Vir lank was radio's boaan die lys van die belangrikste uitvindings van die mensdom. Die eerste sulke toestelle is nou op 'n moderne manier gerekonstrueer en verander, maar min het verander in hul samestellingskema - dieselfde antenna, dieselfde aarding en 'n ossillatoriese stroombaan om 'n onnodige sein uit te filter. Ongetwyfeld het die skemas baie meer ingewikkeld geword sedert die tyd van die skepper van die radio, Popov. Sy volgelinge het transistors en mikrokringe ontwikkel om 'n beter en meer energie-intensiewe sein weer te gee.
Hoekom is dit beter om met eenvoudige patrone te begin?
As jy 'n eenvoudige radiokring verstaan, kan jy seker wees dat die meeste van die pad na sukses op die gebied van samestelling en bedryf reeds bemeester is. In hierdie artikel sal ons verskeie skemas van sulke toestelle ontleed, die geskiedenis van hul voorkoms en die hoofkenmerke: frekwensie, omvang, ens.
Historiese agtergrond
7 Mei 1895 word beskou as die verjaarsdag van die radio. Op hierdie dag het die Russiese wetenskaplike A. S. Popov sy apparaat gedemonstreer by 'n vergadering van die Russiese Fisiese en Chemiesesamelewing.
In 1899 is die eerste 45 km lange radiokommunikasielyn tussen die eiland Hogland en die stad Kotka gebou. Tydens die Eerste Wêreldoorlog het die direkte versterkingsontvanger en vakuumbuise wydverspreid geraak. Tydens die vyandelikhede was die teenwoordigheid van 'n radio strategies noodsaaklik.
In 1918, gelyktydig in Frankryk, Duitsland en die VSA, het wetenskaplikes L. Levvy, L. Schottky en E. Armstrong die metode van superheterodyne-ontvangs ontwikkel, maar as gevolg van swak vakuumbuise is hierdie beginsel wyd gebruik net in die 1930's jare.
Transistor-toestelle het in die 50's en 60's verskyn en ontwikkel. Die eerste wyd gebruikte vier-transistor radio-ontvanger, die Regency TR-1, is geskep deur die Duitse fisikus Herbert Matare met die ondersteuning van nyweraar Jacob Michael. Dit het in 1954 in die VSA te koop gegaan. Alle ou radio's het transistors gebruik.
In die 70's het die studie en implementering van geïntegreerde stroombane begin. Ontvangers ontwikkel nou met uitstekende nodusintegrasie en digitale seinverwerking.
Instrumentspesifikasies
Beide ou en moderne radio's het sekere kenmerke:
- Sensitiwiteit - die vermoë om swak seine te ontvang.
- Dynamiese reeks - gemeet in Hertz.
- geraas-immuniteit.
- Selektiwiteit (selektiwiteit) - die vermoë om vreemde seine te onderdruk.
- Interne geraasvlak.
- Stabiliteit.
Hierdie kenmerke is nieverander in nuwe generasies ontvangers en bepaal hul werkverrigting en gebruiksgemak.
Hoe radio's werk
In die mees algemene vorm het die radio-ontvangers van die USSR volgens die volgende skema gewerk:
- As gevolg van fluktuasies in die elektromagnetiese veld, verskyn 'n wisselstroom in die antenna.
- Ossillasies word gefiltreer (selektiwiteit) om inligting van geraas te skei, d.w.s. die belangrike komponent daarvan word uit die sein onttrek.
- Die sein wat ontvang is, word in klank omgeskakel (in die geval van radio's).
Volgens 'n soortgelyke beginsel verskyn 'n beeld op 'n TV, digitale data word versend, radiobeheerde toerusting werk (kinderhelikopters, motors).
Die eerste ontvanger was meer soos 'n glasbuis met twee elektrodes en saagsels binne. Die werk is uitgevoer volgens die beginsel van die werking van ladings op metaalpoeier. Die ontvanger het volgens moderne standaarde 'n geweldige weerstand gehad (tot 1000 ohm) as gevolg van die feit dat die saagsels swak kontak met mekaar gehad het, en 'n deel van die lading het in die lugruim gegly, waar dit verdwyn het. Met verloop van tyd is hierdie saagsels vervang deur 'n ossillatoriese stroombaan en transistors om energie te berg en oor te dra.
Afhangende van die individuele stroombaan van die ontvanger, kan die sein daarin addisionele filtering volgens amplitude en frekwensie, versterking, digitalisering vir verdere sagtewareverwerking, ens. 'n Eenvoudige radio-ontvangerkring maak voorsiening vir 'n enkele seinverwerking.
Terminologie
'n Ossillerende stroombaan in sy eenvoudigste vorm word 'n spoel en genoemkapasitor gesluit in 'n stroombaan. Met die hulp van hulle, uit alle inkomende seine, is dit moontlik om die gewenste een te kies as gevolg van die natuurlike frekwensie van ossillasies van die stroombaan. Radio-ontvangers van die USSR, sowel as moderne toestelle, is gebaseer op hierdie segment. Hoe werk dit alles?
