Радиомикрофон поможет прослушать не только важные разговоры в закрытой комнате, но и даст возможность маме услышать плачь грудного ребенка и прийти ему на помощь. Без радиомикрофонов не обходится сейчас ни один концерт.
В этом разделе представлено множество простых и полезных схем радиомикрофонов. Они систематизированы по принципу от «простого к сложному». Большинство конструкций могут изготовить радиолюбители, не обладающими значительным опытом и без использования сложной измерительной аппаратуры.
Но, в то же время рассмотренные радиомикрофоны достаточно эффективны и надежны. Каждая из схем демонстрирует интересные схемотехнические и конструктивные решения использующиеся при разработке радиомикрофонов.
При изготовлении схем на частоты более 100 МГц приходится сталкиваться с тем, что конструктивное исполнение устройства и применяемые компоненты значат гораздо больше, чем его принципиальная схема.
В этом же разделе рассмотрены средства борьбы с использованием радиомикрофонов, в тех случаях, когда это необходимо:
— во-первых, радиомикрофон можно обнаружить и ликвидировать;
— во-вторых, ему можно поставить активную помеху, сделав его использование мало эффективным.
Этим вопросам посвящена отдельная книга, очередное издание которой вышло в нашем издательстве. Ее авторы В. Г. Белолапотков и А. П. Семьян. Книга называется «500 схем для радиолюбителей. Шпионские штучки и не только…»
Начнем рассмотрение схемотехники радиомикрофонов. Лучшие схемные решения из этой книги, в числе других, приведены в соответствующих главах этой книги.
Схема № 1. Эта наиболее распространенная схема жука, которую можно встретить в Интернете. Отличается простотой сборки и настройки, малыми размерами, а также своей не очень высокой стабильностью. Ее автор Андрей Мартынов () называет схему «Жучок для начинающих», т. е. новичкам он рекомендует начинать творчество именно с нее.
Все используемые детали — в SMD корпусах (размер 0805), но для начала можно взять элементы в корпусе 1206.
Совет.
Между плюсом и минусом питания (параллельно батарейке) нужно поставить конденсатор емкостью 0,01 мкФ.
Катушка должна иметь 5 витков провода диаметром 0,5 мм на оправке диаметром 4–5 мм (возьмите стержень от гелевой ручки) Питание — батарейка «Крона» 9 В. Антенна — кусок провода, длиной 40 см. Принципиальная схема устройства и его печатная плата приведены на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Радиомикрофон для начинающих: а —принципиальная схема; б —печатная плата
Настройка схемы производится так. Включить FM радиоприемник, установить частоту примерно 96 МГц. Подключить питание. Покрутить слегка ручку настройки приемника влево-вправо. Если себя плохо слышите:
— поищите еще;
— посжимайте или порастягивайте катушку.
Если при включении передатчика в приемнике не слышно изменений, то может быть две причины:
— ошибочный монтаж;
— неисправен второй транзистор.
Если плохо слышно, то можно подобрать вместо резистора (на плате в верхнем левом углу 10 кОм) другой или заменить первый транзистор.
Для уменьшения размеров можно использовать микрофон минимального размера, но все равно батарейка «Крона» будет определять размер всего изделия.
Схема № 2. Рассмотрим еще один простейший радиомикрофон (рис. 3.2). Он собран на транзисторе КТ3107Б, можно использовать КТ3107БМ. К коллектору транзистора VT1 надо припаять кусок провода длиной 37 см. В качестве источника питания можно использовать литиевую «таблетку» на 3 В. Катушка содержит 6 витков провода 0,5 мм, ее можно намотать на стержне от гелевой ручки.
После включения схема должна работать сразу. Способ настройки такой же, как у схемы № 1.
Рис. 3.2. Схема простейшего радиомикрофона на KT3107Б
Совет
Если частота передатчика лежит ниже диапазона 88—108 МГц, то надо поставить конденсатор С2 на 30 пф.
Схема № 3. Эта схема обеспечивает дальность передачи сигнала до 100 м при сохранении хорошей акустической чувствительности. Это достигается благодаря включению транзистора по схеме с трансформаторной связью (схема Майсснера). Это позволяет регулировать все параметры только сжатием/растяжением витков катушек! Рабочая частота — 94 МГц. Схема радиомикрофона представлена на рис. 3.3.
Конструктивно схема выполняется как насадка на батарейку «Крона». Весь монтаж производится прямо на панельке от использованной «Кроны».
Рис. 33. Радиомикрофон, собранный по схеме трехточки
Катушка L1 содержит 6 витков провода ПЭВ-0,5 на стержне от шариковой ручки (3–4 мм). Катушка L2 содержит 3 витка провода ПЭВ-0,2 и наматывается поверх катушки L1 в том же направлении. После сборки потребляемый ток должен быть в пределах 10 мА.
Совет
Если ток больше, то надо подобрать величину резистора R2. Транзистор надо ставить с как можно большим коэффицентом усиления.
Затем нужно припаять антенну, в качестве которой служит кусок провода длинной 60 см. Потребляемый ток должен возрасти, это свидетельствует о хорошей работе схемы.
Настройка схемы. Сжатием/растяжением витков L1 следует настроить передатчик на нужную частоту. После чего начать растягивать витки L2. При этом чувствительность микрофона должна возрастать.
Примечание
Растягиваем витки до максимальной чувствительности, при которой еще сохраняется генерация.
Окончательно подстроив частоту, заливаем катушку парафином или клеем. Для повышения стабильности частоты рекомендую подключать антенну через конденсатор 2–3 пФ, а также зашунтировать схему конденсатором 0,1 мкФ.
Схема № 4. Этот жучок с высоким КПД собран по схеме Хартли (рис. 3.4) с нестандартным включением обратной связи, благодаря чему имеет КПД на 10–20 % выше аналогичных схем. При длине антенны 20 см дальность действия достигает 140 м. Катушка L1 (5+5 витков) провода ПЭВ-0,5 мотается на оправке 3 мм.
Как правило, схема начинает работать сразу после сборки. Если в приемнике слышен писк, следует зашунтировать схему конденсатором емкостью не менее 1 мкФ.
Рис . 3.4. Принципиальная схема радиомикрофона, собранного по схеме Хартли
Совет
Антенну лучше подключить через конденсатор емкостью 1–2 пФ.
Схема № 5. Данный радиомикрофон построен на полевом транзисторе с изолированным затвором (МОП-транзисторе) ( рис. 3.5).
Рис. 3.5. Схема радиомикрофона на полевом транзисторе с изолированный затвором
Схему разработал и опубликовал А. Колтыков на сайте .
При использовании источника питания 9 В данная схема обеспечивает дальность передачи (на частоте 74 МГц) 150–200 м на открытом пространстве при чувствительности УКВ-приемника 10–15 мкВ. При этом ток потребления составляет 12–14 мА. Длина передающей антенны — 1 м.
Катушка L1 — это дроссель, например, Д0.1 индуктивностью 40—100 мкГн.
Катушка L2 (3+1 витка) — это бескаркасная катушка, имеющая внутренний диаметр 6 мм. Диаметр провода должен составлять 0,8 мм. Желательно использовать посеребренный провод.
Схема № 6. Схема этого радиомикрофона построена на микросхеме DA1 К174ПС1. В качестве микрофона в передатчике используется трехвыводный электретный микрофон ВМ1 (рис. 3.6). Его равноценно можно заменить двухвыводным по схеме, представленной на рис. 3.7. Радиомикрофон работоспособен в диапазоне напряжений питания от 4,5 до 9 В.
Примечание
Этот микрофон должен обладать достаточно большой отдачей по звуковому напряжению или иметь после себя один усилительный каскад на транзисторе.
Осуществление частотной модуляции без использования усилителя низкой частоты, варикапов и т. п. позволяет получить высокую линейность и большой динамический диапазон звукового сигнала с характеристиками ограниченными только свойствами микрофона. Благодаря этому схема имеет очень высокое качество звука.
Рис . 3.6. Схема радиомикрофона на микросхеме К174ПС1
Рис. 3.7. Варианты включения в схему двухвыводного электретного микрофона
Светодиод VD1 стабилизирует напряжение питания микрофона и является индикатором работы. Светодиод может быть любого типа с падением напряжения на нем 1,5–3 В или при применении двухвыводного микрофона отсутствовать.
Блокирующие конденсаторы номиналом 1000 пФ должны быть в исполнении для поверхностного монтажа или обычные, но с возможно более короткими ножками.
Катушки индуктивности L1, L2 — бескаркасные, имеют по пять витков каждая. Наматываются медным проводом диаметром 0,2–0,5 мм, например, на сверле.
Диаметр намотки составляет:
— 3,5 мм для диапазона 88—108 МГц;
— 2,5 мм для диапазона 100–140 МГц;
— 1,5 мм для диапазона 140–200 МГц.
Настройка передатчика заключается в установке требуемой частоты подстроечным конденсатором С5. Затем подстройкой С9 нужно добиться максимальной мощности излучения.
Степень включения антенны в выходной контур можно подобрать экспериментально по наилучшей стабильности и отдаваемой мощности. При изменении мощности передатчика резистором R2 (рис. 3.6) возможно потребуется изменить емкость конденсатора обратной связи Сб. Емкость следует увеличивать при уменьшении номинала резистора R2.
Схема № 7. Это радиомикрофон на линии с распределенными параметрами. Такую схему можно встретить во многих изданиях, ведь он выполнен по классической схеме LC генератора с общей базой. Для звукового сигнала микрофона схема представляет собой повторитель напряжения и модулирует частоту контура L1, С4 изменением выходной емкости транзистора. Включение генератора по схеме с общей базой делает ненужным применение варикапа для создания частотной модуляции, но схема требует стабильного питающего напряжения.
Применение в такой конструкции обычного LC контура и обычных деталей может привести к генерации схемой непредсказуемого пучка частот. Однако, соблюдая некоторые правила конструирования высокочастотных конструкций, можно добиться неплохих результатов. Самым главным является выбор элемента, задающего частоту.
Одна из конструкций радиомикрофона, схема которого приведена на рис. 3.8, показана на рис. 3.9. Она представляет собой плату из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 45x30 мм, помещающуюся в спичечный коробок.
Катушка L1 представляет собой выполненную печатным способом линию. Элемент питания GB1 прижимается к поверхности «+» припаянной подпружиненной стальной скобкой ХТ1, которая служит минусовым контактом.
