Схема и описание самодельного радио пейджера (40-48 МГц)
Предлагаемая конструкция предназначена для передачи на расстояние до 10 км голосовых сообщений о номерах позвонивших абонентов на домашний телефон.
Радиопейджер работает совместно с телефоном с автоматическим определителем номера (АОН) типа '‘РУСЬ", но при незначительных доработках функционирует слюбым АОНом.
Конструкция работает в разрешенном диапазоне частот 40.. .48 МГц и при этом не засоряет эфир теле- и радиоприемников (при правильной настройке).
Если перевести АОН в режим автоответчика, то кроме сообщаемого номера радиопеиджер передаст то. что хотел сообщить позвонивший абонент.
Таким образом, радиопейджер обладает теми возможностями, которые удовлетворят большинство радиолюбителей, имеющих у себя дома ДОН. Данное устройство отличается крайней простотой и хорошими характеристиками, проста в изготовлении и наладке.
Технические характеристики
- Радиус действия, км - 5...10
- Диапазон рабочих частот, МГц - 40...48
- Стабилизация частоты - кварцевая
- Вид модуляции - ЧМ
- Выходная мощность передатчика, не менее, Вт - 0,8
- Чувствительность приемника, мкВ - 1...2
- Ток потребления передатчика, не более, мА - 250
- Ток потребления приемника, не более. мА - 12
- Антенна передатчика наружная штыревая, см - 170
- Антенна приемника телескопическа, см - 20...40.
Принцип работы радиопейджера
Радиопейджер состоит из передатчика и приемника,разнесенных друг от друга на расстоянии до 10 км. Передатчик состоит из кварцевого генератора, умножителя частоты и усилителя мощности.
На рис. 1 приведена схема электрическая принципиальная приемника, Основу приемника составляет микросхема DA1 TDA7021, которая представляет собой супергетеродинный приемник с одним преобразованием частоты и звуковой генератор на микросхеме DD1 К561ЛА7. В качестве усилителя звуковой частоты приемника используется микросхема TDA7050.
Рис. 1. Принципиальная схема приемника радиопейджера.
На рис. 2 приведена схема электрическая принципиальная передатчика. При поступлении звонка на домашний АОН, происходит занятие телефонной линии и загорается светодиод “PRIVACY” (на АОНе).
Это напряжение запускает кварцевый генератор, собранный на транзисторе VT2 (рис. 2) по схеме емкостной трехтонки и работающий на основной частоте кварцевого резонатора ZQ1. При занятой линии АОН проговаривает голосовое сообщение о номере позвонившего абонента.
Это сообщение с динамика АОНа поступает на транзистор VT1 передатчика, который под воздействием НЧ сигнала изменят свою емкость. Таким образом, осуществляется частотная модуляция.
С кварцевого генератора промодулированный сигнал поступает на умножитель частоты, выполненный на транзисторе VT3. Сигнал с контура умножителя частоты через катушку связи L5 поступает на вход усилителя мощности, выполненного на транзисторе VТ4 . Умножитель частоты и усилитель мощности работают с высоким КПД в режиме класса “С".
Далее сигнал с усилителя мощности поступает на выходной П-контур, который согласует выходное сопротивление транзистора с антенной и фильтрует гармоники выходного сигнала.
Рис. 2. Принципиальная схема передатчика для пейджера.
Сигнал с антенны WA1 (рис. 1) поступает через избирательный контур L2, С15 на внешний УВЧ приемника, выполненный на транзисторе VТ1 КТ368.
Усиленный сигнал высокой частоты и сигнал гетеродина, контуром которого являются катушка индуктивности L1 и конденсатор С5*, поступают на смеситель внутри микросхемы, Сигнал ПЧ (около 70 кГц) с выхода смесителя выделяется полосовыми фильтрами, элементами коррекции которых являются конденсаторы С7 и С8, и поступает на вход усилителя-ограничителя.
Усиленный и ограниченный сигнал ПЧ поступает на ЧМ детектор. Демодулиро-ванный сигнал, пройдя через фильтр НЧ коррекции (внешним элементом коррекции которого является конденсатор C3), поступает на устройство бесшумной настройки (БШН), режимом работы которого можно управлять изменением емкости конденсатора С4.
На наличие несущей частоты реагирует (БШН) приемника, которая запускает звуковой генератор на микросхеме DD1. Таким образом происходит вызов в приемнике, сигнализирующий о поступлении голосового сообщения. Для принятия этого сообщения переключением SA1 отключают генератор на микросхеме DD1 К561ЛА7 и включают усилитель звуковой частоты на микросхеме DA2 TDA7050.
