Načelo superheterodijskog prijemnika

Postoji nekoliko shema za izradu radio prijamnika. I nije važno za koju svrhu se koristi - kao prijemnik emitiranih postaja ili signal u paketu kontrolnog sustava. Postoje superheterodinski prijemnici i izravno pojačanje. U sklopovi prijamnika

Značajke superheterodinima

Zbog činjenice da se mogu pojaviti parazitske oscilacije, mogućnost povećanja visokofrekventnih oscilacija u malom rasponu je ograničena. To se posebno odnosi na izgradnju kratkovalnih prijemnika. Kao visokofrekventno pojačalo, najbolje je koristiti rezonantne dizajne. Ali u njima je nužno provesti potpuno ponovno ugađanje svih oscilacijskih krugova koji su prisutni u konstrukciji, uz promjenu frekvencije.

Kao rezultat toga, izgradnja radio prijemnika postaje mnogo složenija, kao i njegova upotreba. Ali ti nedostaci mogu biti eliminirani pomoću metode pretvaranja primljenih oscilacija u jednu stabilnu i fiksnu frekvenciju. I učestalost je obično niža, to omogućuje postizanje visoke razine pojačanja. Na toj frekvenciji je usklađen rezonancijski pojačalo. Takva se tehnika koristi u suvremenim superheterodnim prijemnicima. Samo se fiksna frekvencija naziva srednja frekvencija.

Metoda pretvorbe frekvencije

I sada moramo uzeti u obzir gore spomenutu metodu pretvorbe frekvencije u radio prijemnicima. Pretpostavimo da postoje dvije vrste oscilacija, njihove frekvencije su različite. Kada se dodaju ove oscilacije, javlja se udaranje. Signal osim toga povećava amplitudu, smanjuje se. Ako obratite pažnju na grafikon koji karakterizira taj fenomen, možete vidjeti posve drugo razdoblje. I ovo je razdoblje premlaćivanja. Štoviše, ovo razdoblje je znatno veće od analogne karakteristike svake oscilacije koje su se razvile. U skladu s tim, s frekvencijama sve na putu oko - za zbroj oscilacija je manja.

Frekvencija ritma je lako izračunati. Jednako je razlika u oscilacijskim frekvencijama koje se zbrajaju. Uz povećanje razlike, učestalost otkucaja povećava se. Iz toga slijedi da pri odabiru relativno velike razlike u komponentama frekvencije dobivaju se frekvencije visoke frekvencije. Na primjer, postoje dvije oscilacije - 300 metara (to je 1 MHz) i 205 metara (to je 1, 46 MHz). Kada se dodaju, ispostavilo se da frekvencija pobijediti će biti 460 kHz ili 652 metara.

otkrivanje

Ali kod prijemnika superheterodinastog tipa mora postojati detektor. Beats, koji se dobivaju kao rezultat dodavanja dviju različitih oscilacija, imaju razdoblje. I potpuno odgovara međufrekvenciji. Ali to nisu harmonijske oscilacije međufrekvencije, kako bi se dobile, potrebno je provesti postupak detekcije. Imajte na umu da modulirani signal otkriva samo oscilacije s frekvencijom modulacije. No, u slučaju otkucaja, sve je malo drugačije - postoji izbor oscilacija takozvane frekvencije razlika. Jednako je razlika u frekvencijama koje se zbrajaju. Ova metoda transformacije naziva se metoda heterodiniranja ili miješanja.

Provedba metode u radu prijemnika

Recimo da radio krug prima oscilacije s radijske postaje. Za provođenje transformacija, potrebno je stvoriti nekoliko pomoćnih visokofrekventnih oscilacija. Zatim se odabire frekvencija lokalne oscilator. U ovom slučaju, razlika u pojmovima frekvencija treba biti, na primjer, 460 kHz. Zatim morate dodati oscilacije i primijeniti ih na detektor svjetiljke (ili poluvodiča). To rezultira razlikom frekvencije oscilacije (460 kHz) u petlji spojenoj na anodni krug. Potrebno je obratiti pažnju na činjenicu da je ovaj krug podešen za rad s različitom frekvencijom.

