Первой к рассмотрению предлагаю схему Миниатюрного радиопередатчика на туннельном диоде
Основа этой схемы - высокочастотный, генератора на туннельном диоде. Туннельный диод должен быть подобран, с током потребления не более 10-15 мА (АИ201А к примеру). Генератор сохраняет свою работоспособность при напряжении источника питания 1 В и выше при соответствующем выборе рабочей точки резистором R2. Дроссель Др1 наматывается на резисторе МЛТ 0.25 проводом ПЭВ 0.1 и содержит 200-300 витков. Чтобы провод не соскакивал с резистора его можно смазать клеем. Индуктивность дросселя должна быть 100-200 мкГн. Катушка колебательного контура и выполнена без каркаса и содержит 7 витков провода ПЗВ-1,0 мм. Диаметр катушки 8 мм, длина намотки 13 мм. Катушка связи L2 так же, как и L1 - бескаркасная, намотана проводом ПЭВ 0,35 мм, 3 витка, диаметр катушки 2,5 мм, длина намотки - 4 мм. Катушка L2 располагается внутри катушки колебательного контура L1. Настройка передатчика сводится к установке рабочей точки туннельного диода путем вращения движка подстроечного резистора R2 до появления устойчивой генерации и подстройке частоты колебаний конденсатором С4. Антенной является отрезок монтажного провода длиной примерно в четверть длины волны. Глубину модуляции можно изменять подбором сопротивления резистора R1. Сигнал этого передатчика можно принимать на телевизионный приемник. Значительно упростить конструкцию радиомикрофона можно при использовании малогабаритных конденсаторных микрофонов, включаемых непосредственно в колебательный контур высокочастотного генератора.
Возможная схема такого передатчика представлена на рис. 2. Какизвестно, конденсаторный микрофон выполнен в виде развернутого конденсатора с двумя плоскими неподвижными электродами, параллельно которым закреплена мембрана (тонкая фольга, металлизированная диэлектрическая пленка и т.п.), электрически изолированная от неподвижных электродов. Выступая элементом контура, конденсаторный микрофон осуществляет частотную модуляцию. В остальном описание схемы и настройка передатчика аналогичны вышеприведенной схеме. Мощность излучения вышеприведенных устройств составляет доли единиц мВт. Соответственно, и радиус действия этих устройств составляет единицы - десятки метров.
Работа схемы: модулирующее напряжение снимается с микрофона МКЭ-3 (МКЭ-333, МКЭ-389, М1-А2 "Сосна"), через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1, на котором выполнен задающий генератор. Так как управляющее напряжение приложено к базе транзистора VT1, то, изменяя напряжение смешения на переходе база-эмиттер, и, соответственно, емкость цепи база-эмиттер, которая является одной из составных частей колебательного контура задающего генератора, осуществляется частотная модуляция передатчика. Этот контур включает в себя также катушку индуктивности L1, расположенную по высокой частоте между базой транзистора VT1 и массой, и конденсаторами С3 и С4. Конденсатор С4 включен в цель обратной связи емкостной трехточки, являясь одним из плеч делителя С6а-С4, с которого и снимается напряжение обратной связи. Емкость конденсатора С4 позволяет регулировать уровень возбуждения. Во избежание влияния шунтирующего резистора R2 в цепи эмиттера транзистора VT1 на колебательный контур, которое может вызвать чрезмерное расширение полосы частот резонансной кривой, последовательно с резистором R2 включен дроссель Др1, блокирующий прохождение токов высокой частоты. Индуктивность этого дросселя должна быть около 20 мкГн. Катушка L1 бескаркасная, диаметром 3 мм намотана проводом ПЭВ 0,35 и содержит 7-8 витков. Для получения максимально возможной мощности необходимо правильно выбрать генерирующий элемент (транзистор VT1) и установить оптимальный режим работы генератора. Для этого необходимо применять транзисторы, верхняя граничная частота которых должна превышать рабочую частоту генератора не менее чем в 7-8 раз. Этому условию наиболее полно отвечают транзисторы типа п-р-п КТ368, хотя можно использовать и более распространенные транзисторы КТ315 или КТ3102.
