Лига Радиолюбителей

Всем привет! Давно не посещал Пикабу из-за плотного графика. Но теперь я безработный и свободного времени куча. Пока ищу работу решил доделать намоточный станок который начал делать еще год назад и запилить об этом пост. Изготовление затянулось из-за частых командировок и долгого ожидания некоторых компонентов заказаных на Али. Доставка в Калининградскую область всегда мучительно долгая.

Станок я планирую использовать для намотки трансформаторов ламповых усилителей. А также входных и межкаскадных трансформаторов. Возможно получится мотать на нем гитарные звукосниматели, но скорее всего система натяжения которую я собираюсь использовать не совсем подойдет для намотки очень тонкого провода.

Начал я этот проект после того как попытался намотать выходной трансформатор для двухтактного усилителя на нувисторах.

Трансформаторы я всегда мотал вручную. Мотал всегда максимально качественно, виток к витку с секционированием и другими фичами расширяющими ачх. Но последний трансформатор предполагал примерно 6000 витков первичной обмотки проводом 0.1мм и я понял что терпения и умения может не хватить. Еще одним фактором послужил тунельный синдром т.к я почти 20 лет проработал в КИПиА и электроники. Манипуляции с мелкими деталями дали о себе знать. Иногда руки просто отказываются слушаться.

Сначала я решил собрать максимально простой станок, лишь бы мотал, но потом пришло понимание что нужно все делать качественно и надолго, чтобы потом не переделывать.

Планируемые характеристики:

Максимальная длина катушки - 150мм.

Максимальный диаметр зоны вращения - 100мм

Максимальная скорость намотки - 5 витков в секунду.

Минимальный шаг укладчика - 0.01мм.

Как обычно решил начать с корпуса. Взгляд упал на алюминиевую пластину толщиной 30мм которая осталась после постройки чпу станка. Пластина толстая, тяжелая и ровная. Я решил что она будет идеальной станиной.

Следующим шаком был поиск кронштейна для главного привода вращающего наматываемую катушку. Взгляд упал на шасси из силумина от ламповой военной радиостанции. Шасси я прикрутил к алюминиевой пластине двумя болтами М12. Затем были найдены остальные комплектующие: цилиндрические направляющие с кронштейнами, ходовой винт 8мм с шагом 10мм, муфта, зубчатые колеса и ремни, концевые выключатели, шаговые моторы с драйверами Makerbase, провода и всякие мелочи типа лазерной линейки для точного наведения укладчика. Узел главного привода (бабку) я сделал из двух головок от VHS видеомагнитофонов с двойными подшипниками NSK. Просто прикрутил их напротив друг друга предварительно вставив ось (для центровки).

Для привода укладчика я сразу решил применить шаговый двигатель, для главного привода (катушки) заказал BLDC мотор с высоким моментом и управлением частотой (0-900гц). На тот момент я еще не знал что совершил серьезную ошибку.

После начала сборки механики я уже прикидывал чем все это дело будет управляться. В гараже был найден старенький контроллер Mitsubishi Alpha 2. Контроллер имел 15 входов и 9 релейных выходов. Почему-то я решил что с выхода контроллера можно снять частоту 200-400гц и этого будет достаточно для быстрого движения укладчика и скорости работы главного привода в районе 5 оборотов в секунду.

Я выпаял все реле из контроллера и вывел выходы на плату с оптопарами. Потом скачал софт для Mitsubishi и расстроился. Блок генератора импульсов мог настраиваться на минимальное время импульса и паузы 10мс. Таким образом максимальная частота составляла 50гц. Это была катастрофа. Для главного привода такая частота не подходила. Мотор вращался очень медленно и ременной редуктор понижал еще в три раза.

Привод укладчика тоже имел редукцию 2.5. Это было сделано для получения шага в 0.01мм. Мотор 200 шагов, деление шага на 2 и редукция 2.5. Получалась 1000 импульсов на один оборот винта с шагом 10мм, 100 импульсов на милиметр.

