construindo rádio simples


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Eu gostaria de construir um rádio AM simples (tão simples que só receberá um único canal AM).

Qual é a maneira mais simples de criar um rádio AM de canal único que será transmitido para um alto-falante de 8ohm? (por exemplo, 1030 da manhã)

Meu pensamento atual segue as seguintes linhas um tanto vagas, mas espero torná-las mais concretas.

  1. use um pedaço de fio como antena
  2. crie um circuito LC para sintonizar a entrada da antena na frequência desejada
  3. amplificar o sinal
  4. conectar sinal amplificado ao alto-falante

Além da antena, eu preferiria usar componentes "discretos" prontos para uso, como capacitores e indutores de valores específicos que eu poderia conectar à minha placa de ensaio.


Também ajuda a escolher uma estação forte. Notei mencionado 1,03 MHz. Se você estiver perto de Boston MA, é uma boa escolha, pois possui um canal claro de 50 kW. De volta à escola, eu podia pegá-lo cerca de 32 quilômetros a nordeste com apenas um rádio de cristal e fones de ouvido. Eu tinha cerca de uma antena de 50 pés da minha janela para um galpão no quintal. Isso ajudou muito.
Olin Lathrop

O que há com os votos próximos? Isso certamente está no tópico, e o OP mostrou que ele pelo menos pensou um pouco. Já está claro o que ele está pedindo e está bem escrito. Qual é o problema?
Olin Lathrop

@OlinLathrop Não gosto dos requisitos. "Mais simples" sem especificar alguns requisitos mínimos de desempenho não é uma ótima especificação. Este é um dos poucos casos em que acho que requisitos mais subjetivos são melhores: me sentiria melhor se solicitasse um "bom design para fins educacionais", mas ainda melhor se perguntasse sobre uma parte específica da questão do design. . Está próximo de uma pergunta do tipo "discuta comigo" devido à falta de um problema claro e à inclusão de meia solução.
Phil Frost

@PhilFrost - o mais simples, mas ainda capaz de receber um único canal AM. São requisitos bastante claros.
TDHofstetter

É ridiculamente fácil construir um rádio AM. Vários anos atrás, eu construí um de um quad-opamp LMC660. Na verdade, eu o projetei para ser um pré-amplificador de guitarra, mas quando toquei o fio de entrada com um dedo, ele pegou a estação AM local muito bem!
Logic Knight

Respostas:


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Sua estratégia básica de usar um pedaço de fio para a antena, em um circuito ressonante LC sintonizado na frequência da estação desejada, amplifica isso e, em seguida, conecta-se a um alto-falante que está no caminho certo, mas perde pelo menos um passo importante. Isso é para detectar o sinal AM ou desmodular o sinal de rádio modulado em amplitude para obter o sinal de áudio original.

Após o demodulador, você também deve adicionar um estágio para conduzir o alto-falante de 8 Ω. Esse será um estágio destinado a produzir energia, não necessariamente amplificar a tensão. Para pular isso, você pode fazer apenas um sinal de áudio no nível da linha e alimentá-lo em algum amplificador de áudio comum ou em um alto-falante alimentado, como se fosse conectar a uma placa de som do PC. O alto-falante alimentado é realmente apenas um amplificador de potência e um alto-falante em uma única caixa.

O detector AM mais simples é apenas um diodo. A saída do diodo efetivamente monta os picos do sinal de RF e sobe e desce com sua amplitude. Você configura a impedância acionada pelo diodo, de modo que a saída decaia suficientemente devagar para que não mude muito no intervalo entre os ciclos da portadora, mas mude rápido o suficiente para seguir o sinal modulado. Felizmente, isso não é muito difícil, pois há uma grande taxa de frequência de áudio para operadora. Se a frequência de áudio mais alta for 5 kHz e a operadora for 1 MHz, você terá uma diferença de 200: 1.

Uma maneira ainda melhor de criar um detector é usar um transistor bipolar como seguidor de emissor. Você pode pensar nisso como um diodo energizado nesta aplicação:

Esse sinal de saída de áudio provavelmente pode ser alimentado diretamente no "alto-falante" do PC.


Esse "detector" não funcionará, a menos que o nível do portador se estenda até o joelho do diodo base-emissor, onde ele pode pelo menos começar a retificar. Aqui estão três exemplos que mostram as três maneiras básicas de conectar um tanque a uma transportadora de 1070 kHz modulada 100% por 1kHz: dropbox.com/s/vxllec30tfspij6/RF%20detect%20NOT.asc?dl=0 observe que a saída do integrador é apenas uma versão atenuada do transportador modulado e que nenhuma detecção ocorreu.
EM Fields

@ EMFi: Eu estava tentando mostrar o conceito, não os detalhes de influenciar o circuito. Eu polarizaria esse circuito mantendo a base em torno de uma queda de diodo acima do solo, com impedância razoavelmente alta, e depois acoplar a transportadora à base.
Olin Lathrop

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O receptor AM mais simples possível que emite um alto-falante de 8 ohm:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Este rádio possui:

  • seletividade extremamente pobre
  • sensibilidade extremamente fraca
  • volume extremamente ruim
  • fidelidade extremamente pobre

É, no entanto, sem dúvida, o rádio mais simples que atende às suas necessidades. Funciona porque a bobina de voz pode captar correntes de RF exatamente como uma antena, e essas correntes moverão o diafragma. Ajudará a usar um alto-falante muito barato, uma vez que estes têm piores blindagens.