Задающий генератор собран на транзисторе VT1 типа КТ368, режим работы которого по постоянному току задается резистором R1. Частота колебаний задается контуром в базовой цепи транзистора VТ1. Этот контур включает в себя катушку L1, конденсатор С3 и емкость цепи база-эмиттер транзистора VT1, в коллекторную цепь которого в качестве нагрузки включен контур, состоящий из катушки L2 и конденсаторов С6, С7. Конденсатор С5 включен в цепь обратной связи и позволяет регулировать уровень возбуждения генератора. В автогенераторах подобного типа частотная модуляция производится путем изменения потенциалов выводов генерирующего элемента. В нашем случае управляющее напряжение прикладывается к базе транзистора VT1, изменяя тем самым напряжение смещения на переход база-эмиттер и, как следствие, изменяя емкость перехода база-эмиттер. Изменение этой емкости приводит к изменению резонансной частоты колебательного контура, что и приводит к появлению частотной модуляции. При использовании УКВ приемника импортного производства требуемая величина максимальной девиации несущей частоты составляет 75 кГц (для отечественного стандарта - 50 кГц) и получается при изменении напряжения звуковой частоты на базе транзистора в диапазоне 10-100 мВ. Именно по этому в данной конструкции не используется модулирующий усилитель звуковой частоты. При использовании электретного микрофона с усилителем, например, МКЭ-3, М1-Б2 "Сосна", уровня сигнала, снимаемого непосредственно с выхода микрофона, оказалось достаточно для получения требуемой девиации частоты радиомикрофона. Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию колебаний высокой частоты. Конденсатором С7 можно в небольших пределах изменять значение несущей частоты. Сигнал в антенну поступает через конденсатор С8, емкость которого специально выбрана малой для уменьшения влияния возмущающих факторов на частоту колебаний генератора. Антенна сделана из провода или металлического прутка длиной 60-100 см. Длину антенны можно уменьшить, если между ней и конденсатором С8, включить удлинительную катушку L3 (на рис. 4 не показана). Катушки радиомикрофона бескаркасные, диаметром 2,5 мм, намотаны виток к витку. Катушка L1 имеет 8 витков, катушка L2 - 6 витков, катушка L3 - 15 витков провода ПЭВ 0,3. При настройке устройства добиваются получения максимального сигнала высокой частоты, изменяя индуктивность катушек L1 и L2. Подбором конденсатора С7 можно немного изменять величину несущей частоты, в некоторых случаях его можно исключить совсем.
Микропередатчик содержит минимум необходимых деталей и питается от батарейки для электронных часов напряжением 1.5 В. При столь малом напряжении питания и потребляемом токе 2-3 мА сигнал этого радиомикрофона может приниматься на удалении до 150 м. Продолжительность работы около 24 ч.
Микрорадиопередатчик представляет собой однокаскадный УКВ ЧМ передатчик, работающий в вещательном диапазоне 61-73 МГц. Выходная мощность передатчика при использовании источника питания с напряжением 9-12 В - примерно 20 мВт. Он обеспечивает дальность передачи информации около 150 м при использовании приемника с чувствительностью 10 мкВ. Режимы транзисторов УЭЧ (VT1) и генератора ВЧ (VT2) по постоянному току задаются резисторами R3 и R4 соответственно. Напряжение 1.2 В на них и на питание микрофона М1 подается с параметрического стабилизатора на R1, C1, VD1. Поэтому устройство сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения питания до 4-5 В. При этом наблюдается уменьшение выходной мощности устройства, а несущая частота изменяется незначительно. Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Напряжение звуковой частоты на его вход поступает с электретного микрофона с усилителем М1 типа МКЭ-3 и ему подобным. Усиленное напряжение звуковой частоты с коллектора транзистора VT1 поступает на варикап VD2 типа КВ409А через фильтр нижних частот на резистор R5 и конденсатор С5, и резистор R7. Варикап VD1 включен последовательно с подстроечным конденсатором С8 в эмиттерную цепь транзистора VТ2. Частота колебаний задающего генератора, выполненного на транзисторе VT2 типа КТ315 (КТ3102, КТ368), определяется элементами контура L1, С6, С7 и емкостью С8 и VD1. Вместо светодиода VD4 типа АЛ307 можно использовать любой другой светодиод или три последовательно включенных в прямом направлении диода типа КД522 и им подобных. Катушка L1 бескаркасная, диаметром 8 мм, имеет 6 витков провода ПЭВ 0,8. При налаживании передатчик настраивают на свободный участок УКВ ЧМ диапазона сжатием или растяжением витков катушки L1 или подстройкой конденсатора С8. Девиация частоты устанавливается конденсатором С8 по наиболее качественному приему на контрольный приемник. Передатчик можно настроить и на вещательный диапазон УКВ ЧМ (88-108 МГц), для этого необходимо уменьшить число витков L1 до 5 и емкость конденсаторов С6 и С7 до 10 пФ. В качестве антенны используется отрезок провода длиной 60 см. Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов антенну можно подключить через конденсатор емкостью 1-2 пФ.
