В продължение на много десетилетия се използва супергенеративен приемник, особено за VHF и UHF, където той може да предложи простота на схемата и относително висока степен на производителност. Този детектор е популярен в своята версия на вакуумната тръба за първи път приемането на DVR в края на 50-те - началото на 60-те години. След това се използва в обикновени транзисторни вериги. Такъв дизайн е причината за силния звук, произведен от радиостанциите CB 27 MHz. Днес свръхрегенеративното радио не е толкова популярно, въпреки че има няколко приложения, които преди това са били интересни за съвременниците.
История на радиото
Историята на развитието на свръхрегенеративен приемник може да бъде проследена от най-ранните дни на неговото изобретение. През 1901 г. Реджиналд Фесенден използвал в приемника си немодулиран синусоидален радиосигнал в отклонението на честотата от радиовълната на носителя и от антената за изправяне на кристален детектор.
По-късно, в годините на Първата световна война, радиолюбителите започват да се възползват от радиотехнологиите, които осигуряват достатъчно качество и чувствителност на предаването. Инженер Лусиен Леви във Франция, Валтер Шотки в Германия и накрая човек, приписан на техниката на супергетеродина, Едуин Армстронг, реши проблема със селективността и построи първата работеща свръхрегенеративна радиостанция. Изобретен е в епоха, когато радиотехниката е много проста и свръхрегенеративният приемник не е достатъчентези възможности, които днес се считат за очевидни. Суперхетеродинният приемник (супергетеродина) в пълното си име, свръхзвуковият хетеродин безжичен приемник, се превърна във важна стъпка по пътя към развитието на науката и технологиите, въпреки че първоначално не беше широко използван, защото съдържаше много клапани, тръби и други обемисти детайли. И освен това по това време радиото беше много скъпо.
Основи на супер приемника
Супергенеративният приемник се основава на проста регенеративна радиостанция. Той използва втора честота на трептене в цикъла на регенерация, който прекъсва или потиска флуктуациите на основната честота. Избягването на трептения обикновено работи на честоти над диапазона на звука, например от 25 kHz до 100 kHz. Когато работи, веригата има положителна обратна връзка, така че дори малко количество шум ще доведе до колебания в системата. Изходът на радиочестотния усилвател в приемника има положителна обратна връзка, т.е. част от изходния сигнал се подава обратно към входа във фазата. Всеки наличен сигнал ще бъде многократно усилван и това може да доведе до увеличаване на нивото на сигнала хиляда пъти или дори повече. Независимо от факта, че коефициентът на усилване е фиксиран, е възможно да се достигне нивото, приближаващо се до безкрайност, като се използват такива методи за обратна връзка, верига с точка на колебание в свръхрегенеративен приемник на батерийно управлявани радиолампи. Регенерацията въвежда отрицателно съпротивление във веригата, което означава, че общата положителна съпротива намалява. И освен това, с нарастваща печалбаувеличава селективността на схемата. Когато веригата работи с обратна връзка, така че генераторът работи достатъчно в областта на колебанията, има вторично нискочестотно колебание. Той унищожава честотата на високочестотните колебания.
Концепцията първоначално е била открита от Едуин Армстронг, който измисли термина супер-възстановяване. И този тип радио се нарича суперрегенеративен приемник на лампи. Такава схема се използва във всички видове радиостанции от домашни радиостанции до телевизори, високопрецизни тунери, професионални радиостанции, сателитни базови станции и много други. Почти всички радиоприемници, както и телевизори, късовълнови приемници и търговски радиоприемници, използват принципа на супергетеродина като основа за работата.
Предимства на предавателя
Суперхетеродина радиото има няколко предимства пред другите форми на радиото. В резултат на своите предимства, супер-генериращият транзисторен приемник остава един от най-напредналите методи, използвани в радиотехнологията. И въпреки факта, че днес на преден план са други методи, supremt приемникът все още се използва широко, като се вземат предвид функциите, които може да предложи:
Закриване на селективността. Едно от основните предимства на приемника е близостта до селективността, която тя може да предложи. Използвайки филтри с фиксирана честота, той може да осигури висококачествено изключване на съседния канал. Възможност за получаване на няколко режима. Благодарение на топологиятатази технология на приемника може да включва много различни видове демодулатори, които са лесни за приспособяване към изискванията. Получаване на много високочестотни сигнали. Фактът, че супергенеративният приемник използва технология на смесване на полевия транзистор, означава, че по-голямата част от обработката на приемника се извършва на по-ниски честоти, което позволява приемането на високочестотни сигнали. Тези и много други предимства означават, че приемникът е търсен не само с началото на рентгенографията, но и за много години напред.
