Los receptores de radiodifusión se están construyendo actualmente de acuerdo con un esquema superheterodino. Hay muchas razones para esto, estas son la alta sensibilidad y selectividad, que no cambian mucho al sintonizar la frecuencia y los rangos cambiantes, y lo más importante, la facilidad de ensamblaje y la repetibilidad de los parámetros durante la producción en masa. El receptor de amplificación directa es una pieza de producto ensamblado a mano, que se caracteriza por características tales como un bajo nivel de interferencia y ruido, la ausencia de silbidos de interferencia y configuraciones falsas. En el superheterodino HF es difícil encontrar un reemplazo adecuado, pero en el rango CB el factor Q de los circuitos puede alcanzar 250 o más, entonces el ancho de banda del circuito es incluso menor que el necesario para recibir señales AM.
Los bucles se pueden combinar en filtros como en el diseño anterior, pero hay otra forma de aumentar la selectividad del receptor de ganancia directa, que rara vez se usa. Se trata de una recepción pseudo-síncrona, en la que el nivel de la portadora de la estación deseada aumenta en la ruta de radio con un circuito de alta calidad de banda estrecha. El detector de amplitud del receptor tiene la capacidad de suprimir señales débiles en presencia de una fuerte útil, y la cantidad de esta supresión es proporcional al cuadrado de la relación de las amplitudes de la señal. Así, elevando la portadora solo tres veces, se puede obtener una mejora en la selectividad de hasta 20 dB. La elevación de la portadora también reduce la distorsión de detección.
Pero un bucle de banda estrecha de, por ejemplo, una antena magnética que eleva la portadora debilitará inevitablemente los bordes de las bandas laterales de la señal recibida correspondientes a las frecuencias de audio más altas. Esta desventaja se puede eliminar no solo “modulando” la señal, como se hizo en el receptor de radio, sino también elevando las altas frecuencias en el convertidor de frecuencia ultrasónico. Esto es exactamente lo que se hace en el receptor descrito.
El receptor está diseñado para recibir estaciones de larga distancia locales y potentes en el rango de MW. En términos de sensibilidad, no es muy inferior al superheterodino de clase III-TV, pero ofrece una calidad de recepción notablemente mejor. Su selectividad, medida por el método habitual de señal única, es bastante baja (10-20 dB con una desafinación a 9 kHz), sin embargo, la señal interferente en el canal adyacente, igual en amplitud al útil, se suprime debido a el efecto descrito en 26-46 dB, que también es comparable a la selectividad del superheterodino mencionado.
La potencia de salida del convertidor de frecuencia ultrasónico incorporado no supera los 0,5 W; con un buen altavoz, esto es más que suficiente para escuchar transmisiones en una sala de estar (la atención principal no se prestó al volumen, sino a la calidad ). El receptor está alimentado por cualquier fuente de 9-12 V, la corriente de reposo consumida no excede los 10 mA. El diagrama esquemático de la ruta de radio se muestra en la Fig. una.
Figura 1. Diagrama esquemático de la ruta de radio del receptor.
El bucle de banda estrecha, que enfatiza la portadora de la señal recibida, es el bucle de la antena magnética L1C1C2 con un factor de calidad de al menos 250. Su ancho de banda al nivel de 0,7 con sintonización en el rango es de 2 a 6 kHz. La señal resaltada por el circuito se alimenta al amplificador de RF, hecho de acuerdo con el circuito de cascodo en los transistores de efecto de campo VT1, VT2. El amplificador de RF tiene una impedancia de entrada alta, que desvía muy poco el circuito de la antena magnética y, por lo tanto, no reduce su factor Q.
El primer transistor VT1 se eligió con un voltaje de corte bajo, y el segundo VT2, con uno mucho más alto, alrededor de 8 V. Esto hizo posible conectar la puerta del segundo transistor al cable común y arreglárselas con un mínimo de piezas en el amplificador. La corriente de drenaje total de los transistores es igual a la corriente de drenaje inicial del primer transistor (0.5-2.5 mA), y su voltaje de drenaje automático es igual al voltaje de polarización del segundo transistor (2-4 V).
La carga del amplificador en cascada es el segundo circuito resonante sintonizable L3C6C7, conectado a la salida del amplificador a través de la bobina de acoplamiento L2. Este circuito tiene un factor Q mucho más bajo (no más de 100-120) y pasa el espectro de la señal de AM con solo una ligera atenuación en los bordes de las bandas laterales. La introducción de otro bucle en el receptor resultó ser útil porque, como ha demostrado la práctica, si hay una señal de una potente estación local en el aire, incluso lejos de la frecuencia de la frecuencia de sintonización del receptor, la selectividad de uno El bucle puede no ser suficiente. Además, el segundo bucle limita drásticamente el ancho de banda y, en consecuencia, la potencia del ruido procedente del amplificador de RF al detector. Estructuralmente, es fácil introducir el segundo circuito, ya que la inmensa mayoría de los KPI se producen en forma de bloques dobles.
La segunda cascada URCH, aperiódica, se ensambla en el transistor de efecto de campo ѴТЗ. Se carga en el detector de diodos VD1, VD2, ensamblado de acuerdo con el circuito de duplicación de voltaje.La señal AGC de polaridad negativa de la carga del detector, resistencia R7, se alimenta a través de la cadena de filtrado R4C4 a la puerta del primer transistor de amplificador RF VT1 y lo bloquea cuando recibe emisoras potentes. En este caso, la corriente total del amplificador en cascada y su amplificación disminuyen La capacitancia del condensador de bloqueo CU, que deriva la carga del detector, se elige muy pequeña. Esto es importante, ya que la supresión de la interferencia de las estaciones vecinas en el detector se produce solo bajo la condición de que la diferencia en la frecuencia de batido entre las portadoras de las estaciones deseada e interferente no se suprima en la carga del detector.
