Gyufásdoboznyi rádióval a világot (Építsünk rádiót! – 4. rész)
Nem túlzás, hogy egy gyufásdoboznyi, könnyen megépíthető rádióval asztalunkra hozhatjuk az egész világot. Futófények és egyéb helyehasznos dolgok helyett a kezdők műhelyében egy igazi rövidhullámú megfigyelő vevő!
Ma a leendő rádiónk felépítésével ismerkedünk meg, miután megtanulunk kapcsolási rajzot olvasni, és megtudjuk, mi az a mindenki által imádott BOM.
Az élesztés sem egy túl bonyolult művelet, frekvenciamérő hiányában pedig kimondottan élmény felfedezni, hol működik a kis rádiónk: műsorszóró adók, morze, digitális adások jellegzetes hangjai vagy éppen amatőr QSO-k hangzanak-e fel a forgókondi egyik és másik végállása között, ráadásul az egész hogy tolódik, vagy miként nyílnak meg új világok a tekercs hangolásával.
épül a rövidhullámú megfigyelővevő
RK-50, illetve NE612 mini néven fut az a spártai kis vevő, melynek egyik japán lapban bemutatott alap kapcsolásával korábban már találkozhattunk a forrasztókat taglaló cikknél. A konstrukciónál egy-két ponton lenne jobb ötletem, de hűen a Radio Kits In JA készlethez most építsük meg az eredetit.
Választásom a 40 méteres amatőrsávra esett. Ennek több oka van, egyrészt a terjedési sajátosságokat figyelembe véve ez a sáv az, ahol napközben is érdemes hallgatózni, de estére megélénkül és szép DX-ek, kontinensen túli állomások is hallhatók már egy tíz méteres kifeszített dróttal is (erről szintén később). Szűk tartományon belül van benne távíró, fónia és adat is, valamint könnyű működésre bírni az egyes áramköri megoldásokat. Kicsit melléhangolva pedig akár a kínai magyar nyelvű műsorszóró adót is hallhatjuk.
A készülék lelke az NE612 (vagy SA612) IC, mely önmagában egy komplett rádió: a PDIP-8 tok egy keverőt és egy oszcillátort tartalmaz, amiket néhány külső alkatrész hozzáillesztésével máris munkára bírhatunk. A kapcsolási rajz és a panel az eredeti tervekhez hű. Ez egyrészt érdekes kérdéseket vet fel az alkatrészek számozását tekintve, másrészt kis segítséget nyújthat külföldi fórumokban böngészve. Mindenesetre a rendelkezésre álló paneleken is ez van felszitázva, úgyhogy a reprintig nem módosítom.
A következőkben taglalt minden egyes áramköri elemről fejezeteket, sőt, könyvet lehetne írni, de most csak azt vesszük sorba, amit nagy általánosságban tudni kell róluk a kis rig – ez a berendezés rádióamatőrök körében használt rövidítése – összeszereléséhez. Később persze újabb részletek derülnek majd ki, miközben további gyakorlatokkal elmélyítjük az ismeretanyagot. Ezeket szándékosan hagyom a gyakorlati részre.
Mi van a rajzon?
Ismétlődő jelképek, kisebb-nagyobb eltéréssel – sok rádiózással ismerkedő számára nem túl beszédes ez az ábra. Most sorba vesszük, hogy mi micsoda, miként kell megtalálni a helyét a panelon. A teljesség igénye nélkül csak azt érintjük, amire a gyakorlatban nemsokára szükségünk lesz.
Általánosságban elmondható, hogy a felületszerelt (SMD) vagy a furatszerelt, lábakkal bíró alkatrészek mindegyikére jellemző az értéke és néhány kiegészítő paraméter mellett a mérete. A konstruktőr által több szempont – paraméter – alapján kiválasztott mérettől a panel miatt eleve nem térhetünk el, miközben más értékű alkatrészt sem lehet használni. Ezek az értékek egyébként meghatározottak, mind az ellenállásból, mind a kondenzátorokból állandó skála áll rendelkezésre.
