Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2013 № 09

Лучше всего, если он будет выдавать короткие острые пики напряжения, богатые высшими гармониками. Для связи с приемником послужит упомянутый короткий отрезок провода — антенна. Если выбрать кварц на 100 кГц, в эфире рядом с приемником появится как бы виртуальная шкала — гребенка сигналов с частотами, кратными 100 кГц, например, 7000, 7100, 7200, 7300 и так далее кГц.

Теперь найти «Радио России» гораздо легче: настраиваем приемник на 7200 кГц по калибратору, и затем лишь чуть-чуть (на 15 кГц, или 1/7 виртуального деления) смещаем настройку вверх по частоте.

Если вам понравилась идея и захотелось иметь более подробную виртуальную шкалу с делениями, скажем, через 10 кГц, не обязательно искать кварцевый кристалл на 10 кГц — низкочастотные кварцы дороги, дефицитны и имеют большие габариты. Проще и лучше пойти другим путем — установить в калибратор делитель частоты (рис. 2, б ).

Рис. 2, б

Среди множества выпускаемых микросхем есть готовые делители на 10, и они прекрасно подойдут. Тогда из сигнала с частотой 100 кГц вы получите 10-килогерцевый сигнал прямоугольной формы, и его останется только продифференцировать, т. е. пропустить через конденсатор малой емкости, чтобы получить импульсы, богатые гармониками.

Можно пойти и дальше — сделать делитель с переключаемым коэффициентом деления и получать практически любые нужные вам частоты.

Перед автором стояла задача сделать калибратор с сеткой частот 10 кГц для приема и исследования сигналов дальних радиовещательных станций на КВ. При наличии кварца на 100 кГц в стеклянном «карандашном» корпусе размерами порядка 10х40 мм была выбрана структурная схема (рис. 2, б ). Делитель желательно было сделать регулируемым. Были и дополнительные требования: максимальная простота и минимальное энергопотребление.

«Городить огород» из множества микросхем генераторов и делителей, следуя традиционным путем, не хотелось. Немного подумав, автор решил отказаться от «классического» переключаемого делителя частоты и использовать явление захвата частоты, применив вместо делителя простой мультивибратор.

Схема того, что получилось, показана на рисунке 3.

Рис. 3

В калибраторе применена всего одна, простая, дешевая и совсем недефицитная микросхема К561ЛА7 или К167ЛЕ5 (в данном применении они полностью взаимозаменяемы, и разводка выводов одинакова). Калибратор содержит два автогенератора, собранных по стандартной и хорошо зарекомендовавшей себя схеме. В каждом использовано по два элемента 2И-НЕ микросхемы (всего их четыре).

Слева — кварцевый генератор. Работает он так: пусть напряжение на выходе второго элемента (вывод 4 ) «подпрыгнуло» вверх до уровня логической единицы. Это изменение передается через кварцевый резонатор на входы 1 и 2 первого элемента, он переключается, и на его выходе 3 устанавливается логический нуль. Поскольку выход 2 напрямую соединен со входами второго элемента 5 и 6 , то на его выходе 4 фиксируется высокий уровень единицы. Но кварцевый кристалл, возбужденный импульсом, совершает свои собственные колебания, и через половину периода напряжение на левом выводе кварца понизится и переключит оба логических элемента. Напряжение на выходе 4 «прыгнет» вниз, «подбросит» энергии в кварцевый кристалл и останется низким еще половину периода. Потом процесс повторится.

Таким образом на выходе генератора (вывод 4 ) мы получим прямоугольные колебания, богатые гармониками, но с частотой 100 кГц, стабилизированной кварцем. Как показал эксперимент, гармоники хорошо прослушиваются КВ-приемником вплоть до частот радиовещательного 13-метрового диапазона — выше 20 МГц.

Второй, захватываемый генератор собран по аналогичной схеме и работает так же, только частота его колебаний определяется емкостью конденсатора С2 и суммарным сопротивлением резисторов R2, R3. Регулируя R3, ее можно изменять в пределах примерно от 5 до 25 кГц. Поскольку на этот генератор поступают синхронизирующие импульсы напряжения от кварцевого генератора через конденсатор связи малой емкости С1, частота второго генератора всегда равна 100кГц/ N , где N — целое число.

Для градуировки шкал разной аппаратуры удобно установить коэффициент деления N = 10, и тогда гармоники калибратора будут отстоять друг от друга ровно на 10 кГц. Отключить второй генератор-делитель очень легко, соединив один из входов его элементов, например 8 или 12 , с отрицательным выводом батареи питания (вывод 7 ).

При напряжении питания 6 В (четыре элемента типа АА) калибратор потребляет всего 0,25 мА. Работоспособность сохраняется и при снижении напряжения питания до 3 В, при этом ток потребления падает до 0,1 мА.

Калибратор целесообразно поместить в небольшую коробочку с выдвижной телескопической антенной и элементами питания.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

Вопрос — ответ

Говорят, что пятилетней девочке в Англии удалось сделать научное открытие. Известны ли вам какие-то подробности?

Алиса Петрова, г. Салехард

Речь, по всей вероятности, о Дейзи Моррис. Сейчас ей уже 10 лет. Но в ноябре 2008 года ей и в самом деле посчастливилось. Во время прогулки по пляжу на острове Уайт она подобрала некую окаменелость. Когда она показала находку местному специалисту по динозаврам Мартину Симпсону, то выяснилось, что это часть кости птерозавра, который был еще неизвестен науке.

Исследователи из Университета Саутгемптона выяснили, что такие летающие ящеры размером с ворону жили примерно 115 млн. лет назад. Палеонтологи дали новому виду название Vectidraco daisymorrisae. Vectidraco означает «дракон с острова Уайт», а вторая половина названия — это имя девочки.

«Если бы Дейзи не наткнулась на останки динозавра, оказавшиеся на поверхности из-за эрозии береговой линии острова, то скелет, наверное, был бы смыт в море, и мы бы еще долго не узнали о существовании таких птерозавров, — сказали палеонтологи. — Так что внимательно смотрите под ноги. Возможно, повезет и вам».

Ныне фрагмент скелета Vectidraco daisymorrisae демонстрируется в лондонском Музее естественной истории.

Многие культуристы, да и обычные спортсмены утверждают, что мышечную массу до чемпионского уровня нельзя нарастить одними тренировками — необходимо еще и принимать специальные препараты, например, стероиды. Но если это так, то, быть может, ученые могут создать некие «таблетки силы»? Попил таких таблеток — и стал силачом…

Иван Колесников, г. Сызрань