Максимальные обороты главного привода планировались примерно 3-5 оборотов в секунду. Получалось что при намотке провода 0.5мм максимальная скорость намотки не могла бы быть выше одного оборота в секунду. Провод толщиной выше 0.5мм я мотать не планировал.

Играясь с софтом для контроллера я обнаружил интересную фичу. Если поставить в блоке генератора импульсов (flicker) время импульса 10мс а время паузы 0мс то частота вырастает до 100гц. Для укладчика это уже что-то. А вот для привода маловато.

Предвосхищая вопросы в стиле "почему не сделал на ардуино?", отвечаю - небыло ардуино и дисплеев. Все ардуинки которые я откопал у себя в запасах оказались частично или полностью дохлыми. Дисплеев вообще небыло а заказывать и ждать доставку не хотелось. Ну и на тот момент я думал что сделаю все побыстрому из говна и палок. Решено было продолжить проект на этом контроллере.

Потом я вспомнил что контроллер позволяет установить один блок расширения и я решил выкрутиться - поставить вместо BLDC мотора шаговый и управлять им при помощи аналогового выхода через плату преобразователя напряжения в частоту. Понял что проект затянется и принял решение заказать блок расширения с двумя аналоговыми выходами и плату преобразователя напряжение>частота. Заказал и улетел в командировку на две недели. Когда прилетел посылки уже пришли.

Испытания показали что все работает вполне сносно.

В скором времени планирую испытания с датчиком натяжения на максимальной скорости.

Электронику временно отложил и занялся механикой.

У меня есть определенные опасения связанные с быстродействием контроллера. Поэтому прошу совета у знающих людей, если таковые есть.

1. Можно ли регулировать натяжение регулировкой скорости подающей катушки?

2. Как лучше регулировать натяжение при намотке очень тонкой проволоки?

3. Как лучше гасить колебания натяжения проволоки при намотке катушек прямоугольной формы?

Прошу прощения за орфографию и пунктуацию.

Надеюсь вам было интересно.

Могу запилить еще один пост с более подробным описанием.

Меня очень увлекла тема радио. Связь на сотни/тысячи километров. Очень интересно. Можно ещё самому построить антенну, связаться с кем-нибудь бесплатно, без сотовой связи. Оборудование разное на обзорах посмотрел-очень интересно! Купил кваншенг с Кариной, послушал эфир-как же круто! Ну, всё! Решено - буду получать позывной! Уже представил как куплю крутой КВ трансивер, антенну как буду согласовывать рассуждал и т.д. прям нездоровый зуд. Но в ходе изучения билетов столкнулся с таким... В общем радиосвязь это не так интересно как кажется. Сканируешь частоты, рапортуешь, позывной, "доклад" о разборчивости и силе сигнала. Какая погода, какое оборудование. Всё. Обменялись, 73 и ищи дальше. Нужно вести журнал, гоняться за QSO, чем больше, тем лучше. Но...как же? У меня оборудования на 100К+, что-то хочу изобретать, паять сам, может и радиостанцию или приемник хотя бы сделаю. Вот тратишь огромный ресурс на это все, чтобы что? Радиолюбители, поделитесь пожалуйста. Многие сетуют, что молодые не приходят, но тут либо по носу щёлкают старики, которые хотят самоутвердиться, либо не так интересно. Когда интернета не было это увлечение могло затянуть полностью, ведь общаться с незнакомцами на большом расстоянии было очень интересно и не так затратно, а сейчас в эпоху тиктоков и т.п. это уже не такое таинственное, влекущее. В общем с одной стороны старики расстраиваются, что хобби вымирает, с другой сами не очень охотно в него пускают. Не примите за негатив, мне очень нравится радио, но мне больноч если весь тернистый путь, потраченные время, немалые деньги приведут меня к скучным однотипным рапортам, после которых выгореть вполне логично и смотреть с тоской на пылящееся оборудование...

Всем 73✊🏻

Добрался до измерения спектров схем с шумовым диодом КГ401А и стабилитроном Д814Б.

