Īpaši atjaunojošais uztvērējs ir izmantots daudzus gadu desmitus, īpaši VHF un UHF, kur tas varētu piedāvāt ķēdes vienkāršību un salīdzinoši augstu veiktspējas līmeni. Šis detektors bija populārs savā vakuuma lampas versijā pirmo reizi VHF uztveršanas dienās 1950. gadu beigās un 60. gadu sākumā. Pēc tam to izmantoja vienkāršās tranzistora versijas shēmās. Šis dizains bija iemesls 27 MHz CB radio radītajai šņākošajai skaņai. Mūsdienās superreģeneratīvais radio vairs nav tik populārs, lai gan ir vairākas lietojumprogrammas, kas joprojām interesē laikabiedrus.
Radio vēsture
Superreģeneratīvā uztvērēja vēsturi var izsekot līdz tā izgudrošanas senākajām dienām. 1901. gadā Reginalds Fesendens savā uztvērējā izmantoja nemodulētu sinusoidālo vilni taisngrieža kristāla detektoram.radiosignāls ar frekvences nobīdi no nesēja radioviļņu nesēja un no antenas.
Vēlāk, Pirmā pasaules kara laikā, radioamatieri sāka izmantot radiotehnoloģiju priekšrocības, kas nodrošināja pietiekamu pārraides kvalitāti un jutīgumu. Inženieris Lūsjēns Levijs Francijā, V alters Šotijs Vācijā un visbeidzot superheterodīna tehnikas autors Edvīns Ārmstrongs atrisināja selektivitātes problēmu un izveidoja pirmo darbojošos superreģeneratīvo radio.
Tas tika izgudrots laikmetā, kad radiotehnoloģijas bija ļoti vienkāršas un superreģeneratīvajam uztvērējam trūka funkciju, kas mūsdienās tiek uzskatītas par pašsaprotamām. Superheterodīna radio uztvērējs (superheterodīns) pilnā nosaukumā - virsskaņas heterodīna bezvadu uztvērējs, bija nozīmīgs solis uz priekšu zinātnes un tehnikas attīstībā, lai gan sākotnēji tas netika plaši izmantots, jo saturēja daudz vārstu, caurules un citas apjomīgas detaļas. Un turklāt tajā laikā radio bija ļoti dārgs.
Super Receiver Basics
Īpaši atjaunojošais uztvērējs ir balstīts uz vienkāršu reģeneratīvo radio. Tā reģenerācijas ciklā izmanto otru svārstību frekvenci, kas pārtrauc vai slāpē galvenās frekvences svārstības. Vibrāciju slāpēšana parasti darbojas frekvencēs, kas pārsniedz audio diapazonu, piemēram, no 25 kHz līdz 100 kHz. Darbības laikā ķēdei ir pozitīva atgriezeniskā saite, tāpēc pat neliels trokšņa daudzums izraisīs sistēmas svārstības.
RF pastiprinātāja izejauztvērējā ir pozitīvas atsauksmes, t.i. daļa izejas signāla fāzē tiek padots atpakaļ uz ieeju. Jebkurš esošais signāls tiks pastiprināts atkārtoti, un tā rezultātā signāla stiprums var tikt pastiprināts par tūkstoš vai vairāk. Lai gan pastiprinājums ir fiksēts, līmeņus, kas tuvojas bezgalībai, var sasniegt, izmantojot atgriezeniskās saites paņēmienus, piemēram, superreģeneratīvas akumulatora caurules uztvērēja šūpošanās punktu ķēdi.
Reģenerācija ievieš ķēdē negatīvu pretestību, un tas nozīmē, ka kopējā pozitīvā pretestība tiek samazināta. Turklāt, palielinoties pastiprinājumam, palielinās ķēdes selektivitāte. Kad ķēde tiek darbināta ar atgriezenisko saiti, lai oscilators pietiekami darbotos svārstību apgabalā, rodas sekundāra zemfrekvences svārstība. Tas iznīcina augstfrekvences vibrācijas frekvenci.
