Радиолюбитель
2002`07
Генрих Кардашев
д. т. н., проф.
E-mail: gkardashev@yandex.ru
Два Робинзона
1. Радиоприем на «картофелину»
Первый Робинзон – отчаянный радиолюбитель – попал на необитаемый остров и у него случайно (как рояль в кустах) оказались головные телефоны от плеера, какой-то диод, да моток провода. Пошарив вокруг, Робинзон наткнулся на крупную картофелину. Из кармана он извлек перочинный нож и пачку сигарет. Картофелину можно бы съесть, но жить без радио, не зная прогноза погоды, последних известий и результатов чемпионата…? Робинзон вспомнил, что в какой-то книге (С.А. Шебалин «Измерения для всех») видел простейший радиоприемник из картофелины (рис.1).
Рисунок 1.
Он разрезал картофелину пополам, оторвал от сигарет целлофановую пленку Ц и вставил ее между половинками. Затем шнурком Ш от ботинок связал картофелину. Воткнул в нее диод Д , из проволоки сделал антенну А, затем заземление З. Приспособил телефоны Тлф и вот, что-то зашипело и заговорило. Забросил антенну повыше, заземление воткнул в песок, омываемый водой, так как радиатора парового отопления рядом не оказалось. Попытался поменять положения контактов, удовлетворил свое любопытство и заснул, а когда проснулся, картофелины не нашел.
Попробуем смоделировать этот «картофельный радиоприемник».
В программе EWB (см. предыдущие заседания нашего клуба) соберем схему из двухполюсных элементов с сосредоточенными постоянными. Прямо скажем, что это задача не из легких и, очевидно, не имеет однозначного решения. Потому сделаем некоторую простейшую прикидку, глядя на рис. 1 и заменяя показанные там элементы цепи их простейшими моделями. Радиостанцию (Radio Transmitter), которую собирается «поймать» Робинзон, смоделируем специальным амплитудно-модулированным источником AM Source со следующими характеристиками: частота несущей – 200 кГц; частота модуляции – 500 Гц; глубина модуляции – 100%; напряжение, развиваемое на антенне - 100 мВ. Задавшись относительно произвольно параметрами устройства, получим схему, представленную на рис. 2.
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Для наблюдения результата используем двухканальный виртуальный осциллоскоп (вот бы его, да Робинзону!). Выполнив соответствующие установки режимов развертки, получаем картину (рис. 3) амплитудно-модулированных колебаний (канал – А) и частично отдетектированного сигнала (канал – В). Возможно, читатели придумают более удачную модель, тем более, что картофелину можно заменить каким-либо другим овощем или, если не жалко, то заморским фруктом, например, бананом. Успехов Вам, дорогие Радио-Робинзоны!
2. Радиоприемник из набора МАСТЕР КИТ NK 105
Второму Робинзону повезло гораздо больше. Прежде чем попадать на тот самый необитаемый остров, он заказал на почте и оплатил отправление туда электронных наборов МАСТЕР КИТ и необходимого инструмента. Так что когда с ним приключилось кораблекрушение, он оказался во всеоружии. Как только обсох, распаковал набор NK 105 и принялся собирать радиоприемник согласно приложенной инструкции.
Внешний вид этого радиоприемника показан на рис. 4.
Рисунок 4.
Схема радиоприемника, выполненная в программе EWB, с некоторыми изменениями относительно первоисточника из-за специфики моделирования, показана на рис. 5. Здесь элементы, позиционные обозначения которых даны заглавными буквами, соответствуют исходному набору. ИМС (IC) в виртуальной модели выбрана в виде идеального ОУ, поэтому на схеме отсутствует источник питания
.
Это, конечно, не супер (в смысле не супергетеродин), а детекторный радиоприемник прямого усиления, но и не картофелина! Воображаемая радиостанция – та же. Результат показан в виде осциллограмм на рис. 6.
