Радиостанция Уоки-Токи на трех транзисторах (27 Mhz)
Среди разрешенных Министерством связи типов радиостанций для личной связи есть так называемый тип «Д» — детские переговорные устройства, для пользования которыми не требуется получения специального разрешения. Для них выделена частота 27140 кГц при мощности передатчика не более 10 мВт и амплитудной модуляцией с полосой частот 300 Гц—3 кГц.
- мощность передатчика в антенне. 10 мВт;
- частота. 27140 кГц;
- стабильность частоты, не хуже. SOxlO-6;
- модуляция. AM 300 Гц—3 кГц;
- приемник. сверхрегенеративный;
- чувствительность приемника. 45 мкВ;
- дальность связи, не менее. 80 м.
«Сердцем» радиостанции является ВЧ-генератор на VT1. При приеме он работает в режиме сверхрегенерации, а при передаче — в режиме непрерывной генерации с кварцевой стабилизацией частоты и коллекторной модуляцией. В режиме приема (в показанном на схеме положении SA1) принятый антенной WA1 сигнал через удлиняющую катушку L1 и антипаразитный резистор R1 поступает на катушку связи L2 детектора.
По достоянному току режим транзистора VT1 задан базовым делителем R6, R8 и резисторами R4, R2. Последние вместе с С5, С2 задают частоту гашения сверхрегенератора. Контуром L3C1 настраивают детектор на нужную частоту, а цепь C3R5C7 задает глубину ПОС. Во время вспышки из-за увеличения коллекторного тока VT1 конденсатор С2 незначительно разряжается, а С5 подзаряжается, что приводит к снижению тока VT1 и срыву генерации. Затем С2 начинает подзаряжаться через R2, а С5 разряжается через R4 до тех пор, пока-коллекторный ток VT1 не возрастет настолько, что сформируется очередная вспышка.
Продетектированный полезный сигнал в смеси с пилообразным сигналом гашения через разделительный конденсатор С4 поступает на регулятор громкости R3, совмещенный с выключателем питания. Далее, через ФНЧ R14C14C15, обрезающий частоту гашения, полезный 34 сигнал подается на УЗЧ, выполненный на транзисторах VT2, VT3. Выходной каскад на VT2 работает в классе А при токе коллектора около 20 мА. Для согласования с низкоомной динамической головкой применен выходной трансформатор Т1.
В режиме передачи, при нажатом переключателе SA1, транзистор VT1 переходит в режим устойчивой генерации с кварцевой стабилизацией частоты. Динамическая головка ВА1 через разделительный конденсатор С13 подключается непосредственно к базе транзистора VT3, что обеспечивает его высокое усиление и позволяет получить амплитуду ЗЧ-напряжения на коллекторе VT2 около 1—2 В, что достаточно для эффективной модуляции передатчика на VT1. Кнопка SA2 служит для передачи сигнала вызова или азбуки Морзе. При ее нажатии УЗЧ возбуждается на частоте около 1 кГц.
Транзистор VT1 не имеет полного отечественного аналога, но достаточно успешно заменяется КТ368А или другим маломощным транзистором с граничной частотой 500—1000 МГц. В качестве VT2, VT3 подойдут любые НЧ-транзисторы, например КТ3102, важно лишь, чтобы VT3 имел коэффициент передачи по току не менее 300.
В качества Т1 можно использовать выходной трансформатор от транзисторного приемника или абонентского громкоговорителя, важно лишь, чтобы сопротивление первичной обмотки постоянному току не превышало 100 Ом.
ВА1 — любой малогабаритный динамик или излучатель от стере-отелефонов, Последний при меньших габаритах лучше работает в качестве микрофона и неплохо — в качестве излучателя. Антенна телескопическая, длиной не менее метра. Переключатель SA1 — ПКн-61 или П2К, кнопка SA2 — любая нефиксируемая.
