ЧУДО-ЛИСА -народный радиомаяк для охоты.

Здравствуйте, уважаемые любители "кружковщины", создатели и посетители всевозможных кружков в разных там домах и дворцах творчества, источниках финансового и материального благополучия. Не по наслышке зная о проблемах дележа средств на творчество предлагаю безвозмездную помощь для тех кто преследует действительно творческие интересы, а не шкурнические мотивы, свойственные зоне спорных приоритетов администрирования.

Чудо-лиса представляет из себя блочную конструкцию, в которой каждый блок может использоваться как элемент конфигурации всего устройства. Начнем с блока Таймера, который разрабатывался с 2007 по нынешний год и вероятно будет совершенствоваться обрастая такими функциями, как недельная задержка и контрольное время. Последние изменения в блок внесены вчера, что и побудило меня подвести черту под этим придуманным мной устройством.На приведенной схеме на контакт кнопки "D" подается сигнал, который не дает отработаь минуте будильника и возвращает его на отсчет 5 минут задержки. Эти 5 минут и используются, как стандартный цикл "лисы". В этом состоит главная идея проекта, позволяющая экономить энергию аккумулятора и создавать точные задержки на длительные периоды. Если снимать сигнал с ключа который запускает отбойную обмотку реле, то опция будильника будет снята слишком большим сигналом, а если этот сигнал ослабить резистором, то тогда не сработает реле из-за разветвления токов с коллектора, кроме того такая схема не работает при некотором разбросе параметров ключей, да еще надо понимать, что время 1 минута задаваемое конденсатором между к.1 и к.2 мсх 4098, может быть также просрочено и будильник перестанет отсчитывать циклы. Чтобы всего этого избежать, необходимо переключить конденсатор сброса на кнопку D на коллектор другого транзистора. Тогда схема превращается в рабочую. Могу также по секрету сообщить, что (спрячь лыбу, идиот) резистор, следующий в цепи за конденсатором 333 к, имеет критические параметры : 314кОм-674 кОм. Следует очень бережно отнестись к цепи сброса, она имеет настолько большую чувствительность, что реагирует даже на сетевые наводки, из-за чего вынужденно применяется экранирование.При пайке кнопки D заземлите паяльник. Могу еще сказать, что релюшки фирмы Zettler Китай.
_ _

На плате только один корпус микросхемы относится к таймеру-формирователю цикла 5 мин и задержки до 24 часов. Остальные два корпуса представляют собой один из вариантов маяка, придуманый Николаем Бирюковым для 144 МГц
или тот же принцип на 3.5 МГц с отличием в отсутствии модулятора несущей частоты. На схеме вывод R должен быть заземлен.
На плате формирователя несомненно должен находиться ключ манипуляции лисы с мощностью коммутации более 1 Вт. На рис 1-3 варианты ключей в зависимости от типа передатчика. Например на 144 мГц (рис1) требуется модуляция тоном звуковой частоты, поэтому в ключе на входе стоит смеситель таких импульсов с импульсами коммутации. На 3.5 мГц можно ограничиться двумя транзисторами(рис 2) или тремя если формирователь кода выдает инвертированный сигнал кода(рис.3). Если подать сигнал формирователя кода непосредственно на базу то может сгореть выхъодная микросхема формирователя кода из-за низкой нагрузочной способности ( пробъется полевой транзистор сквозным током (током базы), поэтому все ключи развязаны по входу через резистор не менее 7 кОм.
А вот и сердце "лисы" ВЧ блок. Потребляемый ток при питании 12 В 100 мА, то есть 1 Вт в антенне. Этого хватит на любые соревнования. Основная идея кажущейся простоты - это получение высокой добротности выходного П-контура. Поэтому конденсатор подключенный к антенне должен быть с воздушным диэлектриком, например тромбонного типа или другой на керамике.
А вот и печатная плата -размеры 18х83 мм, под транзисторы BF245 и KT646
то же самое в формате .lay - файл создан в layout50 На плате нет всего двух деталюшек, ибо их размер превышает размеры самой платы, это катушка на 73 витка 0.8 на каркасе 20мм и конденсатор тромбонного типа до 30 пФ.День прошел в экспериментах, так что удалось разузнать, что если раскачивать по мощности КТ646 не от полевого транзистора и не от 74HC00 а от DD5 по схеме Бирюкова выполненном на одном элементе 4011, то на выходе "лисы 66 процентов от мощности схемы с транзистором. Отчасти это из-за малой амплитуды, отчасти из-за искаженной формы, кроме того требуется точная подгонка рабочей точки транзистора, которая имеет острый максимум при изменении номинала базового резистора. Эмиттерный резистор в пределах 0.5-4 Ом дает незначительную потерю мощности.1 Ом - то что надо.
Прошло три дня. Заложил серию таких передатчиков. В П-контуре 100 витков провода 0.8 мм. Изготовил 22 печатные платы, сделал набивку на 2 компонента (кт646 и кварц 3.57 МГц), сделал 22 корпуса таких же как в Мухе на с фиксацией на 4х штырьках и намотал 22 катушки П-контура. В основном проблемы с комплектующими по каждой позиции, когда нужно всего по 22 штуки. Самое трудное - корпус и плата позади. Осталось набить плату остальными деталями и настроить ток базы в усилителе мощности.

