Hi ha diversos esquemes per construir receptors de ràdio. A més, no importa amb quina finalitat s'utilitzen: com a receptor d'estacions de radiodifusió o senyal en un kit de sistema de control. Hi ha receptors superheterodins i amplificació directa. Al circuit receptor d'amplificació directa, només s'utilitza un tipus de convertidor d'oscil·lació, de vegades fins i tot el detector més senzill. De fet, es tracta d'un receptor detector, només lleugerament millorat. Si presteu atenció al disseny de la ràdio, podreu veure que primer s'amplifica el senyal d' alta freqüència i després el senyal de baixa freqüència (per a la sortida a l' altaveu).
Característiques de les superheterodines
A causa del fet que es poden produir oscil·lacions parasitàries, la possibilitat d'amplificar oscil·lacions d' alta freqüència està limitada en petita mesura. Això és especialment cert quan es construeixen receptors d'ona curta. Coml'amplificador d'aguts és millor utilitzar dissenys ressonants. Però han de fer una reconfiguració completa de tots els circuits oscil·latoris que hi ha en el disseny, en canviar la freqüència.
Com a resultat, el disseny del receptor de ràdio es fa molt més complicat, així com el seu ús. Però aquestes deficiències es poden eliminar utilitzant el mètode de convertir les oscil·lacions rebudes en una freqüència estable i fixa. A més, la freqüència sol ser reduïda, això permet aconseguir un alt nivell de guany. És a aquesta freqüència que s'afina l'amplificador de ressonància. Aquesta tècnica s'utilitza en receptors superheterodins moderns. Només una freqüència fixa s'anomena freqüència intermèdia.
Mètode de conversió de freqüència
I ara hem de considerar el mètode esmentat de conversió de freqüència en receptors de ràdio. Suposem que hi ha dos tipus d'oscil·lacions, les seves freqüències són diferents. Quan s'afegeixen aquestes vibracions, apareix un ritme. Quan s'afegeix, el senyal augmenta d'amplitud o disminueix. Si us fixeu en el gràfic que caracteritza aquest fenomen, podreu veure un període completament diferent. I aquest és el període dels ritmes. A més, aquest període és molt més llarg que una característica similar de qualsevol de les fluctuacions que es van formar. En conseqüència, el contrari passa amb les freqüències: la suma d'oscil·lacions té menys.
La freqüència de ritme és prou fàcil de calcular. És igual a la diferència de freqüències de les oscil·lacions que es van afegir. I amb un augmentdiferència, la freqüència de batec augmenta. Es dedueix que en triar una diferència relativament gran en termes de freqüència, s'obtenen batecs d' alta freqüència. Per exemple, hi ha dues fluctuacions: 300 metres (això és 1 MHz) i 205 metres (això és 1,46 MHz). Quan s'afegeix, resulta que la freqüència de ritme serà de 460 kHz o 652 metres.
Detecció
Però els receptors de tipus superheterodin sempre tenen un detector. Els batecs que resulten de la suma de dues vibracions diferents tenen un període. I és totalment coherent amb la freqüència intermèdia. Però no es tracta d'oscil·lacions harmòniques de la freqüència intermèdia; per obtenir-les cal realitzar el procediment de detecció. Tingueu en compte que el detector només extreu oscil·lacions amb la freqüència de modulació del senyal modulat. Però en el cas dels ritmes, tot és una mica diferent: hi ha una selecció d'oscil·lacions de l'anomenada freqüència de diferència. És igual a la diferència de freqüències que sumen. Aquest mètode de transformació s'anomena mètode d'heterodinació o barreja.
Implementació del mètode quan el receptor està en execució
Suposem que les oscil·lacions d'una emissora de ràdio entren al circuit de ràdio. Per dur a terme transformacions, cal crear diverses oscil·lacions auxiliars d' alta freqüència. A continuació, es selecciona la freqüència de l'oscil·lador local. En aquest cas, la diferència entre els termes de les freqüències hauria de ser, per exemple, 460 kHz. A continuació, cal afegir les oscil·lacions i aplicar-les al llum detector (o semiconductor). Això provoca una oscil·lació de freqüència de diferència (valor 460 kHz) en un circuit connectat al circuit de l'ànode. Cal prestar atencióel fet que aquest circuit estigui ajustat per funcionar a la diferència de freqüència.