Рис. 3.8. Схема радиомикрофон на схеме с распределенными параметрами
Рис. 3.9. Печатная плата
При использовании в качестве элемента питания щелочного элемента типа AG13 напряжением 1,5 В схема будет излучать на частотах около 420 МГц (подстраивается С4). При использовании литиевой трехвольтовой «таблетки» частота передачи будет около 610 МГц.
Такой передатчик удобно использовать как подопытный для поиска «жучков». Транзистор генератора желательно взять с граничной частотой не менее 4—10 ГГц. Из доступных отечественных транзисторов для этой цели хорошо подходят КТ640, КТ642, КТ647, КТ648, КТ657.
Резисторы и блокировочные конденсаторы — в исполнении для поверхностного монтажа. Микрофон желательно взять с наименьшей чувствительностью.
Печатная линия L1 одновременно служит антенной, транзистор VT1 включен в часть контура и не шунтирует его.
Примечание.
Подобную конструкцию в действии можно увидеть, разобрав пульт недорогой автомобильной сигнализации.
Схема № 8. Рассмотрим микромощный радиомикрофон с двумя рамками. Одна из простых схем ( рис. 3.10 ) придумана неизвестным гением и распространена во множестве разновидностей.
Рис. 3.10. Схема микромощного радиомикрофона
Транзисторы VT1, VT2 совместно с контуром L1, С2 образуют автогенератор, ток питания которого стабилизирован внутренним полевым транзистором в электретном микрофоне ВМ1. С одной стороны, частота генератора не зависит от напряжения источника питания. А с другой стороны, ток, задаваемый и модулируемый микрофоном, создает частотную модуляцию генератора за счет изменения выходных емкостей транзисторов VT1, VT2.
Ток передатчика задается резисторами R3, R4. Частота передачи модулируется звуковым сигналом через регулятор R1 и цепочку R2, СЗ. Катушка L1 содержит семь витков провода диаметром 0,8 мм, намотанного на оправке диаметром 3,5 мм с отводом от середины. Стабилизатор напряжения или тока в устройстве отсутствует, так как при низком потреблении тока устройством и использовании элемента типа АА напряжение элемента питания долгое время не будет изменяться.
Конструктивное исполнение схемы (рис. 3.11) предусматривает вместо сосредоточенных LC контуров применение линий с распределенными параметрами, которые одновременно служат антенной. Линии L1, L2 должны быть изготовлены из провода диаметром 0,3–0,7 мм и иметь одинаковую длину. При соблюдении указанных размеров и компонентов (форма рамок может быть любой) радиомикрофон стабильно работает на частоте около 94 МГц при напряжении питания от 1,5 до 12 В.
Рис. 3.11. Конструкция стабильного микромощного радиомикрофона
Частота его излучения слабо зависит от расположения внешних предметов, мощность достаточна для приема сигнала через 2–3 стены на бытовой ЧМ радиоприемник.
Примечание.
Размер рамок можно уменьшить, подключив параллельно им конденсаторы емкостью несколько пикофарад. В этом случае стабильность частоты и дальность передачи будут меньше.
Применение. Эту конструкцию совместно с любым ЧМ приемником удобно использовать в качестве «радионяни», для реагирования на голос находящегося в другой комнате малыша.
Совет.
Можно уменьшить размеры рамок до длины 30–40 мм каждая, используя аккумулятор «таблетку» на 1,5 В и СВЧ транзисторы передатчик превращается в «жучка» с частотой передачи около 400–600 МГц и радиусом действия 5—10 м. С такими крошечными размерами и малой излучаемой мощностью возможность его нахождения любыми видами техники становится случайной.
Схема № 9. Схема представляет собой образец коммерческой схемы радиомикрофона со стабилизацией ПАВ резонатором. Она снабжена акустопуском (см. рис. 3.12).
Рис. 3.12. Схема ПАВ радиомикрофона с акустопуском
Сигнал микрофона ВМ1 (трехвыводного или двухвыводного) усиливается двумя транзисторами VT1, VT2 и поступает одновременно:
— на модулирующий варикап VD2;
— систему акустопуска выполненную на КМОП инверторах микросхемы DD1 и ключе VT3.
На элементах DD1.1, VD1, С4 выполнен пиковый детектор звукового напряжения, подстроечный резистор R6 задает линейный режим работы элемента DD1.1 с сохранением его высокого входного сопротивления (устанавливается на половину напряжения питания).
Последовательно включенные элементы DD1.2, DD1.3 исполняют роль компаратора. Время удержания напряжения пиковым детектором (для того, чтобы передатчик не выключался во время коротких пауз) зависит в основном от времени саморазряда конденсатора С4, поэтому он может быть небольшой емкости 1—10 нФ.
Через ключ на транзисторе VT3 включается высокочастотный генератор на транзисторе VT4, стабилизированный ПАВ резонатором ZQ1. Для большего сдвига ПАВ резонатора по частоте последовательно с ним включена катушка L1. Катушка L1 имеет 6 витков проводом 0,3 мм на оправке 1,5 мм.
Катушка L2 имеет 4 витка проводом 0,4 на оправке 2 мм.
Совет.
Диод VD1 желательно взять с небольшим прямым падением напряжения — германиевый или Шотки.
Схема № 10. На рис. 3.13 показана схема радиомикрофона с ЧМ модуляцией, который выполнен на TTЛШ четырехвходовом элементе И-НЕ с триггером Шмитта. Три логических входа элемента подключены к нагруженному емкостью выходу и обеспечивают высокочастотную генерацию элемента.
Четвертый вход питает и одновременно снимает звуковое напряжение с электретного микрофона.
Этим обеспечивается частотная модуляция, поскольку «висячий» вход ТТЛ читается как «1», а на нем присутствует напряжение около 1,5 В.
Рис . 3.13. Принципиальная схема УКВ ЧМ передатчика на логическом элементе
При указанной емкости конденсатора С1 устройство работает в диапазоне 80—100 МГц, частота настройки регулируется подстроечным конденсатором С1. Антенной служит отрезок медного провода длиной 10–30 см. Но стабильность частоты этого передатчика оставляет желать лучшего.
Схема № 11. Микромощный радиопередатчик, не имеющий катушек индуктивности, на диапазон 66—100 МГц, можно построить на микросхеме 155ЛАЗ. Дальность действия такого передатчика будет составлять 50—100 м. А его сигнал можно услышать на обычном УКВ приемнике.
Схема передатчика приведена на рис. 3.14. Сигнал с микрофона ВМ1 подается на вход (выводы 1 и 2) генератора, собранного на элементах DD1.1, DD1.4. На выходе (вывод И) генератора получаются модулированные высокочастотные колебания, которые излучаются антенной WA1 в пространство. Настройка передатчика на требуемую частоту производится резистором R1. Для стабильной работы передатчика при изменении питающего напряжения в его схеме имеется стабилизатор напряжения, собранный на транзисторах VT1 и VT2. Питание передатчика осуществляется от источника с напряжением 6–9 В. Можно использовать батарею типа «Крона» или 4 элемента типа 316. В качестве антенны WA1 передатчика можно использовать металлический штырь длиной около 1 м или телескопическую антенну от радиоприемника.
Рис. 3.14. Схема радиомикрофона на микросхеме 155ЛАЗ
Настройка передатчика начинается с установки резистором R2 тока 15–20 мА (место на схеме показано крестиком). Далее, включив УКВ приемник, нужно установить указатель его настройки в том месте шкалы, где не слышны радиовещательные станции. Произнося слова в микрофон, настройкой резистора R1 следует добиваются уверенного приема.
Полное описание устройства приводится на .
Схема № 12. Основное достоинство этого радиомикрофона в том, что он питается от сети 220 В, а в качестве антенны использует провода этой же сети. Приемник принимает сигналы либо через антенну, либо через специальный сетевой адаптер. Схема устройства приведена на рис. 3.15.
Блок питания радиопередатчика бестрансформаторный, напряжение сети поступает на дроссели Др1 и Др2, а затем на конденсатор С2, на котором гасится излишек напряжения. Переменное напряжение выпрямляется мостом VD1, нагрузкой которого является стабилитрон VD2 типа КС510А. Пульсации напряжения сглаживаются конденсатором СЗ.
Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. С его коллектора напряжение через резистор R2 поступает на варикап VD3 типа КВ109А, изменение емкости которого и осуществляет частотную модуляцию.
Задающий генератор передатчика выполнен по схеме индуктивной трехточки на транзисторе VT2 типа КТ315.
Частота генератора определяется элементами L1, С5, С4, VD3. Обратная связь осуществляется через конденсатор С7. Режимы транзисторов VT1 и VT2 по постоянному току регулируются резисторами R5 и R4, соответственно. Напряжение смещения транзисторов формируется из напряжения параметрического стабилизатора, выполненного на резисторе R3, светодиоде VD4 и конденсаторе С8. Напряжение высокой частоты с катушки L2 поступает в сеть через конденсатор С1.
Рис . 3.15. Радиомикрофон с передачей сигнала по сети 220 В: а — принципиальная схема радиомикрофона;
б —специальный приемный адаптер
Дроссели Др1 и Др2 намотаны на каркасах от ВЧ катушек переносных приемников и содержат по 100 витков провода ПЭВ 0,1 мм. Катушки L1 и L2 намотаны на малогабаритных каркасах диаметром 5 мм и высотой 12 мм с подстроечными сердечниками из феррита.
Для диапазона 27 МГц катушка L1 имеет 10 витков с отводом от середины, а катушка L2 имеет 2 витка провода ПЭВ 0,3 мм.
Конденсаторы С1 и С2 должны быть на напряжение не менее 300 В. Диодную сборку КЦ407А можно заменить простыми диодами типа КД105, КД208. Вместо стабилитрона VD2 можно применить любой другой с напряжением стабилизации 8—12 В.
Для приема сигналов этого передатчика применяется специальный адаптер, схема которого представлена на рис. 3.15,б.
Катушки L2—L4 и конденсаторы С2—С4 образуют двух-контурный ФСС. Катушки L1–L4 намотаны на каркасах от ВЧ катушек переносных приемников, содержат 2, 14, 14 и 5 витков, соответственно, проводом ПЭВ 0,23 мм. Конденсатор С1 на напряжение 300 В, С2 и С4 — подстроенные.
