Radioreceptor AM cu etaj Darlington (AM Receiver)

[nea_bobina]

Salutare, 

 

De ceva vreme m-a traznit nostalgia montajelor din copilarie (de fapt, incerc sa ajut un pusti sa-si faca intrarea in zona radioelectronicii, hi hi). In mod evident, cu ce poti sa incepi altceva decat cu a-i arata cum functioneaza un radioreceptor! Si bineinteles, am incercat cateva montaje pe care mi le aminteam. Pana in prezent, au functionat relativ multumitor reproducerile schemei de la ElectronM (pe care am adaptat-o pentru tranzistoare cu siliciu) si Choccy Block Transistor Radio al lui Henry J. Walmsley .

 

Printre acestea, mi-am amintit ca pe la 12-13 ani, am folosit o schema cu tranzistoare pe germaniu (EFT319) dispusa in configuratie Darlington. Cautand pe net, am regasit-o in cateva variante, dintre care am incercat sa o testez pe cea publicata de Andy Collinson aici :

 

http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/rf/amrec.html

 

Nu am fost multumit de ceea ce a rezultat si de aceea, fiind convins ca au mai existat si altii  care au abordat-o, le-as solicita sa-si impartaseasca aici parerea, sa povesteasca despre particularitatile si problemele montajului si mai ales, daca au gasit rezolvari pentru a-l aduce la o formula de functionare multumitoare. 

 

In ceea ce ma priveste, nu sunt multumit de rezultatele obtinute, din urmatoarele motive:

 

- in formula prezentata de Andy, receptorul reprodus de mine prezinta distorsiuni sensibile ale semnalului demodulat, in special atunci cand se receptioneaza unul dintre posturile nationale pe maximum de semnal (acord exact pe frecventa emitatorului);

- selectivitatea lasa mult de dorit, postul RoActualitati (855 KHz Tancabesti, P=250kW) se poate auzi pana la capatul superior al benzii receptionate (1.6MHz) iar in partea de jos, mai slab;

- la frecvente de peste 1MHz, sensibilitatea se prabuseste vertiginos;

- apropierea mainii de circuitul LC determina captura brumului de retea si aparitia acestuia la iesirea AF;

- tendinta de auto-oscilatie, folosind rezistor de 120K in bucla de polarizare a primului tranzistor; 

 

Mai intai, am incercat de 2 ori sa-l contactez (fara succes) pe autor (Andy Collinson) pentru a-i solicita detalii suplimentare. Apoi, am inceput o analiza sumara a cauzelor problemelor mai sus mentionate, din care pot desprinde urmatoarele constatari (fara a avea pretentia corectitudinii absolute a acestora):

 

- tranzistorul Q3 este montat intr-o configuratie care ofera amplificare foarte mare ( in jurul a 46dB); un nivel de intrare mai mare de 15mV amplitudine RF, va oferi un semnal limitat la iesire, iar detectia realizata va prezenta distorsiuni importante ale semnalului audio recuperat. In configuratia prezentata in schema lui Andy, filtrarea semnalului detectat se face prin intermediul circuitului reactiv prezentat de castile piezoelectrice folosite ca sarcina la iesirea etajului, dupa condensatorul de 220n. Eficienta filtrarii se datoreaza de asemenea si inertiei mecanice a traductorului acustic intern al castilor, care in mod evident, nu poate oscila in RF. Pentru a folosi un amplificator AF separat (de ex. LM386), este necesara filtrarea suplimentara a semnalului din colectorul lui Q3, unde apare atat RF cat si AF. Datorita amplificarii mari, apar inerent distorsiuni; din acest motiv, am incercat polarizarea lui Q3 intr-un regim mai lejer (alimentare +5V, rez. de baza = 1.5Mohmi, rez. colector = 6k8). Distorsiunile au scazut, ce-i drept, dar nu suficient. 

 

- nu am evaluat si masurat amplificarea etajului Darlington, dar pot sa va precizez ca postul national Romania Actualitati (855 KHz) produce un nivel RF foarte mare la iesirea circuitului LC montat pe bara de ferita ( aprox. 5mVvv, respectiv cca. 1.7mV efectiv la capetele unei infasurari de cuplaj cu un numar de 7 spire, destinata strict masuratorilor). Nu am avut timp sa osciloscopez forma si nivelul semnalelor in zona etajului RF, dar o voi face in seara aceasta. Presupun doar ca amplificarea e prea mare si acesta e distorsionat chiar la iesirea celor 2 tranzistoare Darlington. 

