- Не деревянные игрушки. Электронные игры, в которые играли советские дети
- Время на прочтение
- Как это работало
- Эволюция игры
- Игры-викторины в СССР
- Популярность электровикторин
- Электровикторины в конце 80-х
- Увлекательные игры
- Простая викторина
- Экзаменатор — интеллектуальная игра
- Стоп-Тест
- Конструкция и преимущества
- Другие модификации
- Эрудит
- Электронные игры в Советском Союзе
- Принцип действия
- Советские электровикторины
- Электронные конструкторы
Не деревянные игрушки. Электронные игры, в которые играли советские дети
Время на прочтение
Слово викторина придумал в 1928 году советский журналист Михаил Кольцов — под этим названием он публиковал в журнале Огонёк различные шарады и ребусы. В печатных изданиях викторины в формате вопрос-ответ быстро набрали популярность, и появление основанных на этом же принципе настольных игр было лишь делом времени.
Электровикторины появились в продаже в середине 50-х годов и выпускались советской промышленностью вплоть до конца 80-х. Основой изделия был кусок картона, содержащий набор соединённых проводами контактов. Питалась конструкция от плоской батарейки КБС 3336 (R12), напряжения которой вполне хватало для включения лампочки от фонарика — она использовалась в качестве индикатора правильного ответа. Устройство дополнялось двумя щупами на проводах и набором бумажных карточек.
Как это работало
Карточки содержали вопросы и ответы с поясняющими иллюстрациями, возле каждого имелось небольшое круглое отверстие. Карточка накладывалась на основу так, чтобы отверстия совпали с контактами. Игрок располагал один щуп рядом с вопросом, а с помощью второго следовало выбрать вариант подходящего ответа. Если ответ оказывался правильным, загоралась лампочка. Ответив на все вопросы, можно было поменять карточку.
Первой в продаже появилась игра Чудо-огонёк, содержавшая вопросы, которые сейчас входят в школьный курс под названием Окружающий мир. Тематики карточек были совершенно разными: Знаешь ли ты технику?, Знаешь ли ты архитектурные памятники?, Знаешь ли ты животный мир? и так далее. Позже появилось множество тематических вариантов электровикторин — посвящённых дикому и домашнему зверью (нужно было угадать животное по описанию), растениям, космическим исследованиям, дорожным знакам и даже памятным революционным датам. Особой популярностью пользовался вариант игры Check your answer, позволявший потренироваться в знании английских слов и грамматики.
Эволюция игры
Безусловно, пользователь викторины имел возможность считерить — для поиска правильного ответа достаточно было всего лишь перевернуть картонку и посмотреть, как к контактам припаяны провода (стыдно признаться, но я этим способом тоже беззастенчиво пользовался). Именно поэтому в 80-х игру усложнили: вместо проводов на картонку стали наклеивать токопроводящие дорожки из фольги наподобие печатной платы, отследить схему которых оказывалось не в пример сложнее.
Игры-викторины в СССР
На том же принципе основывались развивающие игры для старших школьников, такие как, например, Математик. Электрическую схему разработчики надёжно спрятали в антивандальный пластмассовый корпус, а карточки содержали математические задачи различного уровня сложности. Вариантов ответа насчитывалось 100, поэтому подобрать или угадать правильный было практически нереально.
Популярность электровикторин
Несмотря на довольно примитивную конструкцию, электровикторины пользовались в СССР огромной популярностью. В каждом доме и в каждой семье наверняка имелась как минимум одна такая игра. Да и стоили они недорого, потому позволить себе подобную покупку мог практически каждый советский трудящийся.
Электровикторины в конце 80-х
Во второй половине 80-х появились более продвинутые с технической точки зрения электровикторины, к самым ярким представителям которых можно отнести игру Интересно знать!. Здесь тоже использовались цветные карточки с вопросами, но принцип был иной: карточку следовало положить в специальное углубление на игровом пульте, затем с помощью левого ползунка выбрать вопрос, а посредством трёх ползунков справа — варианты ответа. Каждая карта включала 3 вопроса и 9 вариантов ответов. Выбрав подходящий, следовало нажать на кнопку Проверить ответ и записать подсвеченное лампочками количество баллов.
