Radyo alıcıları oluşturmak için çeşitli şemalar vardır. Ayrıca, hangi amaçla kullanıldıkları önemli değildir - yayın istasyonlarının alıcısı veya bir kontrol sistemi kitinde bir sinyal olarak. Süperheterodin alıcılar ve doğrudan amplifikasyon var. Doğrudan amplifikasyon alıcı devresinde, yalnızca bir tür osilasyon dönüştürücüsü kullanılır - bazen en basit dedektör bile. Aslında, bu sadece biraz geliştirilmiş bir dedektör alıcısıdır. Telsizin tasarımına dikkat ederseniz, önce yüksek frekanslı sinyalin, ardından düşük frekanslı sinyalin (hoparlöre çıkış için) yükseltildiğini görebilirsiniz.
Süperheterodinlerin özellikleri
Parazit salınımların meydana gelebileceği gerçeğinden dolayı, yüksek frekanslı salınımları yükseltme olasılığı küçük bir ölçüde sınırlıdır. Bu, özellikle kısa dalga alıcıları oluştururken geçerlidir. Olaraktiz amplifikatör rezonans tasarımları kullanmak en iyisidir. Fakat frekansı değiştirirken tasarımdaki tüm salınım devrelerinin tam bir yeniden konfigürasyonunu yapmaları gerekiyor.
Sonuç olarak, radyo alıcısının tasarımı ve kullanımı çok daha karmaşık hale gelir. Ancak bu eksiklikler, alınan salınımları tek bir sabit ve sabit frekansa dönüştürme yöntemi kullanılarak ortadan kaldırılabilir. Ayrıca, frekans genellikle az altılır, bu da yüksek düzeyde bir kazanç elde etmenizi sağlar. Bu frekansta rezonans yükseltici ayarlanmıştır. Bu teknik, modern süperheterodin alıcılarında kullanılır. Yalnızca sabit bir frekansa ara frekans denir.
Frekans dönüştürme yöntemi
Ve şimdi radyo alıcılarında yukarıda bahsedilen frekans dönüştürme yöntemini ele almamız gerekiyor. Diyelim ki iki tür salınım var, frekansları farklı. Bu titreşimler birbirine eklendiğinde bir vuruş belirir. Eklendiğinde, sinyalin genliği artar veya azalır. Bu fenomeni karakterize eden grafiğe dikkat ederseniz, tamamen farklı bir dönem görebilirsiniz. Ve bu, vuruşların dönemidir. Üstelik bu süre, oluşan dalgalanmaların benzer bir özelliğinden çok daha uzundur. Buna göre, frekanslar için bunun tersi geçerlidir - salınımların toplamı daha azdır.
Vuruş frekansını hesaplamak yeterince kolaydır. Eklenen salınımların frekanslarındaki farka eşittir. Ve bir artışlaFark, vuruş frekansı artar. Frekans terimlerinde nispeten büyük bir fark seçildiğinde, yüksek frekanslı vuruşların elde edildiğini takip eder. Örneğin, iki dalgalanma vardır - 300 metre (bu 1 MHz) ve 205 metre (bu 1.46 MHz). Eklendiğinde vuruş frekansının 460 kHz veya 652 metre olacağı ortaya çıkıyor.
Algılama
Ama süperheterodin tipi alıcıların her zaman bir dedektörü vardır. İki farklı titreşimin eklenmesiyle oluşan vuruşların bir periyodu vardır. Ve ara frekans ile tamamen tutarlıdır. Ancak bunlar ara frekansın harmonik salınımları değildir; bunları elde etmek için algılama prosedürünü uygulamak gerekir. Dedektörün, modüle edilmiş sinyalden yalnızca modülasyon frekansına sahip salınımları çıkardığını lütfen unutmayın. Ancak vuruş durumunda, her şey biraz farklıdır - sözde fark frekansının salınımlarının bir seçimi vardır. Toplanan frekanslardaki farka eşittir. Bu dönüştürme yöntemine heterodinleme veya karıştırma yöntemi denir.
Alıcı çalışırken yöntemin uygulanması
Bir radyo istasyonundan gelen salınımların radyo devresine geldiğini varsayalım. Dönüşümleri gerçekleştirmek için birkaç yardımcı yüksek frekanslı salınım oluşturmak gerekir. Ardından, yerel osilatör frekansı seçilir. Bu durumda frekans terimleri arasındaki fark örneğin 460 kHz olmalıdır. Ardından, salınımları eklemeniz ve bunları dedektör lambasına (veya yarı iletkene) uygulamanız gerekir. Bu, anot devresine bağlı bir devrede bir fark frekansı salınımına (değer 460 kHz) neden olur. dikkat etmek gerekbu devrenin fark frekansında çalışacak şekilde ayarlanmış olması.
