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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Receptores detectores de voz alta. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / recepción de radio El interés de los radioaficionados por alimentar los receptores de radio más simples con “energía libre”, es decir, energía extraída por la antena del receptor directamente del aire. El receptor detector diseñado por el autor puede proporcionar recepción no solo a los auriculares. La cuestión de qué potencia de señal se puede obtener de una antena y cómo construir un receptor detector de alto volumen ya se ha discutido en los artículos del autor [1,2]. Sin embargo, quedan dudas sobre cuánta potencia se necesita para la recepción del altavoz y cómo utilizar de manera óptima la potencia de la señal de radio recibida por la antena. Habiendo rebuscado en viejos libros de referencia y revistas y convertido unidades que no pertenecen al sistema al sistema SI, podemos establecer que para escuchar normalmente la voz de un hablante a una distancia de 1 m, se requiere un volumen del emisor de sonido de aproximadamente 60 dB. En este caso, la potencia acústica emitida es de 12,6 μW. La potencia eléctrica necesaria la encontraremos dividiendo la potencia acústica por la eficiencia del altavoz. Para los cabezales de sonido domésticos comunes y los altavoces de baja potencia, es aproximadamente el 1%. Entonces obtenemos una potencia eléctrica del orden de 1 mW. ¿Tienes curiosidad por calcular cuánta energía eléctrica necesitan unos cabezales específicos para alcanzar un volumen de 60 dB? Los resultados del cálculo para cabezales de sonido con diferente salida son: 0,025GD-2 - 3,6, 0,05GD-1 - 1,8, 1GD-5, 1GD-28, 2GD-7 - 1, 5GD-1, 6GD-1RRZ, 6GD-30 - 0,25 y 8GD-1RRZ - 0,2 mW. Incluso a partir de esta pequeña selección se ve claramente que se necesitan altavoces con alto rendimiento, y esto es en lo que deberías centrarte. El diseño acústico de los cabezales dinámicos también tiene un gran impacto en la salida; en particular, cuanto mayor sea el tamaño del gabinete, mejor. En los experimentos, el autor utilizó dos cabezales 4GT-2 en una caja de madera con un volumen de aproximadamente 50 litros. Los altavoces de bocina tienen una mayor eficiencia y, en consecuencia, un rendimiento tres veces mayor, en primer lugar, debido a una mejor adaptación del sistema electromecánico al entorno y, en segundo lugar, debido a cierta direccionalidad de la radiación. Esto lo confirma la experiencia de los radioaficionados con descripciones de todo tipo de bocinas hechas de papel, cartón y madera contrachapada y diseños de altavoces de gran éxito con alto rendimiento [3]. Un altavoz de bocina con un inversor de fase plegado en forma de “herradura” proporcionó una eficiencia de aproximadamente el 6% con el altavoz 1GD-2,3 y hasta el 3,4% en bajas frecuencias. Entonces, hemos establecido que con un altavoz altamente sensible, una potencia de señal 3H de aproximadamente 0,2 mW nos basta. La segunda parte de nuestra "investigación" se relacionará con los circuitos eléctricos de un receptor detector de altavoz. El análisis del funcionamiento del detector lleva a la conclusión de que no es el voltaje de la señal 3H detectada lo que necesita amplificarse, sino principalmente la corriente, ya que la amplificación del voltaje conducirá inevitablemente a la limitación de los picos de la señal. Esto sugirió la conveniencia de utilizar un seguidor de emisor push-pull en un par complementario de transistores, que funcione en modo clase AB y sea bien conocido por los circuitos de frecuencias ultrasónicas de los transistores. Tiene mayor eficiencia y consume menos corriente durante pausas y sonidos suaves, lo que le permite acumular la energía de la portadora detectada y luego utilizarla en los picos de la señal 3H. Un circuito receptor con tal amplificador se muestra en la fig. una.
El componente alterno de la señal detectada se alimenta a través de los condensadores separadores C3, C4 a las bases de los transistores amplificadores, y el componente constante se suministra a través del inductor L2 al condensador de almacenamiento C5. No se puede conectar directamente a la salida del detector, ya que en este caso se suavizarían y suprimirían las vibraciones del sonido. Los parámetros del inductor no son críticos; cualquier inductor o transformador con un devanado que contenga al menos 2000 vueltas y una sección transversal del núcleo magnético de al menos 1 cm2 servirá. La relación de transformación óptima T1 resultó ser de aproximadamente 30 para una carga de cuatro ohmios. Es conveniente utilizar una pequeña "central eléctrica": un transformador de potencia para receptores de transistores con un devanado primario de 220 y un devanado secundario de 6,5...9 V. Puede seleccionar un transformador adecuado de las series TV3 y TVK (sonido y transformadores de salida de marco) de televisores de tubo, tal vez tenga que rebobinar el devanado secundario. Las dimensiones del dispositivo con dos núcleos magnéticos bastante grandes y pesados del transformador y el inductor no deben causar confusión, ya que la gran antena y el sistema de altavoces de suelo ya determinan el estado de la estructura: ¡obviamente es estacionaria! El detector-rectificador de onda completa con duplicación de voltaje le permite aumentar el voltaje de suministro. En este caso, es necesario reducir la distorsión en los picos y, para cargar de forma completamente simétrica los diodos detectores y reducir aún más la distorsión, se decidió construir un amplificador utilizando un circuito puente. Esta opción hizo posible deshacerse del condensador de desacoplamiento en la salida. En la figura 2 se muestra el circuito receptor con un detector de onda completa, una fuente de alimentación bipolar y un amplificador de puente. XNUMX.
