Как своими руками сделать металлоискатель – рентабельные и проверенные схемы. Кварцованный металлоискатель Металлоискатель на кварце от часов

Принципиальная схема металлоискателя на биениях изображена ниже. Схема состоит из следующих узлов: кварцевый генератор, измерительный генератор, синхронный детектор, триггер Шмидта, устройство индикации. Кварцевый генератор реализован на инверторах D1.1- D1.3. Частота генератора стабилизирована кварцевым или пьезокерамическим резонатором с резонансной частотой 32768 кГц (часовой кварц).

Принципиальная схема кварцованного металлоискателя на биениях.

VT1, VT2 К159РЕ1

Цепочка R1C2 препятствует возбуждению генератора на высших гармониках. Через резистор R2 замыкается цепь ООС, через резонатор Q1 - цепь ПОС.

Генератор отличается простотой, малым потребляемым током от источника питания, надежно работает при напряжении питания 3-15 В, не содержит подстроечных элементов и чересчур высокоомных резисторов.

Дополнительный счетный триггер D2.1 необходим для формирования сигнала со скважностью, в точности равной 2, что требуется для последующей схемы синхронного детектора.

Измерительный генератор реализован на дифференциальном каскаде на транзисторах VT1, VT2. Цепь ПОС реализована гальванически, что упрощает схему. Нагрузкой дифференциального каскада является колебательный контур L1C1.

Частота генерации зависит от резонансной частоты колебательного контура и, в некоторой степени, от режимного тока дифференциального каскада. Этот ток задается резистором R3.

Для преобразования низковольтного выходного сигнала дифференциального каскада к стандартным логическим уровням цифровых КМОП-микросхем служит каскад но схеме с общим эмиттером на транзисторе ѴТЗ.

Формирователь с триггером Шмидта на элементе D3.1 обеспечивает крутые фронты импульсов для нормальной работы последующего счетного триггера.

Дополнительный счетный триггер D2.2 необходим для формирования сигнала со скважностью, в точности равной 2, что требуется для последующей схемы синхронного детектора.

Синхронный детектор состоит из перемножителя, реализованного на элементе D4.1 «Исключающее ИЛИ» и интегрирующей цепочки R6C4. Его выходной сигнал близок по форме к пилообразному, а частота этого сигнала равна разности частот кварцевого генератора и поискового генератора.

Триггер Шмидта реализован на элементе D3.2 и формирует прямоугольные импульсы из пилообразного напряжения синхронного детектора.

Устройство индикации является просто мощным буферным инвертором, реализованным на трех оставшихся инверторах D1.4-D1.6, включенных в параллель для увеличения нагрузочной способности. Нагрузкой устройства индикации являются светодиод и пьезоизлучатель.

Катушка L1 наматывается на какой-либо оправке диаметром 160 мм, и имеет 100 витков провода ПЭВ - 0,2 мм.

Корякин-Черняк С.Л. Семьян А.П.

Металлоискатели своими руками. Как искать, чтобы найти монеты, украшения, клады.

Металлоискатель - это электронное устройство для поиска и различения металлов, предметов из металла, которые могут быть спрятаны на разной глубине под слоем песка, земли, в стенах помещений и различных конструкций.

Приведены принципиальные схемы металлоискателей, выполненных на транзисторах, микросхемах и микроконтроллерах. Металлоискатель заводского производства является достаточно дорогим устройством, поэтому самостоятельное изготовление самодельного металлоискателя может сэкономить не мало средств.

Схемы современных металлоискателей могут быть построены по разным принципам работы, перечислим наиболее популярные из них:

• Метод биений (измерение изменения эталонной частоты);
• Индукционный баланс на низких частотах;
• Индукционный баланс на разнесённых катушках;
• Импульсный метод.

Многие начинающие радиолюбители и кладоискатели задаются вопросом: как самому изготовить металлоискатель? Желательно начать свое знакомство со сборки простой схемы металлодетектора, это позволит разобраться в работе подобного устройства, получить первые навыки в поиске кладов и изделий из разноцветных металлов.

Металлоискатель предназначен для обнаружения металлического предмета (крышка колодца, отрезок трубы, скрытая проводка). Металлоискатель состоит из параллельного стабилизатора напряжения (транзисторы V1 V2)у генератора высокой (около 100 кГц) частоты на транзисторе V4, детектора ВЧ колебаний (V5) и...

13 5088 6

Металлоискатель позволяет на расстоянии до 20 см обнаруживать любой металлический предмет. Дальность обнаружения зависит только от площади металлического предмета. Для тех, кому этого расстояния недостаточно, например искателям кладов, можно порекомендовать увеличить размеры рамки. Это должно увеличить и глубину обнаружения. Принципиальная схема металлоискателя приведена на рисунке. Схема собрана на транзисторах, работающих в режиме...

9 4577 1

Схема самодельного металлоискателя на биениях, которая построена на пяти микросхемах. Находит монету 0,25мм на глубине 5см, пистолет - на глубине 10см, металлическую каску - 20см. Принципиальная схема металлоискателя на биениях изображена ниже. Схема состоит из следующих узлов: кварцевый генератор, измерительный генератор, синхронный детектор, триггер Шмидта, устройство индикации...

