Домашнее радиоконструирование Часть 2

   Вообще, "переворачивание" схемы или отдельных ее узлов на другую полярность может оказаться иногда весьма полезным в плане использования имеющихся под рукой деталей - при этом надо изменить полярность источника питания, полярность всех полярных элементов - в частности диодов и полярных конденсаторов, а транзисторы установить противоположной структуры - вместо p-n-p  - n-p-n и наоборот (рис.10). При замене также необходимо учитывать граничную частоту, допустимые токи и напряжения и коэффициент усиления заменяющих транзисторов, а иногда и другие их параметры, например, начальный ток коллектора и уровень шума. Правда, если вместо кремниевых элементов применять германиевые и наоборот, могут возникать необходимости подгонки режимов, а иногда элементы из другого материала в какой-то конкретной схеме не могут обеспечить нужных параметров, но такое бывает нечасто. Также в  состав приемника неотъемлемо входила магнитная антенна на ферритовом стержне. В магазинах тогда стабильно продавались плоские стержни из феррита 400НН или 600НН - для магнитной антенны они подходили хорошо, а в мыльницу по длине вставлялись плохо - сантиметра 2 оказывались за кормой. При падении на твердый пол такой сердечник довольно легко разбивался на несколько неправильных произвольных частей. Укоротить такой сердечник все-таки можно было, если поцарапать его с обеих сторон в месте предполагаемого излома стеклорезом или острой гранью напильника, а потом, зажав нужную часть через картонные или деревянные прокладки в тиски, аккуратно ударить по ненужной части молотком (рис.11). Вместе с корпусом от "Мира" кто-то из папиных сотрудников, возможно, тот же Валерий Иванович, передал для меня круглый кусок феррита для магнитной антенны - длиной он был примерно как диаметр динамика от того "Мира". На нем были плотно насажены две пластмассовые катушки для провода, но так плотно, что сдвинуть их с места можно было с большим трудом. Наверное, предполагалось, что я сделаю из этого магнитную антенну. Если на эти катушки намотать провод, они уже наверняка не сдвинулись бы с места при необходимости настройки антенны, а сделать бумажный каркас, как описывалось во многих изданиях почему-то руки не доходили. Кроме того, всюду говорилось, что чем длиннее ферритовый стержень, тем лучше магнитная антенна, и я подумывал, а может лучше покупную применить антенну (ничего я почти не думал, оно у меня всё просто валялось, я этим любовался и строил мечты и планы). Потом, проблема – как, где и чем  ферритовый стержень закрепить? (рис.12). Второй вопрос - ручка к конденсатору настройки (рис.13). Вообще говоря, этот приемник 2-V-0 можно было также использовать как составляющую часть громкоговорящего или стационарного приемника - надо лишь приделать усилитель ЗЧ с динамиком, а также для подключения, например, к усилителю электропроигрывателя. И переменный конденсатор при этом можно использовать с воздушным диэлектриком - они бывают даже со встроенным верньером, как, например, в «Океане-209», что положительно скажется на удобстве и долговечности приёмника.  И тут встает еще один вопрос любительского радиоконструирования - изменение напряжения питания схемы с учетом ее местного использования. Например, схему (рис.6 в Части 1) можно попробовать питать и от 1,5 В батарейки - возможно, упадет громкость и чувствительность. Но просто так изменять напряжение питания в несколько раз без подгонки режимов транзисторов не рекомендую - резисторы в цепях базы надо подобрать так, чтобы при отсутствии настройки в цепях коллектора были рекомендуемые на схеме токи. Причем, если у вас есть вольтметр с  большим входным сопротивлением (цифровой тестер), определить ток в коллекторной цепи транзистора можно, не отпаивая вывод резистора от источника питания, а, измерив напряжение на коллекторном резисторе и разделив на сопротивление данного резистора  по закону Ома. Токи покоя надо мерить при отсутствии настройки приемника на станцию. Данную схему можно также питать и напряжением 9В - от "Кроны". Громкость и чувствительность при этом должны повыситься, т.к. усилительные свойства транзисторов при повышении напряжения улучшаются - главное, чтобы напряжения и токи через элементы схемы не превышали предельно допустимые. "Крона" (6F22) также обладает меньшими размерами, чем 4,5-вольтовая батарейка, что положительно сказывается на малогабаритности, и в мыльнице разместить конструкцию будет проще. Минус "Кроны" - в том, что энергоемкость ее ниже, чем у КБС-0,5, но для приемника с наушниками это не играет первостепенной роли, т. к. ток потребления невелик. Для питания от 9В батареи в данном приемнике необходимо будет увеличить сопротивления в базовых цепях, можно - и в коллекторных. Токи в коллекторах остаются прежними (рис.14). Емкости керамических конденсаторов можно также варьировать в некоторых пределах без особого ущерба для качества-  от 3300 пФ до 0,01 мкФ (10Н).
