Daar is verskeie skemas vir die bou van radio-ontvangers. Boonop maak dit nie saak vir watter doel hulle gebruik word nie - as 'n ontvanger van uitsaaistasies of 'n sein in 'n beheerstelselstel. Daar is superheterodyne ontvangers en direkte versterking. In die direkte versterking-ontvangerkring word slegs een tipe ossillasie-omsetter gebruik - soms selfs die eenvoudigste detektor. Trouens, dit is 'n detector ontvanger, net effens verbeter. As jy aandag gee aan die ontwerp van die radio, kan jy sien dat eers die hoëfrekwensiesein versterk word, en dan die laefrekwensiesein (vir uitset na die luidspreker).
Kenmerke van superheterodynes
As gevolg van die feit dat parasitiese ossillasies kan voorkom, is die moontlikheid om hoëfrekwensie-ossillasies te versterk tot 'n klein mate beperk. Dit is veral waar wanneer kortgolf ontvangers gebou word. Soosdiskantversterker is die beste om resonante ontwerpe te gebruik. Maar hulle moet 'n volledige herkonfigurasie maak van al die ossillatoriese stroombane wat in die ontwerp is, wanneer die frekwensie verander word.
As gevolg hiervan word die ontwerp van die radio-ontvanger baie meer ingewikkeld, sowel as die gebruik daarvan. Maar hierdie tekortkominge kan uitgeskakel word deur die metode te gebruik om die ontvangde ossillasies in een stabiele en vaste frekwensie om te skakel. Daarbenewens word die frekwensie gewoonlik verminder, dit laat jou toe om 'n hoë vlak van wins te bereik. Dit is op hierdie frekwensie dat die resonante versterker ingestel is. Hierdie tegniek word gebruik in moderne superheterodyne ontvangers. Slegs 'n vaste frekwensie word 'n tussenfrekwensie genoem.
Frekwensie-omskakelingsmetode
En nou moet ons die bogenoemde metode van frekwensie-omskakeling in radio-ontvangers oorweeg. Gestel daar is twee tipes ossillasies, hul frekwensies verskil. Wanneer hierdie vibrasies saamgevoeg word, verskyn 'n maatslag. Wanneer dit bygevoeg word, neem die sein óf in amplitude toe, óf verminder. As jy aandag gee aan die grafiek wat hierdie verskynsel kenmerk, kan jy 'n heeltemal ander tydperk sien. En dit is die tydperk van die slae. Boonop is hierdie tydperk baie langer as 'n soortgelyke eienskap van enige van die skommelinge wat gevorm is. Gevolglik is die teenoorgestelde waar met frekwensies - die som van ossillasies het minder.
Die maatslagfrekwensie is maklik genoeg om te bereken. Dit is gelyk aan die verskil in die frekwensies van die ossillasies wat bygevoeg is. En met 'n toenameverskil, neem die maatslagfrekwensie toe. Dit volg dat wanneer 'n relatief groot verskil in frekwensieterme gekies word, hoëfrekwensieslae verkry word. Daar is byvoorbeeld twee fluktuasies - 300 meter (dit is 1 MHz) en 205 meter (dit is 1,46 MHz). Wanneer bygevoeg, blyk dit dat die maatslagfrekwensie 460 kHz of 652 meter sal wees.
Opsporing
Maar ontvangers van die superheterodyne-tipe het altyd 'n detektor. Die slae wat voortspruit uit die byvoeging van twee verskillende vibrasies het 'n periode. En dit is ten volle in ooreenstemming met die intermediêre frekwensie. Maar dit is nie harmoniese ossillasies van die intermediêre frekwensie nie; om dit te verkry, is dit nodig om die opsporingsprosedure uit te voer. Neem asseblief kennis dat die detektor slegs ossillasies met die modulasiefrekwensie uit die gemoduleerde sein onttrek. Maar in die geval van maatslae is alles 'n bietjie anders - daar is 'n keuse van ossillasies van die sogenaamde verskilfrekwensie. Dit is gelyk aan die verskil in frekwensies wat optel. Hierdie metode van transformasie word die metode van heterodiering of vermenging genoem.