Внимание!
При работе с этими устройствами соблюдайте правила и меры безопасности, т. к. элементы устройств находятся под напряжением 220 В!
Схема № 13. А теперь создадим миниатюрный средневолновый радиомикрофон с амплитудной модуляцией. Схема AM передатчика (рис. 3.16 ) на двух транзисторах позволяет создать простой передатчик для экспериментов с радиомикрофоном. Рабочий диапазон частот передатчика составляет 500—1500 кГц. Его достоинством является то, что диапазон средних волн, в котором он работает, в настоящее время практически пуст, в отличие от УКВ диапазона 88—108 МГц, где в городах сейчас «яблоку негде упасть» от сигналов мощных вещательных станций. Поэтому дальность распространения, качество сигнала можно спокойно Оценить без опасения, что сигнал будет забит мощной помехой, на которую система автоподстройки УКВ приемника так и норовит подстроиться.
В качестве приемника можно использовать любой от ламповой радиолы до цифрового тюнера, имеющий диапазон средних волн (СВ или MW).
Рис. 3.16. Схема средневолнового радиомикрофона с амплитудной модуляцией
На транзисторе VT1 выполнен классический УНЧ с общим эмиттером, который усиливает сигнал электретного микрофона ВМ1. Через регулятор глубины модуляции на резисторе R7 сигнал поступает на базу автогенератора VT2, выполненного по схеме с общей базой.
Для сигналов звуковой частоты VT2 включен по схеме с общим коллектором, ток звуковой частоты через него пропорционален величине входного НЧ сигнала. Конденсатор С5 заземляет базу транзистора VT2 по высокой частоте, конденсатор С7 обеспечивает обратную связь для работы автогенератора.
Катушка L1 может быть любой, в том числе и стандартным дросселем. В качестве антенны WA1 используется изолированный провод возможно большей длины. Если L1 выполнить на ферритовом стержне (например, диаметром 8 мм длиной 100 мм магнитной проницаемостью 600НН, как магнитную антенну средневолнового приемника), то такая антенна, в отличие от длинного провода, будет обладать выраженными направленными свойствами.
Схема № 14. Рассмотрим беспроводной скрытый наушник.
Это изделие разработано умельцами с www.vrtp.ru и дает фору подобным устройствам, в том числе различным гарнитурам типа «блютус» по себестоимости, экономичности, незаметности и совместимости с различной техникой.
Устройство, принципиальная схема которого представлена на рис. 3.17, а , работает на принципе индуктивной связи между катушками передатчика и приемника на звуковых частотах.
Собственно сам передатчик состоит только из одной передающей катушки, которая наматывается на оправке диаметром 20 см (подходящая кастрюля) и содержит не менее 50 витков изолированного провода диаметром 0,2 мм. Затем провод снимается, и обматывается каким-либо изолирующим материалом (хотя бы малярным скотчем), чтобы получилось плотное кольцо.
Выводы катушки подпаиваются к гибкому монтажному проводу длиной около полуметра со штеккером (например, «джек» 3,5 мм моно) для подключения к источнику звука.
Сопротивление провода такого диаметра и длины составит 15–20 Ом, что равноценно сопротивлению обмоток обычных наушников. Поэтому такую катушку можно подключать к выходу любой техники, куда подключаются головные телефоны (наушники).
Рис. 3.17. Беспроводный наушник скрытного ношения: а — схема радионаушника; б — внешний вид монтажа радионаушника в миниатюрном исполнении
Основой миниатюрного приемника является динамический телефон ТЭМ-1958 (или аналогичный) от слуховых аппаратов. Если не требуется, чтобы приемник был совершенно невидим, то в качестве звукового капсюля можно применить любой динамический телефон с сопротивлением обмотки не менее несколько десятков ом.
Приемник представляет собой трехкаскадный усилитель низкой частоты с непосредственной связью между каскадами и обратной связью по постоянному току через резистор R1.
Коэффициент усиления такого УНЧ будет равняться отношению сопротивления R1 к входному сопротивлению транзистора VT1. То есть коэффициент усиления будет огромным.
Схема охвачена обратной связью по постоянному току и не нуждается в настройке. Подобные схемы с минимальным числом радиоэлементов публиковались еще во времена первых транзисторов и работают до сих пор уже на элементной базе для поверхностного монтажа.
Схема собирается объемным монтажом с применением резисторов и транзисторов в исполнении для поверхностного монтажа (если требуется миниатюрность).
Катушка приемника L1 наматывается на телефоне BF1 и содержит 70—100 витков провода диаметром 0,05—0,07 мм (так чтобы влезало в ухо). Радиоэлементы расположены между телефоном и батареей питания (элемент питания для часов GB1, см. рис. 3.17,б).
Далее вся конструкция обтягивается термоусадочной трубкой. Транзисторы VT1—VT3 — ВС847 (в корпусе СОТ323), или отечественные КТ3130 А9. Транзисторы могут быть любыми миниатюрными, в том числе и p-n-р типа (со сменой полярности батареи питания).
Правильно собранный приемник должен издавать слабое шипение и реагировать на приближение к сетевым трансформаторам (ловить фон 50 Гц).
Для эксплуатации наушника кольцо антенны передатчика надевают на шею, штекер подсоединяется к приемнику или сотовому телефону, наушник вставляется в ухо.
Можно заметить, что в этом случае оси катушек передатчика и приемника перпендикулярны друг другу. Это ухудшает передачу звукового сигнала от передающей катушки к приемной. Чтобы усилить связь между катушками, можно поэкспериментировать с положением на шее катушки передатчика или попробовать применить катушку передатчика на ферритовом стержне, размещаемую на плече( www.vrtp.ru ).
Рассмотрим еще несколько полезных схем.
Схема № 15. Схема радиопередатчика ( и http://radiolla.narod.ru/shjuk_100m.htm ) показана на рис. 3.18. Можно кого-нибудь подслушивать, сдавать экзамен; всех возможностей и не перечислить. Главным его достоинством являются его маленькие размеры.
Желательно нарисовать схему расположения деталей на плате. Лучше всего использовать тонкий слой картона толщиной не более 1 мм. Детали располагать как можно ближе друг к другу, чтобы размеры были поменьше.
Принимать сигнал жука лучше всего на FM-сканеры, так как в процессе длительной работы частота передаваемой волны может понижаться, а сканеры продолжают Держать эту волну. В общем, самое время взглянуть на схему рис. 3.18.
Рис. 3.18. Принципиальная схема радиопередатчика
Примечание
Состоит данное устройство из 2 частей: усилитель 34 и задающий гене ратор. Если в схему добавить усилитель мощности, то дистанцию можно будет увеличить до 1 км.
Сначала собираем УЗЧ (микрофон, 2 резистора по 4,7 кОм, и один на 100 кОм, а также транзистор и емкость 10 мкФ). Затем нужно все проверить — присоединить наушники к отрицательному выводу конденсатора и к минусу всей схемы. Не забудьте подключить батарейку.
Затем что-нибудь проговорите в микрофон — в наушниках можно услышать. Далее нужно собрать задающий генератор (то есть достраиваете схему до конца).
Детали. Резисторы: 10 кОм, 4,7 кОм, 270 Ом. Конденсаторы: 10 мкФ, 1 нФ, 5,6 пФ, и переменная емкость, работающая в диапазоне от 3 до 18 пФ. Но ее вполне можно заменить постоянной емкостью, емкость которой попадает в этот промежуток (3—18 пФ). Транзисторы можно применить такие: С945 или КТ3102 — левый на схеме; КТ3102 — правый на схеме. Катушки индуктивности можно намотать на стержне обычной шариковой ручки из медного провода диаметром от 0,5 до 1 мм. В каждой катушке сделать по 5 витков.
Антенна — кусок провода, или еще что-нибудь похожее на это длиной 70 см. Микрофон можно взять малогабаритный «Сосна», также работает и с ДЭМШ 1-А.
Схема № 16. Схема радиопередатчика мощностью 200 мВт () показана на рис. 3.19.
Сигнал от электретного микрофона M1 типа МКЭ-3 поступает на двухаскадный низкочастотный усилитель с непосредственными связями на транзисторах VT1, VT2 типа КТ315. Рабочая точка усилителя устанавливается автоматически цепью обратной связи по постоянному току через R5, R6, СЗ.
Рис . 3. 1 9. Радиопередатчик на 200 мВт
Усиленный низкочастотный сигнал с коллектора транзистора VT2 через фильтр низкой частоты на элементах R9, С4 и резистор R10 поступает на варикап VD1 типа КВ109, включенный в эмиттерную цепь транзистора VT3 типа КТ904. Напряжение смещения на варикап VD1 задается коллекторным напряжением транзистора VT2.
Однокаскадный ВЧ генератор выполнен на транзисторе VT3. Напряжение смещения на базе этого транзистора задается резистором R11. Транзистор VT3 включен по схеме с общей базой. В его коллекторной цепи включен контур С8, С9, L1. Частота настройки генератора определяется индуктивностью катушки L1 и емкостями С8, С5, VD1. Конденсатор С9 устанавливает глубину обратной связи, а конденсатор С10 согласует контур с антенной.
Детали. Все детали передатчика малогабаритные. Дроссель Др1 типа ДПМ 0,1 на 60 мкГн. Дроссель можно заменить на самодельный, намотанный на резисторе MЛT-0,25 сопротивлением более 100 кОм проводом ПЭВ 0,1 —100 витков.
Катушка L1 — бескаркасная, с внутренним диаметром 8 мм, имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм. Компактная катушечная антенна выполнена тем же проводом, ее общая длина составляет 50 см. Катушка имеет диаметр 3 см.
Совет.
Если используется обычная антенна, то это провод или штырь должен быть длиной 0,75—1,0 м.
При настройке прибора конденсатором С8 настраивают радиомикрофон на свободный участок УКВ ЧМ диапазона. Конденсаторами С9 и С10 настраивают генератор на максимальную дальность связи.
Мощность передатчика составляет около 200 мВт. Если такая мощность не нужна, то ее легко понизить, увеличив вме: сте с тем срок службы источника питания. Для этого нужно увеличить сопротивление резистора R11 до 68—100 кОм и заменить дроссель Др1 на постоянный резистор сопротивлением 180–330 Ом.
Примечание.
