Supergenerativní přijímač: popis, charakteristika, princip činnosti, aplikace

Superheneratyvnyy přijímač využít k mnoha desetiletí, a to zejména v VHF a UHF, kde by mohl nabídnout jednoduché schéma a relativně vysokou úroveň výkonu. Tento detektor byl populární ve své první verzi dnů vakuové trubice po obdržení VHF na konci 1950 - začátkem 60. let. Poté byla použita v jednoduchých tranzistorových obvodech. Takový návrh byl příčinou zvukového zvukového signálu vysílaného rozhlasovými stanicemi CB 27 MHz. Dnes superregenerativní rádio není tak populární, ačkoli existuje několik aplikací, které byly předtím zajímavé pro současníky.

Historie rozhlasu

Historie superreheneratyvnoho přijímače lze vysledovat do prvních dnů jeho vynálezu. V roce 1901, Reginald Fessenden v jejich přijímače pro usměrňování detektor krystaly použitý nemodulyrovannыy sinusového rádiového signálu při frekvenci odsazené od nosného rádiových vln nosiče a anténou.


Později, v průběhu první světové války byli amatéři výhodou rádiových technologií, které poskytují dostatečnou kvalitu a citlivost transferu. Inženýr Lucien Levy ve Francii, Walter Schottky v Německu, a konečně člověk, který připsat superhet techniku, Edwin Armstrong, vyřešil problém selektivity a stavěl první pracovní superreheneratyvne rádio. Byl vynalezen v době, kdy bylo rádiové inženýrství velmi jednoduché a superregenerativní přijímač nestačilkteré jsou dnes považovány za samozřejmé. Superhet (superheterodyne) ve jménu - nadzvukový heterodynový bezdrátový přijímač, byl důležitý krok na cestě vpřed ve vývoji vědy a techniky, i když zpočátku neměl rozšířené používání, protože by to mohlo pojmout velké množství ventilů, trubek a dalších rozměrných dílů. A kromě toho v té době bylo rádio velmi drahé.


Základy super přijímače

Přídavný generátor je založen na jednoduchém regeneračním rádiu. Využívá druhé frekvenční oscilace v regeneračním cyklu, který ukončí nebo zhasne hlavní oscilační frekvence. Vibrace typicky pracují při frekvencích nad audio rozmezí, například od 25 kHz do 100 kHz. Při práci má obvod kladnou zpětnou vazbu, takže i malé množství šumu způsobí kolísání systému. Výstupní vf zesilovače v přijímači má pozitivní zpětnou vazbu, v. E. Z výstupní signál se přivádí zpět do vstupní fázi. Zda se bude opakovaně zesíleny signál, a to může vést ke zvýšení úrovně signálu tisíckrát více. Navzdory tomu, že zvýšená pevné, můžete dosáhnout nekonečno úrovně blížící se za použití metody, jako výkyvů zpětnovazební obvod čárkou superreheneratyvnoho přijímač v rádiu baterie. Regenerace zavádí záporný odpor v obvodu, což znamená, že celkový kladný odpor klesá. A kromě toho s rostoucím ziskemzvýší se selektivita schématu. Když obvod pracuje se zpětnou vazbou, takže generátor pracuje dostatečně v oscilační oblasti, existuje sekundární nízkofrekvenční oscilace. Zničí frekvenci vysokofrekvenčních kmitů.
Koncept původně objevil Edwin Armstrong, který přišel s termínem super-restaurování. Tento typ rádia se nazývá superregenerativní přijímač lampy. Takový systém byl používán ve všech formách rozhlasu od domácích rozhlasových stanic po televizory, vysoce přesné tunery, profesionální rozhlasové stanice, satelitní základny a mnoho dalších. Téměř všechny přijímače rozhlasového vysílání, stejně jako televizory, přijímače krátkých vln a komerční radiostanice používají jako základ pro práci princip superheterodynu.

Výhody vysílače

Superheterodynové rádio má několik výhod oproti jiným formám rádia. V důsledku svých výhod zůstává supergenerační tranzistorový přijímač jednou z nejpokročilejších metod používaných v rádiové technologii. A navzdory skutečnosti, že v současnosti jsou v popředí i další metody, je nadřazený přijímač stále široce využíván, s ohledem na funkce, které může nabídnout:
  • Uzavření selektivity. Jednou z hlavních výhod přijímače je blízkost selektivity, kterou může nabídnout.
  • Pomocí filtrů s pevnou frekvencí může poskytnout kvalitní vypnutí sousedního kanálu.
  • Schopnost přijímat několik režimů.
  • Díky topologiitato technologie přijímače může zahrnovat mnoho různých typů demodulátorů, které lze snadno přizpůsobit požadavkům.
  • Příjem velmi vysokofrekvenčních signálů.
  • Skutečnost, že supergenerativní přijímač používá směšovací technologii na polním tranzistoru, znamená, že většina zpracování přijímače je prováděna při nižších frekvencích, což umožňuje přijímání vysokofrekvenčních signálů. Tyto a mnohé další výhody znamenají, že přijímač byl požadován nejen s nástupem radiografie, ale zůstane tak i po mnoho dalších let.

