Receptoarele de transmisie sunt în prezent construite după o schemă superheterodină. Există multe motive pentru aceasta, acestea sunt sensibilitatea și selectivitatea ridicate, care nu se schimbă prea mult la reglarea frecvenței și la schimbarea intervalelor și, cel mai important, ușurința de asamblare și repetabilitatea parametrilor în timpul producției de masă. Receptorul de amplificare directă este o piesă de produs asamblată manual, caracterizată prin caracteristici precum un nivel scăzut de interferență și zgomot, absența fluieraturilor de interferență și setări false. Pe superheterodină HF este dificil să găsești un înlocuitor adecvat, dar în gama CB factorul Q al circuitelor poate ajunge la 250 sau mai mult, atunci lățimea de bandă a circuitului este chiar mai mică decât este necesar pentru a primi semnale AM.
Buclele pot fi combinate în filtre ca în designul anterior, dar există o altă modalitate de a crește selectivitatea receptorului de câștig direct, care este rar folosit. Aceasta este o recepție pseudo-sincronă, în care nivelul purtătorului stației dorite crește pe calea radio cu un circuit de înaltă calitate cu bandă îngustă. Detectorul de amplitudine al receptorului are capacitatea de a suprima semnale slabe în prezența unuia puternic util, iar cantitatea acestei suprimari este proporțională cu pătratul raportului amplitudinilor semnalului. Astfel, prin ridicarea purtătorului de doar trei ori, se poate obține o îmbunătățire a selectivității de până la 20 dB. Ridicarea suportului reduce, de asemenea, distorsiunea de detecție.
Dar o buclă în bandă îngustă a, de exemplu, o antenă magnetică care ridică purtătorul va slăbi inevitabil marginile benzilor laterale ale semnalului recepționat corespunzătoare frecvențelor audio mai înalte. Acest dezavantaj poate fi eliminat nu numai prin „modularea” semnalului, așa cum s-a făcut în receptorul radio, ci și prin creșterea frecvențelor înalte în convertorul de frecvență ultrasonic. Este exact ceea ce se face în receptorul descris.
Receptorul este proiectat pentru a recepționa stații locale și puternice la distanță lungă din gama MW. În ceea ce privește sensibilitatea, nu este cu mult inferior superheterodinului de clasa III-TV, dar oferă o calitate a recepției vizibil mai bună. Selectivitatea sa, măsurată prin metoda obișnuită a unui singur semnal, este destul de scăzută (10-20 dB cu o detonare la 9 kHz), totuși, semnalul de interferență în canalul adiacent, egal ca amplitudine cu cel util, este suprimat datorită efectul descris cu 26-46 dB, care este, de asemenea, comparabil cu selectivitatea superheterodinei menționate.
Puterea de ieșire a convertorului de frecvență ultrasonic încorporat nu depășește 0,5 W - cu un difuzor bun, acest lucru este mai mult decât suficient pentru a asculta emisiuni într-o cameră de zi (atenția principală a fost acordată nu volumului, ci calității ). Receptorul este alimentat de orice sursă de 9-12 V, curentul de repaus consumat nu depășește 10 mA. Schema schematică a căii radio este prezentată în Fig. unu.
Fig. 1. Schema schematică a traseului radio al receptorului.
Bucla de bandă îngustă, subliniind purtătorul semnalului recepționat, este bucla antenei magnetice L1C1C2 cu un factor de calitate de cel puțin 250. Lățimea de bandă a acesteia la nivelul de 0,7 cu reglaj în interval este de la 2 la 6 kHz. Semnalul evidențiat de circuit este alimentat la amplificatorul RF, realizat conform circuitului cascode pe tranzistoarele cu efect de câmp VT1, VT2. Amplificatorul RF are o impedanță de intrare mare, care deviază foarte puțin circuitul antenei magnetice și, prin urmare, nu își reduce factorul Q.
Primul tranzistor VT1 a fost ales cu o tensiune de întrerupere joasă, iar al doilea VT2 - cu unul mult mai mare, aproximativ 8 V. Acest lucru a făcut posibilă conectarea porții celui de-al doilea tranzistor la firul comun și să se descurce cu un minim de piese în amplificator. Curentul total de drenaj al tranzistoarelor este egal cu curentul de scurgere inițial al primului tranzistor (0,5-2,5 mA), iar tensiunea de drenare automată a acestuia este egală cu tensiunea de polarizare a celui de-al doilea tranzistor (2-4 V).
Sarcina amplificatorului în cascadă este al doilea circuit rezonant reglabil L3C6C7, conectat la ieșirea amplificatorului prin bobina de cuplare L2. Acest circuit are un factor Q mult mai mic (nu mai mult de 100-120) și trece spectrul semnalului AM doar cu o ușoară atenuare la marginile benzilor laterale. Introducerea unei alte bucle în receptor s-a dovedit a fi utilă, deoarece, așa cum a arătat practica, dacă există un semnal de la o stație locală puternică în aer, chiar și departe de frecvența frecvenței de acordare a receptorului, selectivitatea unuia. bucla poate să nu fie suficientă. În plus, a doua buclă limitează brusc lățimea de bandă și, în consecință, puterea zgomotului care vine de la amplificatorul RF către detector. Din punct de vedere structural, este ușor să introduceți al doilea circuit, deoarece majoritatea covârșitoare a KPI-urilor sunt produse sub formă de blocuri duble.
A doua cascadă URCH, aperiodică, este asamblată pe tranzistorul cu efect de câmp ѴТЗ. Este încărcat pe detectorul de diodă VD1, VD2, asamblat conform circuitului de dublare a tensiunii. Semnalul AGC de polaritate negativă de la sarcina detectorului, rezistența R7, este alimentat prin lanțul de filtrare R4C4 la poarta primului tranzistor al amplificatorul RF VT1 și îl blochează atunci când recepționați posturi puternice. În acest caz, curentul total al amplificatorului în cascadă și amplificarea acestuia scad.Capacitatea condensatorului de blocare CU, care șuntează sarcina detectorului, este aleasă foarte mică. Acest lucru este important, deoarece suprimarea interferenței de la stațiile învecinate în detector are loc numai cu condiția ca diferența de frecvență de bătaie între purtătorii stațiilor dorite și cele care interferează să nu fie suprimată la sarcina detectorului.
