Stavebnice FM rádia. Obj. č Stavebnice obsahuje následující komponenty v rámci příslušného dne: 1. Reproduktor 2. Přihrádka pro baterie

Transkript

1 Stavebnice FM rádia Obj. č Vážený zákazníku, děkujeme Vám za Vaši důvěru a za nákup experimentální stavebnice FM rádia. Tento návod k obsluze je nedílnou součástí tohoto výrobku. Obsahuje důležité pokyny k uvedení výrobku do provozu a k jeho obsluze. Jestliže výrobek předáte jiným osobám, dbejte na to, abyste jim odevzdali i tento návod k obsluze. Ponechejte si tento návod, abyste si jej mohli znovu kdykoliv přečíst. V tomto návodu získáte velmi podrobný postup pro výrobu vašeho vlastního FM rádia. Vzhledem k použití vysoce moderních komponentů je konečný úspěch naprosto zaručen. Díky digitálnímu zpracování signálu má sestavené rádio vysokou citlivost a velmi dobrý zvuk. Přesto, že mohou některé kroky během zapojování působit trochu složitě, sestavení funkčního rádia je skutečně velmi snadné. Rádio neobsahuje žádné cívky a nevyžaduje ani složitou úpravu jednotlivých komponentů, kterých je v obvodu skutečně jen minimum. Přesto je celý elektronický obvod velmi kompaktní a plně funkční. Systém rádia má navíc daleko nižší nároky na napájení. Rádio zahrnuje jen velmi malou základní desku a digitální přijímač BK1068. Montáž ostatních komponentů je velmi snadná a v návodu velmi názorně vyobrazena. Všechny potřebné části pro sestavení rádia naleznete v rámci Adventního kalendáře. Sestavení proto probíhá v celkem 24. krocích, během kterých se dozvíte více o jednotlivých součástkách, jejich funkci a využití v obvodu. Tento obvod navíc nabízí několik možností zapojení. Při experimentování tak můžete realizovat své vlastní nápady. Výsledkem bude váš vlastní a jedinečný FM přijímač. Během sestavování zažijete nejen spoustu zábavy, ale navíc můžete ponechat vyniknout i vlastní kreativitu a fantazii. Všechna zapojení v tomto návodu byla několikrát úspěšně otestována. Stavebnice obsahuje následující komponenty v rámci příslušného dne: 1. Reproduktor 2. Přihrádka pro baterie 3. Rezistor 1 kω 4. Deska spojů (kontaktní, nepájivé pole) 5. Vodič (v délce 1 m) 6. Červená LED 7. Elektrolytický kondenzátor 100 µf 8. Kondenzátor 100 nf 9. FM přijímač BK Tlačítko (Switch) 11. Rezistor 4,7 kω 12. Tlačítko (Switch) 13. Rezistor 10 kω 14. Tlačítko (Switch) 15. Elektrolytický kondenzátor 10 µf 16. Tlačítko (Switch) 17. Tlačítko (Switch) 18. Tranzistor BC547B 19. Tlačítko (Switch) 20. Tranzistor BC547B 21. Kondenzátor 100 nf 22. Rezistor 33 Ω 23. Rezistor 4,7 kω 24. Rezistor 100 kω Reproduktor (1. den) Reproduktor má již z výroby přípravu s naletovanými vodiči. Při manipulaci s reproduktorem si počínejte zvlášť opatrně, aby nedošlo k jeho poškození. Jedná se navíc o jeden z hlavních komponentů rádia. V přední části reproduktoru se nachází membrána. Pokud lehce zatlačíte na střed membrány, dojde k jejímu promáčknutí. Po uvolnění se však membrána sama vrátí zpět do původní polohy. Pakliže prstem jemně klepnete na membránu, uslyšíte určitý zvuk. Jedná se o demonstraci principu generátoru zvuku. Vyzkoušejte připojit oba vodiče k baterii. Jeden z vodičů držte dále pevně na jednom pólu baterie a druhý vodič opakovaně odpojujte od opačného pólu baterie. Pokaždé, když odpojíte reproduktor od zdroje a znovu jej připojíte, uslyšíte charakteristické praskání. Proud připojený do reproduktoru zajišťuje pohyb membrány a tím generuje zvuk. Na zadní straně reproduktoru se nachází silný magnet a uvnitř reproduktoru cívka, ke které jsou připojeny oba vodiče. Membrána se pohybuje díky průtoku proudu cívkou a současného působení magnetického pole. Schéma zapojení reproduktoru ke zdroji (LS = LoudSpeaker ) s Impedancí 8 Ω) Vyzkoušejte připojit reproduktor a jeho červený vodič například ke kladnému pólu baterie a černý vodič k zápornému a poté oba vodiče prohoďte. V jednom případě zaznamenáte pohyb membrány směrem mírně dovnitř. Při opačném zapojení se pak bude membrána pohybovat naopak směrem ven. Přesto v obou případech dochází ke generování zvuku.

