Андрей Смирнов
Время чтения: ~25 мин.
Просмотров: 1

Супергетеродинный приемник принцип работы

Недостатки

Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма — второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом.

Например, пусть приёмник с ПЧ 6,5 МГц настроен на радиостанцию, передающую на частоте 70 МГц, и частота гетеродина равна 76,5 МГц. На выходе фильтра ПЧ будет выделяться сигнал с частотой 76,5 — 70 = 6,5 МГц. Однако, если на частоте 83 МГц работает другая мощная радиостанция, и её сигнал сможет просочиться на вход смесителя, то разностный сигнал с частотой 83 − 76,5 = 6,5 МГц не будет подавлен, попадёт в усилитель ПЧ и создаст помеху. Величина подавления такой помехи (избирательность по зеркальному каналу) зависит от эффективности входного фильтра и является одной из основных характеристик супергетеродина.

Помехи от зеркального канала уменьшают двумя путями. Во-первых, применяют более сложные и эффективные входные полосовые фильтры, состоящие из нескольких колебательных контуров. Это усложняет и удорожает конструкцию, так как входной фильтр нужно ещё и перестраивать по частоте, притом согласованно с перестройкой гетеродина. Во-вторых, промежуточную частоту выбирают достаточно высокой по сравнению с частотой приёма. В этом случае зеркальный канал приёма оказывается относительно далеко по частоте от основного, и входной фильтр приёмника может более эффективно его подавить. Иногда ПЧ даже делают намного выше частот приёма (так называемое «преобразование вверх»), и при этом ради упрощения приёмника вообще отказываются от входного полосового фильтра, заменяя его неперестраиваемым фильтром нижних частот. В селекторах каналов телевизоров, наоборот, применяют фильтр верхних частот. В высококачественных приёмниках часто применяют метод двойного (иногда и тройного) преобразования частоты, причём, если первую ПЧ выбирают высокой по описанным выше соображениям, то вторую делают низкой (сотни, иногда даже десятки килогерц), что позволяет более эффективно подавлять помехи от близких по частоте станций, то есть повысить избирательность приёмника по соседнему каналу. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, широко применяются в профессиональной и любительской радиосвязи (см. Р-250, Трансивер UW3DI).

Кроме того, в супергетеродине возможен паразитный приём станций, работающих на промежуточной частоте. Его предотвращают экранированием отдельных узлов и приёмника в целом, а также применением на входе фильтра-пробки, настроенного на промежуточную частоту.

В целом супергетеродин требует гораздо большей тщательности в проектировании и наладке, чем приёмник прямого усиления. Приходится применять довольно сложные меры, чтобы обеспечить стабильность частоты гетеродинов, так как от неё сильно зависит качество приёма. Сигнал гетеродина не должен просачиваться в антенну, чтобы приёмник сам не становился источником помех. Если в приёмнике больше одного гетеродина, существует опасность, что биения между какими-то из их гармоник окажутся в полосе звуковых частот и дадут помеху в виде свиста на выходе приёмника. С этим явлением борются, рационально выбирая частоты гетеродинов и тщательно экранируя узлы приёмника друг от друга.

Детали

Для сборки приемника приобретаются следующие стандартные радиодетали:

  • ферритовый стержень для магнитной антенны МА диаметром 7— 9 мм и длиной около 100 мм;
  • три горшкообразных сердечника СБ-1 а из карбонильного железа для катушек гетеродина и фильтров промежуточной частоты;
  • межкаскадный и выходной согласующие трансформаторы; громкоговоритель 0.1ГД-6;
  • сдвоенный блок конденсаторов переменной емкости.

Емкость конденсаторов отдельных секций может колебаться в пределах от 180 до 240 пф.

Если в блоке нет собственных подстроечных конденсаторов, вмонтированных в его корпус, то вместо них можно воспользоваться конденсаторами типа КПК-М емкостью 5—20 пф или 6— 25 пф.

Конденсаторы С3, С4 С8, С12 типа КЛС, КПМ, КМ, МБ-М или БМ; конденсаторы С5, С9 и С10 типа КТМ и та КСО-1; электролитические конденсаторы типа ЭМ, ЭМ-М.

Переменное сопротивление с выключателем питания типа СПЗ-ЗБ, или ему подобное от любого промышленного карманного приемника или слухового аппарата. Постоянные сопротивления типа УЛМ или МЛТ-0,5.

