Шерлок Холмс слухає не концерт

Під парасолькою літнього кафе спав відвідувач. Від мікронавушника в нього тягнувся проводок до дешевого радіо, що лежав поруч. Звідки було знати групі злочинців, які розташувалися за віддаленим столиком, що самотня людина, що «розслабилася», — не хто інший, як сучасний Шерлок Холмс. Серед шуму та штовханини кафе цей англійський детектив слухав не концерт, а плани хитромудрих комбінацій компанії, причетної до великої афери. А щоб не викликати підозри, не злякати злочинців, Холмс підключив чутливий мікрофон гостроспрямованої дії до звичайного кишенькового приймача. Зробив це за допомогою спеціальної мініатюрної приставки. Вона і перетворювала сигнали від мікрофона в радіосигнали, що передаються магнітною антеною приймача.

Конструкція приставки-радіомікрофона, використана приватним детективом, нам детально не відома. Однак не виключено, що принципова електрична схема такого пристрою могла виглядати, як показано на малюнку.

Працює приставка-радіомікрофон в такий спосіб.

Коли вимикачем SA1 подається живлення, кидок струму в котушці L2 збуджує в контурі L1С2 електричні коливання високої частоти. Частина енергії цих коливань передається знову-таки на котушку L2, і з її відведення — в ланцюг емітера транзистора VT2, викликаючи коливання струму, що протікає через нього і котушки L2, L3. Частка таких коливань потрапляє в контур, підживлюючи його і не даючи загасати коливальний процес, що виник тут (див. графіки), частота якого може змінюватися в залежності від ємності конденсатора С2. Вона підбирається такою, щоб стало можливим уловлювання сигналу, що надходить від котушки L3, радіоприймачем у діапазоні довгих або середніх хвиль.

Негайні коливання, що виробляються приставкою, називаються «несучою частотою» або просто «несучою». А виконують вони свого роду «транспортну функцію» для коливань, що йдуть від мікрофона зі звуковою частотою ЗЧ, але практично нездатних самостійно і далеко віддалятися від провідника. Причому щоб скористатися цією «транспортною функцією», нам достатньо подати на базу транзистора VT2 електричний сигнал ЗЧ.

Швидше за все, сучасний Холмс користувався мікрофоном із вбудованим підсилювальним каскадом на польовому транзисторі. Такий мікрофон можна підключати до нашого пристрою чи не безпосередньо. Точніше – через конденсатор С3. Але у будь-якому разі сигнал від джерела ЗЧ почне керувати струмом транзистора VT2. А в результаті відповідно змінюватиметься амплітуда коливань несучої. Причому криві, що повторюють обриси цих високочастотних амплітуд, прийнято називати «огинаючими».

Отже, у нашій приставці відбувається модуляція несучої сигналом джерела звукової частоти. За принципом, на якому працюють радіомовні радіостанції в діапазонах ДВ, СВ і КВ. Але в наших більш ніж скромних «домашніх» умовах як мікрофон можна використовувати не «студійного монстра» або гостронаправленого «жучка» Скотленд-Ярду, а доступніший капсуль (від телефону ТОН-2 або ДЕМШ). Слабкий сигнал ЗЧ доведеться посилювати. Це зробить каскад на транзисторі VT1 (див. мал.). А щоб мова, що вимовляється в наш мікрофон з великого віддалення від нього, стала добре чути, досить тепер просто наблизити котушку L3 до магнітної антени будь-якого приймача, налаштованого на частоту контуру приставки. Зрозуміло, можна і прикріпити саму приставку до футляра "базового" радіоприймача.

Незважаючи на свою простоту, наш саморобний пристрій здатний виконувати низку інших корисних функцій. Так, якщо через резистор опором 300 ком підключити до конденсатора С1 п'єзоелектричний звукознімач від панелі-«вертушки», разом з радіоприймачем отримаємо електрофон блокової конструкції. А з багатовитковою котушкою на вході наш пристрій перетворюється на прилад для виявлення низькочастотних електромагнітних полів (від силових та «звукових» трансформаторів, навіть від паяльника).

Але це ще не все. Маючи 1500 ... 2500 витків дроту ПЕВ або ПЕЛШО 0,15 (намотаних на каркасі довжиною до 30 мм зі щічками діаметром 20 мм), а також поміщений всередину каркаса стрижень (з фериту 600НН діаметром 8 мм і довжиною близько 3 телефонного апарату, дозволить спільно з приставкою та приймачем зробити розмову абонента гучним, чутним усіма присутніми.