Так как в этом случае мощность радиомикрофона будет около 10 мВт, то транзистор VT 3 можно заменить на КТ315 или КТЗ102.
Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены на КТЗЮ2, а транзистор VT3 — на КТ606, КТ907. Для питания устройства используется батарея на 9 В типа «Крона», «Корунд» или аккумулятор 7Д-0.15.
Схема № 17. Поверх жука на схеме рис. 3.20 приклеивается «крышка» из десятка склеенных вместе листиков, а поверх нее — десятка три (можно больше, по ситуации) обычных листиков — «отрывай не хочу» (акустическая чувствительность схемы это позволяет). Когда листики закончатся и доберутся до «крышки» — решат что блок с браком, листочки склеены вместе и отправят жука в мусорку, что не так плохо, ибо факт прослушки обычно лучше не афишировать. Подробности см. на
Рис . 3.20. Схема жучка-радиомикрофона
Схема № 18. Схема чувствительного усилителя для прослушивания речи показана на рис. 3.21. Устройство содержит двухкаскадный усилитель низкой частоты на малошумящих транзисторах VT1 и VT2, корректирующий фильтр на транзисторе VT3 и оконечный усилитель, собранный по двухтактной бестрансформаторной схеме, на транзисторах VT4—VT6. Акустическое усиление сигнала звуковой частоты, приведенным устройством составляет 85 дБ, начальный ток потребления — 1,8 мА, полоса усиливаемых частот — от 0,3 до 3 кГц, максимальный выходной уровень сигнала — 124 дБ.
Рис . 3.21. Чувствительный усилитель для прослушивания речи
Сигнал с микрофона M1 типа «Сосна» через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1. Поскольку чувствительность усилителя звуковой частоты ограничена внутренними шумами транзисторов, то для уменьшения шумов в первых каскадах усилителя использованы малошумящие транзисторы типа КТ3102.
Усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2 охвачены глубокой отрицательной обратной связью, которая позволяет обеспечить устойчивую работу каскадов и более линейную АЧХ. Нагрузкой второго каскада усилителя является переменный резистор R3, он же является и регулятором громкости. Сложный RC-фильтр, состоящий из элементов R3, С5, R6, С6, R7, С7 отсекает «шумовые» ВЧ составляющие, принимаемые микрофоном, и оставляет только сигналы в полосе частот до 4 кГц. Этот диапазон обеспечивает наибольшую разборчивость речевой информации.
С выхода фильтра сигнал поступает на оконечный усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторах VT4, VT5 типа КТ315 и транзисторе VT6 типа КТ361. Нагрузкой усилителя служит головной телефон типа ТМ-2А или ТЭМ. Резисторы в схеме используются типа MЛT-0,125. Резистор R3 — СП 3-41 или другой небольших габаритов.
Настройка устройства сводится к подбору сопротивлений резисторов R1 и R16 для установки напряжения в точках А и В равным половине напряжения питания.
Схема № 19. Схема передатчика с высокочастотным генератором () показана на рис. 3.22.
Основу этого устройства составляет схема высокочастотного генератора на туннельном диоде. Ток, потребляемый генератором от источника питания, составляет примерно 15 мА и зависит от типа туннельного диода. Тип туннельного диода может быть выбран, по усмотрению радиолюбителя, с током потребления не более 10–15 мА (например, диод АИ201А).
Рис. 3.22. Передатчик с высокочастотным генератором
Генератор сохраняет свою работоспособность при напряжении источника питания 1 В и выше при соответствующем выборе рабочей точки резистором R2. Дроссель Др1 наматывается на резисторе М)1Т 0,25 проводом ПЭВ 0,1 и содержит 200–300 витков, Чтобы провод не соскакивал с резистора, он периодически смазывается клеем «Момент», БФ-2 или другим.
Индуктивность дросселя должна быть 100–200 мкГн. Дроссель может быть заводского изготовления. Катушка колебательного контура L1 выполнена без каркаса и содержит 7 витков провода ПЭВ 1,0 мм. Диаметр катушки 8 мм, длина намотки 13 мм. Катушка связи L2 так же, как и L1 — бескаркасная, намотана проводом ПЭВ 0,35 мм, 3 витка, диаметр катушки 2,5 мм, длина намотки — 4 мм. Катушка L2 располагается внутри катушки колебательного контура L1.
Настройка передатчика сводится к установке рабочей точки туннельного диода путем вращения движка подстроечного резистора R2 до появления устойчивой генерации и подстройке частоты колебаний конденсатором С4. Антенной является отрезок монтажного провода длиной примерно в четверть длины волны. Глубину модуляции можно изменять подбором сопротивления резистора R1.
Сигнал этого передатчика можно принимать на телевизионный приемник.
Примечание.
Значительно упростить конструкцию радиомикрофона можно при использовании малогабаритных конденсаторных микрофонов, включаемых непосредственно в колебательный контур высокочастотного генератора.
Мощность излучения вышеприведенных устройств составляет доли единиц милливатт. Соответственно, и радиус действия этих устройств составляет единицы — десятки метров.
Схема № 20. Простой радиомикрофон () представлен на рис. 3 .23, Катушка L1 без каркаса содержит 4 витка посеребренного провода диаметром 1,5 мм (для диапазона 88—108,5 МГц). Антенну очень рекомендуется подключать через катушку связи (2 витка посеребренного провода диаметром 1,5 мм), расположенную рядом с L1.
Рис. 3.23. Простой радиомикрофон
Дроссель имеет индуктивность 5—20 мкГн, можно применить самодельный, намотав на корпусе резистора MЛT-0,125 сопротивлением не менее 500 кОм 40–50 витков провода ПЭВ-0.1, уложенных в один ряд. В качестве микрофона использован капсюль ТОН-2. Монтаж производится на двухстороннем фольгированом гетинаксе толщиной 1 мм.
Схема № 21. Микропередатчик с ЧМ в диапазоне частот 80—100 МГц () представлен на рис. 3.24.
Рис . 3.24. Микропередатчик с ЧМ в диапазоне частот 80—100 МГц
Его выходная мощность — 0,5 мВт, потребляемый ток не превышает 2 мА. Питание осуществляется от аккумуляторного элемента напряжением 1,5 В. Задающий генератор УКВ диапазона выполнен на полевом транзисторе VT1 типа КПЗ 13А по схеме индуктивной трехтонки с использованием проходной емкости МОП-транзистора.
Схема № 22, Радиомикрофон, работающий в диапазоне 88—108 МГц () представлен на рис. 3.25.
Особенность данного передатчика — размещение колебательного контура в базовой цепи генератора, работающего по принципу «емкостной трехточки» с использованием частотной модуляции.
В его состав входят два блока: низкочастотный и высокочастотный. Применение в конструкции микрофонного усилителя, использование высокочувствительного микрофона (типа МКЭ-3, МД-27) и оптимальный выбор режима работы транзистора VT2 позволяют достичь требуемого значения глубины модуляции.
Рис . 3.25. Радиомикрофон в диапазоне 88—108 МГц
Схема обладает определенной универсальностью и может быть адаптирована в зависимости от требуемой конструкции и области применения. Наличие регулятора глубины модуляции позволяет использовать передатчик для разных целей:
— как радиомикрофон для передачи речи;
— для подключения к различным источникам звука (телевизору, проигрывателю, магнитофону и т. д.) с целью ретрансляции их звукового сигнала на любой УКВ ЧМ радиоприемник.
Дальность действия радиомикрофона в зависимости от конструкции передающей и приемной антенн и класса радиоприемника может составить в помещении с железобетонными стенами несколько десятков метров, а при прямой видимости — не менее 0,5–0,6 км.
Микрофонный усилитель, построенный на одном транзисторе по схеме с общим эмиттером, предназначен для повышения чувствительности модулятора. В качестве VT1 желательно использовать малошумящий транзистор типа КТ3102. В коллекторную цепь транзистора включено сопротивление нагрузки R4. Напряжение смещения на базе VT1 определяется резисторами R2 и R3. Переменное сопротивление R5 регулирует глубину модуляции несущей частоты. Входное сопротивление микрофонного усилителя составляет порядка 300 Ом, поэтому в нем можно использовать практически любой низкоомный микрофон, однако для уменьшения габаритов конструкции предпочтение следует отдать миниатюрному МКЭ-3, МД-201 и им подобным.
Сигнал с коллекторной нагрузки транзисторов VT1 через регулятор R5 поступает в цепь низкочастотных предискажений R6C9. Она нужна для повышения помехозащищенности тракта передачи звука путем подъема уровня ВЧ составляющих звукового сигнала в передатчике и обратного действия, т. е. срезания ВЧ в радиоприемном устройстве.
Примечание.
При использовании в системе связи отечественного радиоприемника постоянная времени для линейности АЧХ всего тракта должна составлять 50 мкс, а для импортного — 75 мкс. В последнем случае величины R 6 и С9 составят 5, 1 кОм и 0,015 мкФ, соответственно.
Для повышения качества звучания в области верхних частот (субъективного восприятия) можно применить и более высокое значение времени коррекции. Однако при значительном завышении данных номиналов происходит не только резкое подчеркивание высоких частот в принимаемом сигнале, но и вырастает уровень шума.
Отсутствие RC-цепи в передающем устройстве приведет к «глухому» звучанию приемника.
В качестве цепи НЧ предискажений можно применить простейший регулятор тембра. Этот регулятор позволяет изменять соотношение НЧ 100 Гц и ВЧ 10 кГц приблизительно на 15 дБ относительно друг друга. Требуемая величина максимальной девиации несущей частоты 50 кГц (для отечественного стандарта, и 75 кГц для западного) получается при изменении напряжения звуковой частоты на базе транзистора VT2, приблизительно равном 10—100 мВ. При больших величинах возможно появление искажений звука в виде хрипа (из-за нелинейности модуляционной характеристики или перегрузки входных каскадов УНЧ радиоприемника) и возникновение паразитной амплитудной модуляции.
В автогенераторах подобного типа ЧМ чаще всего основываются на изменении параметров колебательного контура или изменении потенциалов выводов генерирующего элемента.