Катушка L1 — бескаркасная, содержит 25 витков провода ПЭЛ диаметром 0,5 мм, намотанного на оправке диаметром 6 мм. Катушки L2, L3 намотаны на общем каркасе диаметром 5 мм с подстроечным сердечником М50ВЧ ПРЗх0,75х7,5. При отсутствии такого сердечника можно использовать каркас с сердечником от входных катушек радиовещательных КВ-приемников. L2 содержит 4 витка провода ПЭЛ диаметром 0,36 мм и намотана поверх L3, которая содержит 2×6 витков того же провода. Наиболее критичным к взаимному расположению элементов являются ВЧ-генератор на VT1 и переключатель SA1.
Настройку начинают в режиме приема. Вращая сердечник L3, добиваются появления в ВА1 характерного шума сверхрегенератора. Если это не удается, то надо подобрать величину конденсатора СЗ*. После появления регенерации следует проверить ее сохранение при изменении питания от 7 до 9 В и при различной степени выдвижения антенны. Иногда может потребоваться подбор величины базового резистора R6. После этого настраивают контур L3C1 на частоту 27140 кГц. После этого надо проверить работоспособность передатчика, и при малой мощности (амплитуда несущей на L2 меньше 3 В) подстроить в небольших пределах контур L3C1.
Литература: А.П. Семьян. 500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы) СПб.: Наука и Техника, 2006. — 272 с.: ил.
Источник
«УОКИ-ТОКИ» БЕЗ СЕКРЕТОВ
Разработкой самодельных радиолюбительских конструкций занимаюсь не первый год. И в эфире тоже не новичок. С 1971 года имею свой позывной: RA3QEJ.
Особое пристрастие питаю к «карманным» радиостанциям типа «уоки-токи». Убежден в перспективности таких конструкций. Ведь практически любому — от фермера до дельтапланериста — надежная и компактная радиостанция, как говорится, никогда не помешает.
Выношу на суд читателей и подписчиков «М-К» одну из последних своих разработок, доступную для изготовления в «домашних» условиях. Тем более что особо дефицитных деталей для нее не требуется. А это для самодельщиков из глубинки — фактор немаловажный.
Приемник радиостанции (см. иллюстр.) собран по супергетеродинной схеме. Значение промежуточной частоты — 465 кГц. Выполнен приемник в основном на ИМС серии К174. Рассмотрим его работу.
Сигнал из антенны WA1 через соединитель XS1, переключатель «прием-передача» SB2 (показан в положении «прием») и катушку связи L1 поступает на входной контур L2C2 усилителя радиочастоты. Собранный на двухзатворном полевом транзисторе VT3, такой УРЧ обладает высоким входным сопротивлением и обеспечивает стабильное усиление сигнала. Резистор R8 ограничивает потребляемый ток до минимально возможного. Усиленный сигнал рабочей частоты выделяется в контуре L3C8 и через катушку связи L4 поступает на преобразователь частоты, собранный на микросхеме DA1 типа К174ПС1.
Гетеродин приемника выполнен на этой же микросхеме по схеме со стабилизацией кварцевым резонатором ZQ1. Причем частота последнего выбирается выше или ниже рабочей частоты радиостанции на 465 кГц. А номиналы конденсаторов С12, С13, С15 подобраны так, что резонатор возбуждается на третьей механической гармонике.
Нагрузкой смесителя является резистор R15. Сигнал промежуточной частоты выделяется пьезокерамическим фильтром Z1 типа ФП1П-061.08 и поступает на микросхему DA2 (выполняющую функции УПЧ, демодулятора и усилителя сигнала шумоподавителя) типа К174УР7. Контур демодулятора L10C26 настроен на частоту 465 кГц.
С вывода 10 микросхемы DA2 демодулированный сигнал через фильтр C30R21C34 поступает на УНЧ, выполненный на DA3 К174УН4А. А далее — на динамическую головку ВА1.
