Princip superheterodynového přijímače

Existuje několik schémat pro konstrukci rádiových přijímačů. Kromě toho nezáleží na tom, za jakým účelem se používají jako přijímač vysílacích stanic nebo signál v celé sadě řídících systémů. Existují superheterodynové přijímače přímého zesílení. Ve schématu přijímače přímého zesílení je použit pouze jeden typ kmitočtového měniče - někdy i nejjednodušší detektor. V podstatě jde o detektorový přijímač, jen mírně zlepšený. Pokud věnujete pozornost návrhu rádia, můžete vidět, že zpočátku je zisk vysokofrekvenčního signálu a po - nízkofrekvenční (pro výstup do reproduktoru).


Vlastnosti superheterodynu

Vzhledem k tomu, že se mohou vyskytovat parazitní oscilace, existuje omezení možnosti zesílení vysokofrekvenčních kmitů v malých mezích. To platí zejména při konstrukci krátkovlnných přijímačů. Jako zesilovač s vysokými frekvencemi je nejlepší použít rezonanční struktury. Ale v nich je nutné provést kompletní rekonfiguraci všech oscilujících obvodů, které jsou v návrhu, se změnou frekvence.
V důsledku toho je návrh rádiového přijímače v podstatě komplikovaný, stejně jako jeho použití. Tyto nevýhody však mohou být eliminovány použitím metody přeměny akceptovaných kmitů na jednu stabilní a pevnou frekvenci. A frekvence je obvykle snížena, což vám umožní dosáhnout vysoké úrovně zisku. Při této frekvenci se provádí nastavenírezonanční zesilovač. Tato technika se používá v moderních superheterodynových přijímačích. Pouze pevná frekvence se nazývá prostředek.


Metoda frekvenční konverze

A nyní musíme brát v úvahu výše zmíněnou metodu frekvenční konverze v rádiových přijímačích. Předpokládejme, že existují dva typy kmitů, frekvence jsou různé. Při sestavování těchto vibrací dochází k bití. Signál při kompilaci se potom zvyšuje v amplitudě, pak se snižuje. Pokud se podíváte na graf, který charakterizuje tento jev, můžete vidět úplně jinou dobu. A toto je doba realizace bitů. A toto období je mnohem víc než podobná charakteristika jakéhokoli výkyvu, který vznikl. Proto jsou frekvence opakem - součet kmitání je menší.
Frekvence bití je dostatečně jednoduchá k výpočtu. To se rovná rozdílu ve frekvenci kmitů, které byly vytvořeny. Navíc, se zvyšující se rozdílností, se frekvence bitů zvyšuje. Z toho vyplývá, že při výběru poměrně velkého rozdílu ve frekvenčních termínech se dosahují vysokofrekvenční kmity. Například existují dvě výkyvy - 300 metrů (to je 1 MHz) a 205 metrů (to je 146 MHz). Při kompilaci se ukáže, že kmitočet bude 460 kHz nebo 652 metrů.

Detekce

Nicméně u superheterodynových přijímačů je vyžadován detektor. Údery získané v důsledku dvou různých oscilací mají dobu. A plně odpovídá přechodové frekvenci. Nejedná se však o harmonické kolísání mezilehlé frekvence, aby se získala, je nutné provést detekční postup. Dávejte pozor na to od modulovaného signáludetektor přiděluje pouze oscilace s modulační frekvencí. Ale v případě bití, všechno trochu jinak - dochází k vibraci tzv. Rozdílové frekvence. To se rovná rozdílu kmitočtu, který je vytvořen. Tato metoda transformace se nazývá metoda heterodynamiky nebo míchání.