11 4724 4

Схема, представленная на рисунке - это классический металлоискатель. Работа схемы основана на принципе супергетеродинного преобразования частоты, которое обычно используется в супергетеродинном приемнике. Принципиальная схема металлоискателя с интегральным УНЧ, в нем используются два генератора радиочастоты, частоты которых составляют 5,5 МГц. Первый радиочастотный генератор собран на транзисторе Т1 типа BF494, частота...

5 4744 2

Этот металлоискатель, несмотря на малое число деталей и простоту в изготовлении, отличается достаточно большой чувствительностью. Крупные металлические предметы, такие как батарея отопления, он способен обнаружить на расстоянии до 60 см, мелкие же, например, монету диаметром 25 мм — на расстоянии 15 см. Принцип работы устройства основан на изменении частоты в измерительном генераторе под воздействием находящихся рядом металлов и...

18 4600 0

Простой компактный металлоискатель нужен для обнаружения в стенах под слоем штукатурки разнообразных металлических предметов (например, труб, проводки, гвоздей, арматуры). Это устройство полностью автономно, питается от 9 вольтовой батареи типа «Крона», потребляя от нее 4-5 мА. Металлоискатель имеет достаточную чувствительность для обнаружения: трубы на расстоянии 10-15 см; проводки и гвоздей на расстоянии 5-10...

8 4502 0

Схема малогабаритного высокоэкономичного металлоискателя с хорошей повторяемостью и высокими эксплуатационными характеристиками, используя широко распространенные и недорогие детали. Анализ большинства распространённых схем показал, что все они питаются от источника с напряжением не ниже 9 В (то есть «Крона»), а это и дорого и неэкономично. Так, собранный на микросхеме K561ЛE5...

18 5140 1

Схема металлоискателя каких-либо особенностей не имеет, проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителям. Как часто пишут в книгах и журналах, при правильном монтаже и исправных деталях работать начинает сразу. Печатная плата устройства показана на рисунке, она выполнена под SMD компоненты, все детали устанавливаются со стороны фольги, и сверления отверстий не требуется. Изготовление поисковой катушки требует высокой...

В статье рассмотрена схема простого металлоискателя с повышеной чувствительность. Прибор предназначен для обнаружения металлических крышек кабельных колодцев под слоем грунта, асфальта или снега, а также других металлических предметов. Потребляемый прибором ток от источника питания не превышает 5 мА.

Принципиальная схема

Схема простого металлоискателя состоит из кварцевого генератора на элементах DD1.1, DD1.2, делителя частоты кварцевого генератора DD2.1, генератора на элементе DD1.3. В качестве катушки L1 этого генератора используется рамка металлоискателя.

Частота колебаний генератора 100 Гц, а двадцатая гармоника этого генератора имеет частоту 2000 кГц. При смешивании в элементе DD1.4 этой частоты с частотой кварцевого генератора получаются биения звуковой частоты, которые усиливаются транзистором VT1 и поступают на головные телефоны.

При приближении рамки металлоискателя к металлическому предмету индуктивность катушки изменяется. Это вызывает изменение частоты генератора, например, при изменении частоты генератора на 10 Гц частота двадцатой гармоники изменится на 200 Гц.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного металлоискателя повышенной чувствительности.

При этом в телефонах слышен тон с частотой 200 Гц. В ближней зоне поиска чувствительность прибора можно уменьшить. Для этого частота кварцевого генератора делится на 10 микросхемой DD2.1. Переключатель S1 при этом находится в нижнем положении.

Детали и конструкция

В металлоискателе можно использовать любые кварцы с частотой от 1 до 5 МГц, а головные телефоны-высокоомные 1600 Ом. Для изготовления рамки нужно из металлической трубки диаметром 12... 16 мм согнуть кольцо диаметром 200 мм. Концы трубок не должны между собой соприкасаться, чтобы не получился короткозамкнутый виток. Между концами трубки следует оставить зазор 10...20 мм.

Таблица 1. Перечень деталей, необходимых для изготовления металлоискателя.

Название, номинал	Количество, шт
Микросхема К561ЛА7	1
Микросхема К176ИЕ4	1
Кварц на 2000 КГц (от 1МГц до 5МГц)	1
Головные телефоны (высокоомные), 2 х 1600 Ом	1
Резистор 2,4 МОм	1
Резистор 5,1 КОм	1
Резистор 1 КОм	1
Резистор 680 Ом	1
Конденсатор 100 пФ	1
Конденсатор 3300 пф (3,3 нФ)	1
Конденсатор 5600 пф (5,6 нФ)	2
Конденсатор 300 пФ	1
Конденсатор переменный 12-260 пФ	1
Конденсатор 0,047 мкФ (47 нФ)	1
Конденсатор 0,47 мкФ (470 нФ)	1
Конденсатор электролитический 5 мкФ, 10В	1
Транзистор КТ361	1
Элемент питания 9В (Крона)	1
Разъем на 4 контакта	1

Примечание: также для изготовления поисковой катушки понадобится медный провод ЛЭШО 9x0,11.

По всей длине трубки по наружному диаметру ножовкой для металла делается пропил. Через этот пропил укладывается провод катушки, предварительно покрытый слоем клея БФ-2 или эпоксидной смолы. Количество витков - 36, провод ЛЭШО 9x0,11. Можно использовать и другой тип провода. После укладки провода рамку обматывают лентой из стеклоткани и пропитывают эпоксидной смолой. Рамку крепят к ручке-штанге.

