Princíp superheterodynového prijímača

Existuje niekoľko schém na výstavbu rádiových prijímačov. Navyše nezáleží na tom, za akým účelom sa používajú ako prijímače vysielacích staníc alebo signál v kompletnej zostave riadiacich systémov. Existujú superheterodynové prijímače priameho zosilnenia. Vo schéme prijímača priameho zosilnenia sa používa iba jeden typ kmitavého meniča - niekedy aj najjednoduchší detektor. V podstate ide o detektorový prijímač, len mierne vylepšený. Ak dbáte na konštrukciu rozhlasového vysielania, môžete vidieť, že na začiatku je zosilnenie vysokofrekvenčného signálu a po - nízkej frekvencii (pre výstup na reproduktor).


Vlastnosti superheterodynu

Vzhľadom na to, že sa môžu vyskytnúť parazitné oscilácie, existuje obmedzenie možnosti zosilnenia vysokofrekvenčných kmitov v malých medziach. To platí najmä pri konštrukcii prijímačov krátkej vlny. Ako zosilňovač vysokých frekvencií je najlepšie použiť rezonančné štruktúry. Ale v nich je potrebné vykonať kompletnú rekonfiguráciu všetkých oscilujúcich obvodov, ktoré sú v dizajne, s frekvenčnou zmenou.
V dôsledku toho je návrh rádiového prijímača v podstate komplikovaný, rovnako ako jeho použitie. Tieto nevýhody však možno eliminovať metódou premeny prijatých kmitov na jednu stabilnú a pevnú frekvenciu. A frekvencia je zvyčajne znížená, čo vám umožňuje dosiahnuť vysokú úroveň zisku. Pri tejto frekvencii sa vykoná nastavenierezonančný zosilňovač. Táto technika sa používa v moderných superheterodynových prijímačoch. Iba pevná frekvencia sa nazýva medziprodukt.


Metóda frekvenčnej konverzie

A teraz musíme zvážiť vyššie uvedenú metódu frekvenčnej konverzie v rádiových prijímačoch. Predpokladajme, že existujú dva typy kmitov, frekvencie sú odlišné. Pri zostavovaní týchto vibrácií dochádza k bitiu. Signál pri kompilácii sa potom zvyšuje v amplitúde a potom klesá. Ak sa pozriete na graf, ktorý charakterizuje tento jav, môžete vidieť úplne iný čas. A toto je obdobie realizácie bitov. A toto obdobie je oveľa viac ako podobná charakteristika akýchkoľvek výkyvov, ktoré vznikli. Podľa toho sú frekvencie opakom - súčet kmitov je menší.
Frekvencia bití je dosť jednoduchá na výpočet. Rovnaký je rozdiel vo frekvencii oscilácií, ktoré sa vytvorili. Navyše so zvyšujúcim sa rozdielom sa frekvencia bitov zvyšuje. Z toho vyplýva, že pri výbere relatívne veľkého rozdielu vo frekvenčnom vyjadrení sa získajú vysokofrekvenčné beaty. Existujú napríklad dve výkyvy - 300 metrov (to je 1 MHz) a 205 metrov (to je 146 MHz). Pri kompilácii sa ukáže, že kmitočtová frekvencia bude 460 kHz alebo 652 metrov.

Detekcia

Pri superheterodynových prijímačoch je však potrebný detektor. Údery získané v dôsledku dvoch rôznych oscilácií majú čas. A úplne zodpovedá strednej frekvencii. Ale toto nie je harmonické kolísanie strednej frekvencie, aby sa získala, je potrebné vykonať detekčný postup. Venujte pozornosť tomu od modulovaného signáludetektor prideľuje iba oscilácie s modulovacou frekvenciou. Ale v prípade bití, všetko trochu inak - existuje vibrácia tzv. Rozdielovej frekvencie. Rovnako sa rovná frekvenčnému rozdielu, ktorý sa vytvorí. Táto metóda transformácie sa nazýva metóda heterodynamiky alebo miešania.

