Супер-регенеративният приемник се използва от много десетилетия, особено на VHF и UHF, където може да предложи опростена верига и относително високо ниво на производителност. Този детектор беше популярен във версията си с вакуумна тръба за първи път в дните на приемане на VHF в края на 50-те и началото на 60-те години. След това той беше използван в прости схеми на транзисторната версия. Този дизайн е причината за съскащия звук, произведен от 27 MHz CB радиостанции. В наши дни супер-регенеративното радио вече не е толкова популярно, въпреки че има няколко приложения, които все още представляват интерес за съвременниците.
История на радиото
Историята на супер-регенеративния приемник може да бъде проследена до най-ранните дни на неговото изобретение. През 1901 г. Реджиналд Фесенден използва немодулирана синусоида в своя приемник за изправителен кристален детектор.радиосигнал с изместване на честотата от носителя на радиовълни и от антената.
По-късно, по време на Първата световна война, радиолюбителите започват да се възползват от радиотехнологията, която осигурява достатъчно качество на предаване и чувствителност. Инженер Люсиен Леви във Франция, Уолтър Шотки в Германия и накрая човекът, приписван на суперхетеродинната техника, Едуин Армстронг, решават проблема със селективността и създават първото работещо супер-регенеративно радио..
Той е изобретен в епоха, когато радиотехнологията е била много проста и супер регенеративният приемник е лишен от функциите, които се приемат за даденост днес. Суперхетеродинният радиоприемник (superheterodyne) в пълното си име - свръхзвуков хетеродинен безжичен приемник, беше важна стъпка напред в развитието на науката и технологиите, въпреки че първоначално не беше широко използван, тъй като съдържаше много клапани, тръби и други обемисти части. Освен това по това време радиото беше много скъпо.
Основи на супер приемника
Супер-регенеративният приемник е базиран на обикновено регенеративно радио. Той използва втора честота на трептене в цикъла на регенерация, която прекъсва или гаси основните колебания на честотата. Затихването на вибрациите обикновено работи при честоти над звуковия диапазон, като например 25 kHz до 100 kHz. По време на работа веригата има положителна обратна връзка, така че дори малко количество шум ще доведе до трептене на системата.
RF изход за усилвателв приемника има положителна обратна връзка, т.е. част от изходния сигнал се подава обратно към входа във фаза. Всеки наличен сигнал ще се усилва многократно и това може да доведе до усилване на силата на сигнала с коефициент хиляда или повече. Въпреки че усилването е фиксирано, нива, приближаващи се до безкрайност, могат да бъдат постигнати с помощта на техники за обратна връзка, като например веригата на точката на въртене на суперрегенеративен акумулаторен тръбен приемник.
Регенерацията въвежда отрицателно съпротивление във веригата и това означава, че общото положително съпротивление е намалено. И освен това, с увеличаване на усилването, селективността на веригата се увеличава. Когато веригата работи с обратна връзка, така че осцилаторът да работи достатъчно в областта на трептене, възниква вторично нискочестотно трептене. Той унищожава честотата на високочестотната вибрация.
Концепцията първоначално е открита от Едуин Армстронг, който въвежда термина "супер възстановяване". И този тип радио се нарича супер регенеративен тръбен приемник. Такава схема е била използвана във всички форми на радио от местни радиоразпръскващи станции до телевизори, високоточни тунери, професионални комуникационни радиостанции, сателитни базови станции и много други. На практика всички излъчващи радиостанции, както и телевизори, късовълнови приемници и търговски радиостанции, използваха принципа на суперхетеродина като основа за работа.
Предимства на предавателя
Суперхетеродинното радио има редица предимства пред другите форми на радио. В резултат на тяхнотопредимства, супер регенеративният транзисторен приемник остава един от модерните методи, използвани в радиотехнологиите. И докато други методи излизат на преден план днес, супер-приемникът все още е много широко използван предвид функциите, които може да предложи:
- Затваряне на селективността. Едно от основните предимства на приемника е близостта до селективността, която може да предложи.
- Използвайки филтри с фиксирана честота, той може да осигури добро прекъсване на съседния канал.
- Може да получава множество режими.