В данном случае применяется второй вид ЧМ, т. к. управляющее напряжение приложено к базе транзистора VT2, изменяя тем самым напряжение смещения на переходе база-эмиттер, и, соответственно, емкость цепи Б-3, которая является составной частью колебательного контура генератора. Данный контур включает в себя также катушку индуктивности L3, расположенную по ВЧ между базой и массой, и конденсаторы С13—С15. Конденсатор С15 включен в цепь обратной связи емкостной «трехточки», являясь одним, из плеч делителя Сб-э — С15, с которого снимается напряжение ОС. Емкость С15 позволяет регулировать уровень возбуждения и должна составлять примерно 5–8 пФ.
Для установки оптимального режима работы генератора и получения Максимально возможной мощности необходимо правильно выбрать генерирующий элемент. При этом надо учитывать, что его верхняя граничная частота должна не менее чем в 5–6 раз превышать рабочую частоту передатчика. Этому требованию наиболее полно удовлетворяют транзисторы типа КТ355А, КТ372А-В, КТ326, КТ363А, Б. Хотя можно использовать и более распространенные — КТ315, КТ339 и др.
Совет.
Применение транзисторов структуры n-р-n более желательно, т. к. они обладают лучшей температурной стабильностью.
В генераторе необходимо исключить возможность появления сильной ПАМ. Ослабить ее можно правильным подбором рабочей точки генератора, зависящей от сопротивлений R7—R9. Резисторы R7 и R8 зашунтированы по ВЧ конденсаторами С10 и С11.
Величина сопротивления в цепи эмиттера составляет примерно 68—100 Ом, поэтому во избежание его влияния на колебательный контур, которое может вызвать чрезмерное расширение полосы частот резонансной кривой, последовательно с R9 включен дроссель L5, блокирующий прохождение токов ВЧ.
Раньше существовал специально выделенный для радиомикрофонов диапазон частот 57,5—58,5 МГц. Но в данной конструкции частота генерации передатчика находится в пределах 70–73 МГц, что позволяет использовать в качестве приемного устройства практически любой промышленный радиоприемник с отечественным УКВ диапазоном.
Примечание.
Так поступают и за рубежом при производстве бытовых маломощных радиомикрофонов и средств радиоохранной сигнализации. Например, частота настройки японского радиомикрофона « Orion » равна 100 МГц и может перестраиваться в пределах 8 МГц (японо-американский широковещательный диапазон FM — 88… 108 МГц).
Чтобы избежать возможных помех радиовещательным станциям и, наоборот, помех с их стороны, необходимо выбрать свободный участок УКВ диапазона. При этом смещение частоты радиомикрофона от ближайшей радиостанции должно быть не менее 250 кГц.
Можно перевести работу передатчика на второй радиовещательный диапазон УКВ 100–108 МГц.
Дроссели L1 и L2 индуктивностью 5—20 мкГн, резистор R1 и конденсаторы C1, С7 служат для развязки каскадов РМ по НЧ и ВЧ.
При напряжении питания 9 В потребляемый радиомикрофоном ток составляет около 20 мА, а мощность излучения при правильном согласовании с антенным контуром равна 5 мВт.
Данная схема без существенных переделок может работать на частотах до 120–150 МГц. При этом потребуется изменить лишь параметры колебательного контура.
Питание схемы. При определенных изменениях в номиналах некоторых резисторов и конденсаторов радиомикрофон может сохранять работоспособность при напряжении питания от 1,5 до 25 В. Для питания, в зависимости от конкретного применения, можно использовать различные источники напряжения, например, батарею типа «Корунд» или «Крона», аккумулятор 7Д-0Д. сетевые блоки питания должны иметь низкий уровень пульсаций выпрямленного напряжения (не более 10–20 мВ)
Радиомикрофон монтируется на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1–1,5 мм. При проектировании печатной платы и монтаже надо стремиться к тому, чтобы в схеме было как можно меньше нежелательных обратных связей, возникающих, в основном, из-за различных паразитных емкостей. Для этого длина выводов деталей и печатных дорожек должна быть минимальной, не следует делать печатные дорожки слишком широкими. Особенно это касается дорожек и выводов, примыкающих к базе и эмиттеру генерирующего транзистора. Каскады радиомикрофона удобнее всего располагать в линейку.
Связь колебательного контура с антенной — индуктивная. Но антенну можно также присоединить непосредственно к катушке колебательного контура L3 — ко второму (со стороны массы) витку через конденсатор емкостью 1–2 пФ. При этом длину антенны желательно уменьшить до 60–80 см во избежание внесения паразитной емкости в задающий контур и ухода в сторону частоты генерации. Для устранения микрофонного эффекта катушки L3 и L4 необходимо жестко закрепить на плате и после настройки залить парафином, эпоксидной смолой или закрепить клеем БФ2.
С целью снижения размеров конструкции и уменьшения паразитных емкостей следует использовать малогабаритные детали. Для сопротивлений подойдут резисторы типа ВС-0,25, (0)МЛТ-0,125.
Переменные сопротивления — типа СПЗ-1, СПЗ-19, СПЗ-22А, СПЗ-38.
Необходимо особо остановиться на подборе конденсаторов, т. к. от них зависят многие параметры. В частотнозадающих цепях лучше всего использовать керамические конденсаторы типа КДУ, КД1 (корпус серого или голубого цвета), К10-17, К10-38, К26-1 с ТКЕ ПЗЗ, МПО или МЗЗ. В блокировочных цепях можно ставить К10У-5, К10-7В, К22У-1, К22-5, КМ-5.
Из подстроечных годятся КТ4-23, КПК-(М)Т, КПК-МН, На месте оксидных конденсаторов подойдут К50-16, К50-35, К50-38. Для изготовления контурных катушек L3 и L4 желательно применить посеребренный провод диаметром 1–2 мм.
Катушки безкаркасные с внутренним диаметром — 10 мм. Первая содержит 5, а вторая — 3 витка провода диаметром 1,5, индуктивностью L3 = 0,25 мкГн (для диапазона на 100–108 МГц — 4 и 2 витка соответственно, индуктивностью L3 = 0,19 мкГн).
При установке катушек L3 и L4 на плату следует иметь в виду, что расстояние между их центрами должно составлять примерно 8 мм.
В качестве антенны используется укороченный асимметричный диполь — четвертьволновый отрезок толстого многожильного провода длиной 80—100 см или подходящая телескопическая антенна (можно меньшей длины).
Индуктивность блокировочных дросселей L1 — L3 примерно равна 5—20 мкГц. Тип — Д(М)-1,2, ДПМ-0,1. Можно применить самодельные дроссели, намотав на корпусе резистора МЛТ-0,25 сопротивлением не менее 500 кОм 40–50 витков провода ПЭВ-0,1, уложенных в один ряд. Гнездо XSSI — типа ГК2. Катушка 3L1 содержит 500 витков провода ПЭВ-0,1 на пермаллоевом кольце.
Правильно собранная схема начинает работать сразу. О наличии генерации можно убедиться по изменению потребляемого тока при закорачивании на массу базы транзистора VT2 конденсатором емкостью порядка 0,01 мкФ.
Дальнейшая регулировка заключается в подборе рабочей точки транзистора VT2. При принудительном срыве генерации напряжение между базой и эмиттером VT2 должно быть около 0,66 В. Неустойчивость генерации при выходе генерирующего элемента из рабочего режима можно заметить по шумам, хрипам и резким изменениям звукового тона. Далее путем растяжения или сжатия витков катушки L3 необходимо подогнать частоту генератора под требуемое значение, которое должно выставляться при среднем положении ротора конденсатора С14.
При этом можно воспользоваться радиоприемником со шкалой принимаемых частот и индикатором уровня принимаемого сигнала, который пригодится при дальнейшей настройке. Для контроля настройки и качества модуляции на линейный вход радиомикрофона подается звуковой сигнал напряжением 0,2 В и частотой 1 кГц.
Точное значение частоты автогенератора подбирается вращением сердечника конденсатора С14 диэлектрической (пластмассовой) отверткой.
Примечание.
При необходимости дальнейшей настройки следует помнить, что при несоответствии верхней границы диапазона регулировка производится подстроечным конденсатором, а нижней — изменением расстояния между витками катушки колебательного контура.
Контроль настройки при этом ведется при помощи ВЧ вольтметра или индикатора уровня принимаемого сигнала.
При налаживании необходимо, учитывать, что от конденсаторов С13—С15 зависит частота генерации и девиация несущей (чувствительность модулятора по НЧ), С15 влияет на уровень возбуждения генератора. В заключение подстроечным конденсатором С12 необходимо настроить антенный контур L4C12 в резонанс с частотой передатчика и подобрать связь между катушками L3 и L4 по максимальной отдаваемой мощности.
Контроль настройки при этом ведется при помощи ВЧ вольтметра или индикатора уровня принимаемого сигнала.
Совет.
Особое внимание уделите уменьшению гармоник в выходном радиосигнале и не допускать эксплуатации радиомикрофона при значительном их уровне.
Устройство не должно создавать помех на частотах близлежащего диапазона. При Fгeн, лежащей в диапазоне 66–73 МГц, можно проверить уровень третьей гармоники по помехам на 9—11 каналах телевизионного приемника. По этим же телеканалам можно проверить уровень второй гармоники диапазона 100–108 МГц.
Налаживать следует таким образом, чтобы гармоники не создавали каких-либо значительных помех на указанных частотах, помня о том, что они, как и ПАМ, во многом зависят от режима работы автогенератора.
Настройка микрофонного усилителя сводится:
— к подбору рабочего режима транзистора VT1 при помощи резисторов R2 и R3, определяющих напряжение смещения на базе VT1;
— установлению коэффициента усиления не менее 50 (при этом может потребоваться изменить сопротивление коллекторной нагрузки резистора R4).
При подаче на базу VT1 напряжения 2 мВ частотой 1 кГц переменное напряжение на коллекторе должно быть не менее 100 мВ. Уровень усиления можно контролировать, подключив на выход В микрофонного усилителя телефонный капсюль типа ТМ-4.
Используя данный передатчик, можно изготовить переговорное устройство с симплексной связью. Симплексной называется такая связь, при которой передача и прием ведутся поочередно: сначала одна радиостанция только передает, а другая только принимает, затем наоборот. Подробности см. на радиолюбительских схем».
Схема № 23. Рассмотрим передатчик с микрофоном в контуре ВЧ генератора, размещенный на .dp.ua/tel2.htm. Значительно упростить конструкцию радиомикрофона можно при использовании малогабаритных конденсаторных микрофонов, включаемых непосредственно в колебательный контур высокочастотного генератора. Возможная схема такого передатчика представлена на рис. 3.26.
