Розробка для гуртка радіоконструкторів - Радіомікрофон на тунельному діоді
Запропонований радіомікрофон на тунельному діоді (ТД) має на передачу невелику потужність, порядку часток мілівата і практично не створює перешкод радіоапаратурі, якщо використовувати частоту поза радіомовними діапазонами, тобто в межах 74 МГц ... 99 МГц. На імпортних радіоприймачах середньої чутливості KIPO KB308AS, WAXIBA XB-222 з діапазоном FM/TV 64 МГц ... 108 МГц сигнал прослуховується на відстані до 50 м. Електрична принципова схема радіомікрофона на арсенід-галієвому – модуляція частотна (ЧМ) приведена на рис. 1. Для живлення схеми використовуються два елементи типу АА по 1,5, включені послідовно, або аналогічні. Для живлення ТД через дільник напруги на резисторах R9, R10, R11 в схему введений стабілізатор напруги на 1,2 В зібраний на VT3 і світлодіоді HL1 в якості стабілітрону. Живлення стабільною напругою забезпечує стабільність режиму роботи ТД. Для отримання ЧМ використано варикап CD1, який змінює свою ємність від низькочастотного сигналу, поданого від мікрофонного підсилювача; і відповідно виходить девіація основної частоти генератора ТД.На варикап CD1 заводиться також постійна напруга +3 В через вторинну обмотку трансформатора Т1. Котушка L1 безкаркасна з внутрішнім діаметром 8 мм і містить 6 витків посрібленого дроту ø 0,6 мм намотаних з кроком 0,5 мм. Як антена застосовано телескопічну антену довжиною 1 м. Оптимальна довжина антени 1/4 довжини хвилі; Lопт.(м) = C/4f= 75/f(МГц), де С- швидкість поширення радіохвиль, а f- робоча частота радіомікрофона. Так для частоти 75 МГц оптимальна довжина антени має бути 1м. Замість ТД АІ201Г можна застосувати АІ201Е, АІ201Ж, АІ201І. Мікрофонний двокаскадний підсилювач з безпосереднім зв'язком між каскадами, що спрощує його налаштування, яка зводиться до підбору величини резистора R1. Підсилювач зібраний на транзисторах VT1 і VT2 за схемою із загальним емітером та трансформаторним виходом. Для налаштування підсилювача необхідно на його вхід подати синусоїдальний сигнал із частотою 400 Гц ... 1000 Гц, напругою близько 10 мВ; та спостерігати сигнал на виході за допомогою осцилографа. Зміною величини опору резистора R1 досягаємо неспотвореного сигналу. Якщо спостерігається двостороннє обмеження, необхідно зменшити напругу вхідного сигналу, або збільшити величину опору резистора R4, яке створює негативний зворотний зв'язок і зменшує коефіцієнт посилення мікрофонного підсилювача. На час налаштування резистор R1 необхідно замінити ланцюжком з резистора на 30 кОм та підстроювального резистора на 100 кОм; після налаштування випаяти ланцюжок, виміряти його і підібрати постійний резистор з найближчим номіналом. В авторському варіанті двостороннє обмеження наступало при вхідній напрузі 12 мВ. Як мікрофон використано мікрофон типу ДЕМШ 1А. Можливо застосувати також телефонний капсуль диференціальної системи на 50 Ом фірми "TESLA". Дані трансформатора Т1: залізо Ш5 × 7,5 79НМ-0,35, W1 = 250 вит.ПЕВ2 ø 0,08, W2 = 2300 вит. ПЕВ2 ø 0.08. Коефіцієнт посилення мікрофонного підсилювача на навантаженні 100 кОм, при R4= 0 Ом дорівнює 2000. Транзистори VT1 ... VT3 можуть мати будь-які буквені індекси. Замість транзистори VT1, VT3 можна застосувати транзистори КТ315, а замість VT2- КТ361;також з будь-якими буквеними індексами, але при цьому необхідно внести зміну в рисунок друкованої плати. Мікрофонний підсилювач споживає струм 12 мА. Для виставлення режиму живлення ТД, щоб отримати генератор; доцільно виготовити найпростіший індикатор електромагнітних випромінювань (ІЕВ), схема якого наведена на рис. 2. (ІЕВ показаний на фото 2.) Як А1 і А2 використано телескопічні антени довжиною 50 см; можна застосувати також мідні трубки ø 5...7 мм. При налаштуванні радіомікрофона антену А1 або А2 ІЕІ необхідно розташувати поблизу антени радіомікрофона паралельно на відстані 1...1,5 см. Змінюючи величину підстроювального резистора R9 добиваємося показань мікроамперметра РА1 порядку 30...40, за шкалою приладу. Перелаштування за частотою радіомікрофона проводиться за допомогою конденсатора С8. Девіація частоти залежить від величини ємності С6 (15...24 пф) і підбирається за якістю прийому. Радіомікрофон споживає струм 20 мА. Не слід використовувати перемикаючі ТД; так як при цьому вироблятиметься не синусоїдальний сигнал, а прямокутні імпульси. Якщо ТД не нові, а вживані, їх доцільно спочатку перевірити на справність; зібравши схему генератора низької частоти на 600 Гц з використанням ТД, що перевіряється, за схемою наведеною на рис. 3. Робота ТД у режимі генерації підбирається за допомогою підстроювального резистора R2. Контроль генерації необхідно проводити високоомними телефонами типу ТОН-2М або капсулем типу ТМ1 на 3000 Ом, або за допомогою осцилографа. У коливальному контурі використано котушку L1 з такими даними: броньовий феритовий сердечник Б-30 з µ = 2000 W1 = 1200 вит. дроту ПЕВ-2 0,1мм., з відведенням від 100 витка (рахунок від нижнього за схемою кінця), W2 = 300 вит. дроти ПЕВ-2 ø 0,13 мм. Котушка L1 може мати інші дані; на феритовому сердечнику Б-22, з µ = 2000, W1 = 700 вит. дроту ПЕВ-2 ø 0,1мм., з відведенням від 60 витка, W2 = 130 вит.дроту ПЕВ-2 ø 0,12 мм - частота генерації з такою котушкою буде іншою. Перевіряти ТД за допомогою омметра не можна; оскільки за такої перевірки він може вийти з ладу. Конструкція корпусу та полярність ТД типу АІ201 показані на рис. 4. Друкована плата радіомікрофону розміром 125 × 43 мм з боку радіодеталей показана на рис. 5. Друкована плата радіомікрофона з боку друкованих провідників показано на рис.6.Розміри радіомікрофона130×70 мм. Радіомікрофон на ТД із знятою передньою кришкою показаний на фото 1.