Pomoću visokofrekventnog pojačala možete napraviti konverzija signala. Njegova amplituda uvelike se povećava. Pojačalo koje se koristi za to je skraćeno kao IF pojačalo (srednje frekvencijsko pojačalo). Može se naći u svim prijemnicima superheterodinski tipa.

Praktična shema na trioda

Da bi se izvršila pretvorba frekvencije, može se koristiti najjednostavniji sklop na jednoj triodnoj žarulji. Oscilacije koje dolaze iz antene, pomoću zavojnice, padaju na kontrolnu rešetku svjetiljke detektora. Lokalni oscilator prima odvojeni signal, postavlja se preko glavnog signala. U anodnom sklopu žarulje detektora instalira se oscilirajući krug - podešen je na frekvenciju razlike. Kada se detektiraju, dobivaju se oscilacije, koje se dodatno pojačavaju u IF pojačalu.

Ali dizajnira na radio cijevima danas se vrlo rijetko koriste - ti elementi su zastarjeli, uzimajući ih problematičnim. Ali je prikladno za njih razmotriti sve fizičke procese koji se javljaju u konstrukciji. često se koristi kao detektor za heptide, triode-heptide, pentode. Krug na poluvodičkom triodu vrlo je sličan onoj u kojoj se koristi svjetiljka. Opskrbni napon manji je i podaci namotavanja induktora.

IF na heptodama

Gepodod je svjetiljka s nekoliko rešetki, katode i anode. Zapravo, to su dvije radio cijevi zatvorene u jednu staklenu bocu. Elektronički tok tih svjetiljki je također uobičajen. U prvoj svjetiljci postoji uzbuda oscilacija - to vam omogućuje da se riješite uporabe zasebne heterodije. Ali u drugoj mješavini oscilacija dolazi iz antene, i heterodin. Dobivene pobjede, od njih dolazi do odabira oscilacija s razlika u frekvenciji.

Obično se svjetiljke na krugovima odvajaju crtkanom linijom. Dvije donje mrežice povezane su s katodom pomoću nekoliko elemenata - dobiva se klasična povratna shema. No kontrolna mreža samog lokalnog oscilatora povezana je s oscilatorskim krugom. U nazočnosti povratnih informacija pojavljuje se pojava struje i oscilacija.

Struja prodire kroz drugu mrežu i oscilacije se prenose na drugu svjetiljku. Svi signali koji dolaze iz antene se dovode u četvrtu mrežu. Vrpce br. 3 i br. 5 međusobno su spojene unutar poklopca i preko njih je konstantan napon. To su izvorni zasloni koji se nalaze između dvije lampe. Rezultat je da je druga svjetiljka potpuno zaštićena. Postavka superheterodijskog prijemnika obično nije potrebna. Najvažnije je konfigurirati pojasne filtre.

Procesi koji se odvijaju u shemi

Trenutačno osciliraju, stvaraju ih prva svjetiljka. U tom se slučaju svi parametri drugog radijskog svjetla mijenjaju. To je ono što miješa sve vibracije - od antene i lokalnog oscilatora. Pojavljuje se generiranje oscilacija s različitom frekvencijom. U lancu anode uključen je oscilatorni krug - podešen je na ovu frekvenciju. Nadalje, anoda se ekstrahira iz struje anoda. I nakon ovih procesa, signal se šalje na ulaz IF pojačala.

Pomoću posebnih svjetiljki za pretvorbu, superheterodijska konstrukcija je uvelike pojednostavljena. Broj svjetiljki se smanjuje, uklanjaju se nekoliko teškoća koje se mogu pojaviti kada se krug koristi pomoću zasebnog lokalnog oscilatora. Sve, gore razmatrano, odnosi se na transformacije ne modulirane oscilacije (bez govora i glazbe). Toliko lakše uzeti u obzir načelo uređaja.