При работе с металлоискателем конденсатором С5 подстраивают частоту до получения в телефонах биений с частотой 10...50 Гц. В этом положении наиболее легко заметить изменение тона. При приближении рамки к цветным металлам частота генератора увеличивается, при приближении к черным (сталь, чугун) - понижается.

В. Петрушенко, RB5EC, г.Днепропетровск.

Кварцованный металлоискатель

Металлоискатели, основанные на регистрации на биений, оказываются малочувствительными при поисках металлов со слабыми ферромагнитными свойствами, таких как, например, медь, олово, серебро. Повысить чувствительность металлоискателей этого типа невозможно, поскольку разность частот биения малозаметна при обычных методах индикации. Значительный эффект дает применение кварцованных металлоискателей. Металлоискатель, принципиальная схема которого приведена на рис. 17, а, состоит из измерительного генератора, собранного на транзисторе VT1, и буферного каскада - эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT2, отделенных кварцевым резонатором ZQ1 от индикаторного устройства - детектора на диоде VD2 с усилителем постоянного тока на транзисторе VT3. Нагрузкой усилителя служит стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА.

Рисунок 17- Кварцованный металлоискатель

Вследствие высокой добротности кварцевого резонатора, малейшие изменения частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления последнего, как это видно из характеристики, приведенной на рис. 1, б, а это, в конечном итоге, повысит чувствительность прибора и точность измерений.
Подготовка к поиску заключается в настройке генератора на частоту параллельного резонанса кварца, равную 1 МГц. Эта настройка производится конденсаторами переменной емкости С2 (грубо) и подстроечным конденсатором С1 (точно) при отсутствии около рамки металлических предметов. Поскольку кварц является элементом связи между измерительной н индикаторной частями устройства, его сопротивление в момент резонанса велико и минимальное показание стрелочного прибора свидетельствует о точной настройке устройства. Уровень чувствительности регулируется переменным резистором R8. Особенностью устройства является кольцевая рамка L1, изготовленная из отрезка кабеля. Центральную жилу кабеля удаляют и вместо нее продергивают шесть витков провода типа ПЭЛ 0,1 -0,2 мм длиной 115 мм. Конструкция рамки показана на рис. 17. Такая рамка обладает хорошим электростатическим экраном.
Жесткость конструкции рамки обеспечивается размещением ее между двумя дисками из оргетекла или гетйпакса диаметром 400 мм и толщиной 5-7 мм.
В приборе использованы транзисторы КТ315Б, опорный диод - стабилитрон 2С156А, детекторный диод тина Д9 с любым буквенным индексом. Частота кварца может быть в интервале частот от 90 кГц до 1,1 МГц. Кабель - типа РК-50.

Вариант № 3

Металлоискатель

Металлоискатель, принципиальная схема которого изображена на рисунке 18, собран всего на одной микросхеме К176ЛП2. Один из ее элементов (DD1.1) использован в образцовом генераторе, другой (DD1.2) - в перестраиваемом. Колебательный контур образцового генератора состоит из катушки L1 и конденсаторов Cl, C2, а перестраиваемого - из поисковой катушки L2 и конденсатора С4; первый перестраивают переменным конденсатором Cl, второй - подбором емкости конденсатора С4.

Рисунок 18 - Металлоискатель, принципиальная схема.

На элементе DD1.3 выполнен смеситель колебаний образцовой и переменной частот. С нагрузки этого узла - переменного резистора R5 - сигнал разностной частоты поступает на вход элемента DD1.4, а усиленное им напряжение звуковой частоты - па головные телефоны BF1.Прибором можно обнаружить пятикопеечную монету (доперестроечную денежную единицу) на глубине до 60 мм. А крышку канализационного колодца - на глубине до 0,6 м.

Вариант №4

Блок питания.

Рисунок 19 – Блок питания, принципиальная схема.

Вариант №5

Автоматическая защита сетевой радиоаппаратуры

Устройство предназначено для предотвращения перегрузки и неисправностей в радиоаппаратуре из-за отклонения сетевого напряжения питания за допуск. Оно будет особенно полезно на даче или в деревне, где нередки значительные колебания напряжения в сети. Часто используемые при нестабильной сети ферромагнитные стабилизаторы имеют узкий диапазон стабилизации и при значительных колебаниях напряжения (в сторону увеличения) просто выходят из строя. Для некоторой радиоаппаратуры опасно не только повышенное, но и пониженное напряжение сети.

Контролировать сеть измерительным прибором, каждый раз перед включением радиоприборов, неудобно да и неэффективно, так как отклонение может произойти в процессе работы. Но эту задачу может взять на себя автоматическое контрольное устройство, через которое и питается аппаратура. Электрическая схема устройства приведена на рис. 20 и состоит из четырехуровневого компаратора на элементах микросхемы D2, звукового генератора на элементах D3.1...D3.3, узла коммутации на транзисторе и реле К1, а также блока питания со стабилизатором напряжения на микросхеме D1.

Порог срабатывания компараторов устанавливается при настройке резисторами, отмеченными на схеме звездочкой "*". Их значения указаны на схеме ориентировочно. Настройка устройства производится при помощи ЛАТРА, изменяя напряжение питания на штекере ХР1. При этом резистором R15 устанавливаем превышение порога 245 В (на выходе D2/8 появится лог. "1"), а резистором R14 - снижение напряжения ниже 170 В (на выходе D2/8 лог. "0"). Для настройки удобно использовать многогабаритные регулировочные резисторы.