 

Circuitul LC folosit este compus dintr-un condensator variabil obisnuit (20-330pF) cu doua sectiuni si o bobina cu 58 spire 0.2mm dispusa pe o bara rotunda de ferita (L=260uH, Q masurat la 1MHz = 110). Tranzistoarele folosite sunt BC547C. Precizez ca initial, am suspectat un beta prea haotic si am trecut la masurarea tranzistoarelor. Prima data, pe AVO digital, a rezultat beta  = aprox. 300 (Vce=3V, I=2uA). Apoi am incropit la repezeala o placuta, pentru masuratori manuale. Pentru Ic=32mA si Ib=100uA, a rezultat beta=340. 

 

Doresc sa solicit cateva informatii de la cei care eventual au mai experimentat montajul :

 

- daca l-au construit cu aceleasi valori din schema lui Andy;

- ce calitate a auditiei au obtinut? Exista distorsiuni ale semnalului demodulat? (si la ce distanta aproximativa de emitator, daca exista distorsiuni)

- au intalnit inclusiv tendinta de auto-oscilatie si captura a brumului ?

- daca au simtit nevoia conectarii masei montajului la impamantare, sau daca l-au ecranat? iar daca au facut-o, au inregistrat ceva imbunatatiri ale functionarii montajului ? (disparitia brumului, in special)

- sunt multumiti de selectivitatea obtinuta (in raport cu alte montaje simple, nu cu o superheterodina!) ? 

- ati incercat sa receptionati statii la f > 1MHz? Daca da, care a fost calitatea receptiilor efectuate? Ati folosit doar bara de ferita, sau ati "ajutat"  montajul cu o antena exterioara cuplata in vreun fel?

- ati folosit receptie in casti, sau intr-un amplificator separat ? 

- ati incercat sa estimati sau sa masurati in vreun fel impedanta de intrare a montajului ? 

 

Pentru ultima intrebare, rog nu raspundeti generic, sub forma binecunoscuta de toti ("montajul Darlington are impedanta foarte mare de intrare"). Cazul de fata este particular si de aceea am pus aceasta intrebare, la sfarsit. 

 

In speranta ca cineva si-a mai batut capul cu acest montaj si ca a obtinut rezultate mai bune decat mine, va multumesc si raman "pe receptie". 

 

Cu stima,

Nea Bobina

Editat Iulie 4, 2014 de nea_bobina

[Vizitator]

Inainte de '89 m facut acest receptor care seamana foarte mult cu cel dinainte.Se vede ca sunt ceva deosebiri la partea de detectie in special,dar eu l-am folosit in us si a functionat excelent cu o mica antena de 40cm.

Editat Iulie 5, 2014 de Vizitator

[nea_bobina]

Inainte de '89 m facut acest receptor care seamana foarte mult cu cel dinainte.Se vede ca sunt ceva deosebiri la partea de detectie in special,dar eu l-am folosit in us si a functionat excelent cu o mica antena de 40cm.

Buna ziua, 

Multumesc pentru feedback. Cunosc schema, aparuta in lucrarea "Montaje electronice" din 1982 a lui Ilie Mihaescu, pag.85 (Ed. Albatros, 1982). Aceasi varianta a mai aparut la pag.40 din cartea "Un tranzistor, doua tranzistoare" de acelasi autor (Ed.Albatros, 1978) si de asemenea, in "121 scheme de radioreceptoare", pag.14 (Andrei Ciontu + Ilie Mihaescu - Ed.Teora 1996). S-ar zice ca-i patent YO3CO, hi.

 

Difera doar modul in care se face detectia. In loc sa mai foloseasca un tranzistor suplimentar, s-au folosit ... particularitatile circuitului RLC prezentat de castile cu impedanta de 2K, dar mai ales, inertia mecanica a membranei acestora, care nu poate oscila in RF si astfel, filtreaza cel mai eficient, extragand semnalul AF. Hi. 

 

Dvs. ati utilizat receptorul in unde scurte - un lucru notabil. Eu vreau sa folosesc varianta cu amplificator pentru difuzor, ceea ce implica un etaj de detectie separat, care sa poata filtra si extrage eficient AF-ul. Totusi, in unde medii, in Bucuresti, n-am scapat inca de distorsiuni. 

 

Sunt foarte curios daca cineva a mai realizat acelasi montaj si daca a observat sau nu aceleasi probleme in functionare. 