Você precisará estar bem próximo do transmissor para que ele funcione, devido à baixa sensibilidade. E também longe de outros transmissores, porque praticamente não possui seletividade. Sendo inteiramente passivo e também muito insensível, o alto-falante não será muito alto e, como os alto-falantes não devem ser operados dessa maneira, tenho certeza de que a fidelidade do áudio será horrível. É, no entanto, obviamente maximamente simples.

Embora não seja uma especialmente bom receptor, é um exemplo instrutivo, e ele faz o trabalho. Isso demonstra que os rádios não são mágicos e a radiação eletromagnética pode interagir com praticamente qualquer coisa. A única coisa que você precisa para receber AM é um detector: qualquer coisa que responda à corrente de maneira diferente em uma direção ou outra.


Alguém quer explicar como esse não é o receptor mais simples? Isso não funciona? Ou há algo mais simples?
Phil Frost

Está faltando o detector. Além de algo que age acidentalmente como um diodo, isso não pega AM.
Olin Lathrop

@OlinLathrop O detector é o material magnético não linear no alto-falante.
Phil Frost

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@OlinLathrop Não discuto que seja bom de forma alguma, mas acho que o entendimento de como isso funciona (na medida em que funciona) é um bom passo para entender como os rádios mais úteis funcionam. Indiscutivelmente, este é o rádio, e tudo o resto é apenas uma melhoria para abordar uma das qualidades "extremamente pobres" enumeradas na resposta. Eu provavelmente aprendi mais sobre rádios acidentalmente com um kit Radio Shack de US $ 20 enquanto meu pai consertava estações de rádio AM do que eu lendo esquemas de rádios intencionais e "úteis".
Phil Frost

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Um colega com quem eu trabalhava morava em Berlim quando ele era criança. Ele poderia usar um alto-falante e um diodo para ouvir o transmissor da Voice of America. Conecte uma extremidade do diodo ao alto-falante, segure a outra extremidade do diodo em uma mão e toque a outra mão no outro terminal do alto-falante. Presto! Receptor instantâneo de AM. Isto, obviamente, só funcionou porque ele morava perto do transmissor, e é transmitido com algum deus terrível quantidade de energia (100KW ou mais.)
JRE

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Alguns dos receptores de rádio AM mais simples eram baseados no ZN414 - um rádio em um único chip em um pacote TO-92. (substituído pelo MK484 ).

insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui

Ω

insira a descrição da imagem aqui

Se você realmente deseja trabalhar com transistores discretos, em vez de CIs escondidos em pacotes de transistores, basta seguir o circuito sintonizado-capacitor de loopstick com um detector de diodo (um germânio como um diodo 1N34A ou Schottky como um BAT54 seria o melhor) e um amplificador de áudio. A parte que falta na sua lista é o detector , que converte o envelope de RF em áudio.


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Esta é a variante do alto-falante do meu rádio de cristal .

insira a descrição da imagem aqui

A impedância de saída da ordem de algumas centenas de ohms requer o uso de um transformador correspondente para o alto-falante.

Um transformador de potência, com seus condutores grossos inerentes, é um substituto ideal para um transformador de saída de baixa perda.

Testes com transformadores com classificação 230V / 24V-2A, 230V / 24V-5A e 230V / 24V-15A provaram que o último é o melhor.

A recepção da estação de transmissão local de 200kW e 612kHz AM, localizada a 20 km, é bastante boa.

A antena de fio usada tem apenas 60 pés de comprimento.


E, para mais alguns detalhes, há um artigo da Wikipedia sobre o rádio de cristal , embora nenhuma versão de alto-falante seja mencionada lá, ao que parece. (Na verdade, a página atualmente diz que é impossível construir um rádio de cristal alimentar alto-falantes.)
Fizz

E este é um caso em que a Wikipedia está (obviamente) errada. Eu até encontrei uma transcrição (mas com fotografias / diagramas originais) de um rádio de cristal da década de 1960 com um alto-falante retirado da edição de agosto de 1960 da Popular Electronics . Ele usa a mesma idéia transformador como o diagrama acima, como seria de esperar, mas é um pouco mais sofisticado: tem capacidade de ajuste, etc.
Fizz

@Nandu Eu não sabia que as estações AM podiam transmitir a 200 kW em qualquer lugar do mundo. Nos EUA, eles são limitados a 50 kW.
Tcrosley

Oi Crosley, Aqui está uma lista de estações de rádio na Índia, incluindo as de alta potência AM! allindiaradio.gov.in/wpresources/airstationslist.pdf

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