Рис. 4.7. Принципиальная схема обнаружителя низкочастотных сигналов
Далее вся выделенная полоса частот усиливается внутренним усилителем-ограничителем микросхемы DA1. Цепочка VD1, VD2, С6 служит для защиты микросхемы от высоковольтных импульсов. Усиленный и ограниченный сигнал демодулируется частотным детектором с ФАПЧ. Петля фазовой автоподстройки частоты включает генератор управляемый напряжением из состава микросхемы DD1 и фазовый детектор из состава микросхемы DA1.
С выхода 10 DA1 через пропорционально-интегрирующий фильтр на R12, R15, С17 сигнал управления поступает на вход ГУНа. Высокочастотный сигнал ГУНа с выхода 4 DD1 через элементы R4, R11, С13 подается на вход 9 фазового детектора из состава DA1. Входной высокочастотный сигнал подключен к фазовому детектору внутренними цепями DA1.
Примечание
Фазовые детекторы из состава DD1 не используются при демодуляции звука, один из них только лишь управляет светодиодом индикации VD3 через повторитель на транзисторе VT3.Использование фазового детектора микросхемы DA1 в петле ФАПЧ позволяет получить более качественное детектирование звука.
Демодулированный звуковой сигнал через внутренний истоковый повторитель (выход 10) микросхемы DD1 поступает на усилитель низкой частоты, выполненный на ОУ DA3 и транзисторах VT1, VT2. Отношение резисторов R18, R14 определяет его величину усиления. К выходу УНЧ подключен малогабаритный динамик ВА1. Частотная селекция входного сигнала осуществляется ФАПЧ демодулятором, его центральная частота перестраивается переменным резистором R2 от 25 до 125 кГц.
В связи с тем, что усилению подвергается вся рабочая полоса частот, на выходе УНЧ всегда присутствует шум — сильный при отсутствии сигнала, слабый при сильном входном сигнале. Это способствует образованию обратной связи при присутствии передатчика.
Индикаторный светодиод VD3 беспорядочно мигает в отсутствии сигнала. При обнаружении сигнала переходит через потушенное и зажженное состояние при перестройке по частоте резистором R2. Или остается в одном из этих состояний, если петля ФАПЧ удерживает настройку при сильном сигнале.
Индикатор обнаруживает на всех 8 км его дальности действия. Индикатор также позволяет определять присутствие видеосигнала в линии, цифрового сигнала с частотной модуляцией. Исследуемая линия может быть любой двухпроводной линией (телефонная линия, линия компьютерной сети, линия электроснабжения 220 В и т. п.). Ограничение накладывает величина пробивного напряжения, определяемая качеством изоляции между обмотками трансформатора Т1 и допустимым напряжением конденсатора С1.
Требования к элементам схемы небольшие: конденсатор С1 обязательно должен быть высоковольтным, С2—С5 составляются из нескольких, имеющих стандартные номиналы.
Трансформатор Т1 и катушки L1, L2 намотаны на ферритовых кольцах 20x10x5 проницаемостью 2000НН. Т1 имеет по 70 витков в каждой обмотке, L1 — 24 витка, L2 — 27 витков.
Обмотки трансформатора изолированы друг от друга слоем лакотканевой или фторопластовой изоляции. При желании намоточные данные катушек и трансформатора можно пересчитать для сердечников меньшего размера. Индикатор питается от девятивольтовой батареи через интегральный стабилизатор DA2.
Настройка индикатора сводится к установке подстроенным резистором R3 меандра на выводе 2 DD1 и резистором R11 наименее искаженного звукового сигнала на выходе УНЧ. Это лучше сделать при наличии входного сигналов.
Схема № 8. Этот прибор можно назвать детектором радиоволн и предназначен для поиска микропередатчиков. Он представляет собой звуковой и световой сигнализатор наличия радиочастотных излучений. Прибор имеет высокую чувствительность в полосе частот до 1 ГГц. Например, «жучок» с излучаемой мощностью 1,5 мВт (выходной каскад на одном маломощном транзисторе) можно обнаружить с расстояния около 10 см.
Конструкция прибора проста и доступна для повторения даже радиолюбителям с небольшим опытом изготовления электронных устройств. В нем использованы доступные компоненты. При этом потребительские свойства этого сигнализатора весьма неплохие. Он имеет малые размеры и массу, прост в эксплуатации: единственный орган управления — выключатель питания.
