Superheterodin qabul qiluvchi printsipi

Mundarija:

Superheterodin qabul qiluvchi printsipi
Superheterodin qabul qiluvchi printsipi
Anonim

Radioqabul qiluvchilarni qurish uchun bir nechta sxemalar mavjud. Bundan tashqari, ular qanday maqsadda - eshittirish stantsiyalarining qabul qiluvchisi yoki boshqaruv tizimi to'plamidagi signal sifatida ishlatilishi muhim emas. Superheterodin qabul qiluvchilar va to'g'ridan-to'g'ri kuchaytirish mavjud. To'g'ridan-to'g'ri kuchaytiruvchi qabul qiluvchi pallasida faqat bitta turdagi tebranish konvertori ishlatiladi - ba'zan hatto eng oddiy detektor ham. Aslida, bu detektor qabul qiluvchisi, faqat biroz yaxshilangan. Radioning dizayniga e'tibor qaratsangiz, avval yuqori chastotali signal kuchayganini, keyin esa past chastotali signalni (karnayga chiqish uchun) ko'rishingiz mumkin.

Superheterodinlarning xususiyatlari

Parazit tebranishlar yuzaga kelishi mumkinligi sababli, yuqori chastotali tebranishlarni kuchaytirish imkoniyati kichik darajada cheklangan. Bu, ayniqsa, qisqa to'lqinli qabul qiluvchilarni qurishda to'g'ri keladi. Sifatidatreble kuchaytirgichi rezonansli dizaynlardan foydalanish uchun eng yaxshisidir. Lekin ular chastotani o'zgartirganda dizayndagi barcha tebranish davrlarini to'liq qayta konfiguratsiya qilishlari kerak.

Superheterodinli naychali qabul qiluvchi
Superheterodinli naychali qabul qiluvchi

Natijada, radio qabul qiluvchining dizayni, shuningdek, undan foydalanish ancha murakkablashadi. Ammo bu kamchiliklarni qabul qilingan tebranishlarni bitta barqaror va qat'iy chastotaga aylantirish usuli yordamida bartaraf etish mumkin. Bundan tashqari, chastota odatda kamayadi, bu sizga yuqori darajadagi daromadga erishish imkonini beradi. Aynan shu chastotada rezonans kuchaytirgich sozlanadi. Ushbu usul zamonaviy superheterodin qabul qiluvchilarda qo'llaniladi. Faqat qattiq chastota oraliq chastota deb ataladi.

Chastotani aylantirish usuli

Va endi biz radio qabul qiluvchilarda chastotani o'zgartirishning yuqorida aytib o'tilgan usulini ko'rib chiqishimiz kerak. Faraz qilaylik, ikki xil tebranish bor, ularning chastotalari har xil. Ushbu tebranishlar bir-biriga qo'shilganda, zarba paydo bo'ladi. Qo'shilganda, signal amplitudani oshiradi yoki kamayadi. Agar siz ushbu hodisani tavsiflovchi grafikaga e'tibor qaratsangiz, siz butunlay boshqa davrni ko'rishingiz mumkin. Va bu zarbalar davri. Bundan tashqari, bu davr har qanday shakllangan tebranishlarning o'xshash xususiyatiga qaraganda ancha uzoqroq. Shunga ko'ra, buning aksi chastotalarda bo'ladi - tebranishlar yig'indisi kamroq.

Superheterodin Sony
Superheterodin Sony

Turilish chastotasini hisoblash oson. Bu qo'shilgan tebranishlar chastotalaridagi farqga teng. Va o'sish bilanfarq, urish chastotasi ortadi. Bundan kelib chiqadiki, chastota jihatidan nisbatan katta farqni tanlashda yuqori chastotali zarbalar olinadi. Masalan, ikkita dalgalanma mavjud - 300 metr (bu 1 MGts) va 205 metr (bu 1,46 MGts). Qo'shilganda, urish chastotasi 460 kHz yoki 652 metr bo'lishi ma'lum bo'ladi.