2 Napájení obvodu provozní napětí 3 V (2. den) V další části kalendáře naleznete přihrádku pro baterie. Jedná se o platformu pro 2 ks baterií formátu AA. Do přihrádky vložte obě baterie. Zabraňte spojení (zkratování) obou vodičů bateriové přihrádky. Zkratováním baterií dochází ke generování poměrně vysokého zkratového proudu, který může způsobit výrazný ohřev baterií a vodičů u přihrádky. Vzhledem k tomu, že dodávané baterie jsou zinko-uhlíkové, nepředstavuje jejich zkrat příliš vysoké riziko. Alkalické baterie naopak představují výrazně větší riziko, vzhledem k tomu, že jejich zkratový proud dosahuje extrémních hodnot. Zkrat takových baterií může způsobit jejich explozi a riziko požáru. Stejné riziko tak hrozí i při zkratu akumulátorů. Vzhledem k nižšímu provoznímu napětí (1,2 V) však nejsou akumulátory pro napájení obvodu vhodné. Na počátku používání desky se jednotlivé vývody a vodiče budou do desky instalovat výrazně hůře, než při dlouhodobějším používání. Pro úvodní usnadnění připojení vodičů a součástek do desky můžete použít například jehlu, kterou svorky v jednotlivých pinech nepatrně zvětšíte. Sestavte na desce jednoduchý obvod s rezistorem a reproduktorem. Po připojení obvodu ke zdroji napájení uslyšíte znovu charakteristické praskání v reproduktoru. Vzhledem k vyšší hodnotě použitého rezistoru (1 kω) však nehrozí tomuto obvodu přetížení. Tento obvod ještě negeneruje žádný zvuk. Při spínání tohoto obvodu můžete slyšet pouze zvuk, který vydává membrána reproduktoru při jejím pohybu dovnitř a zpět. Z principu je jedno, které kontakty na desce pro experiment použijete. Přesto však pokud se budete držet zapojovacích schémat, bude sestavení celého obvodu výrazně jednodušší a daleko přehlednější. Vodiče zdroje jsou v tomto obvodu zapojeny do sedmé řady zprava a mohou tak zůstat zapojeny i pro následující experimenty. Časté odpojování stejných vodičů způsobuje jejich zbytečné mechanické opotřebení. Zopakuje experiment s reproduktorem z předchozího kroku a připojte jej tentokrát k provoznímu napětí rádia, které je 3 V DC. Praskání v reproduktoru pak bude daleko výraznější. Ponechejte však reproduktor ke zdroji vždy připojený jen velmi krátce. V opačném případě dochází ke zbytečnému přetížení obvodu. Zároveň přitom baterie zbytečně ztrácejí svůj výkon a celkovou provozní životnost. Rezistory (3. den) Reproduktor má svůj vlastní elektrický odpor (impedanci) v hodnotě 8 Ω (Ohmů). Ostatní elektronické komponenty v této stavebnici však mají i daleko větší odpor. V tomto kroku máte k dispozici rezistor o hodnotě 1 kω (kilo Ohm). Na jeho pouzdře jsou barevné proužky: hnědý, černý, červený. Tyto proužky udávají hodnotu rezistoru (1000 Ω = 1 kω). Zlatý proužek pak udává třídu tolerance v procentech (5 %). Rezistor plní v obvodu funkci omezovače průtoku elektrického proudu. V tomto experimentu připojte tento rezistor do série s reproduktorem, který znovu připojte ke zdroji napájení (baterie). Vzhledem k nižšímu proudu, který protéká tímto obvodem, bude charakteristické praskání v reproduktoru daleko slabší. Spínač (Switch) vytvořený z vodiče Složitější obvody vyžadují použití vodičů. Vodič naleznete za dvířky dne s pořadovým číslem 5. Z vodiče ustřihněte 2 malé kousky (každý v délce 2 cm). Odstraňte z vodičů základní izolaci. Spínač vytvoříte velmi snadno po umístění obou kusů vodiče do vzájemné blízkosti. Ovládat tento spínač pak můžete jednoduše pouhým dotykem prstu. Po stisku tohoto tlačítka se celý obvod uzavře (sepne). Po každém stisku tlačítka pak můžete znovu uslyšet praskání v reproduktoru. Deska spojů (v mini formátu) Čtvrtá dvířka obsahují malou desku spojů (kontaktní, nepájivé pole), kterou využijete ve všech následujících experimentech. Tato deska umožňuje velmi jednoduché zapojení i složitějších elektronických obvodů. Pole má celkem 170 jednotlivých pinů v rastru 2,54 mm. Tyto konektory představují velmi pohodlné a především bezpečné zapojení všech použitých komponentů. Deska je rozdělena na 2 části. V každé části se nachází celkem 17 vzájemně propojených řad kontaktů s 5 piny. Vložení jednotlivých komponentů do desky však vyžaduje poměrně vysoké úsilí. Vodiče, vývody nebo elektrody některých součástek přitom musíte vždy podle potřeby upravit a ohnout. Vývody pak musíte do jednotlivých kontaktů vkládat vždy směrem shora. Použijte k tomu malou pinzetu nebo vhodné kleště. Do kontaktů desky můžete připojit i velmi tenké vodiče přihrádky baterií nebo reproduktoru, aniž by přitom došlo k deformaci nebo zlomení těchto vodičů. Červená LED (6. den) V dalších dvířkách naleznete jednu červenou LED (Light Emitting Diode světlo emitující dioda). Tato dioda bude sloužit jako provozní LED indikátor. LED nikdy nepřipojujte ke zdroji napájení napřímo. Do obvodu s diodou je nutné použít předřadný rezistor. V následujícím experimentu do obvodu s LED připojíme rezistor o hodnotě 1 kω. Při zapojování LED do obvodu vždy dbejte její správné polohy a polarity. Kratší vodič (elektroda) LED je katoda a reprezentuje připojení záporného pólu zdroje. Elektroda katody má navíc uvnitř pouzdra velmi dobře viditelnou větší plošku, na které je instalován LED krystal. V případě, že LED připojíte do obvodu správně, bude svítit. Při opačném zapojení nemůže protékat diodou elektrický proud a tím pádem LED nemůže svítit. Při opačném zapojení se v tomto případě LED nijak nepoškodí, pouze jen neubude svítit.