Usant un amplificador d' alta freqüència, podeu convertir el senyal. La seva amplitud augmenta significativament. L'amplificador utilitzat per a això s'abreuja com a IF (Intermediate Frequency Amplifier). Es pot trobar en tots els receptors de tipus superheterodin.
Circuit de triode pràctic
Per convertir la freqüència, podeu utilitzar el circuit més senzill en una sola làmpada de triode. Les oscil·lacions que provenen de l'antena, a través de la bobina, cauen sobre la graella de control del llum detector. Un senyal separat prové de l'oscil·lador local, es superposa a sobre del principal. S'instal·la un circuit oscil·latori al circuit de l'ànode de la làmpada detector: s'ajusta a la diferència de freqüència. Quan es detecten, s'obtenen oscil·lacions, que s'amplifiquen encara més a l'IF.
Però les construccions de tubs de ràdio s'utilitzen molt poques vegades avui dia: aquests elements estan obsolets, és problemàtic aconseguir-los. Però és convenient tenir en compte tots els processos físics que es produeixen a l'estructura sobre ells. Els heptodes, els triodes-heptodes i els pentodes s'utilitzen sovint com a detectors. El circuit d'un triode semiconductor és molt semblant al que s'utilitza una làmpada. La tensió d'alimentació és menor i les dades de bobinatge dels inductors.
IF en heptodes
Heptode és una làmpada amb diverses reixetes, càtodes i ànodes. De fet, es tracta de dos tubs de ràdio tancats en un recipient de vidre. El flux electrònic d'aquestes làmpades també és habitual. ATla primera làmpada excita les oscil·lacions; això us permet desfer-vos de l'ús d'un oscil·lador local separat. Però en el segon, es barregen les oscil·lacions provinents de l'antena i les heterodines. S'obtenen batecs, se'n separen les oscil·lacions amb una freqüència diferent.
En general, els llums dels diagrames estan separats per una línia de punts. Les dues reixetes inferiors es connecten al càtode mitjançant diversos elements: s'obté un circuit de retroalimentació clàssic. Però la xarxa de control directament de l'oscil·lador local està connectada al circuit oscil·latori. Amb la retroalimentació, es produeixen corrent i oscil·lacions.
El corrent penetra a través de la segona reixeta i les oscil·lacions es transfereixen a la segona làmpada. Tots els senyals que provenen de l'antena van a la quarta graella. Les xarxes núm. 3 i núm. 5 estan interconnectades dins de la base i tenen una tensió constant sobre elles. Es tracta de pantalles peculiars situades entre dos llums. El resultat és que la segona làmpada està completament blindada. Normalment no es requereix sintonitzar un receptor superheterodí. El més important és ajustar els filtres de pas de banda.
Processos que tenen lloc a l'esquema
El corrent oscil·la, els crea el primer llum. En aquest cas, tots els paràmetres del segon tub de ràdio canvien. És en ell on es barregen totes les vibracions: des de l'antena i l'oscil·lador local. Les oscil·lacions es generen amb una freqüència diferent. S'inclou un circuit oscil·latori al circuit de l'ànode: està sintonitzat a aquesta freqüència particular. A continuació ve la selecció decorrent d'ànode d'oscil·lació. I després d'aquests processos, s'envia un senyal a l'entrada de l'IF.
