Схема № 12. Детектор жучков с логарифмической шкалой на 12 светодиодах и звуковой индикацией рассмотрен на http://www.radioland.net.ua/sxemaid-62.html. В состав детектора поля входят ФВЧ, усилитель ВЧ, диодный детектор, усилитель постоянного тока с логарифмической зависимостью коэффициента усиления, звуковой генератор с изменяющейся частотой и светодиодная шкала из 12 светодиодов.

Детектор способен регистрировать работающие радиомикрофоны в диапазоне частот 20—600 МГц. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 4.12.

Сигнал, наводимый в антенне, фильтруется ФВЧ на элементах С2, L1, СЗ, L2 и поступает на широкополосный апериодический усилитель. Последний выполнен на высокочастотном транзисторе VT1 типа КТ3101.

Рис. 4.12. Детектор жучков с логарифмической шкалой на 12 светодиодах и звуковой индикацией

Нагрузкой усилителя служит эмиттерный повторитель на транзисторе VT2 типа КТ3101. Сигнал, снимаемый с регулятора чувствительности — резистора R4, поступает через конденсатор С6 на диодный детектор, собранный на диоде VD1 типа Д9Б.

Высокочастотные составляющие фильтруются RC-фильтрами R5, С7 и R6, С8. Низкочастотный сигнал поступает на усилитель на микросхеме DA1 типа КР140УД1208. Коэффициент усиления этого усилителя определяется значением резистора R9. При малом уровне входного сигнала усилитель на DA1 имеет большое усиление. По мере увеличения сигнала происходит открывание диода VD2 типа КД522, сопротивление которого изменяется по логарифмическому закону. Это приводит к изменению сопротивления обратной связи также по логарифмическому закону. С выхода усилителя на микросхеме DA1 сигнал поступает на светодиодный индикатор и звуковой генератор.

Звуковой генератор выполнен на транзисторе VT3 типа КТ315 и микросхеме DD1 типа К561ЛА7. Конденсатор С9 заряжается через резистор R11 до напряжения открывания транзистора VT3. Это приводит к смене уровня логической единицы на уровень логического нуля на коллекторе транзистора VT3. При этом катод диода VD3 типа КД522 оказывается подключенным через резистор R18 к минусу источника питания.

Конденсатор С9 быстро разряжается через цепь VD3, R18, что ведет за собой закрывание транзистора VT3. Конденсатор С9 снова начинает заряжаться и весь процесс повторяется. Прямоугольные импульсы преобразуются пьезокерамическим преобразователем ZQ1 типа ЗП-22 в звуковые.

При увеличении напряжения на выходе усилителя DA1 уменьшается время заряда конденсатора С9 до напряжения открывания транзистора VT3, а это, в свою очередь, приводит к увеличению частоты следования импульсов генератора. Таким образом, при увеличении уровня входного сигнала происходит повышение тональности звукового сигнала.

Основой светодиодного индикатора является микросхема DA2 типа КМ1003ПП2. Микросхема КМ1003ПП2 является специализированной и выполняет функцию управления светодиодной шкалой, обеспечивая высвечивание столбика на шкале из 12 светодиодов, которые загораются поочередно при изменении входного напряжения от минимального до максимального значения. Яркость свечения светодиодов поддерживается постоянной.

Входной сигнал, через делитель напряжения на резисторах R13, R16, поступает на вход микросхемы DA2 (вывод 17). На выводы 16 и 3 микросхемы DA2 подаются уровни опорного напряжения, определяющие, соответственно, минимальное (светодиоды не горят) и максимальное (горят все светодиоды) значения входного сигнала.

Питается устройство от источника питания напряжением 5,6 В. Светодиод VD4 типа AЛ307 служит для индикации включения прибора.

Все используемые детали малогабаритные. Детали ФВЧ описаны выше. Микросхема DA1 может быть заменена на КР1407УД2 или любой другой операционный усилитель со своими цепями коррекции. Вместо микросхемы DD1 можно применить K561ЛE5. При замене диода VD1 на ГД507 диапазон прибора может быть увеличен до 900 МГц.

Схема № 13. Детектор жучков с линейной шкалой из восьми светодиодов, регулировкой чувствительности и звуковой индикацией представлена на http://cxem.net/indicator/indicator5.php.

