Die super-regeneratiewe ontvanger word al vir baie dekades gebruik, veral op VHF en UHF, waar dit kringeenvoud en 'n relatief hoë vlak van werkverrigting kan bied. Hierdie detektor was vir die eerste keer gewild in sy vakuumbuisweergawe in die dae van VHF-ontvangs in die laat 1950's en vroeë 60's. Daarna is dit in eenvoudige stroombane van die transistorweergawe gebruik. Hierdie ontwerp was die oorsaak van die sissende klank wat deur 27 MHz CB-radio's geproduseer word. Deesdae is super-regeneratiewe radio nie meer so gewild nie, alhoewel daar verskeie toepassings is wat steeds van belang is vir tydgenote.
Geskiedenis van Radio
Die geskiedenis van die super-regeneratiewe ontvanger kan teruggevoer word na die vroegste dae van sy uitvinding. In 1901 het Reginald Fessenden 'n ongemoduleerde sinusgolf in sy ontvanger gebruik vir 'n regstellende kristaldetektor.'n radiosein teen 'n frekwensieverskuiwing vanaf die draerradiogolfdraer en vanaf die antenna.
Later, tydens die Eerste Wêreldoorlog, het radioamateurs begin om voordeel te trek uit radiotegnologie, wat voldoende uitsendingskwaliteit en sensitiwiteit verskaf het. Ingenieur Lucien Levy in Frankryk, W alter Schottky in Duitsland, en uiteindelik die man met die superheterodyne-tegniek, Edwin Armstrong, het die probleem van selektiwiteit opgelos en die eerste werkende super-regeneratiewe radio gebou.
Dit is uitgevind in 'n era toe radiotegnologie baie eenvoudig was en die super-regeneratiewe ontvanger nie die kenmerke gehad het wat vandag as vanselfsprekend aanvaar word nie. Die superheterodyne radio-ontvanger (superheterodyne) in sy volle naam - supersoniese heterodyne draadlose ontvanger, was 'n belangrike stap vorentoe in die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie, hoewel dit aanvanklik nie algemeen gebruik is nie, omdat dit baie kleppe, pype en ander lywige dele bevat het. En buitendien, daardie tyd was die radio baie duur.
Super Ontvanger Basics
Die super-regeneratiewe ontvanger is gebaseer op 'n eenvoudige regeneratiewe radio. Dit gebruik 'n tweede ossillasiefrekwensie in die regenerasiesiklus, wat die hooffrekwensie-ossillasies onderbreek of demp. Vibrasie demping werk tipies by frekwensies bo die klankreeks, soos 25 kHz tot 100 kHz. Tydens werking het die stroombaan positiewe terugvoer, so selfs 'n klein hoeveelheid geraas sal die stelsel laat ossilleer.
RF-versterkeruitsetin die ontvanger het positiewe terugvoer, m.a.w. deel van die uitsetsein word teruggevoer na die inset in fase. Enige teenwoordige sein sal herhaaldelik versterk word, en dit kan daartoe lei dat seinsterkte met 'n faktor van duisend of meer versterk word. Alhoewel die aanwins vas is, kan vlakke wat oneindig nader bereik word deur terugvoertegnieke soos die swaaipuntkring van 'n superregeneratiewe batterybuisontvanger te gebruik.
Regenerasie bring negatiewe weerstand in die stroombaan in en dit beteken dat die algehele positiewe weerstand verminder word. En daarby, met toenemende wins, neem die selektiwiteit van die stroombaan toe. Wanneer die stroombaan met terugvoer bedryf word sodat die ossillator voldoende in die ossillasiegebied werk, vind 'n sekondêre laefrekwensie-ossillasie plaas. Dit vernietig die frekwensie van die hoëfrekwensievibrasie.