La señal de audio detectada se alimenta a través del circuito de corrección R8R9C11 a la puerta del seguidor de fuente VT4. Al mover el control deslizante de la resistencia R8, puede cambiar la cantidad de aumento en las frecuencias altas del espectro de audio, atenuado por el bucle de banda estrecha de la antena magnética. Esta resistencia variable también sirve con éxito como control de tono. El seguidor de la fuente hace coincidir la salida de alta impedancia del detector con el filtro de paso bajo de baja impedancia (LPF) L4C14C15C16. Este último tiene un ancho de banda de aproximadamente 7 kHz y un polo (es decir, máximo) de atenuación a una frecuencia de 9 kHz, correspondiente a la frecuencia de batido entre estaciones portadoras en canales de frecuencia adyacentes. El filtro de paso bajo filtra esta y otras frecuencias de batido de la señal útil con interferencia y, por lo tanto, aumenta adicionalmente la selectividad de dos señales del receptor.
Arroz. 2. Receptor UZCH.
A la salida del filtro de paso bajo a través de la resistencia de adaptación R12, se activa el control de volumen R13. Se necesita la resistencia R12 para que la salida del filtro de paso bajo no se cortocircuite en los niveles de volumen más bajos, sino que se cargue en una resistencia combinada, entonces su respuesta de frecuencia no se distorsione. La respuesta de frecuencia ultrasónica del receptor se realiza en realidad de acuerdo con el mismo esquema (Fig.2) que en el radio diodo del receptor (ver arriba), solo se han cambiado algunas clasificaciones de las partes y se ha aumentado la tensión de alimentación a 9-12 V. En consecuencia, la corriente de reposo ha aumentado a varios miliamperios y la potencia de salida a cientos de milivatios. Para aumentar aún más la potencia de salida en lugar de VT4, VT5, puede instalar un par complementario de transistores GT402 y GT404 más potentes.
En el receptor, es deseable utilizar transistores de exactamente los tipos que se indican en el diagrama del circuito. En un caso extremo, los transistores KP303A se pueden reemplazar por KP303B o KP303I, y KP303E, por KP303G o KP303D. Diodos VD1, VD2: cualquier germanio de alta frecuencia. Se puede tomar una unidad KPI de dieléctrico de aire dual de cualquier receptor de radiodifusión antiguo. Las resistencias y los condensadores pueden ser de cualquier tipo, los condensadores ajustados C1 y C6 son del tipo KPK-M. La antena magnética es la misma que en el receptor anterior: una varilla con un diámetro de 10 y una longitud de 200 mm fabricada en ferrita 400NN, la bobina L1 contiene 50 vueltas de LESHO 21x0.07. Para las bobinas L2, L3, se utilizan accesorios estándar: un núcleo blindado con una pantalla de los circuitos IF de los receptores portátiles, por ejemplo, el receptor Sokol. La bobina de comunicación L2 contiene 30 y la bobina de lazo L3 contiene 90 vueltas de cable PEL 0.1. La ubicación de las bobinas en el marco común realmente no importa.
La bobina LPF L4 con inductancia OD H se enrolla en un anillo con un diámetro exterior de 16 y una altura de 5 mm (K 16x8x5) de ferrita 2000NM. Contiene 260 vueltas de alambre PELSHO OD. También puede recoger una bobina preparada, por ejemplo, uno de los devanados del transformador de transición o de salida del convertidor de frecuencia ultrasónico de los receptores portátiles antiguos. Al conectar un condensador de 5000 pF y un osciloscopio en paralelo a la bobina, la señal del generador de sonido se alimenta al circuito resultante a través de una resistencia de 200 kΩ - 1 MΩ.
Al determinar la frecuencia de resonancia del circuito en función del voltaje máximo a través de él, se selecciona una bobina para que la resonancia se obtenga a una frecuencia de 6.5-7 kHz. Esta frecuencia será la frecuencia de corte del LPF. Al mismo tiempo, es útil verificar la frecuencia del polo amortiguador de 9 kHz conectando un capacitor C16 en paralelo a la bobina y especificando su capacitancia (1000–1500 pF). En ausencia de una bobina adecuada, se puede reemplazar (con peores resultados, por supuesto) con una resistencia de 2.2 kΩ. En este caso, se excluye el condensador C16.
La disposición recomendada de las placas del receptor, los controles y la antena magnética en la carcasa del receptor se muestra en la Fig. 5. Se puede ver que la antena está lo más lejos posible del circuito del amplificador L2 - L3 y la bobina de filtro L4. Una caja de plástico adecuada puede servir como estuche, pero es mejor hacerla usted mismo, por ejemplo, de madera, y colocarla de la forma en que los sintonizadores suelen disponer. Es posible construir una caja de metal, pero sin pared trasera, para que se reduzcan menos las propiedades de recepción de la antena magnética. Se aconseja equipar el botón de sintonización con un nonio con una ligera desaceleración y una escala de cualquier tipo.
Fig. 3. La placa de circuito impreso de la ruta de radio.
Figura 4. Placa de circuito impreso UZCH.
Figura 5. Ubicación de piezas en la carcasa del receptor.
El establecimiento de un receptor comienza con una respuesta de frecuencia ultrasónica. Habiendo aplicado el voltaje de suministro, la resistencia de la resistencia R2 se selecciona de modo que el voltaje en los colectores de los transistores VT4 y VT5 sea igual a la mitad del voltaje de suministro. Al encender el miliamperímetro en la rotura del cable de alimentación, seleccione el tipo (D2, D9, D18, etc.) y una copia del diodo VD1 hasta obtener una corriente de reposo de aproximadamente 3-5 mA. Puede encender varios diodos en paralelo, ¡pero no puede apagar el diodo sin desconectar la alimentación!