Отличительной особенностью данного детектора поля является: фильтр высокой частоты на входе, усилитель постоянного тока на двух операционных усилителях, звуковой генератор, линейная светодиодная шкала и индикатор разряда батареи. Все это делает данное устройство, несомненно, более простым и удобным в эксплуатации. Принципиальная схема детектора поля приведена на рис. 4.13.

Сигнал, принимаемый антенной, поступает на фильтр высокой частоты на элементах С2, L1, СЗ, L2, необходимый для подавления сигналов частотой менее 20 МГц.

Примечание.

Это необходимо для уменьшения уровня низкочастотных сигналов, обычно составляющих фоновое радиоизлучение.

Рис. 4.13. Детектор жучков с линейной шкалой из восьми светодиодов, регулировкой чувствительности и звуковой индикацией

С ФВЧ сигналы частотой более 20 МГц поступают на вход апериодического широкополосного усилителя высокой частоты, собранного на транзисторе VT1 типа КТ3101. С нагрузки усилителя (резистора R2) напряжение высокой частоты через конденсатор С5 по ступает на диоды VD1, VD2 типа ГД507, входящие в состав резистивно-диодного моста.

Для балансировки моста используется резистор R4. Продетектированное низкочастотное напряжение, сглаженное конденсатором С6, поступает на усилитель постоянного тока, выполненный на двух операционных усилителях DA1.1 и DA1.2, входящих в состав микросхемы К1401УД1.

С выхода элемента DA1.1 постоянное напряжение поступает на генератор звуковой частоты, выполненный на операционном усилителе DA1.3. Частота генератора зависит от уровня постоянного напряжения на неинвертирующем входе элемента DA1.3, которое, в свою очередь, зависит от уровня входного сигнала.

Примечание.

Таким образом, чем больше уровень входного сигнала, тем выше частота генератора звуковой частоты.

С выхода генератора звуковой сигнал поступает на базу транзистора VT4 типа КТ315, в коллекторную цепь которого включен пьезокерамический преобразователь ZQ1 типа ЗП-1.

Микросхемы DA2 и DA3 типа К1401УД1 составляют основу линейной шкалы. Операционные усилители, входящие в состав этих микросхем, включены по схеме компараторов напряжения. На неинвертирующие входы этих компараторов поступает опорное напряжение с линейки резисторов R14—R21.

Другие входы компараторов соединены вместе, на них поступает постоянное напряжение с выхода усилителя постоянного тока DA1.2. При изменении этого напряжения от 0 до максимального значения происходит переключение компараторов, на выходе которых включены светодиоды VD5—VD14, образующие линейную светоизлучающую шкалу. Чем выше уровень сигнала на входе, тем больше светодиодов включено.

Для уменьшения потребляемого светодиодной шкалой тока используется принцип динамической индикации. Для этого на базу/транзистора VT2 типа КТ315 поступают импульсы с генератора звуковой частоты DA1.3, вызывая поочередное закрывание и открывание транзистора VT2.

При закрывании транзистора VT2 положительное напряжение источника питания через резистор R32 поступает на катоды светодиодов VD5—VD14, что приводит к запиранию последних. Ток через светодиоды не течет и они гаснут.

При открывании транзистора VT2 катоды светодиодов замыкаются на минус источника питания, и те светодиоды, на аноде которых присутствует положительное напряжение, загораются. Благодаря инерционным свойствам человеческого глаза мигание светодиодов становится незаметным.

Индикатор разряда батареи выполнен на элементе DA1.4 и светодиодах VD13, VD14. При снижении напряжения источника питания уменьшается ток, протекающий через стабилитрон VD15 и светодиод VD13 и, соответственно, напряжение на аноде VD13. Это вызывает включение светодиода VD14. Уровень срабатьюания устанавливается подстроечным резистором R33 при настройке. Все устройство питается от стабилизатора, собранного на элементах VT3, VD15, VD13, R34, С8.