Realizace metody při práci přijímače

Předpokládejme, že v rádiovém obvodu vznikají kmity z rozhlasové stanice. Chcete-li provést konverzi, musíte vytvořit několik pomocných vysokofrekvenčních kmitů. Potom je zvolena heterodynová frekvence. Zároveň by rozdíl v frekvenčních podmínkách měl být například 460 kHz. Poté musíte přidat vibrace a aplikovat je na lampu detektoru (nebo na polovodič). V tomto případě je dosažena diferenční frekvence kmitání (hodnota 460 kHz) v obvodu připojeném k anodovému řetězci. Musíte dbát na skutečnost, že tento obvod je konfigurován tak, aby fungoval na rozdílné frekvenci.
Pomocí vysokofrekvenčního zesilovače můžete provést konverzi signálu. Jeho amplituda je podstatně zvýšena. Zesilovač používaný pro tento je zkratován jako RANGE (mezifrekvenční zesilovač). Může se nalézt u všech přijímačů typu superheterodynu.

Praktická schéma na triodě

K provedení frekvenční konverze lze použít jednu nejjednodušší schéma na jedné triodě žárovek. Kolísání, které přicházejí z antény, spadnou na cívku světel detektoru pomocí cívky. Z heterodynu je samostatný signál, který je umístěn na podlazehlavní. V anodovém řetězci detektorové lampy se nastaví oscilační obvod - je nastaven na rozdílovou frekvenci. Při zjišťování výkyvů, které se zvětšují v RANGE. Ale konstrukce na radiolampech jsou dnes velmi vzácné - tyto prvky jsou zastaralé a obtížně se dostanou. Ale je vhodné, aby zvážili všechny fyzické procesy, které se vyskytují v návrhu. Často se používají jako detektory heptody, triode-heptody, pentody. Obvod v polovodičové triodě je velmi podobný obvodu, ve kterém je použita lampa. Napájecí napětí je menší a údaje o vinutí cívky induktoru.

IF v heptodách

Heptoda je lampa s několika mřížkami, katodami a anodami. Ve skutečnosti se jedná o dvě radiové lampy, uzavřené v jediné skleněné žárovce. Elektronický tok těchto lamp je také běžný. V první lampě je buzení kmitů - to vám umožní zbavit se použití samostatného heterodynu. Druhá kombinuje fluktuace pocházející z antény a heterodynu. Existují beaty, z nichž je rozdělení kmitů s rozdílnou frekvencí.
Obvykle jsou lampy rozděleny do obvodů s tečkovanou čarou. Dvě spodní mřížky jsou připojeny k katodě s několika prvky - získá se klasický zpětnovazebný obvod. Řídící mřížka však přímo propojuje heterodynu s oscilačním obvodem. Při přítomnosti zpětné vazby existuje proud a oscilace. Proud prochází druhou mřížkou a dochází k přenosu kmitů na druhou lampu. Všechnosignály přicházející z antény přicházejí do čtvrté mřížky. Mřížky číslo 3 a číslo 5 jsou propojeny uvnitř zásuvky a je zde konstantní napětí. Jedná se o druh obrazovky umístěné mezi oběma lampami. Výsledkem je, že druhá lampa je zcela stíněná. Úprava superheterodynového přijímače se obvykle nevyžaduje. Hlavní věcí je nastavit pásmové filtry.

Procesy vyskytující se v schématu

Proud vytváří kmity, které vytváří první lampa. V tomto případě dochází ke změně všech parametrů druhé rádiové lampy. To je v něm, který kombinuje všechny vibrace - z antény a heterodynu. Existuje generace oscilací s rozdílnou frekvencí. Anodový obvod zahrnuje oscilační obvod - je konfigurovatelný přesně na této frekvenci. Poté dochází k výboji z proudu anodových kmitů. A již po těchto procesech je signál k vstupu RANGE.
Za pomoci speciálních konverzních lamp je významné zjednodušení struktury superheterodynu. Počet svítidel je snížen, eliminován několik problémů, které mohou nastat při práci uspořádání pomocí samostatného oscilátor. Všechno diskutováno výše se týká transformací nemodulovaných výkyvů (bez jazyka a hudby). Je mnohem snazší uvažovat o principu zařízení.