Koncepciju sākotnēji atklāja Edvīns Ārmstrongs, kurš radīja terminu "super atveseļošanās". Un šāda veida radio sauc par superreģeneratīvo lampu uztvērēju. Šāda shēma ir izmantota visos radio veidos, sākot no vietējām radio apraides stacijām līdz televizoriem, augstas precizitātes uztvērējiem, profesionāliem sakaru radio, satelītu bāzes stacijām un daudzām citām. Praktiski visi apraides radio, kā arī televizori, īsviļņu uztvērēji un komerciālie radio kā darbības pamatu izmantoja superheterodīna principu.
Raidītāja priekšrocības
Superheterodyne radio ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem radio veidiem. Kā rezultātā viņupriekšrocības, superreģeneratīvais tranzistoru uztvērējs joprojām ir viena no uzlabotajām metodēm, ko izmanto radiotehnoloģijā. Un, lai gan mūsdienās priekšplānā izvirzās citas metodes, super-uztvērējs joprojām tiek ļoti plaši izmantots, ņemot vērā tā piedāvātās funkcijas:
- Selektivitātes aizvēršana. Viena no galvenajām uztvērēja priekšrocībām ir tuvums tā piedāvātajai selektivitātei.
- Izmantojot fiksētas frekvences filtrus, tas var nodrošināt labu blakuskanālu nogriezni.
- Var saņemt vairākus režīmus.
- Topoloģijas dēļ šī uztvērēja tehnoloģija var ietvert daudz dažādu veidu demodulatorus, kurus var viegli pielāgot atbilstoši prasībām.
- Saņemiet ļoti augstas frekvences signālus.
Fakts, ka superreģeneratīvais FET uztvērējs izmanto sajaukšanas tehnoloģiju, nozīmē, ka lielākā daļa uztvērēja apstrādes tiek veikta zemākās frekvencēs, ļaujot uztvert augstas frekvences signālus. Šīs un daudzas citas priekšrocības nozīmē, ka uztvērējs ir bijis pieprasīts ne tikai kopš radio darbības sākuma, bet arī paliks vēl daudzus gadus.
Super atjaunojošs FET uztvērējs
Izdomāsim. Superreģeneratīvā uztvērēja darbības princips ir šāds.
Signāls, ko uztver antena, iet caur uztvērēju un nonāk mikserī. Cits lokāli ģenerēts signāls, ko bieži dēvē par vietējo oscilatoru, tiek ievadīts citā portāmikseris un abi signāli tiek sajaukti. Rezultātā tiek ģenerēts jauns signāls ar summas un starpības frekvencēm.
Izvade tiek pārsūtīta uz tā saukto starpfrekvenci, kur signāls tiek pastiprināts un filtrēts. Jebkurš no pārveidotajiem signāliem, kas ietilpst filtra caurlaides joslā, var iziet cauri filtram, un tos arī pastiprina pastiprinātāja posmi. Signāli, kas atrodas ārpus filtra joslas platuma, tiks noraidīti.
Uztvērēja noregulēšana tiek veikta, vienkārši mainot lokālā oscilatora frekvenci. Tas maina ienākošā signāla frekvenci, signāli tiek pārveidoti un var iziet cauri filtram.
Super atjaunojoša uztvērēja noskaņošana
Lai gan tas ir sarežģītāks nekā dažu citu veidu radio, tā priekšrocība ir veiktspēja un selektivitāte. Tādējādi skaņošana spēj noņemt nevēlamus signālus efektīvāk nekā citi TRF (noskaņotās radiofrekvences) iestatījumi vai radiostacijas, kas tika izmantotas radio sākuma dienās.
Superheterodīna radio pamatjēdziens un teorija ietver sajaukšanas procesu. Tas ļauj pārraidīt signālus no vienas frekvences uz otru. Ieejas frekvenci bieži sauc par RF ieeju, savukārt lokāli ģenerēto oscilatora signālu sauc par lokālo oscilatoru un izejas frekvenci sauc par starpfrekvenci, jo tā atrodas starp RF un audio frekvenci.
Pamata viena tranzistora superreģeneratīvā uztvērēja blokshēma ir šāda. ATmikseris, divu ieejas signālu (f1 un f2) momentānā amplitūda tiek reizināta, iegūstot frekvenču (f1 + f2) un (f1 - f2) izejas signālus. Tas ļauj pārraidīt ienākošo frekvenci līdz noteiktai frekvencei, kur to var efektīvi filtrēt. Vietējā oscilatora frekvences maiņa ļauj noregulēt uztvērēju dažādām frekvencēm. Signālus divās dažādās frekvencēs var nosūtīt uz starpposmiem.
