Uzun bir süre boyunca radyolar, insanlığın en önemli icatları listesinin başında yer aldı. Bu tür ilk cihazlar şimdi modern bir şekilde yeniden yapılandırıldı ve değiştirildi, ancak montaj şemalarında çok az şey değişti - aynı anten, aynı topraklama ve gereksiz bir sinyali filtrelemek için bir salınım devresi. Şüphesiz, radyonun yaratıcısı Popov'un zamanından beri planlar çok daha karmaşık hale geldi. Takipçileri, daha iyi ve daha enerji yoğun bir sinyal üretmek için transistörler ve mikro devreler geliştirdiler.
Basit desenlerle başlamak neden daha iyidir?
Basit bir radyo devresini anlıyorsanız, montaj ve çalıştırma alanında başarıya giden yolun çoğuna zaten hakim olunduğundan emin olabilirsiniz. Bu yazıda, bu tür cihazların çeşitli şemalarını, oluşum tarihçesini ve ana özelliklerini analiz edeceğiz: frekans, aralık, vb.
Tarihsel arka plan
7 Mayıs 1895 radyonun doğum günü olarak kabul edilir. Bu gün, Rus bilim adamı A. S. Popov, aparatını Rus Fiziksel ve Kimyasal Kongresi'nde gösterdi.toplum.
1899 yılında, Hogland adası ile Kotka şehri arasında 45 km uzunluğundaki ilk radyo iletişim hattı inşa edildi. Birinci Dünya Savaşı sırasında, doğrudan amplifikasyon alıcısı ve vakum tüpleri yaygınlaştı. Düşmanlıklar sırasında, bir radyonun varlığının stratejik olarak gerekli olduğu kanıtlandı.
1918'de aynı anda Fransa, Almanya ve ABD'de bilim adamları L. Levvy, L. Schottky ve E. Armstrong süperheterodin alma yöntemini geliştirdi, ancak zayıf vakum tüpleri nedeniyle bu ilke yalnızca 1930'lar.
Transistör cihazları 50'li ve 60'lı yıllarda ortaya çıktı ve gelişti. İlk yaygın olarak kullanılan dört transistörlü radyo alıcısı olan Regency TR-1, Alman fizikçi Herbert Matare tarafından sanayici Jacob Michael'ın desteğiyle oluşturuldu. 1954'te ABD'de satışa çıktı. Tüm eski radyolar transistör kullanırdı.
70'lerde, entegre devrelerin incelenmesi ve uygulanması başladı. Alıcılar artık harika düğüm entegrasyonu ve dijital sinyal işleme ile gelişiyor.
Enstrüman özellikleri
Hem eski hem de modern radyoların belirli özellikleri vardır:
- Hassasiyet - zayıf sinyalleri alma yeteneği.
- Dinamik aralık - Hertz cinsinden ölçülür.
- Gürültü bağışıklığı.
- Seçicilik (seçicilik) - yabancı sinyalleri bastırma yeteneği.
- Dahili gürültü seviyesi.
- İstikrar.
Bu özellikleryeni nesil alıcılarda değişiklik yapmak ve performanslarını ve kullanım kolaylığını belirlemek.
Radyolar nasıl çalışır
En genel haliyle, SSCB'nin radyo alıcıları aşağıdaki şemaya göre çalıştı:
- Elektromanyetik alandaki dalgalanmalar nedeniyle antende alternatif bir akım belirir.
- Salınımlar, bilgileri gürültüden ayırmak için filtrelenir (seçicilik), yani önemli bileşeni sinyalden çıkarılır.
- Alınan sinyal sese dönüştürülür (radyo olması durumunda).
Benzer bir prensibe göre, bir TV'de bir görüntü belirir, dijital veriler iletilir, radyo kontrollü ekipman çalışır (çocuk helikopterleri, arabalar).
İlk alıcı daha çok içinde iki elektrot ve talaş bulunan bir cam tüp gibiydi. Çalışma, yüklerin metal tozu üzerindeki etkisi ilkesine göre gerçekleştirildi. Alıcı, talaşın birbiriyle zayıf teması nedeniyle modern standartlara göre (1000 ohm'a kadar) büyük bir dirence sahipti ve yükün bir kısmı dağıldığı hava sahasına kaydı. Zamanla, bu talaşın yerini bir salınım devresi ve enerjiyi depolamak ve aktarmak için transistörler aldı.
Alıcının bireysel devresine bağlı olarak, içindeki sinyal, genlik ve frekans, amplifikasyon, daha fazla yazılım işleme için sayısallaştırma vb. ile ek filtrelemeden geçebilir. Basit bir radyo alıcı devresi, tek bir sinyal işleme sağlar.
Terminoloji
En basit haliyle bir salınım devresine bobin denir vekondansatör devrede kapalı. Bunların yardımıyla, gelen tüm sinyallerden devrenin doğal salınım frekansı nedeniyle isteneni seçmek mümkündür. SSCB'nin radyo alıcıları ve modern cihazlar bu segmente dayanmaktadır. Nasıl çalışıyor?