3 Reproduktor se bude v tomto obvodu spínat paralelně s LED. Spínání tohoto obvodu tak tvoří další malý experiment. Po stisku spínače uslyšíte slabé zapraskání v reproduktoru. Zároveň přitom se zhasne LED. Nízký odpor reproduktoru umožňuje protékání proudu skrze reproduktor. Pro rozsvícení LED tak již nezbývá dostatečné množství proudu. 7. Uchování elektrické energie Dvířka 7. dne ukrývají jeden elektrolytický kondenzátor ( elko nebo elyt ) s kapacitou 100 µf (mikrofaradů). Při zapojování elektrolytického kondenzátoru do obvodu znovu dbejte jeho instalace se zachováním správné polohy a polarity. Elektroda se záporným pólem je na pouzdře kondenzátoru označena bílým proužkem. Tato elektroda je navíc z výroby o něco kratší. Uvnitř kondenzátoru jsou 2 kovové a vzájemně izolované desky, mezi kterými vzniká elektrické pole po připojení kondenzátoru ke zdroji napájení. Kondenzátor slouží pro krátkodobé uchovávání elektrické energie. V následujícím experimentu se bude kondenzátor nabíjet po dobu, že napětí na LED bude dosahovat hodnoty asi 2 V. K nabíjení kondenzátoru bude docházet po stisknutí tlačítka. Po stisku tlačítka bude znovu patrné zapraskání v reproduktoru. Díky kondenzátoru na krátký okamžik poteče daleko silnější proud skrze reproduktor, než přes sériový rezistor. Upozornění! Po připojení elektrolytického kondenzátoru opačnou polaritou dojde k poškození jeho vnitřní struktury a elektrolytických desek, které se prorazí a tím i nevratně zničí. Uvnitř elektrolytického kondenzátoru se nachází tekutina, která se za běžného provozu ohřívá. Při použití vysokých hodnot proudu a napětí tak může dojít k prasknutí pouzdra kondenzátoru. Přitom zároveň dojde k uvolnění jeho elektrolytického obsahu. K tomu může dojít zvláště v případech, kdy elektrolytický kondenzátor připojíte do obvodu s opačnou polaritou! Keramický kondenzátor (8. den) Za dvířky 8. dne naleznete další kondenzátor. Jedná se o malý keramický kondenzátor ve tvaru disku. Tento kondenzátor má kapacitu 100 nf (nanofaradů) a na svém pouzdře má označení 104, které zároveň udává hodnotu pf (pikofaradů). Tento keramický kondenzátor má tisíckrát menší kapacitu než elektrolytický kondenzátor s kapacitou 100 µf (1000 nf = 1 µf) a při stejné hodnotě napětí ukládá tisícinu energie oproti elektrolytickému kondenzátoru 100 µf. Keramický kondenzátor můžete do obvodu zapojit libovolně a stejně tak jej můžete použít i v obvodech se střídavým napětím a za vysokých frekvencí. Keramický kondenzátor bude dále v rádiu plnit velmi důležitou úlohu. V tomto experimentu vyzkoušejte vyměnit elektrolytický kondenzátor za keramický a sledujte reakci obvodu. LED bude reagovat obdobně jako v předchozím případě. Praskání v reproduktoru však bude výrazně menší.