    Supergenerativní přijímač v poli tranzistoru

    Pochopme. Princip superregeneračního přijímače je následující. Signál zvednutý anténou přejde do přijímače a vstupuje do směšovače. Další lokálně generovaný signál, často označovaný jako lokální generátor, je přiváděn do jiného portu směšovače a dva signály jsou smíšeny. Výsledkem je generování nového signálu na celkové a rozdílovou frekvenci. Výstup je přenášen na takzvanou mezifrekvenci, kde je signál zesílen a filtrován. Jakýkoli z transformovaných signálů, které spadají do filtračního pásma, prochází filtrem a budou také zesilovány kroky zesilovače. Signály, které přesahují šířku pásma filtru, budou odmítnuty.
    Konfigurace tuneru se provádí jednoduše změnou frekvence místního generátoru. Tím se mění frekvence vstupního signálu, signály se převádějí a mohou procházet filtrem.

    Nastavení superregeneračního přijímače

    Přestože je složitější než jiné typy radiostanic, má výhodu z hlediska výkonu a selektivity. Nastavení je tak schopné efektivněji odstraňovat nežádoucí signály než ostatní nastavení TRF (laděné rádiové frekvence) nebo rozhlasové stanice používané v počátečních dnech rozhlasu.

    Základní koncepce a teorie základů superheterodynového rozhlasu zahrnují proces míchání. To vám umožňuje přenášet signály z jedné frekvence do druhé. Vstupní kmitočet se často nazývá RF vstup, zatímco lokálně generovaný generátorový signál se nazývá lokální generátor a výstupní kmitočet se nazývá mezifrekvenční frekvence, protože se nachází mezi RF a audio frekvencemi. Blokové schéma základního superregeneračního přijímače na jednom tranzistoru je následující. V mixeru se násobí okamžitá amplituda dvou vstupních signálů (f1 a f2), což vede ke vzniku signálů na výstupu frekvencí (f1 + f2) a (f1 - f2). To vám umožňuje přenášet příchozí frekvenci na pevnou frekvenci, kde lze efektivně filtrovat. Změna frekvence místního generátoru umožňuje nastavit přijímač na různé frekvence. Signály ve dvou různých frekvencích lze přijímat v mezistupně. Ladění RF odstraňuje jeden a přijímá další. Pokud jsou přítomny signály, mohou způsobit nežádoucí rušení maskováním potřebných signálů, pokud se objeví současně v sekci mezilehlé frekvence. Často, v levných rozhlasových stanicích, mohou být harmonické lokální oscilátory sledovány na různých frekvencích, což jevede ke změně heterodynu při naladění tuneru.
    Obecné blokové schéma superregeneračního přijímače na jednom tranzistoru ukazuje hlavní bloky, které lze použít v přijímači. V složitějších rádiích budou k základnímu blokovému diagramu přidány další demodulátory. Navíc některé superheterodynové rádia mohou mít dvě nebo více transformací, které poskytují vyšší výkon pro zlepšení činnosti obvodových prvků, mohou být použity dvě nebo dokonce tři transformace.
    Kde:
  • ladička je proměnná 15pF;
  • Cívka "L" není nic jiného než 2 "kovový drát 20" zakřivený "ve tvaru" U ".
  • FM rádio (88-108 MHz) vyžaduje více indukčnosti a spodní polovina pásma (přibližně 109-130 MHz) bude vyžadovat méně, protože je vyšší než pásmo FM.