Aniqlash

Ammo superheterodin tipidagi qabul qiluvchilarda har doim detektor mavjud. Ikki xil tebranishning qo'shilishi natijasida hosil bo'lgan zarbalar bir davrga ega. Va u oraliq chastotaga to'liq mos keladi. Ammo bu oraliq chastotaning garmonik tebranishlari emas, ularni olish uchun aniqlash jarayonini bajarish kerak. E'tibor bering, detektor modulyatsiyalangan signaldan faqat modulyatsiya chastotasi bilan tebranishlarni chiqaradi. Ammo urish holatida hamma narsa biroz boshqacha - farq chastotasi deb ataladigan tebranishlar tanlovi mavjud. U qo'shiladigan chastotalar farqiga teng. Ushbu transformatsiya usuli heterodinlash yoki aralashtirish usuli deb ataladi.

Qabul qilgich ishlayotganda usulni amalga oshirish

Faraz qilaylik, radiostansiyadan tebranishlar radio zanjiriga kiradi. Transformatsiyalarni amalga oshirish uchun bir nechta yordamchi yuqori chastotali tebranishlarni yaratish kerak. Keyinchalik, mahalliy osilator chastotasi tanlanadi. Bunday holda, chastotalar shartlari orasidagi farq, masalan, 460 kHz bo'lishi kerak. Keyinchalik, tebranishlarni qo'shishingiz va ularni detektor chiroqqa (yoki yarimo'tkazgichga) qo'llashingiz kerak. Bu anod pallasiga ulangan zanjirda farq chastotali tebranish (qiymati 460 kHz) olib keladi. E'tibor berish kerakbu sxema farq chastotada ishlash uchun sozlanganligi.

Turli chastotali tebranishlar
Turli chastotali tebranishlar

Yuqori chastotali kuchaytirgich yordamida siz signalni o'zgartirishingiz mumkin. Uning amplitudasi sezilarli darajada oshadi. Buning uchun ishlatiladigan kuchaytirgich IF (Intermediate Frequency Amplifier) deb qisqartiriladi. Uni barcha superheterodin tipidagi qabul qiluvchilarda topish mumkin.

Amaliy triod sxemasi

Chastotani aylantirish uchun siz bitta triodli chiroqda eng oddiy sxemadan foydalanishingiz mumkin. Antennadan, lasan orqali keladigan tebranishlar detektor chiroqining boshqaruv panjarasiga tushadi. Mahalliy osilatordan alohida signal keladi, u asosiyning ustiga o'rnatiladi. Detektor chiroqining anod pallasida tebranish davri o'rnatilgan - u farq chastotasiga sozlangan. Aniqlanganda tebranishlar olinadi, ular IF da yanada kuchaytiriladi.

Ammo radio trubkalardagi konstruktsiyalar bugungi kunda juda kam qo'llaniladi - bu elementlar eskirgan, ularni olish muammoli. Ammo ular ustidagi tuzilishda yuzaga keladigan barcha jismoniy jarayonlarni hisobga olish qulay. Ko'pincha detektor sifatida geptodlar, triod-geptodlar va pentodlar qo'llaniladi. Yarimo'tkazgich triodidagi sxema chiroq ishlatiladiganiga juda o'xshaydi. Ta'minot kuchlanishi kamroq va induktorlarning o'rash ma'lumotlari.

Geptodlarda

Geptod - bu bir nechta panjara, katod va anodli chiroq. Aslida, bu bitta shisha idishga o'ralgan ikkita radio trubkasi. Ushbu lampalarning elektron oqimi ham keng tarqalgan. DAbirinchi chiroq tebranishlarni qo'zg'atadi - bu sizga alohida mahalliy osilatordan foydalanishdan xalos bo'lishga imkon beradi. Ammo ikkinchisida antennadan keladigan tebranishlar va heterodinlar aralashtiriladi. Zarbalar olinadi, farq chastotali tebranishlar ulardan ajratiladi.