Собрал два варианта схемы. Один с шумовым диодом и второй со стабилитроном. В схему добавил линейный стабилизатор L7812, что бы убрать шумы источника питания. Питание в прошлый раз было 12 В, теперь 24 В. Напряжение 12 В получаю от стабилизатора. В схеме так же есть резистор в 100 кОм и два SMD конденсатора по 0.1 мкФ. Один конденсатор на входе стабилизатора, второй на выходе. Ниже спаянная схема с шумовым диодом и со стабилитроном.

Напряжение стабилизации шумового диода и стабилитрона примерно равны 8.4 В. Ниже два изображения, осциллограммы напряжения на шумовом диоде и на стабилитроне.

Сигналы шума от шумового диода и стабилитрона. У стабилитрона похоже только 50 Гц.

Шум от диода КГ401А напоминает шум от лавинного диода. Картинку взял из документа "The Noise of Avalanche Breakdown Diodes" от Vishay Semiconductors.

Спектр шума шумового диода КГ401А. Диапазоны до 10 МГц, до 5 МГц и до 5 МГц. Последнее изображение это шум при снятом напряжении питания.

Спектр шума стабилитрона Д814Б. Диапазоны до 10 МГц, до 5 МГц и до 5 МГц. Последнее изображение это шум при снятом напряжении питания.

Видно, что шумовой диод даёт больше уровень этого самого шума. Поборол лень и аллодинию и добил эти измерения.

Во-первых, электроника - это общее понятие, и в ней куча течений. И все они на стыке технологий. Например, аналоговая электроника - это и приёмники (отдельно - радиолюбительская связь), и электроакустика (усилители, эквалайзеры, акустика), отдельная широчайшая тема - гитарная электроника (примочки, комбики). А ещё синтезаторы, терменвоксы, электронные ударные установки. Если есть зачатки музыканта, то это очень интересно! То же и с цифрой - есть "ардуинщики", а есть и любители "рассыпухи". Тут непочатый край для домашней автоматики. Я, например, сделал автоматы досвечивания рассады на подоконнике, продления светового дня зимой курам-несушкам. Да, и часов и термометров себе и родне наделал с десяток разного вида. Причём использовал для программирования не Arduino IDE, а BASCOM, FastAVR и Си. И микроконтроллеры, которые с разборки под руку попались - AVR, PIC, STM8, STM32. Единственное покупное - ESP-12S, всё собираюсь интернет-радио на работу доделать. Схема-то готова, проблема с приличным корпусом.

Во-вторых, если хочешь электронику "просто по приколу", то есть без прикладного применения - на Алиэкспресс куча конструкторов, на любые темы. От игрушек до приёмников и домашней автоматики. И даже наборы для сборки с преднамеренно сделанными ошибками - это типа экзамена: понять, как должно работать и как это исправить.

В-третьих цифровая электроника в современных реалиях проще: есть готовые платки (микроконтроллер с минимальной обвязкой), по большей части ардуино-совместимые. А это целый пласт готовых библиотек. Но войдя во вкус начнёшь писать своё, программирование сильно прокачивает логику и математику. А это - хороший толчок к карьере всегда востребованных "железячников" (эмбеддеров) и системных программистов.

В-четвёртых, сейчас доступно куча литературы. И Хоровиц-Хилл на русском трёх разных изданий (они по содержанию тоже разные), и Титце-Шенк, и Гаврилов С.А., и Борисов с его "Юным радиолюбителем" (кстати, восемь раз переиздавался! все издания разные по содержанию,по мере развития элементной базы, от ламп к микросхемам), Сворень, Айсберг. Но, у всех свой стиль изложения. Например, Гаврилов упрощает математику, но её в 90% случаев будет достаточно. Борисов и Сворень вообще упирают на практику, хотя теория там разжёвана "для пионеров".

А вот к интернет-ресурсам я бы призвал относиться с осторожностью и скептицизмом. Потому как на слуху каналы Димы Компанец (и его клоны), да книги Андрея Кашкарова. У обоих куча неработоспособных схем, а уж как теорию объясняют - это сказка! Причём в прямом смысле, т.е. к реальности отношения не имеет.