Увлекательные игры
Например, на карточке, посвящённой семи чудесам света, сначала нужно было выбрать исторический объект, о котором идёт речь: первое чудо, второе, третье или четвёртое. Затем с помощью ползунка А требовалось указать точное название выбранного памятника, ползунком B обозначить географическое место, где он находился, а с помощью ползунка С найти его на рисунке. За правильно угаданный вариант А давали 5 очков, за В — 3, и за С — 2. Побеждал игрок, набравший больше всего баллов.
Простая викторина
Ещё одним, чуть более простым вариантом такой викторины была игра Найди ответ: здесь ответы на напечатанные в карточках вопросы обозначались цветами, а выбрать правильный можно было с помощью тумблера – крутилки.
Экзаменатор — интеллектуальная игра
В конструктивной основе этого типа развивающих электронных игр лежал принцип широко использовавшихся в те времена перфокарт. В комплект игры входил набор двусторонних картонных карточек с вопросами, на каждой стороне которых были пробиты отверстия. Карточка вставлялась отверстиями в специальный считыватель на батарейках, оснащённый несколькими кнопками (обычно пятью).
Пользователь нажимал на кнопку, соответствующую выбранному им варианту ответа: если он оказывался верным, загоралась зелёная лампочка, неправильным — красная.
Стоп-Тест
Самой известной версией Экзаменатора была игра Стоп-Тест с правилами дорожного движения: карточки содержали задачи теоретического экзамена в ГАИ. Мне подарил этот набор старший товарищ, уже успешно получивший права, и я развлекался Стоп-Тестом в свободное время.
Надо сказать, занятия не прошли даром: дорожные знаки и ПДД я таким образом всё-таки выучил, и позже эти знания помогли мне во время сдачи экзамена на получение почётного звания водителя.
Конструкция и преимущества
Очевидно, что конструкция Экзаменатора тоже не отличалась сложностью: в считывателе были смонтированы пары контактов, замыкавшиеся при попадании в отверстие, а сами отверстия на карточках пробивались с незначительным смещением, из-за чего на каждой из них можно было предусмотреть один или несколько правильных вариантов.
Конечно, тут тоже не обошлось без читов: если ты знаешь корректные варианты для нескольких карточек, совсем нетрудно определить их и для остальных, просто приложив карточки друг к другу.
Зато эта конструкция открывала определённый простор для творчества: наигравшись с ПДД, я изготовил с помощью поделочного картона и дырокола собственный набор карточек, на которые записывал вопросы в стиле Что? Где? Когда?. Получилась забавная настолка, с которой можно было развлекаться в студенческих компаниях и на вечеринках, заодно прокачивая интеллект и расширяя кругозор.
Позже изготовлением карточек занялись и мои приятели — ими можно было обмениваться и собирать тематические наборы.
Другие модификации
Существовали и другие модификации этой интеллектуальной игры — мне встречался Экзаменатор с вопросами по различным предметам, таким как математика, география, химия, физика и литература.
В карточках для таких моделей использовались боковые прорези вместо отверстий, но такая конструкция была хуже по своим эксплуатационным параметрам — край карточек с выступами быстро истрёпывался и разрывался.
Эрудит
Существовал и более сложный вариант игры под названием Эрудит с отдельными наборами вопросов различной тематики.
Электронные игры в Советском Союзе
В отличие от обычного Экзаменатора, в Эрудите физические карточки отсутствовали: вместо них имелись книжечки с пронумерованными виртуальными картами. Сначала следовало установить с помощью тумблеров номер карты из книжки, номер варианта и номер вопроса — каждая карта содержала 8 заданий. Затем с помощью трёхпозиционного переключателя требовалось выбрать один из трёх предложенных вариантов ответа и нажать на расположенную внизу кнопку — на приборе загоралась соответствующая лампочка (всего их было четыре).
Принцип действия
Сам аппарат был устроен гораздо сложнее варианта на перфокартах, по крайней мере, он позволял менять индикацию в зависимости от конфигурации переключателей, а книжечек с тематическими карточками к Эрудиту имелось несколько, с вопросами из разных областей знаний.