Semnalul audio detectat este transmis prin circuitul de corectare R8R9C11 la poarta adeptei sursei VT4. Prin deplasarea cursorului rezistorului R8, puteți modifica cantitatea de amplificare în frecvențele înalte ale spectrului audio, atenuate de bucla de bandă îngustă a antenei magnetice. Acest rezistor variabil servește cu succes și ca control al tonului. Urmatorul sursei potrivește ieșirea de înaltă impedanță a detectorului cu filtrul trece-jos (LPF) cu impedanță joasă L4C14C15C16. Acesta din urmă are o lățime de bandă de aproximativ 7 kHz și un pol (adică, maxim) de atenuare la o frecvență de 9 kHz, corespunzătoare frecvenței de bătaie dintre stațiile purtătoare din canalele de frecvență adiacente. Filtrul trece-jos filtrează această și alte frecvențe de bătaie ale semnalului util cu interferențe și, prin urmare, crește selectivitatea cu două semnale a receptorului.
Orez. 2. receptor UZCH.
La ieșirea filtrului trece-jos prin rezistența de potrivire R12, controlul volumului R13 este pornit. Rezistorul R12 este necesar pentru ca ieșirea filtrului trece-jos să nu fie scurtcircuitată la cele mai scăzute niveluri de volum, ci să fie încărcată pe o rezistență potrivită, apoi răspunsul său în frecvență să nu fie distorsionat. Răspunsul în frecvență ultrasonică al receptorului se realizează de fapt conform aceleiași scheme (Fig. 2) ca și în receptor-radio-dioda (vezi mai sus), doar unele valori nominale ale pieselor au fost modificate și tensiunea de alimentare a fost crescută la 9-12 V. În consecință, curentul de repaus a crescut la câțiva miliamperi și puterea de ieșire de până la sute de miliwați. Pentru a crește și mai mult puterea de ieșire în locul VT4, VT5, puteți instala o pereche complementară de tranzistoare mai puternice GT402 și GT404.
În receptor, este de dorit să se utilizeze tranzistori de exact acele tipuri care sunt indicate în schema circuitului. Într-un caz extrem, tranzistoarele KP303A pot fi înlocuite cu KP303B sau KP303I, iar KP303E - cu KP303G sau KP303D. Diode VD1, VD2 - orice germaniu de înaltă frecvență. O unitate KPI duală dielectrică de aer poate fi luată de la orice receptor de emisie vechi. Rezistoarele și condensatoarele pot fi de orice tip, condensatoarele reglate C1 și C6 sunt de tip KPK-M. Antena magnetică este aceeași ca la receptorul anterior: o tijă cu diametrul de 10 și lungimea de 200 mm din ferită 400NN, bobina L1 conține 50 de spire de LESHO 21x0.07. Pentru bobinele L2, L3 se folosesc fitinguri standard - un miez blindat cu un ecran din circuitele IF ale receptoarelor portabile, de exemplu, receptorul Sokol. Bobina de comunicație L2 conține 30, iar bobina buclă L3 conține 90 de spire de fir PEL 0,1. Locația bobinelor pe cadrul comun nu contează cu adevărat.
Bobina LPF L4 cu inductanță OD H este înfășurată pe un inel cu un diametru exterior de 16 și o înălțime de 5 mm (K 16x8x5) din ferită 2000NM. Conține 260 de spire de sârmă PELSHO OD. De asemenea, puteți ridica o bobină gata făcută, de exemplu, una dintre înfășurările transformatorului de tranziție sau de ieșire de la convertorul de frecvență ultrasonic al vechilor receptoare portabile. Prin conectarea unui condensator de 5000 pF și a unui osciloscop în paralel cu bobină, semnalul de la generatorul de sunet este alimentat circuitul rezultat printr-un rezistor de 200 kΩ - 1 MΩ.
Determinând frecvența de rezonanță a circuitului pe baza tensiunii maxime pe el, este selectată o bobină astfel încât rezonanța să fie obținută la o frecvență de 6,5-7 kHz. Această frecvență va fi frecvența de tăiere a LPF. În același timp, este utilă verificarea frecvenței polului de amortizare de 9 kHz conectând un condensator C16 în paralel cu bobină și specificând capacitatea acestuia (1000–1500 pF). În absența unei bobine adecvate, aceasta poate fi înlocuită (cu rezultate mai proaste, desigur) cu o rezistență de 2,2 kΩ. Condensatorul C16 este exclus în acest caz.
Dispunerea recomandată a plăcilor receptorului, comenzilor și antenei magnetice în carcasa receptorului este prezentată în Fig. 5. Se poate observa ca antena este cat mai departe de circuitul amplificatorului L2 - L3 si bobina filtrului L4. O cutie de plastic potrivită poate servi drept carcasă, dar este mai bine să o faci singur, de exemplu, din lemn și să o aranjezi așa cum o aranjează de obicei tunerele. Este posibil să construiți o carcasă metalică, dar fără perete din spate, astfel încât să reducă mai puțin proprietățile de recepție ale antenei magnetice.Este indicat să echipați butonul de acordare cu un vernier cu o ușoară decelerare și o scară de orice tip.
Fig. 3. Placa de circuit imprimat a căii radio.
Fig. 4. Placă de circuit imprimat UZCH.
Fig. 5. Amplasarea pieselor în carcasa receptorului.
Înființarea receptorului începe cu un convertor de frecvență ultrasonic. După aplicarea tensiunii de alimentare, rezistența rezistorului R2 este selectată astfel încât tensiunea la nivelul colectoarelor tranzistoarelor VT4 și VT5 să fie egală cu jumătate din tensiunea de alimentare. Pornind miliampermetrul în întreruperea firului de alimentare, selectați tipul (D2, D9, D18 etc.) și o copie a diodei VD1 până se obține un curent de repaus de aproximativ 3-5 mA. Puteți porni mai multe diode în paralel, dar nu puteți opri dioda fără a întrerupe alimentarea!