Супергенеративен приемник в полевия транзистор
Да разберем. Принципът на суперрегенеративния приемник е следният. Сигналът, повдигнат от антената, преминава в приемника и влиза в миксера. Друг локално генериран сигнал, често наричан локален генератор, се подава към друг порт на миксера и два сигнала се смесват. В резултат на това се генерира нов сигнал при обща и различна честота. Изходът се предава към така наречената междинна честота, където сигналът се усилва и филтрира. Всеки от трансформираните сигнали, които попадат във филтърната лента, минава през филтъра и те също ще бъдат усилвани от стъпките на усилвателя. Сигналите, които надхвърлят честотната лента на филтъра, ще бъдат отхвърлени. Конфигурацията на тунера се извършва просто чрез промяна на честотата на локалния генератор. Това променя честотата на входния сигнал, сигналите се преобразуват и могат да преминават през филтъра. Създаване на свръхрегенеративен приемник
Въпреки че е по-сложен от някои други видове радиостанции, той има предимството по отношение на производителността и селективността. По този начин настройката е в състояние да премахне нежеланите сигнали по-ефективно от другите настройки на TRF (Tuned Radio Frequency) или радиостанции, използвани в първите дни на радиото.
Основната концепция и теория, залегнали в основата на супергетеродинното радио, включват процеса на смесване. Това ви позволява да предавате сигнали от една честота на друга. Входящата честота често се нарича RF вход, докато локално генерираният сигнал се нарича локален генератор, а изходната честота се нарича междинна честота, тъй като е между RF и аудиочестотите. Блок-схемата на основен свръхрегенеративен приемник на един транзистор е следната. В миксера се умножава моментната амплитуда на двата входни сигнала (f1 и f2), което води до сигнали на изхода на честотите (f1 + f2) и (f1 - f2). Това ви позволява да предавате входящата честота на фиксирана честота, където тя може да бъде ефективно филтрирана. Промяната на честотата на локалния генератор ви позволява да настроите приемника на различни честоти. Сигнали на две различни честоти могат да бъдат получени на междинни етапи. Tuning RF премахва една и приема друга. Когато има сигнали, те могат да причинят нежелана намеса чрез маскиране на необходимите сигнали, ако те се появяват едновременно в междинната честотна секция. Често в нискотарифните радиостанции хармониците на локалния осцилатор могат да бъдат проследявани на различни честоти, коитоводи до промяна на хетеродин, когато тунерът е настроен.
Общата блокова схема на свръхрегенеративен приемник на един транзистор показва основните блокове, които могат да се използват в приемника. В по-сложни радиоапарати, допълнителни демодулатори ще бъдат добавени към основната блокова схема. В допълнение, някои супергетеродинни радиостанции могат да имат две или повече трансформации, за да осигурят повишена производителност за подобряване на работата на елементите на схемата, като могат да се използват две или дори три трансформации. Където:настройващата капачка е променлива от 15 pF;Индукторът "L" не е нищо друго освен 2 "метална жица 20" извита "под формата на" U ".FM радиото (88-108 MHz) изисква повече индуктивност, а долната половина на лентата (приблизително 109-130 MHz) ще изисква по-малко, тъй като е по-висока от FM лентата.