Советские электровикторины
Примечательно, что схемы советских электровикторин, даже более-менее сложных, вроде Эрудита и Интересно знать!, не содержали микропроцессоров: их платы были собраны на обычных радиодеталях, доступных в магазинах того времени. Это делало подобные игры ремонтопригодными и недорогими, то есть доступными, как сказали бы тогда, широким слоям населения.
Электронные конструкторы
В наши дни наборов для изучения основ электроники и электротехники существует великое множество. В СССР самым известным электроконструктором был Экон-01, разработанный в Ленинградском НИИ Электростандарт. Он выпускался опытным заводом при этом предприятии с 1982 года.
Экон-01 представлял собой набор радиокубиков — элементов в стандартных корпусах, с использованием которых можно было без пайки собрать различные работающие приспособления: радиоприёмник, сирену и т. д. Аппарат работал от 6 батареек типа АА, имел встроенный динамик и два регулятора для настройки параметров работы конструкции — на основе переменного резистора и конденсатора.
В инструкции можно было отыскать электрические принципиальные схемы различных устройств и монтажные схемы, позволяющие собрать их из элементов-кубиков. На YouTube можно отыскать видео с довольно-таки подробным обзором этого конструктора.
Существовала как минимум ещё одна модификация такого набора для технического творчества: «Экон-3», который разработчики называли не иначе, как «Электронная лаборатория». Этот конструктор позволял собрать до 150 различных устройств, причём уже не из «кубиков», а с использованием полноценных радиодеталей. Само устройство фактически представляло собой большую макетную плату с источником питания.
Такие наборы позволяли подросткам освоить азы электроники, научиться читать электрические схемы и собирать простые устройства без пайки буквально «на коленке». Сколько талантливых инженеров выросло в Союзе благодаря этим наборам, подсчитать непросто, но, думаю, они точно оказали влияние на развитие технической грамотности как минимум нескольких поколений советских детей. А кому-то, возможно, помогли в будущем выбрать любимую профессию.
В те времена существовали и другие развивающие технические игры — так, основы программирования можно было освоить не только с помощью калькулятора МК-54, но и благодаря «Луноходу» на батарейках с цифровым пультом на «спине»: он позволял запрограммировать траекторию своего движения. Я про эту игрушку не могу рассказать никаких подробностей, поскольку так и не сумел уговорить родителей её купить. Электровикторины и радиоконструкторы сохраняли популярность вплоть до начала 90-х, когда все они отправились на свалку истории под натиском игровых приставок и подешевевших персоналок. Но память о них всё равно осталась. Как минимум, в качестве наглядного свидетельства о том, что советским инженерам удавалось придумывать и создавать увлекательные игры без применения сложной электроники: буквально из нескольких лампочек, батарейки и мотка проводов.
Радиоприёмник разработан для повторения начинающими в радиокружках, а также, для соревнований по скоростной сборке и предназначен для привлечения молодёжи к радиотехнике. Кроме того он может быть использован в колледжах ехникумах и институтах, как лабораторная работа по курсу «Радиоприёмные устройства», при подготовке бакалавров. Он может быть собран за одно занятие радиокружка (1,5 – 2 часа) начинающими радиолюбителями, школьниками или студентами, уже умеющими паять.
Идея взяться за разработку ещё одного детекторного приёмника возникла после изучения рынка имеющихся в продаже радиодеталей. Высокоомные наушники, традиционно используемые в детекторных радиоприёмниках, в настоящее время не производятся и отсутствуют в продаже. Но поскольку в классической схеме детекторного радиоприёмника постоянная составляющая от выпрямленной несущей пропадает даром (а это, при пик-факторе сигнала модуляции 3 и среднем коэффициенте модуляции вещательного сигнала 30%, составляет почти 95% энергии принятого сигнала), то возникла мысль использовать её для питания транзисторного усилительного каскада при работе на широко распространённые «молодёжные» низкоомные наушники и «внутриушники» с R = 15 – 60 Ом, которые, для классических схем детекторных приёмников, увы, непригодны.
Еще одно применение радиоприёмника – автоматически включающийся и не требующий электропитания эфирный монитор в студии индивидуального радиовещания, контролирующий работу своего АМ передатчика. С него можно брать сигнал для контрольной записи эфира.
