Детекторный приемник — это увлекательно!Январь 15, 2014
Казалось бы, при сегодняшнем обилии электронных устройств, окружающих нас, когда электроника втиснута даже в брелоки и еще бог весть куда, а радиоприемники также поражают своих обилием, интересоваться на этом фоне, а тем более пробовать собрать детекторный приемник своими руками, вроде бы даже смешно. Но оказывается, немало людей интересуются схемой детекторного приемника, это можно понять по статистике запросов в поисковиках. К тому же, ведь не в практичности дело, а в самих «очумелых ручках», в стремлении познать, понять, сделать своими руками, увидеть (и главное, услышать!) результат своего творения.
А если принять во внимание, что можно доставить немало радости вашим малолетним детям и даже, возможно, они проявят интерес к электронике, то вполне есть стимул попробовать приобщиться к этому интересному делу. Ведь вся фишка в том, что всё элементарно просто, и детекторный приемник может сделать даже школьник средних классов, а также человек, вообще ничего не смыслящий в электронике! Ну и конечно, самое прикольное то, что НЕТ НИКАКИХ БАТАРЕЕК! И, кроме этого, вся, с позволения сказать, схема собирается практически из ничего. Вот это, конечно, кажется чудом! Этим можно удивить детей да и самим взрослым тоже удивиться.
Что такое детекторный приемник
Самый важные факторы для более громкого приема, слышимого в наушниках, как можно догадаться, это размеры приемной антенны, а еще — резистивное сопротивление используемых наушников: чем выше их сопротивление, тем лучше. Высокоомные наушники сегодня, разумеется, редкость (сопротивление 1600-2200 Ом) и, даже при вашем большом энтузиазме в поисках, мало шансов, что вы их отыщите. Но у меня для вас есть маленькая хитрость по этому поводу, ниже я поделюсь. Это мое ноу-хау, рожденное еще в юности, но уже гораздо позже моих посещений радиокружка, где впервые познакомился с детекторным радиоприемником.
Схема детекторного приемника
На рисунке слева приведена классическая схема детекторного приемника, которую я помню как Отче наш еще с подросткового возраста, когда посещал радиокружок в начале 70-х прошлого века.
Идем слева направо по схеме: A — антенна, G — заземление (ground). L и С1 являют собой колебательный контур, от их параметров (номиналов) зависит частота, на которую будет настроен контур, проще говоря, какую радиостанцию будет принимать ваш чудо-приемник. Далее диод D1 (собственно, детектор), С2 — фильтр низких частот и наушник Т (классическое название в электронике «телефон»).
Ориентировочные номиналы:
А — провод 0,2-0,5мм ПЭЛ, ПЭВ — от 5м и более (подальше и повыше)
G — радиатор отопления, водопровод или грунт
L — 150-300 витков 0,2-0,3мм (ПЭЛ, ПЭВ), диаметр катушки 60мм (количество витков подбирается или с отводами)
D1 — серии Д2, Д9, Д18, Д20, Д310, Д311
С1 — переменный, 10/200 пФ (воздушный или керамический)
С2 — 2200 – 6800 пФ
Т — высокоомные телефоны на 1600-2200 Ом (ТОН-2, ТОН-2М, ТА-4, ТА-56, ТАГ-1, ТГ-1 и др.)
Амплитудно-модулированный сигнал
Если настроить детекторный контур на радиостанцию, а с точек, где подключаются антенна и заземление (A и G), подать сигнал на осциллограф, то можно будет увидеть рисуемую картину, как слева на изображении в верхней его части.
Если подключить этот сигнал к усилителю, то мы ничего не услышим, т.к. это амплитудно-модулированный сигнал, и амплитудные изменения просто будут взаимно гаситься для нашего уха. Чтобы мы могли получить слышимый нашему уху сигнал (нижняя часть рисунка), именно то, что накладывалось на передаваемую частоту, нужно отсечь одну половину графика.
Это делается подключением диода (на схеме D1). Подключив этот сигнал через диод, пропускающий ток лишь в одну сторону, мы отсечем одну часть модулированного сигнала.
При этом диод в схеме можно подключать в любую сторону, т.к. не имеет значения, какую половину сигнала отсечь, верхнюю или нижнюю.
Теперь изменения амплитуд, которые создавались звуком и накладывались на несущую частоту радиостанции, мы можем слышать (график на картинке).
Далее конденсатор С2 помогает сглаживать остатки несущей высокой частоты в детектированном сигнале (фильтр НЧ), и это поступает в наушники Т. Вот и весь принцип детекторного приемника.