Realizácia metódy pri práci prijímača

Predpokladajme, že v rádiovom obvode vznikajú oscilácie z rozhlasovej stanice. Ak chcete vykonať konverziu, musíte vytvoriť niekoľko pomocných vysokofrekvenčných kmitov. Potom sa vyberie frekvencia heterodynov. Zároveň by rozdiel v frekvenčných pojmoch mal byť napríklad 460 kHz. Potom musíte pridať vibrácie a použiť ich na detektorovú lampu (alebo polovodič). V tomto prípade sa dosiahne rozdielová frekvencia oscilácie (hodnota 460 kHz) v obvode spojenom s anódovým reťazcom. Musíte dbať na skutočnosť, že tento obvod je konfigurovaný tak, aby pracoval na rozdielovej frekvencii.
Pomocou vysokofrekvenčného zosilňovača môžete vykonať konverziu signálu. Jeho amplitúda je podstatne zvýšená. Zosilňovač, ktorý sa používa na tento účel, je skrátený ako RANGE (zosilňovač strednej frekvencie). Nájdeme ho vo všetkých prijímačoch superheterodynového typu.

Praktická schéma na trióde

Na uskutočnenie frekvenčnej konverzie možno použiť najjednoduchšiu schému na jednej trióde svetelného zdroja. Kolísanie, ktoré pochádza z antény, sa pomocou cievky spadne na riadiacu mriežku detektora. Z heterodynu existuje samostatný signál, ktorý je umiestnený na podlahehlavný. V anódovom reťazci detekčnej lampy je nastavený oscilačný obvod - je nastavený na rozdielovú frekvenciu. Pri detekcii výkyvov, ktoré zosilňujú v RANGE. Ale dizajny na rádioprijímačoch sú dnes veľmi zriedka používané - tieto prvky sú zastarané a ťažko sa dostanú. Ale je vhodné, aby zvážili všetky fyzické procesy, ktoré sa vyskytujú v dizajne. Často sa používajú ako detektorové heptody, triode-heptody, pentódy. Obvod v polovodičovej triode je veľmi podobný obvodu, v ktorom sa používa lampa. Napájacie napätie je menšie a údaje o navíjaní cievok induktora.

IF v heptódach

Heptóda je lampa s niekoľkými mriežkami, katódami a anódami. V skutočnosti sú to dve rádiové žiarovky, ktoré sú uzavreté v jedinej sklenenej banke. Elektronický tok týchto svietidiel je tiež bežný. V prvej svietiacej sviečke dochádza k excitácii oscilácií - čo vám umožňuje zbaviť sa použitia samostatného heterodynu. Ale druhý zmieša výkyvy prichádzajúce z antény a heterodyne. Existujú beaty, z ktorých je rozdelenie kmitov s rozdielnou frekvenciou.
Zvyčajne sú svietidlá rozdelené na okruhy s bodkovanou čiarou. Dve spodné mriežky sú pripojené k katóde s niekoľkými prvkami - získa sa klasický spätnoväzbový obvod. Ale riadiaca mriežka priamo spája heterodyn s oscilačným obvodom. Pri prítomnosti spätnej väzby existuje prúd a kmitanie. Prúd preniká cez druhú mriežku a dochádza k prenosu kmitov na druhú lampu. všetkosignály prichádzajúce z antény sa dostanú do štvrtej mriežky. Mriežky číslo 3 a číslo 5 sú prepojené vo vnútri zásuvky a existuje konštantné napätie. Jedná sa o druh obrazoviek umiestnených medzi obidvoma svietidlami. Výsledkom je, že druhá lampa je úplne tienená. Nastavenie superheterodynového prijímača sa zvyčajne nevyžaduje. Hlavná vec je nastaviť pásmové filtre.

Procesy vyskytujúce sa v schéme

Prúd vytvára oscilácie, ktoré vytvára prvé svietidlo. V tomto prípade dochádza k zmene všetkých parametrov druhej rádiovej lampy. To je v ňom, ktorý mieša všetky vibrácie - z antény a heterodyne. Existuje generácia kmitov s rozdielnou frekvenciou. Anódový obvod zahŕňa oscilačný obvod - je konfigurovateľný práve pri tejto frekvencii. Potom dochádza k výbojom z prúdu oscilácií anód. A už po týchto procesoch je signál na vstup RANGE.
Pomocou špeciálnych konverzných svetiel existuje výrazné zjednodušenie štruktúry superheterodynu. Počet svetiel klesá, čím sa eliminujú niektoré ťažkosti, ktoré môžu vzniknúť pri prevádzke obvodu pomocou jedinej heterodyny. Všetko uvedené vyššie sa týka premeny nemodulovaných fluktuácií (bez jazyka a hudby). Oveľa jednoduchšie je zvážiť princíp zariadenia.