    Automatické řízení zesílení 27 MHz

    Předpokládá se, že supergenerační přijímač s frekvencí 27 MHz vzrostl z potřeby vojenského času ve velmi jednoduchém jednorázovém zařízení s vysokým ziskem pozitivní zpětné vazby. Řešením bylo umožnit, aby kmity naladěné frekvence alternativně rostly a potlačovaly pod kontrolou druhého (zhasí) generátoru pracujícího na nižší rádiové frekvenci. Pozitivní zpětná vazba byla zavedena variabilním potenciometrem, který byl použit následovně. Signál se zvětší tak dlouho, dokud se zesilovač nezačne měnit. Cílem bylo zrušit kontrolu, dokud se výkyvy nezastaví.Nicméně mezi situací a účinkem byla obvykle významná hystereze. Zvýšení produktivity by mohlo být dosaženo pouze tehdy, kdyby se propagace zastavila krátce před výkyvy, což by vyžadovalo dovednosti a trpělivost. V tomto zařízení se ladící zesilovač začne kmitávat během poloviny tvaru vlny oscilátoru. Když je zapnutá "část" části cyklu ochlazení, kmity vyladěného zesilovače rostou exponenciálně od hluku obvodu. Doba k dosažení těchto kmitů na plnou amplitudu je úměrná hodnotě konfigurovaného obvodu Q. Proto v závislosti na frekvenci generátoru kalení mohou kolísání frekvence signálu dosáhnout plné amplitudy (logaritmický režim) nebo být otočeny (lineární režim). Pro modely s rádiovým ovládáním byly použity tři hlavní typy superregeneračních přijímačů s frekvencí 27 MHz: rigidní přijímač ventilů, měkký ventilový přijímač a přijímač založený na tranzistoru. Typický schéma zapojení přijímače tuhého ventilu je znázorněno na obrázku.

    Obvod pro rozsah 25-150 MHz

    V tomto schématu je supergenerativní přijímač v pásmu 25150 MHz podobný principovému schématu MFJ-8100.
    První stupeň je založen na tranzistoru FET připojeném ke konfiguraci společné brány. Fáze radiofrekvenčního zesilovače zabraňuje vysílání rádiových frekvencí z antény v obou obvodech. Superregenerativní detektor je založen na tranzistoru obsaženém v konfiguraci celkové brány. Použitím trimru získáte zpětnou vazbukde potenciometr poskytuje plynulé ovládání regenerace. Frekvenční rozsah tohoto přijímače je od 100 MHz do 150 MHz. Jeho citlivost je menší než 1 μV. Cívky jsou navinuty na odnímatelném rámu o průměru 12 mm. Samozřejmě, že regenerátory a regenerátory nejsou mimořádně perspektivní radioamatéři, ale stále mají své místo na slunci.

    Vysílač 315MHz

    Zde je moderní 315 RF Super zotavení modul vysílač + přijímač. Poskytuje vysoce ekonomický bezdrátové řešení s maximální přenosovou rychlostí 4 kbit /s a ​​může být použit jako dálkové ovládání, elektrické dveřní dveří žaluzií, oken, zásuvka s dálkovým ovládáním, LED s dálkovým ovládáním, stereo dálkovým ovládáním a zabezpečovacích systémů . Vlastnosti:
  • rozsah přenosu & gt; 500 m;
  • citlivost -103 dB v otevřených oblastech, protože to je způsob amplitudové modulace, citlivost na hluk výše;
  • provozní frekvence: 31592 MHz;
  • Provozní teplota: -10 ° až + 70 °;
  • přenosový výkon: 25 mW;
  • velikost Přijímač: 30 * 14 * 7 mm Velikost vysílače: 19 * 19 mm.
  • ISM lampa 433 MHz

    Super-generovaný tubusový přijímač spotřebuje méně než 1 MW a pracuje v průmyslové, vědecké a lékařské síti bezkontaktních 433 MHz. Ve své nejjednodušší podobě obsahuje superregenerativní přijímač generátor radiových kmitočtů, který pravidelně zapíná a vypíná "signál zrychlení" nebo nízkofrekvenční signál. Při přepnutí na hasicí signálgenerátor, kmity začínají růst s exponenciálně rostoucí skořápkou. Použití externího signálu při jmenovité frekvenci generátoru zrychluje růst obálky těchto kmitů. Pracovní cyklus amplitudy zhasnutého oscilátoru se tedy mění v poměru k amplitudě použitého rádiového signálu. V superregeneračním detektoru příchod signálu začíná kmitočty radiových kmitočtů dříve než v nepřítomnosti signálu. Superregenerativní detektor může přijímat AM signály a je vhodný pro detekci dat OOK (zapnuto /vypnuto). Superregenerativní detektor je systém diskreditovaných dat, to znamená, že každá perioda vypočítává a zesiluje rádiový signál. Pro přesné obnovení výstupní modulace by supresorový generátor měl pracovat s frekvencí o něco vyšší než nejvyšší frekvence signálu modulující výstup. Přidáním detektoru obálek a následným nízkoprůchodovým filtrem se zlepšuje demodulace AM.
    Srdce přijímače obsahuje pravidelný LC generátor nakonfigurovaný společností Colpitts, pracující s frekvencí určenou sériovou rezonancí L1 L2 C1 C2 a C3. Když je zařízení vypnuto, zkratový proud Q1 je generátorem potlačen. Kaskádový tranzistor Q2 a Q3 tvoří anténový zesilovač, který zlepšuje šumové číslo přijímače a poskytuje určitý rozdílový rozdíl mezi generátorem a anténou. Pro úsporu energie zesilovač pracuje pouze s rostoucími kmity.