ЭКСТРИМ-пиковый режим "лисы" - 18 В, 300 мА для КТ646А
И хотя в справочнике потолок для транзистора 1.2 Вт в импульсе, на самом деле при экстриме потребляемый транзистором ток дает мощность 5.2Вт!, что даже при потерях на резисторе 1 Ом и в конденсаторе п-контура, а также в межвитковой емкости катушки п-контура все равно в антенне не менее 4 Вт.Но, справедливости ради, надо сказать, что помогает укороченный код - 4 точки, при котором транзистор просто не успевает перегреться, хотя радиатор теплый даже при такой короткой манипуляции. Поживем -увидим, может он справится и с нормальным кодовым сигналом МО5. Как я получил такую мощность? Всю ночь трудился, пока другие делали детей, я делал "лису". Схемотехника устройства простая, если понимать, как она работает. Помогла книга Хоровица и Хилла "Искусство схемотехники". Глава называется -транзистор - источник тока. Прочитав и поняв, что температурную стабилизацию и эффект Эрли побороть трудно, хотя и можно с помощью каскодной схемы, я решил поставить регулируемый делитель напряжения в базе. Резистор 100кОм от сенсорного блока лампового телевизора с колесиком. Резистор спокойно уместился внутри корпуса, а шток вышел наружу. Пришлось распрощаться с колесиком, но вала для регулировки оказалось достаточно.
. Настройку повел при напряжении питания 12В и резисторе 1 Ом в цепи эмиттера. Таким образом транзистор настроился на середину интервала используемых в лисе аккумуляторов 9-18 В. Впервые прозвучала эта цифра, но мы то знаем, как она важна. При токе базы дающем напряжение 55-200мВ сигнал в антенне показался мне наилучшим. Рисками отметил на корпусе резистора лучший результат и занялся подстройкой п-контура.Оказалось, что он требует подстройки при крайних значениях питающего напряжения 9В и 18В. Придумал замену конденсатору с воздушным диэлектриком с добротностью более 300. Отлично подходит кабель RG58/U (компьютерный коаксиальный кабель 50 Ом).Внутренняя жила хорошо скользит и может как вдвигаться, так и выдвигаться, а два отрезка по 10-12 см образующие "тромбон", дают суммарную емкость 1-22 пФ с добротностью 320. В остальном остается любоваться свечением неонки, которому может позавидовать даже кт904а. Итак габариты и стоимость лисы уменьшились по сравнению с традиционными вдвое. "На закуску" есть еще одна идея. Поскольку корпус маленький, а мощность большая, то сам корпус просто обязан быть радиатором. Но как? если платы уже готовы. Выход такой: сам радиатор - две пластинки на транзисторе, которые зажимают оплетку кабеля РК75 старого образца. После закрытия корпуса оплетка припаивается к штырькам крепления экранов катушек из которых изготовлен корпус, а затем при желании получить дизайн можно применить и термоусадочную трубку.