     Немного про компоновку. В описании схемы (рис.7) приводится также рисунок компоновки (рис.15). Видно, что ферритовый стержень имеет небольшую длину и размещен вдоль меньшей стенки корпуса. Как закреплен - непонятно. Его можно:
а) привязать к плате у краев нитками - для такого в плате необходимо сделать не менее 2 отверстий в соответствующих местах. Привязанный нитками стержень при ношении может разболтаться и отвалиться от платы.
б) Для крепления стержня на плате в соответствующих местах можно прикрепить 2 кронштейна с отверстиями по форме сечения стержня. Их на худой конец можно сделать из плотного картона, можно в 2 слоя.
в) Стержень можно прикрепить к корпусу - тоже привязать или приклеить. Можно привязать кусками изолированного провода - главное, чтобы они не замыкались сами на себя, не образовывали КЗ витков. Корпус приемника, в котором используется магнитная антенна, должен быть из немагнитного диэлектрика - пластмасса, дерево и т. п. Можно даже сделать в картонной коробочке - только это будет экзотично и наверняка недолговечно, но может стать неплохим предшественником для более основательного корпуса. КПЕ данном приемнике, очевидно, привинчен к корпусу и снабжен штатной ручкой. Теперь приобрести подобный КПЕ достаточно просто, благодаря стараниям китайских товарищей. Если ручки нет, в ее качестве можно приспособить крышку от пластиковой бутылки (бедная современная экология!). А в то время, когда была издана книга, в наших краях односекционный КПЕ на 5-350 пФ был дефицит, и мы видели такое в основном на картинках в журнале "Радио", подписаться на который тоже было почему-то весьма трудно. КПЕ на 10-180 пФ комплектовались наборы для сборки "Юности КП101" за 11 рублей. А в свободной продаже нам предлагались иногда КПК-2 и КПК-3 на 8/60, 10/100 и 25/150 пФ - как повезет. Видел я как-то сдвоенный КПЕ на 5/240 пФ малогабаритный, но он вроде или 7 р. или 7.50 стоил - за такие деньги можно было вездеход "Север " с 2 двигателями купить, у меня в кармане столько не водилось. Т.к. КПЕ на 12/495 пФ от "Ригонды" не подходил к такой мыльнице по размерам, думалось ставить КПК-2 или КПК-3. Последний массивнее, но красивее. И закрепить можно более основательно, 2 винтиками. Но вот вопрос, в схеме номинал 5-350 пФ, а у нас, например, 25/150 пФ - как подогнать? И вот тут я для юных радиоконструкторов сообщу, что частоты, на которые рассчитан одноконтурный приемник прямого усиления, зависят лишь от параметров LC входного колебательного контура, и текущая частота рассчитывается по формуле Томсона f=1/ 2Пи х(Корнень квадратный из LC), где f - в Герцах, L - в Генри, C - в Фарадах . Радиовещание же в СССР на ДВ велось на частотах 150-408 кГц и на СВ на  525-1605 кГц (на более высоких частотах простые приемники прямого усиления теряют эффективность, но можно встретить схемы прямого усиления для КВ с магнитной антенной на феррите 150ВЧ,  или в РЛ №8 за 2002 г., с.41 было опубликовано тоже описание КВ приемника прямого усиления - автор В.