Radio tranzystorowe Nr produktu

Transkrypt

1 INSTRUKCJA OBSŁUGI Radio tranzystorowe Nr produktu Strona 1 z 11

2 Strona 2 z 11

3 Zawartość Spis części Komponenty płytki obwodów Tranzystor NPN BC547B drukowanych Głośnik 8 Ω Opornik 100 Ω (brązowy, czarny, brązowy) 2 m przewód Opornik 620 Ω (niebieska, czerwony, brązowy) Zasobnik baterii z przewodami Opornik 820 Ω (grey, czerwony, brązowy) połączeniowymi Kondensator zmienny 280 pf Opornik 1 kω (brązowy, czarny, czerwony) Oś przedłużeniowa i pokrętło Opornik 10 kω (brązowy, czarny, pomarańczowy) Złącze śrubowe Opornik 100 kω (brązowy, czarny, żółty) Cewka 220 µh (czarna) 3 kondensatory ceramiczne 100 nf (104) 2 cewki 47 µh (niebieska) 2 kondensatory elektrolitowe 47 µf Odbiornik IC TA7642 Głośnik Przyjrzyj się dokładnie głośnikowi. Z przodu znajduje się membrana. Można ją delikatnie wepchnąć do środka. Jeśli zastukasz palcem o membranę, wyda ona dźwięk. Pokazuje to zasadę działania głośnika: ruch membrany generuje dźwięk. Z tyłu znajduje się silny magnes. Wewnątrz jest ukryta cewka z dwoma połączeniami do styków i przylutowanych kabli. Membrana może być zatem poruszania prądem elektrycznym. Pakiet nauki zawiera zasobnik baterii dla pojedynczej okrągłej baterii Mignon. Włóż baterię 1.5-V. na chwile dotknij przewodami przewody głośnika. Rozlegnie się zgrzytający dźwięk. Ruch membrany trudno jest dostrzec ale można go wyczuć palcem. W zależności od kierunku podłączenia, prąd powoduje wypchnięcie membrany na zewnątrz lub wepchnięcie jej do wewnątrz. Głośnik posiada opór 8 Ohm (Ω). Nowa bateria 1.5 V może posiadać faktyczne napięcie około 1.6 V. Wówczas płynie prąd 0.2 A. Pobierana moc wynosi 0.32 W, i nadal będzie znajdować się poniżej dopuszczalnego progu. W późniejszych eksperymentach pobierana będzie o wiele mniejsza moc ale nawet kilka miliwatów wystarczy, aby głośnik emitował dobry dźwięk. Strona 3 z 11

