Стабильный жук «Оса»

Стабильный жук «Оса»

Может использоваться в носимом варианте.
Дальность действия: 100 в 200 метров.
Частота: 85MHz - 110MHz

ОСА

Этот жук является довольно стабильным в работе благодаря использованию буферного каскада усилителя ВЧ.
Может эксплуатироваться как в стационарном ( расположенном в каком либо месте), так и в носимом варианте.
Жук имеет неплохие характеристики, которые будут описаны далее в статье. Одно из преимуществ – он собран на радиоэлементах широкого применения, по этому с комплектацией для сборки не должно возникнуть проблем. Детали, используемые в нем, можно приобрести практически в любом радиомагазине.

Принципиальная схема жука «ОСА»

Применение в колебательном контуре подстроечного конденсатора дает нам возможность перестраивать частоту генератора в пределах диапазона 88 – 108 мгц.
Подстройка к краям этого диапазона осуществляется сжатием-растяжением витков катушки.


Внешний вид жука
Немного о замене транзисторов в схеме.
Многие транзисторы отлично работают с сигналами звуковой частоты, но когда дело доходит до генераторов ВЧ то тут могут начаться проблемы. Поэтому в генераторах весьма рекомендуется использовать транзисторы. Граничная частота которых не ниже 300мгц.
Очень часто случается так, что транзисторы даже одного типа ведут себя по разному. С некоторыми не возникает проблем генераторы, собранные на них, начинают работать сразу. К сожалению это не всегда бывает и приходится из транзисторов одной партии выбирать лучшие, с которыми не возникает подобных проблем.

ЭЛЕКТРЕТНЫЙ МИКРОФОН
Электретный микрофон имеет очень высокую чувствительность, и на его выходе можно получить напряжение достаточно большого уровня.
Но такое тоже бывает не всегда, так как одна партия от другой так же может отличаться.
Если вы приобретаете такие микрофоны в магазинах, то требуйте с продавца описание и характеристики. При отсутствии описаний и характеристик микрофоны лучше заказывать в специальные конторы, торгующие радиодеталями.

Фото размещения деталей на схеме
Использование.
Как было сказано выше, частота данного радиомикрофона стабильна за счет использования дополнительного каскада. Каскад предотвращает влияние рук и тела на частоту работы устройства. Жук первоначально разрабатывался для таких применений, как микрофон для ректора. Он позволяет размещать себя на одежде, при этом частота во время движении не уходит в сторону.
Схема может передавать сигнал до 100 – 200 метров, когда она расположена подальше от внешне влияющих факторов, таких как стены, металлические преграды. Но, при размещении его на теле, в кармане и т.п. снижает дальность устройства, так как само тело поглощает часть переданной энергии и не дает далеко распространяться. При настройке жука на диапазон необходимо учитывать тот факт, что его частота может быть помехой радиовещательным станциям. Поэтому рекомендуется настраивать его на диапазон, в котором отсутствуют вещательные р-станции, дабы не создавать помех.
Жук показал отличные результаты при передаче звуковой информации. Так как используется частотно-модулированный сигнал, принимаемый сигнал оказался очень чистым.
Ниже приводим рисунок печатной платы со стороны проводников.


Фото печатной платы со стороны проводников.

Как видно из данного фото, при разработке были соблюдены основные правила монтажа устройств ВЧ. Проводники рассчитаны и рассположенны так, чтобы обеспечить качественную работу жука. При монтаже ВЧ устройств всегда считалось первым правилам то, чтобы проводники имели минимальную длину и по возможности не были параллельными друг другу. Это устраняет потери энергии в проводниках и предотвращает возбуждение схемы на высоких частотах из-за паразитных обратных связей.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
Чувствительность ОСЫ зависит в большой степени от величины резистора нагрузки в цепи микрофона. Мы использовали 39k. Если Вы хотите увеличивать чувствительность, то резистор может быть уменьшен до 33k. Но не ниже, иначе схема может возбудиться на звуковой частоте.
При пайке старайтесь не перегревать микрофон, иначе его мембрана и другие внутренности могут быть легко повреждены. Если микрофон шумит с треском, на подобие звука жарения яичницы, значит он поврежден. Наиболее вероятная причина этому – перегрев при пайке. В дальнейшем очень просим вас обратить на это внимание.