Kezdjük az egyik legáltalánosabb alkatrésszel, a rajokon Rx névvel jelzett ellenállással. Az ellenállás mértékegysége az Ohm (Ω), amit a kapcsolási rajzokon nem írunk ki, de az alkatrészlistán egy nagy R betűvel gyakran jelzünk. Én ott sem tüntetem fel, mert már volt, hogy kis k-nak néztem… Ez a kondenzátoroknál is megfigyelhető jelenség nem hanyagság, egyszerűen csak spórolunk a hellyel és egyébként is felesleges. Nem úgy a szorzó feltüntetése, ami általában az ezerszeres kilót (k), vagy a ritkábban használt tartománybeli milliószoros megát (M) takarja.
Az ellenállásokra jellemző a teljesítményük, általában 1/4, vagy a jóval kisebb 1/8 (0,25) watt. Persze vannak nagyobbak is fél, egy vagy kettő wattosak, sőt, még nagyobbak is. Nyilván minél nagyobb a teljesítménye, annál nagyobb a mérete is, amire a panelek tervezéskor vagy beültetésekor gondolni kell.
1. ábra
SMD 0805 és 1206, 1/4W, 1/2W, 2W ellenállás, fekvő és álló trimmerpotméterek
A változtatható értékű ellenállások a potméterek. Az ő értékük a középső és valamelyik szélső érintkezőjük között beállítható (azaz a két szélső közötti) maximális ellenállást jelenti. Két jelöléssel találkozhatunk, az egyiknél egy nyíl, a másiknál egy merőleges vonal van az állíthatóságot jelképező száron. A kondenzátorokra is jellemző jelölés azt jelenti, hogy panelre ültetett eszközről van-e szó, aminek az értékét pici csavarhúzóval változtathatjuk – ez a merőleges vonal -, vagy előlapra szerelve a tengelyt puszta kézzel csavargathatjuk el – ennek jele a nyíl. Az eszközzel állítható változtatható potméterek vagy kondenzátorok nevét trimmer előtaggal illetjük. Alapvetően két tájolású trimmerpotit használunk, a különböző méretű álló és fekvő elhelyezkedésűeket.
Potméterek esetében találkozhatunk A vagy B jelöléssel. Az A jelölést nem szokás feltüntetni, annyit jelent, hogy lineáris az ellenállás skálája, tehát ha tekerjük, a középső és valamelyik szélső terminál között az ellenállása egyenletesen változik. A B jelölés logaritmikus változást jelent, ilyet általában erősítőfokozatok bemenetén találni.
Ellenállásokból sok egyéb mellett olyan értékek állnak rendelkezésre, mint sok egyéb mellett az 51 ohm, 82, 100, 220R, 470R, vagy a nagyobbak között az 1k, 1k8, 2k2, 4k7, 1M, 2M2, stb. Igen, a tizedesjegyet jellemzően az előtag mögé tesszük. Az előző felsorolás csak a teljes spektrum apró részét, néhány gyakori értéket tartalmazó szegmenst mutat be – az eltérő jelölésmódokat is szemléltetve.
Az ellenállások jellemző paramétere a tűrés, ami megmutatja, hogy a valódi értéke hány százalékban térhet el a feltüntetett szabvány értéktől. Egyelőre nem foglalkozunk vele, mint az ellenállás másik fontos jellemzőjével, az anyagával sem. Az általunk használt ellenállások 5% tűrésű szénréteg ellenállások, de ha ettől eltérőt kapunk sem lesz semmi. Emellett van például a nagyobb precizitást kínáló fémoxid is, ami megint más gyártástechnológiával készült és drágább, vagy a huzalellenállás, ami a nagy teljesítmények mellett használatos, de rádiófrekvenciás célokra nem alkalmas.
A kondenzátorok sorában is megtalálhatóak a változtatható értékű trimmerek és a tengelyes forgókondenzátorok is, tematikájuk az előzőekben lett ismertetve. A forgóknál fontos lehet, hogy a beállítható legkisebb értékük sosem nulla és nincs különböző karakterisztikájú. Ahogy az ellenállásokat az ellenállással, a kondenzátorokat a kapacitással jellemezzük. A kapacitás mértékegysége a Farad (F), jellemző értékei a piko (p; 10-12) , nano (n; 10-9) vagy mikro (µ, 10-6) nagyságrendben mozognak. A kapcsolási rajzon sem a Farádot, sem a piko előjelét nem tüntetjük fel. Áramköri jelölésük Cx.
