costruire una radio semplice


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Vorrei costruire una semplice radio AM (così semplice da ricevere solo un singolo canale AM).

Qual è il modo più semplice per costruire una radio AM a canale singolo che verrà emessa su un altoparlante da 8ohm? (es. 1030 AM)

Il mio pensiero attuale è lungo le seguenti linee piuttosto vaghe, ma spero di renderle più concrete.

  1. usa un pezzo di filo come antenna
  2. creare un circuito LC per sintonizzare l'ingresso dall'antenna alla frequenza desiderata
  3. amplificare il segnale
  4. collegare il segnale amplificato all'altoparlante

A parte l'antenna, preferirei utilizzare componenti "discreti" disponibili come condensatori e induttori di valori particolari che potrei collegare alla mia breadboard.


Aiuta anche a scegliere una stazione forte. Ho notato menzionato 1,03 MHz. Se sei vicino a Boston MA, questa è una buona scelta poiché è un canale chiaro da 50 kW. Torna alle elementari, potrei prenderlo a circa 20 miglia a nord-est con solo una radio di cristallo e cuffie. Avevo circa un'antenna di 50 piedi dalla mia finestra a una tettoia nel cortile sul retro. Questo ha aiutato molto.
Olin Lathrop,

Cosa c'è con i voti stretti? Questo è certamente in tema e l'OP ha dimostrato di averci almeno pensato. È abbastanza chiaro quello che sta chiedendo ed è abbastanza ben scritto. Qual è il problema?
Olin Lathrop,

@OlinLathrop Non mi piacciono i requisiti. "Semplice" senza specificare alcuni requisiti minimi di prestazione non è una grande specifica. Questo è uno dei pochi casi in cui penso che siano più soddisfacenti i requisiti soggettivi: mi sentirei meglio se chiedesse un "buon design a fini educativi", ma lo sarebbe ancora di più se chiedesse una parte specifica del problema del design . Confina con una domanda di tipo "discutere con me" a causa della mancanza di un chiaro problema e dell'inclusione di mezza soluzione.
Phil Frost,

@PhilFrost - il più semplice, ma ancora in grado di ricevere un singolo canale AM. Sono requisiti abbastanza chiari.
TDHofstetter,

È ridicolmente facile costruire una radio AM. Diversi anni fa ne ho costruito uno da un quad opamp LMC660. In realtà l'ho progettato per essere un preamplificatore per chitarra, ma quando ho toccato il cavo di ingresso a dito nudo, ha preso molto bene la stazione AM locale!
Logic Knight,

Risposte:


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La tua strategia di base per utilizzare un pezzo di filo per l'antenna, in un circuito risonante LC sintonizzato sulla frequenza della stazione desiderata, amplifica questo, quindi connettiti a un altoparlante è sulla buona strada ma manca almeno un passo importante. Cioè per rilevare il segnale AM ​​o demodulare il segnale radio modulato in ampiezza per ottenere il segnale audio originale.

Dopo il demodulatore, dovresti anche aggiungere uno stage con cui pilotare l'altoparlante da 8 Ω. Quello sarà uno stadio destinato a produrre energia, non necessariamente ad amplificare la tensione. Per saltare questo, puoi emettere solo un segnale audio a livello di linea e inviarlo a un normale amplificatore audio o a un altoparlante alimentato come se fossi collegato a una scheda audio per PC. L'altoparlante amplificato è in realtà solo un amplificatore di potenza e un altoparlante in un'unica scatola.

Il rivelatore AM più semplice è solo un diodo. L'uscita del diodo elimina efficacemente i picchi del segnale RF e va su e giù con la sua ampiezza. Si imposta l'impedenza guidata dal diodo in modo tale che l'uscita decade abbastanza lentamente in modo che non cambi molto nello spazio tra i cicli portanti, ma cambi abbastanza velocemente da seguire il segnale modulato. Fortunatamente questo non è troppo difficile poiché esiste un ampio rapporto di frequenza dall'audio al corriere. Se la frequenza audio più alta è 5 kHz e il vettore è 1 MHz, allora hai una differenza di 200: 1.

Un modo ancora migliore per realizzare un rivelatore è usare un transistor bipolare come seguace dell'emettitore. Puoi pensare a questo come a un diodo alimentato in questa applicazione:

Questo segnale di uscita audio può essere probabilmente immesso direttamente in un "altoparlante alimentato" per PC.


Quel "rivelatore" non funzionerà a meno che il livello di portante non si estenda nel ginocchio del diodo base-emettitore, dove almeno può iniziare a rettificare. Ecco tre esempi che mostrano i tre modi di base per collegare un serbatoio fino a un vettore da 1070 kHz modulato al 100% da 1 kHz: dropbox.com/s/vxllec30tfspij6/RF%20detect%20NOT.asc?dl=0 notare che l'output dell'integratore è solo una versione attenuata del vettore modulato e che non è stata effettuata alcuna rilevazione.
EM Fields,

@EMFi: stavo cercando di mostrare il concetto, non i dettagli di polarizzazione del circuito. Devo polarizzare questo circuito tenendo la base a circa una goccia di diodo da terra a impedenza abbastanza elevata, quindi accoppiando CA il vettore alla base.
Olin Lathrop,

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Ricevitore AM più semplice possibile che emette su un altoparlante da 8 ohm:

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

Questa radio ha:

  • selettività estremamente scarsa
  • sensibilità estremamente scarsa
  • volume estremamente scarso
  • fedeltà estremamente scarsa

Tuttavia, è senza dubbio la radio più semplice che soddisfa le tue esigenze. Funziona perché la bobina vocale può captare le correnti RF proprio come un'antenna e queste correnti sposteranno il diaframma. Aiuterà a utilizzare un altoparlante molto economico, poiché questi hanno una schermatura peggiore.

