Super-regenerativ qabul qiluvchi: tavsifi, xususiyatlari, ishlash printsipi, qo'llanilishi

Mundarija:

Super-regenerativ qabul qiluvchi: tavsifi, xususiyatlari, ishlash printsipi, qo'llanilishi
Super-regenerativ qabul qiluvchi: tavsifi, xususiyatlari, ishlash printsipi, qo'llanilishi
Anonim

Super-regenerativ qabul qilgich ko'p o'n yillar davomida ishlatilgan, ayniqsa VHF va UHF da, u sxemaning soddaligi va nisbatan yuqori ishlash darajasini taklif qilishi mumkin. Ushbu detektor o'zining vakuum trubkasi versiyasida birinchi marta 1950-yillarning oxiri va 60-yillarning boshlarida VHF qabul qilingan kunlarda mashhur edi. Shundan so'ng, u tranzistor versiyasining oddiy sxemalarida ishlatilgan. Ushbu dizayn 27 MGts chastotali CB radiolari tomonidan ishlab chiqarilgan xirillagan ovozning sababi edi. Hozirgi kunda super-regenerativ radio endi u qadar mashhur emas, garchi bir qancha ilovalar hali ham zamondoshlarni qiziqtirmoqda.

Radio tarixi

Radio tarixi
Radio tarixi

Super-regenerativ qabul qilgichning tarixini uning ixtiro qilingan dastlabki kunlaridan kuzatish mumkin. 1901 yilda Reginald Fessenden rektifikator kristall detektori uchun qabul qilgichda modullanmagan sinus to'lqinidan foydalangan.tashuvchining radio to'lqin tashuvchisidan va antennadan chastota ofsetidagi radio signali.

Keyinchalik, Birinchi jahon urushi davrida radio havaskorlar yetarlicha uzatish sifati va sezgirligini ta'minlovchi radiotexnikadan foydalana boshladilar. Frantsiyada muhandis Lyusen Levi, Germaniyada V alter Shottki va nihoyat superheterodin texnikasi bilan mashhur bo'lgan Edvin Armstrong selektivlik muammosini hal qildi va birinchi ishlaydigan super-regenerativ radioni qurdi.

U radiotexnologiyalar juda oddiy boʻlgan va oʻta regenerativ qabul qilgichda bugungi kunga xos xususiyatlar boʻlmagan davrda ixtiro qilingan. Superheterodin radio qabul qiluvchisi (superheterodin) o'zining to'liq nomi bilan - tovushdan tez heterodin simsiz qabul qilgich, fan va texnologiya rivojida muhim qadam bo'ldi, garchi dastlab u keng qo'llanilmagan bo'lsa-da, chunki unda ko'plab klapanlar, quvurlar va boshqa katta hajmli qismlar mavjud edi. Bundan tashqari, o'sha paytda radio juda qimmat edi.

Super qabul qiluvchilar asoslari

Super qabul qiluvchi asoslari
Super qabul qiluvchi asoslari

Super regenerativ qabul qilgich oddiy regenerativ radioga asoslangan. U regeneratsiya siklida ikkinchi tebranish chastotasidan foydalanadi, u asosiy chastotali tebranishlarni to'xtatadi yoki susaytiradi. Vibratsiyani pasaytirish odatda audio diapazondan yuqori chastotalarda ishlaydi, masalan, 25 kHz dan 100 kHz gacha. Ishlash vaqtida kontaktlarning zanglashiga olib kelishi ijobiydir, shuning uchun hatto kichik miqdordagi shovqin ham tizimning tebranishiga olib keladi.

RF kuchaytirgich chiqishiqabul qiluvchida ijobiy fikrlar mavjud, ya'ni. chiqish signalining bir qismi fazadagi kirishga qaytariladi. Mavjud bo'lgan har qanday signal qayta-qayta kuchaytiriladi va bu signal kuchining ming yoki undan ko'p marta kuchayishiga olib kelishi mumkin. Garchi daromad aniqlangan bo'lsa-da, cheksizlikka yaqinlashadigan darajalarga qayta tiklanadigan batareya trubkasi qabul qilgichining aylanish nuqtasi sxemasi kabi qayta aloqa usullari yordamida erishish mumkin.

