El receptor súper regeneratiu s'ha utilitzat durant moltes dècades, especialment en VHF i UHF, on podria oferir simplicitat de circuit i un nivell de rendiment relativament alt. Aquest detector va ser popular en la seva versió de tub de buit per primera vegada en els dies de la recepció de VHF a finals dels anys 50 i principis dels 60. Després d'això, es va utilitzar en circuits simples de la versió de transistor. Aquest disseny va ser la causa del so xiuxiueig produït per les ràdios CB de 27 MHz. Actualment, la ràdio súper regenerativa ja no és tan popular, tot i que hi ha diverses aplicacions que encara interessen als contemporanis.
Història de la ràdio
La història del receptor súper regeneratiu es remunta als primers dies de la seva invenció. El 1901, Reginald Fessenden va utilitzar una ona sinusoïdal no modulada al seu receptor per a un detector de cristall rectificador.un senyal de ràdio amb un desplaçament de freqüència de la portadora d'ones de ràdio i de l'antena.
Més tard, durant la Primera Guerra Mundial, els radioaficionats van començar a aprofitar la tecnologia de la ràdio, que proporcionava una qualitat de transmissió i una sensibilitat suficients. L'enginyer Lucien Levy a França, W alter Schottky a Alemanya i, finalment, l'home acreditat amb la tècnica superheterodina, Edwin Armstrong, van resoldre el problema de la selectivitat i van construir la primera ràdio súper regenerativa en funcionament.
Es va inventar en una època en què la tecnologia de ràdio era molt senzilla i el receptor súper regeneratiu no tenia les característiques que avui es donen per fetes. El receptor de ràdio superheterodí (superheterodin) en el seu nom complet - receptor inalàmbric supersònic heterodin, va ser un important pas endavant en el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, tot i que inicialment no va ser molt utilitzat, perquè contenia moltes vàlvules, canonades i altres peces voluminosos. I a més, en aquella època la ràdio era molt cara.
Nocions bàsiques de Super Receptor
El receptor súper regeneratiu es basa en una ràdio regenerativa senzilla. Utilitza una segona freqüència d'oscil·lació en el cicle de regeneració, que interromp o esmorteeix les oscil·lacions de la freqüència principal. L'amortiment de vibracions normalment funciona a freqüències per sobre del rang d'àudio, com ara 25 kHz a 100 kHz. Durant el funcionament, el circuit té retroalimentació positiva, de manera que fins i tot una petita quantitat de soroll farà que el sistema oscil·li.
Sortida de l'amplificador de RFen el receptor té retroalimentació positiva, és a dir. part del senyal de sortida es retorna a l'entrada en fase. Qualsevol senyal present s'amplificarà repetidament, i això pot provocar que la força del senyal s'amplifiqui en un factor de mil o més. Tot i que el guany és fix, es poden aconseguir nivells que s'acosten a l'infinit mitjançant tècniques de retroalimentació, com ara el circuit de punt d'oscil·lació d'un receptor de tub de bateria súper regeneratiu.
La regeneració introdueix resistència negativa al circuit i això significa que la resistència positiva global es redueix. I, a més, amb l'augment del guany, augmenta la selectivitat del circuit. Quan el circuit funciona amb retroalimentació de manera que l'oscil·lador funcioni prou a la regió d'oscil·lació, es produeix una oscil·lació secundària de baixa freqüència. Destrueix la freqüència de la vibració d' alta freqüència.
El concepte va ser descobert originalment per Edwin Armstrong, que va encunyar el terme "superrecuperació". I aquest tipus de ràdio s'anomena receptor de tub súper regeneratiu. Aquest esquema s'ha utilitzat en totes les formes de ràdio, des d'estacions de radiodifusió domèstiques fins a televisors, sintonitzadors d' alta precisió, ràdios de comunicacions professionals, estacions base per satèl·lit i molts altres. Pràcticament totes les ràdios d'emissió, així com les televisions, els receptors d'ona curta i les ràdios comercials, utilitzaven el principi superheterodí com a base per al seu funcionament.
Avantatges del transmissor
La ràdio superheterodina té una sèrie d'avantatges respecte a altres formes de ràdio. Com a conseqüència dels seusavantatges, el receptor de transistor súper regeneratiu ha continuat sent un dels mètodes avançats utilitzats en la tecnologia de ràdio. I encara que altres mètodes estan apareixent avui en dia, el superreceptor encara s'utilitza molt a causa de les característiques que ofereix:
- Selectivitat de tancament. Un dels principals avantatges d'un receptor és la proximitat a la selectivitat que ofereix.