Частотный диапазон. Приёмник рассчитан на диапазон частот 750 – 1200 кГц, где работает наибольшее число АМ вещательных радиостанций. Если же в Вашем регионе радиостанции на средних волнах работают в другом частотном участке, то при контурной катушке в 200 мкГ рассчитать нужную емкость контура можно по формуле: C(пФ) = 127 / f2 (МГц). Например, для частоты 738 кГц емкость контура нужна 233 пФ, а для частоты 612 кГц – 339 пФ.
Схема. Параллельный колебательный контур C3, L1 имеет внешнеемкостную связь (C1) с антенной и c двухполупериодным детектором (C4). Детектор выполнен по схеме удвоения напряжения на германиевых диодах Д1 и Д2. Блокировочный конденсатор С5 сглаживает пульсации ВЧ сигнала, и при этом на верхней частоте модулирующего сигнала 8 кГц имеет реактивное сопротивление равное входному сопротивлению каскада усиления тока (около 4 килоом), чем обеспечивает завал АЧХ в 3 дБ.
После детектора постоянная составляющая и продетектированный сигнал модуляции разделяются дросселем Др1 (имеющем на нижней воспроизводимой частоте 250 Гц те же 4 килоома индуктивного сопротивления) и разделительными конденсаторами С6 и С7. Продетектированный НЧ сигнал подается на базы двух комплементарных германиевых транзисторов Т1 и Т2, образующих двухтактный эмиттерный повторитель, каждый из которых усиливает свою полуволну сигнала модуляции. Резисторы R1 и R2 задают транзисторам начальное смещение вблизи точки отпирания, обеспечивая им работу в режиме класса АВ.
Постоянная составляющая с детектора через дроссель поступает на питание транзисторного усилителя. Электролитические конденсаторы С8 и С9 сглаживают пульсации НЧ сигнала и одновременно образуют искусственную среднюю точку, обеспечивая для двухтактного выходного каскада симметричное подключение нагрузки в виде высокочувствительного электромагнитного капсюля (Гр1).
Конструкция. Приемник выполнен на макетной плате из фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1,5 – 2 мм и размером 150 х 100 мм. Часть площади металлизации платы 105 х 67,5 мм разрезана на изолированные друг от друга монтажные квадратики размером 6,7 х 6,7 мм; шаг нарезки квадратиков – 7,5 мм. Нарезка ведется резаком, выполненным из ножовочного полотна. Остальная металлизация платы представляет собой широкий «земляной проводник».
Детали. Все детали приёмника были приобретены в магазинах, через интернет, на радиорынках, и на момент разработки приёмника (январь 2014 г.) имелись в продаже. Так что, собрать 10 – 20 комплектов деталей, полагаю, вполне реально и сейчас.
Резисторы – МЛТ, С2-23; номинал 510 килоом не критичен — возможный диапазон изменений 430 – 680 кОм. Конденсаторы С, С – КСО-2 или К31У-3Е-2, С – КПК-3-25/150 пФ или 10/100 пФ (дополнительно С = 47 — 56 пФ), или 6/60 пФ (дополнительно С = 100 пФ); возможна замена КПК-3 на конденсаторы КПК-2 тех же номиналов. При небольшом изменении конструкции возможно использование одной секции из блока переменных конденсаторов от транзисторных или ламповых радиоприемников с номиналом 10/350 или 12/495 пФ. В последнем случае приемник будет перекрывать полный вещательный диапазон средних волн 522 – 1710 кГц. С – КТ-1б, КТК, С – КСО-5 или К31У-3Е-5. Все постоянные конденсаторы емкостью менее 1000 пФ могут быть заменены на К10-17-1б групп по ТКЕ М47, М750, М1500 или МП0. С – от 3900 до 4700 пФ. С, С – КМ-6 или К10-17-1б группы по ТКЕ не хуже Н30. Номинал 0,1 мкФ не критичен – возможный диапазон 0,1 – 0,47 мкФ. С, С – К50-35 или любые электролитические (оксидные) на напряжение не менее 15 В, номинал 33 мкФ не критичен – возможный диапазон 33 – 68 мкФ.