- Поради топологията, тази технология на приемника може да включва много различни видове демодулатори, които могат лесно да бъдат съпоставени, за да отговарят на изискванията.
- Получавайте много високочестотни сигнали.
Фактът, че супер-регенеративният FET приемник използва технология за смесване, означава, че по-голямата част от обработката на приемника се извършва на по-ниски честоти, което му позволява да получава високочестотни сигнали. Тези и много други предимства означават, че приемникът е търсен не само от началото на експлоатацията на радиото, но ще остане такъв още много години напред.
Супер регенеративен FET приемник
Нека го разберем. Принципът на действие на суперрегенеративния приемник е както следва.
Сигналът, който се улавя от антената, преминава през приемника и в миксера. Друг локално генериран сигнал, често наричан локален осцилатор, се подава в различен портмиксер и двата сигнала се смесват. В резултат на това се генерира нов сигнал на честотите на сбора и разликата.
Изходът се прехвърля към така наречената междинна честота, където сигналът се усилва и филтрира. Всеки от преобразуваните сигнали, които попадат в лентата на пропускане на филтъра, може да премине през филтъра и те също ще бъдат усилени от усилвателните стъпала. Сигнали, които попадат извън честотната лента на филтъра, ще бъдат отхвърлени.
Настройката на приемника се извършва просто чрез промяна на честотата на локалния осцилатор. Това променя честотата на входящия сигнал, сигналите се преобразуват и могат да преминат през филтъра.
Настройка на супер регенеративен приемник
Въпреки че е по-сложна от някои други видове радиостанции, тя има предимството на производителност и селективност. По този начин настройката е в състояние да премахне нежеланите сигнали по-ефективно от други настройки на TRF (настроена радиочестота) или радиостанции, които са били използвани в първите дни на радиото.
Основната концепция и теория зад суперхетеродинното радио включва процеса на смесване. Това позволява сигналите да се предават от една честота на друга. Входната честота често се нарича RF вход, докато локално генерираният сигнал на осцилатор се нарича локален осцилатор, а изходната честота се нарича междинна честота, защото се намира между RF и аудио честотите.
Блоковата схема на основен еднотранзисторен супер-регенеративен приемник е както следва. ATмиксер, моментната амплитуда на двата входни сигнала (f1 и f2) се умножава, което води до изходни сигнали с честоти (f1 + f2) и (f1 - f2). Това позволява входящата честота да се предава до фиксирана честота, където може да бъде ефективно филтрирана. Промяната на честотата на локалния осцилатор ви позволява да настроите приемника на различни честоти. Сигнали на две различни честоти могат да се изпращат към междинните етапи.
RF настройката премахва едно и взема друго. Когато има сигнали, те могат да причинят нежелани смущения чрез маскиране на желаните сигнали, ако се появят едновременно в междинната честотна секция. Често в евтините радиостанции хармониците на локалния осцилатор могат да се проследяват на различни честоти, което води до промяна в локалните осцилатори при настройка на приемника.
Общата блокова диаграма на един транзисторен супер-регенеративен приемник показва основните блокове, които могат да се използват в приемника. По-сложните радиостанции ще добавят допълнителни демодулатори към основната блокова диаграма.
В допълнение, някои ултрахетеродинни радиостанции може да имат две или повече преобразувания, за да осигурят повишена производителност, две или дори три преобразувания могат да се използват за подобряване на функционирането на елементите на веригата.
Къде:
- настройката е променлива 15pF;
- Индукторът "L" не е нищо повече от 2-инчов 20 метален проводник, огънат в "U" форма.
FM радиостанции (88-108 MHz) се нуждаят от повечеиндуктивност, а долната половина на лентата (приблизително 109-130 MHz) ще изисква по-малко, тъй като е над FM лентата.
27MHz автоматичен контрол на усилването
Счита се, че супер регенеративният 27 MHz приемник е израснал от военновременната нужда от много просто еднократно устройство с висока положителна обратна връзка. Решението за това беше да се позволи на трептенията на настроената честота алтернативно да нарастват и да бъдат потискани под контрола на втори (гасящ) осцилатор, работещ на по-ниска радиочестота. Положителната обратна връзка беше въведена от променлив потенциометър, който беше използван, както следва.