RF regulēšana noņem vienu un paņem citu. Ja signāli ir klāt, tie var izraisīt nevēlamus traucējumus, maskējot vēlamos signālus, ja tie vienlaikus parādās starpfrekvences sadaļā. Bieži vien lētos radioaparātos vietējā oscilatora harmonikas var izsekot dažādās frekvencēs, kā rezultātā, regulējot uztvērēju, mainās vietējie oscilatori.
Kopējā viena tranzistora superreģeneratīvā uztvērēja blokshēma parāda galvenos blokus, ko var izmantot uztvērējā. Sarežģītāki radiouztvērēji pievienos papildu demodulatorus pamata blokshēmai.
Turklāt dažiem ultraheterodīna radiouztvērējiem var būt divi vai vairāki pārveidojumi, lai nodrošinātu lielāku veiktspēju, divas vai pat trīs konversijas var izmantot, lai uzlabotu ķēdes elementu darbību.
Kur:
- skaņošanas ierobežojums ir mainīgs 15pF;
- "L" induktors ir nekas vairāk kā 2 collu 20 metāla stieple, kas izliekta "U" formā.
FM radiostacijām (88–108 MHz) ir nepieciešams vairākinduktivitāte, un joslas apakšējai pusei (aptuveni 109–130 MHz) būs nepieciešams mazāk, jo tā atrodas virs FM joslas.
27MHz automātiskā pastiprinājuma kontrole
Tiek uzskatīts, ka īpaši atjaunojošais 27 MHz uztvērējs ir radies no kara laika nepieciešamības pēc ļoti vienkāršas vienreizējas ierīces ar augstu pozitīvu atgriezenisko saiti. Risinājums tam bija ļaut noregulētās frekvences svārstībām alternatīvi augt un tikt nomāktām, ko kontrolē otrais (dzēšošais) oscilators, kas darbojas zemākā radio frekvencē. Pozitīvu atgriezenisko saiti ieviesa mainīgs potenciometrs, kas tika izmantots šādi.
Signāla skaļums palielināsies, līdz RF pastiprinātājs sāks svārstīties. Bija doma atcelt kontroli, līdz apstājas svārstības. Tomēr parasti pastāvēja ievērojama histerēze starp pozīciju un efektu. Produktivitātes pieaugumu varēja panākt tikai tad, ja progress tika apturēts īsi pirms vilcināšanās sākuma, kas prasīja prasmes un pacietību.
Šajā ierīcē noregulētais pastiprinātājs sāk svārstīties oscilatora viļņu formas puscikla laikā. Dzēšanas cikla "ieslēgtajā" daļā noregulētā pastiprinātāja svārstības eksponenciāli palielinās no ķēdes trokšņa. Laiks, kas nepieciešams, lai šīs svārstības sasniegtu pilnu amplitūdu, ir proporcionāls noregulētās ķēdes Q vērtībai. Tāpēc, atkarībā no slāpēšanas ģeneratora frekvences, signāla frekvences svārstības var sasniegt pilnu amplitūdu (logaritmisko režīmu) vai tikt sabrukušas.(līnijas režīms).
Modeļu radiovadībai tika izmantoti trīs galvenie 27 MHz superreģeneratīvo uztvērēju veidi: cieto vārstu uztvērējs, mīksto vārstu uztvērējs un tranzistoru uztvērējs.
Tipiska stingra vārsta uztvērēja ķēde ir parādīta attēlā.
Radio shēma 25–150 MHz joslai
Šajā shēmā superreģeneratīvais uztvērējs 25–150 MHz joslā ir līdzīgs MFJ-8100 shēmas shēmai.
Pirmais posms ir balstīts uz FET tranzistoru, kas savienots ar kopējo vārtu konfigurāciju. RF pastiprinātāja stadija novērš RF starojumu no antenas abās ķēdēs. Superreģeneratīvais detektors ir balstīts uz tranzistoru, kas savienots ar kopēju vārtu konfigurāciju. Apgriešana regulē atgriezeniskās saites pastiprinājumu līdz vietai, kur potenciometrs nodrošina vienmērīgu reģenerācijas vadību.