Диоды Д311 можно заменить на Д311А или на любые германиевые детекторные диоды серий: Д2, Д9, Д10, Д18, Д20. Транзисторы МП38А можно заменить на любые германиевые из серий МП35, МП36, МП37, МП38, МП9, МП10, МП11. Транзисторы МП41А – на любые из серий: МП39, МП40, МП41, МП13, МП14, МП15. Внимание: кремниевые диоды и транзисторы в этом приемнике работать не будут.
Дроссель Д6-2,5-0,06 имеет индуктивность 2,5 генри и сопротивление обмоток постоянному току: 455 Ом (выводы 1 – 2) и 24 Ом (выводы 3 – 6). Его можно изготовить и самостоятельно на Ш или ШЛ стальном или пермаллоевом магнитопроводе, сечением 0,75 – 1,0 см, намотав на него внавал, но плотно и аккуратно, провод ПЭВ-2-0,15 или 0,17 мм до заполнения каркаса. Можно также использовать в качестве дросселя первичную (высокоомную) обмотку согласующего трансформатора для транзисторных радиоприемников 70-х годов.
ДЭМ-4м – это легендарный советский электромагнитный капсюль фирмы «Октава», имеющий столь высокую чувствительность, что, будучи включенным на длинный двойной провод (да, хоть в 10 километров) и нагруженный на другом конце на точно такой же, позволяет, попеременно используя их как наушник и микрофон, обеспечить надежную телефонную связь лишь за счет собственной энергоотдачи (как микрофон) и чувствительности (как наушник) без использования каких-либо усилителей и источников питания! Это, кстати, еще одна идея для лабораторной работы по физике – «Телефон без батареек»! Сопротивление обмотки капсюля 70 Ом. Если вы на этот приемник принимаете местную средневолновую радиостанцию на хорошую внешнюю антенну и сделаете для этого капсюля небольшой рупор из листа ватмана или приспособите в качестве рупора что-либо из домашней кухонной посуды, то получите громкоговорящий детекторный приемник, способный в ночное время (когда вокруг тишина) обеспечить уверенное озвучивание небольшой комнаты.
Набор деталей. Если Вы преподаватель ВУЗ-а или колледжа и решили сделать такой приёмник, как лабораторную работу для студентов, Вам надо будет изготовить несколько (по числу лабораторных бригад) макетных плат, столько же каркасов катушек и собрать комплекты деталей по следующему списку:
Резистор С2-23-0,125-510 кОм ±10% 2 Дроссель Д6-2,5-0,06 1
Конденсатор КСО-1Г- 250 В -100 (56) пФ ± 5% 1* Капсюль ДЭМ-4м 1
Конденсатор КСО-2Г- 500В — 160 пФ ± 5% 1 Каркас катушки 1
Конденсатор КСО-5Г- 500 В — 4300 пФ ± 5% 1 Макетная плата 150 х 100 1
Конденсатор КТ-1б — 30 пФ ± 10% 1 Провод МГШВ-0,12 1,8 м
Конденсатор К10-17-1б — Н30 — 0,1 мкф 2 Провод ПЭТВ-0,4 12 м
Конденсатор К50-35 — 16 в — 33 мкФ 2 Винт М3 х 12 2
Конденсатор КПК-3 – 25/150 пФ 1 Гайка М3 2
Диод Д311 или Д311А 2 Шайба М3 2
Транзистор МП38А 1 Винт М2,5 х 6 2
Транзистор МП41А 1 Шайба М2,5 2
* При С3 = 25/150 пФ – нет. При С3 = 10/100 пф – 47 — 56 пФ. При С3 = 6/60 пФ – 100 пФ.
Кладём все эти детали в полиэтиленовый пакетик, таких пакетиков собираем 10 – 20 штук и вот у Вас есть раздаточный материал для увлекательной лабораторной работы, где школьники и студенты своими руками делают приёмник и убеждаются, что он у них работает без батареек!
И заметьте: Стране нужны настоящие инженеры, которые смогут грамотно эксплуатировать, ремонтировать и разрабатывать радиоаппаратуру, а не быть тупыми придатками для аппаратуры зарубежных фирм, выполняя лишь функцию разъёмовтыкальщиков, и не понимающих, какие процессы происходят внутри блоков, элементов и микросхем аппаратуры.