4 Tablica informacyjna Całe radio zbudowano krok po kroku na tablicy informacyjnej. Na początku tablicę można po prostu położyć na stole. Będzie nam wygodnie zamieniać obwody. Później płytkę obwodów drukowanych należy przykleić do obudowy. Włożenie komponentów wymaga względnie dużej siły, przewody podłączeniowe będą się wtedy swobodnie wyginać. Należy pamiętać o precyzyjnym włożeniu przewodów od góry. Pomogą nam w tym małe obcęgi lub szczypce. Przewód należy przytrzymać jak najbliżej tablicy i wepchnąć pionowo w dół. Pozwala to na włożenie nawet bardzo czułych przewodów połączeniowych, np. cynowanych zakończeń zasobnika baterii i głośnika, bez ich zginania. Wyjmij baterię i podłącz zasobnik baterii na tablicy z głośnikiem. Rysunek pokazuje połączenia wewnętrzne. Podczas wkładania baterii,. Ponownie usłyszysz zgrzytający dawek. Wyjmij ponownie baterię z zasobnika baterii po krótkim sprawdzeniu, aby zachować ją dla kolejnych testów. Komponenty łącz przewodem z izolowaną zworką. Krótkie odcinki potrzebne będą do połączeń wewnętrznych a dłuższe służą później jako antena odbiorcza radia. W razie konieczności odetnij obcęgami pasujące kawałki. Oberwij izolację na długości ok. 5mm od końca. Aby łatwo zdjąć izolację natnij ją ostrym nożem. Uwaga! Nie porysuj przewodu, ponieważ później w trakcie wkładania może łatwo pęknąć. Kolejna porada odnośnie tablicy informacyjnej: przetnij przewody ukośnie na końcu aby uzyskać szpiczastą końcówkę która łatwiej będzie można włożyć do styków. Dobrze jest także zrobić to samo w przypadku oporników i kondensatorów. Zapobiegnie to wyginaniu się kabli przy ich wkładaniu. Zbuduj przełącznik z dwóch kawałków przewodu. Każde włączenie wygeneruje dźwięk. Ustaw głośnik na otworze dźwiękowym obudowy. Będzie on działał jak pudło rezonansowe i dźwięk będzie wzmocniony. Dwa dodatkowe przewody instaluje się w celu eliminacji napięcia naprężenia i zabezpieczenia miękkich przewodów połączeniowych zasobnika baterii i głośnika. Oba powinny być cały czas podłączone, aby uniknąć nadmiernego zużywania się komponentów. Zawsze wyjmuj baterię z zasobnika w celu wyłączenia. Tranzystor Tranzystory to komponenty wzmacniające małe prądy. Tranzystor NPN BC547B służy jako wzmacniacz głośnika. Połączenia tranzystora to emiter (E), baza (B) i kolektor Strona 4 z 11

5 (C). podłączenie bazy znajduje się po środku. Emiter znajduje się z prawej patrząc na tabliczkę z połączeniami skierowanymi w dół. Symbol obwodu oznacza bazę za pomocą paska a emiter za pomocą strzałki. Przestrzegaj tych połączeń podczas instalacji. Płaska oznakowana strona skierowana jest w stronę przewodu dodatniego. Zbuduj przełącznik drucikowy pomiędzy bazą a kolektorem,. Przy otwartym przełączniku prąd nie będzie płynął przez tranzystor i głośnik. Tym samym po włożeniu baterii nie rozlegnie się żaden dźwięk. Trzeszczenie będzie słyszalne jedynie po włączeniu prądu bazy przełącznikiem. Uwaga! Zabrania się zwierania bazy względem ujemnego bieguna baterii; bazę należy zwierać wyłącznie względem kolektora. Prąd podstawowy Znajdź opornik 10 kω. Opornik posiada kolorowe pierścienie. Brązowy, czarny, pomarańczowy oznaczają 10,000 Ω. Czwarty pierścień (złoty) oznacza klasę tolerancji 5 %. Opornik służy do zmniejszania prądu. W tym przypadku opornik daje prąd podstawowy jedynie około 0.1 ma. Tranzystor wzmacnia ten niewielki prąd 300 krotnie do około 30 ma. Pomiędzy baza a emiterem tranzystora znajduje się przełącznik. Po jego zamknięciu prąd podstawowy zostaje rozładowany, nie płynie tez już prąd kolektora. Tym samym otwarcie i zamknięcie styku generuje dźwięk. Kondensator sprzęgający Kondensator elektrolitowy 47 mikrofaradów (µf) służy do sprzęgania wzmacniacza LF ze stroną wysokiej częstotliwości. Kondensator składa się z dwóch metalowych powierzchni i warstwy izolacyjnej. Przy podłączeniu napięcia elektrycznego utworzy się pole siły elektrycznej pomiędzy płytkami kondensatora, w którym gromadzona będzie energia. Pojemność kondensatora mierzona jest w faradach (F). Kondensator elektrolitowy posiada pojemność 47 µf ( F). Napięcie może płynąć tylko w jednym kierunku. W przypadku nieprawidłowego kierunku, popłynie nieprawidłowy prąd prowadząc do zniszczenia komponentu. Biegun ujemny oznaczono białym paskiem i posiada on krótszy przewód połączeniowy. Symbol obwodu pokazuje podłączenie ujemne jako gruby pasek. Zainstaluj drugi opornik 1 kω (brązowy, czarny, czerwony) na obwodzie tak, aby kondensator elektrolitowy był stale ładowany. Zostanie on rozładowany tylko po zamknięciu przełącznika. Każde otwarcie i zamknięcie przełącznika generuje dźwięk. Strona 5 z 11