Fix kondik esetében nagyobb szerepet kap az anyag: attól függően, hogy tápfeszültséget szűrünk, hang- vagy nagyfrekvenciás célra használjuk fontos lehet a lemezei között felhasznált dielektrikum. Nem bonyolódunk bele a fólia- vagy a tantálkondik és a gyártástechnológia világába, egyelőre megelégszünk azzal, hogy kerámia és elektrolitkondenzátorokat (becenevükön elkókat) használunk.
A több mikrofarádos kondenzátorok bipolárisak, tehát nem mindegy, hogy melyik a pozitív és negatív lábuk. Ezt viszont jelölik is: a jellegzetes, henger alakú tokon azt a lábat jelölik fehér sávba írt mínussal, amelyik a mínusz felé néz, míg a pozitív pólus irányába mutató láb jellemzően hosszabb kialakítású.
2. ábra
SMD 0805 és 1206, kerámia és multilayer kondenzátorok, elektrolit és trimmerkondenzátorok
A kondenzátorokra nem színkóddal varázsolják az értéküket, viszont itt sem megy túl egyszerűen a dolog, mert a matekot, pontosabban a tízzel való szorzást kell segítségül hívni. Erre a beültetésnél fogunk kitérni.
A rajz számos pontján látható egy vízszintes vonalba torkolló alkatrész. Ez a vízszintes vonal a földet, azaz a tápfeszültség mínuszát jelenti. Azért nem kötjük össze, mert az egyébként is azonos potenciálra mutató lábak vezetői elképesztő módon megbonyolítanák, átláthatatlanná tennék a rajzot.
A projektünkben bemutatott kapcsolási rajzról teljes mértékben hiányzik a tranzisztor, ami most nem is olyan nagy baj. A következő projektben bőven lesz benne szó, de ez egy olyan elem, amit a diódával egyetemben külön is kell taglalni. Persze itt is a gyakorlatot helyezzük előtérbe, úgyhogy nézzük meg, hogy is működik leendő megfigyelő vevőnk.
Hogy működik?
Most egy olyan működési leírás következik, amit később több helyen is pontosítunk majd, illetve az összeszerelésnél kicsit jobban felboncolunk, és néhány ismertmorzsával ki is egészítünk. A nagyvonalakban ismertetett lényeg most a jel antennától a hangszóróig megtett útján van.
3. ábra
A közvetlen keverésű rövidhullámú megfigyelő vevő kapcsolási rajza
A közvetlen keverésű (DC) készülékünk működése igen egyszerű. Az antennáról érkező nagyfrekvenciás jel az ATT érzékenységszabályozó potméteren keresztül az T1 tekercseivel, trimmerkondenzátorral és C1-el felépített szűrőn át jut az NE612-es típusú IC1-be integrált keverőre, egész pontosan annak az 1. és 2. lábon keresztül elérhető bemenetére.
A be- és kimentek az IC kialakítása miatt szimmetrikusak, melyről most nem esik szó. Ehhez a felépítéshez kiválóan illeszkedik a szűrő és a végerősítő is, így a nagyvonalakban történő működésbeli magyarázat során erre még nem kell külön kitérni. A tok blokkvázlatát a jobb oldali ábrán láthatjátok.
A kis tokban a keverő mellett egy oszcillátor is van, amihez csak a frekvenciáját meghatározó L1 tekercset és C4-C8 kondenzátorokat kell illeszteni a 6. és 7. lábakon keresztül. Ezek a rezgőkörök, amiről a későbbiekben lesz még szó, amikor megvizsgáljuk őket és behangoljuk, vagy átalakítjuk a rádiót.
Az IC1-en belül a keverőre juttatott nagyfrekvenciás jel és a változtatható értékű kondenzátorral épített VFO jelének különbsége nem más, mint a hangfrekvencia. Erről az elmúlt héten írtam.
Az NE612 negyedik és ötödik lábán lévő kimenetről egy R11-R13 ellenállásokból és C11-C13 kondenzátorokból épített hangfrekvenciás szűrőn keresztül jut a lekevert jel a hangfrekvenciás erősítőre, mely az IC2 tokjában kapott helyet. A felerősített hang végül az SP1 hangszórón szólal meg.
Vásároljunk be!
Ha kapcsolási rajzra keresel, a Google találata sokszor ajánlja fel a BOM kifejezéssel való kiegészítést. Ez nem más, mint a Bill Of Material, azaz az alkatrészlista.
