Principiul receptorului superheterodyne

Există mai multe scheme de construire a receptoarelor radio. Și nu contează în ce scop sunt folosite - ca un receptor al stațiilor de emisie sau un semnal în pachetul sistemului de control. Există receptoare superheterodyne și amplificare directă. În receptor

Caracteristicile superheterodinelor

Datorită faptului că pot să apară oscilații parazitare, posibilitatea de amplificare a oscilațiilor de înaltă frecvență într-un interval mic este limitată. Acest lucru este valabil mai ales în cazul construirii receptoarelor cu unde scurte. Ca amplificator de înaltă frecvență, cel mai bine este să utilizați modele rezonante. Dar în ele este necesară efectuarea unei reglări complete a tuturor circuitelor de oscilație prezente în construcție, cu o schimbare a frecvenței.

Ca rezultat, construcția receptorului radio devine mult mai complicată, la fel ca utilizarea acestuia. Dar aceste dezavantaje pot fi eliminate folosind metoda de conversie a oscilațiilor primite într-o singură frecvență stabilă și fixă. Și frecvența este, de obicei, mai mică, aceasta permite obținerea unui nivel ridicat de amplificare. La această frecvență se reglează amplificatorul de rezonanță. O astfel de tehnică este utilizată în receptoarele superheterodyne moderne. Numai o frecvență fixă ​​este numită o frecvență intermediară.

Metoda de conversie a frecvenței

Și acum trebuie să luăm în considerare metoda de conversie a frecvenței menționată mai sus în receptoarele radio. Să presupunem că există două tipuri de oscilații, frecvențele lor fiind diferite. Atunci când aceste oscilații sunt adăugate, se produce bătaia. Semnalul suplimentar care crește în amplitudine, scade. Dacă acordați atenție graficului care caracterizează acest fenomen, puteți vedea o perioadă complet diferită. Și aceasta este perioada bătăilor. Mai mult decât atât, această perioadă este mult mai mare decât caracteristica analogică a oricăror oscilații care s-au dezvoltat. În consecință, cu frecvențe tot drumul - pentru suma oscilațiilor este mai mică.

Frecvența batei este ușor de calculat. Este egal cu diferența în frecvențele de oscilație care sunt adunate. Și cu o diferență crescătoare, frecvența bătăilor crește. Rezultă că atunci când se alege o diferență relativ mare în componentele de frecvență, se obțin batai de înaltă frecvență. De exemplu, există două oscilații - 300 de metri (aceasta este 1 MHz) și 205 de metri (aceasta este 1, 46 MHz). Când se adaugă, se pare că frecvența batei va fi de 460 kHz sau de 652 de metri.

detectare

Dar în receptoarele de tip superheterodyne trebuie să existe un detector. Betele, care sunt obținute ca urmare a adăugării a două oscilații diferite, au o perioadă. Și corespunde complet frecvenței intermediare. Dar acestea nu sunt oscilații armonice ale frecvenței intermediare, pentru a le obține, este necesar să se efectueze procedura de detectare. Rețineți că semnalul modulat detectează doar oscilațiile cu o frecvență de modulație. Dar în cazul bătăilor, totul este puțin diferit - există o selecție de oscilații ale așa-numitei frecvențe diferențiale. Este egal cu diferența de frecvențe care se adaugă. Această metodă de transformare se numește metoda de heterodynizare sau de amestecare.

Implementarea metodei în funcționarea receptorului

Să spunem că circuitul radio primește oscilații de la postul de radio. Pentru a implementa transformările, este necesar să se creeze câteva oscilații auxiliare de înaltă frecvență. Apoi, frecvența oscilatorului local este selectată. În acest caz, diferența dintre termenii frecvențelor ar trebui să fie, de exemplu, 460 kHz. Apoi, trebuie să adăugați oscilații și să le aplicați unui detector de lămpi (sau semiconductor). Aceasta are ca rezultat o frecvență de oscilație diferită (460 kHz) în bucla conectată la circuitul anodic. Este necesar să se acorde atenție faptului că acest circuit este reglat pentru funcționarea la o frecvență diferențială.