Al conectar la parte de radiofrecuencia del receptor, se comprueban los modos de los transistores. El voltaje en la fuente del transistor VT4 debe ser de 2-4 V, en el drenaje ѴТЗ - 3-5 V y en el punto de unión del drenaje VT1 con la fuente ѴТ2 - 1.5-3 V. Si los voltajes están dentro del límites especificados, el receptor está operativo y puede intentar aceptar las señales de la estación. Al escuchar la señal en el borde de baja frecuencia del rango CB, los ajustes de los contornos se combinan moviendo la bobina L1 a lo largo de la varilla de la antena magnética y girando el núcleo de la bobina L2, logrando el volumen de recepción máximo. Al mismo tiempo, se establece el límite inferior del rango, centrándose, por ejemplo, en la frecuencia de la estación de radio "Mayak" 549 kHz. Habiendo adoptado otra estación en el extremo superior del rango, se hace lo mismo con los condensadores trimmer C1 y C6. Repitiendo esta operación varias veces, logre un buen emparejamiento de los ajustes de contorno en toda la gama.
Con la autoexcitación del amplificador de RF, que se manifiesta en forma de silbidos y distorsiones al recibir estaciones, debe reducir la resistencia de la resistencia R2 e intentar organizar racionalmente los conductores que conducen a las placas del estator del KPI C2S7: ellos deben ser lo más cortos posible, ubicados más lejos entre sí y más cerca de la superficie del tablero "conectado a tierra". Como último recurso, estos conductores deberán estar blindados.
Para una sintonización más precisa de la frecuencia de la estación de radio, es aconsejable equipar el receptor con un indicador de sintonización: un LED o un comparador conectado en serie con la resistencia R3. Cualquier dispositivo con una corriente de deflexión total de 1-2 mA servirá. Debe derivarse con una resistencia, cuya resistencia se selecciona de modo que la flecha se desvíe a la escala completa en ausencia de una señal recibida. Cuando se recibe la señal de la estación, el sistema AGC bloquea el amplificador de RF y la desviación de la flecha disminuye, lo que indica la fuerza de la señal.
Las pruebas del receptor en Moscú dieron resultados bastante buenos. Durante el día, se recibieron casi todas las estaciones locales, escuchando en cualquier receptor de transistores del tipo superheterodino. Por la tarde y por la noche, cuando se abre la transmisión de larga distancia en el NE, se recibieron muchas estaciones a varios miles de kilómetros de distancia. Debido a la baja selectividad de una sola señal, se pueden escuchar varias estaciones al mismo tiempo, pero con la sintonización fina a una señal más fuerte, el efecto de suprimir la señal débil es notable y el programa se escucha limpiamente o con poca interferencia.
Diagrama esquemático de un receptor casero en cinco transistores para funcionamiento en las bandas SV-DV, diseño nostálgico por un minuto libre.
Muchos radioaficionados comenzaron su viaje ensamblando un receptor de amplificación directa de 4-6 transistores. En la URSS, estos kits de construcción de radio se vendieron, según recuerdo, a un precio de 6 a 14 rublos. Si tiene ganas y tiempo libre, puede recordar su infancia trabajando con el esquema que se muestra en la figura. Sí, al mismo tiempo, y hacer una "radio campestre", que no es una lástima dejar en una habitación mal vigilada.
La única condición es que al menos una estación de radiodifusión en el rango de ondas largas o medianas debe operar en su área. Sin embargo, si no hay ninguno, el receptor podrá recibir muchas estaciones de radio remotas e incluso "extranjeras" por la noche (no hay factor de "cierre" por la señal de una potente estación de radio local).
Circuito receptor
Como habrían escrito en la revista Radio de los años 70, este es un esquema 2-V-2. Es decir, dos etapas UHF, un detector y dos etapas VLF.
La señal es recibida por una antena magnética formada por una varilla de ferrita de 8 mm de diámetro y cuanto más larga mejor, y dos bobinas L1 y L2 sobre fundas de cartón. El circuito de entrada está formado por una bobina L1 y un condensador variable C1. A través de la bobina de comunicación L2, la señal ingresa a la primera etapa del amplificador de RF en el transistor VT1. Además, la segunda etapa en VT2.
El detector se basa en un diodo de silicio VD1 tipo 1N4148. El silicio no funciona bien como detector debido a una sección lineal demasiado larga con una característica IV baja, sin embargo, aquí el diodo está bajo corriente continua a través de R4 y R5, lo que compensa esta desventaja.
Arroz. 1. Diagrama esquemático de un receptor de amplificación directa, nostalgia.
Detalles e instalación
Altavoz B1: ¡sí, casi todos! La bobina L1 para CB contiene 90 vueltas de cualquier cable de bobinado con un diámetro de 0,2 a 0,5 mm. L1 para DV - 240 vueltas en seis secciones a granel, cualquier cable de bobinado de 0,1 a 0,3 mm. L2 es aproximadamente el 10% de L1.
Instalación: por peso soldando los cables de las piezas entre sí (o lo que desee).
Establecimiento
No escribiré nada sobre el ajuste y reemplazo de piezas, no quiero estropear tu placer de llegar a todo tú mismo. Solo insinuaré que las resistencias base son responsables del modo de cascada de CC.
Si no hay radios locales potentes de MW y LW, y esto es lo mejor, haga un receptor KB de amplificación directa. Envuelva L1 y L2 en un marco con un núcleo de ferrita recortador (por ejemplo, de un módulo de color o el IF de un televisor antiguo). L1 - 30 vueltas, L2 - 10 vueltas.
Y a través de un condensador de 5-10 pF, conecte una antena externa a la parte superior, de acuerdo con el esquema, placa C1, un cable largo estirado de esquina a esquina debajo del techo.
El diagrama de bloques de un receptor de ganancia directa sin regeneración (Fig.8.6) incluye circuito de entrada, amplificador de alta (radio) frecuencia(UHF, URCH), detector(D) y amplificador de baja frecuencia (audio)(ULF, UZCH). A veces, antes del amplificador de RF se incluyen Amplificador de bajo ruido(LNA).