- Fent servir filtres de freqüència fixa, pot proporcionar un bon tall de canal adjacent.
- Pot rebre diversos modes.
- A causa de la topologia, aquesta tecnologia de receptor pot incloure molts tipus diferents de demoduladors que es poden adaptar fàcilment als requisits.
- Rebre senyals de molt alta freqüència.
El fet que el receptor FET super-regeneratiu utilitzi tecnologia de mescla significa que la major part del processament del receptor es fa a freqüències més baixes, permetent-se rebre senyals d' alta freqüència. Aquests i molts altres avantatges fan que el receptor s'hagi demandat no només des del començament de l'operació de la ràdio, sinó que ho continuarà sent durant molts anys.
Receptor FET súper regeneratiu
Anem a esbrinar-ho. El principi de funcionament del receptor super-regeneratiu és el següent.
El senyal que capta l'antena passa pel receptor i cap al mesclador. Un altre senyal generat localment, sovint anomenat oscil·lador local, s'alimenta a un port diferentmesclador i els dos senyals es barregen. Com a resultat, es genera un nou senyal a les freqüències de suma i diferència.
La sortida es transfereix a l'anomenada freqüència intermèdia, on el senyal s'amplifica i filtra. Qualsevol dels senyals convertits que caiguin dins de la banda de pas del filtre pot passar a través del filtre i també seran amplificats per les etapes de l'amplificador. Els senyals que quedin fora de l'amplada de banda del filtre es rebutjaran.
La sintonització del receptor es fa simplement canviant la freqüència de l'oscil·lador local. Això canvia la freqüència del senyal entrant, els senyals es converteixen i poden passar pel filtre.
Afinació del receptor súper regeneratiu
Tot i que és més complex que alguns altres tipus de ràdios, té l'avantatge del rendiment i la selectivitat. Així, la sintonització és capaç d'eliminar els senyals no desitjats de manera més eficaç que altres configuracions de TRF (freqüència de ràdio sintonitzada) o estacions de ràdio que s'utilitzaven als primers dies de la ràdio.
El concepte bàsic i la teoria darrere de la ràdio superheterodina implica el procés de mescla. Això permet que els senyals es transmetin d'una freqüència a una altra. La freqüència d'entrada sovint s'anomena entrada de RF, mentre que el senyal de l'oscil·lador generat localment s'anomena oscil·lador local i la freqüència de sortida s'anomena freqüència intermèdia perquè es troba entre les freqüències d'RF i d'àudio.
El diagrama de blocs d'un receptor súper regeneratiu bàsic d'un sol transistor és el següent. ATmesclador, l'amplitud instantània dels dos senyals d'entrada (f1 i f2) es multiplica, donant lloc a senyals de sortida de freqüències (f1 + f2) i (f1 - f2). Això permet que la freqüència d'entrada es transmeti fins a una freqüència fixa, on es pot filtrar eficaçment. Canviar la freqüència de l'oscil·lador local us permet sintonitzar el receptor a diferents freqüències. Els senyals de dues freqüències diferents es poden enviar a etapes intermèdies.
La sintonització de RF n'elimina una i en pren una altra. Quan hi ha senyals, poden causar interferències no desitjades emmascarant els senyals desitjats si apareixen simultàniament a la secció de freqüència intermèdia. Sovint, a les ràdios barates, els harmònics de l'oscil·lador local poden seguir a diferents freqüències, donant lloc a un canvi en els oscil·ladors locals en sintonitzar el receptor.
El diagrama de blocs general d'un receptor superregeneratiu de transistor únic mostra els blocs principals que es poden utilitzar al receptor. Les ràdios més complexes afegiran demoduladors addicionals al diagrama de blocs bàsic.
A més, algunes ràdios ultraheteròdines poden tenir dues o més conversions per augmentar el rendiment, es poden utilitzar dues o fins i tot tres conversions per millorar el funcionament dels elements del circuit.
On:
- tuning cap és variable 15pF;
- L'inductor "L" no és més que un cable metàl·lic 20 de 2 polzades doblegat en forma d'"U".
Les emissores de ràdio FM (88-108 MHz) necessiten mésinductància, i la meitat inferior de la banda (aproximadament 109-130 MHz) requerirà menys, ja que està per sobre de la banda FM.
27MHz Control automàtic de guany
Es creu que el receptor súper regeneratiu de 27 MHz va sorgir d'una necessitat de guerra d'un dispositiu únic molt senzill amb un gran guany de retroalimentació positiva. La solució a això va ser permetre que les oscil·lacions de la freqüència sintonitzada creixin alternativament i es suprimeixin sota el control d'un segon oscil·lador (apagat) que funcionava a una freqüència de ràdio més baixa. La retroalimentació positiva es va introduir mitjançant un potenciòmetre variable, que es va utilitzar de la següent manera.