Yüksek frekanslı bir amplifikatör kullanarak sinyali dönüştürebilirsiniz. Genliği önemli ölçüde artar. Bunun için kullanılan amplifikatör IF (Intermediate Frequency Amplifier) olarak kıs altılır. Tüm süperheterodin tipi alıcılarda bulunur.
Pratik triyot devresi
Frekansı dönüştürmek için tek bir triyot lamba üzerindeki en basit devreyi kullanabilirsiniz. Antenden bobin yoluyla gelen salınımlar, dedektör lambasının kontrol ızgarasına düşer. Yerel osilatörden ayrı bir sinyal gelir, ana sinyalin üzerine bindirilir. Dedektör lambasının anot devresine bir salınım devresi monte edilmiştir - fark frekansına ayarlanmıştır. Tespit edildiğinde, IF'de daha da güçlendirilen salınımlar elde edilir.
Ancak radyo tüplerindeki yapılar günümüzde çok nadiren kullanılmaktadır - bu öğeler modası geçmiştir, onları elde etmek sorunludur. Ancak üzerlerinde yapıda meydana gelen tüm fiziksel süreçleri dikkate almak uygundur. Heptodes, triode-heptodes ve pentodes genellikle dedektör olarak kullanılır. Yarı iletken triyot üzerindeki devre, bir lambanın kullanıldığı devre çok benzer. Besleme gerilimi daha azdır ve indüktörlerin sargı verileri.
IF heptodes
Heptode, birkaç ızgara, katot ve anot içeren bir lambadır. Aslında, bunlar bir cam kap içine yerleştirilmiş iki radyo tüpüdür. Bu lambaların elektronik akışı da yaygındır. ATilk lamba salınımları heyecanlandırır - bu, ayrı bir yerel osilatör kullanımından kurtulmanızı sağlar. Ama ikincisinde antenden gelen salınımlar ile heterodin salınımları birbirine karışır. Vuruşlar elde edilir, frekans farkı olan salınımlar onlardan ayrılır.
Genellikle diyagramlardaki lambalar noktalı bir çizgiyle ayrılır. İki alt ızgara, birkaç eleman aracılığıyla katoda bağlanır - klasik bir geri besleme devresi elde edilir. Ancak doğrudan yerel osilatörün kontrol ızgarası, salınım devresine bağlanır. Geri besleme ile akım ve salınım meydana gelir.
Akım ikinci ızgaradan geçer ve salınımlar ikinci lambaya aktarılır. Antenden gelen tüm sinyaller dördüncü ızgaraya gider. 3 ve 5 numaralı ızgaralar taban içinde birbirine bağlıdır ve üzerlerinde sabit bir voltaj vardır. Bunlar iki lamba arasında bulunan tuhaf ekranlardır. Sonuç, ikinci lambanın tamamen korumalı olmasıdır. Bir süperheterodin alıcının ayarlanması genellikle gerekli değildir. Ana şey bant geçiren filtreleri ayarlamaktır.
Şemada yer alan süreçler
Akım salınım yapar, ilk lamba tarafından oluşturulurlar. Bu durumda, ikinci radyo tüpünün tüm parametreleri değişir. İçinde tüm titreşimler karıştırılır - antenden ve yerel osilatörden. Salınımlar bir fark frekansı ile üretilir. Anot devresine bir salınım devresi dahildir - bu belirli frekansa ayarlanmıştır. Sonraki seçim geliyorsalınım anot akımı. Ve bu işlemlerden sonra IF'nin girişine bir sinyal gönderilir.
Özel dönüştürücü lambaların yardımıyla süperheterodin tasarımı önemli ölçüde basitleştirilmiştir. Tüp sayısı az altılarak, ayrı bir yerel osilatör kullanılarak bir devre çalıştırılırken ortaya çıkabilecek çeşitli zorluklar ortadan kaldırılır. Yukarıda tartışılan her şey, modüle edilmemiş dalga formunun (konuşma ve müzik olmadan) dönüşümlerine atıfta bulunur. Bu, cihazın çalışma prensibini düşünmeyi çok daha kolaylaştırır.