Šī uztvērēja frekvenču diapazons ir no 100 MHz līdz 150 MHz. Tā jutība ir mazāka par 1 µV. Spoles ir uztītas uz noņemama rāmja ar diametru 12 mm. Protams, reģeneratori un superreģeneratori nav radioamatieru nākotne, taču tiem joprojām ir vieta saulē.
315MHz pārraides ierīce
Šeit ir moderns 315 RF superatkopšanas raidītājs + uztvērēja modulis.
Tas nodrošina ļoti rentablu bezvadu risinājumu ar maksimālu datu pārsūtīšanas ātrumulīdz 4 Kbps. Un var izmantot kā tālvadības pulti, elektriskās durvis, slēģu durvis, logus, tālvadības pults kontaktligzdu, LED tālvadības pulti, stereo tālvadības pulti un signalizācijas sistēmas.
Funkcijas:
- transmisijas diapazons> 500m;
- jutība -103dB, atklātās vietās, jo darbojas ar amplitūdas modulācijas metodi, trokšņu jutība ir lielāka;
- darba frekvence: 315,92 MHz;
- darba temperatūra: -10 grādiem līdz +70 grādiem;
- pārraides jauda: 25mW;
- Uztvērēja izmērs: 30147 mm Raidītāja izmērs: 1919 mm.
433 MHz lampa ISM
Super reģeneratīvās caurules uztvērējs patērē mazāk par 1mW un darbojas bezkontakta 433MHz rūpnieciskajā, zinātniskajā un medicīnas tīklā. Vienkāršākajā formā superreģeneratīvais uztvērējs satur RF oscilatoru, kas periodiski ieslēdz un izslēdz "tukšo signālu" vai zemas frekvences signālu. Kad slāpēšanas signāls tiek pārslēgts uz oscilatoru, svārstības sāk veidoties ar eksponenciāli augošu apvalku. Ārēja signāla izmantošana pie ģeneratora nominālās frekvences paātrina šo svārstību apvalka pieaugumu. Tādējādi slāpētā oscilatora amplitūdas darba cikls mainās proporcionāli pielietotā radiosignāla amplitūdai.
Superreģeneratīvā detektorā signāla ienākšana sāk RF svārstības agrāk nekā tad, ja signāla nav. Super Regenerative Detector var uztvert AM signālus un ir labi piemērotsOK (ieslēgts/izslēgts) datu signāla noteikšana. Superreģeneratīvais detektors ir apdraudēta datu sistēma, t.i., katrs periods skaita un pastiprina RF signālu. Lai precīzi atjaunotu sākotnējo modulāciju, noraidīšanas ģeneratoram jādarbojas ar frekvenci, kas ir nedaudz augstāka par sākotnējā modulējošā signāla augstāko frekvenci. Pievienojot aploksnes detektoru, kam seko zemas caurlaidības filtrs, tiek uzlabota AM demodulācija.
Uztvērēja sirdī ir parasts LC oscilators, ko konfigurējis Kolpits un kas darbojas ar frekvenci, ko nosaka L1, L2, C1, C2 un C3 seriālā rezonanse. Kad ierīce ir izslēgta, nobīdes strāva Q1 dzēš ģeneratoru. Kaskādes tranzistori Q2 un Q3 veido antenas pastiprinātāju, kas uzlabo uztvērēja trokšņa līmeni un nodrošina zināmu RF izolāciju starp oscilatoru un antenu. Lai taupītu enerģiju, pastiprinātājs darbojas tikai tad, kad palielinās svārstības.
Īpaši reģeneratīvas VHF shēma
Uztvērējs sastāv no 2N2369 tranzistora, ko ieskauj piecpadsmit komponenti, kas kopā veido augstfrekvences daļu. Šis komplekts ir uztvērēja sirds. Tas nodrošina gan HF pastiprinājumu, gan demodulāciju. Tranzistora kolektorā uzstādīta konfigurēta shēma ļauj izvēlēties frekvenci.