4 9. Nejjednodušší radiový přijímač V tomto kroku do obvodu použijte radiový přijímač s 8. piny. Na začátku experimentování nedojde k využití všech funkcí této součástky. Na konci celého experimentu si však sestavíte velmi jednoduchý radiový přijímač. Instalujte radiový přijímač přesně podle následujícího schématu. Správná poloha této součástky je velmi důležitá vzhledem k tomu, že v následujících experimentech bude využito i zbylého prostoru nepájivého pole. Dbejte na dostatečně pevné a kontaktní připojení přijímače do desky spojů a stejně tak i na správné připojení zdroje (kladného a záporného pólu). Chybné zapojení může způsobit nevratné poškození celého radiového modulu. Reproduktor bude v obvodu připojen přes elektrolytický kondenzátor. Stejně tak i v tomto případě dbejte na zapojení tohoto kondenzátoru do obvodu se zachováním správné polarity. Anténu přijímače tvoří vodič v délce 10 cm. Keramický kondenzátor se připojuje na pin P (Power On/Off). Tento kondenzátor plní v obvodu funkci podpory okamžitého spuštění rádia. Obvod používá drátový spínač pro nastavení frekvence příjmu. Po zapnutí tohoto radiového přijímače nejspíše uslyšíte jen slabý šum, vzhledem k tomu, že obvod rádia je v této chvíli naladěný pouze na příjem nižších frekvencí ze spodního rozsahu frekvenčního pásma, kde pravděpodobně nevysílá žádný rozhlasový vysílač. Následně krátce stiskněte tlačítko. Tím spustíte automatické vyhledávání stanic. Nejspíše budete muset tlačítko stisknout opakovaně, než se vám podaří naladit první rozhlasový kanál. Vyzkoušejte naladit co nejvíce rozhlasových stanic. Pakliže při vyhledávání stanic dosáhnete horního frekvenčního rozsahu, vrátí se vyhledávání na začátek frekvenčního pásma. V tomto kroku jste již sestavili vlastní radiový přijímač. Výstup audio objemu reproduktoru v tomto obvodu není možné zatím nijak nastavovat. Přesto můžete zesílit a zlepšit audio výstup zvýšením rezonance reproduktoru po jeho umístění například do malé papírové krabice. Scan-Down (10. den) Za dvířky 10. dne naleznete tlačítkový spínač, kterým nahradíte jednoduchý spínač vytvořený z vodiče. V tomto případě však nebude spínač připojen ke kladnému, ale k zápornému pólu. Tímto zapojením dojde k vyhledávání (skenování) stanic v opačném směru. Každý stiskem tlačítka přejde přijímač k vyhledávání stanic s nižší frekvencí. Po dosažení spodního rozsahu frekvenčního pásma, přejde rádio k opačnému konci a to na nejvyšší frekvenci. Při osazení desky spínačem dbejte na jeho správnou polohu v obvodu. Správné vsazení tlačítka do desky bude vyžadovat určité úsilí. Jednotlivé vývody spínače proto musíte vytvarovat do úhlu 90 v blízkosti jeho pouzdra. Aby rádio a jeho audio výstup mohl poskytovat vyšší hlasitost a čistší zvuk, bude proto zapotřebí malého reproduktorového boxu. Na zadní straně kalendáře naleznete šablonu krytu reproduktoru. Box ze zadní strany proto vystřihněte a slepte dohromady. Vystřihněte do boxu optimální otvor, do kterého pak umístíte reproduktor. Sestavením reproduktoru do boxu se zlepší celkové vlastnosti a kvalita zvuku a to zejména basů. Díky digitálnímu zpracování signálu v modulu BK1068, tak bude rádio poskytovat daleko čistší zvuk. Veškeré operace jako je filtrování přesné frekvence a demodulaci FM signálu provádí tento integrovaný obvod digitálním signálovým procesorem (DSP). Během skenování rozhlasových kanálů se však může stát, že dojde k ukončení vyhledávání stanic v důsledku zachycení různých rušivých frekvencí. Pro opětovné vyhledávání stanic proto jednoduše znovu stiskněte tlačítko spínače.

5 11. Ovládání intenzity LED Příliš silné světlo LED může způsobovat rušení, zvláště pak při poslechu rádia v nočních hodinách, kdy je příjem stanic v zemské atmosféře nejoptimálnější. Jas LED můžete zredukovat použitím vyššího rezistoru o hodnotě 4,7 kω (barvy proužků žlutá, fialová, červená). Tento rezistor naleznete za dvířky 11. dne. Zvýšení odporu v obvodu redukuje nároky na celkovou spotřebu energie. Vyjměte proto z obvodu dříve použitý rezistor 1 kω a vložte namísto něj rezistor o hodnotě 4,7 kω. Světlo LED bude v té chvíli výrazně slabší. Vyhledávání stanic v obou směrech umožňuje připojení obou tlačítek ke společnému pinu S (Scan) integrovaného obvodu. Za běžného provozního stavu se na pinu S Scan vyskytuje poloviční hodnota provozního napětí (1,5 V). Spodní tlačítko S- spíná napětí záporným pólem a proto se skenování spustí směrem na nižší frekvence. Horní tlačítko S+ sepne vstup napětí 3 V a proto začne systém rádia vyhledávat stanice na vyšších frekvencích. Integrovaný obvod ve skutečnosti pracuje s velmi malým počítačem, který řídí signálový procesor. Během vyhledávání stanic (skenování) systém prochází velké množství kanálů, dokud nenalezne stanici s dostatečně kvalitním signálem. Rezistor 1 kω, který jste použili již v druhém experimentu pak dobře uschovejte i pro případ, že jej v konkrétním experimentu právě nepoužijete. Rezistory a kondenzátory různých hodnot plní v obvodech velmi významnou roli a mění výstupní charakteristiky jiných elektronických součástek. 12. Up / Down-Scanner V tomto experimentu použijte druhý spínač, který naleznete za dvířky 12. dne. Při jeho vkládání do desky spojů a obvodu znovu ohněte jeho vývody do úhlu 90. Váš rozhlasový přijímač se druhým tlačítkem rozšíří o vyhledávání stanic ve frekvenčním pásmu oběma směry: Scan-Up (S+) a Scan-Down (S-). Do tohoto obvodu pak znovu použijete rezistor o hodnotě 1 kω. Tato úprava obvodu přináší nejen výraznější vylepšení funkce skenování, zároveň se tím i eliminuje chybovost přijímače během vyhledávání signálu stanic. Pakliže navíc dojde k náhodnému stisku obou tlačítek současně, nedojde přitom ke zkratu baterií. Použité rezistory totiž zajišťují snížení proudu na minimální hodnoty, který baterii nijak nepoškodí. V tomto kroku a sestavování obvodu získal vás radiový přijímač novou funkci, díky které může ve frekvenčním rozsahu vyhledávat rozhlasové stanice směrem nahoru, na vyšší frekvence. Pakliže hodláte přejít na naposledy přehrávanou stanici, musíte znovu přejít celé frekvenční pásmo. Pomocí 2 tlačítek pak dojde k výraznému usnadnění vyhledávání a přechodu na požadovanou stanici. Během vyhledávání se tak můžete velmi snadno vrátit na předchozí frekvenci.