El senyal augmentarà de volum fins que l'amplificador de RF comenci a oscil·lar. La idea era cancel·lar el control fins que el vacil·lació s'aturi. Tanmateix, normalment hi havia una histèresi important entre posició i efecte. L'augment de la productivitat només es podria aconseguir si el progrés s'aturava poc abans de començar la vacil·lació, que requeria habilitat i paciència.
En aquest dispositiu, l'amplificador sintonitzat comença a oscil·lar durant el mig cicle de la forma d'ona de l'oscil·lador. Durant la part "activada" del cicle de blanking, l'oscil·lació de l'amplificador sintonitzat augmenta exponencialment a partir del soroll del circuit. El temps que triguen aquestes oscil·lacions a assolir l'amplitud total és proporcional al valor Q del circuit sintonitzat. Per tant, depenent de la freqüència del generador d'amortiment, les fluctuacions de la freqüència del senyal poden assolir l'amplitud total (mode logarítmic) o col·lapsar-se(mode de línia).
Es van utilitzar tres tipus principals de receptor súper regeneratiu de 27 MHz per al control de ràdio dels models: receptor de vàlvula dura, receptor de vàlvula suau i receptor basat en transistors.
A la figura es mostra un circuit típic receptor de vàlvules rígides.
Circuit de ràdio per a la banda de 25-150 MHz
En aquest circuit, el receptor súper regeneratiu de la banda de 25-150 MHz és similar al diagrama de circuits de l'MFJ-8100.
La primera etapa es basa en el transistor FET connectat a la configuració de la porta comuna. L'etapa de l'amplificador de RF evita la radiació de RF de l'antena en ambdós circuits. El detector súper regeneratiu es basa en un transistor connectat a una configuració de porta comuna. L'ajust ajusta el guany de retroalimentació fins al punt on el potenciòmetre proporciona un control suau de regeneració.
El rang de freqüències d'aquest receptor és de 100 MHz a 150 MHz. La seva sensibilitat és inferior a 1 µV. Les bobines s'enrotllen sobre un marc desmuntable amb un diàmetre de 12 mm. Per descomptat, els regeneradors i súper regeneradors no són el futur dels radioaficionats, però encara tenen un lloc al sol.
Dispositiu de transmissió de 315MHz
Aquí hi ha un mòdul receptor + transmissor de superrecuperació de RF 315 modern.
Ofereix una solució sense fil molt rendible amb taxes de transferència de dades màximesfins a 4 Kbps. I es pot utilitzar com a comandament a distància, portes elèctriques, persianes, finestres, endoll de comandament a distància, comandament a distància LED, comandament a distància estèreo i sistemes d'alarma.
Característiques:
- interval de transmissió> 500 m;
- sensibilitat -103dB, en zones obertes perquè funciona amb el mètode de modulació d'amplitud, la sensibilitat al soroll és més alta;
- freqüència de treball: 315,92 MHz;
- temperatura de treball: -10 graus a +70 graus;
- potència de transmissió: 25mW;
- Mida del receptor: 30147 mm Mida del transmissor: 1919 mm.
433 MHz tub ISM
El receptor de tub súper regeneratiu consumeix menys d'1 mW i funciona en una xarxa industrial, científica i mèdica de 433 MHz sense contacte. En la seva forma més simple, un receptor superregeneratiu conté un oscil·lador de RF que periòdicament activa i desactiva un "senyal en blanc" o un senyal de baixa freqüència. Quan el senyal d'amortiment es canvia a l'oscil·lador, les oscil·lacions comencen a acumular-se amb una funda que creix exponencialment. L'ús d'un senyal extern a la freqüència nominal del generador accelera el creixement de l'embolcall d'aquestes oscil·lacions. Així, el cicle de treball de l'amplitud de l'oscil·lador amortit varia en proporció a l'amplitud del senyal de ràdio aplicat.
En un detector súper regeneratiu, l'arribada d'un senyal inicia les oscil·lacions de RF abans que quan no hi ha senyal. El detector súper regeneratiu pot rebre senyals AM i és molt adequatDetecció de senyal de dades OOK (activada/desactivada). El detector superregeneratiu és un sistema de dades compromès, és a dir, cada període compta i amplifica el senyal de RF. Per restaurar amb precisió la modulació original, el generador de rebuig ha de funcionar a una freqüència lleugerament superior a la freqüència més alta del senyal de modulació original. L'addició d'un detector d'embolcall seguit d'un filtre de pas baix millora la demodulació AM.