Ikkita chiroq ustidagi superheterodin qabul qiluvchining diagrammasi
Ikkita chiroq ustidagi superheterodin qabul qiluvchining diagrammasi

Odatda diagrammalardagi lampalar nuqta chiziq bilan ajratiladi. Ikki pastki panjara bir nechta elementlar orqali katodga ulanadi - klassik qayta aloqa davri olinadi. Ammo to'g'ridan-to'g'ri mahalliy osilatorning boshqaruv tarmog'i tebranish davriga ulangan. Teskari aloqa bilan oqim va tebranish yuzaga keladi.

Tok ikkinchi panjara orqali o'tadi va tebranishlar ikkinchi chiroqqa o'tkaziladi. Antennadan kelgan barcha signallar to'rtinchi tarmoqqa o'tadi. No3 va 5-sonli tarmoqlar bazaning ichida o'zaro bog'langan va ular ustida doimiy kuchlanish mavjud. Bu ikkita chiroq o'rtasida joylashgan o'ziga xos ekranlar. Natijada, ikkinchi chiroq butunlay himoyalangan. Superheterodin qabul qilgichni sozlash odatda talab qilinmaydi. Asosiysi, tarmoqli o'tkazuvchan filtrlarni sozlash.

Sxemadagi jarayonlar

Tok tebranadi, ular birinchi chiroq tomonidan yaratilgan. Bunday holda, ikkinchi radio trubkasining barcha parametrlari o'zgaradi. Unda barcha tebranishlar aralashtiriladi - antennadan va mahalliy osilatordan. Tebranishlar farq chastotasi bilan hosil bo'ladi. Anod zanjiriga tebranish sxemasi kiritilgan - u ma'lum bir chastotaga sozlangan. Keyinchalik tanlov keladitebranish anod oqimi. Va bu jarayonlardan so'ng, IF kirishiga signal yuboriladi.

Qabul qilgichda ishlaydigan jarayonlar
Qabul qilgichda ishlaydigan jarayonlar

Maxsus konvertatsiya qiluvchi lampalar yordamida superheterodinning dizayni sezilarli darajada soddalashtirilgan. Quvurlar soni kamayadi, bu alohida mahalliy osilator yordamida kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin bo'lgan bir nechta qiyinchiliklarni bartaraf etadi. Yuqorida muhokama qilingan hamma narsa modulyatsiyalanmagan to'lqin shaklining o'zgarishiga tegishli (nutq va musiqasiz). Bu qurilmaning ishlash printsipini ko'rib chiqishni ancha osonlashtiradi.

Modulatsiyalangan signallar

Modulyatsiyalangan to'lqinning konvertatsiyasi sodir bo'lganda, hamma narsa biroz boshqacha tarzda amalga oshiriladi. Mahalliy osilatorning tebranishlari doimiy amplitudaga ega. IF tebranishi va urishi tashuvchi kabi modulyatsiya qilinadi. Modulyatsiyalangan signalni tovushga aylantirish uchun yana bir aniqlash kerak. Aynan shuning uchun superheterodinli HF qabul qiluvchilarda kuchaytirilgandan so'ng ikkinchi detektorga signal beriladi. Va shundan keyingina modulyatsiya signali eshitish vositasiga yoki ULF kirishiga (past chastotali kuchaytirgich) beriladi.

IF dizaynida rezonans tipidagi bir yoki ikkita kaskad mavjud. Qoida tariqasida sozlangan transformatorlar qo'llaniladi. Bundan tashqari, bitta emas, ikkita o'rash bir vaqtning o'zida tuzilgan. Natijada, rezonans egri chizig'ining yanada foydali shakliga erishish mumkin. Qabul qiluvchi qurilmaning sezgirligi va selektivligi ortadi. Sozlangan o'rashli bu transformatorlar tarmoqli o'tkazuvchan filtrlar deb ataladi. Ular yordamida sozlangansozlanishi yadro yoki trimmer kondansatörü. Ular bir marta sozlangan va qabul qilgich ishlayotganda ularga teginish shart emas.