6 Obwód wbudowany Teraz konstruujemy najważniejszy komponent radia, obwód wbudowany (IC) typ TA7642. IC posiada plastikowa obudową podobnie jak tranzystor oraz trzy połączenia. Przestrzegaj ich kierunków podczas połączenia. Płaska, oznakowana strona skierowana jest w stronę ujemną płytki. W uproszeniu funkcja obwodu wbudowanego radia jest funkcją wzmacniacza, podobnie jak w przypadku tranzystora. W rzeczywistości IC zawiera wiele tranzystorów, oporników i kondensatorów. Przyłączem głównym jest wejście wzmacniacza. Kolejny opornik 100 kω (brązowy, czarny, żółty) służy do przepływu małego prądu wejściowego podobnie do opornika bazy tranzystora. Prąd ten można wzmocnić i zmniejszyć niskimi sygnałami radiowymi. Zmiany zostają wzmocnione i stają się słyszalne. Dotknij wejścia palcem. Usłyszysz mruczący, szumiący lub syczący dźwięk. Włączenie wyłącznika światła w pokoju będzie słyszalne w postaci zgrzytu. Obwód stanowi zatem prosty odbiornik wysokiej częstotliwości zdolny do przechwytywania zakłóceń radiowych. Filtr dolnoprzepustowy LF Zainstaluj ceramiczny kondensator talerzowy 100 nf (print 104). Kondensator ten nie ma biegunów i może być używany w dowolnym kierunku. Teraz zostanie zainstalowany jako filtr dolnoprzepustowy i będzie generował sygnały wysokiej częstotliwości (HF) na wyjściu obwodu wbudowanego odbiornika po stłumieniu przy zachowaniu sygnałów w słyszalnym zakresie (LF, niska częstotliwość). Demodulacja wewnątrz IC odbiornika daje sygnał NF modulowany w sygnał HF nadajnika. Chociaż jeszcze daleko do skończenia urządzenia możesz już przy odrobinie szczęścia usłyszeć stację radiową. Jeśli w pobliżu znajduje się silna stacja, sygnał będzie wystarczający dla odbioru. Jako antena posłuży twoje ciało. Równie dobrze sprawdzi się długi przewód. Ustaw głośnik na otworze dźwięku obudowy, tak aby mógł on służyć jako pudło rezonansowe. Dźwięk stanie się pełniejszy i głośniejszy. Następnie należy zainstalować płytkę w obudowie. W tym momencie będzie wygodniej przeprowadzać otwarte eksperymenty na stole. Cewka odbiornika Niewielka cewka 220 (µh; czarny rękaw) posiada cienki miedziany drucik nawinięty na główkę cewki z ferrytu i podłączony do dwóch przewodów połączeniowych. Cewka jest zasłonięta plastikowym rękawem. Strona 6 z 11