Для преобразователя частоты и каскада усиления промежуточной частоты необходимы транзисторы типа П402, П403, П403А. Транзистор для выходного низкочастотного каскада типа П13, П14, П15, П16 с любым буквенным индексом.

Самодельными деталями являются контурные катушки. Катушки магнитной антенны наматывают в один слой виток к витку на бумажной гильзе, свободно перемещающейся по ферритовому стержню. Катушка L должна иметь 70— 80 витков провода ПЭЛ, ПЭВ или ПЭЛШО 0,2— 0,25, а катушка связи L2 — 6— 7 витков такого же провода.

Для намотки катушек лучше применять специальней высокочастотный провод марки ЛЭ или ЛЭШО (лицендрат). Количество витков при этом остается неизменным.

Гетеродинные катушки и фильтры промежуточной частоты наматывают на секционированных пластмассовых каркасах. Готовые каркасы обычно имеют две или три секции, что принципиального значения не имеет.

Намотка производится внавал проводом ПЭЛ или ПЭВ 0,1. Катушка L3 должна иметь 95—100 витков с отводом от 4-го витка, считая от вывода, соединенного с плюсовым проводом питания, а катушка обратной связи L4—14—16 витков.

Витки первой катушки размещают равномерно во всех секциях каркаса, а витки второй лишь в одной, верхней, со стороны подстроечного сердечника. Катушки L5 и L7 должны иметь по 160 витков с отводом от 95-го витка, считая со стороны нижних по схеме выводов; катушки связи L6 и L8 — по 10 и 35 витков соответственно.

Размещают эти катушки на каркасах так же, как катушку связи гетеродина. Намотанные катушки помещают в горшкообразные сердечники СБ-1а. Для катушек фильтров промежуточной частоты необходимо сделать экраны из тонкой листовой меди, латуни или цинка размерами 15X15X15 мм с центральным отверстием для подстроечного сердечника.

История

Использовать в приёмнике вспомогательный генератор колебаний впервые предложил американец Фессенден в 1901 г. Он же создал термин «гетеродин». В приёмнике Фессендена гетеродин работал на частоте, очень близкой к частоте принимаемого сигнала, и возникающие при этом биения звуковой частоты позволяли принимать телеграфный сигнал (принцип, на котором работает приёмник прямого преобразования). Гетеродинные приёмники быстро усовершенствовались с изобретением в 1913 г. лампового генератора высокой частоты (до этого применялись электромашинные генераторы).

В 1917 г. французский инженер Л. Леви (англ.) запатентовал принцип супергетеродинного приёма. В его приёмнике частота сигнала преобразовывалась не непосредственно в звуковую, а в промежуточную, которая выделялась на колебательном контуре и уже после него поступала на детектор. В 1918 г. В. Шоттки дополнил схему Леви усилителем промежуточной частоты. Схема супергетеродина была выгодна в то время ещё и тем, что лампы того времени не обеспечивали нужного усиления на частотах выше нескольких сот килогерц. Сдвинув спектр сигнала в область более низких частот, можно было повысить чувствительность приёмника.

Независимо от Шоттки к аналогичной схеме пришел Э. Армстронг (его патент получен в декабре 1918 г, патентная заявка Шоттки сделана в июне). Армстронг впервые построил и испытал супергетеродин на практике. Он же указал на возможность многократного преобразования частоты.

В декабре 1921 г. английский радиолюбитель на супергетеродин с пятикаскадным УПЧ принял сигналы станций из США. С этого момента к супергетеродинам появляется практический интерес. Первые супергетеродины были громоздки, дороги и неэкономичны из-за большого числа ламп. Приём сопровождался интерференционными свистами, проникающий в антенну сигнал гетеродина создавал помехи другим приёмникам. Некоторое время стояла дилемма — что лучше: более простой и надёжный приёмник прямого усиления, или сложный, капризный, но высокочувствительный супергетеродин, который может работать с небольшой комнатной антенной? Супергетеродин даже на некоторое время сдал позиции на рынке, когда применение тетрода заметно улучшило характеристики приёмников прямого усиления. Но дальнейшее совершенствование ламп позволило сильно упростить и удешевить супергетеродинный приёмник: появились многосеточные лампы с большим усилением на высокой частоте, специализированные лампы для преобразователей частоты, служившие одновременно смесителем и гетеродином, а также комбинированные лампы, заключающие в одном баллоне два-три электронных прибора. Простой супергетеродин стало возможно построить на трёх-четырёх лампах, не считая выпрямителя . Благодаря этому и другим усовершенствованиям с 1930-х годов супергетеродинная схема постепенно становится доминирующей для связных и радиовещательных приёмников. Кроме того, в 1930 г. истёк срок патента на принцип супергетеродинного приёма.