Amb l'ajuda de làmpades especials de conversió, el disseny del superheterodí es simplifica significativament. El nombre de tubs es redueix, eliminant diverses dificultats que poden sorgir en operar un circuit amb un oscil·lador local separat. Tot el que s'ha comentat anteriorment fa referència a les transformacions de la forma d'ona no modulada (sense parla i música). Això fa que sigui molt més fàcil considerar el principi de funcionament del dispositiu.
senyals modulats
En el cas que es produeixi la conversió de l'ona modulada, tot es fa una mica diferent. Les oscil·lacions de l'oscil·lador local tenen una amplitud constant. L'oscil·lació i el ritme FI estan modulats, igual que la portadora. Per convertir el senyal modulat en so, cal una detecció més. És per aquest motiu que en els receptors de HF superheterodins, després de l'amplificació, s'aplica un senyal al segon detector. I només després d'això, el senyal de modulació s'envia als auriculars o a l'entrada ULF (amplificador de baixa freqüència).
En el disseny de l'IF hi ha una o dues cascades de tipus ressonant. Com a regla general, s'utilitzen transformadors ajustats. A més, es configuren dos bobinatges alhora, i no un. Com a resultat, es pot aconseguir una forma més avantatjosa de la corba de ressonància. Augmenta la sensibilitat i la selectivitat del dispositiu receptor. Aquests transformadors amb bobinatges sintonitzats s'anomenen filtres de pas de banda. Es configuren utilitzantnucli ajustable o condensador trimmer. Es configuren una vegada i no cal tocar-los durant el funcionament del receptor.
LO freqüència
Ara mirem un simple receptor superheterodí en un tub o un transistor. Podeu canviar les freqüències de l'oscil·lador local en el rang necessari. I s'ha de seleccionar de manera que amb qualsevol oscil·lació de freqüència que provingui de l'antena s'obtingui el mateix valor de la freqüència intermèdia. Quan s'afina el superheterodí, la freqüència de l'oscil·lació amplificada s'ajusta a un amplificador ressonant específic. Resulta un avantatge clar: no cal configurar un gran nombre de circuits oscil·latoris entre tubs. N'hi ha prou amb ajustar el circuit heterodí i l'entrada. Hi ha una simplificació important de la configuració.
Freqüència intermèdia
Per obtenir un FI fix quan es treballa a qualsevol freqüència que estigui en el rang de funcionament del receptor, cal desplaçar les oscil·lacions de l'oscil·lador local. Normalment, les ràdios superheterodines utilitzen un FI de 460 kHz. Molt menys utilitzat és 110 kHz. Aquesta freqüència indica quant difereixen els rangs de l'oscil·lador local i el circuit d'entrada.
Amb l'ajuda de l'amplificació ressonant, s'augmenta la sensibilitat i la selectivitat del dispositiu. I gràcies a l'ús de la transformació de l'oscil·lació entrant, és possible millorar l'índex de selectivitat. Molt sovint, dues estacions de ràdio funcionen relativament a prop (segonsfreqüència), interfereixen entre si. Aquestes propietats s'han de tenir en compte si teniu previst muntar un receptor superheterodí casolà.
Com es reben les emissores
Ara podem veure un exemple concret per entendre com funciona un receptor superheterodí. Suposem que s'utilitza un FI igual a 460 kHz. I l'estació funciona a una freqüència d'1 MHz (1000 kHz). I es veu obstaculitzada per una emissora feble que emet a una freqüència de 1010 kHz. La seva diferència de freqüència és de l'1%. Per aconseguir un FI igual a 460 kHz, cal ajustar l'oscil·lador local a 1,46 MHz. En aquest cas, la ràdio que interfereix emetrà un IF de només 450 kHz.
I ara podeu veure que els senyals de les dues estacions difereixen en més d'un 2%. Dos senyals van fugir, això va passar mitjançant l'ús de convertidors de freqüència. S'ha simplificat la recepció de l'emissora principal i s'ha millorat la selectivitat de la ràdio.
Ara coneixeu tots els principis dels receptors superheterodins. A les ràdios modernes, tot és molt més senzill: només cal fer servir un xip per construir. I en ell, diversos dispositius estan muntats en un cristall semiconductor: detectors, oscil·ladors locals, amplificadors RF, LF, IF. Només queda afegir un circuit oscil·latori i uns quants condensadors, resistències. I es munta un receptor complet.