Степанов). Чтобы перекрыть, например, весь диапазон СВ, необходимо, чтобы у КПЕ максимальная емкость была больше минимальной не менее, чем в 9 раз (для ДВ в 7,4 раза). Из вышеперечисленных КПК-2 и КПК-3 такому условию удовлетворяет только конденсатор на 10/100 пФ. При применении на 8/60 пФ или популярного 25/150 пФ часть диапазона неизбежно останется за бортом. Возможно, там и не будет нужных станций. Мой приёмник из радиоконструктора хорошо принимал и с 25/150 пФ. Чтобы расширить диапазон, к данному КПЕ можно, например, подключить параллельно постоянный конденсатор, разбив принимаемый диапазон на 2 поддиапазона. Возможно, это понадобится сделать только при настройке, а потом вы уже сами решите, оставлять дополнительный конденсатор в схеме или сделать конструкцию с переключателем. У конденсатора на 5-350 пФ, приведенного в схеме, отношение максимальной емкости к минимальной равно 70, однако при подключении КПЕ в схему емкость соединительных проводов запросто может оказаться несколько пФ и даже больше, и реальное соотношение может составить уже не 70, а к примеру, 30. Но даже с таким соотношением данный КПЕ может перекрыть весь ДВ или весь СВ диапазон. Кроме емкости КПЕ, перекрываемый диапазон также зависит от индуктивности катушки магнитной антенны, которая в свою очередь зависит от магнитной проницаемости стержня и количества витков провода и их укладки. Не могу сказать, что я сильно преуспел в изготовлении магнитных антенн, но несколько штук сделал. Лучше, наверное, последовать данным, приведенным в описании выбранной вами конструкции, а если КПЕ используете меньшей емкости, можно попробовать увеличить количество витков пропорционально уменьшению емкости. Наматывать магнитную антенну  чаще всего советуют проводом ПЭЛШО - кажется, таким проводом была намотана антенна в моем первом радиоконструкторе, допустимо ПЭЛ или ПЭВ, но для повышения добротности, а значит, и избирательности, часто рекомендуют применять для намотки литцендрат - провод, состоящий из скрученных тонких одножильных изолированных проводов. Эффект в следующем - у литцендрата по сравнению с одножильным проводом такого же сечения гораздо больше площадь поверхности, а на ВЧ имеет место так называемый скин-эффект - электроны-носители электрического тока  бегают туда-сюда не внутри металла, а по его поверхности - там им легче бегать. Поэтому у литцендрата на ВЧ выше электропроводность и меньше потери по сравнению с обычным проводом. Промышленность, например, выпускает литцендрат ЛЭШО 7 х 0,07, т.е., провод состоит из 7 жил проводков в шелковой оплетке. Была ещё марка ПЭЛКО или ЛЭПКО. Антенну для своего второго приемника руководитель кружка посоветовал мне намотать литцендратом - проводки были эмалированные, без шелка. При пайке литцендрата необходимо следить, чтобы каждая жилка оказалась надежно пропаянной, иначе качество катушки резко ухудшится.