Детали. В устройстве использованы резисторы типа МЛТ-0,125. Светодиоды VD5—VD14 могут быть любыми. Диоды VD1—VD4 — любые высокочастотные германиевые. Катушки L1 и L2 бескаркасные, диаметром 8 мм, намотанные проводом ПЭВ 0,6 мм. Катушка L1 — 8 витков, катушка L2 — 6 витков. Резистор R4 — любой переменный резистор с линейной характеристикой. Транзисторы VT2—VT4 могут быть типа КТ3102. Стабилитрон VD15 можно заменить на КС147, КС168, КС170. Пьезокерамический преобразователь ZQ1 — любой. Можно также использовать динамическую головку сопротивлением более 50 Ом, резистор R36 при этом можно из схемы исключить.

Настройка схемы особенностей не имеет. Перед началом работы необходимо настроить детектор на максимальную чувствительность резистором R4. Вращением движка резистора R4 добиваются свечения 1–2 светодиодов и выключения звуковой сигнализации. Прибор готов к работе.

Схема № 14. Индикатор напряженности поля представлен на

http://cxem.net/indicator/indicatorl2.php. Для налаживания антенно-фидерных трактов любительских радиостанций необходим индикатор напряженности высокочастотного электрического поля. Этот прибор отличается от обычно используемых высокой чувствительностью и широкой полосой рабочих частот.

Традиционно индикатор напряженности поля представляет собой антенну (чаще всего, в виде короткого штыря), амплитудный детектор (выпрямитель РЧ напряжений) и стрелочный измеритель (как правило, микроамперметр). Для повышения чувствительности индикатор делают активным, снабжая его усилителем РЧ или постоянного тока. Схема индикатора представлена на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Индикатор напряженности поля

В индикаторе отсутствует обычный амплитудный детектор, поскольку его функции выполняет микросхема К174ПС4 — перемножитель сигналов, широко используемый радиолюбителями в смесителях радиоприемников, конвертерах и т. д.

В выходном сигнале микросхемы присутствует:

— постоянная составляющая;

— переменная составляющая удвоенной частоты;

— постоянная составляющая пропорциональна квадрату входного напряжения.

Поэтому показания микроамперметра РА1, подключенного к выходу микросхемы, будут пропорциональны мощности сигнала, излучаемой антенной.

Переменную составляющую легко подавить, установив конденсатор С7 достаточной емкости. Диоды VD1, VD2 служат для защиты входных цепей микросхемы от мощных сигналов.

Питается устройство от батареи напряжением 9 В («Крона», «Корунд», «Ника») и потребляет ток примерно 1,5 мА. Работоспособность сохраняется при уменьшении напряжения питания до 6 В. Максимальный ток через микроамперметр РА1 ограничен резисторами Rl, R2.

В устройстве можно применить практически любой малогабаритный стрелочный индикатор с током полного отклонения стрелки от 50 до 150 мкА. На частоте 28 МГц чувствительность устройства (минимальный регистрируемый сигнал) был 2–3 мВ, а зависимость показаний от входного напряжения имела квадратичный характер.

Благодаря атому прибор более чувствителен к изменениям напряженности поля, что позволяет точнее настраивать антенно-фидерные тракты. Так, например, при изменении напряжения на входе устройства в 1,4 раза (3 дБ) показания индикатора увеличиваются вдвое.

Вместо указанной на схеме К174ПС4 допустимо применить микросхемы К174ПС1, К174ПС2. Кроме диодов КД510А, подойдут КД522Б, КД503Б, Конденсаторы — КЛС, КД, K10-I7, КМ, резисторы — МЛТ, С2-33, Выключатель — любой малогабаритный, лучше движковый на два положения.

Схема № 15. Схема индикатора поля (рис. 4.15) представляет собой усилитель постоянного тока на ОУ с каскадом УВЧ и ВЧ детектором (http://www.guarda.ru/guarda/data/microwave/txt_08.php).

На входе УВЧ установлен фильтр ВЧ L1, С2, L2, СЗ, который обрезает сигналы с частотой ниже 10–20 МГц.

Примечание.

В противном случае, прибор начинает реагировать на фон электропроводки и другие индустриальные помехи.

Усилитель ВЧ выполнен по схеме с общим эмиттером, режим выставляется резистором R1 так, что бы на коллекторе VT1 было напряжение равное Uкол=Uпит/2.

Через конденсатор С4 сигнал поступает на диодный детектор VD1. Здесь необходимо применять СВЧ германиевый диод ГД402, ГД507. Но нельзя применять диод Д9, максимальная частота которого 40 МГц.