Folosind un amplificator de înaltă frecvență, puteți face conversia semnalului. Amplitudinea sa crește foarte mult. Amplificatorul utilizat pentru acest lucru este abreviat ca un amplificator IF (amplificator de frecvență intermediară). Se găsește în toate receptoarele de tip superheterodyne.

Schema practică pe triodă

Pentru a efectua o conversie a frecvenței, se poate utiliza cel mai simplu circuit pe o singură lampă triodă. Oscilațiile care vin de la antena, prin intermediul unei bobine, cad pe grila de control a lămpii detectorului. Oscilatorul local primește un semnal separat, este suprapus peste semnalul principal. În circuitul anod al lămpii detectorului, este instalat un circuit oscilant - este reglat la frecvența diferenței. Când se detectează, se obțin oscilații, amplificate în amplificatorul IF.

Dar desenele pe tuburi radio sunt foarte rar folosite astăzi - aceste elemente sunt depășite, devenind problematice. Dar este convenabil pentru ei să ia în considerare toate procesele fizice care apar în construcție. folosit adesea ca detector pentru heptide, triode-heptide, pentode. Circuitul pe triodul semiconductor este foarte similar cu cel în care este folosită lampa. Tensiunea de alimentare este mai mică și datele de înfășurare ale inductoarelor.

IF pe heptoduri

Gepododul este o lampă cu mai multe grile, catozi și anozi. De fapt, acestea sunt două tuburi radio închise într-o sticlă de sticlă. De asemenea, fluxul electronic al acestor lămpi este obișnuit. În prima lampă există excitații de oscilații - acest lucru vă permite să scăpați de utilizarea unei heterodyne separate. Dar în cea de-a doua oscilație a amestecurilor provenite de la antena și heterodyne. Batete obținute, din care rezultă selecția oscilațiilor cu o frecvență diferențială.

De obicei, lămpile de pe circuite sunt separate printr-o linie întreruptă. Cele două ochiuri inferioare sunt conectate la catod prin intermediul mai multor elemente - se obține o schemă de feedback clasic. Dar grila de comandă a oscilatorului local este conectată la circuitul oscilator. În prezența feedbackului, are loc apariția curentului și oscilațiilor.

Curentul pătrunde prin a doua rețea și oscilațiile sunt transferate la a doua lampă. Toate semnalele care vin de la antena sunt alimentate în a patra rețea. Grilele nr. 3 și nr. 5 sunt conectate între ele în interiorul capacului și există o tensiune constantă între ele. Acestea sunt ecrane originale situate între două lămpi. Rezultatul este că a doua lampă este complet ecranată. Setarea receptorului superheterodyne nu este de obicei necesară. Principalul lucru este să configurați filtrele de bandă.

Procesele care au loc în cadrul schemei

Curentul oscilează, ele sunt create de prima lampă. În acest caz, toți parametrii celui de-al doilea lampă radio se schimbă. Acesta este cel care amestecă toate vibrațiile - de la antena și oscilatorul local. Se produce generarea oscilațiilor cu o frecvență diferențială. În lanțul anodului, este pornit un circuit oscilant - este reglat la această frecvență. Mai mult, un anod este extras din curentul anodic. Iar după aceste procese, un semnal este trimis la intrarea amplificatorului IF.

Cu ajutorul lămpilor de conversie speciale, construcția superheterodynă este mult simplificată. Numărul de lămpi scade, se pot elimina mai multe dificultăți care pot apărea atunci când circuitul este acționat utilizând un oscilator local separat. Totul, considerat mai sus, se referă la transformări ale oscilației nemodulate (fără vorbire și muzică). Atât de mult mai ușor să ia în considerare principiul dispozitivului.

