Radio FM

[puriu]

Am fost intrebat despre receptoarele FM cu reactie. Probabil mai sunt si altii interesati.Receptoarele FM primitive, cu reactie si cu superreactie, sunt receptoare AM care demoduleaza FM pe flancurile caracteristicii de acord, aproximativ liniare. Receptia FM are loc la doua frecvente de acord foarte apropiate.Acelasi receptor poate functiona si cu reactie, si cu superreactie. Circuitul RF este practic un oscilator cu reactie pozitiva. Cand nivelul reactiei se afla sub punctul de declansare a oscilatiei (acrosaj), avem un receptor cu reactie. Cand se afla deasupra acestui punct, circuitul devine oscilator. Daca un circuit special blocheaza periodic oscilatia, circuitul oscileaza liber. Pana la amortizarea oscilatiei se pot receptiona, cu mare sensibilitate, scurte esantioane din semnal. Fenomenul a fost numit superreactie.Intre receptoarele cu reactie si cele cu superreactie sunt mari deosebiri calitative. Cele cu reactie receptioneaza bine semnale cu banda ingusta si pot avea selectivitate mare. Cele cu superreactie sunt foarte sensibile, dar ocupa banda larga si au selectivitate slaba. Calitatea auditiei este mai slaba si prezinta dezavantajul radiatiei in antena.Atasez, pentru cine vrea sa invete despre aceste receptoare, schema unui receptor FM cu reactie si cu superreactie, la alegere, pe care l-am realizat cu multi ani in urma. Alaturat prezint si varianta simplificata, numai cu reactie.

[puriu]

Receptorul este simplu si neconventional (electronistii zic ca nu poate oscila). Are un tranzistor performant la frecvente mari, curent foarte mic si tensiune colector-baza zero. Poate fi alimentat la orice tensiune peste 1 V adaugand o rezistenta catre borna minus. Bobina de acore L este si antena. Se realizeaza dintr-o sarma groasa cu lungimea de 25 - 30 cm. Are o singura spira in forma literei U cu distanta dintre laturile paralele de 10 - 15 mm si e montata vertical. Modificand distanta dintre laturi se poate ajusta in limite largi inductanta. Condensatorul variabil are 3 - 13 pF si este metalic cu reductor (rusesc, etc.) Se poate folosi si o sectiune FM ditr-unul mare. Pentru a acoperi o singura banda, FM (88 - 108), sau AM aero (110 - 137), se pot adauga doua condensatoare (5-10 pF), unul serie cu variabilul si unul paralel cu bobina. Circuitul de blocare contine bobina de soc Ls de 10 - 20 nH si condensatorul de blocare Cb de 2,2 - 4,7 nF. Bobina trebuie sa aiba o capacitate proprie cat mai mica pentru a nu fi condensator la frecvente mari. La circuitul de blocare se poate umbla pana cand rezultatele sunt optime. Semnalul audio este slab si este necesar un preamplificator pentru o casca sau un amplificator mare. Constructia trebuie sa fie ca pentru VHF, adica robusta, cu legaturi scurte, cu masa generoasa, etc.Se porneste cu reactie slaba si se mareste pana cand apare fasaitul caracteristic superreactiei. Nu se mareste prea mult reactia pentru ca sensibilitatea scade. De aceea montajele fara reglarea reactiei merg bine numai intamplator. Daca postul receptionat se aude tare, se poate reduce reactia sub punctul de acrosaj unde receptorul merge cu reactie, iar calitatea auditiei este mult mai buna. Daca se aude slab reactia nu trebuie marita mult, deoarece se ingusteaza banda. Mai bine se trece in superreactie.Nivelul semnalului de intrare este o problema. Din cauza reflexiilor multiple nivelul variaza mult cand receptorul se deplaseaza pe distante mici sau cand se deplaseaza corpuri conductoare sau persoane in apropierea lui. Receptorul superreactie are o comprimare dinamica a semnalului la iesire, dar la cel cu reactie volumul sunetului variaza mult. Volumul nu trebuie redus prin slabirea reactiei, deoarece creste banda receptionata. Circuitul de intrare trebuie sa aiba un factor de calitate optim de cca. Q = 500 la frecventa de 100 MHz. Pentru banda AM aero, unde banda semnalului este foarte ingusta, reactia poate fi mult marita.