ЧМО БОЛОТНОЕ. Вот так нелестно я себя обругал, когда понял, что пользоваться цифровым мультиметром при определении параметров усилителя напряжения схемы с общим эмиттером с отрицательной обратной связью в цепи эмиттера категорически нельзя. С напряжением ясно, но и ток тоже измеряется неправильно, в связи с чем целый день не мог понять откуда у меня потребляемый ток при резонансе в антенне аж 3.6А при напряжении источника питания 11.7В.
.Итак выводы про ЭКСТРИМ - это фуфло. Зато я обнаружил, что у меня встречаются фазы сдвинутые на 180 град. Подключил двухлучевой осциллограф к середине катушки общим проводом. Переключатель лучей в независимые положения, а сдвиг фазы второго луча обозначенный, как стрелочки вперед выключил в положение "точки"(как я понял это истинное значение фазы относительно генератора внутренней синхронизации. В результате на "+" и "-" источника питания имею одинаковые амплитудные сигналы большой мощности.Вот это уже серьезно, поскольку связано с возможностью использования симметричной нагрузки. Что с этим делать пока не знаю. Пробовал настроить на эквивалент 50 Ом с контролем потребляемого тока. По потреблению тока резонанса не обнаружил. Фазовый сдвиг образуется вероятно на фазовращателе из конденсатора 240 пФ и резистора 1 Ом. Контроль напряженности поля неонкой показал что при расстройке резонанса свечение в сторону коллектора кт646 убывает быстрее чем на конце антенного провода ( при уменьшении ёмкости подстроечного конденсатора)ФИЗИКА ПРОЦЕССОВ В ПЕРЕДАТЧИКЕ, ПРИНЦИП РАБОТЫ
Схема замещения представляет собой источник эдс, 2 приемника(задающий генератор, током которого можно пренебречь для выяснения принципа действия, и антенный усилитель мощности, потребляющий основной ток). АУМ можно представить, как включенные последовательно на источник эдс два участка цепи - емкостный, подключенный к минусу аккумулятора и индуктивный - к плюсу. Для переменного напряжения на замещающем участок цепи конденсаторе и замещающей участок цепи индуктивности напряжения находятся в противофазе, а вольт-амперные характеристики пересекаются в точке, где сумма этих напряжений равна нулю, но небольшое постоянное напряжение в этой точке присутствует благодаря активному сопротивлению цепи. ВАХ конденсатора - прямая, а индуктивности - выпуклая нелинейность, обусловленная суммой ВАХ-к транзистора (выходная ВАХ - функция напряжения на базе) и индуктивности. Благодаря этой нелинейности они пересекаются образуя резонанс напряжений. Ток в точке резонанса характеризует равенство индукционного и емкостного токов. Если ток больше, то в цепи преобладает емкостный ток, если меньше - то индуктивный. Учитывая это для больших токов в схеме можно использовать для излучения во внешнюю среду электрического поля с точечного излучателя, но открытого конструктивно к внешней среде ( такая антенна называется "диполь Теслы"). При индуктивном токе, меньшем тока резонанса, используется протяженный излучатель, каждая часть которого последовательно излучает главным образом магнитное поле, такая антенна называется "диполь Герца". В любом случае, для линий соединяющих эти два принципиально различных источника излучений ( выбирается один по желанию) и для самих излучателей возможны режимы бегущей волны, стоячей волны и промежуточный определяющий эффективность с помощью настройки укорачивающего конденсатора перед проводом антенны или длины провода антенны, позволяющие входить в резонанс на частоте задающего генератора. Элементы, выбираемые для излучения во внешнюю среду (открытые к ней) входят соответственно либо в емкостную ветвь (участок цепи) либо в индуктивную. Любое из выбранных излучений (преобладание электрического либо магнитного поля) подразумевает максимум эффективности главным образом в зависимости от добротности укорачивающего конденсатора, полотна антенны и катушки для образования резонанса на частоте задающего генератора.Схема замещения всей цепи может быть более подробной, если использовать 2-й закон Кирхгофа. Для понимания возникновения резонанса напряжений и его перемещения по цепи достаточно деления на два участка, хотя каждый элемент схемы имеет падение на нем напряжения и свою ВАХ, которые по моему представлению складываются в две основные - емкостную и индуктивную.Энергия от любого из двух участков может отводиться через частотные фильтры регулируя качество, мощность и частоту сигнала (выделение гармоник при наличии сложного спектра в задающем генераторе). Это находится за пределами наших задач, но надо учитывать режим работы транзистора, от которого зависит тип нелинейности, то есть соотношение качества и мощности отдаваемой в среду энергии. Различают классы режимов работы A(неискаженный слабый), B, C, D, E (импульсный самый мощный).
_Основная идея приведенной схемы заключается в том чтобы сконцентрировать энергию излучения в суженной полосе пропускания АМ-сигнала, без ограничения спектра по ширине. По замыслу, напряжение на нагрузочном конденсаторе (укорачивающий, настройка КСВ) равно напряжению на аккумуляторе умноженному на добротность нагрузочного конденсатора. Рост добротности сужает полосу пропускания резонансного контура и мощность на нагрузке растет при обострении резонанса и росте потребляемого от аккумулятора тока. Имеем значительный запас по регулировке отдаваемой в нагрузку мощности. Такая "лиса" гораздо хитрее для Хантера, чем калиброванные аппараты нормированной мощности с возможностью уменьшения, но не увеличения Е.