Přihlášení



Radiotester
Jednoduchý a levný pomocník pro opravy a oživování středovlnných rádií
Napsal RadioMan 17.02.2017



(pro mírně pokročilé)

shlédnuto 18160x rubrika Novinky u RADIOXu

Pokud se Vám text obtížně čte, můžete si ho zvětšit nebo zmenšit
A nebo si všechno prohlédněte černé na bílém
Celý článek si pak případně také můžete přehledně vytisknout


Každý kdo se častěji vrtá ve starých rádiích - nebo dokonce sám rádia staví - se neobejde bez některých více či méně složitých přístrojů. V článku sledovač signálu a generátor jsme si popsali dva nejdůležitější z nich. Jednoduchý multivibrátor s obdélníkovým signálem nám jak bylo zmíněno sice umožní i prověřování vf částí radiopřijímačů, ale někdy by se přece jenom hodil nějaký trochu lepší generátor, který by "nepískal" v celém rozsahu stupnice, ale jenom na určitém kmitočtu, abychom mohli alespoň orientačně nastavit vstupní laděný obvod. Samozřejmě že nejlepším řešením je nějaký stolní digitální generátor, nebo třeba alespoň starší lampový přístroj TESLA z řady BM - ovšem nejen že ten první je velmi drahá záležitost (u těch druhých to však díky sběratelům už začíná být podobné), ale navíc oba zaberou dost místa na pracovním stole. Kdo se věnuje elektrotechnice šířeji, určitě ocení třeba univerzální generátor SSG20 - který produkuje signál v rozsahu 0-40MHz s rozlišením jednoho jediného Hertzu, je malý a proti továrním výrobkům poměrně levný.

Ovšem je zde ještě jedna možnost. Pokud se spokojíme s rozsahem středních vln, můžeme všechno svěřit moderní technice, díky níž dokážeme postavit miniaturní, jednoduchý, ale přitom velmi užitečný přístroj, který v sobě slučuje nf i vf generátor a sledovač signálu, přičemž pořizovací náklady budou zhruba ve stejné výši jako večeře pro dvě osoby v nějaké průměrné restauraci. Vezmeme si totiž na pomoc jednočipový mikroprocesor. Nebojte se - nebudete muset složitě vyrábět žádnou desku s jemnými plošnými spoji, učit se pracovat se SMD součástkami a ani programovat. Všechno se dá totiž pořídit hotové a připravené. Mnozí čtenáři jistě znají systém Arduino (pokud ho neznáte, určitě si o něm někde něco přečtěte, je to vážně super věc), což je taková jednoduchá mikroprocesorová stavebnice - jakési počítačové LEGO. Díky tomu, že je ve světě velice oblíbená, destičky s procesorem se vyrábějí v milionových sériích a tudíž jsou velmi levné. Levné tak, že byste něco podobného doma nikdy levněji nepostavili. Takže jsme jako základ použili takovouto destičku (ve verzi NANO). Kouzelné je na tom to, že plno práce za nás při troše programování může udělat vlastní procesor (jeho přesné označení je ATMEGA 328 a vyrábí ho firma ATMEL) a tudíž ušetříme desítky dalších součástek, které bychom potřebovali při nějakém konvenčním zapojení s tranzistory. Pokusili jsme se zmíněný procesor přemluvit k tomu, aby tu práci udělal skoro všechnu sám - a jak uvidíte sami, tak si nakonec dal celkem ochotně říci...

Generování nf zvukového signálu je samozřejmě celkem triviální a spočívá pouze v tom, že v určitém intervalu (třeba každou tisícinu sekundy) pravidelně měníme stav jednoho digitálního výstupu procesoru z jedničky na nulu a naopak. Tak vzniká obdélníkový průběh s frekvencí 1kHz. Díky technologickým možnostem procesoru ale zároveň pomocí vnitřního časovače a dělení hodinového kmitočtu generujeme i další signál - vysokofrekvenční (třeba 1MHz), který pak odebíráme z dalšího výstupu. Protože nemodulovaný signál bychom z reproduktoru běžného rádia neslyšeli, je možné tento vf signál modulovat dalším nízkofrekvenčním signálem, který také vyrábíme procesorem (zcela nezávisle na tom prvním samostatném nf signálu). Z jednoho výstupu tedy můžeme odebírat signál třeba zmíněný 1kHz a z druhého výstupu vf signál 1Mhz, modulovaný signálem třeba 2kHz. Toto vše dokáže procesor s patřičným obslužným programem zajistit sám a v úplně nejzákladnějším zapojení, jak můžete vidět na prvním schématu, nepotřebujeme vůbec ŽÁDNOU externí součástku - stačí jen přivést napájecí napětí a nic víc...