Сигналът ще се увеличава по силата на звука, докато RF усилвателят започне да трепти. Идеята беше да се отмени контрола, докато клатушкането спре. Обикновено обаче имаше значителен хистерезис между позицията и ефекта. Увеличаването на производителността може да се постигне само ако напредъкът бъде спрян малко преди началото на колебанието, което изисква умения и търпение.
В това устройство настроеният усилвател започва да осцилира по време на полупериода на вълновата форма на осцилатора. По време на "включената" част от цикъла на изключване, трептенията на настроения усилвател се повишават експоненциално от шума на веригата. Времето, необходимо на тези трептения да достигнат пълна амплитуда, е пропорционално на стойността на Q на настроената верига. Следователно, в зависимост от честотата на демпферния генератор, колебанията на честотата на сигнала могат да достигнат пълна амплитуда (логаритмичен режим) или да се свият(линеен режим).
Три основни типа 27 MHz супер-регенеративен приемник бяха използвани за радиоуправление на моделите: приемник с твърд клапан, приемник с меки клапани и приемник на базата на транзистор.
На фигурата е показана типична верига на приемника с твърд клапан.
Радио верига за 25-150 MHz обхват
В тази верига супер-регенеративният приемник в обхвата 25-150 MHz е подобен на схемата на MFJ-8100.
Първият етап се основава на транзистора на FET, свързан към общата конфигурация на портата. Степенът на RF усилвател предотвратява радиочестотното излъчване от антената в двете вериги. Супер регенеративният детектор се основава на транзистор, свързан към обща конфигурация на портата. Подстройката регулира усилването на обратната връзка до точката, в която потенциометърът осигурява плавен контрол на регенерацията.
Честотният диапазон на този приемник е от 100 MHz до 150 MHz. Чувствителността му е по-малка от 1 µV. Намотките се навиват на подвижна рамка с диаметър 12 мм. Разбира се, регенераторите и супер регенераторите не са бъдещето на радиолюбителите, но те все пак имат място под слънцето.
315MHz предавателно устройство
Ето модерен 315 RF супервъзстановяващ предавател + приемен модул.
Осигурява много рентабилно безжично решение с максимални скорости на трансфер на даннидо 4 Kbps. И може да се използва като дистанционно управление, електрически врати, врати с щори, прозорци, гнездо за дистанционно управление, LED дистанционно управление, стерео дистанционно управление и алармени системи.
Характеристики:
- обхват на предаване> 500m;
- чувствителност -103dB, в открити зони, тъй като работи с метод на амплитудна модулация, чувствителността към шума е по-висока;
- работна честота: 315,92 MHz;
- работна температура: -10 градуса до +70 градуса;
- мощност на предаване: 25mW;
- Размер на приемника: 30147 мм Размер на предавателя: 1919 мм.
433 MHz тръба ISM
Супер регенеративен тръбен приемник консумира по-малко от 1mW и работи на безконтактна 433MHz индустриална, научна и медицинска мрежа. В най-простата си форма суперрегенеративният приемник съдържа RF осцилатор, който периодично включва и изключва "празен сигнал" или нискочестотен сигнал. Когато затихващият сигнал се превключи към осцилатора, осцилациите започват да се натрупват с експоненциално нарастваща обвивка. Използването на външен сигнал при номиналната честота на генератора ускорява нарастването на обвивката на тези трептения. По този начин работният цикъл на амплитудата на демпфирания осцилатор варира пропорционално на амплитудата на приложения радиосигнал.
При свръхрегенеративен детектор, пристигането на сигнал започва RF осцилации по-рано, отколкото когато няма сигнал. Супер регенеративният детектор може да приема AM сигнали и е много подходящ заOOK (включен/изключен) откриване на сигнал за данни. Свръхрегенеративният детектор е компрометирана система от данни, т.е. всеки период отчита и усилва RF сигнала. За да възстанови точно първоначалната модулация, генераторът за отхвърляне трябва да работи с честота, малко по-висока от най-високата честота в оригиналния модулиращ сигнал. Добавянето на детектор за обвивка, последван от нискочестотен филтър подобрява AM демодулацията.