Далее про компоновку - на данной схеме (рис.15) гнездо для наушников находится на корпусе  на противоположной стороне от рабочего органа - ручки КПЕ. При этом необходимо принимать тот факт, что для приема станций стержень магнитной антенны должен располагаться горизонтально – это связано с направлением поляризации передаваемых радиоволн. Если при работе такой приемник будет располагаться на столе, ручка настройки будет, вероятно находиться на дальней стороне корпуса от пользователя, что в принципе, приемлемо, а при ношении непременно или ручка настройки окажется внизу, или телефонный штекер. Приемник, видно, предназначен для работы с высокоомными наушниками, с низкоомными, коими является большинство современных, возможно, лучше будет работать, если предусмотреть каскад эмиттерного повторителя (рис.16). Далее. Крепление круглого элемента питания - вот в свое время для юных умельцев был камень преткновения! В общем, ничего сложного - на плату в нужных местах привинчиваются 2 лепестка из упругого металла - на худой конец можно использовать кровельное железо - плату надо тогда проектировать заранее. А вот как припаять провода, если металл попался плохо лудящийся? Залудить активным флюсом типа хлористого цинка (продается в «Хозтоварах»), далее промыть проточной водой или протереть спиртом. Чтобы при переноске элемент не выкатился со своего места, на плату следует приклеить ограничитель. В наши дни промышленность выпускает широкий ассортимент колодок для пальчиковых элементов питания - надо только решить, какой тип и сколько вы будете использовать. Размещение транзисторов - транзисторы МП и в подобных корпусах, можно монтировать верхней частью шляпы к плате, приклеивая, или проделать в плате отверстия и туда вставить верхнюю часть шляпы, без клея - лучше, чтобы не содрать маркировку - крепление за корпус надежнее. Существуют также пластмассовые держатели для таких транзисторов. Интересный момент - дроссели на плате. Их рекомендуется ставить подальше от магнитной антенны, чтобы не возникло самовозбуждения, а также помещать в металлические экраны, соединенные с общим проводом. В 4,5 вольтовой версии вместо них - резисторы. Но вот интересный момент. Как-то я испытывал такой приемник и сделал его с дросселями. Но питать его предполагалось напряжением 4,5 В.  Включил в первый раз, он засвистел как резанный - самовозбуждение. Как ни комбинировал положение дросселей, оно не исчезало. (Может, надо было попробовать изменить полярность их включения, но тогда не додумался, и про заключение в заземленный экран не пришло на ум.) Поэтому решено было поставить вместо них резисторы по 1,5 кОм. В таком варианте с КПЕ с воздушным диэлектриком и верньером уверенно принимал 3 станции, на большее как-то не тянул, но и на том спасибо.       
 Для любителей конструирования малогабаритных АМ приемников сообщу неприятную новость - где-то с 2012 г. на территории бывшего СССР постепенно сворачивается АМ вещание на ДВ и СВ. Крутишь днем приемник на СВ - ни одной станции. Ночью на тот же приемник удалось поймать 6 станций на СВ. Говорят, экономически не целесообразно, а бабушки в деревнях и охотники в тайге могут и без радио обойтись. Пытаются компенсировать вещанием на УКВ и FM, но километрах в 60 от крупных городов начинается полное  радиомолчание. Предполагается, что вещание на ДВ и СВ приемники возобновится в новом цифровом формате, поэтому корпорации предлагают старый формат забыть и покупать у них новые приемники от 199 у.е. Можно в долг с процентами. За границами бывшего СССР АМ вещание продолжается. Но, есть информация, что вещанием на ДВ и СВ заинтересовалось минобороны РФ и что передатчики не демонтированы, а лишь законсервированы. Так что на ДВ и СВ теперь можно ловить в основном вечером и ночью и большей частью-заграницу, если повезет.
      Как известно, схем приемников прямого усиления великое множество,  вариантов, может с сотню. Не могу гарантировать, что все опубликованные схемы работоспособны, немало таких, которые капризны в настройке, особенно рефлексные, и поэтому хотелось бы для начала обратить внимание на несколько базовых схем транзисторных каскадов. Нет гарантии, что они будут хватать звёзды с неба, но при правильной сборке и настройке работают почти всегда. 1-я схема - нетермостабилизированный транзисторный каскад. Если приемником или усилителем предполагается пользоваться только в помещении, где интервал рабочих температур невелик, можно каскад построить по схеме рис.18. Если сопротивление в цепи базы взять большое (порядка 800 кОм) , транзистор будет работать в режиме отсечки и может одновременно выполнять функции детектора и УЗЧ (транзистор должен быть высокочастотным). Вторая типовая схема - каскад с термостабилизацией (рис.18). Базовый резистор подключен не к верхнему выводу питания, а к коллектору. Образуется отрицательная обратная связь (ООС), и каскад становится более термостабильным, расширяется диапазон рабочих температур без ухода параметров. Но как плата за это - несколько более низкое усиление по сравнению с предыдущей схемой из-за ООС.