Prin conectarea părții de radiofrecvență a receptorului, se verifică modurile tranzistorilor. Tensiunea la sursa tranzistorului VT4 ar trebui să fie de 2-4 V, la drenul ѴТЗ - 3-5 V și la punctul de joncțiune al drenului VT1 cu sursa ѴТ2 - 1,5-3 V. Dacă tensiunile sunt în limita limitele specificate, receptorul este operațional și puteți încerca să acceptați semnalele stației. Ascultând semnalul la marginea de joasă frecvență a gamei CB, setările contururilor se potrivesc prin deplasarea bobinei L1 de-a lungul tijei antenei magnetice și rotirea miezului bobinei L2, realizând volumul maxim de recepție. În același timp, este setată limita inferioară a intervalului, concentrându-se, de exemplu, pe frecvența postului de radio „Mayak” 549 kHz. După ce a adoptat o altă stație la capătul superior al gamei, același lucru se face și cu condensatoarele trimmer C1 și C6. Repetând această operațiune de mai multe ori, obțineți o împerechere bună a setărilor de contur în toată gama.
Odată cu autoexcitarea amplificatorului RF, care se manifestă sub formă de șuierat și distorsiuni la recepția stațiilor, ar trebui să reduceți rezistența rezistorului R2 și să încercați să aranjați rațional conductoarele care duc la plăcile statorice ale KPI C2S7 - acestea ar trebui să fie cât mai scurt posibil, situate mai departe unul de celălalt și mai aproape de suprafața plăcii „împământate”. Ca ultimă soluție, acești conductori vor trebui să fie ecranați.
Pentru o reglare mai precisă a frecvenței postului de radio, este recomandabil să echipați receptorul cu un indicator de acord - un LED sau un cadran conectat în serie cu rezistența R3. Orice dispozitiv cu un curent de deviație complet de 1-2 mA va funcționa. Trebuie să fie manevrat cu un rezistor, a cărui rezistență este selectată astfel încât săgeata să se devieze la scara completă în absența unui semnal recepționat. Când semnalul stației este recepționat, sistemul AGC blochează amplificatorul RF și deviația săgeții scade, indicând puterea semnalului.
Testele receptorului de la Moscova au dat rezultate destul de bune. În timpul zilei au fost recepționate aproape toate posturile locale, care ascultă pe orice receptor tranzistor de tip superheterodin. Seara și noaptea, când se deschide transmisia pe distanțe lungi pe NE, multe stații au fost recepționate la câteva mii de kilometri distanță. Datorită selectivității scăzute pentru un singur semnal, mai multe posturi pot fi ascultate în același timp, dar cu reglarea fină la un semnal mai puternic, efectul de suprimare a semnalului slab este vizibil și programul este ascultat curat sau cu puține interferențe.
Schema schematică a unui receptor de casă pe cinci tranzistoare pentru funcționarea în benzile SV-DV, design nostalgic pentru un minut liber.
Mulți radioamatori și-au început călătoria prin asamblarea unui receptor cu amplificare directă cu 4-6 tranzistori. În URSS, astfel de truse de construcție radio au fost vândute, din câte îmi amintesc, la un preț de 6 până la 14 ruble. Dacă aveți dorință și timp liber, vă puteți aminti de copilărie lucrând cu schema prezentată în figură. Da, in acelasi timp, si faceti un „radio de tara”, ceea ce nu este pacat sa pleci intr-o camera prost pazita.
Singura condiție este ca în zona dvs. să funcționeze cel puțin o stație de emisie din domeniul undelor lungi sau medii. Cu toate acestea, dacă nu există, receptorul va putea recepționa destul de multe posturi de radio la distanță și chiar „străine” noaptea (nu există niciun factor de „închidere” de către semnalul unui post de radio local puternic).
Circuitul receptorului
După cum ar fi scris în revista Radio din anii 70, aceasta este o schemă 2-V-2. Adică două trepte UHF, un detector și două trepte VLF.
Semnalul este recepționat de o antenă magnetică formată dintr-o tijă de ferită cu diametrul de 8 mm și cu cât mai lungă, cu atât mai bine, și două bobine L1 și L2 pe manșoane de carton. Circuitul de intrare este format dintr-o bobină L1 și un condensator variabil C1. Prin bobina de comunicație L2, semnalul intră în prima etapă a amplificatorului RF de pe tranzistorul VT1. Mai departe - a doua etapă pe VT2.
Detectorul se bazează pe o diodă de siliciu de tip 1N4148 VD1. Siliciul nu funcționează bine ca detector din cauza unei secțiuni liniare prea lungi cu o caracteristică I - V scăzută, totuși, aici dioda este în curent continuu prin R4 și R5, ceea ce compensează acest dezavantaj.
Orez. 1. Schema schematică a unui receptor cu amplificare directă, nostalgie.
Detalii si montaj
Difuzor B1 - da, aproape orice! Bobina L1 pentru CB conține 90 de spire din orice fir de înfășurare cu un diametru de 0,2 până la 0,5 mm. L1 pentru DV - 240 de spire în șase secțiuni în vrac, orice fir de înfășurare de la 0,1 la 0,3 mm. L2 este aproximativ 10% din L1.
Instalare - în funcție de greutate prin lipirea cablurilor pieselor între ele (sau orice doriți).
Stabilire
Nu voi scrie nimic despre reglarea și înlocuirea pieselor, nu vreau să vă stric plăcerea de a ajunge singur la tot. Voi sugera doar că rezistențele de bază sunt responsabile pentru modul în cascadă DC.
Dacă nu există radiouri locale puternice MW și LW, iar acest lucru este cel mai bun, faceți un receptor KB cu amplificare directă. Înfășurați L1 și L2 pe un cadru cu un miez de ferită trimmer (de exemplu, dintr-un modul color sau IF-ul unui televizor vechi). L1 - 30 de ture, L2 - 10 ture.
Și printr-un condensator de 5-10 pF, conectați o antenă externă în partea de sus, conform schemei, placa C1, un fir lung întins din colț în colț sub tavan.
Schema bloc a unui receptor cu câștig direct fără regenerare (Fig.8.6) include circuit de intrare, amplificator de înaltă frecvență (radio).(UHF, URCH), detector(D) și amplificator de joasă frecvență (audio).(ULF, UZCH). Uneori, înainte de a include amplificatorul RF amplificator cu zgomot redus(LNA).