Die konsep is oorspronklik ontdek deur Edwin Armstrong, wat die term "superherstel" geskep het. En hierdie tipe radio word 'n super-regeneratiewe buisontvanger genoem. So 'n skema is in alle vorme van radio gebruik, van binnelandse radio-uitsaaistasies tot televisies, hoëpresisie-ontstemmers, professionele kommunikasieradio's, satellietbasisstasies en vele ander. Feitlik alle uitsaairadio's, sowel as televisies, kortgolfontvangers en kommersiële radio's, het die superheterodyne-beginsel as basis vir werking gebruik.
Sendervoordele
Superheterodyne-radio het 'n aantal voordele bo ander vorme van radio. As gevolg van hulvoordele, die super-regeneratiewe transistor-ontvanger het een van die gevorderde metodes gebly wat in radiotegnologie gebruik word. En terwyl ander metodes vandag na vore kom, word die super-ontvanger steeds baie wyd gebruik gegewe die kenmerke wat dit bied:
- Sluiting selektiwiteit. Een van die hoofvoordele van 'n ontvanger is die nabyheid aan die selektiwiteit wat dit bied.
- Deur gebruik te maak van vaste frekwensie filters, kan dit goeie aangrensende kanaal afsny bied.
- In staat om veelvuldige modusse te ontvang.
- As gevolg van die topologie, kan hierdie ontvangertegnologie baie verskillende tipes demodulators insluit wat maklik gepas kan word om aan vereistes te voldoen.
- Ontvang baie hoë frekwensie seine.
Die feit dat die super-regeneratiewe FET-ontvanger mengtegnologie gebruik, beteken dat die meeste van die ontvangerverwerking teen laer frekwensies gedoen word, wat homself toelaat om hoëfrekwensieseine te ontvang. Hierdie en vele ander voordele beteken dat die ontvanger nie net sedert die begin van die radiobedryf in aanvraag is nie, maar nog baie jare so sal bly.
Super Regenerative FET-ontvanger
Kom ons vind dit uit. Die beginsel van werking van die super-regeneratiewe ontvanger is soos volg.
Die sein wat deur die antenna opgevang word, gaan deur die ontvanger en in die menger. Nog 'n plaaslik gegenereerde sein, wat dikwels na verwys word as 'n plaaslike ossillator, word in 'n ander poort gevoermenger en die twee seine word gemeng. Gevolglik word 'n nuwe sein by die som- en verskilfrekwensies gegenereer.
Die uitset word na die sogenaamde intermediêre frekwensie oorgedra, waar die sein versterk en gefiltreer word. Enige van die omgeskakelde seine wat binne die deurlaatband van die filter val, kan deur die filter gaan en hulle sal ook deur die versterkertrappe versterk word. Seine wat buite die filterbandwydte val, sal verwerp word.
Instelling van die ontvanger word eenvoudig gedoen deur die frekwensie van die plaaslike ossillator te verander. Dit verander die frekwensie van die inkomende sein, die seine word omgeskakel en kan deur die filter gaan.
Super Regenerative Receiver Tuning
Hoewel meer kompleks as sommige ander soorte radio's, het dit die voordeel van werkverrigting en selektiwiteit. Instelling is dus in staat om ongewenste seine meer effektief te verwyder as ander TRF (Tuned Radio Frequency) instellings of radiostasies wat in die vroeë dae van radio gebruik is.
Die basiese konsep en teorie agter superheterodyne radio behels die mengproses. Dit laat seine toe om van een frekwensie na 'n ander oorgedra te word. Die insetfrekwensie word dikwels die RF-inset genoem, terwyl die plaaslik gegenereerde ossillatorsein die plaaslike ossillator genoem word en die uitsetfrekwensie word die tussenfrekwensie genoem omdat dit tussen die RF en oudiofrekwensies lê.
Die blokdiagram van 'n basiese enkeltransistor super-regeneratiewe ontvanger is soos volg. BYmenger, word die oombliklike amplitude van die twee insetseine (f1 en f2) vermenigvuldig, wat lei tot uitsetseine van frekwensies (f1 + f2) en (f1 - f2). Dit laat toe dat die inkomende frekwensie tot 'n vaste frekwensie versend word, waar dit effektief gefiltreer kan word. As u die frekwensie van die plaaslike ossillator verander, kan u die ontvanger op verskillende frekwensies instel. Seine op twee verskillende frekwensies kan na tussenstadia gestuur word.