Regeneratsiya kontaktlarning zanglashiga olib manfiy qarshilikni keltirib chiqaradi va bu umumiy musbat qarshilikning kamayishini bildiradi. Va, qo'shimcha ravishda, ortib borayotgan daromad bilan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan selektivligi oshadi. Osilator tebranish hududida etarli darajada ishlashi uchun kontaktlarning zanglashiga olib kirishda, ikkinchi darajali past chastotali tebranish paydo bo'ladi. U yuqori chastotali tebranish chastotasini buzadi.

Tseptsiyani dastlab Edvin Armstrong kashf etgan va u "super tiklanish" atamasini kiritgan. Va bu turdagi radio super-regenerativ quvur qabul qiluvchi deb ataladi. Bunday sxema mahalliy radioeshittirish stantsiyalaridan tortib televizorlar, yuqori aniqlikdagi tyunerlar, professional aloqa radiolari, sun'iy yo'ldosh tayanch stantsiyalari va boshqa ko'plab radio ko'rinishlarida qo'llanilgan. Deyarli barcha eshittirish radiolari, shuningdek, televizorlar, qisqa toʻlqinli qabul qiluvchilar va tijorat radiolari ishlash uchun asos sifatida superheterodin printsipidan foydalangan.

Transmitter imtiyozlari

Superheterodin radiosi boshqa radio shakllariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega. Ularning natijasidaafzalliklari, super-regenerativ tranzistorli qabul qiluvchi radiotexnologiyada qo'llaniladigan ilg'or usullardan biri bo'lib qoldi. Va bugungi kunda boshqa usullar birinchi o'ringa chiqayotgan bo'lsa-da, super-qabul qiluvchilar taklif qiladigan xususiyatlarni hisobga olgan holda hali ham juda keng qo'llaniladi:

  1. Yopish selektivligi. Qabul qilgichning asosiy afzalliklaridan biri u taklif qiladigan selektivlikka yaqinligidir.
  2. Qatilgan chastotali filtrlardan foydalangan holda, u yaxshi qoʻshni kanalni uzib qoʻyishi mumkin.
  3. Bir nechta rejimlarni qabul qilish mumkin.
  4. Topologiyasi tufayli ushbu qabul qilgich texnologiyasi talablarga mos keladigan osonlik bilan moslashtirilishi mumkin boʻlgan koʻplab turli turdagi demodulyatorlarni oʻz ichiga olishi mumkin.
  5. Juda yuqori chastotali signallarni qabul qiling.

Super-regenerativ FET qabul qiluvchisi aralashtirish texnologiyasidan foydalanishi shuni anglatadiki, qabul qiluvchiga ishlov berishning katta qismi past chastotalarda amalga oshirilib, yuqori chastotali signallarni qabul qilish imkonini beradi. Ushbu va boshqa ko'plab afzalliklar shuni anglatadiki, qabul qiluvchi nafaqat radiodan foydalanish boshlanganidan beri talabga ega, balki uzoq yillar davomida shunday bo'lib qoladi.

Super regenerativ FET qabul qiluvchisi

Keling, buni aniqlaymiz. Superregenerativ qabul qilgichning ishlash printsipi quyidagicha.

Antenna tomonidan qabul qilingan signal qabul qilgich orqali mikserga o'tadi. Ko'pincha mahalliy osilator deb ataladigan boshqa mahalliy ishlab chiqarilgan signal boshqa portga yuboriladimikser va ikkita signal aralashtiriladi. Natijada yig'indi va farq chastotalarida yangi signal hosil bo'ladi.

Chiqish oraliq chastota deb ataladigan chastotaga uzatiladi, u erda signal kuchaytiriladi va filtrlanadi. Filtrning o'tish diapazoniga kiradigan har qanday aylantirilgan signal filtrdan o'tishi mumkin va ular kuchaytirgich bosqichlari bilan ham kuchaytiriladi. Filtr o‘tkazish qobiliyatidan tashqarida bo‘lgan signallar rad etiladi.