Шумоподавитель выполнен на части микросхемы DA2, диодах VD3, VD4, VD5 и транзисторах VT7—VT9. Сделан он так, что шум с выхода 10 DA2 подается на усилитель, вывод 12. А с «ножки» 13 К174УР7 усиленный сигнал поступает на конденсатор С36, который пропускает шумовые составляющие значительно выше модулирующей частоты.
Принципиальная электрическая схема, реализация которой позволяет обеспечивать надежную личную радиосвязь в диапазоне 28—29,7 МГц.
Шумовая составляющая детектируется диодами VD3, VD4 и отфильтровывается конденсатором С38. Причем емкость последнего наряду с величиной входного сопротивления транзистора VT7 определяют постоянную времени шумоподавителя.
Далее сигнал поступает на усилитель (транзисторы VT7, VT8). А после него — на ключ (VT9), который шунтирует вход УНЧ при наличии шума. Порог шумопонижения можно регулировать при помощи переменного резистора R22.
Шумоподавитель работает при уровнях сигнала от 10 мкВ и более. Что касается диода VD5 и резистора R26, то они служат для подзарядки конденсатора С38 во время передачи. Это необходимо для того, чтобы при переходе в режим приема не возникали «хлопки» шума.
Передатчик радиостанции выполнен полностью на транзисторах. Причем по хорошо зарекомендовавшей себя на практике схеме (см. рис.).
Сигнал с микрофона, в качестве которого используется динамическая головка ВА1, подается в эмиттер транзистора VT2. На VT1, VT2 собран микрофонный усилитель-ограничитель. С выхода его (R2) сигнал поступает на фильтр НЧ с частотой среза 2— 2,5 кГц, выполненный на транзисторе VT4. Но это в режиме, когда SB1 находится в «верхнем» положении (как на схеме). При переключении же его в «нижнее» положение узел, собранный на транзисторах VT1, VT2, VT4, работает как генератор синусоидального сигнала с частотой 1,5—2 кГц, что позволяет осуществлять тональный вызов корреспондента.
Но вернемся к рассмотрению работы схемы в режиме усиления с микрофона. Сигнал низкой частоты через резистор R13 поступает на варикапы VD1, VD2 и осуществляет частотную модуляцию задающего генератора. Последний собран на транзисторе VT5. Его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ2 (выбирается в диапазоне 26,967—27,281 МГц, на участке, отведенном для работы частотной модуляцией).
Возбуждается кварцевый резонатор на третьей механической гармонике. L7 компенсирует статическую емкость кварца. А катушки L5 и L6 служат для точной установки рабочей частоты и девиации соответственно. Что касается контура L9C20, то он настроен на первую гармонику кварцевого резонатора, предотвращая возбуждение последнего на этой частоте. Смещение транзистора VT5 задается резистором R17 и поддерживается на требуемом уровне стабилизатором, выполненным на светодиодах HL1, HL2.
Сигнал с рабочей частотой выделяется на контуре L8C22 и через конденсатор С23 поступает на базу транзистора VT6. Оконечный каскад, собранный на этом полупроводниковом триоде, работает в режиме класса С, что обеспечивает довольно высокий КПД.
Усиленный VT6 сигнал через фильтр C28L12C29C31L13C33, кнопку коммутатора «прием-передача» и соединитель XS1 поступает в антенну WA1.
Питание радиостанции осуществляется от четырех элементов 316. Через дроссель L14 оно подается на кнопку SA 1, которая осуществляет также и коммутацию цепей электропитания при переходе с приема на передачу.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РАДИОСТАНЦИИ С УЗКОПОЛОСНОЙ (ДЕВИАЦИЯ 3 КГЦ) ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
Габариты, мм 170X75X20
Обеспечиваемая дальность связи в городе, км . не менее 1,5
Рабочий диапазон, МГц 28—29,7
Стабилизация частоты кварцевая
Выходная мощность передатчика, мВт 250
Чувствительность приемника при с/ш 3:1, мкВ … 0,3
Избирательность: по соседнему каналу, дБ 40
по зеркальному каналу, дБ . … 30 Напряжение источника электропитания (4 элемента 316), В 6
Источник
Walkie talkie своими руками
Глава 6 УОКИ-ТОКИ (ПРИЕМО-ПЕРЕДАТЧИКИ)
Используя приведенные и описанные примеры радиоприемников и радиопередатчиков можно сконструировать достаточно простые радиостанции (уоки-токи).