RF-instelling verwyder een en neem nog een. Wanneer seine teenwoordig is, kan dit ongewenste steurings veroorsaak deur die verlangde seine te masker as hulle gelyktydig in die intermediêre frekwensie-afdeling verskyn. Dikwels in goedkoop radio's kan die harmonieke van die plaaslike ossillator op verskillende frekwensies volg, wat lei tot 'n verandering in die plaaslike ossillators wanneer die ontvanger ingestel word.
Die algehele blokdiagram van 'n enkele transistor super-regeneratiewe ontvanger toon die hoofblokke wat in die ontvanger gebruik kan word. Meer komplekse radio's sal bykomende demoduleerders by die basiese blokdiagram voeg.
Daarbenewens kan sommige ultraheterodyne radio's twee of meer omskakelings hê om verhoogde werkverrigting te verskaf, twee of selfs drie omskakelings kan gebruik word om die funksionering van stroombaanelemente te verbeter.
Waar:
- tuning cap is veranderlik 15pF;
- Die "L"-induktor is niks meer as 'n 2-duim 20-metaaldraad wat in 'n "U"-vorm gebuig is nie.
FM-radiostasies (88-108 MHz) het meer nodiginduktansie, en die onderste helfte van die band (ongeveer 109-130 MHz) sal minder benodig aangesien dit bo die FM-band is.
27MHz Outo-aanwinsbeheer
Die super-regeneratiewe 27 MHz-ontvanger het vermoedelik gegroei uit 'n oorlogstydbehoefte aan 'n baie eenvoudige eenmalige toestel met hoë positiewe terugvoerwins. Die oplossing hiervoor was om toe te laat dat ossillasies van die ingestemde frekwensie alternatiewelik groei en onderdruk word onder die beheer van 'n tweede (blus) ossillator wat op 'n laer radiofrekwensie werk. Positiewe terugvoer is ingestel deur 'n veranderlike potensiometer, wat soos volg gebruik is.
Die sein sal in volume toeneem totdat die RF-versterker begin ossilleer. Die idee was om beheer te kanselleer totdat die swaai opgehou het. Daar was egter gewoonlik 'n beduidende histerese tussen posisie en effek. Die toename in produktiwiteit kon slegs behaal word as vordering gestaak word kort voordat die huiwering begin het, wat vaardigheid en geduld vereis het.
In hierdie toestel begin die ingestemde versterker ossilleer gedurende die halfsiklus van die ossillatorgolfvorm. Tydens die "aan"-deel van die onderbrekingsiklus styg die ossillasie van die ingestemde versterker eksponensieel van stroombaangeraas. Die tyd wat dit neem vir hierdie ossillasies om volle amplitude te bereik is eweredig aan die Q-waarde van die ingestemde stroombaan. Daarom, afhangende van die frekwensie van die dempgenerator, kan die seinfrekwensie fluktuasies volle amplitude bereik (logaritmiese modus) of ineengestort word(lynmodus).
Drie hooftipes 27 MHz super-regeneratiewe ontvanger is gebruik vir radiobeheer van die modelle: hardeklepontvanger, sagteklepontvanger en transistorgebaseerde ontvanger.
'n Tipiese rigiede klepontvangerkring word in die figuur getoon.
Radiokring vir 25-150 MHz-band
In hierdie stroombaan is die super-regeneratiewe ontvanger op die 25-150 MHz-band soortgelyk aan die stroombaandiagram van die MFJ-8100.
Die eerste fase is gebaseer op die VOO-transistor wat aan die gemeenskaplike hekkonfigurasie gekoppel is. Die RF-versterkerstadium verhoed RF-straling vanaf die antenna in beide stroombane. Die superregeneratiewe detektor is gebaseer op 'n transistor wat aan 'n gemeenskaplike hekkonfigurasie gekoppel is. Die afwerking pas die terugvoerversterking aan tot die punt waar die potensiometer gladde regenerasiebeheer verskaf.