FET qabul qiluvchisi
FET qabul qiluvchisi

Qabul qilgichni sozlash oddiygina mahalliy osilator chastotasini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Bu kiruvchi signalning chastotasini o'zgartiradi, signallar o'zgartiriladi va filtrdan o'tishi mumkin.

Super regenerativ qabul qiluvchini sozlash

Boshqa radio turlariga qaraganda murakkabroq boʻlsa-da, unumdorligi va selektivligi afzalligi bor. Shunday qilib, sozlash istalmagan signallarni boshqa TRF (Tuned Radio Frequency) sozlamalari yoki radioning dastlabki kunlarida ishlatilgan radiostansiyalarga qaraganda samaraliroq olib tashlashga qodir.

Superheterodin radiosi ortidagi asosiy tushuncha va nazariya aralashtirish jarayonini o'z ichiga oladi. Bu signallarni bir chastotadan ikkinchisiga uzatish imkonini beradi. Kirish chastotasi tez-tez chastotali kirish deb ataladi, mahalliy ishlab chiqarilgan osilator signali esa mahalliy osilator deb ataladi va chiqish chastotasi oraliq chastota deb ataladi, chunki u RF va audio chastotalar o'rtasida joylashgan.

Asosiy bir tranzistorli super regenerativ qabul qilgichning blok diagrammasi quyidagicha. DAmikser, ikkita kirish signalining (f1 va f2) oniy amplitudasi ko'paytiriladi, natijada chastotalarning (f1 + f2) va (f1 - f2) chiqish signallari paydo bo'ladi. Bu kiruvchi chastotani belgilangan chastotaga qadar uzatish imkonini beradi, bu erda uni samarali filtrlash mumkin. Mahalliy osilatorning chastotasini o'zgartirish qabul qilgichni turli chastotalarga sozlash imkonini beradi. Ikki xil chastotadagi signallar oraliq bosqichlarga yuborilishi mumkin.

RF sozlamasi birini olib tashlab, boshqasini oladi. Signallar mavjud bo'lganda, ular oraliq chastotalar qismida bir vaqtning o'zida paydo bo'ladigan bo'lsa, kerakli signallarni maskalash orqali kiruvchi shovqinlarni keltirib chiqarishi mumkin. Ko'pincha arzon radiolarda mahalliy osilatorning harmoniklari turli chastotalarda kuzatilishi mumkin, bu esa qabul qilgichni sozlashda mahalliy osilatorlarning o'zgarishiga olib keladi.

Yagona tranzistorli super regenerativ qabul qiluvchining umumiy blok diagrammasi qabul qilgichda ishlatilishi mumkin bo'lgan asosiy bloklarni ko'rsatadi. Murakkabroq radiolar asosiy blok diagrammaga qoʻshimcha demodulyatorlar qoʻshadi.

Bundan tashqari, ba'zi ultraheterodinli radiolar yuqori unumdorlikni ta'minlash uchun ikki yoki undan ortiq konversiyaga ega bo'lishi mumkin, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlarning ishlashini yaxshilash uchun ikkita yoki hatto uchta konversiyadan foydalanish mumkin.

Super regenerativ qabul qiluvchilar
Super regenerativ qabul qiluvchilar

Bu erda:

  • sozlash qopqog'i o'zgaruvchan 15pF;
  • "L" induktori "U" shakliga egilgan 2 dyuymli 20 metall simdan boshqa narsa emas.

FM radiostantsiyalari (88-108 MGts) koʻproq kerakinduktivlik va diapazonning pastki yarmi (taxminan 109-130 MGts) FM diapazonidan yuqori bo'lgani uchun kamroq talab qilinadi.

27MHz avtomatik daromadni boshqarish

Super-regenerativ 27 MGts qabul qilgich urush davridagi juda oddiy bir martalik qurilmaga bo'lgan ehtiyojdan kelib chiqqan deb ishoniladi. Buning yechimi sozlangan chastotaning tebranishlarini muqobil ravishda o'sishi va pastroq radiochastotada ishlaydigan ikkinchi (söndürme) osilatori nazorati ostida bostirish imkonini berish edi. Ijobiy fikr-mulohaza o'zgaruvchan potansiyometr tomonidan kiritildi, undan quyidagi tarzda foydalanildi.