As 'n reël word radio-ontvangers deur batterye aangedryf, waarvan die aantal wissel van 1 tot 9. Vir transistortoestelle word 7D-0.1 en Krona-batterye met spanning tot 9 V algemeen gebruik. Hoe meer batterye 'n eenvoudige radio-ontvangerkring vereis, hoe langer sal dit werk.
Volgens die frekwensie van ontvangde seine, word toestelle in die volgende tipes verdeel:
- Langgolf (LW) - van 150 tot 450 kHz (maklik verstrooi in die ionosfeer). Grondgolwe maak saak, waarvan die intensiteit afneem met afstand.
- Medium golf (MW) - van 500 tot 1500 kHz (maklik versprei in die ionosfeer gedurende die dag, maar weerkaats in die nag). Gedurende dagligure word die reikwydte bepaal deur grondgolwe, snags - deur weerkaatsende golwe.
- Kortgolf (HF) - van 3 tot 30 MHz (hulle land nie, hulle word uitsluitlik deur die ionosfeer gereflekteer, so daar is 'n radiostiltesone om die ontvanger). Met lae senderkrag kan kort golwe lang afstande reis.
- Ultra-kortgolf (VHF) - van 30 tot 300 MHz (het 'n hoë penetrasievermoë, word as 'n reël deur die ionosfeer gereflekteer en gaan maklik om hindernisse rond).
- Hoëfrekwensie (HF) - van 300 MHz tot 3 GHz (gebruik in sellulêre kommunikasie en Wi-Fi, werk binne sig, moenie om hindernisse gaan nie enreglynig voortplant).
- Ekstreme hoë frekwensie (EHF) - van 3 tot 30 GHz (gebruik vir satellietkommunikasie, weerspieël deur hindernisse en werk binne siglyn).
- Hyper hoë frekwensie (HHF) - van 30 GHz tot 300 GHz (moenie om hindernisse gaan nie en word soos lig weerkaats, word baie beperk gebruik).
Wanneer HF, MW en LW gebruik word, kan uitsaai uitgevoer word terwyl dit ver van die stasie is. Die VHF-band ontvang seine meer spesifiek, maar as die stasie net dit ondersteun, sal luister na ander frekwensies nie werk nie. Die ontvanger kan toegerus word met 'n speler om na musiek te luister, 'n projektor vir vertoon op afgeleë oppervlaktes, 'n horlosie en 'n wekker. Die beskrywing van die radio-ontvangerkring met sulke toevoegings sal meer ingewikkeld raak.
Die bekendstelling van 'n mikroskyfie in radio-ontvangers het dit moontlik gemaak om die ontvangsradius en frekwensie van seine aansienlik te verhoog. Hul grootste voordeel is relatief lae energieverbruik en klein grootte, wat gerieflik is om te dra. Die mikrokring bevat al die nodige parameters vir seinafsteekproefneming en leesbaarheid van die uitsetdata. Digitale seinverwerking oorheers moderne toestelle. Radio-ontvangers van die USSR was slegs bedoel vir die uitsending van 'n oudiosein, slegs in die afgelope dekades het die toestel van ontvangers ontwikkel en meer ingewikkeld geword.
Skemas van die eenvoudigste ontvangers
Die skema van die eenvoudigste radio-ontvanger vir die samestelling van 'n huis is ontwikkel in die dae van die USSR. Toe, soos nou, is toestelle verdeel in detektor, direkte versterking, direkte omskakeling,superheterodyne tipe, refleks, regeneratief en superregeneratief. Die eenvoudigste in persepsie en samestelling is detektorontvangers, waaruit, dit kan beskou word, die ontwikkeling van radio aan die begin van die 20ste eeu begin het. Die moeilikste om te bou was toestelle gebaseer op mikrobane en verskeie transistors. As jy egter een skema verstaan, sal ander nie meer 'n probleem wees nie.
Eenvoudige detektorontvanger
Die stroombaan van die eenvoudigste radio-ontvanger bevat twee dele: 'n germanium-diode (D8 en D9 sal doen) en 'n hooftelefoon met hoë weerstand (TON1 of TON2). Aangesien daar geen ossillatoriese stroombaan in die stroombaan is nie, sal dit nie die seine van 'n sekere radiostasie wat in 'n gegewe area uitgesaai word kan opvang nie, maar dit sal sy hooftaak hanteer.
Om te werk, het jy 'n goeie antenna nodig wat jy op 'n boom kan gooi, en 'n gronddraad. Om seker te maak, is dit genoeg om dit aan 'n massiewe metaalfragment (byvoorbeeld aan 'n emmer) vas te maak en dit 'n paar sentimeter in die grond te begrawe.
Ossillerende kringopsie
In die vorige stroombaan om selektiwiteit in te voer, kan jy 'n induktor en 'n kapasitor byvoeg, wat 'n ossillatoriese stroombaan skep. Nou, as jy wil, kan jy die sein van 'n spesifieke radiostasie opvang en dit selfs versterk.