6 13. Smyčková anténa V tomto kroku sestavování obvodu použijete rezistor 10 kω (barvy proužků hnědá, červená, oranžová). Rezistor zapojte do série s LED coby předřadný rezistor. Tím znovu dojde k nepatrnému snížení jasu LED. Vyzkoušejte LED předřadit i jiné rezistory a sledujte jak se přitom mění její jas. 14. Snížení (útlum) hlasitosti V tomto experimentu do obvodu přidáte další tlačítkový spínač. Připojte jej do pinu V (Volume), který slouží pro ovládání hlasitosti. Po zapnutí přijímače bude výstupní hlasitost na maximální úrovni. Stiskem tohoto tlačítka pak budete snižovat výstupní hlasitost přijímače. Pro nastavení požadované hlasitosti pak stiskněte tlačítko Volume opakovaně. Rezistor 10 kω však bude v následujících experimentech plnit zcela jinou funkci. V tomto obvodu však bude nejvýznamnější roli hrát anténa. Vyrobte si z vodiče smyčkovou anténu o průměru asi 10 cm a připojte ji mezi anténní vstup A a GND. V některých případech a zvláště pak v určitých lokalitách však můžete dosahovat lepšího příjmu i s dříve použitou drátovou anténou. Pro smyčkovou anténu použijte vodič o délce přibližně 40 cm. Vytvořte pak z drátu větší nebo naopak jen malou smyčku. Experimentujte pak dále s různými tvary antény. Největší prostor pro experimentování budete mít při příjmu stanic se slabým signálem. Větší smyčka na anténě tak může sloužit pro lepší příjem slabých stanic. Naopak při použití antény s menší smyčkou můžete eliminovat příjem rušivých signálů a celkově tak zlepšit kvalitu přijímaného signálu. Stejně tak vyzkoušejte s anténou otáčet do různých směrů. Stisknutím a delším přidržením tlačítka Volume následně můžete výstup zvuku zcela vypnout. Pro opětovné zapnutí zvuku pak tlačítko Volume znovu stiskněte. 15. Energeticky úsporná funkce obvodu V tomto experimentu využijete funkce dalšího kondezátoru 10 µf, který naleznete za dvířky č. 15. Tento kondezátor bude plnit funkci vazebního kondezátoru mezi přijímačem a zesilovačem. Stejně tak ale bude plnit i další funkce na jiném místě v obvodu. Hlavním úkolem tohoto kondenzátoru však bude oddělení napájecího napětí, což je často používaná funkce kondezátoru v obdobných aplikacích a zejména při využití vysokofrekvenční technologie. Kondenzátor se do obvodu připojí mezi kladný a záporný pól zdroje. Změny v zátěži tohoto obvodu pak tento kondenzátor dokáže výrazným způsobem eliminovat. Takový kondenzátor se nazývá Bypass vzhledem k tomu, že je připojen přímo ke zdroji. V případě, že se nepatrně zvýší provozní napětí v obvodu, dojde k nabití kondenzátoru.

7 Naopak pokud napětí poklesne, kondenzátor uloženou energii předá do obvodu a tím baterii maximálně podporuje. Díky této speciální funkci se takový kondezátor v obvodu nazývá též záložní, neboli Back-Up kondenzátor. 16. Další zesílení hlasitosti V této fázi dojde s použitím dalšího spínače k dalšímu zesílení celého obvodu. Obvod tak získá možnost dalšího zesilování nebo útlumu výstupního audio objemu. Audio objem má stejně jako funkce skenování kanálů celkem 3 stavy: Neutrální (přibližně 1,5 V), záporný (0 V) a kladný (3 V). Eliminaci rizika zkratu a poškození baterie nebo jiných komponentů v obvodu zajišťuje rezistor. Rezistor 1 kω přitom chrání nejen obvod pro skenování (tlačítko S ), ale stejně tak i obvod s tlačítky V (ovládání hlasitosti Volume). Za takového zapojení se přitom může zdát, že mezi tímto obvodem a obvodem ve kterém je použitý kondenzátor 100 nf není žádný větší rozdíl. Přesto použití záložního kondenzátoru má za následek především vylepšení příjmu i v případě, že baterie již nemá dostatečnou kapacitu. Daleko větší výhody by pak takový obvod měl při použití kondenzátoru s ještě vyšší kapacitou. V dalších experimentech bude využito kondenzátoru s daleko větší kapacitou (100 µf) coby vazebního (záložního Back-Up ) kondenzátoru.