Procesorová destička Arduino NANO s mikroprocesorem ATMega 328p
Základní zapojení generátoru nf/vf
Celkové schéma přístroje

Pro praktické použití ale přece jenom ještě několik součástek přidáme. Jednak to bude tlačítko, kterým budeme moci generátor ovládat a dále také svítivá dioda k signalizaci funkce. Protože generátor se dá zabudovat i do opravdu miniaturní krabičky, je možné ho napájet třeba běžnou devítivoltovou baterií. Tato baterie je sice velmi malá, ale z energetického hlediska dost nevýhodná - má totiž poměrně malou kapacitu a i náš malý procesor se spotřebou několik desítek miliampér ji dokáže poměrně rychle "vydojit". Proto jsme kromě LED diody přidali ještě i malý piezobzučák - pípátko, které nás po určité době upozorní, že jsme generátor zapomněli vypnout. O toto hlídání se samozřejmě opět stará samotný procesor. Pípák nám zároveň poslouží jako indikátor zvoleného režimu. Akorát pozor - nemůže to být piezobzučák jakýkoliv, musí se spokojit s malým proudem, protože ho napájíme přímo jedním digitálním výstupem procesoru. A pak už přibyly pouze kondenzátory na obou výstupech. Ty jsou potřebné zejména proto, že pokud budeme generátor používat při opravách lampových rádií, často se stane že signál připojíme na nějaký bod, kde může být poměrně vysoké stejnosměrné napětí, které by spolehlivě během zlomku vteřiny poslalo celý tester do věčných procesorových lovišť. Ale nemusí jít ani o lampy - procesor na svých vstupech a výstupech nesnese napětí vyšší než 5V, a taková napětí se vyskytují i ve většině tranzistoráků. Kondenzátorem ale jak známo stejnosměrné napětí "neproleze" a tudíž se do procesoru nedostane. Kondenzátory je třeba pro jistotu a pro klid duše dimenzovat alespoň na 400V, jejich hodnota může být třeba 10 nF. Předřadný odpor pro LED diodu zvolíme třeba 1kOhm - případně použijeme diodu, která má odpor už v sobě.

Modul kompletního miniaturního nf zesilovače 2x3W
I do malé krabičky se kromě generátoru s baterií může vejít ještě minizesilovač...

Na schématu jste si jistě všimli naznačené další destičky ve žlutém obdélníku. I v malé krabičce nám po zamontování generátoru totiž určitě zbude ještě nevyužité místo - jako stvořené pro nějaký malý zesilovač, který by mohl plnit roli sledovače signálu. Napájet ho můžeme z desky procesoru, která má na sobě vlastní 5V a 3.3V stabilizátor. Použili jsme zase hotový modul - miniaturní zesilovač třídy D s integrovaným obvodem PAM8403 a již vestavěným regulátorem hlasitosti s vypínačem. Stačí přidat jenom konektor na sluchátka. Samostatný vypínač zesilovače oceníme zejména při zmíněném napájení devítivoltovou bateriií, kdy by byl trvale napájený zesilovač zbytečným luxusem a žroutem baterií v době, kdy budeme pracovat jenom s generátorem. Takto ho můžeme zapnout jen na nejnutnější potřebnou dobu. Přímo z baterie ho ale napájet nelze - je stavěn pro napájení 3-5V. Jedná se o stereozesilovač, takže využijeme jenom jeden kanál. Ten druhý by šel použít např. pro připojení indikátoru síly signálu (malé ručkové měřidlo), ale to už by zase zkomplikovalo zapojení a to my nechceme. Takže třeba až někdy v budoucnu .

Protože jsme chtěli mít zapojení opravdu co možná nejjednodušší, potřebovali jsme se také vyhnout použití různých klávesnic, otočných enkodérů a displejů - které jsou sice efektní, ale pro takto jednoduchý přístroj zcela zbytečné a navíc by celý přístroj jenom prodražovaly. Ovládání a indikaci jsme zredukovali jenom na zmíněné jediné tlačítko a jedinou LEDku. Generátor může pracovat ve čtyřech režimech. Buď generuje jenom samotný "nosný" kmitočet 1Mhz, nebo nosný kmitočet modulovaný tónem (1kHz). Trvalý tón někdy může být při ladění hůře sledovatelný a proto jsme si dovolili ještě takovovu malou "blbinku" - ve třetím režimu je nosný kmitočet modulován melodií staré znělky brněnského rozhlasu (píseň Moravo,Moravo...). A čtvrtý, celkem užitečný režim je takzvaný "značkovač", kdy se vf signál v rychlém sledu přepíná mezi frekvencemi asi 600kHz, 1000kHz a 1600kHz - naladíme ho tedy na okrajích a v prostředku středovlnného pásma, přičemž na každé z těchto frekvencí je modulován jiným tónem. Snadno tedy při slaďování vstupního obvodu po zachycení signálu zjistíme, na jaké asi zhruba frekvenci jsme právě naladění.