Circuito de entrada y UHF constituyen la ruta de alta frecuencia del receptor y contienen sistemas de circuitos resonantes, que sirven para obtener la máxima potencia de señal de la antena, y también separan la señal requerida de muchas otras señales e interferencias. Los LNA (utilizados según sea necesario) están diseñados para reducir el ruido de fondo del receptor y determinar la sensibilidad de los receptores. En algunos casos, con suficiente potencia recibida, es posible que UHF no esté disponible. La función de modulación asignada por el detector (demodulador), que contiene información útil, se amplifica y filtra de la interferencia y otras frecuencias de combinación en el ULF. Su ganancia está determinada por el voltaje (potencia) que se debe suministrar al dispositivo terminal para su funcionamiento normal.
El receptor se sintoniza con una señal útil sintonizando la frecuencia del circuito de entrada, LNA y UHF. La sintonización de frecuencia sincrónica de todos estos bloques no es una tarea fácil. En el rango de microondas, es técnicamente difícil hacer coincidir el ancho de banda del receptor con el ancho del espectro de la señal útil para filtrar esta última de las interferencias que no coinciden en frecuencia con la señal. Estos factores son una desventaja de los receptores de amplificación directa.
Arroz. 8.6. Diagrama de bloques del receptor de amplificación directa
Literatura: Y EN. Nefedov, "Fundamentos de la radioelectrónica y las comunicaciones", Editorial "Vysshaya shkola", Moscú, 2002.
Dispositivos de recepción de radio
22.1. Diagramas estructurales
Radio- un dispositivo conectado a la antena y utilizado para la recepción de radio.
Las ondas de radio emitidas por varios transmisores de radio golpean la antena receptora y crean vibraciones eléctricas en ella, por lo tanto, para un receptor de radio, la antena es una fuente de la señal de radio. Dado que muchas ondas de radio golpean la antena, la señal de entrada del receptor
consta de la señal útil s ( t) e interferencia PAGS(t). Factor k(t) tiene en cuenta el cambio en el coeficiente de transmisión del canal de comunicación a lo largo del tiempo y se llama multiplicativo un obstáculo. Obstáculo norte(t), agregado a la señal se llama aditivo. En el caso general, el ruido aditivo consiste en ruido armónico, de impulso y de fluctuación.
Armónico o agrupado en frecuencia llamada interferencia de banda estrecha. Las principales fuentes de esta interferencia son otros transmisores de radio.
Impulso o centrado en el tiempo se llama interferencia, cuya forma se asemeja a los pulsos de radio. Una característica distintiva del ruido impulsivo es la desigualdad
donde t y es la duración media del pulso; T es la distancia media entre impulsos.
El ruido impulsivo incluye el ruido generado por descargas atmosféricas, plantas industriales y vehículos.
Fluctuación interferencia: oscilaciones continuas aleatorias de banda ancha. Un ejemplo típico de ruido de fluctuación es el ruido blanco (ver § 2.7). Las perturbaciones de fluctuación son generadas por el movimiento caótico de los portadores de carga. Esta interferencia es uno de los principales tipos de interferencia en los canales espaciales y algunos canales de microondas terrestres. El ruido de fluctuación también incluye el ruido intrínseco del receptor.
El circuito receptor de ganancia directa más simple consta de un circuito de entrada, un amplificador de RF, un detector y un amplificador de frecuencia de audio (Figura 22.1). La señal de la frecuencia deseada es asignada por sistemas de circuitos resonantes que sirven como circuitos de entrada y la carga del amplificador de radiofrecuencia. La sintonización del receptor a la frecuencia deseada se realiza sintonizando todos los circuitos resonantes.
La simplicidad de un receptor de radio con amplificación directa es solo aparente. Para obtener un ancho de banda estrecho, es necesario aumentar el número de circuitos resonantes y su factor Q. En consecuencia, la sintonización del receptor se vuelve más difícil. Por lo tanto, rara vez se fabrican receptores de amplificación directa.
Actualmente, los receptores de radio superheterodinos son de uso generalizado (fig. 22.2). En tales receptores, la frecuencia de la señal de radio recibida se convierte de modo que el espectro se concentre en las proximidades de la frecuencia ω I, se transfiere a la frecuencia intermedia ω I... La conversión de frecuencia se realiza mediante un convertidor que consta de un mezclador y un oscilador local, un oscilador de referencia. El principio de funcionamiento de dicho convertidor se analiza en el § 17.3. Muy a menudo frecuencia intermedia
o 
(22.2)
Con la reestructuración del circuito de entrada y el amplificador de radiofrecuencia, la frecuencia del oscilador local también cambia de modo que la frecuencia intermedia ω p permanece constante. Esta circunstancia permite el uso de amplificadores de frecuencia intermedia (IFA) no sintonizables. Tal IFA se puede crear con una buena selectividad de frecuencia. Por lo tanto, el amplificador de FI proporciona la ganancia principal y la selectividad de frecuencia del receptor superheterodino. La interfaz de RF y el amplificador de RF preaislan la señal y atenúan las fuertes señales de RF que interfieren.
El receptor de radio superheterodino, que posee ventajas fundamentales, no está exento de desventajas. El principal son los canales laterales de recepción. Como se sabe de la teoría general de conversión de frecuencia (ver § 17.3), no solo una señal, por ejemplo, con una frecuencia ω c = ω g + ω n, sino también otras señales cuyas frecuencias ω c ( PAGS, T) satisfacer la igualdad
(22.3)
El canal lateral de recepción principal se llama reflejado. La frecuencia de este canal ω sk se diferencia de la frecuencia de la señal ω s en un valor duplicado de la frecuencia intermedia: ω sk = ω s ± 2ω p. E. Filtros incluidos en los circuitos de entrada y amplificador de RF. Es útil tener en cuenta que la supresión de los canales de recepción laterales se facilita con un aumento en la frecuencia intermedia ω p, sin embargo, resulta difícil obtener un ancho de banda de amplificador de FI suficientemente estrecho.