Die frekwensiereeks van hierdie ontvanger is van 100 MHz tot 150 MHz. Die sensitiwiteit daarvan is minder as 1 µV. Die spoele word op 'n verwyderbare raam met 'n deursnee van 12 mm gewikkel. Natuurlik is heropwekkers en superheropwekkers nie die toekoms van radioamateurs nie, maar hulle het steeds 'n plek in die son.
315MHz-oordragtoestel
Hier is 'n moderne 315 RF superherstel-sender + ontvangermodule.
Dit bied 'n baie koste-effektiewe draadlose oplossing met maksimum data-oordragkoersetot 4 Kbps. En kan gebruik word as afstandbeheer, elektriese deure, sluiterdeure, vensters, afstandbeheersok, LED-afstandbeheer, stereo-afstandbeheer en alarmstelsels.
Kenmerke:
- transmissiereeks> 500m;
- sensitiwiteit -103dB, in oop areas omdat dit met amplitudemodulasiemetode werk, is geraassensitiwiteit hoër;
- werkfrekwensie: 315,92 MHz;
- werktemperatuur: -10 grade tot +70 grade;
- transmissiekrag: 25mW;
- Ontvangergrootte: 30147mm Sendergrootte: 1919mm.
433 MHz-buis ISM
Super regeneratiewe buisontvanger verbruik minder as 1mW en werk op 'n nie-kontak 433MHz industriële, wetenskaplike en mediese netwerk. In sy eenvoudigste vorm bevat 'n superregeneratiewe ontvanger 'n RF-ossillator wat periodiek 'n "leë sein" of lae frekwensie sein aan- en afskakel. Wanneer die dempsein na die ossillator oorgeskakel word, begin die ossillasies opbou met 'n eksponensieel groeiende skede. Die gebruik van 'n eksterne sein by die gegradeerde frekwensie van die kragopwekker versnel die groei van die omhulsel van hierdie ossillasies. Dus, die dienssiklus van die gedempte ossillatoramplitude wissel in verhouding tot die amplitude van die toegepaste radiosein.
In 'n super-regeneratiewe detektor begin die aankoms van 'n sein RF-ossillasies vroeër as wanneer daar geen sein is nie. Die Super Regenerative Detector kan AM-seine ontvang en is goed geskik virOOK (aan/af-sleutel) dataseinbespeuring. Die superregeneratiewe detektor is 'n gekompromitteerde datastelsel, dit wil sê elke periode tel en versterk die RF-sein. Om die oorspronklike modulasie akkuraat te herstel, moet die verwerpingsgenerator werk teen 'n frekwensie effens hoër as die hoogste frekwensie in die oorspronklike modulerende sein. Die byvoeging van 'n koevertdetektor gevolg deur 'n laagdeurlaatfilter verbeter AM-demodulasie.
Die hart van die ontvanger bevat 'n konvensionele LC-ossillator wat deur Colpitts gekonfigureer is, wat werk teen 'n frekwensie wat bepaal word deur die reeksresonansie van L1, L2, C1, C2 en C3. Wanneer die toestel afgeskakel is, sal die voorspanning Q1 die kragopwekker uitdoof. Die kaskadetransistors Q2 en Q3 vorm 'n antennaversterker wat die geraassyfer van die ontvanger verbeter en 'n mate van RF-isolasie tussen die ossillator en die antenna verskaf. Om energie te bespaar, werk die versterker net wanneer die ossillasie toeneem.
Skema van ultra-regeneratiewe VHF
Die ontvanger bestaan uit 'n 2N2369-transistor omring deur vyftien komponente wat saam die hoëfrekwensie-deel vorm. Hierdie samestelling is die hart van die ontvanger. Dit bied beide HF-wins en demodulasie. 'n Gekonfigureerde stroombaan wat in die kollektor van die transistor geïnstalleer is, laat jou toe om die frekwensie te kies.