Implementering van die metode wanneer die ontvanger loop
Kom ons neem aan dat ossillasies van 'n radiostasie in die radiokring kom. Om transformasies uit te voer, is dit nodig om verskeie hulp-hoëfrekwensie-ossillasies te skep. Vervolgens word die plaaslike ossillatorfrekwensie gekies. In hierdie geval moet die verskil tussen die terme van die frekwensies byvoorbeeld 460 kHz wees. Vervolgens moet u die ossillasies byvoeg en dit op die detektorlamp (of halfgeleier) toepas. Dit lei tot 'n verskilfrekwensie-ossillasie (waarde 460 kHz) in 'n stroombaan wat aan die anodekring gekoppel is. Moet aandag gee aandie feit dat hierdie stroombaan ingestel is om teen die verskilfrekwensie te werk.
Deur 'n hoëfrekwensieversterker te gebruik, kan jy die sein omskakel. Sy amplitude neem aansienlik toe. Die versterker wat hiervoor gebruik word, word as IF (Intermediate Frequency Amplifier) afgekort. Dit kan gevind word in alle superheterodyne tipe ontvangers.
Praktiese triodestroombaan
Om die frekwensie om te skakel, kan jy die eenvoudigste stroombaan op 'n enkele triode-lamp gebruik. Die ossillasies wat van die antenna af kom, deur die spoel, val op die beheerrooster van die detektorlamp. 'N Aparte sein kom van die plaaslike ossillator, dit word bo-op die hoof een geplaas. 'n Ossillerende stroombaan is in die anodekring van die detektorlamp geïnstalleer - dit is ingestel op die verskilfrekwensie. Wanneer dit bespeur word, word ossillasies verkry, wat verder in die IF versterk word.
Maar konstruksies op radiobuise word vandag baie selde gebruik – hierdie elemente is verouderd, dit is problematies om dit te kry. Maar dit is gerieflik om al die fisiese prosesse wat in die struktuur op hulle voorkom, te oorweeg. Heptodes, triode-heptoden en pentodes word dikwels as detektors gebruik. Die stroombaan op 'n halfgeleiertriode is baie soortgelyk aan dié waarin 'n lamp gebruik word. Die toevoerspanning is minder en die wikkeldata van die induktors.
IF op heptodes
Heptode is 'n lamp met verskeie roosters, katodes en anodes. Trouens, dit is twee radiobuise wat in een glashouer ingesluit is. Die elektroniese vloei van hierdie lampe is ook algemeen. BYdie eerste lamp prikkel ossillasies - dit laat jou toe om ontslae te raak van die gebruik van 'n aparte plaaslike ossillator. Maar in die tweede is die ossillasies wat van die antenna af kom en die heterodiene gemeng. Maatslae word verkry, ossillasies met 'n verskilfrekwensie word daarvan geskei.
Gewoonlik word die lampe op die diagramme deur 'n stippellyn geskei. Die twee onderste roosters is deur verskeie elemente aan die katode gekoppel - 'n klassieke terugvoerkring word verkry. Maar die beheerrooster direk van die plaaslike ossillator is aan die ossillatoriese kring gekoppel. Met terugvoer vind stroom en ossillasie plaas.
Die stroom dring deur die tweede rooster en die ossillasies word na die tweede lamp oorgedra. Alle seine wat van die antenna af kom, gaan na die vierde rooster. Roosters No. 3 en No. 5 is onderling verbind binne die basis en het 'n konstante spanning op hulle. Dit is eienaardige skerms wat tussen twee lampe geleë is. Die gevolg is dat die tweede lamp heeltemal afgeskerm is. Die instel van 'n superheterodyne ontvanger is gewoonlik nie nodig nie. Die belangrikste ding is om die banddeurlaatfilters aan te pas.
Prosesse wat in die skema plaasvind
Die stroom ossilleer, hulle word deur die eerste lamp geskep. In hierdie geval verander alle parameters van die tweede radiobuis. Dit is daarin dat alle vibrasies gemeng word - van die antenna en die plaaslike ossillator. Ossillasies word met 'n verskilfrekwensie gegenereer. 'n Ossillerende stroombaan is by die anodekring ingesluit - dit is op hierdie spesifieke frekwensie ingestel. Volgende kom die keuse vanossillasie anode stroom. En na hierdie prosesse word 'n sein na die inset van die IF gestuur.
Met die hulp van spesiale omskakelingslampe word die ontwerp van die superheterodyne aansienlik vereenvoudig. Die aantal buise word verminder, wat verskeie probleme uitskakel wat kan ontstaan wanneer 'n stroombaan met 'n aparte plaaslike ossillator bedryf word. Alles wat hierbo bespreek is, verwys na die transformasies van die ongemoduleerde golfvorm (sonder spraak en musiek). Dit maak dit baie makliker om die beginsel van werking van die toestel in ag te neem.