8 17. Funkce StandBy V tomto kroku se do obvodu použije další tlačítkový spínač (Switch). Tento spínač bude plnit funkce hlavního vypínače, pomocí kterého rádio zapnete a stejně tak i vypnete. Obvod však navíc získá další speciální funkci, díky níž dojde k uložení poslední přehrávané stanice a zároveň i naposledy použitá úroveň hlasitosti. Proto však musí zůstat obvod trvale připojen ke zdroji (baterii). Rádio tak po vypnutí zůstává v pohotovostním režimu Standby. Po vypnutí rádia a jeho opětovném zapnutí tak můžete poslouchat stejnou stanici, kterou jste poslouchali před jeho vypnutím. Zároveň systém rádia použije naposledy nastavenou úroveň audio výstupu (hlasitosti). 18. Kontrolka pohotovostního režimu StandBy Za dvířky 18. dne naleznete tranzistor BC 547B. Tranzistor je polovodičová součástka, která se používá v elektronických obvodech pro zesílení elektrického proudu. Malý proud (na střední elektrodě tranzistoru) se používá pro ovládání většího proudu, který prochází přes vnější elektrody emitoru a kolektoru. V obvodu bude tento tranzistor plnit funkci indikátoru pohotovostního režimu rádia. Pokud je rádio vypnuté LED kontrolka bude svítit. Za provozního stavu pak bude tato kontrolka zhasnutá. LED indikátor tak udává informaci o provozním stavu rádia. Napětí na vstupu S je v provozním stavu přibližně 1,5 V. Po vypnutí a přechodu systému do režimu StandBy pak tato hodnota stoupne na 3 V. Za tohoto stavu tranzistor propouští napětí pro LED signalizaci, která se tím rozsvítí. Použitá LED potřebuje k tomu, aby svítila, napětí alespoň o hodnotě 1,7 V. Minimální hodnota napětí pro řídící funkci tranzistoru je 0,5 V. Při napětí pod 2,2 V na vstupu S bude i nadále LED zhasnutá. Vzhledem k funkci vysokého proudového zesílení tranzistoru je proud báze (středový vývod) natolik malý, že žádným způsobem neovlivní funkci tlačítek pro skenování kanálů. V pohotovostním režimu standby (po vypnutí) je obvod rádia i nadále napájen ze zdroje. Spotřeba v tomto režimu však představuje zanedbatelnou hodnotu v řádech několika mikroampér (µa). V tomto režimu spotřebovává určitý proud i LED kontrolka. Pokud však rádio vypnete na kratší dobu, nebude takto nepatrná spotřeba proudu mít žádný význam na další provoz rádia. Pouze v případě, že rádio nehodláte používat delší dobu, odpojte baterie od obvodu. Postačí přitom vyjmout pouze jednu baterii z přihrádky. V obvodu je nově použité tlačítko označeno P (Power Down vypnutí).

9 19. Funkce Reset Doposud nebylo v obvodu rádia použito speciální funkce Reset. Pro tuto funkci je však zapotřebí dalšího tlačítka, které naleznete za dvířky 19. dne. Tlačítko R se v tomto případě připojuje na jedné straně k zápornému pólu zdroje a druhou část k resetovacímu vstupu integrovaného obvodu přijímače. Tuto funkci oceníte zejména při vyhledávání konkrétní rozhlasové stanice. Po stisku tlačítka Reset dojde k přechodu systému k vyhledávání a začátek frekvenčního pásma a konkrétně jeho spodního rozsahu. Například pokud hledáte rozhlasovou stanici, která je v pořadí třetí od spodního frekvenčního rozsahu, stiskněte proto tlačítko Reset a poté tlačítko skenování S+ tolikrát, dokud systém nepřejde na vybraný kanál. Pakliže se však stanice, kterou hodláte naladit nachází v horní části frekvenčního pásma, stiskněte tlačítko Reset a poté tlačítko S Koncový zesilovač V tomto kroku použijeme do obvodu další tranzistor BC 547B, díky kterému se vytvoří jednoduchý zesilovač. Původní audio signál prochází přes vazební kondenzátor 10 µf na bázi zesilovače. Reproduktor je připojen ke kolektoru tranzistoru BC 547B. Kolektorový proud se řídí prostřednictvím rezistoru 10 kω. Zesílení proudu