Modulirani signali

U slučaju da se transformira modulirana oscilacija, sve je učinjeno malo drugačije. Oscilacije lokalnog oscilatora imaju konstantnu amplitudu. Fluktuacije u IF i pobjeda su modulirane, kao i u nosaču. Za pretvorbu moduliranog signala u zvuk potrebno je još jedno otkrivanje. Zbog toga se kod superheterodinskih HF prijemnika, nakon pojačanja, primijeni signal drugom detektoru. I tek nakon što se modulira signal na slušalicu ili ulaz ULF (niskofrekventno pojačalo).

U dizajnu IF pojačala postoji jedna ili dvije kaskade rezonantnog tipa. U pravilu se koriste prilagođeni transformatori. Štoviše, dva namota su sinkronizirana odjednom, a ne jedan. Zbog toga je moguće postići povoljan oblik rezonancijske krivulje. Povećava osjetljivost i selektivnost primatelja. Ovi transformatori, u kojima su namotani namoti, nazivaju se protočni filteri. Namještene su pomoću podesive jezgre ili kondenzatora. Oni su konfigurirani jednom i u radu prijemnika koje ne trebaju dotaknuti.

LO frekvencija

A sada razmislimo o jednostavnom superheterodnom prijemniku na svjetiljci ili tranzistoru. Frekvencije lokalnog oscilatora možete mijenjati u željenom rasponu. I treba odabrati na takav način da s bilo kojim varijacijama frekvencije koje dolaze iz antene, dobiva se ista vrijednost međufrekvencije. Kada je superheterodin podešen, frekvencija pojačane oscilacije je podešena na specifično pojačalo. Ispada jasnu prednost - nema potrebe prilagoditi veliki broj interkamp oscilatornih krugova. Dovoljno je konfigurirati heterodinski krug i ulaznu petlju. Postoji značajno pojednostavljenje postavke.

Srednja frekvencija

Da bi se dobio fiksni IF kada radi na bilo kojoj frekvenciji koja je u radnom području prijemnika, potrebno je pomaknuti oscilacije lokalnog oscilatora. U pravilu, frekvencija IF od 460 kHz koristi se u superheterodijskim radijima. Mnogo manje uobičajeno korišten 110 kHz. Ova frekvencija prikazuje razliku između LO trake i ulazne petlje.

Pomoću rezonantnog pojačanja povećava se osjetljivost i selektivnost uređaja. Upotrebom transformacije dolazne oscilacije, moguće je poboljšati indeks selektivnosti. Vrlo često dvije radio stanice, koje rade relativno blizu (u frekvenciji), međusobno se miješaju. Takva svojstva trebaju se uzeti u obzir ako planirate sastaviti self-made superheterodinski prijemnik.

Kako primate postaje?

Sada možemo uzeti u obzir specifičan primjer kako bismo razumjeli načelo rada superheterodinog prijemnika. Pretpostavimo da se koristi IF od 460 kHz. A stanica radi na frekvenciji od 1 MHz (1000 kHz). I ometa ga slaba stanica koja emitira frekvenciju od 1010 kHz. Razlika u frekvencijama iznosi 1%. Da bi se postigao IF od 460 kHz, potrebno je konfigurirati lokalni oscilator pri 1,46 MHz. U tom slučaju radio ometat će emitirati IF od samo 450 kHz.

I sada možete vidjeti da se signale dviju postaja razlikuju za više od 2%. Dva su signala pobjegla, to se dogodilo pomoću frekvencijskih pretvornika. Prijam glavne stanice pojednostavljen je, a selektivnost radio prijemnika poboljšana.

Sada znate sva načela superheterodinskih prijemnika. U suvremenim radijusima sve je puno jednostavnije - trebate koristiti samo jedan čip za izgradnju. A u njemu su sklopljeni čipovi poluvodiča nekoliko uređaja - detektora, heterodinasa, pojačala HF, LF, IF. Ostaje samo dodati oscilatorni krug i nekoliko kondenzatora, otpornika. A puni se prijemnik sastavlja.