Circuit de intrare și UHF constituie calea de înaltă frecvență a receptorului și conțin sisteme de circuite rezonante, care servesc la obținerea puterii maxime a semnalului de la antenă și, de asemenea, separă semnalul necesar de multe alte semnale și interferențe. LNA-urile (utilizate după cum este necesar) sunt concepute pentru a reduce nivelul de zgomot al receptorului și pentru a determina sensibilitatea receptorilor. În unele cazuri, cu o putere primită suficientă, este posibil ca UHF să nu fie disponibil. Funcția de modulare alocată de detector (demodulator), care conține informații utile, este amplificată și filtrată de interferențe și alte frecvențe combinate în ULF. Câștigul său este determinat de tensiunea (puterea) care trebuie furnizată dispozitivului terminal pentru funcționarea sa normală.
Receptorul este reglat la un semnal util prin reglarea frecvenței circuitului de intrare, LNA și UHF. Reglarea sincronă a frecvenței tuturor acestor blocuri nu este o sarcină ușoară. În domeniul microundelor, este dificil din punct de vedere tehnic să potriviți lățimea de bandă a receptorului cu lățimea spectrului semnalului util pentru a-l filtra pe acesta din urmă de interferența care nu coincide ca frecvență cu semnalul. Acești factori reprezintă un dezavantaj al receptoarelor cu amplificare directă.
Orez. 8.6. Schema bloc al receptorului cu amplificare directă
Literatură: IN SI. Nefedov, „Fundamentele electronicii și comunicațiilor radio”, Editura „Vysshaya shkola”, Moscova, 2002.
Dispozitive de recepție radio
22.1. Diagrame structurale
Radio- un dispozitiv conectat la antenă și utilizat pentru recepția radio.
Undele radio emise de diverse emițătoare radio lovesc antena de recepție și creează vibrații electrice în ea, prin urmare, pentru un receptor radio, antena este o sursă a semnalului radio. Deoarece o mulțime de unde radio lovesc antena, semnalul de intrare al receptorului
constă din semnalul util s ( t) și interferențe P(t). Factor k(t) ia in considerare modificarea coeficientului de transmisie al canalului de comunicatie in timp si se numeste multiplicativ o piedică. Împiedicare n(t), adăugat la semnal este numit aditiv.În cazul general, zgomotul aditiv constă din zgomot armonic, de impuls și de fluctuație.
Armonic sau concentrat în frecvență numită interferență în bandă îngustă. Principalele surse ale acestei interferențe sunt alte transmițătoare radio.
Impuls sau concentrat pe timp se numește interferență, a cărei formă seamănă cu impulsurile radio. O caracteristică distinctivă a zgomotului de impuls este inegalitatea
Unde tși este durata medie a pulsului; T este distanța medie dintre impulsuri.
Zgomotul de impuls include zgomotul generat de descărcări atmosferice, instalații industriale și vehicule.
Fluctuaţie interferență - oscilații continue aleatorii în bandă largă. Un exemplu tipic de zgomot de fluctuație este zgomotul alb (a se vedea § 2.7). Perturbațiile de fluctuație sunt generate de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină. Această interferență este unul dintre principalele tipuri de interferență în canalele spațiale și unele canale terestre cu microunde. Zgomotul de fluctuație include și zgomotul intrinsec al receptorului.
Cel mai simplu circuit receptor cu câștig direct constă dintr-un circuit de intrare, un amplificator RF, un detector și un amplificator de frecvență audio (Figura 22.1). Semnalul frecvenței dorite este alocat de sisteme de circuite rezonante care servesc ca circuite de intrare și de sarcina amplificatorului de radiofrecvență. Reglarea receptorului la frecvența dorită se realizează prin reglarea tuturor circuitelor rezonante.
Simplitatea unui receptor radio cu amplificare directă este doar aparentă. Pentru a obține o lățime de bandă îngustă, este necesar să creșteți numărul de circuite rezonante și factorul Q al acestora. În consecință, acordarea receptorului devine mai dificilă. Prin urmare, receptoarele cu amplificare directă sunt rareori fabricate.
În prezent, receptoarele radio superheterodine sunt utilizate pe scară largă (Fig. 22.2). În astfel de receptoare, frecvența semnalului radio recepționat este convertită astfel încât spectrul concentrat în vecinătatea frecvenței ω i, este transferat la frecvența intermediară ω i... Conversia de frecvență este realizată de un convertor format dintr-un mixer și un oscilator local - un oscilator de referință. Principiul de funcționare a unui astfel de convertor este discutat în § 17.3. Cel mai adesea frecventa intermediara
sau 
(22.2)
Odată cu restructurarea circuitului de intrare și a amplificatorului de radiofrecvență, se modifică și frecvența oscilatorului local astfel încât frecvența intermediară ω p rămâne constantă. Această împrejurare permite utilizarea amplificatoarelor de frecvență intermediară (IFA) neacordabile. Un astfel de IFA poate fi creat cu o bună selectivitate a frecvenței. Prin urmare, câștigul principal și selectivitatea în frecvență a receptorului superheterodin este asigurată de amplificatorul IF. Front-end-ul RF și amplificatorul RF pre-izolează semnalul și atenuează semnalele RF puternice de interferență.
Receptorul radio superheterodin, având avantaje fundamentale, nu este lipsit de dezavantaje. Principalul este canalele laterale de recepție. După cum se știe din teoria generală a conversiei de frecvență (vezi § 17.3), nu numai un semnal, de exemplu, cu o frecvență ω c = ω g + ω n, ci și alte semnale, ale căror frecvențe ω c ( P, T) satisface egalitatea
(22.3)
Canalul lateral de recepție principal este numit oglindită. Frecvența acestui canal ω sk diferă de frecvența semnalului ω s printr-o valoare dublată a frecvenței intermediare: ω sk = ω s ± 2ω p. e. Filtre incluse în circuitele de intrare și amplificatorul RF. Este util de reținut că suprimarea canalelor de recepție laterale este facilitată cu o creștere a frecvenței intermediare ω p, totuși, devine dificil să se obțină o lățime de bandă a amplificatorului IF suficient de îngustă.