Otra desventaja de un receptor superheterodino es la posibilidad de silbidos combinacionales. Tales silbidos aparecen en algunas frecuencias de la señal recibida ω c "= ω g - ω p, en las que ω p", aproximadamente igual a la frecuencia ω p, se obtiene de acuerdo con (22.3) y mediante una transformación más compleja. En esta condición, el amplificador de FI amplifica dos señales con frecuencias cercanas. Debido a los latidos de los portadores de estas señales, aparece una envolvente de baja frecuencia con una frecuencia | ω p - ω p "|, que es asignado por un detector de amplitud, luego amplificado y escuchado en forma de silbido. La tercera desventaja de un receptor superheterodino es que puede causar interferencias de radio a otros receptores si el oscilador golpea la antena.
Todos los inconvenientes enumerados en los receptores superheterodinos modernos se eliminan mediante la elección racional de una frecuencia intermedia o dos frecuencias intermedias en los receptores de doble conversión, el uso de mezcladores que realizan una multiplicación de voltaje casi perfectamente precisa y un aislamiento confiable del oscilador local de la entrada. circuitos.
Además de las principales unidades funcionales, como circuitos de entrada, amplificadores de radio, frecuencias intermedias y de audio, un convertidor de frecuencia y un detector, los circuitos de los receptores de radio modernos se complementan con dispositivos y sistemas que mejoran cualitativamente los indicadores técnicos y operativos. Se trata de sistemas de control automático de ganancia y control automático de frecuencia.
Las características estructurales y de los circuitos, el diseño y la base del elemento de un receptor de radio están determinados por su propósito, las condiciones de operación y el rango de ondas recibidas.
Los receptores se dividen en radiodifusión, televisión, comunicaciones, radar, navegación y otros receptores de acuerdo con su propósito previsto.Las propiedades de las señales recibidas están determinadas por el propósito del receptor. Por ejemplo, los receptores de radiodifusión están diseñados para recibir señales de voz y música; televisión - para recibir imágenes y señales de sonido; comunicadores: para recibir señales telefónicas y telegráficas, señales de control digital, etc.
Según las condiciones de funcionamiento, se distinguen los receptores estacionarios y no estacionarios. Los receptores para diversos fines pueden ser tanto estacionarios como no estacionarios. Se considera que los receptores estacionarios no están diseñados para su uso en objetos en movimiento. Los receptores no estacionarios incluyen todos los receptores instalados en objetos móviles, por ejemplo, espacio, aeronave, barco, automóvil, portátil, etc.
Para implementar receptores, la industria produce circuitos integrados especializados que realizan las funciones de una o más unidades funcionales. Estos ejemplos de PI se dan en los capítulos anteriores. Por lo tanto, como amplificador intermedio y de radiofrecuencia, se puede utilizar el K175UV4 IC (consulte la figura 14.17), la conversión de frecuencia la realiza el 219PS1 IC (consulte la figura 17.9). El amplificador de frecuencia de audio puede ser el K174UN5 IC (consulte la Fig. 15.7). También se producen series especializadas de circuitos integrados. Para los receptores de radiodifusión, los circuitos integrados de la serie 235 están destinados, para la televisión, los circuitos integrados de la serie K174, etc.
Los diagramas estructurales de los receptores, según su finalidad, se complementan con unidades funcionales específicas. Los receptores de comunicaciones complejos se suministran con dispositivos de configuración de software. Los receptores diseñados para recibir información digital están equipados con dispositivos de procesamiento post-detector que filtran y decodifican la señal recibida. Estos dispositivos suelen estar basados en MP. En los receptores de televisión, la señal de la salida del detector se divide en una imagen y una señal de sonido. Las secuencias de pulsos se extraen de la señal de imagen, que son necesarias para sincronizar los generadores de barrido horizontal y vertical. Todas estas transformaciones son realizadas por CI especializados.
A mediados del siglo XX, la banda de transmisión de onda media fue muy popular. Su atractivo se explicaba no solo por la presencia de un gran número de emisoras de radio, sino también por la capacidad de escuchar el trabajo de numerosos radiotransmisores, a veces retransmitiendo música popular de la época. A principios del siglo XXI, la situación en esta gama ha cambiado drásticamente, hay muchas menos estaciones de radiodifusión, ha desaparecido el interés y la flota de equipos de recepción se ha vuelto obsoleta.
Mucha gente piensa ahora, escribe sobre ello en Internet, y yo también. Pero de repente descubrí que hay pocas emisoras de radio (especialmente las de habla rusa) en Asia Central en este rango, pero todavía hay muchas en Europa, y el interés de los radioaficionados en este rango está aumentando gradualmente. ¿Es la nostalgia o la razón de la sencillez del diseño de esta clase de receptores? ¡Lo más probable es que ambos! Cuando ensamblé este receptor y comencé a escuchar regularmente el rango de onda media, descubrí nuevamente que todavía tenemos estaciones de transmisión en este rango. Me parece que algo ha cambiado claramente en el aire. ¿Quizás debido al hecho de que comencé a escuchar regularmente este rango y aparecieron las estaciones?
El receptor de radio de amplificación directa, cuya descripción se da a continuación, a pesar de la aparente complejidad del circuito, es bastante adecuado para la repetición incluso por radioaficionados novatos. El circuito del receptor se muestra en la figura. La señal de RF de la antena magnética WA1 se envía a la puerta del transistor VT1, en el que se ensambla la etapa en parafase. Su ganancia es menor que uno, pero su tarea es recibir en las salidas dos señales de la misma amplitud, pero en fase opuesta. El uso de un transistor de efecto de campo permite obtener señales de mayor identidad en comparación con una etapa similar en un transistor bipolar (las corrientes a través de las resistencias de fuente y drenaje son iguales, en contraste con las corrientes de un transistor bipolar). La alta impedancia de entrada del transistor desvía un poco el circuito de la antena magnética, lo que permite que la puerta del transistor se conecte directamente a él. En este caso, el factor Q del contorno de la antena prácticamente no se deteriora, lo que asegura una mejor selectividad. En esta etapa, la ganancia de la señal de RF también se controla a través del circuito de puerta utilizando el sistema AGC.