Монтаж. Работу над приёмником начинаем с намотки катушки. Для этого 12 метров намоточного провода надо расстелить по полу лаборатории или смотку на локте одеть на руки другому члену бригады (как у бабушки при вязании) и начать аккуратно укладывать на каркас виток к витку с натяжением, следя, чтобы провод не перекручивался, и не допуская барашков. Выводы катушки должны быть длиной 80 — 100 мм. Фиксация каждого вывода производится с помощью двух отверстий в каркасе, диаметром 1 мм и ясна из рисунка. Вывод начала катушки (расположенный сверху каркаса) отмечен на схеме точкой и соединяется с земляным проводником.
После намотки катушки приступают к зачистке и формовке выводов деталей, как это показано на рисунках и ориентируясь в размерах на рисунок расположения их на макетной плате. Далее, залуживают выводы деталей, нужные контактные площадки на макетной плате и приступают к монтажу деталей. Дроссель устанавливается на плату с помощью двух винтиков М2,5 с шайбами. Переменный конденсатор крепится к плате винтами М3х12 с шайбами и гайками (головки винтов с обратной стороны платы, а шайбы и гайки со стороны конденсатора) – следует обратить внимание, что «земляной» вывод конденсатора КПК-3, соединенный с его центральной гайкой (нарисовано пунктиром), должен быть обращен к нижней кромке платы.
Далее, монтажным ножом зачищаем от лаковой изоляции около 40 см провода, оставшегося от намотки катушки, и залуживаем его. В соответствии с принципиальной схемой соединяем им выводы радиодеталей на плате. Затем разрезаем кусок провода МГШВ-0,12, чтобы получились два отрезка по 600 мм, два – по 200 мм и два по 65 мм. Зачищаем их в соответствии с рисунком. Два провода по 600 мм аккуратно свиваем между собой и с одного конца заделываем под винты на капсюле ДЭМ-4м. Два провода по 65 мм зачищаем с каждого конца на 7 мм, скручиваем оголенные жилки, вставляем в крепежные отверстия контурной катушки и залуживаем; после чего с натягом припаиваем их к земляной поверхности макетной платы, предварительно залудив её в тех местах, где планируются крепежные пайки. Припаиваем провода от капсюля к плате в соответствии со схемой. В последнюю очередь припаиваем 200 мм выводы антенны и заземления.
Настройка. Приемник, собранный аккуратно, без ошибок, недостающих соединений и коротких замыканий, начинает работать сразу. Надо лишь подключить антенну, заземление, покрутить переменный конденсатор и поймать какую-либо радиостанцию.
Антенна. Хорошей средневолновой антенной для детекторного приёмника принято считать наклонный луч длиной λ/4 на верхней частоте принимаемого диапазона (то есть, 45 – 50 метров), дальний конец которого поднят на высоту не менее 20 метров (высокая ёлка, сосна или берёза).
В городских условиях, если Вы живете на верхних этажах, желательно повесить горизонтальную или наклонную антенну между слуховыми окнами соседних домов, длиной 45 – 50 метров (длина антенны измеряется между изоляторами) и пустить снижение (длиной 6 – 12 метров) в свое окно не ближе 2 метров от стены здания. Если же Вы живете на нижних этажах, то, как и в сельской местности Вас выручит наклонный луч из своего окна на высокую крышу здания напротив. При этом длину антенны (в пределах 30 – 50 метров) следует выбирать по месту, чтобы она не доходила до стены соседнего здания на 4 – 5 метров (дальше изоляторы, не менее трёх, и потом оттяжка из стальной оцинкованной 2,5 – 3 мм проволоки или 3 мм стального троса). Снижения у такой антенны, как такового, нет, и наклонный луч начинается непосредственно с подоконника, на котором расположен приемник. При установке антенны следует ее располагать так, чтобы уже имеющиеся «воздушки» были бы к ней по возможности перпендикулярны, и чтобы параллельных уже висящих проводов не было бы, как минимум, на 50 – 70 (а лучше – на 200) метров как влево, так и вправо. Для изготовления такой антенны хорошо подходит либо полевой телефонный провод П-274 (обе сплетённых жилы соединяем в параллель), либо сталемедная биметаллическая проволока БСМ-1, диаметром 2,5 – 3 мм, что предпочтительнее для городских условий. Возможно использование антенного канатика из неотожжённой меди, диаметром 3 – 3,5 мм, однако приобрести его весьма проблематично, да и медь довольно дорога.
