FM-радиокулон

[vilisvir]

Идея этого аксессуара пришла из-за моего образа жизни. Суть его в том, что половину дня я работаю в роли экспедитора-курьера. И поскольку я не люблю слушать музыку в дороге, а отдаю предпочтение разговорным радиостанциям, то качество звука было не в приоритете. А в приоритете была максимальная автономность, т. к. раздражало, когда батарея садилась в какой-то неподходящий момент. Вес кулона вместе с шнурком-антенной составляет 80 г.

Основу источника питания составляет самосборная солнечная батарея и ионистор. В такой связке находясь в освещённом месте энергия постоянно поступает на ионистор, заряжая его, что позволило отказаться от внешнего разъёма для зарядки. Ионистор подключается к солнечной батарее через диод Шоттки, чтобы избежать разряда ионистора на неосвещённую солнечную батарею и снизить напряжение с 3 В до 2,7 В, на которое рассчитан ионистор. Солнечная батарея состоит из 6 последовательно подключенных элементов, каждый из которых обеспечивает 0,5 В; 40 мА. Эти элементы после спайки приклеиваются 2-компонентной эпоксидной смолой на 1 мм стеклотекстолитовую плату. Для защиты батареи применяется 2 мм стекло, которое отделено рамкой толщиной 3 мм из стеклотекстолита. Полностью в сборе батарея склеивается с рамкой лаком и вместе с стеклом имеет толщину 6 мм.

Применение ионистора в качестве источника накопления информации обладает такими преимуществами по сравнению с аккумулятором:

* Количество циклов заряд/разряд неограничено;

* Не боится коротких замыканий и полного разряда;

* Не течёт заливая прибор электролитом;

* Недорогой (около 1$ за 15 Ф).

В качестве низковольтного экономичного приёмника тестировались 2 варианта: TDA7088T и TDA7021T. 7088 является сканирующим приёмником с управлением 2-я кнопками, модернизированной версией 7021. Но удовлетворительной работы на пониженном напряжении я так от неё и не добился. Часто срабатывала система подавления шума, из-за чего при приёме образовывались постоянные паузы. При напряжении 2,4 В она перестаёт адекватно реагировать на кнопки. Поэтому было принято решение использовать более старый вариант, который отлично работает вплоть до 1,8 В.

7021 обладает приличной чувствительностью в 4 мкВ и ток потребления около 6 мА в режиме тишины. Когда громкость максимальна, ток возрастает до 7 мА. Этого хватает чтоб обеспечить бесперебойную работу приёмника в течении светового пасмурного дня и 45 минут в полной темноте при полностью заряженном ионисторе на 15 Ф. Данная ёмкость была выбрана из учёта максимального диаметра корпуса 13 мм. Интересно, что даже в пасмурную погоду направленная в небо солнечная батарея даёт до 7 мА тока заряда, что почти достаточно для работы приёмника.

На роль буферного источника питания вместо ионистора тестировался аналогичный по размеру Ni-MH аккумулятор на 40 мА/ч и 3,6 В, рассчитанный на поддержку BIOS. Помимо того, что у него не самое удачное для данной солнечной батареи максимальное и минимальное напряжение, ток ещё и при подключении нагрузки в 7 мА напряжение проседало на 0,5 В. Да и номинальный ток зарядки всего 4 мА. Одним словом — не вариант.

Особенность микросхемы 7021 в том, что она даёт на выходе (14 вывод) довольно большой звуковой сигнал, который при подключении к выводу 16 конденсатора на 100n (что уменьшает отрицательную обратную связь УНЧ) становится ещё больше. Это позволяет подключать динамик напрямую к микросхеме без дополнительного усилителя, но мощности при этом не настолько много, чтоб устанавливать регулятор громкости. Сам динамик ø20 мм и сопротивлением 50Ω. Схема тестировалась с динамиком 8Ω и никакого изменения громкости на слух не замечено. Замечено только небольшое (на 0,5 мА) увеличение потребляемого тока на максимальной громкости и некоторое урезание нижних частот разделительным конденсатором 22 мкФ.