Рис. 3.26. Передатчик с микрофоном в контуре ВЧ генератора
Конденсаторный микрофон выполнен в виде развернутого конденсатора с двумя плоскими неподвижными электродами. Параллельно электродам закреплена мембрана (тонкая фольга, металлизированная диэлектрическая пленка и т. п.). Она электрически изолирована от неподвижных электродов.
Выступая элементом контура, конденсаторный микрофон осуществляет частотную модуляцию. В остальном описание схемы и настройка передатчика аналогичны вышеприведенной схеме.
Мощность излучения вышеприведенных устройств, составляет доля единиц мВт. Соответственно, и радиус действия этих устройств составляет единицы — десятки метров.
Схема № 24. Принципиальная схема микропередатчика с ЧМ на транзисторе () показана на рис. 3.27.
Рис . 3.27. Микропередатчик с ЧМ на транзисторе
Модулирующее напряжение, снимаемое с электретного микрофона МКЭ-3 (МКЭ-333, МКЭ-389, М1-А2 «Сосна»), через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1, на котором выполнен задающий генератор.
Управляющее напряжение приложено к базе транзистора VT1. Поэтому, изменяя напряжение смещения на переходе база-эмиттер, и, соответственно, емкость цепи база-эмиттер, которая является одной из составных частей колебательного контура задающего генератора, осуществляется частотная модуляция передатчика.
Этот контур включает в себя также катушку индуктивности L1, расположенную по высокой частоте между базой транзистора VT1 и массой, и конденсаторами СЗ и С4. Конденсатор С4 включен в цепь обратной связи емкостной трехточки, являясь одним из плеч делителя С6—С4, с которого и снимается напряжение обратной связи.
Емкость конденсатора С4 позволяет регулировать уровень возбуждения. Нужно избежать влияния шунтирующего резистора R2 в цепи эмиттера транзистора VT1 на колебательный контур. Ведь оно может вызвать чрезмерное расширение полосы частот резонансной кривой. Поэтому последовательно с резистором R2 включен дроссель Др1, блокирующий прохождение токов высокой частоты. Индуктивность этого дросселя должна иметь величину около 20 мкГн. Катушка L1 — бескаркасная, диаметром 3 мм намотана проводом ПЭВ 0,35 и содержит 7–8 витков.
Для получения максимально возможной мощности необходимо правильно выбрать генерирующий элемент (транзистор VT1) и установить оптимальный режим работы генератора. Для этого необходимо применять транзисторы, верхняя граничная частота которых должна превышать рабочую частоту генератора не менее чем в 7–8 раз. Этому условию наиболее полно отвечают транзисторы типа n-p-n КТ368, хотя можно использовать и более распространенные транзисторы КТ315 или КТ3102.
Схема № 25. Миниатюрный радиопередатчик с питанием от батареи для электронных часов рассмотрен на . Схема радиопередатчика приведена на рис. 3.28.
Устройство содержит минимум необходимых деталей и питается от батарейки для электронных часов напряжением 1,5 В. При столь малом напряжении питания и потребляемом токе 2–3 мА сигнал этого радиомикрофона может приниматься на удалении до 150 м. Продолжительность работы около 24 ч.
Задающий генератор собран на транзисторе VT1 типа КТ368, режим работы которого по постоянному току задается резистором R1. Частота колебаний задается контуром в базовой цепи транзистора VT1. Этот контур включает в себя катушку L1, конденсатор СЗ и емкость цепи база-эмиттер транзистора VT1. В коллекторную цепь транзистора VT1 в качестве нагрузки включен контур, состоящий из катушки L2 и конденсаторов С6, С7.
Рис 3.28. Миниатюрный радиопередатчик с питанием от батареи для электронных часов
Конденсатор С5 включен в цепь обратной связи и позволяет регулировать уровень возбуждения генератора.
Примечание.
В автогенераторах подобного типа частотная модуляция производится путем изменения потенциалов выводов генерирующего элемента.
В нашем случае управляющее напряжение прикладывается к базе транзистора VT1, изменяя тем самым напряжение смещения на переходе база-эмиттер и, как следствие, изменяя емкость перехода база-эмиттер. Изменение этой емкости приводит к изменению резонансной частоты колебательного контура, что и приводит к появлению частотной модуляции.
Примечание.
При использовании УКВ импортного приемника требуемая величина максимальной девиации несущей частоты составляет 75 кГц (для отечественного стандарта — 50 кГц) и получается при изменении напряжения звуковой частоты на базе транзистора в диапазоне 10—100 мВ.
Именно поэтому в данной конструкции не используется модулирующий усилитель звуковой частоты. При использовании электретного микрофона с усилителем, например, МКЭ-3, М1-Б2 «Сосна», уровня сигнала, снимаемого непосредственно с выхода микрофона, оказалось достаточно для получения требуемой девиации частоты радиомикрофона.
Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию колебаний высокой частоты. Конденсатором С7 можно в небольших пределах изменять значение несущей частоты.
Сигнал в антенну поступает через конденсатор С8, емкость которого специально выбрана малой для уменьшения влияния возмущающих факторов на частоту колебаний генератора. Антенна сделана из провода или металлического прутка длинной 60—100 см. Длину антенны можно уменьшить, если между ней и конденсатором С8 включить удлинительную катушку L3.
Катушки радиомикрофона бескаркасные, диаметром 2,5 мм, намотаны виток к витку. Катушка L1 имеет 8 витков, катушка L2 — 6 витков, катушка L3 — 15 витков провода ПЭВ 0,3. При настройке устройства добиваются получения максимального сигнала высокой частоты, изменяя индуктивности катушек L1 и L2. Подбором конденсатора С7 можно немного изменять величину несущей частоты, в некоторых случаях его можно исключить совсем.
Схема № 26. Радиопередатчик с ЧМ в УКВ диапазоне частот 61–73 МГц приведен на . Радиопередатчик (рис. 3.29) представляет собой однокаскадный УКВ ЧМ передатчик, работающий в вещательном диапазоне 61–73 МГц. Выходная мощность передатчика при использовании источника питания с напряжением 9—12 В составляет примерно 20 мВт. Он обеспечивает дальность передачи информации около 150 м при использовании приемника с чувствительностью 10 мкВ.
Режимы транзисторов УЗЧ (VT1) и генератора ВЧ (VT2) по постоянному току задаются резисторами R3 и R4, соответственно. Напряжение 1,2 В на них и микрофон M1 подается с параметрического стабилизатора на R1, C1, VD1.
Рис. 3.29. Радиопередатчик с ЧМ в УКВ диапазоне частот 61–73 МГц
Примечание.
Поэтому устройство сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения питания до 4–5 В. При этом наблюдается уменьшение выходной мощности устройства, а несущая частота изменяется незначительно.
Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Напряжение звуковой частоты на его вход поступает с электретного микрофона с усилителем M1 типа МКЭ-3 и ему подобным. Усиленное напряжение звуковой частоты с коллектора транзистора VT1 поступает на варикап VD2 типа КВ109А через фильтр нижних частот на резистор R5 и конденсатор С5, а также резистор R7.
Варикап VD1 включен последовательно с подстроечным конденсатором С8 в эмиттерную цепь транзистора VT2. Частота колебаний задающего генератора, выполненного на транзисторе VT2 типа КТ315 (КТ3102, КТ368), определяется элементами контура L1, С6, С7 и емкостью С8 и VD1.
Вместо светодиода VD1 типа AЛ307 можно использовать любой другой светодиод или три последовательно включенных в прямом направлении диода типа КД522 и им подобных.
Катушка L1 бескаркасная, диаметром 8 мм, имеет 6 витков провода ПЭВ 0,8.
Наладка. При налаживании передатчик настраивают на свободный участок УКВ ЧМ диапазона сжатием или растяжением витков катушки L1 или подстройкой конденсатора С8.
Девиация частоты устанавливается конденсатором С8 по наиболее качественному приему на контрольный приемник.
Передатчик можно настроить и на вещательный диапазон FM (88—108 МГц), для этого необходимо уменьшить число витков L1 до 5 и емкость конденсаторов С6 и С7 до 10 пФ. В качестве антенны используется отрезок провода длинной 60 см. Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов антенну можно подключить через конденсатор емкостью 1–2 пФ.
Схема № 27. Радиопередатчик с AM в диапазоне частот 27–28 МГц приводится на http://. Он представляет собой передатчик, работающий в диапазоне 27–28 МГц с амплитудной модуляцией. Дальность действия до 100 м (рис. 3.30).
Передатчик состоит из генератора высокой частоты, собранного на транзисторе VT2 типа КТ315, и однокаскадного усилителя звуковой частоты на транзисторе VT1 типа КТ315. На вход последнего через конденсатор С1 поступает звуковой сигнал от микрофона M1 типа «Сосна».
Нагрузку усилителя составляют:
— резистор R3;
— генератор высокой частоты, включенный между плюсом источника питания и коллектором транзистора VT1.
Рис . 3.30. Радиопередатчик с AM в диапазоне частот 27–28 МГц
С усилением сигнала напряжение на коллекторе транзистора VT1 изменяется. Этим сигналом и модулируется амплитуда сигнала несущей частоты генератора передатчика, излучаемая антенной.
Детали. В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы — К10-7В. Вместо транзисторов КТ315 можно использовать КТ3102.
Катушка L1 намотана на каркасе из полистирола диаметром 7 мм. Она имеет подстроечный сердечник из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭВ 0,15 мм. Намотка — виток к витку.
Дроссель Др1 намотан на резисторе MTЛ-0,5 сопротивлением более 100 кОм. Обмотка дросселя содержит 80 витков ПЭВ 0,1. В качестве антенны используется стальной упругий провод длиной 20 см.
При настройке частоту устанавливают подстройкой индуктивности катушки L1. После регулировки подстроечный сердечник катушки закрепляется парафином.
Схема № 28. Радиопередатчик с широкополосной ЧМ в диапазоне частот 65—108 МГц рассматривается на http://. Схема радиопередатчика представлена на рис. 3.31.
Рис. 3.31. Радиопередатчик с широкополосной ЧМ в диапазоне частот 65—108 МГц
Радиомикрофон позволяет принимать сигнал на обычный ЧМ приемник этого диапазона. Дальность действия достигает 150–200 м. Продолжительность работы с батареей типа «КРОНА» — около 10 ч.