Arroz. Circuito receptor
Las señales antifase se alimentan a las entradas de un amplificador simétrico (V. Rubtsov. Un amplificador de frecuencia intermedia con simetría mejorada. - Radio, 2005, No. 12, p. 67), ensamblado en transistores VT2-VT5. Este amplificador tiene una alta ganancia (hasta 6000), es estable y genera dos señales antifase en la salida. Estas señales se alimentan a un detector push-pull de señales AM, ensamblado en los diodos VD1-VD4. Una característica de dicho detector es que se genera un voltaje con una frecuencia duplicada de la señal de entrada en su salida, y una señal con una frecuencia de entrada se suprime significativamente. Además, la señal de RF es suprimida por el condensador de suavizado C11. Como resultado, la parte de RF del receptor tiene una mayor resistencia a la autoexcitación. Un voltaje constante de polaridad negativa desde la salida del detector a través del filtro de paso bajo R4C4 se alimenta a la puerta del transistor VT1. Con un aumento en el nivel de la señal recibida, el voltaje constante en la salida del detector aumenta (en valor absoluto), lo que conduce a una disminución en la ganancia de la ruta de RF. Así es como funciona el sistema AGC, a pesar de que el trabajo del AGC conlleva un cambio en los modos de funcionamiento de la cascada parafásica, esto prácticamente no afecta la calidad de recepción.
La señal AF a través del condensador C10 va al control de volumen R14 y luego a la entrada del UMZCH, ensamblado en transistores VT6-VT10 según el conocido esquema. La potencia de salida máxima del amplificador es de 150 mW.
Se utilizan resistencias fijas MLT, S2-23, VS, resistencias variables - SP, SPO, SP3. El transistor KP302B se puede reemplazar con el transistor KP302V, KP303E, KP307A. Es deseable seleccionar transistores en un amplificador simétrico con relaciones de transferencia de corriente de base cercanas. Los diodos D311 se pueden reemplazar con diodos de la serie D9 con cualquier índice de letras. Condensadores de óxido - K50-35 o importados, el resto - KT, KM, K10-7V, K73. Condensador variable - con dieléctrico de aire. El ULF utiliza un cabezal dinámico 3GDSH-8-8 con una resistencia de bobina de voz de 8 ohmios, pero cualquier potencia pequeña de 0,5 ... 1 W con la misma resistencia servirá.
La antena magnética está enrollada en un núcleo magnético de ferrita redondo o plano de la marca 400NN o 600NN con una longitud de 100 ... 140 mm. La bobina para la gama SV contiene 70 ... 80 vueltas de cable PEV o PELSHO con un diámetro de 0,2 ... 0,25 mm o 250 ... 280 vueltas de un cable más delgado si se supone que debe usar un receptor en el DV rango. Bobinado tipo CB - vuelta a vuelta, DV - seccional (5 ... 6 secciones). Puede utilizar cualquier otra antena magnética de las radios de bolsillo.
Si la resistencia constante R13 se reemplaza con un trimmer y el terminal inferior del resistor R4 está conectado a su motor, entonces usando el trimmer es posible cambiar el umbral de respuesta y la profundidad de AGC dentro de amplios límites. Esto se puede hacer de oído mientras se recibe una potente emisora de radio. La velocidad (constante de tiempo) del sistema AGC se puede cambiar seleccionando el condensador C4. El ULF se ajusta mediante una selección de la resistencia R20, con su ayuda, se establece la corriente de reposo de 1.5 ... 3 mA del transistor VT10 (en el circuito del colector). Con una selección de la resistencia R16, la mitad de la tensión de alimentación (+6 ... 7 V) se establece en el punto de unión del colector del transistor VT9 y el emisor del transistor VT10.
El receptor está sintonizado con la estación con el condensador variable C1 y la rotación de la antena magnética (de esta manera puede desconectarse de la interferencia). Para mejorar la sensibilidad del receptor, se puede colocar un cable de derivación de antena externa cerca de la bobina MA (1 ... 2 cm). El receptor estaba conectado a una placa de circuito impreso y mostró un buen rendimiento. Es deseable que los cables de conexión se mantengan al mínimo.
Fecha de publicación: 22.10.2017
Opiniones de los lectores
- sergey vladimirovich goryachev / 12.03.2018 - 17:21
Gracias por sus publicaciones, desarrollos excelentes y comprensibles. ¡Te deseo éxito creativo! RA9YV 73!
Durante mucho tiempo, los receptores de radio ocuparon uno de los primeros lugares en popularidad entre otros diseños radioelectrónicos. La aparición de nuevos dispositivos de reproducción de sonido, reproductores de CD, grabadoras y el rápido desarrollo de la tecnología informática han empujado a la tecnología de recepción de radio fuera de las posiciones de liderazgo sin disminuir su importancia.
Los receptores se subdividen en detector, amplificación directa, tipo superheterodino, conversión directa, con retroalimentación positiva (regenerativa, superregenerativa), etc.
Receptor de radio de amplificación directa simple de dos transistores
Un receptor de ganancia directa simple se muestra en la Fig. 1 [MK 10 / 83-11]. Contiene un circuito oscilatorio de entrada sintonizable: una antena magnética y un amplificador LF de dos etapas.
La primera etapa del amplificador también es un detector de señal modulada por RF. Como muchos receptores de amplificación directa simple similares, este receptor es capaz de recibir señales de estaciones de radio potentes y no tan distantes.
El inductor está enrollado en una varilla de ferrita de 40 mm de largo y 10 mm de diámetro. Contiene 80 vueltas de alambre PEV-0.25 mm con una ramificación desde la sexta vuelta desde abajo (según el diagrama).
Arroz. 1. Esquema de un receptor de radio simple en dos transistores.