Дальность действия этого радиопередатчика до 100 м. Передатчик состоит из генератора высокой частоты, собранного на транзисторе VТ2 типа КТ315, и однокаскадного усилителя звуковой частоты на транзисторе VT1 типа КТ315. На вход последнего через конденсатор С1 поступает звуковой сигнал от микрофона М1 типа "Сосна". Нагрузку усилителя составляют резистор R3 и генератор высокой частоты, включенный между плюсом источника питания и коллектором транзистора VT1. С усилением сигнала напряжение на коллекторе транзистора VT1 изменяется. Этим сигналом и модулируется амплитуда сигнала несущей частоты генератора передатчика, излучаемая антенной. В конструкции использованы резисторы МЛТ-0.125, конденсаторы - К10-7В. Вместо транзисторов КТ315 можно использовать КТ3102. Катушка L1 намотана на каркасе из полистирола диаметром 7 мм. Она имеет подстроенный сердечник из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭВ 0.15 мм. Намотка - виток к витку. Дроссель Др1 намотан на резисторе МТЛ-0,5 сопротивлением более 100 кОм. Обмотка дросселя содержит 80 витков ПЭВ 0,1. В качестве антенны используется стальной упругий провод длиной 20 см. При настройке частоту устанавливают подстройкой индуктивности катушки L1. После регулировки подстроечный сердечник катушки закрепляется парафином.
Дальность приема сигнала этого устройства составляет около 50 м. Питание устройства осуществляется от источника питания от 1.5 до 9 В. Принципиальная схема представлена на рис. 7. Передатчик состоит из однокаскадного усилителя звуковой частоты и однокаскадного генератора высокой частоты. Задающий генератор собран по распространенной схеме. Частота несущей определяется элементами С4, L1, С5 и межэлектродными емкостями транзистора VT2. Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Усиленный сигнал через конденсатор С2 поступает на эмиттер транзистора VT2 типа КТ315. Модулирующее напряжение вызывает изменение емкости перехода база-эмиттер транзистора VT2 и, тем самым, осуществляет частотную модуляцию задающего генератора. Сигнал с генератора через конденсатор С6 поступает в антенну, в качестве которой используется отрезок провода длиной 10-40 см. Катушка L1 бескаркасная, намотана на оправке диаметром 3 мм и содержит 4 витка провода ПЭВ 0,6 мм, шаг намотки 2 мм. Настройка радиомикрофона заключается в сжатии или растяжении витков катушки L1 для приема сигнала в свободном от вещательных станций участке УКВ диапазона вещательного приемника.