 

Cu stima,

Nea Bobina

Editat Iulie 5, 2014 de nea_bobina

[Yo4You]

Am realizat cu multi ani in urma elev fiind acel montaj si spre surprinderea mea nu a functionat. Intre timp am facut si montajul postat de @IGBT1971 cu rezultate bune, si cu rezultate deosebit de bune o schema publicata in tehnium nr 1 din 1990.

 

[nea_bobina]

rezultate deosebit de bune o schema publicata in tehnium nr 1 din 1990.

Seara buna,

 

Daca tot ati adus vorba, ce inseamna rezultate deosebit de bune?

Unde ati facut receptie cu montajul respectiv (zona)?

Mai degraba, m-ar interesa distanta aproximativa fata de emitatorul cel mai puternic din zona si calitatea sunetului demodulat.

Are sau nu distorsiuni sesizabile? 

 

Cu multumiri,

N.B.

[Yo4You]

Salut stimate domn, receptorul prindea la vremea respectiva 3 posturi de radiodifuziune si anume pe 540 si ceva de khz Ungaria  630Khz radio Timisoara si pe 909khz radio Romania actualitati.

Antena era o bara de ferita de circa 7cm lungime pe care s-au bobinat 65 de spire sarma litata multifilara acoperita cu matase diametru 0.2mm priza la spira 6 de la masa.

Nu avea distorsiuni sesizabile, inteligibilitate foarte buna a semnalului receptionat fara a avea o alta antena inafara de acea bobina care este si oscilator.

Schema se aseamana cu radio RIC1 insa mai simplificat fara a avea etaj pe intrare cu mosfet si etajul audio de putere lipsa.

Merita incercat nu aveti ce pierde.

[nea_bobina]

Nu avea distorsiuni sesizabile, inteligibilitate foarte buna a semnalului receptionat

fara a avea o alta antena inafara de acea bobina care este si oscilator. [...] Merita incercat nu aveti ce pierde.

Buna ziua,

Multumesc pentru feedback si informatii ! Bobina nu poate fi si oscilator, receptorul e cu amplificare directa. Constituind totusi un circuit acordat cuplat in grila FET-ului (cu impedanta mare de intrare), cu siguranta nu va fi amortizat butal, pastrandu-si un factor de calitate mai ridicat si de aici, probabil performante mai bune ca selectivitate. 

 

Desigur, merita testat, dar separat fata de montajul pentru care am deschis topicul. Oricum, intrucat se leaga de orice inseamna receptor ieftin, oricine va fi incercat astfel de variante e bine venit sa posteze impresiile si recomandarile sale. 

 

Voi reveni cand voi avea mai multe rezultate practice!

 

Cu stima,

Nea Bobina

[TESSLA]

Si eu am facut montajul prezentat de Yo4You si pot sa spun ca merge foarte bine. Eu am folosit bobina de UL de la o Glorie si aparatul s-a descurcat foarte bine in conditile in care sunt din Vrancea, zona de munte.

[flomar60]

In 1978 am construit acest receptor reflex care avea o sensibilitate si selectivitate excelente relativ la simplitatea schemei, de exemplu am reusit sa receptionez in conditii stabile postul de radio Vocea Americii cu o antena de ferita similara celei de la RR ALFA existent atunci in comert...In timpul zilei se receptionau 7-8 posturi iar seara peste 15 , in zona orasului Craiova. Din aceasta schema am folosit doar etajul de radiofrecventa iar amplificatorul audio a fost replicat dupa cel din schema RR ALFA ( tot cu germaniu), totul alimentat la 4,5V. Va dati seama ca am facut o multime de experimente cu acest etaj de RF, de exemplu , am constatat ca reducerea nr de spire de la L2 la 3sp. a crescut mult selectivitatea , apoi am incercat sa mut pot. de volum la iesirea montajului dar apareau distorsiuni de redare la posturile mai puternice asa ca l-am lasat asa cum este in montaj, socul de RF daca avea mai putin de 200 sp. cu 0,1mm nu isi mai facea bine treaba, din toate diodele detectoare folosite cel mai bine mi s-a parut ca merge EFD108, este bine sa existe o rezistenta de minim 100 ohmi cu un electrolitic dupa ea pe bara de minus , catre etajul RF...A fost primul meu radioreceptor performant construit integral de subsemnatul ( inclusiv carcasa confectionata din plexiglass dupa modelul lui ALFA) care, din pacate, mi-a fost furat de un coleg de camera( stateam la caminul liceului) exact cu o saptamana inainte de sustinerea bacalaureatului...Scuze de off-topic , m-au napadit amintirile...Spor la construit!

