einfaches Radio bauen

10

Ich möchte ein einfaches AM-Radio bauen (so einfach, dass es nur einen einzigen AM-Kanal empfängt).

Was ist der einfachste Weg, um ein einkanaliges AM-Radio zu bauen, das an einen 8-Ohm-Lautsprecher ausgegeben wird? (zB 1030 Uhr)

Mein derzeitiges Denken ist in etwa vage, aber ich hoffe, sie konkreter zu machen.

  1. Verwenden Sie ein Stück Draht als Antenne
  2. Erstellen Sie eine LC-Schaltung, um den Eingang von der Antenne auf die gewünschte Frequenz abzustimmen
  3. das Signal verstärken
  4. Verbinden Sie das verstärkte Signal mit dem Lautsprecher

Abgesehen von der Antenne würde ich es vorziehen, "diskrete" Standardkomponenten wie Kondensatoren und Induktivitäten mit bestimmten Werten zu verwenden, die ich an mein Steckbrett anschließen könnte.

Jon
quelle
Es hilft auch, eine starke Station auszuwählen. Mir ist das erwähnte 1,03 MHz aufgefallen. Wenn Sie in der Nähe von Boston, MA, sind, ist dies eine gute Wahl, da der Kanal 50 kW frei ist. Zurück in der Grundschule konnte ich es mit nur einem Kristallradio und Kopfhörern ungefähr 20 Meilen nordöstlich abholen. Ich hatte ungefähr eine 50-Fuß-Antenne von meinem Fenster zu einem Schuppen im Hinterhof. Das hat sehr geholfen.
Olin Lathrop
Was ist mit den engen Abstimmungen? Dies ist sicherlich ein Thema, und das OP hat gezeigt, dass er zumindest darüber nachgedacht hat. Es ist klar genug, was er fragt, und es ist gut genug geschrieben. Was ist das Problem?
Olin Lathrop
@OlinLathrop Ich mag die Anforderungen nicht. "Einfachste" ohne Angabe einer Mindestleistungsanforderung ist keine gute Spezifikation. Dies ist einer der wenigen Fälle, in denen ich denke, dass subjektivere Anforderungen besser sind: Ich würde mich besser fühlen, wenn nach einem "guten Design für Bildungszwecke" gefragt würde, aber noch besser wäre es, wenn nach einem bestimmten Teil des Designproblems gefragt würde . Es grenzt an eine Frage vom Typ "Mit mir diskutieren", da kein klares Problem vorliegt und eine halbe Lösung enthalten ist.
Phil Frost
@PhilFrost - am einfachsten und dennoch in der Lage, einen einzelnen AM-Kanal zu empfangen. Das sind ziemlich klare Anforderungen.
TDHofstetter
Es ist lächerlich einfach, ein AM-Radio zu bauen. Vor einigen Jahren habe ich einen aus einem LMC660 Quad Opamp gebaut. Eigentlich habe ich es als Gitarrenvorverstärker konzipiert, aber als ich die Eingangsleitung mit bloßen Fingern berührte, hat es den lokalen AM-Sender sehr gut aufgenommen!
Logic Knight

Antworten:

9

Ihre grundlegende Strategie, ein Stück Draht für die Antenne in einen LC-Resonanzkreis zu verwenden, der auf die Frequenz der gewünschten Station abgestimmt ist, zu verstärken und dann an einen Lautsprecher anzuschließen, befindet sich auf der richtigen Spur, übersieht jedoch mindestens einen wichtigen Schritt. Das heißt, das AM-Signal zu erfassen oder das amplitudenmodulierte Funksignal zu demodulieren , um das ursprüngliche Audiosignal zu erhalten.

Nach dem Demodulator sollten Sie auch eine Stufe hinzufügen, mit der der 8 Ω-Lautsprecher angesteuert werden kann. Dies wird eine Stufe sein, die Strom erzeugen und nicht unbedingt die Spannung verstärken soll. Um dies zu überspringen, können Sie nur ein Audiosignal mit Line-Pegel erzeugen und es in einen normalen Audioverstärker oder einen Aktivlautsprecher einspeisen, wie Sie es an eine PC-Soundkarte anschließen würden. Der Aktivlautsprecher ist eigentlich nur ein Leistungsverstärker und ein Lautsprecher in einer einzigen Box.

