Princip superheterodinske prijamnika

Postoji nekoliko shema za izgradnju radijskih prijemnika. Štoviše, nije bitno za koju svrhu se koriste kao prijemnik emitiranih postaja ili signal u kompletnom skupu upravljačkih sustava. Postoje superheterodinski prijemnici izravnog pojačanja. U shemi prijamnika izravnog pojačanja koristi se samo jedan tip pretvarača oscilacija - ponekad čak i najjednostavniji detektor. U biti, radi se o prijemniku detektora, koji je tek neznatno poboljšan. Ako obratite pozornost na dizajn radija, možete vidjeti da u početku postoji pojačanje visokofrekventnog signala, a nakon - niske frekvencije (za izlaz na zvučnik).


Značajke superheterodina

Zbog činjenice da se mogu pojaviti parazitske oscilacije, postoji ograničenje mogućnosti pojačavanja visokofrekventnih oscilacija u malim granicama. To je osobito istinito u konstrukciji prijemnika kratkog vala. Kao pojačalo visokih frekvencija najbolje je koristiti rezonantne strukture. Ali u njima je potrebno izvršiti potpunu rekonfiguraciju svih oscilatornih krugova koji su u projektu, s promjenom frekvencije.
Prema tome, dizajn radio prijemnika je znatno kompliciran, kao i njegova uporaba. No, ovi se nedostaci mogu eliminirati metodom pretvaranja prihvaćenih oscilacija u jednu stabilnu i fiksnu frekvenciju. A učestalost se obično smanjuje, što vam omogućuje postizanje visoke razine dobiti. Na toj je frekvenciji postavka postavljenarezonantno pojačalo. Ova se tehnika koristi u suvremenim superheterodinskim prijemnicima. Samo fiksna frekvencija naziva se srednja.


Metoda pretvorbe frekvencije

I sada moramo uzeti u obzir gore spomenutu metodu pretvorbe frekvencije u radio prijamnicima. Pretpostavimo da postoje dvije vrste oscilacija, frekvencije su različite. Prilikom sastavljanja tih vibracija dolazi do premlaćivanja. Signal pri kompilaciji se tada povećava amplitudom, a zatim se smanjuje. Ako pogledate grafikon koji karakterizira ovaj fenomen, možete vidjeti potpuno drugo razdoblje. A ovo je razdoblje provedbe bitova. A ovo je razdoblje mnogo više od slične karakteristike bilo koje fluktuacije koja je nastala. Prema tome, frekvencije su suprotne - zbroj oscilacija je manji.
Učestalost premlaćivanja dovoljno je jednostavna za izračun. Ona je jednaka razlici u frekvenciji nastalih oscilacija. Štoviše, s povećanjem razlike, povećava se učestalost bitova. Iz toga slijedi da se pri izboru relativno velike razlike u frekvencijskim uvjetima dobivaju visokofrekventni otkucaji. Na primjer, postoje dvije fluktuacije - 300 metara (to je 1 MHz) i 205 metara (to je 146 MHz). Prilikom kompilacije ispada da će frekvencija udaranja biti 460 kHz ili 652 metra.

Detekcija

Međutim, u prijemnicima superheterodina je potreban detektor. Otkucaji dobiveni kao rezultat dvije različite oscilacije imaju razdoblje. I to u potpunosti odgovara srednjoj frekvenciji. No, to nije harmonijska fluktuacija međufrekvencije, da bi se dobila, potrebno je provesti postupak detekcije. Obratite pozornost na to iz moduliranog signaladetektor alocira samo oscilacije s frekvencijom modulacije. Ali u slučaju premlaćivanja, sve malo drugačije - postoji vibracija tzv. Frekvencijske razlike. Izjednačena je s razlikom u frekvenciji. Ova metoda transformacije naziva se metoda heterodinamike ili miješanja.

