Юный техник, 2011 № 09 - Журнал «Юный техник»

В любую широкую посудину, например в миску, налейте воду и опустите на нее свою конструкцию. По идее она должна плавать в воде (рис. 5).

Если же будет норовить опрокинуться, обмотайте для веса нижнюю чисть свечки полоской пищевой алюминиевой фольги (рис. 4).

Аккуратно заполните медную трубку водой с помощью пипетки, шприца или спринцовки. Осталось поджечь свечу и подождать, пока вода в трубке закипит. Струи пара, выходящие из ее концов, заставят ваш двигатель вращаться со скоростью примерно один оборот в секунду.

По словам придумавшего эту конструкцию американца Дж. Смита, цикл работы двигателя можно увеличить. Для этого концы трубок нужно изогнуть в горизонтальном направлении в одну сторону, например, вправо. Кроме того, один из концов надо опустить вниз, чтобы он немного уходил под воду. А второй, напротив, приподнять немного вверх, чтобы вода в него не попадала. Тогда, по идее, начавшая вращаться под воздействием первой порции воды в трубке конструкция будет затем сама себя подпитывать, черпая дополнительные порции воды концом трубки, который опущен в воду.

И будет вращаться до тех пор, пока либо не погаснет свеча, либо пока опущенный конец трубки перестанет доставать до поверхности воды.

САМОХОДНЫЙ ШКАФ ГЕРОНА

Впервые в истории Героном был разработан и самоходный механизм. Он представлял собой деревянный шкаф на четырех колесах. Внутреннее устройство шкафа скрывалось за дверцами. Секрет передвижения был прост: внутри шкафа медленно опускалась подвешенная плита, приводившая при помощи канатов и валов в движение всю конструкцию.

В качестве регулятора скорости использовался запас песка, который постепенно пересыпался из верхней части шкафа в нижнюю. Скорость опускания плиты регулировалась скоростью пересыпания песка, которая зависела от того, насколько широко раскрыты створки, отделявшие верхнюю часть шкафа от нижней.

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КВ-приемник на одной микросхеме

Начать наблюдения за работой любительских радиостанций можно на простейшем приемнике, который на макетной плате можно собрать всего за один вечер.

Принцип действия приемника прост. Принимаемый сигнал преобразуется по частоте с помощью смесителя и гетеродина непосредственно в низкую, звуковую частоту, на которой происходит основное усиление сигнала в приемнике. Приемник работает в диапазоне 160 м. Это типично «ночной» диапазон, на котором днем из-за сильного поглощения радиоволн в нижних слоях ионосферы можно никого не услышать. Зато ночью с большой громкостью проходят станции европейской части России, Украины, Белоруссии, Прибалтики, а при известном терпении и хорошей антенне, изменив данные всего двух контуров приемника, его можно перестроить на любительские диапазоны 80, 40 и даже 20 м.

Принципиальная схема приемника показана на рисунке 1.

Сигнал с антенны через катушку связи L1 поступает на входной контур L2, С1, настроенный на среднюю частоту 160-метрового диапазона (полоса частот 1830–1930 кГц). Этот контур нужен для ослабления помех от мощных средневолновых радиовещательных станций, расположенных ниже по частоте, и мощных связных станций, расположенных на более высоких частотах. Выделенный этим контуром сигнал подается через конденсатор связи С2 на вход усилителя радиочастоты (УРЧ) микросхемы. Другой вход УРЧ «заземлен», то есть соединен с общим проводом через конденсатор СЗ. Переменным резистором R1 регулируют усиление УРЧ. Когда его движок находится в левом по схеме положении, усиление максимально. Подбором резистора R2 можно изменить пределы регулировки усиления.

Гетеродин приемника содержит всего несколько навесных деталей. Его контур образован катушкой L3 и конденсаторами С6, С7 и С8. Для увеличения плавности настройки — растяжки любительского диапазона на всю шкалу — максимальная емкость переменного конденсатора С8 должна составлять всего 12–15 % общей емкости контура.

Если емкость переменного конденсатора больше приведенной на схеме, следует соответственно уменьшить емкость «растягивающего» конденсатора С7.