LO chastotasi

Endi kolba yoki tranzistordagi oddiy superheterodin qabul qilgichni ko'rib chiqamiz. Mahalliy osilator chastotalarini kerakli diapazonda o'zgartirishingiz mumkin. Va u shunday tanlanishi kerakki, antennadan keladigan har qanday chastotali tebranishlar bilan oraliq chastotaning bir xil qiymati olinadi. Superheterodin sozlanganda, kuchaytirilgan tebranish chastotasi ma'lum bir rezonans kuchaytirgichga o'rnatiladi. Bu aniq afzallik bo'lib chiqdi - ko'p sonli trubalararo tebranish davrlarini sozlashning hojati yo'q. Heterodin sxemasini va kirishni sozlash kifoya. Sozlashda sezilarli soddalashtirilgan.

Oraliq chastota

Qabul qilgichning ish diapazonida bo'lgan har qanday chastotada ishlayotganda sobit IF ni olish uchun mahalliy osilatorning tebranishlarini siljitish kerak. Odatda, superheterodin radiostantsiyalari 460 kHz IF chastotasidan foydalanadi. Kamroq ishlatiladigan 110 kHz. Bu chastota mahalliy osilator va kirish pallasining diapazonlari qanchalik farq qilishini bildiradi.

Superheterodin qabul qiluvchining strukturaviy diagrammasi
Superheterodin qabul qiluvchining strukturaviy diagrammasi

Rezonansli kuchaytirish yordamida qurilmaning sezgirligi va selektivligi oshiriladi. Va kiruvchi tebranishning transformatsiyasidan foydalanish tufayli selektivlik indeksini yaxshilash mumkin. Ko'pincha ikkita radiostansiya nisbatan yaqin ishlaydi (ko'rachastota), bir-biriga xalaqit beradi. Agar siz uy qurilishi superheterodin qabul qilgichni yig'ishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, bunday xususiyatlarni hisobga olish kerak.

Bekatlar qanday qabul qilinadi

Endi biz superheterodin qabul qilgich qanday ishlashini tushunish uchun aniq misolni ko'rib chiqishimiz mumkin. Aytaylik, 460 kHz ga teng IF ishlatiladi. Va stansiya 1 MGts (1000 kHz) chastotada ishlaydi. Va unga 1010 kHz chastotada eshittiradigan zaif stantsiya to'sqinlik qilmoqda. Ularning chastota farqi 1% ni tashkil qiladi. 460 kHz ga teng bo'lgan IF ga erishish uchun mahalliy osilatorni 1,46 MGts ga sozlash kerak. Bunday holda, shovqin qiluvchi radio faqat 450 kHz IF chastotasini chiqaradi.

Superheterodin tranzistorli qabul qiluvchi
Superheterodin tranzistorli qabul qiluvchi

Va endi siz ikkala stansiyaning signallari 2% dan ko'proq farq qilishini ko'rishingiz mumkin. Ikkita signal qochib ketdi, bu chastota konvertorlari yordamida sodir bo'ldi. Asosiy stansiyani qabul qilish soddalashtirildi va radioni tanlash qobiliyati yaxshilandi.

Endi siz superheterodin qabul qiluvchilarning barcha tamoyillarini bilasiz. Zamonaviy radiolarda hamma narsa ancha sodda - qurish uchun faqat bitta chipdan foydalanish kerak. Va unda yarimo'tkazgich kristalida bir nechta qurilmalar yig'ilgan - detektorlar, mahalliy osilatorlar, RF, LF, IF kuchaytirgichlari. Faqat tebranish davri va bir nechta kondansatörler, rezistorlar qo'shish uchun qoladi. Va to'liq qabul qilgich yig'ildi.

Tavsiya: