Меню

Детекторный приемник с питанием свободной энергии



Приёмники с питанием «свободной энергией»

Популярная электроника, 1973, Октябрь.

Уже давно у многих радиолюбителей и экспериментаторов вызывают интерес приёмники, для работы которых не нужны батареи питания. И хотя за последнее время в этих конструкциях удалось заметно улучшить чувствительность и селективность, их характеристики всё равно будут ограниченны, если не применять новых схемотехнических решений. Описанные в этой статье три безбатарейных приёмника имеют повышенное усиление, полученное за счёт применения простых транзисторных усилителей, питаемых «свободной энергией». Эти схемы просты и они обеспечивают более громкий приём, чем детекторные приёмники.

Рис. 1.
Q1 — 2N3391; D1, D2 — 1N459;
C1 — 365 пФ; C2 — 5 мкФ х 50 В, тантал; C3 — 2 нФ, керамика; C4 — 5 нФ, керамика;
L1, L2 — магнитная антенна СВ диапазона с отводом от примерно 1/3..1/4 витков;
R1 — 10 мОм; R2 — 470 кОм;
Во всех схемах применяется пьезокристаллический наушник.

Первая схема (рис. 1.) является приёмником радиовещательных станций средневолнового диапазона, состоящим всего из нескольких деталей. Другая схема, изображённая на рисунке 2, тоже является радиовещательным приёмником, но она имеет повышенное усиление за счёт более эффективной схемы. На рисунке 3 изображена схема с повышенной селективностью и чувствительностью, полученных за счёт регенерации, эта схема предназначена для приёма как коротких, так и средних волн.

Рис. 2.
Q1 — 2N3391; D1. D4 — 1N459;
C1 — 365 пФ; C2 — 5 мкФ х 50 В, тантал; C3 — 2 нФ, керамика; C4, C5 — 5 нФ, керамика;
L1 — магнитная антенна СВ диапазона; L2 — 15..20 витков провода ПЭЛ-0,5, намотанных поверх катушки L1;
R1 — 10 мОм; R2 — 470 кОм.

В этих схемах разводка является некритичной, но рекомендуется оставлять как можно короче выводы компонентов. Выводы антенны и заземления могут быть разной длины, они сделаны из многожильного изолированного медного провода, к концам которого подсоединены зажимы типа «крокодил», что бы можно было подключать приёмник к массивным металлическим объектам.

Рис. 3.
Q1 — 2N3391; D1, D2 — 1N459;
C1, C5 — 365 пФ; C2 — 5 мкФ х 50 В, тантал; C3 — 2 нФ, керамика; C4 — 5 нФ, керамика;
L1, L2 — см. рис. 4; RFC1 — ВЧ дроссель 2.5 мкГн;
R1 — 10 мОм; R2 — 470 кОм; R3 — 10 кОм;
Обмотки L1 и L2 должны быть подсоединены в противофазе.

В схемах приёмников некоторые детали могут быть заменены аналогичными, со схожими характеристиками. Например, танталовый конденсатор С2 может быть заменён электролитическим с теме же параметрами. Диод 1N459 можно заменить любым маломощным кремниевым диодом с малым обратным током. Так же вместо транзистора 2N3391 можно использовать любой кремниевый малосигнальный транзистор структуры n-p-n с большим коэффициентом передачи тока базы. В схеме на рисунке 3 дроссель RFC1 можно заменить сопротивлением 4,7К. Пьезонаушник можно заменить высокоомными электромагнитными головными телефонами, последовательно с которыми следует включить конденсатор ёмкостью несколько микрофарад.

Принцип работы схем.

Шум эфира и сигнал принимаемой радиостанции разделяются с помощью последовательного резонансного контура L2C3, индуктивно связанного с параллельным резонансным контуром L1C1. Такое включение контуров работает как полосовой фильтр, позволяя сигналам принимаемой радиостанции попадать на резонансный контур L1C1, при этом шум эфира оказывается на контуре L2C3. При настройке контура L1C1 на частоту какой-нибудь радиостанции, на контуре появляется амплитудно-модулированная несущая частота. С контура ВЧ сигнал проходит через разделительный конденсатор С4 на переход база-эмиттер транзистора Q1, включённого по схеме с общим эмиттером.

Напряжение смещения подаётся на транзистор через высокоомный резистор R1, стоящий в цепи отрицательной обратной связи. Нагрузочный резистор R2 так же имеет высокое сопротивление. Такое включение выполняет несколько функций. Во-первых, падение напряжение на переходе база-эмиттер транзистора достаточно мало. Это позволяет детектировать сигнал, поступающий на базу транзистора. Резистор в цепи ООС снижает входное сопротивление каскада на транзисторе Q1, но в связи с тем, что эмиттерный ток этого транзистора очень мал, входное сопротивление этого каскада достаточно велико и оно не сильно нагружает входной контур.

Во-вторых транзистор смещён в область нелинейности, где его усиление максимально. Нелинейность работает в некоторой степени как автоматическая регулировка усиления, при сильных сигналах усиление каскада падает.

Читайте также:  Принципы правильного питания для девушек

Питающее напряжение в приёмнике извлекается из шумов эфира через контур L2C3. Для питания в основном используются наводки электросети частотой 50/60 Гц, но если в эфире есть сигналы мощных близлежащих радиостанций, то их энергия так же используется. Эти сигналы выпрямляются диодами D1..D4, пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С2. На усилитель напряжение питание подаётся через токоограничительный резистор R2.

В основном принцип работы всех трёх приёмников примерно одинаков, однако имеются некоторые различия. В первых двух схемах выпрямленное напряжение появляется на конденсаторе С3. В первой схеме (рис. 1) для уменьшения числа деталей используется выпрямитель с удвоением напряжения. На второй схеме (рис. 2) применяется мостовой выпрямитель, обеспечивающий повышенную эффективность, но его применение требует дополнительных компонент — конденсатора C5, обмотки L2, и двух дополнительных диодов. Конденсатор C5 используется для заземления контура L1C1 по высокой частоте, что увеличивает амплитуду сигнала и снижает фон переменного тока, слышимый в наушниках.

В третьей схеме (рис. 3) используется выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения, он подключён параллельно последовательному контуру L2C3 через резистор R3. Такое включение позволяет эффективно использовать как высокочастотные, так и низкочастотные шумы и уменьшить шум фона, слышимый в наушниках. Если применить в этой схеме мостовой выпрямитель, то низкочастотные помехи от электрической сети через конденсатор C5 попадут в наушники, создавая в них фон сети. Возможное решение этой проблемы заключается в том, что бы добавить ещё одну обмотку обратной связи, но она может нагрузить резонансный контур, что приведёт к ухудшению чувствительности и избирательности.

В схеме этого приёмника так же используются сменные катушки для разных диапазонов. Часть усиленного сигнала с коллектора транзистора Q1 подаётся во входную цепь через конденсатор C5 и обмотку L2. В результате образующаяся положительная обратная связь позволяет существенно увеличить усиление приёмника.

Настройка.

К собранному и настроенному приёмнику можно добавить шкалу настройки. Калибровку шкалы можно произвести принимая сигналы радиостанций, частота которых известна, или можно подключить к антенне приёмника высокочастотный сигнал-генератор. Если диапазон частот приёмника отличается от требуемого, то в первых двух схемах необходимо отрегулировать сердечник катушек L2, а в третьей схеме домотать или отмотать несколько витков от катушки L1.

В схеме регенеративного приёмника (рис. 3) регенерацию настраивают вращением переменного конденсатора С6, ротор которого поворачивают до тех пор, пока в наушниках не появится тихое шипение. Положение конденсатора С6 зависит от длины антенны, параметров катушки индуктивности, и положения конденсатора настройки C1. Регенерация может не работать на высоких частотах, но конденсатор С6 всё равно будет улучшать параметры приёмника. Приём коротких волн возможен при использовании сменной катушки индуктивности (рис. 4, табл. 1).

Рис. 4. Намотка катушки индуктивности для схемы изображённой на рисунке 4.
Намотка ведётся медным эмалированным проводом на каркасе с низкими диэлектрическими потерями диаметром 28 мм и длиной 90 мм. В качестве каркаса можно использовать пластиковый контейнер из-под таблеток или сделать каркас из тонкостенного картона.

Диапазон Витки Провод
540-1500 кГц L1: 149,6
L2: 41,3
Виток к витку
ПЭЛ-0,32
1,5-4,0 мГц L1: 49,2 равномерно на длине 50 мм.
L2: 11,2 равномерно на длине 11 мм.
ПЭЛ-0,51
4,0-11,0 мГц L1: 18,4 равномерно на длине 50 мм.
L2: 4,2 равномерно на длине 11 мм.
ПЭЛ-0,64

Для получения оптимальных параметров приёма необходимо использовать хорошее заземление и длинную антенну. Заземлением могут служить водопроводные трубы, проложенные под землёй. Антенную клемму можно подключить к металлическим жалюзям или к металлической противомоскитной сетке окна, к водосточному жёлобу (если он не заземлён), к холодильнику или какому-нибудь аналогичному объекту. Иногда бывает достаточно просто коснуться вывода антенны рукой, что бы приёмник заработал. Улучшить приём можно подключив батарею напряжением 9 вольт параллельно конденсатору С2, соблюдая при этом полярность.

Для приёма слабых сигналов сделайте головные телефоны — соедините параллельно два пьезонаушника. Местные радиостанции могут создавать помех при приёме удалённых радиостанций, в этом случае между антенной и приёмником можно включить последовательный LC контур, состоящий из стандартной магнитной антенны и конденсатора переменной ёмкости номиналом 365 пФ. При настройке этой LC цепи на частоту мешающей радиостанции её сигнал будет подавлен. Катушку индуктивности этого контура необходимо расположить подальше от катушки L1 приёмника, а шасси конденсатора переменной ёмкости следует заземлить.

Читайте также:  Питание чтобы высушить тело

Источник

Радио с питанием от свободной энергии!

_-= Свободноe Электричество! =-_ / Энергия Детекторного приёмника. / Радио с питанием от свободной энергии!

Страницы: 1

Автор Сообщение
Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 20-03-2010 12:28

Вот вариант для доработки!

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 24-03-2010 20:39
Если бы я смог создать что то подобное с ощутимой мощностью,
ни в коем случае не хотел бы пользоваться «энергией» радиостанций!
Уж очень надоело слушать скептиков:»Безплатного ничего не бывает».
Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 16-08-2010 12:23
Эксперименты с детектором
Питание приёмника свободной энергией
azteobicham

Группа: Участники
Сообщений: 1

Добавлено: 14-11-2010 18:35
Эксперименты с детектором
Питание приёмника свободной энергией

не работает ссылка ((( зато нашёл вот http://irls.narod.ru/pru/pru33.htm и репликация http://www.radioscanner.ru/forum/topic33408.html

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 20-11-2010 00:10
У меня ссылка работает. Возможно у вас антивирус мощьный?
С тем что вы представили, я знаком, более или менее.
Ищу простой способ, собрать громкоговорящий приемник,
без традиционного источника питания(радиоволны к примеру)
но без длинной антенны и без заземления. Детекторный приемник
штука на много интереснее, чем мы думаем, но более или менее
серьезных материалов по этому поводу, в интернете не нахожу.
А ссылку может так откроете:http://amfan.ru/pitanie-priyomnika-svobodnoj-energiej/
Под текстом есть еще темы.

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 23-12-2010 16:55
Радиоприемник с питанием от фотоэлементов малой мощности
ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК-ВОЛНОМЕР


Рис. 4. Самодельный детектор с постоянной чувствительной точкой.

Можно попробовать сделать детектор с постоянной чувствительной точкой. Его устройство (в сильно увеличенном виде) показано на рис. 4. Возьми кусочек медной проволоки толщиной 2,5-3 мм и длиной 20-30 мм. Зачисти её до блеска мелкой шкуркой, накали докрасна на спиртовке, газовой горелке или на примусе и быстро опусти в нашатырный спирт. На проволоке образуется тонкий слой окиси. Он является полупроводником. Очисти осторожно один конец проволоки от слоя окиси и прикрути к нему кусок медной проволоки. К другому концу окисленной проволоки, не зачищая его, прикрути кусок неокисленного медного провода. Свободные концы этих проводников будут служить выводами детектора. Изготовить хороший детектор с первого раза не всегда удаётся. Поэтому советуем изготовить несколько таких детекторов и отобрать из них тот, который даст лучшие результаты.

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 26-12-2010 23:43
Занимательная радиотехника

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 17-01-2011 15:07
Простой индикатор поля от 50 до 900 МГц _
http://www.qrx.narod.ru/izm/ind_p.htm
Индикатор поля предназначен для проверки маломощной связной аппаратуры. Особенностью индикатора является то, что он может работать в широком частотном диапазоне (50. 900 МГц) за счет применения телескопической антенны с регулируемой длиной плеч и сменных детекторных диодов.


====================================================================

Схема это простой индикатор напряженности электромагнитного поля эксплуатируемый в диапазонах 80 — 150 МГц. Очень удобен при насройке уровня выходного сигнала при конструировании любительских маломощных передатчиков (радиомикрофонов) при отсутствии необходимой специальной аппаратуры. Сигнал принимаемый антенной дедектируется и его относительная величина отражается на микроамперметре РА1. В этом устройстве уровень чувствительности зависит от конструкции антенны и для каждой конкретной конструкции требутся правильно сконструировать антенну.
Положение 1 переключателя SA1 в индикаторе поля позволяет предотвратить повреждение механизма измерительного прибора при транспортировке (катушка L1 имеет 11 витков провода МТ диаметром 2,51 мм на каркасе диаметром 25 мм с отводом от третьего витка, а дроссель L2 типа ДМ — 0,2-60 мкГн).