7 Zainstaluj cewkę na wejściu odbiornika. Prowadzi ona do zwarcia sygnałów LF i do wejścia docierają tylko sygnały HF. Zakłócenia odbioru zostają stłumione. Cewka działa jak filtr. Kolejny kondensator 100 nf służy jako kondensator sprzęgający i pozwala na dotarcie sygnałów HF do wejścia bez rozładowania wejściowego prądu stałego. Teraz także dotknięcie palcem może zastąpić antenę. Lokalne fale średnie będą teraz odbierane jeszcze lepiej. Montaż obudowy Wszystkie poprzednie eksperymenty były wykonywane w układzie otwartym, teraz wszystko zostało zainstalowane w obudowie. Jesteśmy coraz bliżej prawdziwego radia. Poprawiły się stabilność i zdolność do działania. Nadal będzie można przeprowadzać eksperymenty i zmiany ponieważ obudowę można z łatwością otworzyć dzięki magnetycznemu zamknięciu. Zainstaluj głośnik wpychając go w pasująca kieszeń. Połączenia powinny być skierowane w dół tak, aby krótkie połączenia prowadziły później do płytki. Głośnik ustawiony jest ściśle w dopasowanej kieszeni,. Możesz jednak zastosować odrobinę kleju, lub skleić go na gorąco. Umieść oś przedłużającą na kondensatorze zmiennym i przykręć długą śrubą 2,5mm. Nie obracaj osi zbyt mocno i użyj obcęgów, aby utrzymać oś na miejscu. Kondensator zmienny instalowany jest w obudowie później za pomocą dwóch małych śrub i podkładek. Kondensator zmienny posiada stronę fal średnich 2 x 280 pf i fal ultrakrótkich 2 x 20 pf. Dodatkowo każdy segment posiada mały kondensator trymujący ok. 20 pf, który można ustawić śrubokrętem. Dwa trymery posiadają własne końcówki dla strony fal średnich. Wraz z połączeniem uziemienia po środku strona ta posiada razem pięć połączeń. Kondensator zmienny podłączony jest do tablicy podwójnym zaciskiem śrubowym. Użyj połączenia uziemienia i dwóch prawych połączeń (kondensator zmienny i trymer), które należy połączyć śrubowo razem. Tablica musi być zainstalowana w prawidłowej pozycji. U dołu posiada ona dwustronna folię przylepną. Przykręć połączenia kondensatora zmiennego i włóż zacisk śrubowy w odpowiedniej pozycji tablicy informacyjnej w ramach testu. Jeśli wszystko pasuje, zerwij folię ochronną ze strony klejącej i solidnie przymocuj tablicę. W porównaniu z poprzednimi eksperymentami teraz wszystkie komponenty należy umieścić nieco inaczej. Ze względów zachowania miejsca baterię umieszczamy z prawej strony. Przewody baterii wyposażono w odciągniki ponieważ zasobnik baterii leży luzem w obudowie. Przewody głośnika nie muszą być zabezpieczone, gdyż są instalowane stacjonarnie. Strona 7 z 11

8 Obwód oscylacyjny Poprzednio odbiornik posiadał jedynie niewielki filtr, który był skuteczny dla całego zakresu fal średnich. Teraz należy oddzielić poszczególne częstotliwości. Cewka i kondensator razem działają jako obwód oscylacyjny i filtrują sygnał na częstotliwości rezonansowej. Kondensator zmienny 280 pf umożliwia regulację częstotliwości. Najniższa częstotliwość jaką można ustawić za pomocą cewki 220 µh wynosi obecnie około 640 khz. Obrót w prawo zmniejsza pojemność i przywraca częstotliwości do ponad 1,600 khz. Użyj pozostałego przewodu ze zworką jako anteny. Możesz odbierac kilka stacji, w szczególności wieczorem. Tłumienie HF Kolejny kondensator 100 nf (oznakowanie 104) słuzy do polepszania tłumienia zakłóceń. Włóz go pomiędzy emiter a kolektor tranzystora LF. Tłumi to pozostałości wzmocnionego sygnału HF, który może powodować zakłócenia. Odbiór stanie się jeszcze bardziej wyraźny. Antena pętlowa Pozostały przewód powinien mieć nadal około 180 cm długości. Wykorzystaj go do zbudowania pętli antenowej, możliwie jak największej. Pętlę lokalizuje się szeregowo z cewką obwodu oscylacyjnego i wraz z nią i kondensatorem tworzy ona obwód oscylacyjny. Powoli obróć pokrętło, Az lokalna stacja będzie słyszalna. Możesz także posłużyć się włącznikiem światła jako testem. Sygnał transmisji to sygnał szerokopasmowy który powinien zawsze być słyszalny z głośnika jako zgrzytający dźwięk. Wieczorem możesz odbierać kilka stacji europejskich. Antena pętlowa dostarcza większe napięcie sygnału niż antena przewodowa i jest także mniej czuła na zakłócenia pochodzące od sprzętów domowych. Wyraźnie ulepsza to odbiór zdalny. Pętla posiada wyraźnie bezpośredni wpływ. Obracanie pętli powoduje wyraźniejszy odbiór stacji lub tłumienie stacji zakłócającej. Zaczep cewki Pakiet uczący zawiera także dwie cewki o niższej indukcyjności 47 µh (rękaw niebieski). Umieść jedną z cewek szeregowo z istniejącą cewką obwodu oscylacyjnego. Całkowita indukcyjność zwiększy się teraz do około 267 µh, dolna częstotliwość odbioru spadnie do około 580 khz. Jednocześnie cewka obwodu oscylacyjnego zostaje zaczepiona. Podłączenie wejścia IC odbiornika do tego zaczepu prowadzi do mniejszego tłumienia obwodu oscylacyjnego. Zwiększy to napięcie rezonansowe i Strona 8 z 11