Der einfachste AM-Detektor ist nur eine Diode. Der Ausgang der Diode steuert effektiv die Spitzen des HF-Signals und geht mit seiner Amplitude auf und ab. Sie stellen die von der Diode angesteuerte Impedanz so ein, dass der Ausgang langsam genug abfällt, sodass sich der Abstand zwischen den Trägerzyklen nicht wesentlich ändert, sich jedoch schnell genug ändert, um dem modulierten Signal zu folgen. Glücklicherweise ist dies nicht allzu schwierig, da es ein großes Frequenzverhältnis von Audio zu Träger gibt. Wenn die höchste Audiofrequenz 5 kHz und der Träger 1 MHz beträgt, haben Sie einen Unterschied von 200: 1.

Ein noch besserer Weg, einen Detektor herzustellen, besteht darin, einen Bipolartransistor als Emitterfolger zu verwenden. Sie können sich dies in dieser Anwendung als eine angetriebene Diode vorstellen:

Dieses Audioausgangssignal kann wahrscheinlich direkt in einen PC-Aktivlautsprecher eingespeist werden.

Olin Lathrop
quelle
Dieser "Detektor" funktioniert nur, wenn sich der Trägerpegel in das Knie der Basis-Emitter-Diode erstreckt und dort zumindest mit der Gleichrichtung beginnen kann. Hier sind drei Beispiele, die die drei grundlegenden Möglichkeiten zum Anschließen eines Tanks an einen 1070-kHz-Träger zeigen, der zu 100% um 1 kHz moduliert ist: dropbox.com/s/vxllec30tfspij6/RF%20detect%20NOT.asc?dl=0 Beachten Sie , dass der Ausgang des Integrators ist nur eine gedämpfte Version des modulierten Trägers und dass keine Erkennung stattgefunden hat.
EM Fields
@EMFi: Ich habe versucht, das Konzept zu zeigen, nicht die Details der Vorspannung der Schaltung. Ich würde diese Schaltung vorspannen, indem ich die Basis etwa einen Diodentropfen über dem Boden mit ziemlich hoher Impedanz halte und dann den Träger mit der Basis kopple.
Olin Lathrop
11

Einfachster AM-Empfänger, der an einen 8-Ohm-Lautsprecher ausgegeben wird:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Dieses Radio hat:

  • extrem schlechte Selektivität
  • extrem schlechte Empfindlichkeit
  • extrem schlechtes Volumen
  • extrem schlechte Wiedergabetreue

Es ist jedoch ohne Zweifel das einfachste Radio, das Ihren Anforderungen entspricht. Dies funktioniert, weil die Schwingspule wie eine Antenne HF-Ströme aufnehmen kann und diese Ströme die Membran bewegen. Es wird helfen, einen sehr billigen Lautsprecher zu verwenden, da diese eine schlechtere Abschirmung haben.

Aufgrund der geringen Empfindlichkeit müssen Sie sich jedoch in unmittelbarer Nähe des Senders befinden, damit dieser funktioniert. Und auch weit weg von anderen Sendern, weil es so gut wie keine Selektivität hat. Da der Lautsprecher völlig passiv und auch sehr unempfindlich ist, wird er nicht sehr laut sein, und da die Lautsprecher nicht wirklich für diesen Betrieb vorgesehen sind, bin ich sicher, dass die Audio-Wiedergabetreue schrecklich sein wird. Es ist jedoch offensichtlich maximal einfach.

Obwohl es kein besonders guter Empfänger ist, ist es ein lehrreiches Beispiel und es funktioniert . Es zeigt, dass Radios keine Magie sind und elektromagnetische Strahlung mit fast allem interagieren kann. Das einzige, was Sie benötigen, um AM zu empfangen, ist ein Detektor: alles, was auf Strom in der einen oder anderen Richtung unterschiedlich reagiert.