Egy új projektnél nincs annál idegesítőbb, mint amikor az alkatrészek beszerzése előtt egyesével kell összeírni, hogy mire lesz szükséged. Sokadik projektnél már van egy-két jóljövő tartalék dolog a fiókban, sőt, talán igény is mutatkozik a rendszerezésükre, de mindig lesz, ami kimarad. Ezt hivatott egy részletes, konstruktőr által összeállított lista áthidalni, amiben az alkatrész neve, értéke és az olyan egyéb megjegyzés szerepel, ami az egyes típusok kiválasztásának fontos ismérve.
Oldalaimon az alkatrészlistát általában a lap legalján, egy vízszintes vonal alatt helyezem el a csatolt adatlapok sorában. Elég a BOM-ot kinyomtatni, és az alkatrészboltban az eladó kezébe nyomni, így tudni fogja, mit kell átadni, ami pedig már a zacskóban van, célszerű kipipálni. Az egyes alkatrészekből többet is vehetünk, előbb vagy utóbb jó eséllyel kelleni fog kiegészíteni egy-egy hiányos beszerzést vagy némi kísérletezéshez.
Nem feltétlenül a drága félvezetőkből, hanem a passzív komponensekből szoktak az amatőrök túlrendelni. Én a kondenzátorokat és az ellenállásokat alkalmi rendelésnél tizesével felkerekítve, a félvezetőket és nagyobb passzív alkatrészeket (foglalatok, jumpersorok, csatlakozók, stb.) hármasával vagy ötösével veszem.
Vannak gyakran kellő alkatrészek, ezeket minden listán kihúzom, ugyanis százasával vagy ezresével raktározom. Ezt a gyakorlatot egyelőre ne kövesd, de jó ha tudod, hogy gyakran fogsz olyan értékekkel találkozni, mint a hidegítéshez, szűréshez használt 100n, 100µ.
Az ellenállások paraméterei színkóddal vannak jelezve. A méret elárulja a teljesítményét, de a legfontosabbat, az értékék még akkor is fárasztó méricskélni, ha van műszerünk. Célszerű az összefogatására használt szalagra ráíratni az értékét!
A jövő héten végre elővesszük a forrasztópákát, mindenkihez megérkeznek a panelek illetve tekercsek és néhány praktika bemutatása után beültetjük az alkatrészeket. Az ezt követő hetekben megnézzük, hogy kell felépíteni egy megfigyelőállomást, majd élesztjük és behangoljuk a vevőt.
Becslésre az össze alkatrész egy ezres körül lehet, amire még jön a panel és a T1 illetve L1 tekercsek – ez utóbbi háromért keress a ha8lht@qrp.hu címen, van néhány megmaradt készletem, postán hipp-hopp megkapod. Nem kizárt, hogy valami még változik a rajzon – így a listában is -, de ha elkezded beszerezni az alkatrészeket, mindenképp előrébb leszel! Ha valami megvan, a kinyomtatott listán pipáld ki. Ne ijedj meg, ha valamit nem kapsz elsőre vagy rosszat veszel!
A legkritikusabb alkatrész, a forgókondenzátor értéke és típusa nincs kőbe vésve, de legyen 100 pF alatti. Jellemzően régi zseb- vagy táskarádiókból lehet kibányászni ilyesmit, de nem kizárt, hogy egy hasonló, fóliaszigetelésű légforgót alkatrészüzletben is kapsz. Ha teheted, kérd ismerős rádióamatőr segítségét a beszerzésben, szinte biztos, hogy azonnal kezedbe nyom egyet!
Néhány részlet miatt a kicsit gyakorlottabbak felszisszenhetnek, de ne felejtsük el, hogy az összeszerelés is több szempontból konzekvens, az előzőeket kiegészítő anyaggal gazdagított lesz. Jövő vasárnap találkozunk, addig is 73!
NE612 | LM386 | schematic | BOM
Szia!
Remek amit csinálsz, 46 évesen kezdem megérteni az elektronikai dolgokat.
Lehet még kérni a panelből, illetve a tekercsből?
Szia, van még, igen, dobj kérlek egy üzenetet mailben!
Szerbusz!
E remek cikksorozatot olvasva, elkapott az építési láz! ?
Ha van még a panelből és a tekercsekből (vagy netán komplett KIT), szeretnék kérni.
Előre is köszönöm!
Helló!
Megépíteném. Van esetleg még paneled (és tekercsed esetleg más nehezebben beszerezhető alkatrészed) hozzá?