Dovrai essere abbastanza vicino al trasmettitore perché funzioni, a causa della scarsa sensibilità. E anche lontano dagli altri trasmettitori, perché praticamente non ha selettività. Essendo interamente passivo e anche molto insensibile, l'altoparlante non sarà molto rumoroso e poiché gli altoparlanti non sono realmente destinati a funzionare in questo modo, sono sicuro che la fedeltà audio sarà orribile. Tuttavia, è ovviamente estremamente semplice.

Anche se non è un particolarmente buona ricevente, è un esempio istruttivo, e fa il lavoro. Dimostra che le radio non sono magiche e che le radiazioni elettromagnetiche possono interagire con qualsiasi cosa. L'unica cosa che devi ricevere AM è un rilevatore: tutto ciò che risponde alla corrente in modo diverso in una direzione o nell'altra.


Qualcuno ha cura di spiegare come questo non è il ricevitore più semplice? Non funziona? O c'è qualcosa di più semplice?
Phil Frost,

Manca il rilevatore. Oltre a qualcosa che agisce accidentalmente come diodo, questo non rileva AM.
Olin Lathrop,

@OlinLathrop Il rilevatore è il materiale magnetico non lineare nel diffusore.
Phil Frost,

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@OlinLathrop Non sostengo che sia buono in alcun modo, ma penso che la comprensione di come funziona (nella misura in cui lo fa) è un buon passo verso la comprensione di come funzionano le radio più utili. Probabilmente, questa è la radio, e tutto il resto è solo un miglioramento per affrontare una delle qualità "estremamente povere" elencate nella risposta. Probabilmente ho imparato di più sulle radio realizzandole accidentalmente con un kit Radio Shack da $ 20 mentre mio padre stava riparando le stazioni di trasmissione AM piuttosto che leggendo schemi di radio intenzionali "utili".
Phil Frost,

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Un ragazzo con cui lavoravo viveva a Berlino da bambino. Poteva usare un altoparlante e un diodo per ascoltare il trasmettitore Voice of America. Collegare un'estremità del diodo all'altoparlante, tenere l'altra estremità del diodo in una mano e toccare l'altra mano con l'altro terminale dell'altoparlante. Presto! Ricevitore AM istantaneo. Questo ovviamente funzionava solo perché viveva vicino al trasmettitore, e trasmetteva con un dio terribile quantità di energia (100KW o più.)
JRE

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Alcuni dei più semplici ricevitori radio AM erano basati sullo ZN414 , una radio su un singolo chip in un pacchetto TO-92. (sostituito da MK484 ).

inserisci qui la descrizione dell'immagine

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ω

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Se vuoi davvero lavorare con transistor discreti anziché con circuiti integrati nascosti in pacchetti di transistor, potresti semplicemente seguire quel circuito accordato di condensatore loopstick con un rivelatore a diodi (sarebbe meglio un germanio come 1N34A o diodo Schottky come un BAT54) e un amplificatore audio. La parte mancante dell'elenco è il rilevatore , che converte l'inviluppo RF in audio.


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Questa è la variante dell'altoparlante della mia radio di cristallo .

inserisci qui la descrizione dell'immagine

L'impedenza di uscita dell'ordine di alcune centinaia di ohm richiede l'uso di un trasformatore di corrispondenza per l'altoparlante.

Un trasformatore di potenza, con i suoi conduttori spessi intrinseci, è un sostituto ideale per un trasformatore di uscita a bassa perdita.

Prove con trasformatori da 230 V / 24 V-2 A, 230 V / 24 V-5 A e 230 V / 24 V-15 A hanno dimostrato che l'ultimo è il migliore.

La ricezione della sola stazione di trasmissione AM 200kW 612kHz locale, situata a 20 km di distanza, è abbastanza buona.

L'antenna a filo utilizzata è lunga solo 60 '.


E per qualche dettaglio in più, c'è un articolo di Wikipedia risonabile sulla radio di cristallo , anche se sembra che qui non siano menzionate varianti di altoparlanti. (In effetti la pagina attualmente dice che è impossibile costruire una radio di cristallo che alimenta gli altoparlanti.)
Fizz

E questo è un caso in cui Wikipedia è (ovviamente) sbagliata. Ho anche trovato una trascrizione (ma con fotografie / diagrammi originali) di una radio di cristallo degli anni '60 con un altoparlante tratto dal numero di agosto del 1960 di Popular Electronics . Utilizza la stessa idea del trasformatore del diagramma sopra, come ti aspetteresti, ma è un po 'più sofisticato: ha la capacità di messa a punto, ecc.
Fizz

@Nandu Non avevo realizzato che le stazioni AM potessero trasmettere a 200 kW in qualsiasi parte del mondo. Negli Stati Uniti, sono limitati a 50 kW.
Tcrosley,

Ciao Crosley, ecco un elenco di stazioni radio in India comprese quelle AM ​​ad alta potenza! allindiaradio.gov.in/wpresources/airstationslist.pdf

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