Дальность действия Радиопередатчика с широкополосной чатотной модуляцией достигает 150-200 м. Продолжительность работы с батареей типа "Крона" - около 10 ч. Низкочастотные колебания с выхода микрофона M1 (типа МКЭ-3, M1-Б2 "Сосна" и им подобных) через конденсатор С1 поступают на усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторе VT1 типа КТ315. Усиленный сигнал звуковой частоты, снимаемый с коллектора транзистора VT1, через дроссель Др1 воздействует на варикап VD1 (типа КВ109А), который осуществляет частотную модуляцию радиосигнала, сформированного высокочастотным генератором. Генератор ВЧ собран на транзисторе VT2 типа КТ315. Частота этого генератора зависит от параметров контура L1, С3, С4, С5, С6, VD1. Сигнал ВЧ, снимаемый с коллектора транзистора VT2, усиливается усилителем мощности на транзисторе VT3 типа КТ361. Усилитель мощности имеет гальваническую связь с задающим генератором. Усиленное высокочастотное напряжение выделяется на дросселе Др2 и поступает на П-образный контур, выполненный на элементах С11, L2, С10. Последний настроен на пропускание основного сигнала и подавление множества гармоник, возникающих на коллекторе транзистора VT3. Радиомикрофон собран на плате размером 30х70 мм. В качестве антенны используется отрезок монтажного провода длиной 25 см. Все детали малогабаритные. Резисторы - типа МЛТ-0.25, конденсаторы - К50-35, КМ, КД. Вместо варикапа VD1 типа КВ109А можно использовать варикапы с другим буквенным индексом или варикап типа КВ102. Транзисторы могут иметь любой буквенный индекс. Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на КТ3102, КТ368, а транзистор VT3 - на КТ326, КТ3107, КТ363. Дроссели Др1 и Др2 намотаны на резисторах МЛТ 0,25 сопротивлением более 100 кОм проводом ПЭВ 0,1 по 60 витков каждый. Катушки L1 и L2 бескаркасные, диаметром 5 мм. Катушка L1 - 3 витка, катушка L2 - 13 витков провода ПЭВ 0.3. Настройка сводится к установке частоты задающего генератора, соответствующей свободному участку УКВ ЧМ диапазона, изменением емкости подстроечного конденсатора. Растяжением или сжатием витков катушки L2 настраивается передатчик на максимальную мощность ВЧ сигнала.
Радиопередатчик средней мощности с компактной рамочной антенной работает в диапазоне 65-73 МГц с частотной модуляцией. Дальность действия при использовании рамочной компактной антенны составляет около 150 м. Продолжительность работы устройства при использовании батареек "Крона" составляет 30 ч. Низкочастотный сигнал микрофона M1 типа МКЭ-3. "Сосна" и др. усиливается двухкаскадным усилителем низкой частоты с непосредственными связями. Усилитель выполнен на транзисторах VT1 и VT2 типа КТ315. Режим работы усилителя устанавливается резистором R2. Задающий генератор устройства выполнен на транзисторе VT3 типа КТ315. Частотозадающий контур подключается к базе транзистора VT3 через конденсатор С6 небольшой емкости. Конденсаторы С8, С9 образуют цепь обратной связи. Контур генератора состоит из индуктивности L1, конденсатора С5 и двух, включенных встречно, диодов типа КД102. Под действием модулирующего напряжения емкости диодов VD1, VD2 изменяются. Таким образом, осуществляется частотная модуляция передатчика. С выхода генератора модулированный сигнал подается на усилитель мощности.
Выходной усилитель выполнен на транзисторе VТ4 типа КТ315. Он работает с высоким КПД в режиме класса "С". Усиленный сигнал поступает в рамочную антенну, выполненную в виде спирали. Спираль может быть любой формы, важно только, чтобы общая длина провода составляла 85-100 см, диаметр провода 1 мм. Дроссели Др1, Др2 - любые, с индуктивностью около 30 мкГн. Катушки L1, L2, L3, L4, L5 - бескаркасные, диаметром 10 мм. Катушка L1 имеет 7 витков. L2 и L4 - по 4 витка. L3 и L5 - по 9 витков. Все катушки намотаны проводом ПЭВ 0.8 мм. Настройка передатчика особенностей не имеет.