[gica70]

Asta e primul radio portabil construit de mine cu multi, multi ani in urma (cu singurul EFT 317 cu punct verde pe care-l aveam, parca-l vad si acum!). Functiona f. bine; am mai construit o varianta, tot reflex, dar cu un trz. cu Si PNP, ia incearca niste bc 177 in acel montaj.

[nea_bobina]

In 1978 am construit acest receptor reflex care avea o sensibilitate si selectivitate excelente relativ la simplitatea schemei, de exemplu am reusit sa receptionez in conditii stabile postul de radio Vocea Americii cu o antena de ferita similara celei de la RR ALFA existent atunci in comert...In timpul zilei se receptionau 7-8 posturi iar seara peste 15 , in zona orasului Craiova. [...] Scuze de off-topic , m-au napadit amintirile...Spor la construit!

Buna ziua si ii salut si pe ceilalti forumisti care au raspuns !

Am revenit atat de tarziu, intrucat am fost plecat din oras. 

 

Multumesc pentru detalii si pentru frumoasa istorioara... Felicitari ! Nu e cazul sa va scuzati ptr "off-topic", discutam despre o anumita schema, dar ce Dumnezeu, doar suntem cu totii  uniti de acelasi hobby... Foarte bine ca ati impartasit experienta dvs. ! 

Etajul de intrare al rx-ului realizat de dvs. are un principiu asemanator cu cel de la ElectronM, dar aici s-a incercat eliminarea detectorului realizat cu cel de-al 3lea tranzistor si imbunatatirea amplificarii prin aplicarea principiului reflex. 

 

Este foarte probabil sa-l testez si pe acesta, alaturi de cel mentionat de YO4YOU. Voi impartasi, ca de obicei, rezultatele obtinute. Momentan, nu am terminat analiza problemelor schemei cu Darlington, ptr. care am initiat prezentul topic, dar voi reveni cu mentiuni mai detaliate la finalizare, pentru cei care si-ar pune intrebari mai elaborate, hi.

 

In momentul de fata am primit un rr RIC3 (cel realizat cu circuitul IPRS βU1014) si am inceput sa-i analizez performantele. Voi reveni cu detalii si despre ce am remarcat in cazul sau !

 

Dl. Ctin Padureanu a mai publicat cel putin o schema de RR pe UM, de aceasta data cu amplificare directa. O atasez si eu aici, desi cred ca a mai fost mentionata de cineva pe forum, nu sunt sigur. 

 

Cu stima,

Nea Bobina

Editat Iulie 26, 2014 de nea_bobina

[mila]

Nu am studiat atent dar se pare ca circuitul darlington are un raspuns  puternic cazator cu frecventa si din acest motiv nu merge bine peste 2Mhz.

Poate e mai bun un etaj compus numit Sziklai transistor pair. Si acesta are un raspuns diferit in functie de primul tranzistor(driver) PNP sau NPN.

Amplificarea e putin mai mica dar poate e chiar mai bine.Nu am studiat diferentele de impedanta de intrare.

E un domeniu de studiat.

Editat Iulie 26, 2014 de mila

[nea_bobina]

Asta e primul radio portabil construit de mine cu multi, multi ani in urma (cu singurul EFT 317 cu punct verde pe care-l aveam, parca-l vad si acum!). Functiona f. bine; am mai construit o varianta, tot reflex, dar cu un trz. cu Si PNP, ia incearca niste bc 177 in acel montaj.

Buna seara, 

Multumim ptr relatare. Desigur, trebuie testat - ma astept sa fie necesare cateva ajustari pe la polarizari. Dar sunt tare curios sa vad cum se comporta fata de Darlington-ul cu care am deschis topicul. 

 

Cu stima,

Nea Bobina

Nu am studiat atent dar se pare ca circuitul darlington are un raspuns  puternic cazator cu frecventa si din acest motiv nu merge bine peste 2Mhz.

Seara buna Mila, 

Da, tocmai aici sap, la impedanta. As spune mai mult, dar stii ca-mi place sa-mi documentez afirmatiile. Mai am de efectuat cateva masuratori si o simulare, dupa care cred ca l-am prins cu matza-n sac ! 

 

Cu stima,

Nea Bobina