Низкочастотные колебания с выхода микрофона Ml (типа МКЭ-3, М1-Б2 «Сосна» и им подобных) через конденсатор С1 поступают на усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторе VT1 типа КТ315. Усиленный сигнал звуковой частоты, снимаемый с коллектора транзистора VT1, через дроссель Др1 воздействует на варикап VD1 (типа КВ109А), который осуществляет частотную модуляцию радиосигнала, сформированного высокочастотным генератором.
Генератор ВЧ собран на транзисторе VT2 типа КТ315. Частота этого генератора зависит от параметров контура L1, СЗ, С4, С5, С6, VD1. Сигнал ВЧ, снимаемый с коллектора транзистора VT2, усиливается усилителем мощности на транзисторе VT3 типа КТ361. Усилитель мощности имеет гальваническую связь с задающим генератором.
Усиленное высокочастотное напряжение выделяется на дросселе Др2 и поступает на П-образный контур, выполненный на элементах СИ, L2, С10. Последний настроен на пропускание основного сигнала и подавление множества гармоник, возникающих на коллекторе транзистора VT3.
Радиомикрофон собран на плате размером 30x70 мм.
В качестве антенны используется отрезок монтажного провода длиной 25 см.
Детали. Все детали малогабаритные. Резисторы — типа МЛТ-0,125, конденсаторы — К50-35, КМ, КД. Вместо варикапа VD1 типа KB 109А можно использовать варикапы с другим буквенным индексом иди варикап типа КВ102. Транзисторы могут иметь любой буквенный индекс.
Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на КТ3102, КТ368, а транзистор VT3 — на КТ326, КТ3107, КТЗбЗ. Дроссели Др1 и Др2 намотаны на резисторах МЛТ-0,25 сопротивлением более 100 кОм проводом ПЭВ 0,1 по 60 витков каждый.
Катушки L1 и L2 бескаркасные, диаметром 5 мм. Катушка L1 — 3 витка, катушка L2 —13 витков провода ПЭВ 0,3.
Настройка сводится к установке частоты задающего генератора, соответствующей свободному участку УКВ ЧМ диапазона, изменением емкости подстроечного конденсатора. Передатчик настраивается на максимальную мощность ВЧ сигнала растяжением или сжатием витков катушки L2.
Схема № 29. Радиопередатчик средней мощности с компактной рамочной антенной приводится на . net/Ioad/17-45/index.html. Устройство работает в диапазоне 65–73 МГц с частотной модуляцией. Дальность действия при использовании рамочной компактной антенны составляет около 150 м. Продолжительность работы устройства при использовании батареек «Крона» составляет 30 ч. Принципиальная схема радиопередатчика представлена на рис. 3.32.
Низкочастотный сигнал микрофона Ml типа МКЭ-3, «Сосна» и др. усиливается двухкаскадным усилителем низкой частоты с непосредственными связями. Усилитель выполнен на транзисторах VT1 и VT2 типа КТ315. Режим работы усилителя устанавливается резистором R2.
Рис. 3.32. Радиопередатчик средней мощности с компактной рамочной антенной
Задающий генератор устройства выполнен на транзисторе VT3 типа КТ315. Частотозадающий контур подключается к базе транзистора VT3 через конденсатор С6 небольшой емкости. Конденсаторы С8, С9 образуют цепь обратной связи. Контур генератора состоит из индуктивности L1, конденсатора С5 и двух, включенных встречно, диодов типа КД102.
Под действием модулирующего напряжения емкости диодов VD1, VK2 изменяются: Таким образом, осуществляется частотная модуляция передатчика. С выхода генератора модулированный сигнал подается на усилитель мощности. Выходной усилитель выполнен на транзисторе VT4 типа КТ315. Он работает с высоким КПД в режиме класса «С». Усиленный сигнал поступает в рамочную антенну, выполненную в виде спирали. Спираль может быть любой формы, важно только, чтобы общая длина провода составляла 85—100 см, диаметр провода 1 мм.
Детали. Дроссели Др1, Др2 — любые, с индуктивностью около 30 мкГн. Катушки L1, L2, L3, L4, L5 — бескаркасные, диаметром 10 мм. Катушка L1 имеет 7 витков, L2 и L4 — по 4 витка, L3 и L5 — по 9 витков. Все катушки намотаны проводом ПЭВ 0,8 мм. Настройка передатчика особенностей не имеет.
Схема № 30. Радиопередатчик УКВ ЧМ диапазона с дальностью действия 300 м представлена на . Этот передатчик при весьма малых размерах позволяет передавать информацию на расстоянии до 300 м. Прием сигнала может вестись на любой приемник УКВ ЧМ диапазона. Для питания может быть использован любой источник питания с напряжением 5—15 В. Схема передатчика приведена на рис. 3.33.
Задающий генератор передатчика выполнен на полевом транзисторе VT2 типа КП3ОЗ. Частота генерации определяется элементами L1, С5, СЗ, VD2. Частотная модуляция осуществляется путем подачи модулирующего напряжения звуковой частоты на варикап VD2 типа КВ109. Рабочая точка варикапа задается напряжением, поступающим через резистор R2 со стабилизатора напряжения.
Рис. 3.33. Радиопередатчик УКВ ЧМ диапазона с дальностью действия 300 м
Стабилизатор включает в себя генератор стабильного тока на полевом транзисторе VT1 типа КП103, стабилитрон VD1 типа КС147А и конденсатор С2.
Усилитель мощности выполнен на транзисторе VT3 типа КТ368. Режим работы усилителя задается резистором R4. В качестве антенны используется отрезок провода длиной 15–50 см.
Детали. Дроссели Др1 и Др2 могут быть любые, с индуктивностью 10—150 мГн. Катушки L1 и L2 наматываются на полистироловых каркасах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками 100 ВЧ или 50 ВЧ. Количество витков — 3,5 с отводом от середины, шаг намотки 1 мм, провод ПЭВ 0,5 мм. Вместо транзистора КПЗОЗ можно использовать КП302, КП307.
Настройка заключается в установке необходимой частоты генератора конденсатором С5, получения максимальной выходной мощности путем подбора сопротивления резистора R4 и подстройке резонансной частоты контура конденсатором С10.
Схема № 31. Мощный высокочастотный радиопередатчик с ЧМ в диапазоне частот 65—108 МГц рассмотрен на . Это устройство (рис. 3.34) работает в диапазоне 65—108 МГц с частотной модуляцией. Дальность действия составляет около 100 м при использовании компактной антенны. При использование штыревой антенны дальность может достигать 500–600 м.
Рис . 3.34. Мощный высокочастотный радиопередатчик с ЧМ в диапазоне частот 65—108 МГц
Сигнал от электретного микрофона Ml типа МКЭ-3 поступает на двухкаскадный низкочастотный усилитель с непосредственными связями на транзисторах VT1, VT2 типа КТ315. Рабочая точка усилителя устанавливается автоматически цепью обратной связи по постоянному току через R5, R6, СЗ. Усиленный низкочастотный сигнал с коллектора транзистора VT2 через фильтр низкой частоты на элементах R9, С4 и резистор R10 поступает на варикап VD1 типа КВ109, включенный в эмиттерную цепь транзистора VT3 типа КТ904.
Напряжение смещения на варикап VD1 задается коллекторным напряжением транзистора VT2. Однокаскадный ВЧ генератор выполнен на транзисторе VT3, Напряжение смещения на базе этого транзистора задается резистором R11. Транзистор VT3 включен по схеме с общей базой. В его коллекторной цепи включен контур С8, С9, L1.
Частота настройки генератора определяется индуктивностью катушки L1 и емкостями С8, С5, VD1. Конденсатор С9 устанавливает глубину обратной связи, а конденсатор С10 согласует контур с антенной.
Детали. Все детали передатчика малогабаритные. Дроссель Др1 типа ДПМ 0,1 на 60 мкГн. Его можно заменить на самодельный, намотанный на резисторе MЛT-0,25 сопротивлением более 100 ком проводом ПЭВ 0,1100 витков.
Катушка L1 — бескаркасная, с внутренним диаметром 8 мм, имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм. Компактная катушечная антенна выполнена тем же проводом, ее общая длина составляет 50 см, Катушка имеет диаметр 3 см. Если используется обычная антенна, то это провод или штырь длиной 0,75—1,0 м.
Настройка. При настройке конденсатором С8 настраивают радиомикрофон на свободный участок УКВ ЧМ диапазона. Конденсаторами С9 и С10 настраивают генератор на максимальную дальность связи. Мощность передатчика составляет около 200 мВт.
Если такая мощность не нужна, то ее легко понизить, увеличив вместе с тем срок службы источника питания. Для этого нужно увеличить сопротивление резистора R11 до 68—100 кОм и заменить дроссель Др1 на постоянный резистор сопротивлением 180–330 Ом. Так как в этом случае мощность радиомикрофона будет около 10 мВт, то транзистор VT3 можно заменить на КТ315 или КТЗЮ2.
Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены на КТЗЮ2, а транзистор VT3 — на КТ606, КТ907.
Для питания устройства используется батарея на 9 В типа «Крона», «Корунд» или аккумулятор 7Д-0Д5.
Схема № 32. Радиопередатчик с узкополосной ЧМ в диапазоне частот 140–150 МГц ( http://vrtp.ru/index.php7s ). Схема радиопередатчика представлена на рис. 3.35. Он работает в диапазоне 140–150 МГц с узкополосной частотной модуляцией. Девиация частоты — 3 кГц. Частота задающего генератора стабилизирована кварцевым резонатором. В качестве акустического преобразователя используется электретный микрофон M1 с усилителем типа МКЭ-3, «Сосна», МЭК-1, и др.
Рис. 3.35. Радиопередатчик с узкополосной ЧМ в диапазоне частот 140–150 МГц
Питание на микрофон поступает через RC-фильтр, состоящий из резистора R1 и конденсатора С1. Напряжение звуковой частоты с выхода микрофона Ml через разделительный конденсатор С2 поступает на вход усилителя звуковой частоты (база транзистора VT1).
