Există mai multe scheme pentru construirea de receptoare radio. Mai mult, nu contează în ce scop sunt utilizate - ca receptor al posturilor de radiodifuziune sau ca semnal într-un kit de sistem de control. Există receptori superheterodini și amplificare directă. În circuitul receptor de amplificare directă, este utilizat un singur tip de convertor de oscilație - uneori chiar și cel mai simplu detector. De fapt, acesta este un receptor detector, doar ușor îmbunătățit. Dacă acordați atenție designului radioului, puteți vedea că mai întâi semnalul de în altă frecvență este amplificat, iar apoi semnalul de joasă frecvență (pentru ieșire către difuzor).
Caracteristici ale superheterodinelor
Datorită faptului că pot apărea oscilații parazite, posibilitatea de a amplifica oscilațiile de în altă frecvență este limitată într-o mică măsură. Acest lucru este valabil mai ales când se construiesc receptoare cu unde scurte. La fel deamplificatorul în alte este cel mai bine să folosească modele rezonante. Dar trebuie să facă o reconfigurare completă a tuturor circuitelor oscilatorii care sunt în proiectare, atunci când schimbă frecvența.
Ca urmare, designul receptorului radio devine mult mai complicat, precum și utilizarea acestuia. Dar aceste neajunsuri pot fi eliminate prin utilizarea metodei de conversie a oscilațiilor recepționate într-o frecvență stabilă și fixă. Mai mult decât atât, frecvența este de obicei redusă, acest lucru vă permite să obțineți un nivel ridicat de câștig. La această frecvență este reglat amplificatorul rezonant. Această tehnică este utilizată în receptoarele moderne superheterodine. Numai o frecvență fixă se numește frecvență intermediară.
Metoda de conversie a frecvenței
Și acum trebuie să luăm în considerare metoda menționată mai sus de conversie a frecvenței în receptoarele radio. Să presupunem că există două tipuri de oscilații, frecvențele lor sunt diferite. Când aceste vibrații sunt adăugate, apare o ritm. Când este adăugat, semnalul fie crește în amplitudine, fie scade. Dacă acordați atenție graficului care caracterizează acest fenomen, puteți vedea o perioadă complet diferită. Și aceasta este perioada bătăilor. Mai mult, această perioadă este mult mai lungă decât o caracteristică similară a oricăreia dintre fluctuațiile care s-au format. În consecință, opusul este adevărat cu frecvențele - suma oscilațiilor are mai puțin.
Frecvența bătăilor este destul de ușor de calculat. Este egal cu diferența de frecvențe ale oscilațiilor care au fost adăugate. Și cu o creșterediferență, frecvența bătăilor crește. Rezultă că atunci când se alege o diferență relativ mare în termeni de frecvență, se obțin bătăi de în altă frecvență. De exemplu, există două fluctuații - 300 de metri (acesta este de 1 MHz) și 205 de metri (acesta este de 1,46 MHz). Când este adăugată, se dovedește că frecvența bătăilor va fi de 460 kHz sau 652 de metri.
Detecție
Dar receptoarele de tip superheterodin au întotdeauna un detector. Bătăile care rezultă din adăugarea a două vibrații diferite au o perioadă. Și este pe deplin în concordanță cu frecvența intermediară. Dar acestea nu sunt oscilații armonice ale frecvenței intermediare; pentru a le obține este necesar să se efectueze procedura de detectare. Vă rugăm să rețineți că detectorul extrage doar oscilații cu frecvența de modulație din semnalul modulat. Dar în cazul bătăilor, totul este puțin diferit - există o selecție de oscilații ale așa-numitei frecvențe de diferență. Este egal cu diferența de frecvențe care se adună. Această metodă de transformare se numește metoda heterodinării sau amestecării.