9 wybiórczość. Dokładna regulacja umożliwia odbiór jeszcze większej liczby stacji wieczorem. Lepsza regulacja Druga cewka 47 µh (niebieski rękaw) jest teraz także podłączona szeregowo do cewki obwodu oscylacyjnego. Daje to cewkę z dwoma zaczepami i łącznie 314 µh. Teraz możliwa jest regulacja do 540 khz. Najlepsza regulacja obwodu wbudowanego odbiornika jest zwykle najlepsza na górnym zaczepie. Jeśli pobliska stacja silnie zakłóca pozostałe stacje lepiej użyć zaczepu dolnego. I odwrotnie, słabe sygnały poniżej 700 khz często sprzęgane są lepiej na górnym końcu obwodu oscylacyjnego. Wypróbuj różnych ustawień. Rozprzęganie Im bardziej czuły jest odbiornik, tym większe ryzyko niepożądanych zakłóceń ze strony sprzężenia zwrotnego wzmacniacza LF do wejścia odbiornika. Jednym z możliwych sposobów połączenia sprzężenia zwrotnego sygnału do wejścia jest zastosowanie napięcia zasilania. Jeśli bateria nie jest całkiem nowa, jej opór wewnętrzny rośnie. Może to prowadzić do nieprzyjemnych hałasów ubocznych. Najlepszym rozwiązaniem jest tutaj rozprzężenie za pomocą dużego kondensatora. Włóż kolejny kondensator elektrolitowy 47 µf pomiędzy dwa połączenia zasilania. Zwiększy to odporność na zakłócenia. Filtr RC Jeszcze lepsze rozłączenie pomiędzy stroną wzmacniacza LF a stroną HF jest uzyskiwane dzięki filtrowi RC (opornik R + kondensator C). Pasujący opornik 100 Ω (brązowy, czarny, brązowy) umieszcza się na linii zasilania. Jeśli twój odbiornik wykazywał wcześniej zakłócenia, zostaną one wyeliminowane dzięki elementom RC 100 Ω i 47 µf. Jeśli nie ma żadnej różnicy, wiesz przynajmniej że odbiornik będzie teraz pracował dobrze nawet przy słabej baterii. Wyższe częstotliwości Jeśli chcesz głównie odbierać częstotliwości w górnym zakresie fal średnich powyżej 1,000 khz, najlepiej jest zmniejszyć indukcyjność cewki. Wyjmij dużą cewkę 220 µh i zastosuj jedynie dwie cewki 47 µh z zaczepem po środku. Teraz można ustawić radio do 4,000 khz i uzyskać odbiór obszaru dolnego fal krótkich. Wieczorem możesz słuchać ciekawych stacji na paśmie 75-m. Strona 9 z 11