Настройку схемы лучше начинать с проверки работоспособности узла, показанного на рис. 20. При нажатии на кнопку ВКЛ (SB1), реле К1 срабатывает с задержкой примерно в 1 секунду и контактами К1.2 блокирует кнопку. Время задержки включения реле зависит от номинала емкости С2 и резистора R7. Выключение реле К1 может производиться кнопкой ОТКЛ (SB2) или же от схемы автоматики, когда на выходе микросхемы D3/11 появится импульс или лог. «1» (при выходе напряжения за допуск).

Рисунок 20 - Электрическая схема устройства.

Вариант № 6

Кодовый включатель

Предлагаемая схема может найти применение в любых устройствах, где требуется ограничить доступ посторонних к переключению режимов. В зависимости от того, что подключено на выходе схемы (электромагнит, реле, сигнализация и т. Д.), назначение может быть самым разным, например отключение режима охранной сигнализации.

В простейшем варианте, совместно с электромагнитом, схема может быть использована в качестве кодового замка. Его открывание производится набором известного ограниченному кругу лиц кода. Код состоит из 4 цифр (из 10 возможных). Кнопки с определенными цифрами необходимо нажать в заданной последовательности. Это позволяет иметь не менее 5040 возможных вариантов кода.

Код легко и оперативно можно сменить, переставив зажимы проводов с кнопками в любой последовательности. При установке кода нежелательно занимать цифры последовательного ряда (1, 2, 3, 4). Лучше, если код будет состоять из цифр вразброс, например: 9, 3, 5, 0.

Схема кодового устройства (рис. 6.1) собрана на двух микросхемах КМОП серии 561 ТМ2 (возможна замена на 564ТМ2). Что обеспечивает высокую надежность и экономичность работы. Потребление схемой микротока позволяет легко выполнить, при необходимости, автономное питание. По дойдет любой, даже не стабилизированный источник постоянного напряжения 4…15 В.

Работает электрическая схема следующим образом. В начальный момент, при подаче питания, цепь из конденсатора С1 и резистора R1 формирует импульс обнуления триггеров (на выходах 1 и 13 микросхем будет лог. «0»).

Рисунок 21 - Схема кодового устройства.

При нажатии на кнопку первой цифры кода (на схеме - SB4), в момент ее отпускания триггер D1.1 переключится, т. е. на выходе D1/1 появится лог. "1", так как на входе D1/5 есть лог. "1".

При нажатии очередной кнопки, если на входе D соответствующего триггера имеется лог. "1", т. е. предыдущий сработал, то лог. "1" появится и на его выходе.

Последним срабатывает триггер D2.2 , а чтобы схема не осталась в таком состоянии надолго, используется транзистор VT1. Он обеспечивает задержку обнуления триггеров. Задержка выполнена за счет цепи заряда конденсатора С2 через резистор R6. По этой причине на выходе D2/13 сигнал лог. "1" будет присутствовать не более 1 секунды. Этого времени вполне достаточно для срабатывания реле К1 или электромагнита. Время, при желании, легко можно сделать значительно больше, применив конденсатор С2 большей емкости.

В процессе набора кода нажатие любой ошибочной цифры обнуляет все триггеры. Если сигнал управления транзистором VT1 снимать с выхода не последнего триггера (например с вывода D2/12), то будет ограничено необходимое время на нажатие цифр кода. В этом случае даже при правильном, но медленном наборе кода выходной сигнал не появится.

Размещается схема вблизи кнопочной панели.

Все используемые детали, за исключением транзистора VT2, могут быть любого типа. Транзистор VT2 применен с большим коэффициентом усиления, и в случае использования в качестве нагрузки вместо реле электромагнита его нужно заменить на более мощный из серии КТ827.

Для открывания защелки дверного замка лучше использовать не электромагнит, а электромоторчик с редуктором. Такие узлы используются в составе автомобильных сигнализаций для автоматической блокировки дверей (их можно приобрести в магазине). Они потребляют небольшой ток (60...150 мА от 12 В) по сравнению с электромагнитом и позволяют иметь источник питания небольшой мощности, что особенно важно для автономного питания.

Вариант №7

Подключение удаленного датчика

Если же необходимо подключить удаленный датчик и провода невозможно скрыть, то шлейф охраны должен срабатывать при любом нарушении цепи (разрыве или замыкании).

Рисунок 22 - Электрическая схема для подключения удаленного датчика

Традиционное построение такой схемы связано с включением датчика последовательно с резистором в плечо моста. При разбалансе моста формируется сигнал срабатывания. В этом случае по цепи охранного шлейфа должен протекать ток более 5 мА, что не экономично, так как требуется мощный источник автономного питания Аналогичную задачу, но работая в импульсном режиме, выполняет схема на рис. 22 - она потребляет не более 1,5 мА.

Вариант № 8

Блокиратор нелегального подключения к линии

О необходимости установки такого устройства приходится задумываться в случае получения счета с АТС за междугородные разговоры, которых вы не вели. Ведь телефонные линии не защищены от несанкционированного подключения и появились мошенники, этим пользующиеся. В продаже уже появились блокираторы промышленного изготовления, но пока они неоправданно дорогие. Использование современной элементной базы позволяет сделать блокиратор довольно простым и миниатюрным.