Автоматично регулиране на усилването от 27 MHz
Смята се, че свръхгенериращ приемник на 27 MHz е нараснал от необходимостта от военно време в много просто еднократно устройство с висока печалба от положителна обратна връзка. Решението беше да се позволи осцилациите на настроената честота алтернативно да нарастват и да подтискат под контрола на втория (гасящ) генератор, работещ при по-ниската радиочестота. Положителната обратна връзка беше въведена от променливия потенциометър, който беше използван, както следва. Сигналът ще се увеличи, докато радиочестотният усилвател не започне да се колебае. Идеята беше да се отмени контрола, докато колебанията не спрат.Обикновено обаче между ситуацията и ефекта имаше значителна хистерезис. Повишаването на производителността може да се постигне само ако промоцията бъде спряна малко преди колебанията, изискващи умения и търпение. В това устройство регулируемият усилвател започва да осцилира по време на полуволмовата форма на осцилатора. Когато "част" на част от цикъла на охлаждане е включена, трептенията на настроения усилвател растат експоненциално от шума на веригата. Времето за постигане на тези трептения до пълната амплитуда е пропорционално на стойността на Q конфигурирана верига. Следователно, в зависимост от честотата на гасителния генератор, флуктуациите на честотата на сигнала могат да достигнат пълната амплитуда (логаритмичен режим) или да се завъртат (линеен режим). За моделите за радиоуправление са използвани три основни типа свръхрегенеративни приемници с честота 27 MHz: приемник с твърд клапан, приемник с мек клапан и приемник на транзистор. Типичната електрическа схема на приемника на твърдия вентил е показана на фигурата.
Верига в обхвата 25-150 MHz
В тази схема супергенеративен приемник в честотната лента 25150 MHz е подобен на принципната схема на MFJ-8100.
Първият етап се основава на FET транзистора, свързан с конфигурацията на общия вход. Фазата на радиочестотния усилвател предотвратява радиочестотното излъчване от антената в двете вериги. Свръхрегенеративният детектор се основава на транзистора, включен в цялостната конфигурация на вратата. Използвайки тримера, печалбата на обратната връзка къмточката, в която потенциометърът осигурява плавен контрол на регенерацията. Честотният обхват на този приемник е от 100 MHz до 150 MHz. Неговата чувствителност е по-малка от 1 μV. Намотките се навиват върху подвижна рамка с диаметър 12 mm. Разбира се, регенераторите и супер регенераторите не са бъдещето на радиолюбителите, но все още имат място под слънцето.
Предавател 315MHz
Тук е съвременен предавател + приемник на 315 RF Super Recovery Module. Той осигурява много икономично безжично решение с максимална скорост на трансфер на данни до 4 Кбит /сек и може да се използва като дистанционно управление, електрическа врата, врата на вратата, прозорци, дистанционно управление, дистанционно управление на LED, стерео система за дистанционно управление и алармени системи. , Характеристики:
обхват на предаване & gt; 500 m; чувствителност -103 dB, в открити пространства, тъй като тя работи с метода на амплитудна модулация, чувствителността към шума е по-висока; работна честота: 31592 MHz; работна температура: от -10 ° до +70 °;предавателна мощност: 25 mW; размер на приемника: 30 * 14 * 7 mm Размер на трансмитера: 19 * 19 mm.
ISM лампа 433 MHz
Супер-генерираният приемник на тръба консумира по-малко от 1 MW и работи в безконтактна промишлена, научна и медицинска мрежа 433 MHz. В своята най-проста форма свръхрегенеративният приемник съдържа радиочестотен генератор, който периодично включва и изключва "сигнала за охлаждане" или нискочестотния сигнал. Когато сигналът за гасене се превключи нагенератор, трептенията започват да нарастват с експоненциално нарастваща черупка. Прилагането на външен сигнал при номиналната честота на генератора ускорява растежа на обгръщането на тези трептения. По този начин работният цикъл на амплитудата на погасения осцилатор се променя пропорционално на амплитудата на прилагания радиосигнал. В свръхрегенеративния детектор пристигането на сигнала започва с радиочестотни колебания по-рано, отколкото при липса на сигнал. Свръхрегенеративен детектор може да приема АМ сигнали и е подходящ за откриване на данни за OOK (on /off-keyed). Свръхрегенеративният детектор е система от дискредитирани данни, т.е. всеки период изчислява и усилва радиочестотния сигнал. За точното възстановяване на изходната модулация, генераторът на супресора трябва да работи с честота малко по-висока от най-високата честота в изходния модулиращ сигнал. Добавянето на детектор за обвивка, последвано от нискочестотен филтър, подобрява AM демодулацията.
