Генератор высокой частоты

Сегодня разбираемся с генераторами. Радио - это для меня отдельная любимая тема :) Жалко, что свои радио-проекты я в блог никогда не постил. Но есть возможность это дело подправить. Всегда хотел создать здесь отдельную ветку, посвящённую радиолюбительству.

Итак, зачем мне генератор? Генератор мне затребовался для давней идеи - строительства супергетеродина. Приёмник прямого усиления построен (хотя, я планирую в скорости к нему ещё вернуться и кое-что там доделать). Но вот уже несколько лет хочу наладить супер. Там, как известно, нужно откалибровать промежуточную частоту. Частотомер у меня уже есть, а вот генератора регулируемого нет - пора его сделать!

Что за штука "генератор"?

Генератор должен что-то генерировать :) Генерирует он переменный ток нужной нам частоты. Для получения нужной частоты используется такая прекрасная вещь, как колебательный контур. Состоит он из катушки и конденсатора, подключённых параллельно. Можно подключить и последовательно, но тогда частоту  он будет выпускать, а нам надо, чтоб она в нём прямо вот колебалась и колебалась. Короче, похоже на маятник. Но маятник, надо постоянно подталкивать, чтобы тот качался. Вот и наш контур надо периодически "подталкивать", чтоб колебания не затухали. Для этого используется или транзистор или вакуумная радиолампа. Я не стал извращаться с генератором на лампе, а нашёл хорошую схему простейшего генератора на лучшем друге всех пионеров - на КТ-315! :) Их есть у нас! Ежели у вас нет, то и не надо)) Возьмите себе лучше BC-547 или что-нибудь другое высокочастотное. 

Есть ещё одно замечательное явление, которое называется положительной обратной связью (ПОС). Это когда микрофон слишком близко к колонкам подносят - начинается жуткий свист. В системе микрофон-колонки началось самовозбуждение - система стала генератором. То же происходит и с транзистором. Возникшее колебание на контуре возвращается в него снова и снова, так как он как бы подключается сам на себя, и лавинообразно усиливается. В нашей схеме мы подключаем коллектор транзистора к его же эмиттеру через конденсатор примерно 15 пикофарад. 

Схему я взял вот здесь: https://radiokot.ru/start/analog/bugs/03/ 

Конденсатор взял, разумеется, переменный! 

Катушка на каркасе от туалетной бумаги - витков 17... делал на свой реген давно. Вообще катушку попробовать можно любую. Для УКВ нужно меньше, думаю, витка 3. У меня получилось что-то от 0 до 5 мегагерц в результате. Однако, недостаток схемы такой, что отрегулировать на нужную частоту практически невозможно - нужна очень плавная настройка, чем, собственно, и надо заняться. Но первый генератор собрали)

Практически на коленке. Похвалиться особо нечем, но ведь работает!

"Какая рыба в океане плавает быстрее всех?"

Собственно, дорогой Борис-Борисыч в песне так и не отвечает на поставленный вопрос, потому что вряд ли суть в этом :) Как и строительство приёмников, и всяких прочих причендалов - не суть строительство. В общем, ах да... рыба! Нам нужна рыба! :)

Рыбой радиолюбители когда-то давно прозвали макетную плату с дырочками, на которой, собственно, и происходит всё действо. Нечто подобное просверлено и у меня :) Давно просверлено, ещё в старорежимные времена, когда об али-экспрессе ходили только народные байки, но никто им ещё из родных и знакомых не пользовался... ладно, не так уж и давно я её сделал.

Пятьсот с лишним дырочек просверлены вручную.
Интересные были времена...

Схему я взял с сайта "cxem.net", но, как водится, её немного доделал.

Ссылка: http://cxem.net/beginner/beginner127.php

Совершенно не разобрался, зачем там транзистор, который реально в добавок ещё и греется. Тем более, что он без токовой защиты воткнут, да и по схеме что-то непонятно, почему автор повесил в воздухе коллектор. А если повесить на него плюс, то... в общем, мне жалко свой транзистор :) Да и прямоугольника у меня на выходе почему-то не получилось. Так что я убрал лишние детали)) Получилась вот такая схемка:

Достоинство схемы - всё ну оооочень просто!

Пробежимся по деталям: 

Питаю я всё от своего нового БП (не зря же я его, в самом деле, делал). Так что по входу стоит КРЕНка на 5 вольт и фильтрующий кондёр на 1000 мкФ. По входу даю +12, можно любое напряжение, которое есть в даташите на 7805. Фильтрация почти идеальная, по входу на схему идёт +5,04 В с колебаниями +/- 1 мВ! Очень рекомендую всё же запитать батарейками (просто у меня сейчас с этим напряг, ждём Китай :)) И вообще всё радио лучше питать от батареек, потому что ток от них рооооооооовный! Ну ладно, меня пока что устраивает. Тут цифровой сигнал, на самом деле, так что помехи особо не передаются, вроде. Но чем выше частота, тем больше проблем со стабильностью и настройками, так что думаю, лучше всё-таки батарейки.

С питанием разобрались.

Потенциометры по 47к, попробуйте другие, если есть. Это частота и скважность тоже немножко. Но регулировка кривенькая, так что крутить надо всё :)

По подключению 555, вроде, вопросов быть не должно. На 2 и 6 ногу, что соединены, подаётся также ёмкость. Её надо подбирать.

На 1 мкФ у меня генерация срывалась где-то на 3 кГц

На 1 нФ - уже на 400-1200 кГц.

Можно сделать как у автора схемы - переключатель на несколько кондёров по диапазонам. Это всегда пожалуйста :)

Между выводами нужно поставить переменный резистор, чтобы отрегулировать прямоугольный сигнал, если это не принципиально, то можно и не ставить, и не регулировать

:) Но примерный вид осциллограмм я изобразил на схеме.
Вообще, осциллограф здесь тоже будет очень не лишним, увы, мой удовлетворительно работает только на частотах в несколько десятков килогерц. Но для общей наладки и этого хватило - где какой сигнал получается я смог увидеть сразу, а не гадать как в стародавние времена - а работает ли агрегат вообще.

Вышло вот такое чудо. 

Конструкция вышла рабочая, но собирать для практических целей его я не очень рекомендую. Настройка крайне капризная. Эксперименты с переменным конденсатором тоже не принесли желаемого результата. Сидеть несколько дней и подбирать ёмкости с сопротивлениями желания нет. Схема останется, как интересный эксперимент - не более.

Генератор генерирует. Что теперь?

Всё-таки не зря же мы его собирали, надо испытать :)
Берём и подключаем выводы в антенну и заземления приёмника.
Моего приёмника прошу не пугаться) На чём нравится, на том и слушаю.

Да, вот так вот акустическим проводом

Далее рассчитываем длину волны, исходя из наших килогерц, что нам рисует частотомер. Я использую для этого приложение ElectroDroid на телефоне. Можно использовать листочек, карандаш и калькулятор - всё на любителя.

Вот что видим на частотомере

Скорость электромагнитной волны (она же скорость света) 300 000 000 м/с делим на частоту. В итоге получаем 1453,9 метра.
Находим соответствующий диапазон. Это длинные волны. И вертим ручку приёмника.

Возможно, видно красненькую полоску на 1400+

В результате в ожидаемом диапазоне появится характерный высокий свист. Проверяем - расстраиваем или выключаем генератор, свист тоже уходит. Всё, устройство готово. Но лично я по нему гетеродин настраивать не буду :)