Предлагаемое устройство размещается внутри ТА и позволяет заблокировать любые "пиратские" разговоры по данной линии с любого другого телефона. При этом подразумевается, что к линии не требуется подключать другие параллельные телефоны, - все остальные ТА схемой будут считаться "пиратскими".

Рисунок 23 - Электрическая схема блокиратора

В основе работы схемы, рисунок 23, используется пороговое устройство на транзисторе VT1, который контролирует уровень напряжения в ТЛ. Как известно, при поднятии трубки с аппарата, напряжение в линии падает с 60 до 5...15 В (зависит от сопротивления цепей ТА). Режим работы VT1 настраивается резистором R2 так, чтобы он при напряжении ниже +18 В запирался. При этом транзистор VT2 током через резисторы R3-R4 откроется, что приведет к срабатыванию оптронного ключа VS1.1. Резистор R7 закоротит ТЛ, что воспрепятствует импульсному набору номера на время заряда С2. Как только С2 зарядится - сработает ключ VS1.2 и разрядит С1. Этот процесс периодически повторяется, что исключает фиксацию схемы в режиме закорачивания линии после однократного срабатывания блокировки. Конденсатор С1 обеспечивает нечувствительность схемы к сигналу вызова в линии.

Устройство подключается параллельно звонку (или схеме звукового сигнализатора) до разделительного конденсатора так, чтобы при поднятии трубки оно отключалось контактами, связанными с положением трубки (S1). В этом случае не потребуется отключать устройство от линии при использовании собственного ТА, что удобно при эксплуатации.

Вариант № 9

Простой импульсный блок питания на 15 Вт

Данный источник может применяться для питания любой нагрузки мощностью до 15...20 Вт и имеет меньшие габариты, чем аналогичный, но с понижающим трансформатором, работающим на частоте 50 Гц.

Источник питания выполняется по схеме однотактного импульсного высокочастотного преобразователя, рисунке 24. На транзисторе собран автогенератор, работающий на частоте 20...40 кГц (зависит от настройки). Частота настраивается емкостью С5. Элементы VD5, VD6 и С6 образуют цепь запуска автогенератора.

Во вторичной цепи после мостового выпрямителя стоит обычный линейный стабилизатор на микросхеме, что позволяет иметь на выходе фиксированное напряжение, независимо от изменения на входе сетевого (187...242 В).

В схеме применены конденсаторы: С1, С2 типа К73-16 на 630 В; СЗ - К50-29 на 440 В; С4 - К73-17В на 400 В; С5 - К10-17; С6 - К53-4А на 16 В; С7 и С8 типа К53-18 на 20 В. Резисторы могут быть любыми. Стабилитрон VD6 можно заменить на КС147А.

Импульсный трансформатор Т1 выполняется на ферритовом сердечнике М2500НМС-2 или М2000НМ9 типоразмера Ш5х5 (сечение магнитопровода в месте расположения катушки 5х5 мм с зазором в центре). Намотка сделана проводом марки ПЭЛ-2. Обмотка 1-2 содержит 600 витков провода диаметром 0,1 мм; 3-4 - 44 витка диаметром 0,25 мм; 5-6 - 10 витков тем же проводом, что и первичная обмотка.

Рисунок 24 - Электрическая схема импульсного блока питания на 15 Вт

В случае необходимости вторичных обмоток может быть несколько (на схеме показана только одна), а для работы автогенератора необходимо соблюдать полярность подключения фазы обмотки 5-6 в соответствии со схемой.

Настройка преобразователя заключается в получении устойчивого возбуждения автогенератора при изменении входного напряжения от 187 до 242 В. Элементы, требующие подбора, отмечены звездочкой "*". Резистор R2 может иметь номинал 150...300 кОм, а конденсатор С5 - 6800...15000 пФ. Для уменьшения габаритов преобразователя в случае меньшей снимаемой во вторичной цепи мощности номиналы электролитических фильтрующих конденсаторов (СЗ, С7 и С8) можно уменьшить. Их величина связана с мощностью нагрузки соотношением:

Вариант № 10

Радиопередатчик

Рисунок 25 – Радиопередатчик, схема электрическая.

Вариант №11

Усилитель мощности УКВ.

Идея использовать полевой транзистор КП904А в усилителе мощности диапазона 2 м возникла поневоле - во время работы в "тропо" вышел из строя транзистор КТ931А, а заменить его было нечем. Тогда выбор пал на КП904А (по справочным данным он работоспособен до частоты 400 МГц). Усилитель на этом транзисторе некритичен к качеству источника питания (в моем случае он питается нестабилизированным напряжением +55 В при емкости выходного конденсатора источника питания 10000 мкФ), не требует принятия специальных мер для стабилизации тока покоя транзистора и имеет очень простую схему (рис.1). При входной мощности 4...5 Вт выходная мощность составляет 20...25 Вт на нагрузке 75 Ом.

Рисунок 26 – Схема усилителя мощности УКВ.

Вариант №12

Микропередатчик.

Схема в настройке, практически, не нуждается (необходимо только подобрать частоту растяжением или сжатием витков катушки L1).