RF kuchaytirgich tebranish boshlangunga qadar signal hajmi oshadi. G'oya, tebranish to'xtaguncha nazoratni bekor qilish edi. Biroq, odatda pozitsiya va ta'sir o'rtasida sezilarli histerezis mavjud edi. Hosildorlikning o'sishiga faqat ikkilanish boshlanishidan biroz oldin taraqqiyot to'xtatilgan taqdirdagina erishish mumkin edi, bu esa mahorat va sabr-toqatni talab qiladi.

Ushbu qurilmada sozlangan kuchaytirgich osilator toʻlqin shaklining yarim sikli davomida tebranishni boshlaydi. Bo'shatish davrining "yoqilgan" qismida sozlangan kuchaytirgichning tebranishi sxema shovqinidan eksponent ravishda ko'tariladi. Ushbu tebranishlarning to'liq amplitudaga erishish vaqti sozlangan sxemaning Q qiymatiga proportsionaldir. Shuning uchun, amortizatorning chastotasiga qarab, signal chastotasining o'zgarishi to'liq amplitudaga (logarifmik rejim) erishishi yoki qulab tushishi mumkin.(chiziq rejimi).

Modellarni radio orqali boshqarish uchun 27 MGts chastotali super regenerativ qabul qiluvchining uchta asosiy turi ishlatilgan: qattiq vana qabul qilgich, yumshoq vana qabul qilgich va tranzistorli qabul qilgich.

Odatiy qattiq vana qabul qiluvchi sxemasi rasmda ko'rsatilgan.

Super regenerativ qabul qiluvchi
Super regenerativ qabul qiluvchi

25-150 MGts diapazon uchun radio sxemasi

Ushbu sxemada 25-150 MGts diapazonidagi super regenerativ qabul qiluvchi MFJ-8100 sxemasiga o'xshaydi.

25-150 MGts diapazon uchun radio sxemasi
25-150 MGts diapazon uchun radio sxemasi

Birinchi bosqich umumiy eshik konfiguratsiyasiga ulangan FET tranzistoriga asoslangan. RF kuchaytirgich bosqichi ikkala davrdagi antennadan RF nurlanishining oldini oladi. Super regenerativ detektor umumiy eshik konfiguratsiyasiga ulangan tranzistorga asoslangan. Trim teskari aloqa kuchayishini potansiyometr regeneratsiyani silliq boshqarishni ta'minlaydigan nuqtaga sozlaydi.

Ushbu qabul qilgichning chastota diapazoni 100 MGts dan 150 MGts gacha. Uning sezgirligi 1 mkV dan kam. Bobinlar diametri 12 mm bo'lgan olinadigan ramkaga o'ralgan. Albatta, regeneratorlar va super regeneratorlar radio havaskorlarining kelajagi emas, lekin ular hali ham quyoshda o‘z o‘rniga ega.

315MHz uzatish qurilmasi

315 RF super tiklash moduli
315 RF super tiklash moduli

Mana bu yerda zamonaviy 315 RF super qutqaruv uzatuvchi + qabul qiluvchi modul.

U maksimal ma'lumot uzatish tezligi bilan juda tejamkor simsiz yechimni taqdim etadi4 Kbit/s gacha. Va masofadan boshqarish pulti, elektr eshiklar, panjur eshiklari, derazalar, masofadan boshqarish pulti rozetkasi, LED masofadan boshqarish pulti, stereo masofadan boshqarish va signalizatsiya tizimlari sifatida foydalanish mumkin.

Xususiyatlar:

  • uzatish diapazoni> 500m;
  • sezuvchanlik -103dB, ochiq joylarda, chunki u amplitudali modulyatsiya usuli bilan ishlaydi, shovqin sezgirligi yuqori;
  • ish chastotasi: 315,92 MGts;
  • ish harorati: -10 darajadan +70 darajagacha;
  • uzatish quvvati: 25mVt;
  • Qabul qiluvchining oʻlchami: 30147mm Transmitter hajmi: 1919mm.

