Princip superheterodynového přijímače

Existuje několik schémat pro konstrukci rádiových přijímačů. A nezáleží na tom, za jakým účelem jsou používány - jako přijímač vysílacích stanic nebo signál v balíčku řídicího systému. Existují superheterodynové přijímače a přímé zesílení. V obvod přijímače

Vlastnosti superheterodyn

Vzhledem k tomu, že se mohou vyskytovat parazitní kmity, je možnost zesílení vysokofrekvenčních kmitů v malém rozsahu omezena. To platí zejména při konstrukci krátkovlnných přijímačů. Jako vysokofrekvenční zesilovač je nejlepší použít rezonanční vzory. Ale v nich je nutné provést úplné opětovné ladění všech oscilačních obvodů, které jsou v konstrukci přítomné, se změnou frekvence.

V důsledku toho se konstrukce rádiového přijímače stává mnohem komplikovanějším, stejně jako jeho použití. Tyto nevýhody však lze eliminovat metodou přeměny přijatých kmitů na jednu stabilní a pevnou frekvenci. A frekvence je obvykle nižší, což umožňuje dosažení vysoké úrovně zesílení. Na této frekvenci je naladěn rezonanční zesilovač. Taková technika se používá v moderních superheterodynových přijímačích. Pouze pevná frekvence se nazývá střední frekvence.

Metoda převodu frekvence

A nyní musíme zvážit výše zmíněnou metodu konverze kmitočtu v rádiových přijímačích. Předpokládejme, že existují dva typy kmitů, jejich frekvence jsou různé. Když jsou přidány tyto kmity, dojde k bití. Signál navíc, který zvyšuje amplitudu, se snižuje. Pokud věnujete pozornost grafu, který charakterizuje tento jev, můžete vidět úplně jinou dobu. A toto je doba bití. Navíc je toto období mnohem větší než analogická charakteristika jakékoliv oscilace, která se vyvinula. Proto, s frekvencemi celá cesta kolem - pro součet kmitů to je menší.

Frekvence tahu se snadno vypočítá. To se rovná rozdílu kmitočtů kmitů, které jsou přidány. Se zvyšujícím se rozdílem se zvyšuje četnost úderů. Z toho vyplývá, že při výběru poměrně velkého rozdílu v kmitočtových součástech se získají vysokofrekvenční kmity. Například existují dvě kmity - 300 metrů (to je 1 MHz) a 205 metrů (to je 1, 46 MHz). Při přidání se ukázalo, že kmitočet bude 460 kHz nebo 652 metrů.

Detekce

Ale u přijímačů typu superheterodynu musí být detektor. Beaty, které jsou získány v důsledku přidání dvou různých kmitů, mají čas. A zcela odpovídá střední frekvenci. Nejedná se však o harmonické kmity střední frekvence, aby bylo možné je získat, je nutné provést detekční postup. Mějte na paměti, že modulovaný signál detekuje pouze kmity s modulační frekvencí. Ale v případě beatů je vše trochu jiné - existuje výběr kmitů tzv. Rozdílové frekvence. To se rovná rozdílům frekvencí, které se přidávají. Tato metoda transformace se nazývá metoda heterodynu nebo míchání.

Implementace metody při provozu přijímače

Řekněme, že rádiový obvod přijímá kmitání z rozhlasové stanice. Pro realizaci transformací je nutné vytvořit několik pomocných vysokofrekvenčních kmitů. Dále je vybrána frekvence místního oscilátoru. V tomto případě by rozdíl v podmínkách frekvencí měl být například 460 kHz. Poté je třeba přidat kmity a aplikovat je na detektor (nebo polovodič). To vede k rozdílu frekvence kmitání (460 kHz) ve smyčce připojené k anodovému obvodu. Je třeba věnovat pozornost tomu, že tento obvod je naladěn na provoz při rozdílné frekvenci.

Pomocí vysokofrekvenčního zesilovače můžete udělat konverze signálu. Jeho amplituda se značně zvyšuje. Zesilovač používaný pro tento účel je zkratován jako IF zesilovač (mezifrekvenční zesilovač). Může se nalézt u všech přijímačů typu superheterodynu.

Praktická schéma na triodě

Aby bylo možné provést konverzi kmitočtu, lze použít jeden nejjednodušší obvod na jedné třídrové lampě. Oscilace, které pocházejí z antény pomocí cívky, spadají na kontrolní mřížku detektoru. Místní oscilátor obdrží samostatný signál a překrývá hlavní signál. V anodovém obvodu detektorové lampy je nainstalován oscilační obvod - je nastaven na rozdílovou frekvenci. Při detekci se získají kmity, které jsou dále zesilovány v IF zesilovači.

Ale návrhy na rádiové trubice se dnes velmi vzácně používají - tyto prvky jsou zastaralé, čímž jsou problematické. Ale je vhodné, aby zvážily všechny fyzické procesy, které se vyskytují ve stavbě. často používaný jako detektor pro heptidy, triody-heptidy, pentody. Obvod na polovodičové triodě je velmi podobný obvodu, ve kterém je použita lampa. Napájecí napětí je menší a údaje o vinutí induktorů.

IF na heptodách

Gepodod je lampa s několika mřížkami, katody a anody. Ve skutečnosti se jedná o dvě radiové trubice uzavřené v jedné skleněné lahvičce. Tok elektronů těchto lamp je také běžný. V první lampě je buzení kmitů - to vám umožní zbavit se použití samostatného heterodynu. Ale ve druhém mixu oscilace přicházejí z antény a heterodynu. Získané tóny, z nich vzniká výběr kmitů s rozdílnou frekvencí.