Детали детекторного приемника
Главная деталь, конечно же диод (на схеме D1), осуществляющий детектирование принимаемого сигнала. Диоды подойдут не любые, тольковысокочастотные, т.е. рассчитанные на работу радиочастот. В те далекие годы моей юности использовались диоды серии Д2 и Д9 с любым буквенным значение (Д, Е, Ж и др.) — Д9Е, к примеру.
Забавные диоды серии Д2! Именно с них, родимых, и начинались наши мальчишеские увлечения радиотехникой при сборках наших первых детекторных радиоприемников в радиокружке тогда, в далеких 70-х. Они довольно крупные, и даже невооруженным глазом можно рассмотреть полупроводниковый кристалл, основу диода, и прижимающуюся к нему проволочку.
Вроде в сети пишут еще про более современные диоды, подходящие для радиочастоты, такие как Д18, Д310-311. Не знаю, их не использовал, но раз пишут, значит подходят. Для этого нужно знать рабочий диапазон частот, а в найденных мной характеристиках этот параметр как раз не указан (ниже ссылка). Но вполне возможно, что некоторые современные дадут детектирование с меньшими потерями и, как следствие, чуть выше конечную громкость.
Диоды, как любые радиоэлементы имеют разброс по параметрам, а поскольку от его параметров зависит уровень получаемого сигнала после детектирования, можно подобрать наиболее подходящий для использования в детекторном приемнике. Для этого нужно иметь миллиамперметр с возможностью измерения тока до 1000 мА. Суть выбора сводится к поиску диода, дающего наибольший ток при подаваемом прямом напряжении 1 Вольт.
Имеется еще вариант детектирования модулированного сигнала: не одним диодом, а четырьмя (диодный мост). Диодный мост (используется в выпрямителях переменного напряжения) в отличии от одного диода, не отсекает половину сигнала, а «переворачивает» его. Т.е. по логике сигнал должен быть выше. Я этот вариант в те годы, когда экспериментировал, делал и такие пробы, но увеличения громкости не заметил. Тогда я так не понял почему, а теперь думаю, что из-за того, что при мостовой схеме каждая полуволна проходит ведь уже не через один диод, а уже через два, последовательно включенных. Таким образом, падение напряжения (потери) удваивается. А подключал я диодный мост по схеме слева.
Но перед написанием статьи я нашел другой вариант подключения. И действительно, при задействовании моста, ведь его уже можно подключать в разрыв контура, поскольку на его входе ток может проходить в обоих направлениях. Признаюсь, тогда в юности я придумал сам попробовать с диодным мостом, но схемы не видел, поэтому использовал 1-й вариант, т.е. свой. До включения же моста в цепь контура не додумался. А сейчас не имею возможности проверить. Так что попробуйте два варианта, вполне возможно, что 2-й даст больший эффект. Буду благодарен, если отпишитесь.
Но я это всё делал ведь давно на старых диодах Д2 и Д9, наверняка, у них показатели хуже современных. К сожалению, на старые техданных не нашел, а на новые вот загрузил:
ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ — https://anod-katod.ru/files/diods.pdf
Думаю, для детектора стоит взять диод Д311, у него Uпр = 0,4В. У Д310 уже выше — 0,55В. Нужен с меньшим прямым напряжением. Этот параметр (Uпр) говорит о том, сколько Вольт падает на диоде. Т.е. сколько он теряет, проще говоря. Вот если из кучки Д311 выбрать по миллиамперметру (схема выше) с меньшим падением 4 штуки, тогда, возможно, мост на них и даст больший сигнал после выпрямления.
Про антенну, думаю, поняли: подальше, повыше. У меня это был обмоточный провод 0,2-0,4мм длиной 5-10 метров с прицепленным на конце грузиком, который закидывал на деревья прямо со своего балкона на 4-м этаже.
Катушку индуктивности наматывать обычно советуют на плотном бумажном каркасе, но думаю, это не принципиально, подойдет и другой изолятор. Важно количество витков. Если переменный конденсатор не найдете, можно заменить на постоянный, а подгонку под несколько желаемых станций можно сделать экспериментальным подбором витков. На каждую станцию при этом, сделать отвод и поставить переключатель. Тем более, вряд ли больше 2-3 станций будут приниматься с удовлетворительной громкостью.
Кому не терпится быстрей попробовать
Можно увидеть (именно увидеть, не услышать) как дают энергию радиоволны сами по себе без усиления, без питания, даже безо всякого контура. Для этого нужна всего одна деталь — светодиод. Не знаю, как различные современные — по чувствительности, а тем более по частоте, но я лично проверял на советских красных светодиодах АЛ307.