Принципиальная схема сигнализатора показана на рис. 4.8,а. Расположение элементов и печатная плата приводятся на рис. 4.8,б.
Рис. 4.8. Детектор радиоволн:
а—принципиальная схема; б—печатная плата и расположение элементов
При приближении антенны WA1 к микропередатчику в ней наводится высокочастотное напряжение, которое через конденсатор С1 поступает на вход УРЧ (транзистор VT1). Емкость конденсатора С1 определяет нижнюю границу принимаемого диапазона частот. Ее подбирают такой, чтобы индикатор не реагировал на бытовые низкочастотные помехи от электродвигателей, тиристорных регуляторов напряжения, ГСП магнитофонов и т. п.
С выхода УРЧ сигнал поступает на диодный детектор VD1.
Через фильтр С4 L1 и резистор R6 постоянная составляющая продетектированного сигнала поступает на вход усилителя постоянного тока (транзисторы VT2, VT3).
Резистор R6 несколько снижает чувствительность индикатора, но он необходим для того, чтобы избежать резкого повышения чувствительности прибора на частоте резонанса контура С4 L1 (около 50 кГц).
Усилитель постоянного тока управляет работой мультивибратора на транзисторах VT4 и VT5. К коллекторным цепям транзисторов VT4, VT5 подключен пьезоизлучатель ZQ1, который преобразует электрические колебания, вырабатываемые мультивибратором, в звук. При работе мультивибратора, кроме того, светится и светодиод HL1.
Примечание.
Такое включение излучателя повышает громкость его звучания.
Чем больше мощность сигнала от «жучка», тем больше ток через транзистор VT3 и тем выше частота звукового сигнала и его громкость, а также интенсивность свечения светодиода HL1. Перемещая сигнализатор, ищут его положение, при котором максимальны громкость сигнала и яркость светодиода.
Затем уже в «ближней зоне» проводят визуальный поиск местонахождения подслушивающего устройства.
На диод VD1 через резистор R4 поступает напряжение смещения со стабилизатора напряжения R5, VD6, которое приоткрывает диод VD1 и транзистор VT2. Это повышает чувствительность детектора к малым уровням ВЧ сигналов.
Совет.
Резистор R4 нужно подбирать так, чтобы светозвуковой сигнализатор находился на грани срабатывания сигнализатора.
Как следствие, даже очень небольшая добавка напряжения, возникающая при детектировании исследуемого сигнала, открывает транзисторы VT2, VT3, запуская мультивибратор.
Примечание.
Недостаток такого решения — заметная термочувствительность сигнализатора. Ее можно устранить, подобрав R4 так, чтобы сигнализатор не срабатывал самопроизвольно в выбранном диапазоне температуры.
Облегчит эту процедуру применение в качестве VT2 транзистора с очень малым обратным током.
Диод VD1 можно заменить на КД503Б, КД509А, КД512А, КД407А или КД409А. Стабилитрон VD3 — любой с напряжением стабилизации 5–7 В. Транзистор VT1 — КТ368 с любым буквенным индексом в любом корпусе либо другой высокочастотный, например, КТ3101А-2, КТ3120А, КТ3124.
Транзистор VT2 — КТ3102 с индексами Г, Е. Заменять его другими не стоит, так как он имеет очень малый начальный ток коллектор-эмиттер — менее 0,05 мкА. Транзистор VT3 можно заменить на КТ3107 с индексами К, Д.
Вместо транзисторов VT4 и VT5 допускается использовать любые кремниевые маломощные транзисторы соответствующей структуры с подходящей цоколевкой. Лишь бы обратный ток коллектора был достаточно мал, чтобы мультивибратор не самовозбуждался. По этой причине нельзя применять германиевые транзисторы. Чем больше коэффициент передачи тока каждого транзистора, тем выше чувствительность всего устройства.
В качестве пьезоэлемента использован пьезоизлучатель ZQ1, например, от электронных часов «Монтана», но здесь подойдут и любые другие. Дроссель L1 должен иметь индуктивность 1–2 мГн. Он содержит 180 витков провода ПЭЛШО-ОД2 на кольце от импульсного трансформатора ТИ-18. Выключатель SA1 — ПД9-2. Антенна WA1 — телескопическая от импортной магнитолы общей длиной 32 см.
Совет.
Слишком длинную антенну использовать не следует.