Описание работы и происходящих процессов в схеме.
При среднем звуковом давлении микрофон развивает сигнал от 2 до 20 милливольт, который отражается на нагрузочном резисторе 39 ком.
Этот сигнал поступает на базу транзистора каскада усилителя звуковой частоты.
Транзистор усиливает сигнал примерно в 70 – 100 раз.
Сигнал с его коллектора через конденсатор 100 нф поступает на базу генераторного транзистора.
Конденсатор 1n блокирует базу генератора с общим проводом, превращая каскад в усилитель с общей базой.
Положительная обратная связь в каскаде генератора ВЧ образуется конденсатором емкостью 10 пикофарад, включенным между коллектором и эмиттером транзистора.
Подстроечный конденсатор емкостью 2-10 пф, включенный параллельно контуру, обеспечивает возможность перестройки генератора по диапазону.
Сигнал с эмиттера генераторного транзистора через конденсатор емкостью 10 пф поступает в оконечный буферный каскад усиления ВЧ сигнала.
Антенна длинной 170 см настроена на половину длинны волны излучения, что соответствует частоте 90 мгц.
Конденсатор на 22n, включенный параллельно шинам питания схемы блокирует прохождение ВЧ и НЧ сигнала в источние питания, тем самым обеспечивая стабильную работу схемы в целом.
Частотная модуляция в схеме осуществляется посредством действия переменного сигнала звуковой частоты на переходы генераторного транзистора.
Изменение частоты происходит за счет изменения внутренних емкостей транзистора. Вслед за изменением напряжения на базе транзистора изменяется и рабочая частота. Так мы получаем частотную модуляцию.
Получение частотной модуляции в схемах подобного типа, путем изменения межэлектродных емкостей транзистора является самым простым. Тем не менее качество сигнала получилось отличным.
Использование частотной модуляции, как говорилось выше, позволяет нам получить высокое качество звучания передаваемого сигнала без искажений.

Конструкция

Резисторы с цветовой маркировкой
1 - 330R (оранжевый-оранжевый-коричневый)
1 - 470R (желтая-пурпурная-коричневая)
1 - 22k (красная-красная-оранжевая)
1 - 39k (оранжевая-белая-оранжевая)
1 - 47k (желтая-пурпурная-оранжевая)
1 - 150k (коричневая-зеленая-желтая)
1 - 1M (коричневая-черная-зеленая)
Конденсаторы.
1 - 2-10p подстроечный
2 - 10p керамический
1 - 39p керамический
1 - 1n керамический (102)
2 - 22n керамический (223)
1 - 100n монолитный (104)
3 - BC 547 или 2N 2222 или спохожими параметрами
1 - 6 витков диаметр 0.5mm на оправке 3мм
1 – электретный микрофон
1 – мини штеккер
2 - AAA элементы
1 – Антенна длинной 170см
1 – Печатная плата

Все компоненты устанавливаются на печатной плате. Все зделано очень компактно.
Микрофон устанавливать в последнюю очередь, так как есть вероятность его повредить при монтаже других деталей.
Для качественной пайки паяльник должен быть хорошо разогрет.
Так же следует уделить внимание при пайке транзистора. Он так же боится перегрева.
Концы радиодеталей перед пайкой желательно укоротить до минимальной длинны.

Замена транзисторов
Ниже приведена таблица, по которой можно подобрать аналог транзисторам, используемым в схеме.
Запомните, транзисторы, работаюшие в каскадах усиления НЧ, плохо работают, либо не работают вообще в каскадах высоких частот.
Вы должны делать вашим собственным исследованием если Вы предназначаетесь строить проект из ваших собственных компонентов.