Un alt dezavantaj al unui receptor superheterodin este posibilitatea unor fluiere combinaționale. Astfel de fluierături apar la unele frecvenţe ale semnalului recepţionat ω c "= ω g - ω p, la care ω p", aproximativ egală cu frecvenţa ω p, se obţine conform (22.3) şi printr-o transformare mai complexă. În această condiție, amplificatorul IF amplifică două semnale cu frecvențe apropiate. Datorită bătăilor purtătorilor acestor semnale, apare o anvelopă de joasă frecvență cu o frecvență | ω p - ω p "|, care este alocat de un detector de amplitudine, apoi amplificat si ascultat sub forma unui fluier. Al treilea dezavantaj al unui receptor superheterodin este că poate provoca interferențe radio altor receptoare dacă oscilatorul lovește antena.
Toate dezavantajele enumerate ale receptoarelor superheterodine moderne sunt eliminate prin alegerea rațională a unei frecvențe intermediare sau a două frecvențe intermediare în receptoarele cu dublă conversie, prin utilizarea mixerelor care realizează o multiplicare aproape perfectă a tensiunii și prin izolarea fiabilă a oscilatorului local de intrare. circuite.
Pe lângă principalele unități funcționale, cum ar fi circuitele de intrare, amplificatoarele de frecvențe radio, intermediare și audio, un convertor de frecvență și un detector, circuitele receptoarelor radio moderne sunt completate cu dispozitive și sisteme care îmbunătățesc calitativ indicatorii tehnici și operaționali. Acestea sunt sisteme de control automat al câștigului și sisteme de control automat al frecvenței.
Caracteristicile structurale și ale circuitelor, designul și elementul de bază ale unui receptor radio sunt determinate de scopul acestuia, condițiile de funcționare și gama undelor recepționate.
Receptoarele sunt împărțite în radiodifuziune, televiziune, comunicații, radar, navigație și alte receptoare în funcție de scopul lor.Proprietățile semnalelor primite sunt determinate de scopul receptorului. De exemplu, receptoarele de transmisie sunt proiectate pentru a recepționa semnale vocale și muzicale; televizor - pentru recepţionarea semnalelor de imagine şi sunet; comunicatoare - pentru recepţionarea semnalelor telefonice şi telegrafice, a semnalelor digitale de control etc.
În funcție de condițiile de funcționare, se disting receptorii staționari și non-staționari. Receptoarele pentru diverse scopuri pot fi atât staționare, cât și non-staționare. Receptoarele staționare sunt considerate a nu fi destinate utilizării pe obiecte în mișcare. Receptoarele nestaționare includ toate receptoarele instalate pe obiecte mobile, de exemplu, spațiu, aeronave, navă, automobile, portabile etc.
Pentru a implementa receptori, industria produce circuite integrate specializate care îndeplinesc funcțiile uneia sau mai multor unități funcționale. Astfel de exemple de IP sunt date în capitolele precedente. Deci, ca amplificator de frecvență intermediară și radio, poate fi utilizat IC K175UV4 (vezi Fig. 14.17), conversia de frecvență este realizată de IC 219PS1 (vezi Fig. 17.9). Amplificatorul de frecvență audio poate fi IC K174UN5 (vezi Fig. 15.7). De asemenea, sunt produse serii specializate de circuite integrate. Pentru receptoarele de emisie sunt destinate circuitelor integrate din seria 235, pentru televiziune - CI din seria K174 etc.
Diagramele structurale ale receptorilor, în funcție de scopul lor, sunt completate cu unități funcționale specifice. Receptoarele de comunicații complexe sunt furnizate cu dispozitive de setare software. Receptoarele concepute pentru a primi informații digitale sunt echipate cu dispozitive de procesare post-detector care filtrează și decodifică semnalul primit. Aceste dispozitive se bazează adesea pe MP. În receptoarele de televiziune, semnalul de la ieșirea detectorului este împărțit într-un semnal de imagine și sunet. Secvențele de impulsuri sunt extrase din semnalul de imagine, care sunt necesare pentru sincronizarea generatoarelor de scanare orizontală și verticală. Toate aceste transformări sunt efectuate de CI specializate.
La mijlocul secolului al XX-lea, banda de difuzare a undelor medii era foarte populară. Atractivitatea sa s-a explicat nu numai prin prezența unui număr mare de posturi de radio, ci și prin capacitatea de a asculta munca a numeroși huligani de radio, uneori difuzând muzică populară din acea vreme. La începutul secolului XXI, situația pe această gamă s-a schimbat dramatic și sunt mult mai puține posturi de radio de difuzare, interesul pentru ea a dispărut, iar flota de echipamente de recepție a devenit învechită.
Atât de mulți oameni se gândesc acum, ei scriu despre asta pe internet, la fel și eu. Dar deodată am descoperit că sunt puține posturi de radio de difuzare (în special cele de limbă rusă) în Asia Centrală în această gamă, dar sunt încă multe în Europa, iar interesul radioamatorilor în această gamă crește treptat. Este nostalgie sau motivul simplității designului acestei clase de receptoare? Cel mai probabil, ambele! Când am asamblat acest receptor și am început să ascult în mod regulat gama de unde medii, am descoperit din nou că mai avem posturi de difuzare pe această gamă. Mi se pare că ceva s-a schimbat clar în aer. Poate din cauza faptului că am început să ascult regulat această gamă și au apărut posturile?
Receptorul radio cu amplificare directă, a cărui descriere este dată mai jos, în ciuda complexității aparente a circuitului, este destul de potrivit pentru repetare chiar și de radioamatorii începători. Circuitul receptorului este prezentat în figură. Semnalul RF de la antena magnetică WA1 este alimentat la poarta tranzistorului VT1, pe care este asamblată etapa de parafază. Câștigul său este mai mic de unul, dar sarcina sa este să primească la ieșiri două semnale de aceeași amplitudine, dar opuse în fază. Utilizarea unui tranzistor cu efect de câmp face posibilă obținerea de semnale cu o identitate mai mare în comparație cu o etapă similară pe un tranzistor bipolar (curenții prin rezistențele de sursă și de scurgere sunt egale, spre deosebire de curenții unui tranzistor bipolar). Impedanța mare de intrare a tranzistorului șuntează puțin circuitul antenei magnetice, permițând conectarea directă a porții tranzistorului la acesta. În acest caz, factorul Q al conturului antenei practic nu se deteriorează, ceea ce asigură o selectivitate mai bună. În această etapă, câștigul semnalului RF este de asemenea controlat prin circuitul de poartă folosind sistemul AGC.