Obvykle jsou lampy na obvodech odděleny přerušovanou čarou. Dvě spodní okra jsou připojeny k katodě pomocí několika prvků - získává se klasická zpětnovazební schéma. Ale řídící mřížka lokálního oscilátoru je připojena k oscilačnímu obvodu. Při zpětné vazbě dochází k výskytu proudu a kmitů.

Proud prochází druhou mřížkou a kmity jsou přenášeny na druhou svítilnu. Všechny signály, které pocházejí z antény, jsou přiváděny do čtvrté mřížky. Mřížky č. 3 a č. 5 jsou navzájem propojeny uvnitř čepičky a mezi nimi je konstantní napětí. Jedná se o originální obrazovky umístěné mezi dvěma lampami. Výsledkem je, že druhá lampa je zcela stíněná. Nastavení superheterodynového přijímače se obvykle nevyžaduje. Hlavní věcí je konfigurace pásmových filtrů.

Procesy probíhající v systému

Proud osciluje, jsou vytvářeny první lampou. V takovém případě se změní všechny parametry druhé radiové lampy. To je to, že se mísí všechny vibrace - z antény a místního oscilátoru. Vzniká kmitání s rozdílnou frekvencí. V řetězci anody je zapnut oscilační obvod, který je naladěn na tuto frekvenci. Dále se z anodového proudu extrahuje anoda. A po těchto procesech je signál zaslán na vstup z IF zesilovače.

S pomocí speciálních konverzních výbojek je konstrukce superheterodynu značně zjednodušena. Počet lamp se snižuje, několik potíží, které mohou vzniknout při provozování obvodu pomocí samostatného lokálního oscilátoru, jsou eliminovány. Všechno, které se uvažuje výše, se týká transformací nemodulované oscilace (bez řeči a hudby). Je mnohem jednodušší zvážit princip přístroje.

Modulované signály

V případě přeměny modulované kmity se vše dělá trochu jinak. Oscilace lokálního oscilátoru mají konstantní amplitudu. Kolísání IF a beatů je modulováno, stejně jako v dopravci. Chcete-li konvertovat modulovaný signál na zvuk, je nutné další detekci. Z tohoto důvodu je při superheterodynových přístrojích HF po zesílení proveden signál na druhý detektor. A až poté je modulační signál přiváděn do headsetu nebo do vstupu ULF (nízkofrekvenční zesilovač).

V konstrukci IF zesilovače je jedna nebo dvě kaskády rezonančního typu. Obvykle se používají přizpůsobené transformátory. Dále jsou naladěny dvě vinutí naráz a nikoli jedna. Díky tomu je možné dosáhnout výhodnějšího tvaru rezonanční křivky. Zvyšuje citlivost a selektivitu přijímajícího zařízení. Tyto transformátory, ve kterých jsou vinutí naladěny, se nazývají pásmové filtry. Jsou upraveny pomocí nastavitelného jádra nebo trimmerového kondenzátoru. Jsou nakonfigurovány jednou a při provozu přijímače se nemusí dotýkat.

Frekvence LO

A teď se zamyslíme nad jednoduchým superheterodynním přijímačem na lampě nebo tranzistoru. Frekvence místního oscilátoru můžete měnit v požadovaném rozsahu. A musí být zvolena tak, aby se případné kolísání frekvence, které přicházejí od antény, obdrží stejnou hodnotu mezifrekvence. Při realizován superheterodyn ladění probíhá hodí amplifikovaných kmitání pro konkrétní rezonanční zesilovače. Ukazuje se, že jasnou výhodu - není potřeba konfigurovat celou řadu mezhdulampovyh kmitajících obvodů. Stačí nakonfigurovat obvod heterodynu a vstupní smyčku. Existuje značné zjednodušení nastavení.

Střední frekvence

Chcete-li získat pevnou IF při provozu na libovolné frekvenci, která je v provozním rozsahu přijímače, je nutné posunout oscilace lokálního oscilátoru. Pravidelně se v superheterodynových rádiích používá frekvence IF 460 kHz. Mnohem méně běžně používané 110 kHz. Tato frekvence zobrazuje rozdíl mezi pásmem LO a vstupní smyčkou.

Pomocí rezonančního zesílení se zvyšuje citlivost a selektivita zařízení. A pomocí transformace přicházející oscilace je možné zlepšit index selektivity. Velmi často dvě rozhlasová stanice, pracující poměrně blízko (ve frekvenci), vzájemně narušují. Takové vlastnosti byste měli vzít v úvahu, pokud plánujete sestavit self-made superheterodyne přijímač.

Jak přijímáte stanice?

Nyní můžeme uvažovat o konkrétním příkladu, abychom porozuměli principu fungování superheterodynového přijímače. Předpokládejme, že je použito IF 460 kHz. Stanice pracuje s frekvencí 1 MHz (1000 kHz). A brání ji slabá stanice, která vysílá frekvenci 1010 kHz. Rozdíl v kmitočtech je 1%. Aby bylo dosaženo IF 460 kHz, je nutné nakonfigurovat lokální oscilátor na frekvenci 1,46 MHz. V tomto případě vysílá interferující rádio IF pouze 450 kHz.

A nyní vidíte, že signály obou stanic se liší o více než 2%. Dva signály uprchly, to se stalo s použitím frekvenčních měničů. Přijetí hlavní stanice bylo zjednodušeno, zlepšila se selektivita radiového přijímače.

Nyní znáte všechny principy superheterodynových přijímačů. V moderních rozhlasových stanicích je vše mnohem jednodušší - pro budování je třeba použít pouze jeden čip. A na tom na polovodičovém čipu jsou sestaveny několik zařízení - detektory, heterodyny, zesilovače HF, LF, IF. Zbývá pouze přidat oscilační obvod a několik kondenzátorů, odporů. A je sestaven plnohodnotný přijímač.