Reakcijas komplektu ļoti agri īsviļņu laikā izmantoja cauruļu radari. Pēc tam tas tika atrasts slavenajā "trīs tranzistoru" sarunu laikā 60. gados. Daudzi 433MHz tālvadības pults uztvērēji joprojām tiek izmantotiviņa. Abi BC337 posmi ir zemfrekvences pastiprinātāji, pēdējie nodrošina jaudu austiņām vai nelielam skaļrunim. Regulējamā 22 kΩ pretestība pielāgo 2N2369 tranzistora polarizāciju, lai iegūtu vislabāko reakcijas punktu, apvienojot jutību un zemus kropļojumus, vienlaikus izvairoties no svārstībām, kas bloķē tā darbību.
Skaņas frekvence tiek atgūta caur 4,7 kΩ rezistoru, pēc tam tiek izlaista caur zemas caurlaidības filtru, lai novērstu augstfrekvences pārslēgšanās reakciju. Pirmais tranzistors BC337 nodrošina BF priekšpastiprināšanu. 4,7 nF kondensators, kas novietots starp kolektoru un pamatni, darbojas kā zemas caurlaidības filtrs, novēršot augstfrekvences atlikumus un ierobežojot augstās frekvences. 10 kΩ rezistors kontrolē pēdējā posma pastiprinājumu un līdz ar to arī skaļumu.
DIY radio montāža
Izmantojot DIY 315MHz Super Regenerative uztvērēju, visi komponenti ir jāinstalē uz PCB, un pēdas jāveido ar griezēju. Plašs pamatplāns ir neaizstājams kompleksa (elektriskajai) stabilitātei. Lai atvieglotu kopēšanu uz vara, tiek izdrukāta shēmas fotogrāfija, kas novietota uz plāksnes un ar punktu atzīmē sliežu galus uz lapas. Pēc ommetra sliežu ceļu izolācijas pārbaudes tiek veikta elektroinstalācija saskaņā ar shēmu.
Shēmas komponentus ir viegli iegādāties radio veikalos vai tiešsaistē. Jums ir nepieciešams 50 vai 100 omu skaļrunis. Jūs varat arīizmantojiet 8 omu skaļruni, novietojot pazeminātu transformatoru, kas atrodams lielākajā daļā veco tranzistoru staciju, vai pievienojiet 8 omu skaļruni, taču skaņas līmenis būs zemāks. Montāžai jāpaliek kompaktai ar labu zemes plānu. Nevajadzētu aizmirst, ka vadiem un savienojumiem ir pašdarbības efekts augstās frekvencēs. Akorda spolei ir 5 pagriezieni 0,8 mm stieples (telefona līnijas vads). Kondensators ir savienots virknē ar antenu otrajā pagriezienā no augšas.
Antena sastāv no viena cieta stieples gabala (1,5 mm2), kas ir apmēram divdesmit centimetrus garš. Vairāk nevajag darīt, "ceturkšņa vilnis" izjauks reakciju. Nepieciešams 1 nF atsaistes kondensators. Droseles spole (augstfrekvences bloķēšana) ir VK200 tipa. Ja radioamatieris to nevar atrast, jūs varat izveidot trīs vai četrus stieples apgriezienus nelielā ferīta caurulē. Un jūs varat izvēlēties konkrētu montāžas shēmu pēc savas patikas un saskaņā ar elektroinstalācijas shēmu.
Pareiza ķēdes iekļaušana
VHF superreģeneratīvā uztvērēja uzstādīšanas secība:
- Ieslēdziet ķēdi. Barošanas strāva ir aptuveni trīsdesmit miliampēri.
- Pagrieziet labo regulējamo rezistoru (skaļumu) pilnībā pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
- Pēc tam jums ir jādzird troksnis austiņās vai skaļrunī. Ja nē, pagrieziet regulējamo pretestību, līdz atskan skaņa.
- Uzlabojiet vidējas emisijas regulēšanu, lai iegūtu labu jutību ar minimāliem kropļojumiem.
- Kamlai noņemtu augstus trokšņus, ir jāsamazina antena.
144 MHz ultrareģeneratīvā uztvērēja shēma.
Piesardzības pasākumi: tā kā ierīce rada traucējumus, neizmantojiet to cita uztvērēja tuvumā.