El cor del receptor conté un oscil·lador LC convencional configurat per Colpitts, que funciona a una freqüència determinada per la ressonància en sèrie de L1, L2, C1, C2 i C3. Quan el dispositiu s'apaga, el corrent de polarització Q1 apaga el generador. Els transistors en cascada Q2 i Q3 formen un amplificador d'antena que millora la figura de soroll del receptor i proporciona un cert aïllament de RF entre l'oscil·lador i l'antena. Per estalviar energia, l'amplificador només funciona quan l'oscil·lació augmenta.
Esquema de VHF ultraregenerativa
El receptor consta d'un transistor 2N2369 envoltat per quinze components que junts formen la part d' alta freqüència. Aquest conjunt és el cor del receptor. Proporciona guany d'HF i demodulació. Un circuit configurat instal·lat al col·lector del transistor us permet seleccionar la freqüència.
El conjunt de reacció es va utilitzar molt aviat a l'ona curta pels radars de tub. Aleshores es va trobar en el famós temps de conversa dels "tres transistors" dels anys 60. Molts receptors de control remot de 433 MHz encara utilitzenseva. Les dues etapes del BC337 són amplificadors de baixa freqüència, aquest últim proporciona energia per als auriculars o un petit altaveu. La resistència ajustable de 22 kΩ ajusta la polarització del transistor 2N2369 per obtenir el millor punt de resposta, combinant sensibilitat i baixa distorsió, alhora que evita l'oscil·lació que en bloqueja el funcionament.
La freqüència d'àudio es recupera a través d'una resistència de 4,7 kΩ i després es passa a través d'un filtre de pas baix per eliminar la resposta de commutació d' alta freqüència. El primer transistor BC337 proporciona preamplificació BF. Un condensador de 4,7 nF col·locat entre el seu col·lector i la seva base actua com a filtre de pas baix, eliminant el residu d' alta freqüència i limitant els aguts. La resistència de 10 kΩ controla el guany de l'última etapa i, per tant, el volum.
Muntatge de ràdio de bricolatge
Per a un receptor súper regeneratiu de bricolatge de 315 MHz, tots els components s'han d'instal·lar a la PCB i fer traces amb un tallador. Una àmplia planta és indispensable per a l'estabilitat (elèctrica) del conjunt. Per facilitar la còpia sobre coure, s'imprimeix una fotografia del circuit, es col·loca en una planxa i, amb un punt, es marquen els extrems de les vies a la làmina. Després de comprovar l'aïllament de les vies a l'ohmetre, el cablejat es realitza d'acord amb el diagrama.
Els Els components del circuit són fàcils de comprar a les botigues de ràdio o en línia. Necessites un altaveu de 50 o 100 ohms. Tu pots tambéutilitzeu un altaveu de 8 ohms col·locant un transformador reductor que es troba a la majoria de les estacions de transistors antigues, o connecteu un altaveu de 8 ohms, però el nivell de so serà més baix. El conjunt ha de romandre compacte amb una bona planta. No s'ha d'oblidar que els cables i les connexions tenen un efecte autònom a les freqüències altes. La bobina de corda té 5 voltes de cable de 0,8 mm (cablejat de línia telefònica). El condensador està connectat en sèrie amb l'antena a la segona volta des de la part superior.
L'antena consta d'un tros de cable dur (1,5 mm2) d'uns vint centímetres de llarg. No cal fer més, el "quart d'ona" pertorbarà la reacció. Es requereix un condensador de desacoblament d'1 nF. La bobina d'obturació (bloqueig d' alta freqüència) és del tipus VK200. Si el radioaficionat no el troba, podeu fer tres o quatre voltes de filferro en un petit tub de ferrita. I podeu triar un esquema de muntatge específic al vostre gust i d'acord amb l'esquema de cablejat.
Inclusió adequada del circuit
Ordre d'instal·lació del receptor súper regeneratiu VHF:
- Enceneu el circuit. El corrent d'alimentació és d'uns trenta mil·liampers.
- Gireu la resistència ajustable dreta (volum) completament en sentit contrari a les agulles del rellotge.
- A continuació, heu de sentir el soroll dels auriculars o dels altaveus. Si no, gireu la resistència ajustable fins que s'escolti el so.
- Millora l'afinació d'emissions mitjanes per obtenir una bona sensibilitat amb una distorsió mínima.
- Aper eliminar el soroll elevat, heu de reduir l'antena.
Circuit receptor ultra-regeneratiu de 144 MHz.
Precaucions: com que la unitat emet interferències, no l'utilitzeu a prop d'un altre receptor.