Mezi výše uvedenými režimy se dá přepínat krátkým stiskem tlačítka, přičemž režimy se postupně mění (vždy se ozve několik pípnutí, jejichž počet odpovídá číslu zvoleného režimu) a jsou indikovány LED diodou takto :

1 - 1MHz modulováno tónem, LED bliká pomalu
2 - 1MHz modulováno melodií, LED bliká rychle
3 - 600, 1000 a 1600 kHz modulováno tóny, LED dělá záblesky
4 - 1Mhz nemodulováno (pouze nosná frekvence), LED svítí trvale
5 - vf signál vypnutý, LED pouze problikne každých cca 5 sekund

Nízkofrekvenční signál ze samostatného výstupu je k dispozici neustále, bez ohledu na režim vf generátoru. Protože se může často hodit mít možnost měnit frekvenci nf generátoru, umí to náš přístroj také. Jednoduše stiskneme tlačítko na delší dobu, nízkofrekvenční tón se změní na klouzavý a až tlačítko pustíme, zůstane nastavená jeho aktuální výška. Po deseti sekundách se pak tato frekvence uloží do vnitřní paměti procesoru a zůstane tak nastavená i po vypnutí a zapnutí přístroje.

Toto vše tedy umí náš jednoduchý vf/nf generátůrek. Jeho napájení můžeme vyřešit buď zmíněnou devítivoltovkou, nebo libovolnou jinou baterií či zdrojem s napětím 6-18V. Destička procesoru má na sobě také mini USB konektor, prostřednictvím něhož se dá případně napájet také. Stačí nám tedy jenom standardní běžně dostupný kablík - a nějaký USB konektor poblíž (třeba počítač).

Radiotester může být s použitím vhodné krabičky sestaven jako skutečně kapesní přístroj
Na čele jsou klasické zdířky - se vstupem a oběma výstupy.
Signál se nejlépe loví s uzavřenými mušlovými sluchátky...

Všechno to vezmeme, spájíme dohromady a nacpeme do nějaké vhodné krabičky. Díky velikosti obou modulů to jde udělat doopravdy miniaturně, ve formě malého kapesního přístroje - jak je vidět z obrázku našeho prototypu. Ten je vybaven čtyřmi zdířkami na běžné banánky a na boku má konektor pro připojení sluchátek. Vejde se celkem pohodlně do ruky.

Radiotester produkuje poměrně silný signál, takže pro ověření funkce ho stačí přiložit k rádiu - nemusí s ním být ani nijak galvanicky spojený. Můžete se podívat na malé amatérské video, které ukazuje radiotester v chodu společně s běžným tranzistorovým středovlnným rádiem. Najdete ho zde : http://www.youtube.com/watch?v=x-_1zdD6ni4 na YouTube. Činnost sledovače snadno ověříme tak, že spojíme výstup nf signálu a vstup zesilovače (stačí i dvěma prsty, odpor těla je malý a signál přes něj v pohodě projde) - ve sluchátkách pak musíme slyšet tón. Místo sluchátek by mohl být klidně připojen i reproduktor, použitý zesilovač ho bez problémů utáhne, ale ve sluchátkách se lépe poslouchají slabé signály a změny jejich síly. Při případném použití reproduktoru je také potřeba raději zvolit jiný způsob napájení zesilovače, protože stabilizátor na procesorové desce není stavěn na vyšší odběr proudu.

Pokud vás tento přístroj zaujal, můžete si ho nyní velmi snadno postavit taky - dá se totiž koupit hotová, předem naprogramovaná a oživená deska procesoru/generátoru, která pracuje i v té nejminimálnější verzi (úplně první schéma). Kdo nechce, tak zesilovač ani bzučák samozřejmě připojovat nemusí. Po připojení napájení začnou generátory hned pracovat, nízkofrekvenční s nastaveným kmitočtem 440Hz a vysokofrekvenční 1Mhz, modulovaný tónem 1kHz. Kdo by se snad spokojil jen s touto jedinou funkcí, nemusí zapojovat ani tlačítko a LEDku. Celá stavba je záležitostí pouze několika pájených spojů a zabudování výsledného vrabčího hnízda do vhodné krabičky. Zesilovač můžete použít jakýkoliv (případně ho samozřejmě vynechat), ale vzhledem k ceně a rozměrům určitě doporučujeme ten, který jsme použili my. Dlouholetý bastlíř najde nějakou krabičku a zbylou potřebnou "bižuterii" určitě doma, ostatní si to všechno mohou rovnou koupit taky - seznam je dole na konci článku - i když tím samozřejmě pořizovací náklady vzrostou.