    Schéma superregeneračního VHF

    Přijímač se skládá z tranzistoru 2N2369 obklopeného patnácti složkami, které jsou společněvysokofrekvenční část. Tato kolekce je srdcem přijímače. Poskytuje jak zisk HF, tak demodulaci. Konfigurovaný obvod instalovaný v kolektoru tranzistoru, který vám umožňuje vybrat frekvenci. Reakční sada byla používána velmi brzy v krátké vlně radarem trubice. Pak byl nalezen ve slavných "třech tranzistorech" v rozhovoru 60. let. Mnoho 433 MHz dálkových ovladačů stále používá. Oba stupně BC337 jsou nízkofrekvenční zesilovače, z nichž druhý poskytuje výkon sluchátek nebo malý reproduktor. Regulovaný odpor 22 kΩ reguluje polarizaci tranzistoru 2N2369 tak, aby získal nejlepší reakční bod, který kombinuje citlivost a nízké zkreslení, přičemž se vyvaruje výkyvům, které blokují jeho provoz.
    Zvukový kmitočet se obnoví pomocí odporu 47 kΩ a poté projde nízkotlakým filtrem, který eliminuje vysokofrekvenční přepínání reakce. První tranzistor BC337 poskytuje předzosilňovač BF. 47 nF kondenzátor umístěný mezi kolektorem a základnou funguje jako nízkoprůchodový filtr, s výjimkou vysokofrekvenční rovnováhy a omezením maxim. Odpor 10 kΩ reguluje zesílení posledního kroku a následně i hlasitost.

    Sbírka rádia s vlastními rukama

    U superregeneračního přijímače 315 MHz musí být všechny součásti instalovány na desce plošných spojů a dráhy jsou prováděny pomocí řezačky. Široká zemní rovina je nezbytná pro (elektrickou) stabilitu montáže. Pro usnadnění kopírováníměď, vytiskněte fotografii schématu, umístěte ji na desku a s vyznačením bodu si všimněte konců stop na listu. Po kontrole izolace stop na ohmmetru se provádí kabeláž podle plánu. Komponenty schématu lze snadno zakoupit v rozhlasových prodejnách nebo online. Potřebujete reproduktor 50 nebo 100 ohmů. Můžete také použít 8palcový reproduktor umístěním transformátoru s nižší odolností, instalovaného na většině starších tranzistorových stanic nebo připojením reproduktoru s 8 reproduktory, avšak úroveň zvuku bude nižší. Sestava by měla zůstat kompaktní s dobrou rovinou. Nemělo by se zapomínat, že dráty a spojení mají účinek samočinného působení na vysokých frekvencích. Akordová cívka má 5 otáček drátu o délce 08 mm (kabelové telefonní vedení). Připojení kondenzátoru se provádí sériově s anténou na druhém otočení shora. Anténa se skládá z jednoho kusu tvrdého drátu (15 mm2) o délce asi dvacet centimetrů. Není třeba dělat více, "čtvrtina vlna" rozbije reakci. Potřebujete umístit kondenzátor s oddělením 1 nF. Šlapací cívka (vysokofrekvenční blok) je typu VK200. Pokud rádiový amatér nemůže najít, můžete provést tři nebo čtyři otáčky drátu malou feritovou trubičkou. A konkrétní montážní schéma může být zvoleno podle vašeho vkusu a podle instalačního schématu.

    Správné zapojení obvodu

    Postup pro instalaci superregeneračních VHF přijímačů:
  • Zapojte obvod. Napájecí proud je asi třicet milionů milimetrů.
  • Otočte správně nastavitelný odpor (objem)proti směru hodinových ručiček.
  • Poté musíte slyšet zvuk ve sluchátkách nebo dynamiku. Pokud tomu tak není, vrátit nastavitelný odpor, dokud se nezobrazí zvuk.
  • Zlepšete nastavení pro průměrné emise, abyste získali dobrou citlivost s minimálním zkreslením.
  • Chcete-li odstranit vysoký šum, musíte anténu snížit.
  • Schéma superregeneračního přijímače při 144 MHz.
    Opatření: Protože instalace vysílá rušení, není nutné ji používat v blízkosti jiného přijímače.

    Související publikace