10 Lepsze wzmocnienie Zainstaluj ponownie cewkę 220 µh, aby uzyskać odbiór całości obszaru fal średnich. W szczególności wieczorem będziesz mógł słuchać wielu stacji europejskich. Czułość radia w dużym stopniu zależy od rozmiaru pętli anteny. Kolejnym istotnym czynnikiem jest tłumienie obwodu oscylacyjnego wskutek nieuniknionej straty oporu przewodu i rdzenia ferrytowego. Im większa jest strata energii HF tym słabszy będzie dźwięk i wybiórczość. Odbiornik - IC TA7642, posiada jednak aktywną funkcję nie-tłumienia tj. część wzmocnionego sygnału HF jest zwracana do obwodu oscylacyjnego celem zrównoważenia tej straty. Wzmocnienie TA7642 a tym samym także eliminację wzmocnienia można ustawiać poprzez prąd roboczy w określonym zakresie. Wyjście odbiornika spada wraz ze słabnięciem baterii. I na odwrót, wzmocnienie można zwiększyć za pomocą niewielkiego opornika. Zastąp opornik 1-kΩ opornikiem 820 Ω (szary, czerwony, brązowy). Jeszcze większe wzmocnienie można uzyskać dzięki opornikowi 620 Ω (niebieski, czerwony, brązowy). Uwaga: jeśli wzmocnienie będzie zbyt duże, obwód rozpocznie naturalną oscylację. Usłyszysz wówczas silny gwizd sygnału zakłócenia. W takim przypadku ponownie zwiększ opornik. Lepsza wybieralność Zmieniając obwód można uzyskać jeszcze lepszą czułość i wybieralność. Opornik 100-kΩ zostaje teraz umieszczony na zimnym końcu obwodu oscylacyjnego wraz z kondensatorem sprzęgającym. Opornik nie tłumi już obwodu oscylacyjnego. Tym samym wzrastają całkowite wzmocnienie i czułość odbiornika. Spróbuj także innych zaczepów cewki. Schemat obwodu przedstawia podłączenie na górnym końcu obwodu oscylacyjnego. Połączenie skali Radio zostało ukończone. Należy jedynie ustawić skalę. Wydrukowane liczby powinny odpowiadać jak najdokładniej ustawionej częstotliwości. "55" oznacza 550 khz, "160" oznacza 1,600 khz. W celu połączenia na górnym końcu skali użyj odpowiedniego trymera kondensatora zmiennego. Znajdź znaną stację na górnym końcu pasma i ustaw trymer tak, aby skala była w tym miejscu jak najbardziej dokładna. Na dolnym końcu pasma połączenie będzie możliwe dzięki ustawieniu indukcyjności cewki obwodu oscylacyjnego. Jest to możliwe kiedy wszystkie trzy cewki są do siebie jak najbardziej zbliżone na tablicy informacyjnej. Magnetyczne sprzężenie i wzajemne wpływy zmieniają nieco indukcyjność. Możesz wypróbować odwrócić biegunowość mniejszych cewek 47 µh aby zmienić indukcyjność o kilka procent. Strona 10 z 11

11 Dokładna regulacja jest możliwa dzięki delikatnej zmianie odległości pomiędzy cewkami. Regulacja na dolnym końcu lekko przesuwa górny koniec pasma. Powtórz zatem połączenie za pomocą trymera. Pokrętło pierwotnie ustawiono tak, że prawy i lewy punkt końcowy znajdują się w linii poziomej. Jeśli połączenie nie jest idealne, możesz nieco przesunąć pokrętło, aby zwiększyć dokładność. Jest to kwestia pewnej zręczności. Indukcyjność całego obwodu oscylacyjnego cewki również zależy Niceo od lokalizacji pętli anteny. Jeśli zwiększysz antenę aby polepszyć odbiór, częstotliwość odbioru przesunie się nieco w dół. Ponownie połącz skalę. Strona 11 z 11