však bude příliš vysoké. Z tohoto důvodu proto musí dojít k redukci hlasitosti, vzhledem k tomu, že za příliš vysokého zesílení by docházelo k nežádoucímu zkreslení zesilovače. Výstupní audio objem by sice byl velmi vysoký, přesto by již nebyl zajištěn optimální výstup hlasitosti s čistým zvukem. Po ukončení experimentu raději odpojte baterii z obvodu, vzhledem k tomu, že tento zesilovač spotřebovává určité množství proudu i po přechodu systému rádia do pohotovostního režimu Standby. Použitím tohoto zesilovače se zvýší spotřeba proudu rádia přibližně o 80 ma. Tento zesilovač je možné zařadit do třídy provozu A. To znamená, že silnější proud protéká obvodem i za nižší výstupní hlasitosti. Proud, který teče do reproduktoru je závislý na přesné hodnotě napětí baterie a zesílení v tranzistoru. Rezistor 10 kω připojený k bázi udržuje napětí cca na hodnotě 2 V a proudu asi 0,2 ma. Pro standardní tranzistorové proudové zesílení faktorem 300 je možné generovat kolektorový proud přibližně 60 ma. Pro srovnání radiový modul bez zesilovače spotřebovává proud o hodnotě přibližně 20 ma. Vyzkoušejte v této fázi použít pro bázi rezistor o hodnotě 4,7 kω. Jeho použitím tak můžete získat daleko větší zesílení výstupní hlasitosti. Spotřeba proudu však v celém obvodu ještě výrazněji stoupne. S těmito šesti tlačítky je tak rádio vybaveno všemi nejmodernějšími funkcemi. Takto sestavený obvod pak umožňuje komfortní poslech a ovládání rádia. Přesto však ještě existuje možnost celý tento obvod dále vylepšit. Deska spojů je přitom již téměř zaplněná a neposkytuje již dostatek prostoru pro použití dalších komponentů. V následujících experimentech se proto budeme snažit o to, jak získat ještě další volný prostor. Z tohoto důvodu dále nepoužijeme tlačítko Reset a stejně tak provozní LED indikátor.

10 21. Úprava zvuku Za dvířky 21. dne naleznete další kondenzátor s kapacitou 100 nf (104), který bude mít za cíl další zpracování zvuku. Jeho použitím dojde k úpravě tranzistorového zesilovače tak, aby bylo dosaženo výraznější redukce výšek. Tím dojde k vyvážení zvuku vystupujícího z malého reproduktoru. Poslechem můžete sami zvážit zda-li vám takto oprav zvuk vyhovuje či nikoliv. Samotný zvuk a jeho kvalita však zároveň závisí na použitém reproduktorovém boxu. Kondenzátor 100 nf spolu s rezistorem 1 kω tvoří dolní propust, tzv. filtr Low pass filter. Zesilovač tak má celkově nižší zisk (zesílení). Na místo rezistorů můžete v rámci experimentování použít pouze spoje z vodičů. Tím dojde ke zvýšení objemu hlasitosti a výšek, vzhledem k tomu, že filtr pro dolní propust již nebude dále efektivní. 22. Power Off (Vypnutí) V tomto kroku bude do obvodu použito rezistoru 33 Ω (barvy proužků oranžová, oranžová, černá), díky kterému znovu dojde k dalšímu vylepšení tohoto LF zesilovače. Hlavním úkolem tohoto kroku bude vypnutí zesilovače poté, co systém rádia přejde do pohotovostního režimu Standby. Báze tranzistoru v tomto případě bude připojena přímo k výstupu integrovaného obvodu přijímače. Na tomto výstupu se za provozu nachází napětí přibližně 1,5 V. Mezi bází a emitorem je pak napětí o hodnotě přibližně 0,7 V a při použití rezistoru 33 Ω připojeného k emitoru pak napětí asi 0,8 V. Touto úpravou potom dojde k průtoku proudu obvodem o hodnotě přibližně 25 ma nezávisle na aktuálním zesílení tranzistoru. Provozní proud pak bude stabilizován prostřednictvím zpětné vazby rezistoru, připojeného k emitoru BC 547B. Zpětná vazba však zajišťuje i nižší úroveň výstupní hlasitosti. V pohotovostním režimu pak klesne napětí na reproduktorovém výstupu L na hodnotu 0 V. Toto zapojení tak zajišťuje vypnutí tranzistorového zesilovače.