Заземление. Детекторные приёмники не работают без заземления. Идеальное заземление – это закопать в палисаднике под окном 10 – 12 чугунных секций ржавой батареи центрального отопления. Однако, для детекторного радиоприёмника вполне хватит и старого оцинкованного ведра, закопанного на глубину 1 – 1,5 метра (до постоянно влажной земли), к которому припаян изолированный медный провод, сечением не менее 4 мм2, и который подходит к радиоприёмнику рядом с антенной. В городских условиях в качестве заземления для приёмника вполне подойдет контур здания или водопроводный стояк холодной воды. К трубам центрального отопления лучше не подключаться, поскольку в новых домах, или же при перепланировке квартир, довольно часто жильцы заменяют стальные трубы на пластиковые и проводящий контур труб отопления может оказаться разорван.
Внимание: Заземление через электрическую розетку недопустимо. Там не заземление, а зануление – то есть, соединение с нулём электросети. В случае отгорания «нуля» в электрощите (в подвале дома), на такой «земле» окажется потенциал вплоть до 380 вольт, что смертельно опасно. А поскольку после развала СССР бытовыми электросетями в жилых зданиях занимаются не профессионалы-электрики, а «эффективные менеджеры» (а то и вообще, не-пойми-кто), то отгорание
«нуля» в наших домах происходит, увы, регулярно. К тому же, провод «заземления» из электрической розетки собирает по всему дому помехи от импульсных преобразователей, и всё это получит Ваш радиоприёмник. Как говорится: «Спасибо, не надо!»
Помимо радиотехнической функции, создания противоположного полюса для ВЧ потенциала, антенны, заземление выполняет и защитную функцию. При сильном ветре на антенне скапливается довольно мощный статический потенциал, способный выжечь диоды и транзисторы. При близких грозовых разрядах, на антенне возможны весьма мощные наводки до нескольких киловольт, опасные для жизни. Защиту от этих естественных явлений обеспечивает заземление.
Антенный (грозовой) переключатель. В нерабочее время, когда приёмник не используется, и особенно при приближении грозы, внешняя антенна должна быть обязательно заземлена. Для этой цели удобно использовать трехполюсный перекидной переключатель.
Средний перекидной контакт, снабжённый изолированной ручкой, присоединяется к антенне. Нижний контакт – к заземлению и к клемме «Земля» радиоприёмника. Верхний контакт грозового переключателя присоединяется к клемме «Антенна» радиоприёмника. В рабочем положении переключатель поднят вверх и антенна присоединена к приёмнику. В случае грозы, а также уходя из дома, переключатель переводят в нижнее положение, при этом приёмник отсоединяется от антенны и антенна соединяется с проводом заземления. Искровой разрядник в грозовом переключателе служит для того, чтобы во время слушания радиоприёмника статические заряды могли бы стекать с антенны, пробивая искровой промежуток. В противном случае, они пробьют конденсатор С1 в радиоприёмнике. Считая электрическую прочность воздуха 3 кВ/мм и рабочее напряжение конденсатора 500 В, зазор в разряднике должен быть не более 500 / 3000 = 0,17 мм. При самостоятельном изготовлении разрядника, зазор можно выставить при его сборке разместив между остриями гребенок один слой писчей бумаги (0,1 – 0,12 мм).
Методические указания. При подготовке лабораторной работы Вам, как преподавателю, придётся немного потрудиться, чтобы обучение радиотехнике было бы наглядным, эффективным, безопасным, увлекало и приносило радость творчества детям. А это большое дело, чтобы молодые люди поверили в себя и в свои руки, а не только в нынешнего идола – деньги. Наша задача воспитывать и учить будущих радиоинженеров, творцов, а не плодить лишь одних потребителей.
В комплект к набору деталей в качестве раздаточного материала выдается листовка с принципиальной и монтажной схемами и краткой инструкцией по сборке приёмника. Студентам для домашней подготовки её нужно выдать за неделю. Начинающим радиолюбителям – на текущем занятии. При этом радиолюбителям надо рассказать во всех деталях, как работает радиоприемник, а со студентов спросить самоподготовку, как они разобрались с принципом работы радиоприёмника. Как показала практика, такой листовки достаточно, чтобы студенты и радиолюбители приёмник собрали, но не достаточно, чтобы сходу разобрались, как он работает.