[puriu]

Lumea ma intreaba de ce oscileaza tranzistorul fara reactie pozitiva. Acesta este un oscilator cu rezistenta negativa intre baza si colector, fenomen foarte putin cunoscut. Se manifesta la orice tranzistor, dar in special la tranzistoarele de comutatie rapida, ca cele recomandate. Mai cunoscuta este rezistenta negativa la tranzistoarele unijonctiune si la tranzistoarele bipolare cu siliciu inversate (emitorul cu colectorul). Oscilatorul descris prezinta avantajul ca tensiunea pe emitor nu modifica frecventa oscilatorului, ci doar amplitudinea. Postez mai jos o varianta de receptor FM cu bobina L mica si cu antena vertcala legata direct pe emitor. Antena poate fi una telescopica articulata, la care lungimea si pozitia pot fi modificate la nevoie. La atingerea antenei receptorul nu se dezacordeaza. Bobina Ls trebuie sa fie de calitate, se face simplu bobinand un strat de sarma de 0,15 mm pe o rezistenta de 0,5 W.Sfatiuesc pe cei ce incearca sa construiasca receptoare FM simple sa nu lucreze singuri, ci sa raporteze pe forum ce au facut, cum merge sau ce nu merge. Este o arta care se pierde. Suntem putini si trebuie sa comunicam, sa intrebam, sa cerem. Mult succes!

[franzm]

Lumea ma intreaba de ce oscileaza tranzistorul fara reactie pozitiva. Acesta este un oscilator cu rezistenta negativa intre baza si colector, fenomen foarte putin cunoscut. Se manifesta la orice tranzistor,

...care lucreaza în în prag de saturatie. Simulatoarele nu prea sunt capabile sa modeleze aceasta situatie. Si acesta este un motiv pt care se pierde arta.

Poliakov a publicat câte ceva pe aceasta tema. Si un lituanian.

[puriu]

Receptorul PLL este un Ferrari al receptoarelor FM. De obicei contine cateva circuite integrate speciale sau un numar foarte mare de componente discrete. Regimul PLL se poate obtine, totusi, si la un receptor FM cu reactie foarte precis acordat si reglat. Pentru cine s-a familiarizat deja cu receptorul FM cu reactie, atasez mai jos o schema cu care se poate afla ce inseamna o auditie PLL. Este un detector cu reactie cu T2 ca cele de mai sus, la care s-a adaugat circuitul cu T1 cu rol de separator de antena. Lipsesc toate etajele care permit unui receptor PLL sa fie usor de utilizat. Se foloseste ca si un receptor FM cu reactie, dar cu putina rabdare se poate aduce acordul exact pe frcventa purtatoarei si reactia exact pe punctul de acrosaj si foarte putin peste acesta. Oscilatorul se sincronizeaza in frecventa si faza cu semnalul emitatorului si urmareste modulatia de frecventa. Demodularea este perfect liniara, selectivitatea este absoluta, iar banda JF receptionata este integrala, se poate adauga si un decodor stereo. Reglajele de finete trbuie repetate pentru fiecare post receptionat. Minunea apare numai pentru semnale suficient de puternice pentru sincronizarea oscilatorului. La semnale foarte puternice trebuie redus semnalul de la intrare prin scurtarea sau scoaterea antenei.

[puriu]

Receptorul de mai sus este un bun receptor cu reactie cu mici posibilitati de intrare in regim PLL. Totodata este si un receptor superreactie, circuitul Ls-4n7 asigurand autoblocarea. Pentru a fi folosit ca receptor cu superreactie valorile filtrului de iesire 1k-1n trebuie marite la 2k2-10n. Se aude mult mai tare in regim de superreactie.Atasez mai jos o varianta cu reactie ce functioneaza mult mai bine in regim PLL. Primul etaj este un amplificator RF cu rezistenta negativa (foarte neconventional). Nu poate oscila daca frecventa de rezonanta a antenei este foarte mare. Antena este un conductor de 30 cm in forma de U intors. Distanta intre laturile paralele nu trebuie sa fie peste 3 cm pentru a nu-i mari inductanta. Acordul se poate face cu un condensator variabil, un variometru sau un varicap. Eu prefer varicapul deoarece mecanica este dusmanul electronicii.

[Untold]

 

Superbe scheme, consumul banuiesc ca e infim, 2-3mA?

Mai ales ultima schema, ar merge super intro cutiuta mica personalizata, cu un acumulator si  cu antena aia in forma de U (eventual CuAg) asezat pe un birou si cuplat cu boxele de calculator...