Этот передатчик при весьма малых размерах позволяет передавать информацию на расстоянии до 300 м. Прием сигнала может вестись на любой приемник УКВ ЧМ диапазона. Для питания может быть использован любой источник питания с напряжением 5-15 В. Схема передатчика приведена на рис. 10. Задающий генератор передатчика выполнен на полевом транзисторе VT2 типа КП303. Частота генерации определяется элементами L1, С5, С3, VD2. Частотная модуляция осуществляется путем подачи модулирующего напряжения звуковой частоты на варикап VD2 типа КВ109. Рабочая точка варикапа задается напряжением, поступающим через резистор R2 со стабилизатора напряжения. Стабилизатор включает в себя генератор стабильного тока на полевом транзисторе VT1 типа КП103, стабилитрон VD1 типа КС147А и конденсатор С2. Усилитель мощности выполнен на транзисторе VT3 типа КТ368. Режим работы усилителя задается резистором R4. В качестве антенны используется отрезок провода длиной 15-50 см. Дроссели Др1 и Др2 могут быть любые, с индуктивностью 10-150 мГн. Катушки L1 и L2 наматываются на полистироловых каркасах диаметром 5 мм с подстроенными сердечниками 100ВЧ или 50ВЧ. Количество витков - 3.5 с отводом от середины, шаг намотки 1 мм, провод ПЭВ 0.5 мм. Вместо транзистора КП303 можно использовать КП302, КП307. Настройка заключается в установке необходимой частоты генератора конденсатором С5, получения максимальной выходной мощности путём подбора сопротивления резистора R4 и подстройке резонансной частоты контура конденсатором С10.
Мощный высокочастотный радиопередатчик с частотной модуляцией в диапазоне частот 65-108 МГц c lальность действия около 100 м при использовании компактной антенны. При использовании штыревой антенны дальность может достигать 500-600 м. Сигнал от электретного микрофона М1 типа МКЭ-3 поступает на двухкаскадный низкочастотный усилитель с непосредственными связями на транзисторах VT1, VT2 типа КТ315. Рабочая точка усилителя устанавливается автоматически цепью обратной связи по постоянному току через R5, R6, С3. Усиленный низкочастотный сигнал с коллектора транзистора VT2 через фильтр низкой частоты на элементах R9, С4 и резистор R10 поступает на варикап VD1 типа KB109, включенный в эмиттерную цепь транзистора VT3 типа КТ904. Напряжение смещения на варикап VD1 задается коллекторным напряжением транзистора VT2. Однокаскадный ВЧ генератор выполнен на транзисторе VT3. Напряжение смещения на базе, этого транзистора задается резистором R11. Транзистор VT3 включен по схеме с общей базой. В его коллекторной цепи включен контур С8, С9, L1. Частота настройки генератора определяется индуктивностью катушки L1 и емкостями С8, С5, VB1. Конденсатор С9 устанавливает глубину обратной связи, а конденсатор С10 согласует контур с антенной. Все детали передатчика малогабаритные. Дроссель Др1 типа ДПМ 0.1 на 60 мкГн. Его можно заменить на самодельный, намотанный на резисторе МЛТ-0,25 сопротивлением более 100 кОм проводом ПЭВ 0.1 - 100 витков. Катушка L1 -бескаркасная, с внутренним диаметром 8 мм, имеет 7 витков провода ПЭВ 0.8 мм. Компактная катушечная антенна выполнена тем же проводом, ее общая длина составляет 50 см. Катушка имеет диаметр 3 см. Если используется обычная антенна, то это провод или штырь длиной 0,75-1,0 м. При настройке конденсатором С8 настраивают радиомикрофон на свободный участок УКВ ЧМ диапазона. Конденсаторами С9 и С10 настраивают генератор на максимальную дальность связи. Мощность передатчика составляет около 200 мВт. Если такая мощность не нужна, то ее легко понизить, увеличив вместе с тем срок службы источника питания. Для этого нужно увеличить сопротивление резистора R11 до 68-100 кОм и заменить дроссель Др1 на постоянный резистор сопротивлением 180-330 0м. Так как в этом случае мощность радиомикрофона будет около 10 мВт, то транзистор VT3 можно заменить на КТ315 или КТ3102. Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены на КТ3102, а транзистор VT3 - на КТ606, КТ907. Для питания устройства используется батарея на 9 В типа "Крона", "Корунд" или аккумулятор 7Д-0.15. В связи с тем, что мощные высокочастотные генераторы имеют низкую стабильность частоты, что приводит к ухудшению помеховой обстановки в целом.