Сигнал обратной связи заводится с контура гетеродина через конденсатор небольшой емкости С5 на неинвертирующий вход дифференциального усилительного каскада микросхемы. Другой, инвертирующий, вход этот каскада «заземлен» по высокой частоте через конденсатор С4. Стабильность частоты гетеродина определяется качеством входящих в него деталей, но на 160-метровом диапазоне проблем со стабильностью обычно не возникает.

УРЧ и гетеродин внутри микросхемы соединены со входами кольцевого балансного смесителя, выполненного на четырех транзисторах. В коллекторную цепь одной пары транзисторов включен резистор нагрузки R4, на котором выделяется звуковая частота (биения), равная разности частот сигнала и гетеродина. Резистор нагрузки зашунтирован конденсатором С12, выполняющим роль простейшего фильтра нижних частот, ослабляющим звуковые частоты выше 2,5–3 кГц.

Отфильтрованный сигнал звуковой частоты через разделительный конденсатор С13 подается на вход УПЧ-микросхемы, используемый в этом приемнике как УЗЧ.

Выходной каскад усилителя выполнен в микросхеме на p-n-p транзисторе с открытым коллектором (вывод 7). В данном приемнике необходимое сопротивление нагрузки получается при параллельном соединении резистора нагрузки R3 и высокоомных телефонов. Это позволило обойтись без разделительного конденсатора на выходе, но желательно соблюдать полярность, указанную на вилке телефонов и выходном разъеме XS2. При соблюдении полярности магнитный поток в телефонах, создаваемый постоянной составляющей коллекторного тока выходного транзистора, будет складываться с потоком постоянных магнитов и работа телефонов только улучшится.

Контурные катушки приемника L2 и L3 намотаны на стандартных четырехсекционных каркасах, используемых в подавляющем большинстве отечественных портативных приемников. Они содержат по 60 витков провода ПЭЛ 0,1–0,15, по 15 витков в каждой секции каркаса.

Диаметр намотки получается около 5 мм, общая длина — 8 мм. Катушки подстраиваются ферритовыми стержневыми сердечниками диаметром 2,7 мм.

Катушка связи L1 наматывается поверх контурной катушки L2 на том же каркасе и в той его секции, которая ближе к «заземленному» выводу контурной катушки. Катушка связи может содержать от 3 до 10 витков любого изолированного провода.

Меньшее число витков используется при более длинных наружных антеннах, чтобы приемник не перегружался по входу. Можно сразу намотать катушку связи с двумя-тремя отводами и подобрать оптимальную связь с антенной при налаживании приемника. Катушки желательно поместить в экраны любой конструкции. Важно обеспечить минимальную связь между входной и гетеродинной катушками, поэтому, если экраны на используются, катушки следует разместить на плате подальше друг от друга. Конденсаторы C1 — С7 использованы керамические; особое внимание следует обратить на температурный коэффициент емкости конденсатора С6: он должен быть близким к нулевому или небольшим отрицательным, что обеспечит хорошую температурную стабильность частоты гетеродина. Конденсатор настройки может быть любого типа, с воздушным диэлектриком, главное, чтобы он был оснащен удобной ручкой, желательно большого диаметра, и обеспечивал легкое и плавное вращение ротора. Для облегчения настройки на SSB станции желательно использовать верньер с замедлением 5 — 10 раз. При использовании КПЕ от радиовещательных приемников с максимальной емкостью 240–510 пФ емкость «растягивающего» конденсатора С7 следует уменьшить до 100 — 50 пФ соответственно. Остальные детали приемника могут быть любых типов.

Печатная плата для этого приемника не разрабатывалась, а макет был выполнен навесным монтажом на пластине фольгированного стеклотекстолита размерами примерно 50x100 мм. Микросхема размещается в середине фольгированной поверхности выводами кверху и закрепляется припайкой выводов 8 и 9 к фольге через короткие отрезки луженого медного провода. Отгибать выводы микросхемы не рекомендуется — они могут отломиться.

Затем распаиваются конденсаторы СЗ, С4, С9, С10, С12, С14 и С15 между соответствующими выводами микросхемы и фольгой. Катушки крепятся припайкой экрана или свободных выводов каркаса к фольге. Затем распаиваются остальные детали и проводники. Плату следует прикрепить стойками или уголками к металлической передней панели, на которой закрепляются конденсатор настройки С8, регулятор усиления R1, разъемы антенны XS1 и телефонов XS2. Передняя панель должна иметь хороший электрический контакт с фольгой платы, служащей общим проводом.