Контурная катушка
Катушку придется изготовить самостоятельно. Кончики провода, необходимые для пайки катушки, желательно предварительно зачистить, иначе потом при зачистке вы можете ее помять, повредить. Кончики зачищаются острым предметом, например скальпелем. После зачистки выводы необходимо облудить.

Пподстроечный конденсатор.
Этому компоненту так же нужно уделить особое внимание при пайке. Большинство конденсаторов используют в качестве изолирующей прокладки пластик, который так же может деформироваться при перегреве. Это приведет к необратимым изменениям его рабочей емкости.

Настройка частоты передатчика
Частоту можно изменять многими способами.
Изменением (добавлением или удалением лишних витков катушки), сжатием-растяжением витков, изменение емкости, включенной в контур генератора.
Для диапазона 85мгц катушка должна содержать 7 витков. Для 100мгц число витков можно уменьшить до пяти.


Итак, после установки и пайки деталей на плату пришло время испытаний нашего изделия.
Первым делом нам нужно определить, работает ли радиомикрофон.
Самый простой способ – это расположить радиоприемник рядом с жуком и попытаться настроиться на него. Если в момент настройки приемника на станцию вы услышите писк, свист в динамике, значит жучек работает.
Если ничего подобного не наблюдается, значит нам нужно определить, есть ли генерация.
Для этого соберем схему простого ВЧ пробника, показанную ниже на рисунке.
Схема представляет собой простейший ВЧ вольтметр, сделанный виде приставки к мультиметру.
Мультиметр устанавливается на самый чувствительный предел измерения постоянного напряжения.
Приставка через конденсатор 100пф подключается к точке припайки антенны. В момент подачи питания на передатчик светодиод приставки должен светиться, а стрелка прибора должна отклониться на некоторое деление, что свидетельствует о наличии ВЧ генерации.


Данная приставка не претендует на точный измерительный прибор, но для визуального наблюдения годится в самый раз.
Список компонентов, используемых в приставке:
Резистор 470 Ом
Керамический конденсатор на 100пф
Керамический конденсатор на 100нф
2 диода типа 1N 4148
Два выходных проводника длинной по 5см
Печатная плата для приставки не используется.
Если свечение светодиода и отклонения стрелки прибора не наблюдается, значит, генератор ВЧ не работает.
Относительно общего провода замеряем напряжение на коллекторе транзистора генератора. Оно должно ровняться источнику питания, т.е. 3 вольта. Затем измеряем напряжение на эмиттере того же транзистора, оно должно быть почти 2v. Если оно равно 0 вольт, значит, транзистор не работает или резистор 470 ом не исправен. Напряжение на базе должно быть почти 2.6v.
Если напряжения на измеряемых точках соответствует, но индикации наличия излучения нет, то необходимо увеличить емкость обратной связи между коллектором и эмиттером транзистора.
Конденсатор 1нф в цепи базы транзистора тоже имеет огромное значение при генерации. Если последней нет, то его также необходимо увеличить до 2..5нф.
Конденсатор на 22нф, включенный параллельно шинам питания так же нужно увеличить до 0.1мкф, для более устойчивого запуска генератора. Необходимо так же проверить остальные компоненты устройства на исправность.
Если все детали исправны, нет ошибок в монтаже, напряжения в контрольных точках соответствуют – схема должна заработать сразу.
Остается последний этап – настройка на нужный диапазон.
Настройку производят путем сжатия-растяжения витков катушки и подстройкой емкости триммера (подстроечного конденсатора).
Точной настройке соответствует пропадание шумов в радиоприемнике и возможного появления фона возбуждения – обратной связи по звуку. В этом случае уменьшите уровень громкости в приемнике.
Не забывайте контролировать напряжение на батарее при подключенной нагрузке. Так как оно так же может просесть.
Допускается подключение передатчика на момент настройки к стабилизированному источнику питания.

Скачать плату .lay

 Перевод от Flight