Implementarea metodei atunci când receptorul rulează
Să presupunem că oscilațiile unui post de radio intră în circuitul radio. Pentru a efectua transformări, este necesar să se creeze mai multe oscilații auxiliare de în altă frecvență. În continuare, este selectată frecvența oscilatorului local. În acest caz, diferența dintre termenii frecvențelor ar trebui să fie, de exemplu, 460 kHz. Apoi, trebuie să adăugați oscilațiile și să le aplicați la lampa detector (sau semiconductor). Aceasta are ca rezultat o oscilație a frecvenței diferențiate (valoare 460 kHz) într-un circuit conectat la circuitul anod. Trebuie să acordați atențiefaptul că acest circuit este reglat să funcționeze la diferența de frecvență.
Folosind un amplificator de în altă frecvență, puteți converti semnalul. Amplitudinea sa crește semnificativ. Amplificatorul folosit pentru aceasta este abreviat ca IF (Intermediate Frequency Amplifier). Poate fi găsit în toate receptoarele de tip superheterodin.
Circuit practic de triodă
Pentru a converti frecvența, puteți folosi cel mai simplu circuit pe o singură lampă cu triodă. Oscilațiile care vin de la antenă, prin bobină, cad pe grila de control a lămpii detector. Un semnal separat vine de la oscilatorul local, acesta este suprapus peste cel principal. Un circuit oscilator este instalat în circuitul anodic al lămpii detector - este reglat la diferența de frecvență. Când sunt detectate, se obțin oscilații, care sunt amplificate în continuare în IF.
Dar construcțiile pe tuburi radio sunt folosite foarte rar astăzi - aceste elemente sunt depășite, este problematic să le obțineți. Dar este convenabil să luăm în considerare toate procesele fizice care au loc în structura de pe ele. Heptode, triode-heptode și pentode sunt adesea folosite ca detectoare. Circuitul unei triode semiconductoare este foarte asemănător cu cel în care se folosește o lampă. Tensiunea de alimentare este mai mică, iar datele de înfășurare ale inductoarelor.
IF pe heptode
Heptode este o lampă cu mai multe grile, catozi și anozi. De fapt, acestea sunt două tuburi radio închise într-un recipient de sticlă. Fluxul electronic al acestor lămpi este, de asemenea, comun. LAprima lampă excită oscilațiile - acest lucru vă permite să scăpați de utilizarea unui oscilator local separat. Dar în al doilea se amestecă oscilațiile venite de la antenă și cele heterodine. Se obțin bătăi, oscilațiile cu o frecvență diferită sunt separate de ele.
De obicei, lămpile de pe diagrame sunt separate printr-o linie punctată. Cele două grile inferioare sunt conectate la catod prin mai multe elemente - se obține un circuit clasic de feedback. Dar grila de control direct a oscilatorului local este conectată la circuitul oscilator. Cu feedback, apar curent și oscilații.
Curentul pătrunde prin a doua grilă și oscilațiile sunt transferate la a doua lampă. Toate semnalele care vin de la antenă merg la a patra grilă. Grilele nr. 3 și nr. 5 sunt interconectate în interiorul bazei și au o tensiune constantă pe ele. Acestea sunt ecrane deosebite situate între două lămpi. Rezultatul este că a doua lampă este complet ecranată. Reglarea unui receptor superheterodin nu este de obicei necesară. Principalul lucru este să ajustați filtrele de trecere a benzii.
Procese care au loc în schema
Curentul oscilează, ele sunt create de prima lampă. În acest caz, toți parametrii celui de-al doilea tub radio se modifică. În ea sunt amestecate toate vibrațiile - de la antenă și oscilatorul local. Oscilațiile sunt generate cu o frecvență diferită. Un circuit oscilator este inclus în circuitul anodului - este reglat la această frecvență specială. Urmează selecția de lacurent anod de oscilație. Și după aceste procese, un semnal este trimis la intrarea IF.
Cu ajutorul lămpilor speciale de conversie, designul superheterodinei este simplificat semnificativ. Numărul de tuburi este redus, eliminând mai multe dificultăți care pot apărea la operarea unui circuit folosind un oscilator local separat. Tot ce s-a discutat mai sus se referă la transformările formei de undă nemodulate (fără vorbire și muzică). Acest lucru face mult mai ușor să luați în considerare principiul de funcționare al dispozitivului.