Рисунок 27 – Микропередатчик, схема электрическая

Преимущества данной схемы:

Высокая стабильность частоты (Частота не уходит при касании рукой антенны, катушки)

Высокая чувствительность

Высокая выходная мощность

Технические характеристики:

Рабочая частота - 87..108Мгц около 96Мгц

Тип модуляции - частотная

Дальность приёма - 100..800м

Питание - 9в

Потребляемый ток - 25мА

Время непрерывной работы - 14 часов, а с хорошей батарейкой все 18 часов

VT1- КТ3130Б9 (можно заменить на КТ315Б, с наибольшим усилением, не менее 200)

VT2-КТ368А9 (можно заменить на КТ368АМ)

VT3-КТ3126Б (транзисторы распространённые, найти легко)

R1 = 12k, R2 = 220..300k, R3 = 3,9k, R4 = 20k, R5 = 20k, R6 = 200Omk, R7 = 200Omk, C1 = 100p, C2 = 0.1mp, C3 = 0.1mp, C4 = 500..1000p, C5 = 22p, C6 = 12p, C7 = 39p, C8 = 33np.

Вариант №13

Для повышения эффективности и дальности SSB-связей используют ограничение сигнала по высокой (ВЧ) или низкой (НЧ) частоте. Лучшими параметрами обладают ВЧ-ограничители, в которых обработка сигнала происходит на промежуточной частоте. Они позволяют увеличить среднюю мощность сигнала передатчика на 6...9дБ. Незначительно, на 1...2 дБ, им уступают низкочастотные ограничители (сигнал обрабатывается в микрофонном усилителе). Но в то же время изготовить и настроить НЧ ограничитель значительно проще.

На рисунках 28 и 29 предлагаются схемы НЧ ограничителей, эффективность которых значительно превосходит ранее опубликованные разработки автора. Схема на рисунке 13.1 содержит всего два каскада, первый из которых на транзисторе VT1 представляет собой логарифмирующий усилитель. В качестве логарифмирующих элементов использованы диоды VD1 и VD2, включенные встречно-параллельно в цепь отрицательной обратной связи. Применение германиевых диодов позволяет получить выходное напряжение усилителя до 200 мВ эфф., а применение кремниевых - до 600 мВ.

Рисунок 28 – Схема НЧ ограничителя на двух каскадах

На транзисторе VT2 собран эмиттерный повторитель, позволяющий подключать усилитель практически к любому смесителю. Для регулировки уровня выходного ограниченного сигнала служит резистор R4. Применение этого резистора на выходе ограничителя позволяет использовать его как бы в качестве регулятора усиления по ПЧ в режиме передачи. Резисторы R1 и R5 предотвращают самовозбуждение каскада по постоянному току. Для этого в схеме (рис. 1) подбором резистора R2* устанавливается напряжение на коллекторе VT 1, равное +6 В.

Вариант №14

Простой ограничитель речевого сигнала

В схеме по рисунку 29 такое же напряжение на коллекторах VT1 и VT2 устанавливается подбором резисторов R2 и R5 соответственно. Приведенные в статье схемы были реализованы автором в конструкциях SSB-трансиверов: прямого преобразования, с ЭМФ, с кварцевым фильтром. При использовании практически любого типа динамического микрофона ограничители показали хорошее качество получаемого SSB-сигнала и отсутствие перемодуляции при значительных изменениях уровней сигналов, подаваемых с микрофона.

Рисунок 29 – Схема НЧ ограничителя

Вариант №15

Радиомикрофон 88-108 МГц

Отличительной особенностью данной схемы является эмиттерная модуляция, осуществляемая с помощью транзистора VT3. Для лучшей компоновки в корпусе, ширина платы разработана под длину элемента типа "Корунд", но первостепенное значение в минимизации изделия имеет принцип электрического решения самой схемы.
При применении микрофона МКЭ-3 диапазон частот составляет 50...15000 Гц.
Катушка L1-бескаркасная, имеет пять витков медного посеребрянного провода диаметром 0,9 мм на оправе диаметром 7 мм. Все резисторы типа МЛТ-0,125, электролиты С1-С4, С6 и С8 типа К50-35, высокочастотные конденсаторы С5 и С8 типа КТ-1. Длину антенны
можно уменьшить до 500 мм.

Рисунок 30 – Радиомикрофон, схема электрическая

Вариант №16

Радиомикрофон

Этот передатчик при скромных габаритах позволяет передавать информацию на расстояние до 300 метров. Прием сигнала может вестись на любой приемник УКВ ЧМ диапазона. Для питания подходит любой источник с напряжением 5...15 вольт.
Схема передатчика приведена на рисунке 31. Задающий генератор выполнен на транзисторе КП303. Частота генерации определяется эл-тами L1, C5, C3, 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 конеднсатор С2. Усилитель мощности выполнен на транзисторе VT3 типа КТ368. Режим его работы задается резистором R4. В качестве антенны используется кусок провода длиной 15...20 см.

Рисунок 31 - Радиомикрофон

Дроссели Dr1 Dr2 могут быть любые индуктивностью 10...150 uH. Катушки L1 и L2 наматываются на полистироловых караксах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками 100ВЧ или 50ВЧ. Количество витков - 3.5 с отводом от середины, шаг намотки 1 мм, провод ПЭВ 0.5 мм. Вместо КП303 подойдет КП302 или КП307.
Настройка заключается в установке необходимой частоты генератора конденсатором С5, получения максимальной выходной мощности путем подбора сопротивления резистора R4 и подстройке резонансной частоты контура конденсатором С10.