433 MGts trubkasi ISM

Super regenerativ quvur qabul qiluvchisi 1 mVt dan kam quvvat sarflaydi va 433 MGts kontaktsiz sanoat, ilmiy va tibbiy tarmoqda ishlaydi. Eng oddiy shaklda, superregenerativ qabul qiluvchida vaqti-vaqti bilan "bo'sh signal" yoki past chastotali signalni yoqadigan va o'chiradigan RF osilatori mavjud. Damping signali osilatorga o'tkazilganda, tebranishlar eksponent ravishda o'sib borayotgan qobiq bilan to'plana boshlaydi. Jeneratorning nominal chastotasida tashqi signaldan foydalanish bu tebranishlar konvertining o'sishini tezlashtiradi. Shunday qilib, dampingli osilator amplitudasining ish sikli qo'llaniladigan radio signalining amplitudasiga mutanosib ravishda o'zgaradi.

Super regenerativ detektorda signalning kelishi signal yo'qligidan ko'ra tezroq chastota tebranishlarini boshlaydi. Super regenerativ detektor AM signallarini qabul qilishi mumkin va u uchun juda mos keladiOOK (yoqish/o'chirish tugmasi) ma'lumotlar signalini aniqlash. Superregenerativ detektor buzilgan ma'lumotlar tizimidir, ya'ni har bir davr RF signalini hisoblaydi va kuchaytiradi. Asl modulyatsiyani to'g'ri tiklash uchun rad etish generatori asl modulyatsiya signalidagi eng yuqori chastotadan bir oz yuqori chastotada ishlashi kerak. Konvert detektori va undan keyin past oʻtkazuvchi filtr qoʻshilishi AM demodulyatsiyasini yaxshilaydi.

Detektor qo'shish
Detektor qo'shish

Qabul qilgichning yuragi Colpitts tomonidan sozlangan, L1, L2, C1, C2 va C3 ketma-ket rezonansi bilan aniqlangan chastotada ishlaydigan an'anaviy LC osilatorini o'z ichiga oladi. Qurilma o'chirilgan bo'lsa, egilish oqimi Q1 generatorni o'chiradi. Kaskadli Q2 va Q3 tranzistorlari antenna kuchaytirgichini hosil qiladi, bu esa qabul qiluvchining shovqin ko'rsatkichini yaxshilaydi va osilator va antenna o'rtasida bir oz chastotali izolyatsiyani ta'minlaydi. Energiyani tejash uchun kuchaytirgich faqat tebranish kuchayganda ishlaydi.

Ultra regenerativ VHF sxemasi

Qabul qilgich 2N2369 tranzistoridan iborat boʻlib, ular birgalikda yuqori chastotali qismni tashkil etuvchi oʻn besh komponent bilan oʻralgan. Ushbu yig'ilish qabul qiluvchining yuragi hisoblanadi. U HF ortishi va demodulyatsiyani ta'minlaydi. Tranzistor kollektoriga o'rnatilgan konfiguratsiyalangan sxema chastotani tanlash imkonini beradi.

Reaksiya toʻplami qisqa toʻlqinlarda quvurli radarlar tomonidan juda erta ishlatilgan. Keyin u 60-yillarning mashhur "uch tranzistorli" suhbat vaqtida topilgan. Ko'pgina 433 MGts masofadan boshqarish pultlari hali ham qo'llaniladiuning. BC337 ning ikkala bosqichi ham past chastotali kuchaytirgichlar bo'lib, ikkinchisi minigarnituralar yoki kichik karnay uchun quvvat beradi. Sozlanishi 22 kŌ qarshilik 2N2369 tranzistorining qutblanishini moslashtirib, uning ishlashiga xalaqit beradigan tebranishlardan qochib, eng yaxshi javob nuqtasini olish uchun sezgirlik va past buzilishlarni birlashtiradi.