Receptor réflex Y. Prokoptsov
El receptor de radio, diseñado por Yu. Prokoptsev (Fig. 3), está destinado a la recepción en el rango de onda media [R 9 / 99-52]. El receptor también se ensambla de acuerdo con el esquema de reflejos.
Arroz. 3. Esquema de un receptor de radio réflex para la gama MW.
La antena está formada por un trozo de varilla de ferrita 400NN con una longitud de 50 y un diámetro de 8 mm. La bobina L1 contiene 120 vueltas de bobinado de una sola capa PELSHO-0,15 mm, y L2 contiene 15 ... 20 vueltas del mismo cable. El establecimiento del receptor se reduce a configurar la corriente de colector del transistor VT2, igual a 8 ... 10 mA, utilizando la resistencia R2. Luego, la corriente de colector del transistor VT3 se ajusta dentro de 0.3 ... 0.5 mA seleccionando la resistencia R4.
No consideraremos receptores superheterodinos en esta revisión. Sin embargo, si se desea, se pueden obtener combinando un receptor de ganancia directa (Fig. 1-3) y un convertidor (Fig. 10), o desde un receptor de conversión directa (Fig. 11).
Radio FM superregenerativa
Un receptor de radio superregenerativo tiene una alta sensibilidad (hasta unidades μV) con suficiente simplicidad. En la Fig. 4 muestra un fragmento de un diagrama de un receptor de radio superregenerativo de E. Solodovnikov (sin ULF, que se puede hacer de acuerdo con uno de los esquemas dados anteriormente -) [Rl 3 / 99-19].
Arroz. 4. Diagrama de un receptor de radio superregenerativo E. Solodovnikov.
La alta sensibilidad del receptor se debe a la presencia de una retroalimentación positiva profunda, por lo que la ganancia de la etapa, después de encender el receptor de radio, aumenta rápidamente hasta el infinito, el circuito pasa al modo de generación.
Para que no se produzca la autoexcitación y el circuito pueda funcionar como un amplificador de alta frecuencia muy sensible, se utiliza una técnica muy original. Tan pronto como la ganancia de la etapa de amplificación se eleva por encima de un cierto nivel predeterminado, se reduce drásticamente al mínimo.
El gráfico del cambio en la ganancia a lo largo del tiempo se parece a una sierra. Es de acuerdo con esta ley que se cambia la ganancia del amplificador. La ganancia promedio puede ser de hasta un millón. La ganancia se puede controlar mediante un generador de pulsos de diente de sierra adicional especial.
En la práctica, actúan de forma más sencilla: el propio amplificador de alta frecuencia se utiliza como generador con un doble propósito. La generación de pulsos de diente de sierra se produce a una frecuencia ultrasónica inaudible para el oído, normalmente decenas de kHz. Para evitar que las vibraciones ultrasónicas penetren en la entrada de la siguiente cascada ULF, utilice los filtros más simples que separan las señales de frecuencia de audio (R6C7, Fig. 4).
Los receptores superregenerativos se utilizan normalmente para recibir señales moduladas en amplitud de alta frecuencia (más de 10 MHz). La recepción de señales con modulación de frecuencia es posible convirtiendo la modulación de frecuencia en modulación de amplitud y la posterior detección por la unión emisora del transistor de la señal de amplitud modulada así obtenida.
La conversión de la modulación de frecuencia en modulación de amplitud se produce cuando el receptor destinado a recibir señales de amplitud modulada no está sintonizado con precisión a la frecuencia de recepción de una señal de frecuencia modulada.
Con tal configuración, un cambio en la frecuencia de la señal recibida de amplitud constante provocará un cambio en la amplitud de la señal tomada del circuito oscilante: cuando la frecuencia de la señal recibida se acerca a la frecuencia de resonancia del circuito oscilante, el la amplitud de la señal de salida aumenta, con la distancia a la resonante, disminuye.
Junto con las ventajas indiscutibles, el circuito "superregenerador" tiene muchas desventajas. Se trata de baja selectividad, aumento del nivel de ruido, dependencia del umbral de generación de la frecuencia de recepción, de la tensión de alimentación, etc.
Al recibir señales de transmisión de FM en el rango de FM - 100 ... 108 MHz o señales de sonido de la televisión, la bobina L1 tiene media vuelta con un diámetro de 30 mm con una parte lineal de 20 mm. Diámetro del alambre - 1 mm. L2 tiene 2 ... 3 vueltas con un diámetro de 15 mm a partir de un cable con un diámetro de 0,7 mm, ubicado dentro de una media vuelta.
Para el rango de 66 ... 74 MHz, la bobina L1 contiene 5 vueltas con un diámetro de 5 mm de un cable de 0,7 mm con un paso de 1 ... 2 mm. L2 tiene 2 ... 3 vueltas del mismo cable. Ambas bobinas no tienen bobinas y son paralelas entre sí. La antena está formada por un trozo de alambre de montaje de 50 ... 100 cm de largo y el dispositivo se ajusta con el potenciómetro R2.
Radios de transistores regenerativos KP303
Los receptores regenerativos, o receptores que utilizan retroalimentaciones positivas para aumentar la sensibilidad, no se encuentran en los diseños industriales. Sin embargo, para dominar todas las opciones posibles para la implementación de la técnica de recepción, es posible recomendarle que se familiarice con el funcionamiento de dos de estos dispositivos diseñados por I. Grigoriev (Fig. 5 y 6) [Rl 9/95 -12; 10 / 95-12].
Arroz. 5. Esquema de un receptor para recibir señales AM en las gamas HF, MW y LW.
El receptor (Fig. 5) está diseñado para recibir señales de AM en el rango de ondas cortas, medias y largas. Su sensibilidad a una frecuencia de 20 MHz alcanza los 10 μV. A modo de comparación: la sensibilidad del receptor de amplificación directa más avanzado es aproximadamente 100 veces menor.