Realizacija metode pri radu prijemnika

Pretpostavimo da se u radijskom krugu javljaju oscilacije radijske postaje. Da bi pretvorbe, morate stvoriti nekoliko pomoćnih visoke frekvencije oscilacije. Tada je odabrana heterodinska frekvencija. Istovremeno, razlika u frekvencijskim uvjetima trebala bi biti, na primjer, 460 kHz. Zatim morate dodati vibracije i primijeniti ih na svjetiljku detektora (ili poluvodiča). U tom slučaju se dobiva razlika frekvencija oscilacija (vrijednost 460 kHz) u krugu spojenom s lancem anode. Morate obratiti pozornost na činjenicu da je ovaj sklop konfiguriran za rad na frekvenciji razlike.
Pomoću pojačala visokih frekvencija možete izvršiti konverziju signala. Njegova je amplituda znatno povećana. Pojačalo koje se koristi za to je skraćeno kao RANGE (pojačalo srednje frekvencije). Može se naći u svim prijemnicima superheterodinskog tipa.

Praktična shema na triodu

Kako bi se izvršila konverzija frekvencije, može se koristiti najjednostavnija shema na triodu jedne žarulje. Fluktuacije koje dolaze iz antene uz pomoć svitka padaju na upravljačku rešetku svjetla detektora. Od heterodina postoji poseban signal, on se postavlja na podglavni. U anodnom lancu svjetla detektora postavljen je oscilatorni krug - podešen je na frekvenciju razlike. Kada otkrijete fluktuacije koje se pojačavaju u RANGE. No, dizajni na radio svjetiljkama danas se vrlo rijetko koriste - ovi su elementi zastarjeli i teško ih je dobiti. No, njima je prikladno razmotriti sve fizičke procese koji se pojavljuju u dizajnu. Često se koristi kao heptode detektora, triode-heptode, pentode. Krug u poluvodičkom triodu vrlo je sličan onom u kojem se koristi svjetiljka. Napon napajanja je manji i podaci o namotima zavojnica induktora.

IF u heptodama

Heptoda je svjetiljka s nekoliko rešetki, katoda i anoda. Zapravo, to su dvije radijske svjetiljke, zatvorene u jednu staklenu žarulju. Elektronski protok ovih svjetiljki je također čest. U prvoj svjetiljci postoji pobuda oscilacija - to vam omogućuje da se riješite upotrebe odvojenog heterodina. Ali druga miješa fluktuacije koje dolaze iz antene i heterodine. Tu su otkucaji, od njih je dodjela oscilacija s frekvencijom razlike.
U pravilu, žarulje su podijeljene u krugove s točkastom crtom. Dvije donje rešetke povezane su s katodom s nekoliko elemenata - dobiva se klasični povratni krug. Ali kontrolna mreža izravno povezuje heterodinu s oscilatornim krugom. U prisutnosti povratne veze postoji struja i oscilacija. Struja prodire kroz drugu rešetku i dolazi do prijenosa oscilacija na drugu svjetiljku. svesignali koji dolaze iz antene dolaze u četvrtu mrežu. Rešetke broj 3 i broj 5 međusobno su spojene unutar utičnice i postoji konstantan napon. To su vrste zaslona koji se nalaze između dvije svjetiljke. Kao rezultat toga, ispada da je druga žarulja potpuno zaštićena. Podešavanje superheterodinske prijemnika obično nije potrebno. Glavna stvar je postaviti pojasne filtre.

Procesi koji se javljaju u shemi

Struja stvara oscilacije tako da ih stvara prva svjetiljka. U tom slučaju dolazi do promjene svih parametara druge radio žarulje. U njoj se miješaju sve vibracije - od antene i heterodine. Postoji generacija oscilacija s frekvencijom razlike. Anodni krug uključuje oscilatorni krug - može se konfigurirati upravo na ovoj frekvenciji. Zatim dolazi do pražnjenja struje anodnih oscilacija. I već nakon tih procesa dolazi do signala na ulazu RANGE-a.
Uz pomoć posebnih pretvorničkih svjetiljki, postoji značajna pojednostavljenja strukture superheterodina. Broj žarulja se smanjuje, eliminirajući neke od poteškoća koje se mogu pojaviti pri radu kruga pomoću jednog heterodina. Sve o čemu smo već govorili odnosi se na transformacije nemoduliranih fluktuacija (bez jezika i glazbe). Mnogo je lakše uzeti u obzir načelo uređaja.