Modulované signály

V prípade, že je modulovaná kmitácia konvertovaná, všetko sa robí trochu inak. Oscilácia heterodynu má konštantnú amplitúdu. Výkyvy IF a beaty sú modulované, rovnako ako v nosiči. natransformácia modulovaného signálu na zvuk vyžaduje ďalšiu detekciu. Z tohto dôvodu sa v superheterodynových KV prijímačoch po vykonaní amplifikácie vysiela signál do druhého detektora. A až potom sa vysiela modulačný signál do hlavného telefónu alebo do ULF vstupu (nízkofrekvenčný zosilňovač). V konštrukcii pásu je jedna alebo dve kaskády rezonančného typu. Obvykle sa používajú ladené transformátory. Okrem toho sa nastavenie vykoná ihneď dvoma vinutiami a nie jedným. Vďaka tomu môžete dosiahnuť priaznivejší tvar rezonančnej krivky. Zvyšuje sa citlivosť a selektivita prijímacieho zariadenia. Tieto transformátory, v ktorých sú navíjania konfigurované, sa nazývajú pásmové filtre. Sú konfigurované pomocou nastaviteľného jadra alebo kondenzátora. Sú nakonfigurované raz a počas prevádzky prijímača sa nemusia dotýkať.

Homodynová frekvencia

A teraz uvažujme jednoduchý superheterodynový prijímač na lampe alebo tranzistore. Frekvenciu heterodynu môžete zmeniť v požadovanom rozsahu. A musí byť zvolený tak, aby pri akýchkoľvek frekvenčných výkyvoch, ktoré pochádzajú z antény, mal rovnaký význam prechodnej frekvencie. Po vykonaní nastavenia superheterodynu sa frekvencia zosilnených kmitov nastaví na špecifický rezonančný zosilňovač. Existuje zjavná výhoda - nie je potrebné upravovať veľký počet osvetľovacích okruhov medzi osvetleniami. Dosť na nastaveniemiestna slučka a vstup. Existuje značné zjednodušenie nastavenia.

Stredná frekvencia

Aby sa získala pevná IF pri akejkoľvek frekvencii, ktorá je v pracovnom rozsahu prijímača, musí sa posunúť oscilácia heterodynu. Spravidla superheterodynové rádiá používajú IF rovný 460 kHz. Oveľa menej bežne používaný je 110 kHz. Táto frekvencia zobrazuje hodnotu rozmedzí heterodynových a vstupných slučiek.
S rezonančným zosilnením sa zvyšuje citlivosť a selektivita zariadenia. A vďaka použitiu transformácie prichádza oscilácia je možné zlepšiť indikátor selektivity. Veľmi často dve rozhlasové stanice pracujúce relatívne blízko (vo frekvencii) rušia navzájom. Tieto vlastnosti je potrebné vziať do úvahy, ak plánujete zostaviť vlastný superheterodynový prijímač.

Ako príjem staníc

Teraz môžete zvážiť konkrétny príklad na pochopenie princípu superheterodyn prijímača. Predpokladajme, že používame IF rovný 460 kHz. Stanica pracuje s frekvenciou 1 MHz (1000 kHz). A je to prekážkou slabej stanice, ktorá má frekvenciu 1010 kHz. Rozdiel vo frekvencii je 1%. Aby sa dosiahol IF rovný 460 kHz, je potrebné nastaviť lokálny oscilátor na 146 MHz. V tomto prípade rozhlasová stanica zabraňuje tomu, aby sa IF rovnal len 450 kHz.
A teraz vidíte, že signály oboch staníc sa líšia o viac ako 2%. Dva signály sa rozchádzajú, to sa stalo s pomocou konvertorovfrekvenciu. Prijímanie hlavnej stanice sa zjednodušilo, selektivita rádia sa zlepšila. Teraz poznáte všetky princípy superheterodynových prijímačov. V moderných rádiách je všetko oveľa jednoduchšie - musíte použiť len jeden čip. A v ňom na kryštáli polovodiča sa zhromažďuje niekoľko zariadení - detektory, heterodyne, zosilňovače, RF, nízka frekvencia, IF. Zostáva len pridanie vibračného obvodu a niekoľkých kondenzátorov, odporov. A kompletný prijímač je zostavený.

Súvisiace publikácie