Las medias ondas positivas de la señal de alta frecuencia son detectadas por el diodo VD1, suavizadas por el condensador C2 y filtradas por el estrangulador de baja frecuencia L2 con el condensador de almacenamiento C8, creando una tensión de alimentación positiva. De manera similar, los elementos VD2, L3, C3 y C9 crean un voltaje de suministro negativo. Los seguidores de emisores compuestos en los transistores VT1, VT2 y VT3, VT4 se excitan en antifase desde diferentes detectores, creando una señal antifase 3H en los terminales del devanado primario del transformador correspondiente T1. Al igual que en el diseño anterior, su relación de transformación óptima resultó ser de aproximadamente 30. Pero debido a la excitación antifase del devanado primario mediante un amplificador de puente, la potencia de salida es mayor. El propósito de los elementos restantes del circuito de la Fig. 2 es lo mismo. como en la fig. 1. Siguen vigentes las recomendaciones para la elección de estranguladores. La configuración de receptores que funcionan con energía "gratuita" tiene varias características. A diferencia de uno convencional, este receptor no funciona hasta que se sintoniza una emisora de radio potente, ya que no hay tensión de alimentación. Pero incluso después de la configuración, debe pasar algún tiempo hasta que se carguen los condensadores de almacenamiento (C5 - en la Fig. 1 y C8, C9 - en la Fig. 2). El tiempo de carga es directamente proporcional a su capacidad, por lo que durante los primeros experimentos no debería ser grande. Pero en el caso de sonidos fuertes prolongados (especialmente durante pasajes musicales), la tensión de alimentación y la tensión 3H detectada caen notablemente debido al aumento de la corriente del amplificador, lo que conduce a una limitación del rango dinámico. Esto no produce consecuencias particularmente indeseables e incluso mejora la legibilidad. Cuando el receptor se "pone en funcionamiento permanente", la capacidad de los condensadores de almacenamiento se puede aumentar incluso a varios miles de microfaradios, lo que mejorará la dinámica del receptor y le permitirá "resolver" los picos de la señal 3H. En cualquier caso, todos los condensadores del receptor deben tener fugas bajas (comprobadas con un óhmetro) para no cargar nuestra débil “fuente de energía” etérea con exceso de corriente. La selección de resistencias de polarización en los receptores se realiza teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente consumida (corriente de reposo en los receptores - Fig. 1 y 2), peores son las propiedades amplificadoras del transistor, pero ¡mayor es el voltaje de suministro! Para esta antena en particular sólo se puede encontrar un compromiso en términos de volumen máximo y calidad de sonido de forma experimental. En los receptores según los diagramas de la Fig. Las resistencias de polarización 1 y 2 no necesariamente tienen que ser iguales, especialmente si los transistores no se seleccionaron en pares con la misma ganancia de corriente y corriente de colector inicial. Es necesario partir del hecho de que el voltaje constante en los emisores (medido por un voltímetro de alta resistencia en relación con el cable común - "tierra") es igual a la mitad del voltaje de suministro (Fig. 1) o cero (Fig. 2). Es mejor comenzar el experimento sin instalar resistencias, luego intentar establecer valores de 2,7 a 1 MOhm y, solo si tiene una antena "potente", pasar a cientos de kOhm, ya que la tensión de alimentación se nota notablemente. cae en este caso. Si los transistores del par complementario tienen una corriente inicial grande. Puedes reducirlo conectando una resistencia entre las bases o incluso conectando las bases entre sí, liberando uno de los condensadores de desacoplamiento. No tiene mucho sentido incluir diodos y resistencias estabilizadoras térmicas, como suele hacerse en dispositivos ultrasónicos similares, dados nuestros niveles de potencia de unos pocos milivatios. En conclusión, observamos que durante las pruebas en una casa de campo (33 km al sureste de Moscú), los receptores proporcionaron un volumen suficiente para sonar en una habitación pequeña y tranquila. El receptor según el circuito mostrado en la Fig. 2 mostró resultados especialmente buenos. 12. La antena era un “haz oblicuo” de sólo unos 873 m de largo, que se extendía desde la ventana de la casa hasta un árbol cercano. Las tuberías del pozo de agua servían como conexión a tierra. El receptor estaba sintonizado en “Radio Rusia” 1 kHz y las estaciones de radio “Radio-XNUMX” y “Mayak” también se escuchaban en voz alta. El sonido ni siquiera se puede comparar con el sonido de los "cascabeles" portátiles y de bolsillo comunes; estos últimos ya no querrás escucharlos. Literatura
Autor: V.Polyakov, Moscú
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Comentarios sobre el artículo: Leo Thin ¿Y cuál es la potencia de los transmisores, si el receptor debe entregar 1 mW de potencia eléctrica? Sanya 2 Leo Thin Depende de la distancia, así como de la altura de las antenas transmisora y receptora.
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