Die reaksiestel is baie vroeg in die kortgolf deur buisradars gebruik. Dit is toe gevind in die bekende "drie transistors" praattyd van die 60's. Baie 433MHz afstandbeheer ontvangers gebruik steedssyne. Beide stadiums op die BC337 is lae-frekwensie versterkers, laasgenoemde verskaf krag vir oorfone of 'n klein luidspreker. Die verstelbare 22 kΩ-weerstand pas die polarisasie van die 2N2369-transistor aan om die beste reaksiepunt te verkry, wat sensitiwiteit en lae vervorming kombineer, terwyl ossillasie vermy word wat die werking daarvan blokkeer.
Die oudiofrekwensie word deur 'n 4.7kΩ-weerstand herwin, dan deur 'n laagdeurlaatfilter gevoer om hoëfrekwensieskakelrespons uit te skakel. Die eerste transistor BC337 verskaf BF-voorversterking. 'n 4.7nF-kapasitor wat tussen sy versamelaar en sy basis geplaas word, dien as 'n laagdeurlaatfilter, wat die hoëfrekwensieresidu uitskakel en die hoogtepunte beperk. Die 10 kΩ-weerstand beheer die versterking van die laaste fase en dus die volume.
Self-radio-samestelling
Vir 'n DIY 315MHz Super Regenerative Receiver, moet alle komponente op die PCB geïnstalleer word en spore met 'n snyer gemaak word.’n Breë grondplan is onontbeerlik vir die (elektriese) stabiliteit van die samestelling. Om kopiëring op koper te vergemaklik, word 'n foto van die stroombaan gedruk, op 'n plaat geplaas en, met 'n punt, merk die punte van die spore op die vel. Nadat die isolasie van die spore op die ohmmeter nagegaan is, word die bedrading volgens die diagram uitgevoer.
Kringkomponente is maklik om by radiowinkels of aanlyn te koop. Jy benodig 'n 50 of 100 ohm luidspreker. Jy kan ookgebruik 'n 8 ohm-luidspreker deur 'n aftraptransformator te plaas wat in meeste ou transistorstasies voorkom, of koppel 'n 8 ohm-luidspreker aan, maar die klankvlak sal laer wees. Die samestelling moet kompak bly met 'n goeie grondplan. Daar moet nie vergeet word dat drade en verbindings 'n selfwerkende effek by hoë frekwensies het nie. Die koordspoel het 5 windings van 0,8 mm draad (telefoonlynbedrading). Die kapasitor word in serie met die antenna gekoppel by die tweede draai van bo af.
Die antenna bestaan uit een stuk harde draad (1,5 mm2) van sowat twintig sentimeter lank. Nie nodig om meer te doen nie, "kwartgolf" sal die reaksie ontwrig. 'n 1 nF ontkoppelkapasitor word vereis. Die smoorspoel (hoëfrekwensieblokkering) is van die VK200-tipe. As die radioamateur dit nie kan vind nie, kan jy drie of vier draaie draad in 'n klein ferrietbuis maak. En jy kan 'n spesifieke samestellingskema na jou smaak en in ooreenstemming met die bedradingsdiagram kies.
Behoorlike insluiting van die stroombaan
VHF Super Regenerative Receiver Installation Order:
- Skakel die stroombaan aan. Die toevoerstroom is ongeveer dertig milliampère.
- Draai die regter verstelbare weerstand (volume) heeltemal antikloksgewys.
- Volgende moet jy die geraas in die oorfone of luidspreker hoor. Indien nie, draai die verstelbare weerstand totdat klank gehoor word.
- Verbeter middel-emissie-instelling om goeie sensitiwiteit met minimale vervorming te kry.
- Aanom hoë geraas te verwyder, moet jy die antenna verminder.
144 MHz ultra-regeneratiewe ontvangerkring.
Voorsorgmaatreëls: Aangesien die eenheid steuring uitstraal, moet dit nie naby 'n ander ontvanger gebruik word nie.