Arroz. 6. Esquema de un receptor de radio regenerativo simple para los rangos de frecuencia 1.5 ... 40 MHz.
El receptor (Fig. 6) puede funcionar en el rango de 1,5 ... 40 MHz. Para el rango de 1,5 ... 3,7 MHz, la bobina L1 tiene una inductancia de 23 μH y contiene 39 vueltas de cable con un diámetro de 0,5 mm en un marco con un diámetro de 20 mm con un ancho de bobinado de 30 mm. La bobina L2 tiene 10 vueltas del mismo cable y está enrollada en el mismo marco.
Para el rango de 3 ... 24 MHz, la bobina L1 con una inductancia de 1,4 μH contiene 10 vueltas de un cable con un diámetro de 2 mm, enrollado en un marco con un diámetro de 20 mm, con un ancho de bobinado de 40 mm. . La bobina L2 tiene 3 vueltas con un diámetro de cable de 1,0 mm.
En el rango de 24 ... 40 MHz, L1 (0.5 μH) contiene 5 vueltas, el ancho de bobinado es de 30 mm y L2 tiene 2 vueltas. El punto de funcionamiento de los receptores (Fig. 5, 6) se ajusta con el potenciómetro R4.
Receptor de radio transistor VHF FM GT311
Para recibir señales de FM, puede utilizar receptores de conversión directa VHF con control de frecuencia de bloqueo de fase. Dichos receptores contienen un convertidor de frecuencia con un oscilador local combinado, que realiza simultáneamente las funciones de un detector de sincronización.
Arroz. 7. Esquema del receptor de radio FM VHF A. Zakharov para el rango de frecuencia 66 ... 74 MHz.
El circuito de entrada del dispositivo está sintonizado a la frecuencia de recepción, el circuito del oscilador local está sintonizado a la frecuencia de recepción, reducido a la mitad. La conversión de señal ocurre en el segundo armónico del oscilador local, por lo que la frecuencia intermedia está en el rango de audio. El diagrama del receptor de A. Zakharov se muestra en la Fig. 7 [P 12 / 85-28]. Para el rango de frecuencia 66 ... 74 MHz, las bobinas sin marco con un diámetro interior de 5 mm y un paso de bobinado de 1 mm contienen, respectivamente, 6 vueltas con una derivación desde el medio (I) y 20 vueltas (L2) de una Alambre PEV-0.56 mm.
Receptor amplificado directo simple con antena de bucle
Un receptor de radio simple de onda media con amplificación directa ensamblado según el esquema tradicional de G. Shulgin (Fig. 8) tiene una antena de cuadro [R 12 / 81-49]. Se enrolla en una pieza de trabajo: una placa de madera contrachapada con dimensiones de 56x56x5 mm. El inductor L1 (350 μH) tiene 39 vueltas de alambre PEV-0.15 mm con un grifo de 4 vueltas desde abajo (según el diagrama).
Arroz. 8. Esquema de un receptor de radio con antena de cuadro para la gama MW.
Receptor de radio simple con una etapa de entrada de transistor de efecto de campo
En la Fig. 9 muestra un receptor de radio simple G. Shulga (sin ULF) con una etapa de entrada en un transistor de efecto de campo [R 6 / 82-52]. La antena magnética y el condensador variable se utilizan en una radio antigua.
Arroz. 9. Receptor de radio simple G. Shulga.
Circuito convertidor de frecuencia FM
Convertidor-convertidor de frecuencia E. Rodionova, fig. 10, le permite "transferir" señales de una banda de frecuencia a otra región de frecuencia: de 88 ... 108 MHz a 66 ... 73 MHz [Rl 4 / 99-24].
Arroz. 10. Esquema de un convertidor de 88 ... 108 MHz a 66 ... 73 MHz.
El heterodino (generador) del convertidor se ensambla en un transistor VT2 y opera a una frecuencia de aproximadamente 30 ... 35 MHz. La bobina I está hecha de alambre de bobinado de 40 cm de largo enrollado en un mandril con un diámetro de 4 mm. El convertidor se ajusta estirando o apretando las vueltas de la bobina L1.
Circuitos de entrada del receptor de conversión directa y superheterodino
Finalmente, en la Fig. 11 muestra un diagrama del circuito de entrada del receptor superheterodino más simple, y la Fig. Receptor 12 con frecuencia intermedia cero - Receptor de conversión directa.
Arroz. 11. Esquema del convertidor V. Besedin.
El convertidor V. Besedin (Fig. 11) "transfiere" la señal de entrada de la banda de frecuencia 2 ... 30 MHz a una frecuencia "intermedia" más baja, por ejemplo, 1 MHz [R 4 / 95-19]. Si se aplica una señal con una frecuencia de 0.5 ... 18 MHz desde el HHF a los diodos VD1 y VD2, a la salida del filtro LC L2C3 se asignará una señal, cuya frecuencia f3 es igual a la diferencia entre la frecuencia de la señal de entrada f1 y la frecuencia duplicada del oscilador local f2: f3 = f1-2f2 o Af3 = Af1-2f2.
Y si estas frecuencias son múltiplos entre sí (f1 = 2f2), la Fig. 2, entonces se puede conectar un ULF a la salida del dispositivo y recibir señales de telégrafo y señales con modulación de banda lateral única.
Arroz. 12. Esquema del convertidor por transistores.
Tenga en cuenta que el diagrama de la Fig. 12 se convierte fácilmente al circuito de la fig. 11 reemplazando los transistores conectados por diodos directamente con diodos, y viceversa.
La sensibilidad de incluso los circuitos de conversión directa simples puede ser tan alta como 1 μV. La bobina L1 (Fig. 11, 12) contiene 9 vueltas de alambre PEV de 0,51 mm, enrolladas una vuelta a una vuelta en un marco con un diámetro de 10 mm. Bifurca desde el tercer turno desde abajo.
Literatura: Shustov M.A. Circuito práctico (Libro 1), 2003.