Orez. Circuitul receptorului
Semnalele antifază sunt alimentate la intrările unui amplificator simetric (V. Rubtsov. Un amplificator de frecvență intermediară cu simetrie îmbunătățită. - Radio, 2005, nr. 12, p. 67), asamblat pe tranzistoare VT2-VT5. Acest amplificator are un câștig mare (până la 6000), este stabil și generează două semnale antifază la ieșire. Aceste semnale sunt transmise unui detector push-pull de semnale AM, asamblat pe diode VD1-VD4. O caracteristică a unui astfel de detector este că la ieșire este generată o tensiune cu o frecvență dublată a semnalului de intrare, iar un semnal cu o frecvență de intrare este suprimat semnificativ. În plus, semnalul RF este suprimat de condensatorul de netezire C11. Ca rezultat, partea RF a receptorului are o rezistență crescută la autoexcitare. O tensiune constantă de polaritate negativă de la ieșirea detectorului prin filtrul trece-jos R4C4 este alimentată la poarta tranzistorului VT1. Odată cu creșterea nivelului semnalului recepționat, tensiunea constantă la ieșirea detectorului crește (în valoare absolută), ceea ce duce la o scădere a câștigului căii RF. Acesta este modul în care funcționează sistemul AGC În ciuda faptului că activitatea AGC duce la o schimbare a modurilor de funcționare a cascadei parafazate, acest lucru practic nu afectează calitatea recepției.
Semnalul AF prin condensatorul C10 este alimentat la controlul de volum R14 și apoi la intrarea UMZCH, asamblat pe tranzistoare VT6-VT10 conform schemei binecunoscute. Puterea maximă de ieșire a amplificatorului este de 150 mW.
Se folosesc rezistențe fixe MLT, S2-23, VS, rezistențe variabile - SP, SPO, SP3. Tranzistorul KP302B poate fi înlocuit cu tranzistorul KP302V, KP303E, KP307A. Este de dorit să se selecteze tranzistori într-un amplificator simetric cu rapoarte de transfer de curent de bază apropiate. Diodele D311 pot fi înlocuite cu diode din seria D9 cu orice indice de litere. Condensatoare de oxid - K50-35 sau importate, restul - KT, KM, K10-7V, K73. Condensator variabil - cu dielectric de aer. ULF folosește un cap dinamic 3GDSH-8-8 cu o rezistență a bobinei vocale de 8 ohmi, dar orice putere mică de 0,5 ... 1 W cu aceeași rezistență va face.
Antena magnetica este infasurata pe un miez magnetic de ferita rotund sau plat de marca 400NN sau 600NN cu lungimea de 100 ... 140 mm. Bobina pentru gama SV conține 70 ... 80 de spire de sârmă PEV sau PELSHO cu un diametru de 0,2 ... 0,25 mm sau 250 ... 280 de spire ale unui fir mai subțire dacă se presupune că va folosi un receptor în DV gamă. Bobina tip bobinaj CB - tură la tură, DV - secțional (5 ... 6 secțiuni). Puteți folosi orice altă antenă magnetică de la radiouri de buzunar.
Dacă rezistorul constant R13 este înlocuit cu un trimmer și borna inferioară a rezistorului R4 este conectată la motorul său, atunci folosind trimmer-ul este posibil să variați pragul de răspuns și adâncimea AGC în limite largi. Acest lucru se poate face după ureche în timp ce primiți un post de radio puternic. Viteza (constanta de timp) a sistemului AGC poate fi modificată prin selectarea condensatorului C4. ULF este reglat printr-o selecție a rezistenței R20, cu ajutorul acestuia, este setat curentul de repaus de 1,5 ... 3 mA al tranzistorului VT10 (în circuitul colector). Cu o selecție de rezistență R16, jumătate din tensiunea de alimentare (+6 ... 7 V) este setată la punctul de joncțiune al colectorului tranzistorului VT9 și emițătorului tranzistorului VT10.
Receptorul este acordat la stație cu condensatorul variabil C1 și rotația antenei magnetice (în acest fel puteți elimina interferența). Pentru a îmbunătăți sensibilitatea receptorului, în apropierea bobinei MA (1 ... 2 cm) poate fi plasat un fir de cadere a antenei externe. Receptorul a fost conectat pe o placă de circuite imprimate și a arătat performanțe bune. Este de dorit ca firele de conectare să fie menținute la minimum.
Data publicatiei: 22.10.2017
Opiniile cititorilor
- serghey vladimirovich goryachev / 12.03.2018 - 17:21
Vă mulțumim pentru publicațiile dvs. Evoluții excelente și ușor de înțeles. Vă doresc succes creativ! RA9YV 73!
Multă vreme, receptoarele radio au ocupat unul dintre primele locuri în popularitate printre alte modele radio-electronice. Apariția de noi dispozitive de reproducere a sunetului, CD-playere, casetofone și dezvoltarea rapidă a tehnologiei computerizate au împins tehnologia de recepție radio din pozițiile de lider fără a-i diminua importanța.
Receptoarele se împart în detector, amplificare directă, tip superheterodin, conversie directă, cu feedback pozitiv (regenerativ, superregenerativ) etc.
Receptor radio simplu cu două tranzistoare cu amplificare directă
Un receptor simplu cu câștig înainte este prezentat în Fig. 1 [MK 10/83-11]. Conține un circuit oscilator de intrare reglabil - o antenă magnetică și un amplificator LF în două trepte.
Prima etapă a amplificatorului este, de asemenea, un detector de semnal modulat RF. La fel ca multe receptoare similare cu amplificare directă simplă, acest receptor este capabil să primească semnale de la posturi radio puternice, nu atât de îndepărtate.
