В прошлой статье описывалась распаковка и содержимое радиоконструктора, приводились принципиальные и монтажные схемы, а также распайка комплектующих на печатной плате. Сегодня продолжим сборку, после чего, в следующей части, перейдём непосредственно к настройке данной радиостанции.
5. Ссылки на первоисточники
В комментариях к прошлой статье некоторые читатели обратили внимание на простоту описываемого радиоконструктора, одновременно отнеся его к "детским" или "игрушечным". Вместе с этим были отмечены такие недостатки, как отсутствие кварцевой стабилизации частоты передатчика и приёмника, широкополосность частотно-модулированного сигнала, недостаточная мощность передачи.
Здесь могу сказать, что именно простота данной схемы и возможность самостоятельно её собрать, настроить и опробовать и побудили меня выбрать этот радиоконструктор в качестве своего первого радиопередающего устройства.
Причём данный вариант предлагается в виде базового и, помимо инструкции, очень подробно описывается на радиолюбительском сайте radiokot.ru (разделы РадиоКот > Обучалка > Аналоговая техника > Собираем первые устройства > ).
Радиостанции на основе микросхем TDA7021 и TDA7000. Часть 1.
А в последующих статьях цикла на "РадиоКоте" очень подробно, вплоть до отдельных модулей, блоков и деталей рассматриваются вопросы не только построения, но и модернизации и улучшения характеристик устройств, построенных по данной схеме.
Радиостанция на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 2.
Радиостанция на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 3.
Радиостанция на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 4.
Радиостанции на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 5.
Радиостанции на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 6.
Радиостанции на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 7.
Радиостанции на основе микросхем TDA7021 и TDA7000. Часть 8.
Здесь и возможность использования кварцевой стабилизации частоты передатчика и приёмника и увеличение выходной мощности передачи, и переход на узкополосное вещание и дополнительные эргономически-функциональные возможности, такие, например, как генератор вызова. В последних статьях автор приводит базовую конструкцию к аппаратуре радиоуправления, добавляя элементы цифровой логики.
Ну, а мне, как начинающему, интересно попытаться пройти этот путь от начала, постепенно наращивая возможности базовой конструкции.
Быть может это будет интересно и вам.
И ещё.
Так как в процессе настройки радиостанции нам, пусть и кратковременно, придется работать и на передачу, то нелишним будет предварительно ознакомиться с правилами работы в радиолюбительском эфире, и стараться придерживаться их во время работы.
Диапазоны радиочастот для нужд гражданского населения РФ. На каких частотах разрешено общаться?
Какие частоты разрешены для радиосвязи в России
ЧАВО — ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ ПО СИ-БИ (27МГЦ)
Безлицензионные частоты в РФ ‒ нужно ли регистрировать радиостанцию?
6. Антенна
Для рабочей частоты 27 мГц длина волны составляет 11.1 метров. В идеале и антенну нужно тоже подбирать такого размера. Но даже для стационарной радиостанции это, зачастую, слишком большие габариты.
Что уж говорить о носимой компактной конструкции, для которой и 2.78 метров ‒ на 1/4 длины волны ‒ это тоже всё ещё слишком много.
А так как в разработке и расчётах антенн для радиостанций (а это целая отдельная область, граничащая с высоким искусством) я не силён, то остановился на обычной стандартной телескопической антенне AST-4, максимальной длиной около полуметра.
Это лучше, чем совсем ничего, и немного лучше, чем просто отрезок монтажного провода. На первое время, чтобы оценить работу с такой антенной, хватит. Впоследствии её можно будет заменить на телескопическую AST-12 с максимальной длиной в 111 см, что позволит устанавливать размер антенны в 0.694 метра, 1/16 длины волны.
Тем из уважаемых читателей, кто заинтересуется вопросом построения антенны для портативной радиостанции более серьёзно, могу порекомендовать подборку статей об антеннах на сайте Riostat.ru, а именно раздел Riostat.ru > Схемы > Антенны .
Здесь и теория рассматривается и описание практических конструкций антенн для портативных радиостанций приводится.
7. Электропитание
Изначально разработчики конструктора предлагают использовать в качестве источника питания батарею "Крона" (она же "Корунд", она же 6F22) напряжением 9 вольт. Для её размещения выделено место на печатной плате, а среди комплектующих также есть соответствующий разъём для подключения. И если рассматривать конструктор как "игрушечный воки-токи для игры в "Зарницу" в середине 80-х годов прошлого века" то и "Крона" вполне подойдёт.
Ну а для сегодняшних дней можно выбрать и другой, более энергоёмкий источник питания, например литий-ионные аккумуляторы.
Я решил попробовать использовать аккумуляторы от сотового телефона совместно с повышающим преобразователем напряжения.
Заряжать такой аккумулятор можно через USB-разъём платы зарядного устройства на микросхеме TP4056. Компактные размеры данной платы вполне позволят разместить её где-нибудь в уголке корпуса радиостанции.
