Радіопередавальні пристрої (рис. 13.1 – 13.5) можуть бути отримані шляхом простого об’єднання підсилювача (або генератора) низької частоти (УНЧ, ГНЧ) і генератора високої частоти (ГВЧ).

Блок-схема передавача з амплітудною модуляцією (AM), яку використовують переважно в діапазонах довгих, середніх і коротких хвиль, наведена на рис. 13.1. Вихідний сигнал звукової частоти, що виробляється УНЧ або ГНЧ, виділяється на опорі навантаження Rh, яке включено в ланцюг живлення схеми ГВЧ. Оскільки напруга живлення генератора ВЧ змінюється пропорційно сигналу звукової частоти, амплітуда високочастотного сигналу модулюється. В якості ГВЧ може бути використаний генератор, показаний на рис. 13.6. Точки А, В, С, D на схемі генератора відповідають точкам його підключення на блок-схемах (рис. 13.1 – 13.5).

Рис. 13.1

Рис. 13.2

Один із способів отримання амплітудної модуляції сигналу з використанням низькочастотного дроселя або обмотки вихідного низькочастотного трансформатора показаний на рис. 13.2. Використання індуктивностей, опір яких змінному струму зростає зі зростанням частоти, дозволяє збільшити глибину модуляції. Крім того, підвищується амплітуда вищих частот звукового діапазону, що помітно підвищує розбірливість сигналу при прийомі.

При частотної модуляції (ЧМ), використовуваної зазвичай в діапазоні ультракоротких хвиль, здійснюється зміна частоти високочастотного сигналу. Для отримання частотно-мо-дулірованного сигналу можуть бути використані схеми, представлені на рис. 13.3 і 13.4. У схемі передавача (рис. 13.3) частотна модуляція високочастотного сигналу відбувається шляхом подачі сигналу звукової частоти через конденсатор щодо невеликої ємності на базу або емітер транзистора ГВЧ. При цьому змінюються міжелектродні ємності активного елемента (транзистора), і, отже, модулюється резонансна частота коливального контуру, що визначає частоту генерації. Строго кажучи, при такому вигляді подачі напруги, що модулює одночасно здійснюється і неглибока амплітудна модуляція, оскільки напруга на базі (або емітері) також змінюється пропорційно модулюючій сигналу.

Рис. 13.3

Частотну модуляцію «в чистому вигляді» можна отримати, використовуючи властивість варикапів, або його аналога, змінювати свою ємність від величини прикладеної напруги (мал. 13.4). В цій схемі включення / вимикання модуляції здійснюється перемикачем SA1. Потенціометр RA призначений для перевірки частотних кордонів перебудови генератора.

Амплітудну модуляцію високочастотного сигналу можна отримати, якщо включити ГВЧ замість опору навантаження УНЧ (ГНЧ) (мал. 13.5). Конденсатор С призначений для заземлення по високій частоті ланцюга живлення ГВЧ.

Рис. 13.4

Рис. 13.5

Рис. 13.6

Крім амплітудної і частотної модуляції сигналу для передачі даних, організації радіозв’язку, досить часто використовують односмуговою, рідше фазову і інші види модуляції.

На рис. 13.7 – 13.16 наведені практичні схеми мікро-передающіхустройств, що працюють в УКХ-ЧМдіапазоне (66 … 74 або 88 … 108 МГц). Потужність цих передавачів невелика (від часток до одиниць мВт), тому їх випромінювання не заважає радіо-і телевізійного прийому. Відстань, на якому можна виявити сигнали таких пристроїв (рис. 13.7 – 13.16), зазвичай не перевищує кількох метрів. Зауважимо, що потужність гетеродинів – генераторів високої частоти, використовуваних в будь-якому радіоприймачі або телевізорі, часто перевищує одиниці мВт.

У конструкціях по рис. 13.7 – 13.10 та 13.12 використані електретні мікрофони типу МСЕ-333 або МКЕ-332, а також МКЕ-3, які містять вбудований передпідсилювач на польовому транзисторі. Замість електретного мікрофона може бути використаний електромагнітний телефонний капсуль, що підключається між точкою А і загальним проводом (рис. 13.7, 13.9, 13.10 та 13.12) або шиною живлення (рис. 13.8). В цьому випадку резистор R1 не обов’язковий. При заміні мікрофона амплітуда сигналу може знизитися, тому для збільшення посилення по НЧ бажано використовувати складовою транзистор, або застосовувати більш чутливий УНЧ (див. глави 4 та 5). У більшості випадків (рис. 13.7 – 13.10 та 13.12) електретний мікрофон можна замінити мініатюрним вугільним (з підбором резистора R1).

Схема радіомікрофона конструкції Д. Волонцевіча показана на рис. 13.7 [Рл 10/99-40]. При напрузі живлення 3 В пристрій споживає струм 7 мА. Котушки індуктивності намотані на оправці діаметром 6 мм проводом / 73/7-0, 5. L1 має 6 витків, a L2 – 4 витка. В якості антени використаний відрізок монтажного проводу довжиною 70 см.