Valve-regeneratiewe kortgolfontvanger
Klepradio's, waarvan die stroombaan redelik eenvoudig is, word gemaak om seine van amateurstasies op kort afstande te ontvang - op die reekse vanaf VHF(ultrakortgolf) na LW (langgolf). In hierdie stroombaan werk vingertipe batterylampe. Hulle genereer die beste op VHF. En die weerstand van die anodelading word deur lae frekwensie verwyder. Alle besonderhede word in die diagram getoon, slegs spoele en 'n smoor kan as tuisgemaak beskou word. As jy televisieseine wil ontvang, dan bestaan die L2-spoel (EBF11) uit 7 draaie met 'n deursnee van 15 mm en 'n draad van 1,5 mm. Vir 'n amateur-ontvanger sal 5 draaie deug.
Direkte versterkerradio met twee transistors
Die stroombaan bevat 'n magnetiese antenna en 'n twee-stadium basversterker - dit is 'n ingestemde inset ossillatoriese kring van die radio-ontvanger. Die eerste fase is die RF-gemoduleerde seindetektor. Die induktor word in 80 draaie met PEV-0, 25 draad gewikkel (vanaf die sesde draai is daar 'n kraan van onder af volgens die diagram) op 'n ferrietstaaf met 'n deursnee van 10 mm en 'n lengte van 40.
So 'n eenvoudige radiokring is ontwerp om sterk seine van nabygeleë stasies te herken.
Supergeneratiewe FM-toestel
FM-ontvanger, saamgestel volgens die model van E. Solodovnikov, is maklik om te monteer, maar het hoë sensitiwiteit (tot 1 μV). Sulke toestelle word gebruik vir hoëfrekwensieseine (meer as 1 MHz) met amplitudemodulasie. As gevolg van die sterk positiewe terugvoer, verhoog die wins van die verhoog tot oneindig, en die stroombaan gaan in die generasiemodus. Om hierdie rede vind selfopwekking plaas. Om dit te vermy en die ontvanger as 'n hoëfrekwensieversterker te gebruik, stel die vlak inkoëffisiënt en, wanneer dit hierdie waarde bereik, skerp verminder tot 'n minimum. Vir konstante winsmonitering kan jy 'n saagtand-pulsgenerator gebruik, of jy kan dit makliker doen.
In die praktyk dien die versterker self dikwels as 'n kragopwekker. Met behulp van filters (R6C7), wat lae-frekwensie seine uitlig, word die deurgang van ultrasoniese vibrasies na die insette van die daaropvolgende ULF-kaskade beperk. Vir FM-seine 100-108 MHz word die L1-spoel omgeskakel in 'n halfdraai met 'n deursnit van 30 mm en 'n lineêre deel van 20 mm met 'n draaddeursnee van 1 mm. En die L2-spoel bevat 2-3 windings met 'n deursnee van 15 mm en 'n draad met 'n deursnit van 0,7 mm binne die halfdraai. Ontvangerversterking beskikbaar vir seine vanaf 87.5 MHz.
Toestel op 'n skyfie
Die HF-radio, wat in die 70's ontwerp is, word nou as die prototipe van die internet beskou. Kortgolfseine (3-30 MHz) reis groot afstande. Dit is maklik om die ontvanger op te stel om na 'n uitsending in 'n ander land te luister. Hiervoor het die prototipe die naam van wêreldradio ontvang.
Eenvoudige HF-ontvanger
'n Eenvoudiger radio-ontvangerkring is sonder 'n mikrokring. Dek die reeks van 4 tot 13 MHz in frekwensie en tot 75 meter lank. Kos - 9 V van die Krona-battery. 'n Draad kan as 'n antenna dien. Die ontvanger werk op oorfone vanaf die speler. Die hoëfrekwensie-verhandeling is gebou op transistors VT1 en VT2. As gevolg van die kapasitor C3 ontstaan 'n positiewe omgekeerde lading, gereguleer deur die weerstand R5.
Moderneradio's
Moderne toestelle is baie soortgelyk aan die radio-ontvangers van die USSR: hulle gebruik dieselfde antenna, waarop swak elektromagnetiese ossillasies voorkom. Hoëfrekwensievibrasies van verskillende radiostasies verskyn in die antenna. Hulle word nie direk vir seinoordrag gebruik nie, maar voer die werk van die daaropvolgende stroombaan uit. Nou word hierdie effek verkry met behulp van halfgeleiertoestelle.
Ontvangers is wyd ontwikkel in die middel van die 20ste eeu en is sedertdien voortdurend verbeter, ondanks hul vervanging deur selfone, tablette en TV's.
Die algemene rangskikking van radio-ontvangers het effens verander sedert die tyd van Popov. Ons kan sê dat die stroombane baie meer ingewikkeld geword het, mikrobane en transistors is bygevoeg, dit het moontlik geword om nie net 'n klanksein te ontvang nie, maar ook om 'n projektor in te sluit. So ontvangers het in televisies ontwikkel. Nou, as jy wil, kan jy alles wat jou hart begeer in die toestel inbou.