Semnale modulate
În cazul în care are loc conversia undei modulate, totul se face puțin diferit. Oscilațiile oscilatorului local au o amplitudine constantă. Oscilația și ritmul IF sunt modulate, la fel ca purtătorul. Pentru a converti semnalul modulat în sunet, este necesară încă o detectare. Din acest motiv, la receptoarele HF superheterodine, după amplificare, un semnal este aplicat celui de-al doilea detector. Și numai după aceasta, semnalul de modulație este transmis la căști sau la intrarea ULF (amplificator de joasă frecvență).
În proiectarea IF-ului există una sau două cascade de tip rezonant. De regulă, se folosesc transformatoare reglate. În plus, două înfășurări sunt configurate simultan și nu una. Ca rezultat, se poate obține o formă mai avantajoasă a curbei de rezonanță. Sensibilitatea și selectivitatea dispozitivului receptor este crescută. Aceste transformatoare cu înfășurări reglate se numesc filtre trece-bandă. Sunt configurate folosindmiez reglabil sau condensator trimmer. Acestea sunt configurate o singură dată și nu trebuie să fie atinse în timpul funcționării receptorului.
LO frecvență
Acum să ne uităm la un simplu receptor superheterodin pe un tub sau un tranzistor. Puteți modifica frecvențele oscilatorului local în intervalul necesar. Și trebuie selectat în așa fel încât cu orice oscilații de frecvență care provin de la antenă să se obțină aceeași valoare a frecvenței intermediare. Când superheterodina este reglată, frecvența oscilației amplificate este ajustată la un amplificator rezonant specific. Se dovedește un avantaj clar - nu este nevoie să configurați un număr mare de circuite oscilatoare între tuburi. Este suficient să reglați circuitul heterodin și intrarea. Există o simplificare semnificativă a configurației.
Frecvență intermediară
Pentru a obține un FI fix atunci când se operează la orice frecvență care se află în domeniul de funcționare al receptorului, este necesar să se schimbe oscilațiile oscilatorului local. De obicei, radiourile superheterodine folosesc un IF de 460 kHz. Mult mai puțin utilizat este 110 kHz. Această frecvență indică cât de mult diferă intervalele oscilatorului local și ale circuitului de intrare.
Cu ajutorul amplificarii rezonante, se mareste sensibilitatea si selectivitatea aparatului. Și datorită utilizării transformării oscilației de intrare, este posibilă îmbunătățirea indicelui de selectivitate. Foarte des, două posturi de radio funcționează relativ aproape (conformfrecvență), interferează unul cu celăl alt. Astfel de proprietăți trebuie luate în considerare dacă intenționați să asamblați un receptor superheterodin de casă.
Cum sunt recepționate stațiile
Acum ne putem uita la un exemplu specific pentru a înțelege cum funcționează un receptor superheterodin. Să presupunem că se folosește un IF egal cu 460 kHz. Iar stația funcționează la o frecvență de 1 MHz (1000 kHz). Și ea este împiedicată de un post slab care emite la o frecvență de 1010 kHz. Diferența lor de frecvență este de 1%. Pentru a obține un IF egal cu 460 kHz, este necesar să reglați oscilatorul local la 1,46 MHz. În acest caz, radioul care interferează va emite un IF de numai 450 kHz.
Și acum puteți vedea că semnalele celor două stații diferă cu mai mult de 2%. Două semnale au fugit, acest lucru s-a întâmplat prin utilizarea convertoarelor de frecvență. Recepția postului principal a fost simplificată, iar selectivitatea radioului s-a îmbunătățit.
Acum cunoașteți toate principiile receptorilor superheterodini. În radiourile moderne, totul este mult mai simplu - trebuie să utilizați un singur cip pentru a construi. Și în el, mai multe dispozitive sunt asamblate pe un cristal semiconductor - detectoare, oscilatoare locale, amplificatoare RF, LF, IF. Rămâne doar să adăugați un circuit oscilator și câțiva condensatori, rezistențe. Și un receptor complet este asamblat.