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 15-02-2011 10:48

Это не совсем радио, или совсем не радио.
Описание на болгарском. Кто понимает?:
http://mazeto.net/index.php?topic=5338.0

Andor
бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 89
Добавлено: 04-03-2011 22:12
Схему, думаю, узнают многие.
Концентратор свободной энергии
Листая в поисках нужной мне статьи журнал «QST» за 1999 г., в разделе «Письма читателей на технические темы» («Technical Correspondence») октябрьского номера я увидел заметку американского коротковолновика Майкла Ли (KB6FPW) «Концентратор свободной энергии». В ней шла речь об использовании энергии радиоволн мощных радиовещательных передатчиков для питания радиоаппаратуры. Сама по себе эта идея не нова, ей примерно столько же лет, что и самому радиовещанию. Заметки на эту тему можно найти и в отечественных журналах, издававшихся на заре нашего радиолюбительства. Понятно, что много «свободной энергии» от такого источника не получишь, да и вообще заниматься этим имеет смысл только тем, кто живет на относительно небольшом удалении от передатчиков. Автор упомянутой заметки сообщил, что в его городе (Сан-Хосе, штат Калифорния) работают пять радиовещательных средневолновых радиостанций с суммарной излучаемой мощностью около 50 кВт. Чтобы проверить возможность использования энергии их радиоволн для питания своего маломощного трансивера (точнее, для подзарядки питающей его аккумуляторной батареи), он собрал экспериментальное устройство, схема которого показана на рисунке.

Для приема «свободной энергии» автор использовал антенну (WA1) и систему заземления любительской радиостанции. Антенна — луч длиной 43 метра. Это в несколько раз меньше длины волны средневолновых радиостанций, поэтому входной импеданс такой антенны имеет заметную емкостную составляющую. Соединенные параллельно конденсатор переменной емкости С1 и постоянный конденсатор С2 включены с ней последовательно, что позволяет регулировать приведенное значение емкостной составляющей в точке подключения верхнего (по схеме) вывода катушки L1 (иными словами, изменять резонансную частоту последовательного контура, образованного этой катушкой и емкостью антенны).

При резонансе контура на катушке L1 может возникать значительное ВЧ напряжение от несущей радиостанции, на которую настроен колебательный контур. В экспериментах автора при индуктивности катушки L1 39 мкГн резонанс на частоте 1370 кГц (на ней работала самая мощная местная радиостанция) наступал при суммарной емкости конденсаторов С1 и С2. равной 950 пФ (интервал перестройки ограничен частотами 1100 и 1600 кГц).

Поскольку ВЧ напряжение в данном случае надо снимать с высокоомной цепи, диод выпрямителя VD1 подключен к отводу катушки. Его место подбирают при налаживании устройства по максимальной выходной мощности. Как отмечает автор, место отвода было не критично: примерно одинаковые результаты получались, когда он находился в интервале от 1/4 до 1/6 числа витков катушки, считая от ее нижнего (по схеме) вывода.

Для того чтобы избежать перезарядки аккумулятора или выхода из строя диодов выпрямителя при отключении аккумулятора (из-за возможного их пробоя обратным напряжением), в устройство введен узел защиты на транзисторах VT1 и VT2. При напряжении на нагрузке менее 12 В ток через стабилитрон VD3 не протекает, поэтому транзисторы закрыты. При увеличении напряжения сверх этого значения они открываются и резистор R4 шунтирует выход выпрямителя.

По измерениям автора, устройство, настроенное на частоту указанной выше радиостанции, обеспечивало ток зарядки аккумуляторной батареи до 200 мА. (К сожалению, сведений о мощности передатчика в заметке нет, сказано лишь, что расстояние до него около 1,6 км). По оценкам, концентратор за год «выдал» около 1700 А-ч для зарядки батареи. Причем, в отличие, например, от солнечных батарей, его можно использовать практически круглосуточно (точнее, в течение всего времени работы радиостанции).

Для настройки контура автор применил конденсатор переменной емкости с большим зазором между пластинами ротора и статора, но если напряжение, развиваемое в системе при резонансе, не слишком велико, можно использовать и конденсатор с воздушным диэлектриком от радиовещательного приемника.

Катушка индуктивности L1 намотана на каркасе диаметром 50 мм и содержит 60 витков провода диаметром 1,6 мм, длина намотки — 250 мм (шаг — примерно 4 мм). Магнитопровод дросселя L2 — кольцевой Т-106-2 (27×14,5×11,1 мм) из карбонильного железа, обмотка состоит из 88 витков провода диаметром 0,4 мм. Диоды VD1 и VD2 рассчитаны на прямой ток до 1 А и обратное напряжение 40 В. Стабилитрон VD3 — с напряжением стабилизации 12 В

Разумеется, при повторении устройства параметры элементов колебательного контура (индуктивность катушки L1 и емкость конденсаторов С1 и С2) должны быть скорректированы под имеющуюся антенну и частоту местной радиостанции.

Автор: Б. Степанов (RU3AX), г. Москва

Источник

Все о питании © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.