modulované signály

V případě, kde je transformaci modulovaných kolísání se provádí trochu jinak. Oscilace heterodynu má konstantní amplitudu. Kolísání IF a úderů jsou modulovány, stejně jako v dopravci. Prozměna modulovaného signálu na zvuk vyžaduje další detekci. Z tohoto důvodu je v superheterodynových KV přijímačích po provedení amplifikace signál poslán do druhého detektoru. A až poté je modulační signál odeslán do hlavního telefonu nebo do ULF vstupu (nízkofrekvenční zesilovač). V konstrukci pásky je jedna nebo dvě kaskády rezonančního typu. Obvykle se používají laděné transformátory. Nastavení se provádí ihned dvěma vinutími a nikoli jedním. Díky tomu můžete dosáhnout příznivějšího tvaru rezonanční křivky. Citlivost a selektivita přijímajícího zařízení se zvyšuje. Tyto transformátory, ve kterých jsou navíjení konfigurovány, se nazývají pásmové filtry. Jsou konfigurovány pomocí nastavitelného jádra nebo kondenzátoru. Jsou konfigurovány jednou a během provozu přijímače nemusejí se dotýkat.

Homodynová frekvence

A teď pojďme zvážit jednoduchý superheterodynový přijímač na lampě nebo tranzistoru. Frekvenci heterodynu můžete změnit v požadovaném rozsahu. A musí být vybrána tak, aby při jakékoliv frekvenční kolísání, která pochází z antény, měla stejný význam mezilehlé frekvence. Když se provádí nastavení superheterodynu, frekvence zesílených kmitů je nastavena na konkrétní rezonanční zesilovač. Existuje zřejmá výhoda - není třeba upravovat velké množství osvětlovacích obvodů mezi osvětlovacími prvky. Dost k nastavenímístní smyčku a vstup. Existuje značné zjednodušení nastavení.

Mezifrekvenční frekvence

Pro získání pevného IF při libovolné frekvenci, která je v provozním rozsahu přijímače, musí být kmitání heterodynu posunuto. Superheterodynové rádia zpravidla používají IF rovnající se 460 kHz. Mnohem méně běžně používaný je 110 kHz. Tato frekvence zobrazuje hodnotu rozmezí heterodynu a vstupní smyčky.
Při rezonančním zesílení se zvyšuje citlivost a selektivita zařízení. A díky použití transformace přichází oscilace, je možné zlepšit ukazatel selektivity. Velmi často dvě rádiová stanice pracující relativně blízko (ve frekvenci) vzájemně narušují. Tyto vlastnosti by měly být vzaty v úvahu, pokud plánujete sestavit samoobslužný superheterodynový přijímač.

Jak přijímání stanic

Nyní můžete zvážit konkrétní příklad, abyste pochopili princip superheterodynového přijímače. Předpokládejme, že používáme IF rovnou 460 kHz. Stanice pracuje s frekvencí 1 MHz (1000 kHz). A brání ji slabá stanice, o níž se říká, že má frekvenci 1010 kHz. Rozdíl ve frekvenci je 1%. Aby bylo dosaženo hodnoty IF rovnající se 460 kHz, je nutné lokální oscilátor nastavit na 146 MHz. V tomto případě rádiová stanice zabrání tomu, aby se IF rovnal pouze 450 kHz.
A teď vidíte, že signály obou stanic se liší o více než 2%. Dva signály se lišily, to se stalo s pomocí převodníkůfrekvence Přijetí hlavní stanice bylo zjednodušeno, vylepšila se selektivita rádia. Nyní znáte všechny principy superheterodynových přijímačů. V moderních rozhlasových stanicích je vše mnohem jednodušší - musíte použít pouze jeden čip. A v tom na krystalu polovodiče je shromažďováno několik přístrojů - detektory, heterodyny, zesilovače, RF, nízkofrekvenční, IF. Zůstává pouze přidání vibračního obvodu a několika kondenzátorů, odporů. A kompletní přijímač je sestaven.

Související publikace