Phil Frost
quelle
Möchte jemand erklären, dass dies nicht der einfachste Empfänger ist? Funktioniert es nicht Oder gibt es etwas Einfacheres?
Phil Frost
Hier fehlt der Detektor. Abgesehen von etwas, das versehentlich als Diode fungiert, nimmt dies AM nicht auf.
Olin Lathrop
@OlinLathrop Der Detektor ist das nichtlineare magnetische Material im Lautsprecher.
Phil Frost
1
@OlinLathrop Ich behaupte nicht, dass es in irgendeiner Weise gut ist, aber ich denke, dass das Verständnis, wie dies funktioniert (soweit es funktioniert), ein guter Schritt ist, um zu verstehen, wie nützlichere Radios funktionieren. Argumentieren, dies ist das Radio, und alles andere ist nur eine Verbesserung Adresse einer der „extrem schlecht“ Qualitäten in der Antwort aufgezählt. Ich habe wahrscheinlich mehr über Radios gelernt, indem ich sie versehentlich mit einem 20-Dollar-Radio-Shack-Kit hergestellt habe, während mein Vater AM-Sender reparierte, als ich Schaltpläne von absichtlichen, "nützlichen" Radios gelesen habe.
Phil Frost
2
Ein Mann, mit dem ich gearbeitet habe, lebte als Kind in Berlin. Er könnte einen Lautsprecher und eine Diode verwenden, um den Voice of America-Sender zu hören. Schließen Sie ein Ende der Diode an den Lautsprecher an, halten Sie das andere Ende der Diode in einer Hand und berühren Sie mit der anderen Hand den anderen Lautsprecheranschluss. Presto! Sofortiger AM-Empfänger. Dies funktionierte natürlich nur, weil er in der Nähe des Senders lebte und es mit einer gottesfürchtigen Menge an Kraft (100 kW oder mehr) übertrug
JRE
6

Einige der einfachsten AM-Funkempfänger basierten auf dem ZN414 - einem Funkgerät auf einem einzelnen Chip in einem TO-92-Gehäuse. (ersetzt durch den MK484 ).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ω

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie wirklich mit diskreten Transistoren arbeiten möchten, anstatt mit ICs, die sich in Transistorpaketen verstecken, können Sie dieser abgestimmten Loopstick-Kondensator-Schaltung einfach einen Diodendetektor hinzufügen (ein Germanium wie eine 1N34A oder eine Schottky-Diode wie eine BAT54 ist am besten geeignet). und einen Audioverstärker. Der fehlende Teil Ihrer Liste ist der Detektor , der die HF-Hüllkurve in Audio umwandelt.

Spehro Pefhany
quelle
3

Dies ist die Lautsprechervariante meines Kristallradios .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Ausgangsimpedanz in der Größenordnung von einigen hundert Ohm erfordert die Verwendung eines passenden Transformators für den Lautsprecher.

Ein Leistungstransformator mit seinen inhärenten dicken Leitern ist ein idealer Ersatz für einen verlustarmen Ausgangstransformator.

Versuche mit Transformatoren mit den Nennwerten 230V / 24V-2A, 230V / 24V-5A und 230V / 24V-15A haben gezeigt, dass der letzte der beste ist.

Der Empfang des einzigen lokalen 200 kW 612 kHz AM-Senders, der 20 km entfernt liegt, ist recht gut.

Die verwendete Drahtantenne ist nur 60 'lang.

Nandu
quelle
Und für einige weitere Details gibt es einen resonanten Wikipedia-Artikel im Kristallradio , obwohl dort anscheinend keine Lautsprechervarianten erwähnt werden. (Tatsächlich heißt es auf der Seite derzeit, dass es unmöglich ist, ein Kristallradio mit Lautsprechern zu bauen.)
Fizz
Und dies ist ein Fall, in dem Wikipedia (offensichtlich) falsch ist. Ich fand sogar eine Transkription (aber mit Originalfotos / -diagrammen) eines Kristallradios aus den 1960er Jahren mit einem Lautsprecher aus der August 1960-Ausgabe von Popular Electronics . Es verwendet die gleiche Transformatoridee wie das obige Diagramm, wie Sie es erwarten würden, ist jedoch etwas ausgefeilter: hat Abstimmungsmöglichkeiten usw.
Fizz
@Nandu Ich wusste nicht, dass AM-Stationen überall auf der Welt mit 200 kW senden können. In den USA sind sie auf 50 kW begrenzt.
Tcrosley
Hallo Crosley, hier ist eine Liste von Radiosendern in Indien, einschließlich der Hochleistungs-AM-Sender! allindiaradio.gov.in/wpresources/airstationslist.pdf
1

Die Schaltung meines einfachen AM-Demodulators:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Musefian
quelle