Крім перелічених випадків, автор підключав модулятор на напівпровідниковому тріоді VT2 до "звукового" виходу однотранзисторного УКХ приймача. І виходила УКХ — ЧС приставка до практично будь-якого «стаціонарного» СВ або ДВ приймача, який працював уже потужним підсилювачем ЗЧ. Причому особливим, для приєднання до якого не знадобилося ніякого спеціального роз'єму.

Тим, хто задумає змайструвати собі таку приставку, повідомляємо додаткові дані про її конструкцію. Резистори тут використовуються типу МЛТ потужністю 0,125 Вт. Але можна застосувати і напівватні. Конденсатор С2 - марки КТ. Як С4 якнайкраще підійде КЛС. Інші - оксидні (К53-1) чи інші компактні.

Котушки L1 і L2 беруться готові, від ДВ гетеродина будь-якого транзисторного приймача з такою самою схемою включення. 50 ... 100 витків дроту ПЕВ-2 0,2 ​​... 0,4.

Монтажну плату рекомендується зробити згідно з ілюстрацією. Матеріалом стане фольгований склотекстоліт. Нетокопровідні прорізи можна виконувати навіть звичайним ножем. Але якщо будуть використані гетеродинні котушки від приймача іншої марки, то наведений на малюнку «візерунок» друкованих провідників доведеться дещо змінити.

Перш ніж користуватися зібраною приставкою, без сигналу перевірте величини колекторних струмів у транзисторів. А вони повинні у першого тріода перебувати в межах 0,5-0,8 мА, у другого - близько 0,4-0,6 мА. Ємність конденсатора С2 підберіть такою, щоб сигнал, що надходить від приставки, приймався у високочастотного «кінця» довгохвильового діапазону. Там, де зазвичай немає потужних передавачів, що заважають роботі.

Якщо приставку передбачається використовувати у кількох (з перерахованих вище) якостях, її схему можна доповнити перемикачем «входів» чи групою гнізд тієї самої призначення. У такому разі на панелі футляра доцільно зробити відповідні позначки. Наприклад, як загальноприйнятих символів мікрофона, звукознімача, телефону. Причому (залежно від поставленого завдання) сам мікрофон та індуктивний датчик можуть бути розташовані як окремо, так і загалом з електронним блоком футляра. Зокрема, на малюнку показано "на просвіт" спільне з індуктивним датчиком компонування.

На прикладі розглянутої раніше саморобної приставки-радіомікрофону ми вже змогли загалом познайомитися з основним принципом радіомовлення — модуляцією високочастотної несучої низькочастотним «звуковим» сигналом. Отриманий при цьому і випромінюваний в ефір радіосигнал (високочастотне електромагнітне поле) вловлює антена радіоприймача, знову перетворюючи його на коливання електричного струму. Але яким чином вони стають чутними, якщо органи почуттів навіть такої видатної, як Шерлок Холмс, людини не пристосовані сприймати такі високі частоти?

На допомогу тут приходить радіотехніка. В результаті з модульованих коливань виділяють обгинальну, яка точно повторює форму «звукового» сигналу. Тільки ж обігають у радіосигналі дві, причому вони знаходяться в протифазі. Позбутися ж зайвої дозволяє діод, що встановлюється на шляху прямування прийнятого сигналу - прилад з односторонньою провідністю струму. У ньому і відбувається так зване «детектування» радіосигналу.

Тепер залишається лише направити «у відвал» несучу, що виконала свою роль, виділивши для використання (безпосередньо або після посилення) звукову складову. Як, наприклад, це зроблено у детекторній схемі, представленій на малюнку. Тут «уламки» несучої «просіюються» завдяки конденсатору С1, замикаючись на «землю». Місткість цього конденсатора вибирається такою, щоб його реактивний опір струмам ВЧ було мізерно малим, але досить великим для електричних коливань зі звуковими частотами. Шлях останніх — через резистор 131, на якому струми 34 створюють падіння напруги. Будучи доданим до головного телефону або динамічної головки, воно змусить низькочастотні електричні струми викликати механічні коливання мембрани (або дифузора). І ми почуємо бажану радіопередачу.