Усилитель звуковой частоты собран по двухкаскадной схеме с активными элементами на транзисторах VT1 и VT2 типа КТ315. Он усиливает и ограничивает звуковой сигнал до необходимой амплитуды. Режимы работы транзисторов VT1, VT2 по постоянному току устанавливаются путем подбора сопротивления резистора R3.
Примечание.
Заданный режим поддерживается далее автоматически с помощью обратной связи между транзисторами VT 1 и VT 2.
Усиленный и ограниченный сигнал звуковой частоты через RC-фильтр низкой частоты, выполненный на резисторах R6, R8 и конденсаторе С4, поступает на варикап VD1 типа КВ109. Под действием переменного напряжения изменяется емкость варикапа VD1, осуществляя тем самым частотную модуляцию.
Постоянное напряжение, снимаемое с коллектора транзистора VT2, задает начальное смещение на варикапе VD1. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT3 типа КТ368, КТ3101. Режим транзистора VT3 по постоянному току определяет резистор R9 в его базовой цепи. Кварцевый резонатор ZQ1 используется на частоту 47–49 МГц.
Контур в коллекторной цепи транзистора VT3 настроен на частоту третьей гармоники используемого кварцевого резонатора. Высокочастотный сигнал поступает в антенну через конденсатор малой емкости С8.
В качестве антенны используется отрезок провода длинной 40–50 см.
Катушка L1 наматывается проводом ПЭВ 0,6 мм на корпусе подстроечного конденсатора С7 и содержит 3–4 витка. Выводы катушки припаиваются к выводам конденсатора.
Настройка усилителя звуковой частоты заключается в подборе сопротивления резистора R3 так, чтобы получить на коллекторе транзистора VT2 напряжение, равное примерно половине напряжения источника питания. Контур L1, С7 настраивается по максимуму излучаемой мощности путем подстройки конденсатора С7.
Схема № 33. Радиопередатчик с высокой стабильностью несущей частоты рассматривается на .
При использовании кварцевого резонатора с высокой частотой появляется возможность создать простой радиомикрофон с высокой стабильностью несущей частоты. Ниже приведено описание подобного устройства. Радиомикрофон работает в диапазоне 61–74 МГц с частотной модуляцией.
Принципиальная схема передатчика радиопередатчика приведена на рис. 3.36.
Сигнал с микрофона Ml типа МКЭ-3 усиливается двухкаскадным усилителем на транзисторах VT1, VT2 типа КТ315. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT3 типа КТ368. Частотная модуляция несущей частоты обеспечивается варикапом VD2. Резисторы R6 и R7 в базовой цепи транзистора VT3 определяют его режим по постоянному току.
Конденсатор С9 устанавливает необходимый режим генерации, обеспечивая положительную обратную связь. Стабильность частоты генератора зависит в основном от напряжения питания. Чтобы ее повысить, необходимо использовать стабилизатор на 6–9 В, что приведет к усложнению схемы.
Стабилизировать частоту можно и другим способом. Если быть точным, то причина нестабильности несущей частоты определяется в основном колебаниями рабочей точки транзистора VT2 усилителя звуковой частоты при изменении напряжения питания.
Положение этой рабочей точки определяет напряжение обратного смещения на варикапе VD2, а значит, и его начальную емкость. Для стабилизации рабочей точки усилителя на транзисторе VT2 в его базовую цепь включен резистор R4, напряжение на который поступает с параметрического стабилизатора, собранного на резисторе R2, светодиоде VD1 и конденсаторе С1. В устройстве использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы типов К50-16 и КМ.
Рис. 3.36 . Радиопередатчик с высокой стабильностью несущей частоты
Детали. Дроссели Др1, Др2 можно использовать стандартные, например, типа Д-0.1, с индуктивностью 15–30 мкГн или изготовить самостоятельно. Дроссели наматываются на резисторах MЛT-0.25 сопротивлением более 100 ком и содержат 50–60 витков провода ПЭВ 0,1 мм. Контурная катушка L1 намотана на каркасе диаметром 8 мм и содержит 6 витков провода ПЭВ 0,8 мм.
Катушка L2 намотана на том же каркасе и тем же проводом, что и катушка L1. Катушка L2 содержит 3 витка, размещенных на расстоянии 1 мм от витков катушки L1.
Антенна выполнена следующим образом: отрезок 50-омного кабеля длиной 10–12 см зачищается от изоляции и удаляется центральная жила. По всей длине отрезка кабеля наматывается виток к витку провод ПЭВ-0,6 — антенна готова. В крайнем случае, в качестве антенны можно использовать провод длиной 30–50 см.
Настройку начинают с усилителя звуковой частоты. Изменением сопротивления резистора R4 устанавливают напряжение на коллекторе транзистора VT2, равное половине напряжения источника питания. Емкость конденсатора С9 необходимо подобрать по максимуму тока, потребляемому генератором, а затем резистором R6 установить этот ток около 10 мА.
Схема № 34. Радиопередатчик повышенной мощности без дополнительного усилителя мощности рассмотрен на . От предыдущих устройств предлагаемый радиопередатчик отличается конструкцией задающего генератора, позволяющей получить повышенную мощность излучения без использования дополнительного усилителя мощности.
Схема устройства показана на рис. 3.37.
Рис. 3.37. Радиопередатчик повышенной мощности без дополнительного усилителя мощности
Радиопередатчик работает на частоте 27–28 МГц с амплитудной модуляцией. Частота несущей стабилизирована кварцем, что позволяет увеличить дальность связи при использовании приемника с кварцевой стабилизацией частоты.
Питается устройство от источника питания напряжением 3–4,5 В. Усилитель звуковой частоты выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Для питания микрофона и задания режимов по постоянному току транзисторов VT1, VT2, VT3 используется параметрический стабилизатор напряжения на резисторе R2, светодиоде VD1 и конденсаторе С1.
Напряжение 1.2 В поступает на электретный микрофон с усилителем M1 типа МКЭ-3, «Сосна» и др. Напряжение звуковой частоты с микрофона Ml через конденсатор С2 поступает на базу транзистора VT1. Режим работы этого транзистора по постоянному току задается резистором R1.
Усиленный сигнал звуковой частоты, снимаемый с коллекторной нагрузки транзистора VT1 — резистора R3, через конденсатор СЗ поступает на задающий генератор, осуществляя тем самым амплитудную модуляцию передатчика.
Задающий генератор передатчика собран на двух транзисторах VT2 и VT3 типа КТ315 и представляет собой двухтактный автогенератор с кварцевой стабилизацией в цепи обратной связи.
Контур, состоящий из катушки L1 и конденсатора С5, настроен на частоту кварцевого резонатора ZQ1. Контур, состоящий из катушки L2 и конденсатора С7, предназначен для согласования антенны и передатчика.
Детали. В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы использованы на напряжение более 6,3 В. Транзистор VT1 можно заменить на любой n-р-n транзистор, например, на КТ3102, КТ312. Транзисторы VT2, VT3 можно заменить на КТ3102, КТ368 с одинаковым коэффициентом передачи по току. Хороший результат можно получить при использовании микросхемы КР159НТ1, представляющей собой пару идентичных транзисторов.
Контурные катушки намотаны на каркасе диаметром 5 мм, имеющем подстроечный сердечник из карбонильного железа диаметром 3,5 мм. Намотка катушек ведется с шагом 1 мм. Катушка L1 имеет 4+4 витка, катушка L2 — 4 витка. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ 0,5. Дроссель Др1 имеет индуктивность 20–50 мкГн. В качестве антенны используется провод длиной около 1 м.
В качестве источника питания можно использовать одну плоскую батарею КБС-4,5 В или четыре элемента-типа А316, А336, А343.
Светодиод VD1 типа АЛ307 можно заменить любым другим.
Настройку передатчика начинают с установки режимов транзисторов VT2 и VT3 по постоянному току. Для этого подключают миллиамперметр в разрыв цепи питания в точке А и подбирают величину сопротивления резистора R4 такой, чтобы ток был равен 40 мА.
Настройку контуров L1, L2, С5, С7 проводят по максимуму ВЧ излучения. Причем грубо на рабочую частоту настраивают конденсаторами, а точнее — сердечником катушки. Подстроечник катушек L1, L2 должен находиться на расстоянии не более чем 3 мм от центра катушек, т. к. в крайних его положениях генерация может срываться из-за нарушения симметрии плеч транзисторов VT2, VT3.
Радиостетоскопы
Определение
Радиостетоскопы — контактные микрофоны, конструкционно объединенные с микропередатчиками, которые перехватывают акустические сигналы по виброакустическому (вибрационному) каналу утечки информации.
В качестве чувствительных элементов в них обычно используются пьезомикрофоны, электретные микрофоны или датчики акселерометрического типа.
Питание акустических закладок осуществляется от автономных источников питания (аккумуляторов, батарей), электросети переменного тока, телефонной сети, а также от источников питания радиоэлектронной аппаратуры, в которой они устанавливаются.
В зависимости от мощности излучения и типа источника питания время работы акустической закладки составляет от нескольких часов до нескольких суток и даже месяцев. При электропитании от сети переменного тока или телефонной линии время работы не ограничено.
Примечание.
Большинство радиозакладок с автономными источниками питания имеют мощность излучения до 10 мВт и дальность передачи информации до 100–200 м. Однако встречаются закладки с мощностью излучения в несколько десятков милливатт и дальностью передачи информации до 500— 1000 м.
При использовании внешних источников питания (например, электросети или автомобильных аккумуляторов) мощность излучения может составлять более 100 мВт, что обеспечивает дальность передачи информации до несколько километров.
Электронные стетоскопы и закладные устройства с датчиками контактного типа позволяют перехватывать речевую информацию без физического доступа «агентов» в выделенные помещения. Их датчики наиболее часто устанавливаются на наружных поверхностях зданий, на оконных проемах и рамах, в смежных (служебных и технических) помещениях за дверными проемами, ограждающими конструкциями, на перегородках, трубах систем отопления и водоснабжения, коробах воздуховодов вентиляционных и других систем.
При этом возможности по перехвату информации будут во многом определяться затуханием информационного сигнала в ограждающих конструкциях и разборчивостью речи в месте установки контактного микрофона (табл. 3.1,3.2).
Таблица 3.1. Затухание вибрационных сигналов на ограждающих конструкциях
Таблица 3.2. Разборчивость речи при перехвате информации средствами разведки по прямому акустическому и виброакустическому каналам