11 23. Opětovné zesílení obvodu přijímače U naposledy sestaveného obvodu dojde ještě k většímu zesílení. K tomu bude sloužit rezistor o hodnotě 4,7 Ω (barvy proužků žlutá, fialová, zlatá). Tento zesilovací stupeň bude znovu zajišťovat další zisk signálu obvodu. Zpětnou vazbu u střídavého napětí dokáží do značné míry kompenzovat vysoké frekvence, čímž zároveň dochází ke zvýšení zisku signálu. Zpětná vazba u stejnosměrného napětí se udržuje tak, aby v pracovním bodě byla vhodným způsobem stabilizována. Pro ještě další zesílení obvodu můžete experimentovat s rezistorem 4,7 Ω připojeným prostřednictvím vodiče. Použitím rezistoru však dojde k velmi rychlému přetížení zesilovače a proto musíte výstupní hlasitost znovu zredukovat. 24. Přehled funkcí rádia Rádio je nyní vybaveno všemi moderními funkcemi, včetně funkce reset a LED indikace provozního stavu. Za posledními dvířky kalendáře naleznete rezistor 100 kω (barvy proužků hnědá, černá, žlutá). Tento rezistor bude připojen k bázi tranzistoru a bude sloužit pro spínání LED. Navíc dojde k připojení kondenzátoru 100 nf mezi bázi a kolektor tranzistoru BC 547. LED v obvodu zajistí stabilizaci a vyhlazení proudu, při kterém dochází k příslušné indikaci prostřednictví audio signálu. LED bude svítit pouze během provozu rádia. V pohotovostním režimu Standby bude LED zhasnutá. Rádio a jeho systém má znovu k dispozici funkci Reset. Z důvodů úspory místa pak bude rádio vybaveno pouze 5. tlačítky. Došlo přitom ke změně funkce tlačítka pro skenování kanálů směrem na nižší frekvence Scan Down. V provozním stavu rádia mají tlačítka S a tlačítko pro ovládání hlasitosti V funkci tlačítka Scan-Up. Pouze tehdy, dojde-li i k současnému stisku tlačítka Scan Down dojde k vykonání funkce v opačném směru (zesílení, zeslabení hlasitosti). Čtvrté tlačítko pak slouží pro vypnutí rádia (Power down). Páté tlačítko je pak možné použít pro funkci resetu. Funkce zesilovače se tímto zapojením již nijak nezměnila, došlo pouze k jejímu propojení s provozní LED indikací. Celý obvod tak používá pouze 2 tranzistory a téměř všechny komponenty obsažené v kalendáři. Výsledným obvodem je kompletní a prakticky využitelné rádio s vysokou kvalitou. Vzhledem k velmi malé desce spojů můžete rádio umístit do libovolného pouzdra. Celý obvod však můžete i nadále různě upravovat. Vyzkoušejte vytvářet a kombinovat všechny ovládací prvky a stejně tak i vlastnosti zesilovače. Pakliže hodláte výrazným způsobem prodloužit provozní životnost baterií, můžete zcela odpojit obvod s koncovým zesilovačem (krok č. 19) a přesto zachovat provozní LED indikaci. Experimentujte s celým obvodem tak, aby maximálně vyhovoval vašim vlastním požadavkům. Mnohdy i velmi malé změny v zapojení obvodu mohou mít velký vliv na jeho výslednou funkci. Pakliže nepoužijete koncový tranzistor z posledního kroku a zaměníte jej za elektrolytický kondenzátor 100 µf, získáte tím energeticky velmi úsporné rádio bez zesilovače, přesto však se všemi ostatními funkcemi.

12 Upravená verze FM rádia bez zesilovače Manipulace s bateriemi a akumulátory Nenechávejte baterie (akumulátory) volně ležet. Hrozí nebezpečí, že by je mohly spolknout děti nebo domácí zvířata! V případě spolknutí baterií vyhledejte okamžitě lékaře! Baterie (akumulátory) nepatří do rukou malých dětí! Vyteklé nebo jinak poškozené baterie mohou způsobit poleptání pokožky. V takovémto případě použijte vhodné ochranné rukavice! Dejte pozor nato, že baterie nesmějí být zkratovány, odhazovány do ohně nebo nabíjeny! V takovýchto případech hrozí nebezpečí exploze! Nabíjet můžete pouze akumulátory. Vybité baterie (již nepoužitelné akumulátory) jsou zvláštním odpadem a nepatří do domovního odpadu a musí být s nimi zacházeno tak, aby nedocházelo k poškození životního prostředí! K těmto účelům (k jejich likvidaci) slouží speciální sběrné nádoby v prodejnách s elektrospotřebiči nebo ve sběrných surovinách! Zapojovací schéma FM přijímače Šetřete životní prostředí! Pokud si nebudete vědět rady, jak tento výrobek používat a v návodu nenajdete potřebné informace, spojte se s naší technickou poradnou nebo požádejte o radu kvalifikovaného odborníka. Technické údaje Kategorie stavebnice rádia, celkem 24 elektronických součástek, jednoduchá montáž bez potřeby pájení, sestavení probíhá vkládáním součástek do kontaktního (nepájivého) pole Napájení 3 V DC, baterie 1,5 V (2 ks) typ AA Věková hranice od 14. let Zajímavostí tohoto obvodu je mimo jiné to, že elektrolytický kondenzátor připojený k reproduktoru poskytuje společně s tranzistorem delší dobu rozsvícení LED za určité intenzity od zapnutí rádia. Po uplynutí několika minut pak intenzita LED výrazně zeslábne. Tato LED indikace proto umožňuje i za šera velmi dobrou provozní LED indikaci. Recyklace Elektronické a elektrické produkty nesmějí být vhazovány do domovních odpadů. Likviduje odpad na konci doby životnosti výrobku přiměřeně podle platných zákonných ustanovení. Šetřete životní prostředí! Přispějte k jeho ochraně! Překlad tohoto návodu zajistila společnost Conrad Electronic Česká republika, s. r. o. Všechna práva vyhrazena. Jakékoliv druhy kopií tohoto návodu, jako např. fotokopie, jsou předmětem souhlasu společnosti Conrad Electronic Česká republika, s. r. o. Návod k použití odpovídá technickému stavu při tisku! Změny vyhrazeny! Copyright Conrad Electronic Česká republika, s. r. o. REI/06/2017