На рис.6.1 представлен пример АМ-радиостанции на 27 МГц. Данное устройство состоит из двух независимых частей: АМ-приемника (рис.6.1.а) и АМ-передатчика (рис.6.1.6).
Схема приемника повторяет устройство на рис.4.7.а и рис.4.7.6, передатчик — рис.5.11.
Данная радиостанция (рис.6.1) обеспечивает дальность связи на расстоянии в «100-200 м.
Используя в качестве радиопередатчика более мощное устройство можно существенно расширить дальность связи.
На рис.6.2 представлен пример АМ-радиостанции на 27 МГц большей мощности, чем пнредыдущее устройство. Данное устройство состоит из двух независимых частей: АМ-приемника (рис.6.2.а) и АМ-передатчика (рис.6.2.6).
Схема приемника повторяет устройство на рис.4.7.а и рис.4.7.6, передатчик — рис.5.12.
Данная радиостанция (рис.6.1) обеспечивает дальность связи на расстоянии в 300-500 м.
Комбинируя разные варианты радиоприемников и передатчиков можно построить широкий спектр радиостанций различной мощности и дальности. Раздельные независимые приемники и передатчики легче настраивать, легче модернизировать. Но такое решение обладает некоторой избыточностью и большей ценой по сравнению с объединенной схемой.
На рис.6.3 представлен пример АМ-радиостанции на 27 МГц, обеспечивающей дальность связи на расстоянии 1-2 км.
Рис.6.1. Схема АМ-радиостакции на 27 МГц :
а — АМ-приемник, б — АМ-передатчик.
Рис.6.2. Схема АМ-радиостанции на 27 МГц :
а — АМ-приемник, б — АМ-передатчик.
Рис.6.3. Схема АМ-радиостанции на 27 МГц .
Элементы для схемы АМ-передатчика на рис.6.3:
К1=1к, R2-75, Р3=3.3к, К4=1.2к, К5=68к, К6=3.3к, К7=240к,
Р10=3.9к, R11=510, R12=3.3K,.R13=10K, R14=100, Р15=3.9к,
C1=150, C2=120, С3=10н, С4=30, С5=10н-33н, С6=68, C7=200,
C8=20. C9=0.1, С10=20мкФ, С11=0.022, С12=100-300, С13=1н, С20,
C15=15-30, С16=1н, С17=1н, С18=,0,1. С19=5мкФ, С20=10н-33н,
С21=10мкФ. С22=20мкФ; ‘ < Tl — КТ603, Т2,ТЗ,Т4,Т5 — КТ3102, КТ315, Т6 — КТ361;
L1 — 8 витков ПЭВ-2 0.6 на каркасе 5-7 мм, L2 — ВЧ-дроссель 80-150
мкГн, L3,L5 — катушки на каркасе 6-7 мм, 14 витков ПЭВ-2 0.2 мм, L4 —
Источник
«Уоки-токи» на одной микросхеме
СВ-диапазон с каждым годом становится все более популярным. Количество радиостанций на нем постоянно растет. Однако СВ-аппаратура достаточно дорогая и недоступна начинающим радиолюбителям.
Микрорадиостанция типа «уоки-токи», описание которой приведено ниже, несмотря на простоту, позволяет устанавливать уверенную радиосвязь на расстояние до 0,5 км. Радиостанция собрана всего на одной микросхеме UL1321. В состав этой микросхемы входят два независимых усилителя, один из которых используется как усилитель НЧ-приемника, а второй – как микрофонный усилитель.