Повышающий преобразователь напряжения на микросхеме MC34063 позволит поднять напряжение от 3.7 вольт на выходе литий-ионного аккумулятора до необходимых для питания радиостанции 9 вольт.
Это тот же самый радиоконструктор, более подробно описанный в одной из предыдущих статей:
Повысить? Можно! Про преобразователь напряжения на микросхеме MC34063 из конструктора
По сравнению с исходной версией с платы преобразователя сточены крепёжные "ушки", добавлен разъём для подключения индикаторного светодиода. Для возможности более точной установки выходного напряжения делитель напряжения из связки резисторов R3-R4 заменён потенциометром с сопротивлением 10 кОм. Электролитический конденсатор на выходе преобразователя вместо 47 мкФ теперь имеет ёмкость 470 мкФ. Из-за выдающихся габаритов его пришлось положить на бок. Ограничивающий максимальный ток резистор R2 сопротивлением 1 Ом сначала был заменен на 4 одноомных, включённых параллельно, затем остановился на трёх одноомных, общим сопротивлением 0.33 Ом.
Частота преобразования данной схемы может достигать 100 кГц. Вряд ли можно услышать пульсации такой частоты через громкоговоритель, но влиять на несущую частоту радиостанции по цепям питания такие пульсации могут. Поэтому возможно понадобится включение дополнительной фильтрующей цепи между преобразователем и радиостанцией. Данный момент отложил на потом. И это всё-таки лучше, чем использовать, например, модуль преобразователя MT3608, у которого частота преобразования 1.2 мГц.
Плата преобразователя размещается поверх платы радиостанции на месте батареи "Крона" и фиксируется двумя, спаянными на концах, проволочными скобками из лужёного медного провода.
Перед подключением преобразователя к радиостанции на его выходе потенциометром (R3-R4) предварительно выставляется напряжение 9 вольт.
Забегая вперёд стоит сказать, что после завершения настройки ток потребления от аккумулятора (самой радиостанции и преобразователя напряжения) составил:
‒ В режиме передачи ‒ 90‒100 мА
‒ В режиме приёма:
В неактивном канале (когда второй комплект радиостанции не включён и в громкоговорителе слышен лишь сильный шум эфира)
- Минимум громкости ‒ 50 мА
- Максимум громкости ‒ до 650 мА! (несколько превышая предел мощности преобразователя)
- В среднем, при достаточной громкости ‒ 100‒150 мА
В активном канале (в этом случае шумы пропадают и ток потребления резко снижается)
- Минимум громкости ‒ 50 мА
- Максимум громкости ‒ 100 мА
- В среднем, при достаточной громкости ‒ 60‒70 мА
Ток потребления на выходе преобразователя пока не замерялся. Если не учитывать потери на самом преобразователе напряжения, то, по предварительным прикидкам, для перечисленных выше режимов работы ожидается, что он будет ниже примерно в 2.5 раза (9 вольт на выходе / 3.7 вольт на входе преобразователя). То есть даже при максимальном потреблении ток не должен превысить 260 мА ‒ это несколько больше того, на что рассчитан преобразователь. Возможно здесь я ошибаюсь, интересно будет сравнить с реальными измеренными значениями. Но это позже.
При заявленной энергоёмкости аккумулятора в 2800 мА*ч одной зарядки предположительно должно хватить на несколько часов непрерывной работы (от половины суток до суток).
8. Тестовый стенд
Готовый к настройке тестовый стенд выглядит так.
Настраивать придётся два комплекта, причём иногда задействуя их одновременно.
Пусть вас не смущает возможно излишняя длина соединительных проводов к антеннам и питанию, впоследствии они будут укорочены при укладке и размещении конструкции в корпусе.
Для облегчения настройки пригодятся пара простых приспособлений, заготовки для которых наверняка найдутся у каждого в домашнем хозяйстве.
Отвёртка, выточенная из полоски толстого оргстекла или из пластиковой ручки старой зубной щётки имеет неметаллическое остриё и не будет влиять на частоту контуров при настройке.
Гибкий пластиковый ободок диаметром 30 мм, сделанный из колпачка тюбика от зубной пасты (с отрезанной ножом верхней гранью) понадобится для фиксации кнопки радиостанции в положении "Передача", освобождая руки для настройки контуров.
Если при сильном выкручивании сердечников катушек они начнут свободно болтаться, сбивая настройку то, наверное, можно заменить кусочки фиксирующих сердечники верёвочек на более толстые отрезки канцелярских резинок, при необходимости разрезанных вдоль.
Пожалуй, наконец-то всё готово, чтобы приступить к настройке радиостанции.
Об этом подробно в следующей части.
Всех с наступающим Новым Годом!
И пусть он будет лучше, чем уходящий 2020!
31 декабря 2020 года.
С уважением, Ваш @mp42b.
Предыдущие статьи по теме:
1. Повысить? Можно! Про преобразователь напряжения на микросхеме MC34063 из конструктора
<-- Предыдущая статья | Содержание 2019-2020 | Следующая статья -->
#простые вещи #mp42b #радиосвязь_mp42b