Сърцето на приемника съдържа обикновен LC генератор, конфигуриран от Colpitts, работещ на честота, определена от серийния резонанс на L1 L2 C1 C2 и C3. Когато устройството е изключено, токът на отклонение Q1 се потиска от генератора. Каскадният транзистор Q2 и Q3 образуват антенния усилвател, който подобрява шумовата стойност на приемника и осигурява известна разлика в честотата на радиочестотата между генератора и антената. За да се пести енергия, усилвателят работи само с нарастващи трептения.
Схемата на свръхрегенеративния VHF
Приемникът се състои от транзистор 2N2369, заобиколен от петнадесет компонента, които са съвместновисокочестотна част. Тази колекция е сърцето на приемника. Той осигурява както HF печалба, така и демодулация. Конфигурирана верига, инсталирана в колектора на транзистора, която ви позволява да изберете честотата. Реакционният комплект се използва много рано в късата вълна от радара на тръбата. Тогава той е намерен в известните "три транзистора" в разговора на 60-те. Много 433 MHz дистанционни управления все още го използват. И двата етапа BC337 са нискочестотни усилватели, последният от които осигурява мощност на слушалките или малък говорител. Регулираното съпротивление от 22 kΩ регулира поляризацията на транзистора 2N2369, за да се получи най-добрата реакционна точка, която съчетава чувствителност и ниско изкривяване, като същевременно се избягват колебания, които блокират неговата работа.
Аудиочестотата се възстановява чрез 47 kΩ резистор и след това преминава през нискочестотния филтър, което елиминира високочестотното превключване на реакцията. Първият транзистор BC337 осигурява предварително усилване BF. 47 nF кондензаторът, разположен между колектора и неговата основа, действа като нискочестотен филтър, с изключение на високочестотния баланс и ограничаването на максимумите. Съпротивлението от 10 kΩ регулира усилването на последната стъпка и следователно на обема.
Събиране на радио със собствените си ръце
За свръхрегенеративен приемник от 315 MHz всички компоненти трябва да бъдат инсталирани на платката и пътеките да се изпълняват с помощта на нож. Широката заземена повърхност е необходима за (електрическа) стабилност на сглобяването. За да улесните копиранетомед, отпечатва снимка на схемата, поставя я върху плочата и, като посочва точката, отбелязва краищата на следите на листа. След проверка на изолацията на релсите на омметъра, окабеляването се извършва съгласно графика. Компонентите на схемата са лесни за закупуване в радио магазини или онлайн. Нуждаете се от говорител от 50 или 100 ома. Можете да използвате и 8-инчовия високоговорител, като поставите трансформатор с по-ниско съпротивление, инсталиран на повечето от по-старите транзисторни станции, или свързвайки 8-говорител, но нивото на звука ще бъде по-ниско. Монтажът трябва да остане компактен с добра заземителна повърхност. Не трябва да се забравя, че проводниците и връзките имат ефект на самостоятелно действие на високи честоти. Винтовата намотка има 5 завъртания на жица с дължина 08 мм (окабеляване по телефонна линия). Свързването на кондензатора се извършва последователно с антената при втория завой отгоре. Антената се състои от едно парче твърда жица (15 mm2) с дължина около двадесет сантиметра. Няма нужда да правите повече, „една четвърт вълна“ ще прекъсне реакцията. Необходимо е да се постави кондензатор от 1 nF отделяне. Дроселиращата бобина (високочестотен блок) е от типа VK200. Ако радиолюбителят не може да го намери, можете да направите три или четири завъртания на тел с малка феритна тръба. А бетонната схема на сглобяване може да бъде избрана по ваш вкус и според инсталационната схема.
Правилно включване на веригата
Процедурата за инсталиране на суперрегенеративни VHF приемници:
Включете веригата. Захранващият ток е около тридесет милиампера. Завъртете напълно десния регулируем резистор (обем)обратно на часовниковата стрелка. След това трябва да чуете шум в слушалките или динамиката. Ако това не е така, върнете регулируемото съпротивление, докато звукът се появи. Подобрете настройката за средните емисии, за да получите добра чувствителност с минимално изкривяване. За да отстраните силния шум, трябва да намалите антената.Схема на свръхрегенеративен приемник на 144 MHz.
Предпазни мерки: Тъй като инсталацията излъчва смущения, не е необходимо да я използвате в близост до друг приемник.