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. 1. Переключатель SA1 показан в режиме приема.
Сигнал с антенны поступает на фильтр L2C2, настроенный на частоту 27 МГц. На транзисторе микросхемы (выводы 10,9,8) собран сверхрегенеративный детектор.
Конденсатор СЗ включен между коллектором и эмиттером транзистора и обеспечивает сверхгенеративную работу каскада. Режим работы транзистора определяется базовым делителем на резисторах R1, R2 и резистором R3 в цепи эмиттера. Резисторы подобраны так, что каскад работает на пороге возбуждения, что гарантирует высокую чувствительность детектора.
Переменная составляющая звуковой частоты с выхода детектора через дроссель L3 отфильтровывается цепочкой С12, R4, С11 и через конденсатор С10 подается на вход одного из усилителей микросхемы. К цепи обратной связи усилителя подключен конденсатор С9, от емкости которого зависит усиление каскада и полоса пропускания усилителя. На выход усилителя через конденсатор С8 подключен телефонный капсюль с сопротивлением 250 Ом.
После переключения SA1 радиостанция переходит в режим передачи, в котором телефонный капсюль выполняет роль микрофона.
Сигнал с микрофона через конденсатор С6 поступает на вход второго усилителя микросхемы. В цепь обратной связи усилителя включен конденсатор С7, емкость которого определяет чувствительность усилителя.
Кварцевый резонатор ZQ1 подключается к базе транзистора, и каскад работает как кварцевый генератор. L1 в цепи питания генератора выполняет роль простейшего модулятора.
Напряжение с выхода микрофонного усилителя через конденсатор С1 поступает на L3, где и происходит амплитудная модуляция высокочастотного сигнала.
Радиостанцию можно также использовать для изучения азбуки Морзе. .При нажатии на кнопку SB1 напряжение питания подается на оба усилителя, и они начинают возбуждаться на НЧ. В телефонном капсюле появляется тональный звук. Качество сигнала не очень высокое, но, учитывая простоту конструкции, с этим приходится мириться. В небольших пределах частоту тона можно изменить подбором емкостей или подключить параллельно телефонному капсюлю конденсатор емкостью 10… 100 пФ.
Работа радиостанции во многом зависит от антенны. К сожалению, размеры антенн для диапазона 27 МГц намного больше, чем для диапазонов 145 и 430 МГц.
Четвертьволновый штырь для СВ-диапазона должен иметь длину порядка 2,75 м. Для переносной конструкции такие размеры нереальны, поэтому на практике применяют укороченные антенны. Совместно с вышеописанным устройством можно использовать укороченную антенну, изготовленную из отрезка стальной проволоки длиной 45 см (например, велосипедной спицы) и удлиняющей катушки индуктивности. Катушка содержит 60 витков провода диаметром 0,5 мм, намотанного витком к витку на каркасе диаметром 5 мм. Индуктивность катушки 6 мкГн.
Возможно изменение спиральной антенны, представляющей собой катушку индуктивности 43 мкГн. Катушка выполнена на каркасе диаметром 6 мм и наматывается, виток к витку проводом диаметром 0,3 мм на длину 125 мм.
Конструктивно радиостанция выполнена на печатной плате. Правильно собранная схема практически не требует настройки. Необходимо только подстроить входной контур L2C2 и подобрать емкость конденсатора С4 для получения максимальной выходной мощности.
Рабочая частота радиостанции определяется частотой применяемого кварцевого резонатора, которая должна соответствовать одной из частот СВ-диапазона (Citezen Band) в интервале 26,960…27,400 МГц. Естественно, обе радиостанции должны быть настроены на одну частоту.
Автор статьи – А. Еременко.
Статья опубликована в PJ1, №3,2001 г.
Источник