Flight




Радиомикрофон «КОЛИБРИ»



На нашем портале мы привыкли видеть радио-жучки с питанием от 3-вольтовой батареи и выше. Замечено что это стало
почти традицией.
В тоже время 1,5 вольтовые схемы не пользуются большой популярностью, в основном из за малого радиуса действия,
довольно нестабильной и капризной работы.
В связи с этим было задумано отработать некую схемку, которая бы как то восполнила этот пробел.
Перебрав и переварив в мозгу разные варианты, проделав серию экспериментов, пришел вот к такому схемному решению.
Причем в последствии прорабатывалось два варианта. Для диапазона FM распространенных китайских приемников 88-108
(или перестроенных), и для диапазона 4хх. Модуляция в обейх случаях WFM, т.е. широкополосная.
Поделившись с коллегами данной идеей, этому жуку было дано имя «Колибри».
А почему бы и нет, ведь у нас на портале уже есть «Оса», «Шмель», и даже приемник "Клевер"придуман для них.

Принципиальная схема.


Номиналы конденсаторов в схеме:
C1 = 0,1мкф(или 100 нанофарад)
C2 = 0,1мкф(или 100 нанофарад)
C3 = 22пикофарад
C4 = 1000 пикофарад(или 1 нанофарад)
C5 = 10пикофарад
C6 = 4,7 пикофарад

При разработке данной схемы на карту в первую очередь ставился такой параметр, как стабильность частоты. В связи с
этим пришлось применить несколько видоизмененную схему генератора. В принципе это та же трех-точка (транзистор VT1),
но с более стабильными параметрами. При просадке питания работоспособность схемы сохраняется от 1,5 до 0,6..0,8
вольта. При этом от 1,5 до 1 вольта частота его почти «не уходит», и свободно отслеживается системой АПЧ приемника.
Далее, чтобы увеличить радиус действия, был применен УВЧ на транзисторе VT2. В результате дальность работы схемы
существенно возросла.
При испытаниях в качестве образца для сравнения радиуса действия на макетке на-скорую была собрана схема
одно-транзисторного жучка с питанием от трех вольт. Антенны обеих жуков 65 сантиметров, частота 115 мегагерц. Прием
велся на обычный (перестроенный до 125 мгц) китайский приемник с ручной настройкой частоты. Измерение расстояния
проводилось субъективно. Так вот, на удивление, обычного жука «Колибри» переплюнула по дальнобойности практически в
2 раза, и даже чуть больше. И это при питании от полутора-вольтовой батарейки! Для примера, частотомер из китайского
приемника «чувствует» обычного жука при поднесении к антенне на 10..20 см, устойчиво отображая частоту, а «Колибри»
он «чует» уже с метра. Добавлю, обычный жук потребляет 4..6 миллиампер. «Колибри» же укладывается всего в 4 с
небольшим миллиампера.
Данная схема настроена на частоту 115 мегагерц, но с легкостью может быть перестроена на другой участок FM диапазона,
путем изменения количества витков катушки, либо сжатия-растяжения ее. Никакие другие элементы при этом менять не
нужно.
Отработал он у меня на испытании 10 дней. Точнее 9 дней, а на 10-ый батарея "кончилась".
По наблюдениям на 9-ый день дальность стала падать заметно, уход частоты от начальной составил где то около 2
мегагерц, оставшиеся питание порядка 0,8 вольта. Качество звука на слух почти не пострадало, правда при громких
звуках искажения были заметны.

Детали и конструкция
Катушка L1 моталась на стержне от гелиевой ручки, диаметром 4,5 мм. Повод 0,5 мм, 4 витка для 115 мгц.
Дроссель Др.1 – 20 витков провода 0,2 мм, намотанных на резисторе сопротивлением 1мОм, мощностью 0,25..0,125 вт

(отечественный).
Питание – элемент ААА (мизинчик), напряжение 1,5V.

Микрофон, примененный в схеме, обычный дешевый пятирублевый, который используется в бытовых радиотелефонах.
Чувствительность по звуку – шепот с 5-и метров различим. Возможно в некоторых случаях микрофоны придется подбирать
(надеюсь в особых случаях, по вине самих же микрофонов), потому что ширпотреб как известно имеет разбросы в
параметрах чувствительности. Каскад дополнительного УЗЧ для микрофона во многих случаях ставить не стоит, потому как
усиливается не только нужный нам сигнал, но и посторонние шумы с окон, с улицы и пр. которые забьют шепот (проверено
на практике).
//У меня через двойную раму слышно как на улице птички щебечут//
Чтобы не быть голословным, выкладываю образец записи в пустой комнате 18 кв.м, сейчас в ней никого нет. Дверь плотно
закрыта, окна - двойные рамы. Жук находится в другом углу комнаты, до окна 5 метров. Окно закрыто, но даже через
него слышны шумы с улицы.
Запись велась с китайского приемника-мыльницы на микросхеме СХА1691, модуляция ШЧМ.

