Wakacyjny miniodbiornik AM

Wakacje dobiegają końca, a mnie bardzo naszła ochota, aby po raz kolejny, tym razem już oficjalnie, uruchomić proste radyjko na AM i udokumentować ten fakt. Dokładnie 20 lat temu w sierpniowym wydaniu Elektroniki dla Wszystkich z 1997 roku, ukazał się opis prostego układu - Wakacyjny miniodbiornik AM (AVT-2156). Były to czasy mojej rozpoczynającej się przygody z elektroniką i jak pamiętam, jako dziecko 13-latek bardzo chciałem ten odbiornik, jak również i wiele innych, zbudować i uruchomić.

Zakupiłem sobie pełny kit wraz z dodatkową płytką drukowaną, aby swój nowy cel zrealizować. Choć możliwe jest też to, że wygrałem ten zestaw w jakimś konkursie w EdW… ciężko sobie dokładnie to przypomnieć. W skład zestawu oczywiście nie wchodziła antena ferrytowa. Ale jakiś pasujący rdzeń ferrytowy znalazłem gdzieś w swoich “odziedziczonych” elementach. Za to, jak dobrze pamiętam, problem miałem z drutem nawojowym. I w ten sposób projekt jakoś ucichł, a zlutowana płytka wylądowała w kartonie, gdzie przeleżakowała kilkanaście lat.

Do układu wróciłem dopiero w 2014 roku, uświadamiając sobie, że w ramach moich chińskich zaopatrzeń odbudowywanego warsztatu/laboratorium, dorwałem drut nawojowy o przekroju 0,1 mm. Oczywiście po nawinięciu cewek anteny układ nie ruszył od razu po odpaleniu. W słuchawkach słyszalny był tylko szum i trzaski. Trochę mnie to zniechęciło, ale byłem na tyle zdeterminowany by radio uruchomić. Ostatecznie udało mi się rozwiązać problem (znaleźć błąd w konstrukcji) i usłyszeć długo oczekiwany dźwięk audycji I Programu Polskiego Radia.

twitter.com/malcompl/status/514293436821032960

Tak uruchomiony układ z podłączonym prostym modułem wzmacniacza m.cz. na LM386 wraz z prowizorycznym głośnikiem leżakował na szafce. A ja często używałem go do słuchania PR. W tych czasach pracowałem zdalnie z domu, więc bezproblemowo mogłem sobie słuchać trochę szumiącego radia. A, że urzędowałem na drugim końcu pokoju to szum ten był niezauważalny i w ogóle nie przeszkadzał mi w słuchaniu… Poniżej kilka zachowanych historycznych zdjęć tej prowizorycznej, ale najdłużej działającej wersji (niestety w marnej jakości wykonane telefonem).

Radio tak sobie działało przez jakiś dłuższy czas, aż przy którymś porządkowaniu prowizoryczna konstrukcja, szczególnie antena, uległa uszkodzeniu. Kilka razy w wolnych chwilach próbowałem reaktywować układ, nawijając nową cewkę antenową w różnych konfiguracjach, ale ostatecznie dopiero teraz udało mi się całość ponownie uruchomić.

Układ odbiornika jest bardzo prostą konstrukcją składającą się z kilku elementów. Jego schemat wraz z naniesionymi poprawkami, przedstawia poniższy rysunek. Dokładny opis działania znajduje się w podlinkowanym wyżej artykule z EdW 8/97.

Jest to prosty radioodbiornik o bezpośrednim wzmocnieniu pracujący w układzie refleksowym. Tranzystorowy wzmacniacz pełni w nim podwójną rolę - wzmacnia sygnał w.cz i m.cz., zapewniając dużą czułość odbiornika. Sygnał radiowy indukowany jest w cewce anteny ferrytowej, której obwód rezonansowy wyznacza częstotliwość odbieranej stacji. Tutaj jest on dostrojony do częstotliwości 225kHz, gdzie na falach długich nadaje Polskie Radio.

Częstotliwość rezonansową obwodu LC można wyznaczyć ze wzoru:

$$f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}}$$

A zatem, zgodnie z wartościami podanymi w opisie, dla częstotliwości 225kHz i pojemności 150p, cewka anteny ferrytowej powinna mieć indukcyjność około 3,33mH. Wielkim zaskoczeniem było to, że indukcyjność wykonanej przeze mnie cewki, zgodnie z zamieszczonym opisem - około 150 zwojów drutu 0,1 mm, wyniosła około 2 razy mniej od spodziewanej. Wymagało to zwiększeniem pojemności do 300p, aby móc dostroić obwody wejściowe do pożądanej częstotliwości.

I to było przyczyną moich problemów z uruchomieniem radioodbiornika, o których wspomniałem na początku. Nigdy bym nie wpadł na ten trop, choć podejrzewałem wykonaną antenę ferrytową za jedną z potencjalnych źródeł problemu. Mając do dyspozycji pożyczony multimetr (dzięki Kuba!), bodajże UT-70A z możliwością pomiaru indukcyjności, udało mi się zlokalizować przyczynę. A że antena była już gotowa, zdecydowałem się na zmianę pojemności kondensatora, poprzez równolegle dodanie drugiego 150p ceramika.