Radiotester má kvůli své jednoduchosti a láci samozřejmě také pár nevýhod. Kmitočet vf signálu nejde měnit a je pevně nastaven zhruba na 1Mhz (plus cca 600kHz a 1600kHz v režimu značkovače). Signál není nějak extra přesný a především není sinusový, jeho modulace je také velmi "hrubá" - takže ho slabounce uslyšíme prakticky v celém pásmu. Nicméně po přesném naladění rádia na jeho základní vždy hned poznáme výrazný rozdíl v síle a čistotě zvuku - pro uvažovanou oblast použití je tedy přístroj zcela dostačující. Nf ani vf signály nemají regulovatelnou úroveň, což ale jde samozřejmě v případě potřeby snadno vyřešit přidáním dvou potenciometrů. Zesilovač použitý jako sledovač má poměrně malý vstupní odpor i citlivost a pro vážnější práci s lampovými rádii by bylo velmi vhodné ho doplnit například o předzesilovač s tranzistorem FET. Skutečný sledovač samozřejmě potřebuje také vf sondu - vyrobenou třeba podle článku sledovač signálu a generátor zde na fóru - nebo alespoň germaniovou diodu připojenou na vstup...

To je asi tak vše - takže si honem objednejte svoji generátorovou destičku a postavte si svoji vlastní verzi Radiotesteru. Jakékoliv náměty a připomínky k tomuto udělátku tradičně uvítáme a případně zapracujeme do dalších verzí !


Dole pod tímto článkem naleznete diskuzi.
Podívejte se, co si o tom myslí ostatní - a nebo
jednoduše napište, co si o tom myslíte vy !
(diskuse je anonymní a není potřeba žádná registrace)

SEZNAM POTŘEBNÝCH SOUČÁSTÍ
Označenípopiskspoznámka
odkaz

Modul procesoru - generátorus nahraným programem( 199 Kč )
Modul zesilovačePAM8403( 99 Kč )
Krabička RKZ-5( 59 Kč )
Piezo bzučákminiaturní, nízkopříkonový( 22 Kč )
LED diodase zabudovaným odporem( 9 Kč )
Kondenzátor 10nF3x1000V( 6 Kč )
Koncovka baterie 9V( 8 Kč )
Zdířka4x( 6 Kč )
Konektor na sluchátkaJACK 3.5( 6 Kč )
Ovládací knoflíkna potenciometr( 9 Kč )
Tlačítko( 17 Kč )
Vypínač( 19 Kč )

Koupit všechny dostupné součásti( 489 Kč )

Kliknutím přejdete do E-shopu a výše uvedené položky se Vám automaticky NEZÁVAZNĚ vloží do košíku. Některé z nich pak samozřejmě můžete vyřadit, nebo případně přikoupit další věci...




Tento článek je původním autorským dílem. Jakékoliv jeho další šíření, kopírování a další využívání elektronickou, či jinou cestou jako celku, jakožto i jeho jednotlivých částí, či souvisejících multimediálních souborů je možné pouze se svolením autora a řídí se platnou legislativou.
-=© SRS 2.07=-

Diskuse k článku
Zde můžete napsat jakýkoliv dotaz či připomínku - obratem bude zveřejněna.
Můžete také jednoduše poslat odkaz na tento článek svým přátelům !

(Celkem 2 komentářů)
Text komentáře:
Vaše přezdívka:
Kontrola, jestli jste člověk nebo robot :
Kolik je šest děleno dvěma (napište číslici) ?

OHS.DC
26.02.2017 20:28
Perfektní nápad a skvělá práce

Radek_Man
24.08.2017 17:18
Potvrzuji vysokou "užitnou hodnotu" tohoto laciného mrňouse, je super pro oživování rádií při opravě a nebo pro bastlíře krystalek. Akorát napájení z 9V baterie není šikovné, opravdu moc dlouho při intenzivnější práci nevydrží. Doporučuju jednoduše napájet ze sítě přes USB kablík - procesor má na sobě konektor a stačí tak běžný kabel a strčit třeba do počítače nebo do staré nabíječky