Kural olarak, radyo alıcıları, sayısı 1 ila 9 arasında değişen pillerle çalışır. basit radyo alıcı devresi gerektirir, daha uzun süre çalışacaktır.
Alınan sinyallerin frekansına göre, cihazlar aşağıdaki tiplere ayrılır:
- Uzun dalga (LW) - 150 ila 450 kHz (iyonosferde kolayca dağılır). Şiddeti mesafeyle azalan yer dalgaları önemlidir.
- Orta dalga (MW) - 500 ila 1500 kHz (gün boyunca iyonosferde kolayca dağılır, ancak geceleri yansıtılır). Gündüz saatlerinde menzil yer dalgalarıyla, geceleri ise yansıyan dalgalarla belirlenir.
- Kısa dalga (HF) - 3 ila 30 MHz arasında (inmezler, yalnızca iyonosfer tarafından yansıtılırlar, bu nedenle alıcının etrafında bir radyo sessizliği bölgesi vardır). Düşük verici gücüyle kısa dalgalar uzun mesafeler kat edebilir.
- Ultra kısa dalga (VHF) - 30 ila 300 MHz arası (kural olarak yüksek nüfuz etme kabiliyetine sahiptir, iyonosfer tarafından yansıtılır ve engellerin etrafından kolayca geçer).
- Yüksek frekans (HF) - 300 MHz'den 3 GHz'e (hücresel iletişimde ve Wi-Fi'de kullanılır, görüş mesafesinde çalışır, engellerin etrafından dolaşmayın vedoğrusal olarak yayılır).
- Aşırı yüksek frekans (EHF) - 3 ila 30 GHz arası (uydu iletişimi için kullanılır, engellerden yansıtılır ve görüş alanı içinde çalışır).
- Hiper yüksek frekans (HHF) - 30 GHz'den 300 GHz'e (engellerin etrafından dolaşmayın ve ışık gibi yansıtılır, çok sınırlı olarak kullanılır).
HF, MW ve LW kullanırken, istasyondan uzaktayken yayın yapılabilir. VHF bandı sinyalleri daha spesifik olarak alır, ancak istasyon yalnızca bunu destekliyorsa, diğer frekansları dinlemek çalışmayacaktır. Alıcı, müzik dinlemek için bir oynatıcı, uzak yüzeylerde görüntülemek için bir projektör, bir saat ve bir çalar saat ile donatılabilir. Bu tür eklemelerle radyo alıcı devresinin açıklaması daha karmaşık hale gelecektir.
Radyo alıcılarına bir mikroçipin eklenmesi, sinyal alım yarıçapını ve frekansını önemli ölçüde artırmayı mümkün kıldı. Başlıca avantajları, nispeten düşük enerji tüketimi ve taşıma için uygun olan küçük boyuttur. Mikro devre, sinyal alt örneklemesi ve çıkış verilerinin okunabilirliği için gerekli tüm parametreleri içerir. Dijital sinyal işleme, modern cihazlara hakimdir. SSCB'nin radyo alıcıları yalnızca bir ses sinyali iletmek için tasarlandı, yalnızca son yıllarda alıcıların cihazı gelişti ve daha karmaşık hale geldi.
En basit alıcı şemaları
Bir ev kurmak için en basit radyo alıcısının şeması, SSCB günlerinde geliştirildi. O zaman, şimdi olduğu gibi, cihazlar dedektör, doğrudan amplifikasyon, doğrudan dönüştürme,süperheterodin tipi, refleks, rejeneratif ve süper rejeneratif. Algılama ve montajda en basit olanı, radyonun gelişiminin 20. yüzyılın başında başladığı düşünülebilecek dedektör alıcılarıdır. İnşa edilmesi en zor olanı, mikro devrelere ve birkaç transistöre dayalı cihazlardı. Ancak, bir şemayı anlarsanız, diğerleri artık sorun olmayacaktır.
Basit dedektör alıcısı
En basit radyo alıcısının devresi iki parça içerir: bir germanyum diyot (D8 ve D9 yapacaktır) ve yüksek dirençli bir ana telefon (TON1 veya TON2). Devrede salınım devresi olmadığı için belirli bir alanda yayın yapan belirli bir radyo istasyonunun sinyallerini yakalayamayacak, ancak asıl görevi ile başa çıkacaktır.
Çalışmak için bir ağaca fırlatabileceğiniz iyi bir antene ve bir topraklama kablosuna ihtiyacınız var. Emin olmak için onu büyük bir metal parçaya (örneğin bir kovaya) tutturmak ve yere birkaç santimetre gömmek yeterlidir.
Salınım devresi seçeneği
Seçiciliği tanıtmak için önceki devrede, bir salınım devresi oluşturarak bir indüktör ve bir kapasitör ekleyebilirsiniz. Artık isterseniz belirli bir radyo istasyonunun sinyalini yakalayabilir ve hatta yükseltebilirsiniz.