[mila]

Asta e antena /bobina care am folosit-o ultima data ...am renuntat la ea datorita factorului de calitate prea mare...acordul era foarte abrupt.

Bobina antena cu 1 sp e realizata din teava de cupru 4x1

Editat Iulie 27, 2015 de mila

[puriu]

Acordul cu varicap in UUS are multe avantaje. Pot fi comandate simultan in c.c. mai multe etaje ecranate si amplasate in locuri diferite, fara cuplaje parazite si fara dificultati mecanice.

Postez mai jos schema completa a unui mic receptor cu superreactie acordat cu varicap pe care l-am folosit mult in anii 80. Oscilatorul este cu rezistenta negativa si cu bobina - antena in forma de U intors. Se pot folosi si alte tranzistoare de FIF.

Condensatorul de 5 pF este necesar pentru buna functionare in regim de superreactie.  De obicei nu este nevoie sa existe fizic, deoarece este inlocuit de capacitatile inerente si de cele parazite, dar la o constructie compacta trebuie introdus ca atare, sau inlocuit cu doua fire izolate si rasucite.

Acordul se face cu doua varicapuri BB139, clasice pentru selectoarele TV. Acopera foarte bine banda 88 - 108 MHz cu mai putin de 1,5 V la comanda.

Prin inlocuirea bobinei - antena cu una de alte dimensiuni se pot acoperi si alte subbenzi. Am folosit receptorul si la ascultarea sunetului din canalele TV pana peste 200 MHz.

Consumul total este sub 1 mA. Se pot folosi pile de 1,5 V, acumulatori de 1,2 V, sau chiar pile de 1,5 V descarcate si aruncate la gunoi (in caz de apocalipsa).

 

[gica70]

Extraordinare scheme, cu adevarat neconventionale!. Pe vremuri am construit si eu tx-rx-uri simple din Tehnium unde baza era superreactia la receptie. De asemenea am construit multe receptoare din schemele lui Sergiu Florica (telecomenzi) cu acelasi EFT 317! (parca avea punct verde!). Asa am aflat ca acest tip de receptor este instabil si ca trebuie bine dozata reactia si semnalul din antena. Aceste minunae scheme ma fac sa reconsider acest tip de receptoare (ma gandesc la niste mici module pentru telemasuri si telecomenzi).

Am inteles ca acest tip de receptor functioneaza bine in AM si FM cu modulatie larga. Este posibil sa lucreze si in NBFM? De ce modificari ar fi nevoie?

[puriu]

Erata: Am omis din desen un condensator important pentru o superreactie (integratorul de esantioane). Fara el se pierde o buna parte din volumul AF. Am facut mai jos cuvenita rectificare.

Am incercat superreactia in transmisia de date si in AM si merge mai bine decat in FM. Pentru NBFM superreactia s-ar putea folosi pe o frecventa intermediara sub 10 MHz. N-am incercat si nu intentionez sa ma intorc dupa multi ani la superreactie.

 

P.S. Condensatorul cu pricina va avea cca. 10 nF.

[leo 17]

radioreceptorul din ultima prezentare functioneaza si pe 27 mhz?

[gica70]

"Pentru NBFM superreactia s-ar putea folosi pe o frecventa intermediara sub 10 MHz."

Adica, daca fac (schimbarea) schimbarile de frecventa pana la 10 mhz pot sa folosesc schema asta pentru demodulare? Cea mai "tare" schema e aia cu antena cuplata la capsula lui BF173!

Pt. leo 17. Pai asta doresc sa inteleg si eu; stiam ca semnalul de jf obtinut este proportional cu deviatia de frecventa. Cred ca ar functiona si pe 27 MHz dar e mai greu cu bobina care, in cazul de fata, este si antena.Deci acel "baston" ar fi cam de 4-5 ori mai mare. Puriu vorbeste aici despre aparate de radioreceptie pentru radiodifuziune in FM (si despre AM, cele de pe langa aeroporturi).

[gica70]

"Din cauza reflexiilor multiple nivelul variaza mult cand receptorul se deplaseaza pe distante mici sau cand se deplaseaza corpuri conductoare sau persoane in apropierea lui."

Iata o alta aplicatie posibila (sunt si alte scheme) pentru senzor de proximitate (prezenta).

[puriu]

Atasez repede schema primului meu receptor PLL "aproape adevarat" (1993) si revin mai tarziu cu explicatii.