И еще. Важно! Проследите, чтобы кружковцы перед сборкой приёмника ВНИМАТЕЛЬНО прочитали текст листовки. И перед тем, как приступать к монтажу, нарисовали бы на чертеже платы соединения деталей в соответствии с принципиальной схемой. Особенно обратите их внимание на провода и формовку выводов. Как правило, они слишком торопятся, им лень читать, и, особенно, вникать (леность мозгов воспитана со школы), смотрят лишь на картинки, а потом делают по невнимательности заведомо предсказуемые ошибки и портят радиодетали.
Набор инструментов (сколько бригад – столько комплектов): бокорезы, пинцет, тонкие длинногубцы, отвертка 3 мм, монтажный нож, паяльник 40 Вт (с медным плоским залуженным жалом, изогнутым под 45°), подставка под паяльник с канифолью и припоем ПОС-61.
В лабораторной работе можно замерить пороговую чувствительность приемника, как по выходу сигнала с детектора, так и по сигналу на выходе усилителя тока, затем рассчитать (при реальной сделанной Вами антенне) пороговую напряженность поля и оценить, радиостанции какой мощности и с каких расстояний, приёмник способен принять (используя графики распространения МККР), если б они появились в эфире. Снять модуляционную характеристику – зависимость выходного напряжения от коэффициента АМ, снять АЧХ по ВЧ – кривую избирательности нагруженного колебательного контура, и сквозную АЧХ по модулирующему НЧ сигналу – определив тем самым полосу передаваемых звуковых частот. Полагаю, материала этой статьи достаточно для написания хорошей лабораторной методички для студентов.
Возможные проблемы. Приёмник хорошо работает при наличии близкорасположенной СВ АМ радиостанции и даже может обеспечить громкоговорящий приём при работе на динамик через выходной трансформатор. Но при слабом уровне сигнала и, как следствие, недостаточном напряжении питания, транзисторный усилитель будет ослаблять принимаемый сигнал.
Листовка – раздаточный материал для кружковцев:
Если Вы хотите выжать из приемника максимум громкости и избирательности, Вам следует тщательно подобрать ёмкость конденсатора С1 под вашу внешнюю антенну. Чем короче антенна, тем больше должна быть емкость конденсатора. При комнатной антенне, повешенной под потолком (в деревенском кирпичном или деревянном доме) длиной 6 – 7 метров со снижением длиной 2 – 3 метра (только при наличии близкой мощной радиостанции), хорошие результаты достигаются при С1 = 390 – 560 пФ. Однако, эта емкость зависит от расположения в стенах электропроводки и от материала самих стен и потолка. Если же Ваш дом железобетонный, то комнатная антенна принимать ничего не будет. С появлением импульсных источников питания, в многоквартирных зданиях стало столько радиопомех, что в городе комнатную антенну делать бессмысленно. При внешней антенне, длиной 25 – 30 метров потребуется емкость С1 = 100 – 150 пФ, а при длине в 45 – 50 метров – в районе 30 – 50 пФ.
При подключении к детекторному радиоприёмнику наушников и внутриушников от мобильных телефонов, MP3 плееров и иных гаджетов, они соединяются последовательно для увеличения их общего сопротивления, при этом их общий провод не используется. На схеме также показано внутреннее подключение выводов наушников к миниджеку. При такой схеме включения обмотки капсюлей включаются в противофазе, и при прослушивании, это будет вызывать некоторый пространственный дискомфорт. Однако, перепаивать полярность включения капсюлей при существующей неразборной их конструкции, весьма затруднительно, и не стоит этого делать.
Выпускники техникумов в СССР имели лучшую подготовку, чем нынешние, «прозападные», бакалавры. В свое время, учась в МРМТ, на радиомонтажной практике мы собирали ламповый супергетеродин, и сами мотали катушки контуров и трансформаторы
Правда, при весьма существенном условии, что ваш учитель физики знает и любит физику.
Статья в формате PDF