Modulirani signali

U slučaju da se modulirana oscilacija pretvori, sve se radi malo drugačije. Oscilacija heterodina ima stalnu amplitudu. Fluktuacije IF-a i otkucaja se moduliraju, kao iu nosaču. upretvaranje moduliranog signala u zvuk zahtijeva drugu detekciju. Iz tog razloga, u superheterodinim KV prijemnicima, nakon provedenog pojačanja, signal se šalje drugom detektoru. Tek nakon toga modulacijski signal šalje se na glavni telefon ili ULF ulaz (niskofrekventno pojačalo). U konstrukciji vrpce nalazi se jedna ili dvije kaskade rezonantnog tipa. Tipično se koriste ugrađeni transformatori. Štoviše, postavka je napravljena odmah dva namota, a ne jedan. Zahvaljujući tome možete postići povoljniji oblik rezonantne krivulje. Osjetljivost i selektivnost prijemnog uređaja se povećavaju. Ovi transformatori, u kojima su namoti konfigurirani, nazivaju se pojasnim filterima. Konfiguriraju se pomoću podesive jezgre ili kondenzatora. Konfiguriraju se jednom i tijekom rada prijemnika ne moraju se dodirivati.

Homodina frekvencija

A sada razmotrimo jednostavan superheterodinski prijemnik na svjetiljci ili tranzistoru. Možete mijenjati frekvenciju heterodina u željenom rasponu. I treba ga odabrati tako da s bilo kakvim fluktuacijama frekvencije koje dolaze iz antene, isto značenje srednje frekvencije. Kada se izvede superheterodinska postavka, frekvencija pojačanih oscilacija se prilagođava specifičnom rezonantnom pojačalu. Očigledna je prednost - nema potrebe za podešavanjem velikog broja oscilacijskih krugova. Dovoljno za postavljanjelokalne petlje i ulaz. Postoji značajno pojednostavljenje postavljanja.

Srednja frekvencija

Da bi se dobila fiksna IF na bilo kojoj frekvenciji koja je u radnom području prijemnika, mora se pomaknuti oscilacija heterodine. U pravilu, superheterodinski radio-uređaji koriste IF-om jednak 460 kHz. Mnogo manje se koristi 110 kHz. Ova frekvencija pokazuje vrijednost heterodinskih i ulaznih petlji.
S rezonantnim pojačanjem povećava se osjetljivost i selektivnost uređaja. I zahvaljujući korištenju transformacije dolazi do oscilacije moguće poboljšati pokazatelj selektivnosti. Vrlo često se dvije radio stanice koje rade relativno blizu (u frekvenciji) međusobno ometaju. Ta svojstva treba uzeti u obzir ako planirate sastaviti samoproizvodni superheterodinski prijemnik.

Kako prijem stanica

Sada možete uzeti u obzir specifičan primjer za razumijevanje principa superheterodinske prijemnike. Pretpostavimo da koristimo IF jednako 460 kHz. Stanica radi na frekvenciji od 1 MHz (1000 kHz). I ometa ga slaba stanica, za koju se kaže da je na frekvenciji od 1010 kHz. Razlika u učestalosti iznosi 1%. Da bi se postigao IF jednak 460 kHz, potrebno je prilagoditi lokalni oscilator na 146 MHz. U tom slučaju radio stanica sprječava da IF bude jednaka samo 450 kHz.
I sada možete vidjeti da se signali dviju postaja razlikuju za više od 2%. Dva signala su se razišla, to se dogodilo uz pomoć pretvaračafrekvencija. Prijem glavne postaje je pojednostavljen, selektivnost radija je poboljšana. Sada znate sve principe superheterodinskih prijemnika. U modernim radio-uređajima sve je mnogo lakše - morate koristiti samo jedan čip. I u njemu se na kristal poluvodiča prikupljaju nekoliko uređaja - detektori, heterodina, pojačala, RF, niske frekvencije, IF. Ostaje samo dodavanje vibracijskog kruga i nekoliko kondenzatora, otpornika. I kompletan prijemnik je sastavljen.

Povezane publikacije