Вдивляючись у зображений на ілюстрації принцип детектування, уважний читач зауважить, що тут енергія радіосигналу використовується не по-господарськи. По суті лише наполовину. Адже можна вжити і напівперіоди коливань, що відсікаються діодом, з користю для справи. Це завдання успішно вирішує двухполуперіодна схема детектування (див. рис.). Тут не що інше, як різновид детекторного приймача, у якого резонансний контур С1L1 пов'язаний з детекторним ланцюгом індуктивно, за допомогою котушки L2, що має висновок від середини обмотки. В результаті коливання одного напівперіоду проходять через діод VD1, а другого через VD2, сходячись на шляху до телефону ВF1 в однаковій полярності. Ось і виходить, що частина радіосигналу (скажімо нижня) тепер не відсікається, а як би повертається навколо осі симетрії, займаючи вільні місця між напівперіодами іншої (верхньої) його частини. Отже, ефективність такого детектора буде суттєво вищою.

Не можна не помітити і відсутність у схемі з двонапівперіодним детектуванням резистора R1. Він просто «схований» у опорі звукової котушки високоомного телефону типу ТОН-2.

Ще одна особливість впадає у вічі. L2 розташовується тут на загальному з L1 феритовому стрижні і має кількість витків (в обох половинах) в 1,5...2 рази більше, ніж котушка коливального контуру.

Існують інші детектори, що зустрічаються на сторінках радіоаматорських видань. Один із них — тріодний (на транзисторі) згадувався у статті «Радіокачелі» (див. № 7 журналу за цей рік). Тут же не зайвим буде розглянути пропоновану автором і незвичайну схему діодного детектора — з каскадним множенням напруги. Порівняно з типовою, зібраною навіть на двох діодах, вона дозволяє, як свідчить практика, досягти значного збільшення гучності сигналу на звуковому виході.

Звичайно ж, «безкоштовне», що не потребує додаткової витрати енергії на харчування, не потребує налагодження посилення сигналу обіцяє певну вигоду. Крім того, прийом на єдиний резонансний контур (магнітну антену) забезпечить і краще відбудову від сусідньої радіостанції.

Слухати радіопередачі, маючи у своєму розпорядженні приймач з таким каскадним детектором, не відмовився б, напевно, і сам Шерлок Холмс. Тим більше радіоаматор-початківець. Але де такий приймач дістати? Та самому змайструвати! Благо цілком прийнятна принципова електрична схема є (див. рис.) і радіодеталей для її складання потрібно небагато.

Перший напівперіод позитивної полярності радіосигналу через діод VD1 заряджає конденсатор С5. При наступній, зворотній, полярності VD1 не проводить струму, через що напруги (сигналу і на ємності С5) складаються. Через діод VD2 вони заряджають конденсатор С6. Більше того: за кожної зміни полярності відбувається заряд конденсаторів наступних ступенів. І на виході детектора з'являється напруга, що дорівнює сумарному (на послідовному ланцюжку конденсаторів). У даному випадку воно приблизно вчетверо вище вихідного.

Дана радіоаматорська конструкція розрахована на прийом в діапазоні середніх хвиль і має наступні параметри магнітної антени. ПЕВ-2 0,4. Котушка зв'язку L2 має 15...20 витків дроту ПЕЛШО-0,15.

Конденсатор налаштування С1 тут двосекційний, із твердим діелектриком. Обидві секції з'єднані паралель.

Замість зазначених на схемі транзисторів підсилювачі РЧ підійдуть КТ312Б. А біполярний (на виході тракту 34) можна замінити практично на будь-який малопотужний низькочастотний. Хоча б навіть на МП41 колишніх випусків. Що стосується польового транзистора VT3, то тут цілком пригодиться і КП102Ж, що «бачив види».

Діоди – зазначеної серії. Причому можуть бути з будь-яким літерним індексом.

Постійні конденсатори в радіоланцюзі (в основному) - КЛС. Але є й оксидні типу К50-6, К53-1. Резистори - МЛТ або НД потужністю 0,125 ... 0,5 Вт. А на виході приймача встановлюється головний телефон типу ТОН-2В. Або будь-який інший високоомний.

Креслення монтажної плати не наводимо, і ось чому. Передбачається, що схема приймача, як і вся конструкція загалом, послужить новачкам свого роду випробувальним полігоном. Нехай кожен потренується у збиранні. Хоча б на макеті, виконаному навіть, скажімо, з аркуша щільного картону.

Метою експериментів може стати оптимізація даних каскадного детектора величин ємностей конденсаторів С5…С8 і С9, а також опору резистора R5. Якщо вдасться встановити, що при інших номіналах у названих вище деталей виходить пристрій з кращими параметрами, тоді сміливіше переносіть все в конструкцію, що виготовляється набіло.