Выпрямленный сигнал поступает на вход ОУ через фильтр L3, L4, С6, С7, которые препятствуют попадания на вход ОУ ВЧ составляющей. Операционный усилитель работает от однополярного питания. Поэтому для его нормальной работы при помощи делителя на R4, R5 создана искусственная «средняя точка».

Рис. 4.15. Индикатор поля

Усиление микросхемы определяется отношением R6/R8 при малых сигналах на входе. При увеличении напряжения на выводе 6 микросхемы до 0,6–0,7 В происходит открывание диода VD2 и в цепь обратной связи усилителя подключается резистор R7, что уменьшает усиление и делает шкалу прибора линейной.

В качестве ОУ можно применить 140УД12 или 140УД6 (предпочтительнее). В случае использования УД6 резистор R9 из схемы необходимо удалить. Резистором R10 осуществляется установка шкалы прибора на 0.

VT1— СВЧ транзистор, например КТ399.

L1 — 8 витков, провода 0,5 на оправке 5 мм. L2 — 6 витков, того же провода. Дросселя L3, L4 по 60-100 мкГн.

Схема № 16. Индикатор напряженности поля представлен на

http://cxem.net/indicator/indicatorl5.php. Особенность индикатора (рис. 4.16) в способе отображения уровня напряженности — на пятиуровневой светодиодной шкале.

Индикатор может контролировать напряженности полей с частотой до 1000 МГц. АЧХ индикатора не измерялось, так как его функция не измерять уровень ВЧ поля в абсолютных значениях, а демонстрировать его уровень и изменение этого уровня в условных единицах.

Однако, при наличии необходимой аппаратуры, можно сделать соответствующие таблицы. Во всяком случае, он уверенно реагирует:

— на сигнал СВ-радиостанции, работающей в диапазоне 27 МГц;

— на сигнал сотового телефона, работающего на значительно более высоких частотах.

Рис. 4.16. Индикатор напряженности поля

ВЧ-сигнал наводится в антенне W1 и поступает на усилительный каскад на VT1. Здесь работает относительно низкочастотный транзистор КТ3102. Возможно, используя транзистор типа КТ368, КТ381, можно улучшить работу индикатора на ВЧ. На выходе усилительного каскада включен детектор на германиевых диодах VD1 и VD2.

На конденсаторе СЗ выделяется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна напряженности ВЧ поля. Это напряжение измеряется шкальным индикатором на поликомпараторной ИМС ВА6137, предназначенной для работы в индикаторах уровня. Уровень напряженности поля оценивают по линейной шкале из пяти светодиодов HL1—HL5.

Индикатор питается от источника из двух последовательно включенных гальванических элементов. Роль корпуса играет пластмассовый футляр для зубной щетки. В нем расположены два элемента питания (один за другим) и детали индикатора. В просверленные отверстия вклеены светодиоды, образующие линейную шкалу. Выводы светодиодов служат и опорными точками для монтажа микросхемы А1.

Роль антенны играет складная телескопическая антенна (с поворотным шарниром) радиоприемника или магнитолы.

Шарнир закреплен с боковой части корпуса так, что в сложенном положении антенна расположена параллельно корпусу. Для работы ее разворачивают на 180° (или другой угол) и вытягивают на нужную длину. Чувствительность можно регулировать, изменяя длину антенны.

При налаживании передатчика индикатор располагают на некотором расстоянии от его антенны, величина которого зависит от мощности и изменение его мощности излучения оценивают при светодиодной шкале. При необходимости индикатор удаляют или приближают к антенне передатчика. Индикатор целесообразно использовать при налаживании передатчиков мощностью не более 0,5 Вт. В противном случае он оказывается слишком чувствительным даже со сложенной антенной и его приходится далеко уносить.

Примечание.

В том случае, если нужно индицировать значительную мощность излучения, можно предусмотреть выключатель, отключающий питание от УВЧ на транзисторе VT1.

Вместо антенны можно подключить объемную катушку диаметром около 100 мм из трех витков толстого намоточного провода. Один конец катушки подключают вместо W1, а второй — на общий минус питания. Не исключен вариант и со сменными перестраиваемыми контурами, на разные частотные участки (получится волномер).