От настройки частоты многооборотным резистором методом подачи смещающего напряжения на варикап я отказался по 3-м причинам. Во-первых, поскольку особенность данной схемы подразумевает существенные колебания напряжения в течении короткого промежутка времени, то это может привести к постоянной потере частоты. Во-вторых, в данной конструкции многооборотный резистор слишком громоздкий и сложно удачно вывести его ручку наружу. Ну и в-третьих, он подвержен износу. Был испробован вариант с фиксированной настройкой на 1 радиостанцию подстроечным конденсатором. Но частота стабильно держалась не больше суток.

Катушка намотана медным проводом 0,6 мм на виниловый кембрик с внешним диаметром 5 мм и содержит 4 витка. Растяжением катушки выставляется начало диапазона (88 МГц), а затем катушка вместе с платой заливается лаком. Введение латунного сердечника вызывает уменьшение индуктивности катушки, и как в следствии, перемещение настройки вверх по диапазону. Длину латунного сердечника ограничивают необходимой для достижения верхней границы диапазона (108 МГц).

Самым удачным решением стало использование латунного сердечника в виде винта М3, который по совместительству является элементом крепления 2-х половинок корпуса. Настройка таким образом получается очень плавная и стабильная. Единственным условным недостатком такого конструктивного решения является существенное выдвижение ручки настройке при перемещении в начало диапазона. Перекрывающим этот недостаток является преимущество, согласно которому по выдвижению ручки можно дополнительно понять, в каком участке диапазона находится настройка. В качестве ручки используется пустотелая латунная гильза от пломбы, в которую при полном вкручивании стержня уходит гайка, напаянная к внешней части корпуса.

Высокочастотную часть схемы закрывает экран, изготовленный из листовой меди толщиной 0,2 мм. Это оказалось необходимым, т. к. в результате испытания было обнаружено, что без экрана существенно «плавает» частота при поднесении рук и повороте головы. Оказалось, что сама солнечная батарея функцию экрана выполнять не способна.

Плата изготовлена из 1 мм стеклотекстолита размером 24х26 мм методом ЛУТ.

Корпус изготовлен из листовой хромированной латуни 0,4 мм от старого глянцевателя. Она хорошо паяется, обрабатывается и отлично выглядит. Размеры 54х38х20 мм определяются размерами солнечной батареи. На корпус напаиваются латунные гайки М3, а со стороны латунного сердечника на обоих половинках корпуса, для более жёсткой его фиксации. Плата крепится к корпусу винтом М2,5 посредством гетинаксовой стоечки, которая обеспечивает зазор, в котором расположен динамик.

В качестве антенны используется многожильный провод, который по совместительству выполняет функцию нашейного шнурка. Он напаивается на латунный винт, который изнутри крепится посредством латунной стойки, выполняющую функцию контакта. Данный контакт соединяется с платой через припаянную к ней медную пружину толщиной 0,2 мм. Чтобы винт не соприкасался с корпусом, на который выведен общий провод, на него надето кольцо виниловой изоляции от провода и с обоих сторон корпуса проложены стеклотекстолитовые шайбы.

В качестве дужки использован специальным способом изогнутый стальной прут ø2 мм, покрытый с прилегающей к телу стороны термоусадкой и крепится к корпусу через обработанную гильзу от пломбы. На сторону корпуса, соприкасающуюся с ухом наклеена тонкая кожа. Кусочки такой же кожи подложены под ионистор со стороны металла и на магнит динамика в месте соприкосновения с платой для мягкого уплотнения. Для фиксации ионистора он обложен П-образным тонким изолоном.

 

 

 

 

 

 

Изменено 21 октября, 2019 пользователем vilisvir

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Витала]

Конструкция дешевле грибов  Интересно как на счет чувствительности ?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[vilisvir]

1 час назад, Витала сказал:

Конструкция дешевле грибов  Интересно как на счет чувствительности ?

Чувствительность на удивление выше средней. В городе на открытой местности везде уверенный прийом.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161