С выхода устройства БШН звуковой сигнал поступает на буферный усилитель микросхемы DA1 TDA7021. Сигнал звуковой частоты с выхода буферного усилителя поступает через регулятор громкости на вход усилителя на микросхеме TDA7050.
Настройка радиопейджера
Данное устройство при отсутствии ошибок в монтаже и использовании качественной элементной базы работает при первом включении. Необходимо отметить, что первое включение передатчика необходимо производить при подключенном нагрузочном безындукционном резисторе 51 Ом (1 Вт), включенным между выходом и общей шиной.
Перед началом измерений поднимают трубку на АОНе и переводят его в режим удержания линии "HOLD". При этом должен загореться светодиод “PRIVACY” на АОНе. Контроль работы задающего генератора осуществляют ВЧ вольтметром на базе транзистора VT3.
При этом резистором R4 добиваются оптимальной работы генератора. После этого контролируя ВЧ колебания на базе транзистора VТ4, настраивают умножитель частоты на вторую гармонику кварцевого резонатора, путем подстройки контура С8*. L4.
На более высших гармониках кварцевый резонатор возбуждать не следует, так как с ростом гармоники падает мощность передатчика.
Затем настраивают выходной каскад, подстройкой П-контура L7, С9*. C10*, контролируя ВЧ колебания на нагрузочном резисторе по максимуму напряжения.
Используя контрольный приемник, подбирают резистором R2 оптимальный режим модуляции по наилучшему качеству сигнала на выходе приемника. При этом, не забывая устанавливать оптимальную величину смещения на транзисторе резистором R1 при минимуме гармонических искажений.
Настраивают приемник на частоту передатчика подстройкой контура L1 гетеродина. Далее настраивают избирательный контур L2, С15* на частоту передатчика и подстраивая удлиняющую катушку L3, добиваются максимальной чувствительности приемника.
Подстройкой сопротивления резистора R3 добиваются надежного срабатывания звукового генератора на микросхеме DD1 при включении передатчика.
Подстройкой сопротивления R2 подбирают желаемую частоту включения звукового генератора, а подстройкой сопротивления R1 добиваются его генерации на частоте механического резонанса пъезоизлучателя, что скажется на громкости его звучания.
Громкость звуковых сообщений регулируют переменным резистором R4. Элементы помеченные П подбираются при регулировке. На этом настройка радиопейджера закончена.
Детали и конструкция
Кварцевый резонатор лучше использовать импортный на частоту 20...24 МГц. Надо обратить внимание на то, что в устройство подойдут кварцевые резонаторы только с номиналами основной частоты, а не частоты механической гармоники. Микросхему TDA7021 можно заменить на ее отечественный аналог К174ХА34.
Но следует заметить, что отечественные аналоги работают неустойчиво в таком диапазоне. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7. Вместо микросхемы DA2 TDA7050 можно использовать любой низковольтный УНЧ.
Транзистор КТ368 можно заменить на любой ВЧ транзистор с граничной частотой не менее 500 МГц. Транзистор КТ645 можно заменить на КТ603.
Транзистор КТ610 в крайнем случае можно заменить на КТ646. Пьезоизлучатель в приемнике можно использовать ЗП-1, ЗП-З или импортный. Дроссели используются любые индуктивностью больше 20 мкГн.
Катушки передатчика L4, L7 и приемника LI, L2содержат 5...6 витков провода ПЭВ диаметром 0,6 мм намотанного на каркасе диаметром 4.. .5 мм с латунным или ферритовым подстрочником.
У катушки передатчика L4 и приемника L2 отвод выполнен от середины. Катушка L5 намотана поверх катушки L4 и содержит 3 витка того же провода. Количество витков удлиняющей катушки приемника L3 подбирают экспериментально, так как ее индуктивность зависит от длинны примененной антенны в приемнике.
Для питания передатчика можно использовать стабилизированный блок питания на 12 В, рассчитанный на ток не менее 500 мА. Антенна в передатчике используется наружная штыревая с противовесами, которая закрепляется на крыше дома. Различные конструкции наружных антенн на диапазон 40.. .48 МГц можно найти в соответствующей литературе.
Печатные платы нужно изготавливать с соблюдением особенностей построения ВЧ устройств, так как это в большей степени влияет на работоспособность конструкции в целом. Дальность связи во многом зависит от высоты подвеса и конструкции антенны, а также от настройки радиопейджера и может достигать до 10 км.
А. Шумилов. РМ-08-17.