Gemoduleerde seine
In die geval waar die omskakeling van die gemoduleerde golf plaasvind, word alles 'n bietjie anders gedoen. Die ossillasies van die plaaslike ossillator het 'n konstante amplitude. Die IF-ossillasie en maatslag word gemoduleer, net soos die draer. Om die gemoduleerde sein in klank om te skakel, is nog een opsporing nodig. Dit is om hierdie rede dat in superheterodyne HF-ontvangers, na versterking, 'n sein aan die tweede detektor toegepas word. En eers daarna word die modulasiesein na die koptelefoon of die ULF-invoer (laefrekwensieversterker) gevoer.
In die ontwerp van die IF is daar een of twee kaskades van die resonante tipe. As 'n reël word gestemde transformators gebruik. Boonop word twee windings gelyktydig gekonfigureer, en nie een nie. As gevolg hiervan kan 'n meer voordelige vorm van die resonansiekromme verkry word. Die sensitiwiteit en selektiwiteit van die ontvangstoestel word verhoog. Hierdie transformators met ingestemde windings word banddeurlaatfilters genoem. Hulle is gekonfigureer met behulp vanverstelbare kern of trimmer kapasitor. Hulle is een keer gekonfigureer en hoef nie tydens die werking van die ontvanger aangeraak te word nie.
LO-frekwensie
Kom ons kyk nou na 'n eenvoudige superheterodie-ontvanger op 'n buis of 'n transistor. U kan die plaaslike ossillatorfrekwensies in die vereiste reeks verander. En dit moet so gekies word dat met enige frekwensie-ossillasies wat van die antenna af kom, dieselfde waarde van die tussenfrekwensie verkry word. Wanneer die superheterodien ingestel is, word die frekwensie van die versterkte ossillasie aangepas na 'n spesifieke resonante versterker. Dit blyk 'n duidelike voordeel te wees - dit is nie nodig om 'n groot aantal inter-buis ossillatoriese stroombane te konfigureer nie. Dit is genoeg om die heterodyne kring en die insette aan te pas. Daar is 'n aansienlike vereenvoudiging van die opstelling.
Intermediêre frekwensie
Om 'n vaste IF te verkry wanneer dit teen enige frekwensie werk wat binne die bedryfsreeks van die ontvanger is, is dit nodig om die ossillasies van die plaaslike ossillator te verskuif. Tipies gebruik superheterodyne radio's 'n IF van 460 kHz. Baie minder algemeen gebruik is 110 kHz. Hierdie frekwensie dui aan met hoeveel die reekse van die plaaslike ossillator en die insetkring verskil.
Met die hulp van resonante versterking word die sensitiwiteit en selektiwiteit van die toestel verhoog. En danksy die gebruik van die transformasie van die inkomende ossillasie, is dit moontlik om die selektiwiteitsindeks te verbeter. Baie dikwels werk twee radiostasies relatief naby (volgensfrekwensie), met mekaar inmeng. Sulke eienskappe moet in ag geneem word as jy beplan om 'n tuisgemaakte superheterodyne ontvanger saam te stel.
Hoe stasies ontvang word
Nou kan ons na 'n spesifieke voorbeeld kyk om te verstaan hoe 'n superheterodyne-ontvanger werk. Kom ons sê 'n IF gelyk aan 460 kHz word gebruik. En die stasie werk teen 'n frekwensie van 1 MHz (1000 kHz). En sy word verhinder deur 'n swak stasie wat teen 'n frekwensie van 1010 kHz uitsaai. Hul frekwensieverskil is 1%. Om 'n IF gelyk aan 460 kHz te bereik, is dit nodig om die plaaslike ossillator op 1,46 MHz in te stel. In hierdie geval sal die radio wat steur 'n IF van slegs 450 kHz uitstuur.
En nou kan jy sien dat die seine van die twee stasies met meer as 2% verskil. Twee seine het gevlug, dit het gebeur deur die gebruik van frekwensie-omsetters. Ontvangs van die hoofstasie is vereenvoudig, en die selektiwiteit van die radio het verbeter.
Nou ken jy al die beginsels van superheterodyne-ontvangers. In moderne radio's is alles baie eenvoudiger - jy hoef net een skyfie te gebruik om te bou. En daarin word verskeie toestelle op 'n halfgeleierkristal saamgestel - detektors, plaaslike ossillators, RF-, LF-, IF-versterkers. Dit bly net om 'n ossillatoriese stroombaan en 'n paar kapasitors, resistors by te voeg. En 'n volledige ontvanger word saamgestel.