[URL=http://vrtp.ru/screenshots/1912_test.zip]Образец тишины

ZIP-архив 428кб с файлом МР-3[/URL]

Следующий образец - та же комната 18 кв.м, жук расположен на шкафу. Обьект - дети, играющие на компьютере (слышен
шум от системника и звуки игры). От жука до них расстояние 5 метров (небольшая гулкость комнаты ощутима). Запись без
обработок как есть. Из записи видно, что дополнительного каскада ЗЧ добавлять не нужно, он уже явно лишним будет.

Запись разговора

- ZIP-архив с файлом МР3, размер 340кб

Печатная плата из 2-х стороннего текстолита толщиной 1 мм. Нижний слой платы используется как дополнительный экран,
и дополнительно соединяется перемычками через отверстия в плате по линии минусовой шины питания.
В данном варианте конструкции миниатюрность платы не преследовалась, потому как она разрабатывалась под колодку
элемента питания ААА . Детали на ней расположены довольно свободно, и данный вариант хорошо подойдет для тех, кто
еще только осваивает SMD монтаж.

Рисунок платы



Файл платы здесь

miller писал: решил повторить, правда немного видоизменил печатку и уменьшил размер, жук-чудо, заработал
сразу, запитал от одного элемента выдернутого из "кроны" напряжением около 1,48В ток составил порядка 3,8-4,2мА
частота 111 МГц, немного поэкспериментировал с микрофонами и подобрал по лучшей акустике.
Фото от miller



--------------------------------------------------------------------------

Теперь переходим ко второй части,
идем на повышение рабочей частоты

Радиомикрофон «КОЛИБРИ-4хх»

Питание: 1,5 вольта



Выше упоминалось, что «Колибри» можно легко перестроить в пределах участка диапазона FM, меняя лишь количество
витков катушки. Но, чтобы подняться до диапазона 433 мгц, схему пришлось все же немного изменить, чтобы сохранить ее
стабильные параметры на таких частотах. Эти изменения в принципе незначительные, и заключаются в добавлении дросселя
в цепь эмиттера (по совету Werewolf). Применение дросселя позволило избавиться от конденсатора в цепи
эмиттер-коллектор, повысились КПД и стабильность генератора. Остальные элементы схемы, кроме задающего
колебательного контура, так же не были затронуты, что избавило схему от дополнительной подстройки.
Данная схема будет выглядеть так:

Катушка контура L1 моталась на сверле диаметром 2,5 мм и для 400..433 мгц содержит 3 витка, проводом 0,4..0,5 мм.
Дроссель Др.1 - 15..20 витков проводом 0,2 на резисторе R3.
Катушка L2 - проводом 0,2 до заполнения на оправке - резисторе мощностью 0,125 вт.
Номиналы конденсаторов, пояснение к схеме:
C1 = 33 нанофарад (или 0,033 мкф)
C2 = 0,1мкф(или 100 нанофарад)
C3 = 4,7пикофарад
C4 = 1000 пикофарад(или 1 нанофарад)
C5 = 4,7пикофарад
C6 = 0,1мкф(или 100 нанофарад)

Испытания показали следующие результаты:
Частоту выставил растяжением катушки на 425 мГц.
При касании к антенне рукой частота передатчика уходит не более чем на 500 килогерц, При изменении напряжения
питания (просадки батареи) от 1,5 до 0,8 вольта, частота уходила на 1 с небольшим мегагерц, далее следовал срыв
генерации.
Прием велся на радио-сканер. Модуляция – WFM.
Дальность не проверял, но субъективно, судя по показаниям волномера, метров 150-200 будет.
Чувствительность по микрофону – шепот в пределах комнаты различим.
Потребляемый ток – 5,5 миллиампера.

Рисунок печатной платы


Плата LAY в ZIP-архиве

ПРИМЕЧАНИЕ АВТОРА: Данный жучок должен быть исполнен на 2-х сторонней печатной плате, нижняя сторона которой
одновременно является экраном устройства. В минусовой шине на плате просверлено несколько отверстий, через которые
нижняя сторона соединяется перемычками. При несоблюдении данных мер, об стабильной и устойчивой работе схемы
можно забыть!


Вариант в маркере, от пользователя Nikolai4.

Собрал этот жучок и запихнул его в корпус маркера.
дальность от этого пострадала, в радиусе квартиры ловит 98МГц.




Вариант в ручке, от пользователя sfinksss.

Спаял и эту птичку. Шмелю уступает намного, но радует напряжение и потребление. Наигрался, в контур наживил ещё
кондер,мег на 98 опустил,запихал в ручку. С мобильным телефоном хороший комплекс. Метров на 30 тянет через
кирпичную стену.ВОТ.



Печатка 5мм на 23мм,оконечный транзистор ставится вверх копытами(корпус прижимается к ровной твёрдой поверхности и
швейной иголкой аккуратно загибаются ноги в обратную сторону).При нормальной антенне работает хорошо,дальше 100
метров шарашит..Запихнутая в ручку и с укороченной антенной больше 30 метров на приёмник(TEA5710) получить не
удалось,но больше и не надо.

Файл платы LAY

Кстати, элементы питания от копеечных зажигалок со светодиодным фонариком, я использовал 3шт параллельно, но и на одной
пашет.

Обсудить на форуме