Inductorul este înfășurat pe o tijă de ferită de 40 mm lungime și 10 mm în diametru. Conține 80 de spire de sârmă PEV-0,25 mm cu o ramură din a 6-a tură de jos (conform diagramei).
Orez. 1. Schema unui receptor radio simplu pe două tranzistoare.
Receptor reflex Y. Prokoptsov
Receptorul radio, proiectat de Yu. Prokoptsev (Fig. 3), este destinat recepției în domeniul undelor medii [R 9 / 99-52]. Receptorul este de asemenea asamblat după schema reflex.
Orez. 3. Schema unui receptor radio reflex pentru gama MW.
Antena este realizată dintr-o bucată de tijă de ferită de 400NN cu lungimea de 50 și diametrul de 8 mm. Bobina L1 conține 120 de spire de înfășurare cu un singur strat PELSHO-0,15 mm, iar L2 conține 15 ... 20 de spire ale aceluiași fir. Stabilirea receptorului se reduce la setarea curentului de colector al tranzistorului VT2, egal cu 8 ... 10 mA, folosind rezistorul R2. Apoi, curentul de colector al tranzistorului VT3 este ajustat în intervalul 0,3 ... 0,5 mA prin selectarea rezistorului R4.
Nu vom lua în considerare receptorii superheterodini în această recenzie. Cu toate acestea, dacă se dorește, acestea pot fi obținute prin combinarea unui receptor cu câștig direct (Fig. 1 - 3) și a unui convertor (Fig. 10), sau de la un receptor cu conversie directă (Fig. 11).
Radio FM super-regenerativ
Un receptor radio super-regenerativ are o sensibilitate ridicată (până la unități μV) cu suficientă simplitate. În fig. 4 prezintă un fragment dintr-o diagramă a unui receptor radio super-regenerativ de E. Solodovnikov (fără ULF, care poate fi realizat după una din schemele date anterior -) [Rl 3 / 99-19].
Orez. 4. Diagrama unui receptor radio super-regenerativ E. Solodovnikov.
Sensibilitatea ridicată a receptorului se datorează prezenței unui feedback pozitiv profund, datorită căruia câștigul etapei, după pornirea receptorului radio, crește destul de repede la infinit, circuitul intră în modul de generare.
Pentru ca autoexcitarea să nu aibă loc, iar circuitul să poată funcționa ca un amplificator de înaltă frecvență extrem de sensibil, se folosește o tehnică foarte originală. De îndată ce câștigul etapei de amplificare crește peste un anumit nivel predeterminat, acesta este redus brusc la minimum.
Graficul modificării câștigului în timp seamănă cu un ferăstrău. Conform acestei legi, câștigul amplificatorului este modificat. Câștigul mediu poate fi de până la un milion. Câștigul poate fi controlat folosind un generator de impulsuri suplimentar special din dinți de ferăstrău.
În practică, acţionează mai simplu: amplificatorul de înaltă frecvenţă în sine este folosit ca un astfel de generator pentru un scop dublu. Generarea impulsurilor din dinți de ferăstrău are loc la o frecvență ultrasonică inaudibilă de ureche, de obicei de zeci de kHz. Pentru a preveni penetrarea vibrațiilor ultrasonice la intrarea următoarei cascade ULF, utilizați cele mai simple filtre care separă semnalele de frecvență audio (R6C7, Fig. 4).
Receptoarele superregenerative sunt de obicei folosite pentru a recepționa semnale modulate în amplitudine de înaltă frecvență (peste 10 MHz). Recepția semnalelor cu modulație de frecvență este posibilă prin convertirea modulării în frecvență în modulație de amplitudine și detectarea ulterioară de către joncțiunea emițătorului a tranzistorului a semnalului modulat în amplitudine astfel obținut.
Conversia modulației de frecvență în modulația de amplitudine are loc atunci când receptorul destinat recepției de semnale modulate în amplitudine nu este reglat cu precizie la frecvența de primire a unui semnal modulat în frecvență.
Cu o astfel de setare, o modificare a frecvenței semnalului recepționat de amplitudine constantă va determina o modificare a amplitudinii semnalului preluat din circuitul oscilator: pe măsură ce frecvența semnalului recepționat se apropie de frecvența de rezonanță a circuitului oscilator, amplitudinea semnalului de ieșire crește, cu distanța față de cel rezonant, scade.
Alături de avantajele incontestabile, circuitul „super-regenerator” are o mulțime de dezavantaje. Acestea sunt selectivitatea scăzută, nivelul crescut de zgomot, dependența pragului de generare de frecvența de recepție, de tensiunea de alimentare etc.
Când primiți semnale de difuzare FM în gama FM - 100 ... 108 MHz sau semnale sonore de la televizor, bobina L1 este o jumătate de tură cu un diametru de 30 mm cu o parte liniară de 20 mm. Diametrul firului - 1 mm. L2 are 2 ... 3 spire cu diametrul de 15 mm dintr-un fir cu diametrul de 0,7 mm, situat în interiorul unei semi-tour.
Pentru gama 66 ... 74 MHz, bobina L1 conține 5 spire cu diametrul de 5 mm dintr-un fir de 0,7 mm cu pas de 1 ... 2 mm. L2 are 2 ... 3 spire ale aceluiași fir. Ambele bobine nu au bobine și sunt paralele între ele. Antena este realizata dintr-o bucata de fir de montaj lungime 50 ... 100 cm.Aparatul se regleaza cu potentiometrul R2.
Radiouri cu tranzistor regenerativ KP303
Receptoarele regenerative, sau receptorii care folosesc feedback-uri pozitive pentru a crește sensibilitatea, nu se găsesc în desenele industriale. Cu toate acestea, pentru a stăpâni toate opțiunile posibile pentru implementarea tehnicii de recepție, este posibil să vă recomandăm să vă familiarizați cu funcționarea a două astfel de dispozitive proiectate de I. Grigoriev (Fig. 5 și 6) [Rl 9 / 95-12 ; 10 / 95-12].
Orez. 5. Schema unui receptor pentru recepţionarea semnalelor AM în domeniile HF, MW şi LW.
Receptorul (Fig. 5) este proiectat pentru a recepționa semnale AM în intervalul undelor scurte, medii și lungi. Sensibilitatea sa la o frecvență de 20 MHz ajunge la 10 μV. Pentru comparație: sensibilitatea celui mai avansat receptor cu amplificare directă este de aproximativ 100 de ori mai mică.