Ovoz chastotasi tiklanadi
Ovoz chastotasi tiklanadi

Ovoz chastotasi 4,7 kŌ rezistor orqali tiklanadi, so'ngra yuqori chastotali kommutatsiya javobini bartaraf qilish uchun past chastotali filtrdan o'tkaziladi. Birinchi tranzistor BC337 BF oldindan kuchaytirilishini ta'minlaydi. Kollektor va uning bazasi orasiga o'rnatilgan 4,7nF kondansatör past chastotali filtr vazifasini bajaradi, yuqori chastotali qoldiqlarni yo'q qiladi va balandliklarni cheklaydi. 10 kŌ qarshilik oxirgi bosqichning kuchayishini va shuning uchun ovoz balandligini nazorat qiladi.

DIY radio yig'ish

Super-regenerativ VHF sxemasi
Super-regenerativ VHF sxemasi

DIY 315MHz Super Regenerativ qabul qilgich uchun barcha komponentlar tenglikni tengligiga o'rnatilgan bo'lishi va to'sar bilan qilingan izlar bo'lishi kerak. Keng zamin rejasi yig'ilishning (elektr) barqarorligi uchun ajralmas hisoblanadi. Misga nusxa ko'chirishni osonlashtirish uchun sxemaning fotosurati chop etiladi, plastinka ustiga qo'yiladi va varaqdagi yo'llarning uchlarini nuqta bilan belgilang. Ohmmetrdagi yo'llarning izolyatsiyasini tekshirgandan so'ng, simlarni ulash sxemaga muvofiq amalga oshiriladi.

Sxema komponentlarini radio do'konlarida yoki onlayn xarid qilish oson. Sizga 50 yoki 100 ohmli dinamik kerak. Siz ham mumkinAksariyat eski tranzistorli stantsiyalarda joylashgan pastga tushirish transformatorini o'rnatish orqali 8 ohmli karnaydan foydalaning yoki 8 ohmli dinamikni ulang, lekin ovoz darajasi pastroq bo'ladi. Yig'ish yaxshi zamin rejasi bilan ixcham bo'lib qolishi kerak. Shuni esdan chiqarmaslik kerakki, simlar va ulanishlar yuqori chastotalarda o'z-o'zidan ishlaydigan ta'sirga ega. Akkord bobini 0,8 mm simning 5 burilishiga ega (telefon liniyasi simlari). Kondensator yuqoridan ikkinchi burilishda antennaga ketma-ket ulangan.

Antenna uzunligi taxminan yigirma santimetr bo'lgan qattiq simdan (1,5 mm2) iborat. Ko'proq qilish kerak emas, "chorak to'lqin" reaktsiyani buzadi. 1 nF dekuplaj kondensatori talab qilinadi. Chok bobini (yuqori chastotali blokirovka) VK200 turiga kiradi. Agar radio havaskor uni topa olmasa, siz kichik ferrit trubkasida uch yoki to'rtta burilish simini yasashingiz mumkin. Va siz o'zingizning xohishingizga ko'ra va ulanish sxemasiga muvofiq maxsus yig'ish sxemasini tanlashingiz mumkin.

Sxemaning toʻgʻri kiritilishi

VHF super regenerativ qabul qiluvchini oʻrnatish tartibi:

  1. Sxemani yoqing. Ta'minot oqimi taxminan o'ttiz milliamper.
  2. Oʻngga sozlanishi rezistorni (tovush balandligini) soat miliga teskari tomonga toʻliq burang.
  3. Keyin naushnik yoki karnaydagi shovqinni eshitishingiz kerak. Aks holda, ovoz eshitilguncha sozlanishi qarshilikni aylantiring.
  4. Minimal buzilish bilan yaxshi sezgirlik olish uchun oʻrta emissiya sozlashni yaxshilang.
  5. Kimgayuqori shovqinni olib tashlash uchun antennani kamaytirishingiz kerak.

144 MGts ultra regenerativ qabul qiluvchi sxemasi.

144 MGts chastotali qabul qiluvchi sxema
144 MGts chastotali qabul qiluvchi sxema

Ehtiyot choralari: Qurilma shovqin chiqaradi, uni boshqa qabul qiluvchi yaqinida ishlatmang.

Tavsiya: