Ремонтируя радиоуправляемую детскую игрушку, обнаружил, что весь радиоприёмник собран на одном транзисторе, который выполняет функцию сверхрегенеративного детектора. Такая же простая конструкция приёмной части встречается в детских радиостанциях «Уоки – Токи». Высокая чувствительность и избирательность обеспечиваются детектором на одном активном элементе – транзисторе, а особенность заключается в том, что он может детектировать сигнал как с АМ (с амплитудной модуляцией), так и с ЧМ (с частотной модуляцией). Такой приёмник перекрывает как любительский диапазон 28 – 29,7 МГц, так и диапазон Си – Би, 27 МГц. В порыве ностальгии я решил собрать такой сверхрегенератор, чтобы использовать его как составную часть суперсверхрегенеративного приёмника.
Сверхрегенеративный приёмник на 28 МГц.
Именно с него пришлось начать, чтобы полностью собрать всю схему суперсверхрегенеративного приёмника на диапазон FM (87,5 – 108) МГц.
Частота 28 МГц оказалась оптимальной, так как ни третья 84 МГц, ни четвёртая 112 МГц гармоники сверхрегенератора не попадают на вход диапазона 87,5 – 108 МГц, УКВ ЧМ (FM) приёмника, который я решил сделать. Получается, что излучение сверхрегенератора не будет забивать приём радиовещательных станций FM помехами. На этой частоте (28 МГц) я попытался оптимизировать детектор, обеспечив, таким образом, приемлемые нелинейные искажения и уровень собственного шума, чувствительность, устойчивую генерацию, сопровождающую вспышками гашения с частотой 70 кГц. Сделать такое намного проще на фиксированной частоте, чем на протяжении всего диапазона FM длиной в 20 МГц перестраивать сверхрегенеративный детектор.
Сама схема сверхрегенератора (транзистор Т2) не отличается от традиционных схем аналогичных детекторов, которые используются до сегодняшнего дня.
Селективный каскад (транзистор Т1) имеет на входе полосовой фильтр (L1 – L3), а его выход загружен на фильтр (L4 - L6) на связанных контурах, что препятствует прохождению излучения в антенну, и дополнительно повышает чувствительность приёмника. Благодаря этому каскаду отсутствует влияние антенны на детектор, что дополнительно стабилизирует его параметры.
Конструкция и детали.
Стабилизатор напряжения на 4,5 вольта и усилитель низкой частоты были в наличии.
Оставалось только выполнить монтаж селективного усилителя и самого детектора. Печатную плату для SMD деталей, лучше использовать не тоньше 1 мм, иначе её незначительная деформация приведёт к выходу (расслоению) ЧИП-компонентов.
Можно использовать любые по размеру резисторы и конденсаторы для SMD монтажа, например, типоразмер 0805, значение в дюймах, составляет (2 на 1,5) мм, хорошо соизмерим с габаритами катушек индуктивности. Конденсаторы более 1 мкФ - электролитические КЭ или танталовые, любого удобного типоразмера. Конденсаторы менее 1 мкФ – керамические. Сам размер печатной платы будет зависеть от размера радиокомпонентов.
Правильно собранный приёмник не нуждается в настройке, потому что для удобства я использовал все катушки индуктивности промышленного производства с номиналом 1,5 мкГн. В схеме использовалась катушка индуктивности Fixed (Chip Inductors) от производителя Panasonic, типоразмер 2520 (габаритные размеры в мм) или 1008, (размер в дюймах), индуктивность 1,5 мкГн, обозначение ELJFC1R5 F, которая имеет добротность 25. Можно воспользоваться катушками другого производителя, например, Murata LQH4N1R5MO4, (SMD) чип-индуктивность 1210, 10% с добротностью 20 или аналогичные им по индуктивности и по добротности катушки. Следует отметить, что катушки другого производителя могут иметь иную собственную ёмкость и возможно лучшую добротность, что только улучшит чувствительность и избирательность приёмника, но тогда необходима дополнительная настройка. Но в основном это будет касаться контура сверхрегенератора, катушки L8. Перестройку по диапазону можно осуществить подстроечным конденсатором или с помощью варикапа.
Параметры.
Чувствительность при соотношении сигнал / шум 10 дБ - 3 мкВ.
Излучение в антенну – 60 дБ.
Такой приёмник мне пригодился. С его помощью удалось определить неисправность в радиоуправляемой игрушке на 27 МГц. Оказалось, одной команды не было слышно с пульта, не был распаян переключатель. А ещё на этой частоте он ловит переговоры дальнобойщиков в радиусе 2-х километров.
На фото 3 - спектр высокочастотного сигнала сверхрегенеративного детектора. Каскад усилителя высокой частоты на транзисторе Т1 препятствует прохождению такой помехи в антенну.
Фото 4. Показание осциллографа, подсоединённого к коллектору транзистора Т2. За счёт положительной обратной связи транзистор входит в режим генерации, обеспечивая максимальное усиление, далее процесс прерывается ультразвуковым генератором с частотой 70 кГц, выполненным на этом же транзисторе.
На фото 5 показание осциллографа, подключённого к эмиттеру транзистора Т2. Частота ультразвукового генератора гашения вспышек равна 70 кГц.
На фото 6 демодулированный сигнал на выходе усилителя звуковой частоты. Параметры приёмного сигнала: несущая частота 28 МГц, девиация частоты 50 кГц, частота модуляции 1 кГц. Нелинейные искажения не заметны при сравнении с контрольным сигналом от звукового генератора.
Но у этой конструкции другие задачи. На самом деле я сделал тракт промежуточной частоты на 28 МГц с детектором и УНЧ. Теперь достаточно подсоединить ещё один транзистор в роли смесителя, подсоединить ВЧ генератор и получится суперсверхрегенеративный приёмник , который будет иметь все диапазоны, что выдаёт генератор, но с разницей в 28 МГц.