Вариант №17

Преобразователь напряжения

Простая и надежная схема преобразователя напряжения для управления варикапами в различных конструкциях, который вырабатывает 20 В при питании от 9 В. Выбран вариант преобразователя с умножителем напряжения, поскольку он считается самым экономичным. Кроме того, он не создает помех радиоприему. На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор импульсов, близких к прямоугольным. На диодах- VD1...VD4 и конденсаторах С2...С5 собран умножитель напряжения. Резистор R5 и стабилитроны VD5, VD6 образуют параметрический стабилизатор напряжения. Конденсатор С6 на выходе является ВЧ-фильтром. Ток потребления преобразователя зависит от напряжения питания и количества варикапов, а также от их типа. Устройство желательно заключить в экран для снижения помех от генератора. Правильно собранное устройство работает сразу и некритично к номиналам деталей.

Рисунок 32 - Схема преобразователя напряжения

Вариант №18

Блок зажигания

Как видно из принципиальной схемы блока, показанной на рисунке 33, основные ее изменения относятся к преобразователю, т.е. генератору зарядных импульсов, питающих накопитель-конденсатор С2. Упрощена цепь запуска преобразователя, выполненного, как и прежде, по схеме однотактного стабилизированного блокинг-генератора. Функции пускового и разрядного диодов (соответственно VD3 и VD9 по прежней схеме) выполняет теперь один стабилитрон VD1. Такое решение обеспечивает более надежный запуск генератора после каждого цикла искрообразования путем значительного увеличения начального смещения на эмиттерном переходе транзистора VT1. Это не снизило тем не менее общей надежности блока, поскольку режим транзистора ни по одному из параметров не превысил допустимых значений.

Изменена и цепь зарядки конденсатора задержки С1. Теперь он после зарядки накопительного конденсатора заряжается через резистор R1 и стабилитроны VD1 и V03. Таким образом, в стабилизации участвуют два стабилитрона, суммарным напряжением которых при их открывании и определяется уровень напряжения на накопительном конденсаторе С2. Некоторое увеличение напряжения на этом конденсаторе скомпенсировано соответствующим увеличением числа витков базовой обмотки II трансформатора. Средний уровень напряжения на накопительном конденсаторе уменьшен до 345...365 В, что повышает общую надежность блока и обеспечивает вместе с тем требуемую мощность искры.

Рисунок 33 - Схема блока зажигания

В разрядной цепи конденсатора С1 использован стабисторVD2, позволяющий получить такую же степень перекомпенсации при уменьшении бортового напряжения, как три-четыре обычных последовательных диода. При разрядке этого конденсатора стабилитрон VD1 открыт в прямом направлении (подобно диоду VD9 исходного блока).

Конденсатор СЗ обеспечивает увеличение длительности и мощности импульса, открывающего тринистор VS1. Это особенно необходимо при большой частоте искрообразования, когда средний уровень напряжения на конденсаторе С2 существенно снижается.

Вариант №19

Электронный регулятор

Электронный регулятор напряжения в системе автомобильного электрооборудования уже зарекомендовал себя как надежный, стабильный и долговечный узел. Ниже описан один из вариантов такого регулятора, в течение длительного времени испытанного на разных автомобилях и показавшего хорошие результаты. Особенностями регулятора являются использование триггера Шмитта в узле управления выходным транзистором и наличие температурной зависимости регулируемого напряжения. Регулятор смонтирован в корпусе реле-регулятора РР-380 и полностью его заменяет.

Первая из указанных особенностей позволила снизить мощность рассеяния на выходном транзисторе за счет большой скорости его переключения. Вторая позволяет автоматически уменьшать напряжение зарядки аккумуляторной батареи при повышении температуры в моторном отсеке. Известно, что зарядное напряжение летом должно быть ниже, чем зимой. Невыполнение этого условия приводит к кипению электролита летом и недозарядке батареи зимой.

Принципиальная схема электронного регулятора изображена на рисунке 34. Регулятор состоит из трех функциональных узлов: входного узла управления, состоящего из резистивного делителя напряжения R1-R3, стабистора VD1 и стабилитрона VD2, триггера Шмитта на транзисторах VT1.VT2 и выходного ключа на транзисторе VT3 и диоде VD4.

Рисунок 35 - Принципиальная схема электронного регулятора.

Дроссель L1 служит для снижения пульсации напряжения на входе триггера, которые ухудшают эффективность регулирования. Элементы VD1 и VD2 формируют образцовое напряжение. Подводимое к входу триггера Шмитта напряжение равно разности между регулируемой частью входного напряжения и образцовым. Благодаря температурной зависимости напряжения на стабисторе VD1 и эмиттеряом переходе транзистора VT1 происходит уменьшение образцового напряжения при повышении температуры. В результате напряжение, подводимое к аккумуляторной батарее, уменьшается примерно на 10 мВ с повышением температуры на 1°С, что и необходимо для правильной эксплуатации батареи.