Semnale modulate

În cazul în care oscilația modulate este transformată, totul se face puțin diferit. Oscilațiile unui oscilator local au o amplitudine constantă. Fluctuațiile în IF și bate sunt modulate, precum și în transportator. Pentru a converti semnalul modulat în sunet, este necesară o altă detectare. Din acest motiv, la receptoarele superheterodyne HF, după efectuarea amplificării, se aplică un semnal celui de-al doilea detector. Și numai după aceea, semnalul de modulație este alimentat la setul cu cască sau la intrarea ULF (amplificator cu frecvență joasă).

În proiectarea amplificatorului IF există una sau două cascade de tip rezonant. De regulă, sunt utilizate transformatoare personalizate. Mai mult decât atât, două înfășurări sunt reglate simultan, și nu una. Datorită acestui fapt, este posibil să se obțină o formă mai avantajoasă a curbei de rezonanță. Mărește sensibilitatea și selectivitatea dispozitivului de recepție. Aceste transformatoare, în care se reglează înfășurările, se numesc filtre de bandă. Acestea sunt ajustate cu ajutorul unui condensator reglabil sau a unui trimmer. Ele sunt configurate o singură dată, iar în funcționarea receptorului nu trebuie să fie atinse.

LO frecvență

Și acum să luăm în considerare un simplu receptor superheterodyne pe o lampă sau un tranzistor. Puteți modifica frecvențele oscilatorului local în intervalul dorit. Și trebuie selectat astfel încât, cu orice variație de frecvență care provine de la antenă, să se obțină aceeași valoare a frecvenței intermediare. Când se reglează superheterodyna, frecvența oscilației amplificate este reglată la un amplificator rezonant specific. Se dovedește un avantaj clar - nu este nevoie să se adapteze un număr mare de circuite oscilante interlamp. Este suficient să configurați circuitul heterodyne și bucla de intrare. Există o simplificare semnificativă a setării.

Frecvența intermediară

Pentru a obține un IF fix atunci când operează la orice frecvență care se află în domeniul de operare al receptorului, este necesar să se schimbe oscilațiile oscilatorului local. De regulă, o frecvență IF de 460 kHz este utilizată în radiourile superheterodyne. Mult mai puțin frecvent utilizate 110 kHz. Această frecvență arată diferența dintre banda LO și bucla de intrare.

Cu ajutorul amplificării prin rezonanță, sensibilitatea și selectivitatea aparatului cresc. Și prin utilizarea transformării oscilației de intrare, este posibil să se îmbunătățească indicele de selectivitate. De cele mai multe ori, două posturi de radio, care lucrează relativ aproape (în frecvență), interferează unul cu celălalt. Astfel de proprietăți ar trebui să fie luate în considerare dacă intenționați să asamblați un receptor superheterodyne auto-fabricat.

Cum primiți posturile?

Acum putem lua în considerare un exemplu specific pentru a înțelege principiul de funcționare al receptorului superheterodyne. Să presupunem că se folosește un IF de 460 kHz. Stația funcționează la o frecvență de 1 MHz (1000 kHz). Și este împiedicată de o stație slabă, care transmite la o frecvență de 1010 kHz. Diferența în frecvențe este de 1%. Pentru a obține un IF de 460 kHz, este necesar să configurați oscilatorul local la 1,46 MHz. În acest caz, radioul de interferență va emite un IF de numai 450 kHz.

Și acum puteți vedea că semnalele celor două stații diferă cu mai mult de 2%. Două semnale au fugit, acest lucru sa întâmplat cu utilizarea convertoarelor de frecvență. Primirea stației principale a fost simplificată, selectivitatea receptorului radio sa îmbunătățit.

Acum știi toate principiile receptoarelor superheterodyne. În radiourile moderne totul este mult mai simplu - trebuie să utilizați doar un singur cip pentru a construi. Și în ea pe cipul semiconductor sunt asamblate mai multe dispozitive - detectoare, heterodyne, amplificatoare HF, LF, IF. Va rămâne doar să adăugați un circuit oscilator și mai multe condensatoare, rezistoare. Și un receptor cu drepturi depline este asamblat.