Сърцето на приемника съдържа конвенционален LC осцилатор, конфигуриран от Colpitts, работещ на честота, определена от серийния резонанс на L1, L2, C1, C2 и C3. Когато устройството е изключено, токът на отклонение Q1 гаси генератора. Каскадните транзистори Q2 и Q3 образуват антенен усилвател, който подобрява фигурата на шума на приемника и осигурява известна радиочестотна изолация между осцилатора и антената. За да пести енергия, усилвателят работи само когато трептенията се увеличават.
Схема за ултра-регенеративна VHF
Приемникът се състои от транзистор 2N2369, заобиколен от петнадесет компонента, които заедно образуват високочестотната част. Този монтаж е сърцето на приемника. Той осигурява както HF усилване, така и демодулация. Конфигурирана схема, инсталирана в колектора на транзистора, ви позволява да изберете честотата.
Реакционният комплект беше използван много рано в късите вълни от тръбни радари. След това беше намерен в прословутото време за разговори с "три транзистора" от 60-те години. Много 433MHz приемници за дистанционно управление все още използватнеговата. И двата етапа на BC337 са нискочестотни усилватели, като последният осигурява захранване за слушалки или малък високоговорител. Регулируемото съпротивление от 22 kΩ регулира поляризацията на транзистора 2N2369, за да получи най-добрата точка на реакция, съчетавайки чувствителност и ниско изкривяване, като същевременно избягва трептения, които блокират неговата работа.
Аудио честотата се възстановява чрез резистор 4.7kΩ, след което преминава през нискочестотен филтър, за да се елиминира високочестотната реакция на превключване. Първият транзистор BC337 осигурява BF предварително усилване. 4.7nF кондензатор, поставен между неговия колектор и неговата основа, действа като нискочестотен филтър, елиминирайки остатъка от висока честота и ограничавайки високите. Резисторът 10 kΩ контролира усилването на последния етап и следователно силата на звука.
Направи си сам радио сглобка
За DIY 315MHz супер регенеративен приемник всички компоненти трябва да бъдат инсталирани на печатната платка и следите да бъдат направени с нож. Широкият план на земята е незаменим за (електрическата) стабилност на монтажа. За да се улесни копирането върху мед, се отпечатва снимка на веригата, поставя се върху плоча и с точка се маркират краищата на пистите върху листа. След проверка на изолацията на релсите на омметъра, окабеляването се извършва в съответствие със схемата.
Компонентите на веригата са лесни за закупуване от радиомагазини или онлайн. Имате нужда от високоговорител с 50 или 100 ома. Можете същоизползвайте високоговорител с 8 ома, като поставите понижаващ трансформатор, който се намира в повечето стари транзисторни станции, или свържете високоговорител с 8 ома, но нивото на звука ще бъде по-ниско. Монтажът трябва да остане компактен с добър план на земята. Не трябва да се забравя, че проводниците и връзките имат самодействащ ефект при високи честоти. Бобината на акорда има 5 навивки от 0,8 мм проводник (окабеляване на телефонна линия). Кондензаторът е свързан последователно с антената на втория завой отгоре.
Антената се състои от едно парче твърд проводник (1,5 mm2) с дължина около двадесет сантиметра. Няма нужда да правите повече, "четвърт вълна" ще наруши реакцията. Необходим е разделителен кондензатор от 1 nF. Бобината на дросела (високочестотно блокиране) е от типа VK200. Ако радиолюбителят не може да го намери, можете да направите три или четири завъртания на тел в малка феритна тръба. И можете да изберете конкретна схема на монтаж по ваш вкус и в съответствие с схемата на свързване.
Правилно включване на веригата
VHF супер регенеративен приемник Ред за инсталиране:
- Включете веригата. Захранващият ток е около тридесет милиампера.
- Завъртете десния регулируем резистор (обем) напълно обратно на часовниковата стрелка.
- След това трябва да чуете шума в слушалките или високоговорителя. Ако не, завъртете регулируемото съпротивление, докато се чуе звук.
- Подобрете настройката на средните емисии, за да получите добра чувствителност с минимално изкривяване.
- Доза да премахнете високия шум, трябва да намалите антената.
144 MHz ултра-регенеративна приемна верига.
Предпазни мерки: Тъй като устройството излъчва смущения, не го използвайте близо до друг приемник.