No i udało się! Moje pierwsze radyjko wydobyło ze słuchawek dźwięk. Jakże ja się wtedy uradowałem, że wreszcie doczekałem się tego znamiennego momentu. Mimo, iż cała konstrukcja była prowizoryczna - bez żadnej obudowy, antena leżała obok płytki, a całość zasilana z power banku przez prosty zasilacz przeznaczony do płytek stykowych, byłem bardzo zadowolony z mojego pierwszego działającego układu radiowego…

Z czasem w całej tej prowizorycznej konstrukcji uszkodzeniu uległa antena i układ znów trafił do szuflady. W wolnej chwili próbowałem zbudować nową antenę. Chciałem ją wykorzystać także w innych przyszłych konstrukcjach i eksperymentach, dlatego dobrałem inne ilości uzwojeń. One w miarę kompromisowo pokrywały się ilościowo w innych podobnych konstrukcjach. A do tego, dodane odczepy w połowieh uzwojeń być może pozwolą mi też wykorzystać ją na innych pasmach, np. na falach średnich…

Niedawno znów sobie przypomniałem o radyjku i bardzo zależało mi, aby ponownie, już oficjalnie, go uruchomić jeszcze przed końcem wakacji. Tak idealnie na 20-tą rocznicę publikacji projektu. Tym razem układ z nowa antena ruszył bez żadnych problemów. Dołączone fotki prezentują aktualną wersję układu.

Widok od strony druku jest trochę paskudny. Większość lutów powstała w czasach moich pierwszych zabaw z elektroniką i styczności z lutownicą, więc faktycznie mogą odstraszać. Do tego przy wielu eksperymentach i uruchamianiu, też trochę ścieżek “odlazło” od laminatu. Mam jeszcze nową dodatkową płytkę w zapasie, więc może kiedyś się skuszę, na finalną wersję, być może nawet zamkniętą w jakiejś małej, zgrabnej obudowie.

W rzeczywistości, już w tych starych, zamierzchłych czasach, gdy planowałem ten odbiorniczek zmajstrować, dobrałem sobie odpowiednią do niego obudowę. Jednak okazuje się ona trochę za wąska. Żeby zmieściła się w nim antena, należałoby zmienić ogniwo zasilające, być może na nieco cieńszą R3-kę. Mam też ten oryginalny rdzeń ferrytowym, jaki wtedy znalazłem. Ma on długość około 5cm, co idealnie pasuje do wymiarów płytki drukowanej. Niestety, ostatnio się gdzieś zapodział i nie mogę go znaleźć.

Na przestrzeni tych kilku moich zabaw i prób uruchomienia układu, przeprowadziłem trochę eksperymentów. Jednym z nich była chęć odebrania jakieś innej stacji, ale wszelkie próby zmiany pojemności kondensatora C1 w obwodzie rezonansowym nie przynosiły zamierzonego skutku. W końcu jest to prosty układ o bezpośrednim wzmocnieniu, ale dzięki wzmacnianiu sygnału w.cz. liczyłem, że może jednak coś uda się złapać, choć w Polsce nie nadaje żadna ogólnokrajowa stacja średniofalowa, a z zagranicą może być ciężko… Za to nie eksperymentowałem ze zmianą wartości rezystora R3. Otrzymywany sygnał audio był czytelny. Możliwe, że odpowiednie dobranie jego oporności pozwoliłoby obniżyć poziom szumów. Na pewno warte jest to sprawdzenia.

W celach dokumentacyjno-archiwalnych chciałem sobie jeszcze nagrać kilka minut materiału audio z uruchomionego radia. Niestety problemy z generacją zakłóceń ze strony komputera nie pozwalały na stworzenie takiego nagrania. Będę musiał poszukać jakieś innej drogi i możliwości nagrywania dźwięku z takich prostych konstrukcji i starszych radioodbiorników. A one, jak wiadomo, są bardzo podatne na wszelakie zakłócenia i przeważnie jakiekolwiek większe źródło zakłóceń prawie całkowicie uniemożliwia korzystanie z odbiornika.

A przyznam, że niewątpliwie jakiś króciutki materiał z “wejściówką” kultowej już wakacyjnej audycji “Lato z Radiem”, hejnałem Wieży Mariackiej czy hymnem narodowym odtwarzanym o północy, byłby fajnym uzupełnieniem tejże dokumentacji.

Moje pierwsze radyjko oficjalnie zagrało! Jest to dla mnie poniekąd jakiegoś rodzaju inauguracja w świat radiowy. Teraz mogę świadomie przejść do kolejnych zbaw i ekeprymentowania, mam nadzieję, że głównie z moimi własnymi konstrukcjami. Może też wreszcie będę mógł się zabrać za uruchamianie i odrestaurowanie tego walający się sprzętu retro ;)