Orez. 6. Schema unui receptor radio regenerativ simplu pentru intervalele de frecvență 1,5 ... 40 MHz.
Receptorul (Fig. 6) este capabil să funcționeze în intervalul 1,5 ... 40 MHz. Pentru intervalul de 1,5 ... 3,7 MHz, bobina L1 are o inductanță de 23 μH și conține 39 de spire de sârmă cu diametrul de 0,5 mm pe un cadru cu diametrul de 20 mm cu lățimea înfășurării de 30 mm. Bobina L2 are 10 spire din același fir și este înfășurată pe același cadru.
Pentru intervalul 3 ... 24 MHz, bobina L1 cu o inductanță de 1,4 μH conține 10 spire ale unui fir cu diametrul de 2 mm, înfășurat pe un cadru cu diametrul de 20 mm, cu lățimea înfășurării de 40 mm . Bobina L2 are 3 spire cu diametrul firului de 1,0 mm.
În intervalul 24 ... 40 MHz, L1 (0,5 μH) conține 5 spire, lățimea înfășurării este de 30 mm, iar L2 are 2 spire. Punctul de funcționare al receptoarelor (Fig. 5, 6) este stabilit cu potențiometrul R4.
Receptor radio VHF FM tranzistor GT311
Pentru a recepționa semnale FM, puteți utiliza receptoare cu conversie directă VHF cu control al frecvenței blocat în fază. Astfel de receptoare conțin un convertor de frecvență cu un oscilator local combinat, care îndeplinește simultan funcțiile unui detector de sincronizare.
Orez. 7. Schema receptorului radio VHF FM A. Zakharov pentru intervalul de frecvență 66 ... 74 MHz.
Circuitul de intrare al dispozitivului este reglat la frecvența de recepție, circuitul oscilatorului local este reglat la frecvența de recepție, înjumătățit. Conversia semnalului are loc la a doua armonică a oscilatorului local, astfel încât frecvența intermediară este în domeniul audio. Diagrama receptorului lui A. Zaharov este prezentată în Fig. 7 [P 12 / 85-28]. Pentru intervalul de frecvență 66 ... 74 MHz, bobinele fără cadru cu un diametru interior de 5 mm și un pas de înfășurare de 1 mm conțin, respectiv, 6 spire cu o atingere din mijloc (I) și 20 de spire (L2) ale unui Sârmă PEV-0,56 mm.
Receptor simplu amplificat direct cu antenă buclă
Un receptor radio simplu cu undă medie amplificată directă asamblat după schema tradițională de G. Shulgin (Fig. 8) are o antenă buclă [R 12 / 81-49]. Se înfășoară pe o piesă de prelucrat: o placă de placaj cu dimensiunile de 56x56x5 mm. Inductorul L1 (350 μH) are 39 de spire de sârmă PEV-0,15 mm cu un robinet de la 4 spire de jos (conform diagramei).
Orez. 8. Diagrama unui receptor radio cu antenă buclă pentru gama MW.
Receptor radio simplu cu o treaptă de intrare cu tranzistor cu efect de câmp
În fig. 9 prezintă un receptor radio simplu G. Shulga (fără ULF) cu o etapă de intrare pe un tranzistor cu efect de câmp [R 6 / 82-52]. Antena magnetică și condensatorul variabil sunt folosite de la un radio vechi.
Orez. 9. Receptor radio simplu G. Shulga.
Circuit convertizor de frecvență FM
Convertor-convertor de frecvență E. Rodionova, fig. 10, vă permite să „transferiți” semnale dintr-o bandă de frecvență în altă regiune de frecvență: de la 88 ... 108 MHz la 66 ... 73 MHz [Rl 4 / 99-24].
Orez. 10. Schema unui convertor de la 88 ... 108 MHz la 66 ... 73 MHz.
Heterodinul (generatorul) convertorului este asamblat pe un tranzistor VT2 și funcționează la o frecvență de aproximativ 30 ... 35 MHz. Bobina I este realizata din sarma de infasurare de 40 cm lungime infasurata pe un dorn cu diametrul de 4 mm. Convertorul este reglat prin întinderea sau strângerea spirelor bobinei L1.
Circuite de intrare superheterodine și de conversie directă a receptorului
În cele din urmă, în fig. 11 prezintă o diagramă a circuitului de intrare al celui mai simplu receptor superheterodin, iar Fig. 12 receptor cu frecvență intermediară zero - receptor cu conversie directă.
Orez. 11. Schema convertorului V. Besedin.
Convertorul V. Besedin (Fig. 11) „transferă” semnalul de intrare din banda de frecvență 2 ... 30 MHz la o frecvență „intermediară” inferioară, de exemplu, 1 MHz [R 4 / 95-19]. Dacă un semnal cu o frecvență de 0,5 ... 18 MHz de la HHF este aplicat diodelor VD1 și VD2, atunci la ieșirea filtrului LC L2C3 va fi alocat un semnal, a cărui frecvență f3 este egală cu diferența între frecvenţa semnalului de intrare f1 şi frecvenţa dublată a oscilatorului local f2: f3 = f1-2f2 sau Af3 = Af1-2f2.
Și dacă aceste frecvențe sunt multipli una pe alta (f1 = 2f2), Fig. 2, atunci un ULF poate fi conectat la ieșirea dispozitivului și poate primi semnale telegrafice și semnale cu modulație cu o singură bandă laterală.
Orez. 12. Schema convertorului pe tranzistoare.
Rețineți că diagrama din fig. 12 se convertește ușor în circuitul din fig. 11 prin înlocuirea tranzistoarelor conectate la diode direct cu diode și invers.
Sensibilitatea chiar și a circuitelor simple de conversie directă poate fi de până la 1 μV. Bobina L1 (Fig. 11, 12) conține 9 spire de sârmă PEV de 0,51 mm, înfășurată o tură la o tură pe un cadru cu diametrul de 10 mm. Ramura din a 3-a viraj de jos.
Literatură: Shustov M.A. Circuituri practice (Cartea 1), 2003.