Modülasyonlu sinyaller
Modüle edilmiş dalganın dönüşümünün gerçekleştiği durumda, her şey biraz farklı yapılır. Yerel osilatörün salınımları sabit bir genliğe sahiptir. IF salınımı ve vuruş, taşıyıcıda olduğu gibi modüle edilir. Modüle edilmiş sinyali sese dönüştürmek için bir tespit daha gereklidir. Bu nedenle süperheterodin HF alıcılarında, amplifikasyondan sonra ikinci dedektöre bir sinyal uygulanır. Ve ancak ondan sonra, modülasyon sinyali kulaklığa veya ULF girişine (düşük frekanslı amplifikatör) beslenir.
IF'nin tasarımında rezonans tipinin bir veya iki kademesi vardır. Kural olarak, ayarlı transformatörler kullanılır. Ayrıca, iki sargı aynı anda yapılandırılır, bir değil. Sonuç olarak, rezonans eğrisinin daha avantajlı bir şekli elde edilebilir. Alıcı cihazın hassasiyeti ve seçiciliği artırılır. Ayarlı sargılara sahip bu transformatörlere bant geçiren filtreler denir. Kullanılarak yapılandırılırlarayarlanabilir çekirdek veya düzeltici kapasitör. Bir kez yapılandırılırlar ve alıcının çalışması sırasında dokunulmaları gerekmez.
LO frekansı
Şimdi bir tüp veya transistör üzerindeki basit bir süperheterodin alıcıya bakalım. Yerel osilatör frekanslarını gerekli aralıkta değiştirebilirsiniz. Ve antenden gelen herhangi bir frekans salınımı ile ara frekansın aynı değeri elde edilecek şekilde seçilmelidir. Süperheterodin ayarlandığında, güçlendirilmiş salınımın frekansı belirli bir rezonans yükselticiye ayarlanır. Açık bir avantaj ortaya çıkıyor - çok sayıda tüpler arası salınım devresi yapılandırmaya gerek yok. Heterodin devresini ve girişi ayarlamak yeterlidir. Kurulum önemli ölçüde basitleştirilmiştir.
Orta frekans
Alıcının çalışma aralığındaki herhangi bir frekansta çalışırken sabit bir IF elde etmek için yerel osilatörün salınımlarını kaydırmak gerekir. Tipik olarak, süperheterodin radyolar 460 kHz'lik bir IF kullanır. Çok daha az yaygın olarak kullanılan 110 kHz'dir. Bu frekans, yerel osilatörün ve giriş devresinin aralıklarının ne kadar farklı olduğunu gösterir.
Rezonant amplifikasyon yardımı ile cihazın hassasiyeti ve seçiciliği arttırılır. Ve gelen salınımın dönüşümünün kullanılması sayesinde seçicilik indeksini iyileştirmek mümkündür. Çok sık olarak, nispeten yakın çalışan iki radyo istasyonu (görefrekans), birbirine müdahale eder. Ev yapımı bir süperheterodin alıcısı kurmayı planlıyorsanız, bu tür özellikler dikkate alınmalıdır.
İstasyonlar nasıl alınır
Şimdi bir süperheterodin alıcının nasıl çalıştığını anlamak için belirli bir örneğe bakabiliriz. 460 kHz'e eşit bir IF kullanıldığını varsayalım. Ve istasyon 1 MHz (1000 kHz) frekansında çalışır. Ve 1010 kHz frekansında yayın yapan zayıf bir istasyon tarafından engelleniyor. Frekans farkı %1'dir. 460 kHz'e eşit bir IF elde etmek için yerel osilatörün 1,46 MHz'e ayarlanması gerekir. Bu durumda, parazit yapan radyo yalnızca 450 kHz'lik bir IF çıkışı verecektir.
Ve şimdi iki istasyonun sinyallerinin %2'den fazla farklı olduğunu görebilirsiniz. İki sinyal kaçtı, bu frekans dönüştürücülerin kullanılmasıyla oldu. Ana istasyonun alımı basitleştirildi ve radyonun seçiciliği iyileştirildi.
Artık süperheterodin alıcıların tüm ilkelerini biliyorsunuz. Modern radyolarda her şey çok daha basittir - inşa etmek için yalnızca bir çip kullanmanız gerekir. Ve içinde, yarı iletken kristal - dedektörler, yerel osilatörler, RF, LF, IF amplifikatörleri üzerine birkaç cihaz monte edilmiştir. Sadece bir salınım devresi ve birkaç kapasitör, direnç eklemek için kalır. Ve eksiksiz bir alıcı monte edilir.