Рис. 13.7

УКХ-радіомікрофон А. Іванова, як дві краплі води нагадує попередню конструкцію (рис. 13.7) [Рл 10/99-40]. Відмінність полягає в тому, що схема (рис. 13.8) як би «перевернута» догори ногами. Таке незвичне розташування поруч майже аналогічних схем дозволяє привчити погляд на «впізнання» подібних один одному конструкцій. Схеми рис. 13.7 і 13.8 розрізняються в «електричному» відношенні способом подачі модулюючого напруги: у першому випадку воно подається на базу транзистора генератора, у другому – на емітер. Котушка індуктивності містить 7 витків дроту ПЕВ 0,7 … 0,8 мм і має внутрішній діаметр 5 мм. Споживаний пристроєм струм складає 15 … 20 мА.

Рис. 13.8

Рис. 13.9

На рис. 13.9 дана схема радіомікрофона діапазону 66 … 74 МГц, в базову ланцюг зміщення якого в якості керованого резистора включений електретний мікрофон [Рл 2/97-13]. Антеною є відрізок гнучкого багатожильного дроту завдовжки 20 … 40 см. Споживаний пристроєм струм близько 1 мА.

Каскодной включення транзисторів використано в схемі на рис. 13.10 [Рл 2/97-13]. При цьому для сигналів низької частоти навантаженням транзистора VT2 є ВЧ генератор, виконаний на транзисторі VT1. У свою чергу, струм високої частоти в Еміт-терни ланцюга транзистора VT1 модулюється сигналом з каскаду посилення низькочастотних сигналів, що знімаються з мікрофона.

Рис. 13.10

Рис. 13.11

На рис. 13.11 приведена схема мікропередатчікі УКХ-ЧМ діапазону конструкції В. Іванова [Р 10/96-19]. Передавач здатний транслювати сигнал, що знімається з ПНЧ електропрогравач, магнітофона та інших пристроїв. Амплітуда НЧ сигналу на вході в межах 10 … 500 мВ. Котушка І без каркаса, має внутрішній діаметр 4 мм і містить 15 витків дроту ПЕВ 0,5. Котушка L2 намотана поверх резистора R3 (МЛТ-0, 5) і містить 50 … 100 витків тонкого ізольованого проводу.

На рис. 13.12 і 13.14 наведені практичні схеми мікропередавачі на аналогу лямбда-діода. Як керованого елемента використаний прямосмещенного перехід напівпровідникового діода (Світлодіода). Частотна модуляція здійснюється за рахунок зміни його динамічного опору. Для високочастотної складової ємнісний опір світлодіода багато нижче його омічного опору. Одночасно з виконанням функції управління частотою генерації, світлодіод індикує включений стан пристрою і стабілізує його робочу точку.

Рис. 13.12

Рис. 13.13

Рис. 13.14

Для здійснення частотної модуляції в схемі (рис. 13.14) використаний саморобний конденсаторний мікрофон. Він виконаний у вигляді розгорнутого конденсатора з двома плоскими нерухомими електродами, паралельно яким закріплена мембрана (тонка фольга, металізована діелектрична плівка і т.п.), електрично ізольована від нерухомих електродів. Мікрофон може бути зібраний в рамці фотослайдів; його ємність становить кілька пікофарад.

Для порівняння на рис. 13.13 приведена схема найпростішого мікропередающего пристрої, виконаного на тунельний діод зі стабілізатором робочої точки на германієвих діодів VD1 [Рл 9/91-22, 10/97-17]. Конструкція мікрофону, аналогічна описаній вище, може бути використана в схемі на рис. 13.15. Параметри котушок індуктивності (коливальних контурів) можуть бути перенесені з однієї конструкції на іншу.

Рис. 13.15

Рис. 13.16

У схемах (рис. 13.9, 13.10, 13.13, 13.15) для УКВ діапазону (66 … 74 МГц) використані безкаркасні котушки індуктивності, що мають внутрішній діаметр 4 мм і містять 5 … 6 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,56 мм. Крок намотування 1,5 мм. Робоча частота генерації встановлюється зближенням / раз-рухом витків котушки, підбором числа і діаметру її витків, а також ємності конденсатора коливального контуру. Корпус електретного мікрофона з’єднаний із загальним проводом. Прийом високочастотних сигналів можливий на портативний ЧС-приймач.

Для створення відеопередавачі (бездротової передачі відеосигналу з відеомагнітофона на телевізор) може бути використана схема Г. Романа [Рл 3/99-8]. Коливальний контур L1C2 (рис. 13.16) налаштовують на частоту одного з вільних від телевізійного мовлення каналів.

   
Література: Шустов М.А. Практична схемотехніка (Книга 1), 2003 рік