Триггер Шмитта выполнен по классической схеме. Конденсатор С1 не допускает возникновения высокочастотного возбуждения этого транзистора, когда он находится в линейном режиме, и не влияет на скорость переключения триггера. Разность между порогами напряжения переключения определяется соотношением номиналов резисторов R6 и R8 и равна примерно 0,03 В

Вариант №20

Бесконтактный прерыватель

Принципиальная схема бесконтактного прерывателя показана на рисунке 36. Датчик представляет собой катушку 11, которая вместе с конденсатором СЗ входит в состав генератора, выполненного на транзисторах VT1.1, VT1.2 микросборки VT1. При вхождении зубца диска в зазор магнитопровода катушки происходит срыв колебаний генератора, так как энергия электромагнитного поля катушки расходуется на образование вихревого тока в зубце.

Рисунок 36 - Принципиальная схема бесконтактного прерывателя.

В этот момент ток коллектора транзистора VT1.1 уменьшается, вызывая увеличение напряжения на коллекторе. Триггер Шмитта, выполненный на транзисторах VT2, VT3, формирует сигнал с крутыми фронтом и спадом. Транзистор VT4 работает в режиме переключения.

Вхождение зуба переключающего диска в зазор датчика соответствует моменту замыкания контактов прерывателя. Эквивалентный угол замкнутого состояния контактов определяется в основном угловой шириной зубца диска; этот угол выбран равным 50°. Небольшая погрешность в определении угла замкнутого состояния контактов обусловлена гистерезисом триггера Шмитта.

Температурная стабилизация генератора обеспечена отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R2, включенный в цепь эмиттера транзистора VT1.1, диодной термокомпенсацией (диодное включение транзистора VT1.2) и применением согласованной пары транзисторов, размещенных на одном кристалле. Ток через эмит-терный переход транзистора VT1.2 вы бран небольшим, около 1,5 мА. Благодаря этим мерам стабильность режима генератора сохраняется в температурном интервале -48...+90°С.

Вариант№21

Автомобильный радиосторож

В связи с ростом числа автомобилей и отдаленностью гаражей от квартир, актуальным стал вопрос охраны машин в ночное время во дворах домов. Если угнать автомобиль довольно сложно, то снять эмблему, вытащить магнитолу или аккумулятор не составляет большого труда. Большинство противоугонных устройств усложняют только запуск мотора автомобиля, но не защищают от хищения содержимого.

Есть устройства, срабатывающие на качание, исполнительным узлом которых является сирена или автомобильный сигнал. В ночное время они будят не только хозяина, но и соседей. Отключение аккумулятора полностью выводит такие устройства из строя.

От всех перечисленных недостатков свободен предлагаемый радиосторож.

Рассмотрим его работу.

Рисунок 37 – Автомобильный радиосторож, схема электрическая

Радиосторож состоит из высокочастотного генератора, модулятора и датчика качания. В дежурном режиме датчик качания разомкнут, и питание подается только на генератор. Приемник, находящийся в квартире, настраивается на несущую частоту генератора по пропаданию шумов в громкоговорителе.

Таким образом, даже при отключении аккумуляторе срабатывание радиосторожа определяется по резком) возрастанию шумов, и это также является признаком исправности линии "машина - квартира".

Вариант №22

Передатчик видеосигнала

Передатчик предназначен для амплитудно-частотной модуляции видеосигнла с видеоаппаратуры (видеокамер, тюнеров, магнитофонов, персональных компьютеров и т.д.) на телевизионный приемник. Предатчик подключают непосредственно к видеоаппарату, что исключает необходимость иметь видеовход на телевизионном приемнике.

Совместив такой передатчик с бескорпусной видеокамерой, нетрудно получить установку для бесппроводного наблюдения, а для экономичной работы батарей питания рекомендуется совместить это устройство с инфракрасным детектором присутствия, серийно выпускающимся многими зарубежными фирмами и стоящим относительно недорого, например детектором "REFLEX" фирмы "TEXECOM:" способным улавливать постороннее вмешательство, устойчив на ложное срабатывание, электромагнитное и радиочастотное излучение.

Рисунок 38 - Электрическая схема видеопередатчика

Дополнив схему видеопередатчика усилителем высокой частоты, выполненном на одном транзисторе типа КТ325, можно увеличить выходную мощность передатчика, и соответственно дальность беспроводной связи с телевизионным тюнером.
Принципиальная схема передатчика содержит один транзистор VT1 типа КТ603Г

Предатчик настраивают на частоту одного из свободных от телевизионного вещания каналов (например, 1...5 канал). Подстройка осуществляется с помощью подстроечного конденсатора С4, которым добиваются захвата немодулированного сигнала. Точная настройка передатчика производится резистором R1.

Сигнал от видеоприбора подается на вход передатчика в цепь эммитера транзистора через резистор R6 и конденсатор С9.
Промодулированный видеосигнал с коллектора поступает на колебательный контур L1C4 в антенну.

Ток в точке А подбирается в пределах 30...35 мА. Правильно собранный передатчик работает сразу. В случае отсутствия генерации необходимо проверить напряжение на эммитере транзистора VT1, причем напряжение на нем должно отличаться от напряжения на базе на 1...2 В в большую сторону. Передатчик следует питать от стабилизированного источника питания. Антанна должна иметь жесткую конструкцию, например типа телескопической. Вместо транзистора КТ603 можно использовать КТ608Б или другой, с подходящими параметрами. Передатчик желательно поместить в экран с целью уменьшения помех.