Valf rejeneratif kısa dalga alıcısı
Devresi oldukça basit olan valf telsizleri, amatör istasyonlardan kısa mesafelerde - VHF'den menzillerde sinyal almak için yapılmıştır.(ultra kısa dalga) ila LW (uzun dalga). Bu devrede parmak tipi pil lambaları çalışmaktadır. En iyiyi VHF'de üretirler. Ve anot yükünün direnci düşük frekansla kaldırılır. Tüm detaylar şemada gösterilmiştir, sadece bobinler ve bir jikle ev yapımı olarak kabul edilebilir. Televizyon sinyallerini almak istiyorsanız, L2 bobini (EBF11) 15 mm çapında ve 1,5 mm tel ile 7 dönüşten oluşur. Amatör bir alıcı için 5 tur yeterli olacaktır.
İki transistörlü doğrudan amplifikasyon radyosu
Devre, bir manyetik anten ve iki aşamalı bir bas amplifikatörü içerir - bu, radyo alıcısının ayarlanmış bir giriş salınım devresidir. İlk aşama, RF modülasyonlu sinyal dedektörüdür. İndüktör, 10 mm çapında ve 40 uzunluğunda bir ferrit çubuk üzerine PEV-0, 25 tel (altıncı dönüşten şemaya göre alttan bir musluk var) ile 80 turda sarılır.
Böyle basit bir radyo devresi, yakındaki istasyonlardan gelen güçlü sinyalleri tanımak için tasarlanmıştır.
Süper üretken FM cihazı
FM alıcısı, E. Solodovnikov modeline göre monte edilmiştir, montajı kolaydır, ancak yüksek hassasiyete sahiptir (1 μV'a kadar). Bu tür cihazlar, genlik modülasyonu ile yüksek frekanslı sinyaller (1 MHz'den fazla) için kullanılır. Güçlü pozitif geri besleme nedeniyle, aşamanın kazancı sonsuza kadar artar ve devre üretim moduna girer. Bu nedenle kendi kendine uyarılma meydana gelir. Bundan kaçınmak ve alıcıyı yüksek frekanslı bir amplifikatör olarak kullanmak için seviyeyi ayarlayın.katsayısı ve bu değere ulaştığında, keskin bir şekilde minimuma indirir. Sürekli kazanç izleme için testere dişi puls üreteci kullanabilir veya bunu daha kolay yapabilirsiniz.
Pratikte, amplifikatörün kendisi genellikle bir jeneratör görevi görür. Düşük frekanslı sinyalleri vurgulayan filtrelerin (R6C7) yardımıyla, ultrasonik titreşimlerin sonraki ULF kademesinin girişine geçişi sınırlandırılır. 100-108 MHz FM sinyalleri için, L1 bobini 30 mm kesitli yarım dönüşe ve 1 mm tel çapı ile 20 mm doğrusal parçaya dönüştürülür. Ve L2 bobini, 15 mm çapında 2-3 dönüş ve yarım dönüş içinde 0,7 mm kesitli bir tel içerir. 87,5 MHz'den gelen sinyaller için alıcı kazancı mevcuttur.
Çipteki cihaz
70'lerde tasarlanan HF radyo, artık İnternet'in prototipi olarak kabul ediliyor. Kısa dalga sinyalleri (3-30 MHz) büyük mesafeler kat eder. Alıcıyı başka bir ülkedeki yayını dinleyecek şekilde ayarlamak kolaydır. Bunun için prototip dünya radyosu adını aldı.
Basit HF alıcısı
Daha basit bir radyo alıcı devresi, bir mikro devreden yoksundur. 4 ila 13 MHz frekans aralığını ve 75 metre uzunluğa kadar kapsar. Yiyecek - Krona pilinden 9 V. Bir tel anten görevi görebilir. Alıcı, oynatıcının kulaklıklarıyla çalışır. Yüksek frekanslı inceleme, VT1 ve VT2 transistörleri üzerine inşa edilmiştir. C3 kapasitörü nedeniyle, direnç R5 tarafından düzenlenen pozitif bir ters yük oluşur.
Modernradyolar
Modern cihazlar, SSCB'nin radyo alıcılarına çok benzer: üzerinde zayıf elektromanyetik salınımların meydana geldiği aynı anteni kullanırlar. Antende farklı radyo istasyonlarından gelen yüksek frekanslı titreşimler görünüyor. Doğrudan sinyal iletimi için kullanılmazlar, ancak sonraki devrenin çalışmasını gerçekleştirirler. Şimdi bu etki yarı iletken cihazların yardımıyla elde ediliyor.
Alıcılar 20. yüzyılın ortalarında geniş çapta geliştirildi ve o zamandan beri cep telefonları, tabletler ve TV'lerin yerini almasına rağmen sürekli olarak geliştirildi.
Radyo alıcılarının genel düzeni Popov'dan bu yana biraz değişti. Devrelerin çok daha karmaşık hale geldiğini, mikro devreler ve transistörlerin eklendiğini, sadece bir ses sinyali almanın değil, aynı zamanda bir projektörü gömmenin de mümkün olduğunu söyleyebiliriz. Böylece alıcılar televizyonlara dönüştü. Şimdi dilerseniz, cihaza canınız ne istiyorsa onu inşa edebilirsiniz.