Забрасываете провод (ПЭВ, ПЭЛ) от пяти метров на дерево — лучше, конечно, длинней и выше. Потом мастырите заземление (водопровод, отопление). Далее догадались? Один вывод светодиода — к антенне (не забудьте зачистить конец от лакированной изоляции!), другой — к заземлению (полярность не имеет значения). Всё, светодиод должен светиться. Разумеется не ярко.
Детекторный приемник без колебательного контура
Но если вы отыскали высокоомные наушники, то на самом деле детекторный приемник будет работать и без контура, и без фильтра. Я долгое время время пользовался именно такой, примитивной схемой, как здесь слева.
По сути да, такой приемник принимает абсолютно все станции одновременно. Но в моем месте, где я тогда жил, сильно преобладала одна радиостанция, а остальные практически не было слышно. Конечно же, я экспериментировал и с контурами, и с фильтрами, но не обнаружил никакого улучшения, только снижение громкости. Поэтому именно такой примитивнейшей, с позволения сказать, схемой я и пользовался. А вот после того, как мне родители купили магнитофон, и я подключил схему к микрофонному входу, тогда уже услышал еще одну станцию. Вот тогда я добавил уже контур и еще несколько лет записывал рок музыку слушая очень популярную у нас в те годы передачу. В те доцифровые времена сложно было раздобыть качественные магнитофонные записи зарубежных групп, пластинки у спекулянтов стоили бешеные деньги. По радио же практически звучали лишь наши ВИА. Эта радиопередача шла по воскресеньям один час и по ней иногда передавали очень классные и главное новые (!) вещи. Например, именно по ней я услышал один их первых и записал композицию группы The Eagles «Hotel California», это было начало 1976-го года.
Еще важно сказать про качество. В те годы не было еще диапазона FM (только-только зарождалось), который давал качественный прием, да еще и в стерео формате. Я слушал и записывал через свой детектор по СВ конечно. Но если сравнить качество по обычному приемнику и через мой детектор, это небо и земля. Ведь в обычных приемниках сигнал проходит через гетеродин, а я принимал через детектор «чистый» сигнал. Поэтому звук был как напрямую с пластинки на качественном проигрывателе. Когда давал слушать друзьям, они поражались качеству.
Так что можете сначала тоже без контура попробовать, возможно и у вас будет одна сильно преобладающая станция, и вас это устроит.
Высокоомные наушники
Но есть труднодобываемая часть приемника, это конечно же высокоомные телефоны (наушники). Они даже и в наши 70-е годы были редкостью, а теперь-то уж и подавно.
Современные наушники, для чего бы они ни были, можете даже не пытаться задействовать. Они имеют сопротивление около нескольких десятков Ом, в то время как колебательный контур приемника — порядка сотен килоОм. Ваши наушники будут практически просто проводником в этом случае, т.е. проходимый через них звук будет так тихим, что его невозможно будет услышать.
Как выглядят те наушники, глядим на картинке и вспоминаем военные фильмы. Что хорошо, на таких наушниках написано их сопротивление. Так что если вдруг попадутся, то вы будете знать сопротивление, даже не имея под рукой омметра.
Но если вам не повезло раздобыть высокоомные телефоны даже перелопатив весь местный блошиный рынок (что более вероятно), то далее я вам опишу своё личное ноу-хау, как обещал выше.
Что делать, если нет высокоомных телефонов (наушников)
Ноу-хау просто, как 2х2. Я подумал как-то: а почему бы не попробовать трансформировать, полученный от детектора сигнал, используя для этого самый обычный сетевой трансформатор? Тем более, что именно такого рода трансформаторы (из стальных Ш-образных пластин) часто использовались в усилителях УНЧ в качестве согласующих. Они так и назывались — согласующие, причем, часто именно на выходе, для непосредственного подключения динамика или наушников от плеера.
Думаю, вы уже сами поняли по схеме всё, даже не читая. Для этих целей стоит подбирать среди сетевых трансформаторов питания, понижающих напряжение. С детектора сигнал подключается к сетевой обмотке, она имеет больше всего витков. А обмотка, предназначенная для питания — на наушники или динамик. Можно экспериментировать со вторичной обмоткой (больше/меньше) — звуковые излучатели разных моделей имеют ведь разные сопротивления: наушники обычно десятки Ом, а динамики чаще менее 10 Ом.
В заключение очень рекомендую ознакомиться со статьей из журнала «Радио» за 1946 год (№1) «Схемы детекторных приемников» автора Л.В.Кубаркина. Вы будете смеяться, но несмотря на то, что прошло ровно 68 лет, я вам практически ничего нового не сказал сегодня! 