В России и СССР первым серийным супергетеродином был, по одним источникам, приёмник танковой радиостанции 71-ТК разработки 1932 г. (завод № 203 в Москве), по другим — вещательный СГ-6 (не позже 1931 г., завод им. Козицкого в Ленинграде),, по третьим — радиоприёмник «Дозор», разработанный в конце 20-х годов в «Остехбюро» и переданный в серийное производство на тот же завод им. Козицкого. Первым бытовым супергетеродином, выпускавшимся в больших количествах, стал СВД 1936 года. Примерно с конца 1950-х бытовые радиовещательные и телевизионные приёмники в СССР строились почти исключительно по супергетеродинной схеме (кроме некоторых сувенирных приёмников, радиоконструкторов для начинающих и отдельных специальных приёмников).

Модулированные сигналы

В том случае, когда происходит преобразование модулированного колебания, все делается немного иначе. У колебаний гетеродина постоянная амплитуда. Колебания ПЧ и биения промодулированы, равно как и у несущей. Для превращения модулированного сигнала в звук необходимо произвести еще одно детектирование. Именно по этой причине в супергетеродинных КВ приемниках после осуществления усиления происходит подача сигнала на второй детектор. И только после него сигнал модуляции подается на головной телефон или вход УНЧ (усилителя низкой частоты).

В конструкции УПЧ присутствует один или два каскада резонансного типа. Как правило, применяются настроенные трансформаторы. Причем производится настройка сразу двух обмоток, а не одной. Благодаря этому можно достичь более выгодной формы кривой резонанса. Повышается чувствительность и избирательность приемного устройства. Эти трансформаторы, у которых обмотки настроены, называются полосовыми фильтрами. Они настраиваются при помощи регулируемого сердечника или подстроечного конденсатора. Они настраиваются один раз и в процессе эксплуатации приемника их трогать не нужно.

Структурная схема супергетеродина

Супергетеродин от приемника прямого усиления отличается в основном методом усиления модулированных колебаний высокой частоты. В приемнике прямого усиления высокочастотный сигнал радиостанции усиливается без какого-либо изменения его частоты.

В супергетеродине же принятый сигнал преобразуется в колебания так называемой промежуточной частоты, равной обычно 465 кГц, на которой и происходит основное усиление сигнала. Что же касается детектирования, усиления колебаний низкой частоты и .преобразования их в звуковые колебания, то эти процессы в приемниках обоих типов происходят принципиально одинаково.

Структурную схему супергетеродина и упрощенные графики, иллюстрирующие процессы, происходящие в основных узлах и блоках приемника этого типа, ты видишь на рис. 81. Его входной контур, с помощью которого осуществляется настройка на радиостанции, такой же, как в приемнике прямого усиления. С «(его принятый сигнал радиостанции поступает в смеситель.

Сюда же, в смеситель, подается еще сигнал от местного маломощного генератора колебаний высокой частоты, называемого гетеродином. В смесителе они преобразуются в колебания промежуточной частоты (ПЧ), равной разности частот гетеродина и принятого сигнала, которые далее усиливаются и детектируются. В большинстве случаев промежуточная частота равна 465 кГц. Колебания низкой частоты, выделенные детектором, тоже усиливаются и динамической головкой громкоговорителя преобразуются в звуковые колебания.

Смеситель вместе с гетеродином выполняет функцию преобразования частоты, поэтому этот каскад супергетеродина называют преобразователем.

В данном случае, это преобразователь с отдельным гетеродином. В выходную цепь преобразователя включены колебательные контуры, настроенные на частоту 465 кГц. Они образуют фильтр промежуточной частоты (ФПЧ), выделяющий колебания промежуточной частоты и отфильтровывающий колебания частот входного сигнала, гетеродина и их комбинаций.

Запомни: при любой настройке радиовещательного супергетеродина частота его гетеродина должна превышать частоту входного сигнала на 465 кГц, то есть на значение промежуточной частоты. Так, например, при настройке приемника на радиостанцию, несущая частота которой 200 кГц (длина волны 1500 м), частота гетеродина должна быть 665 кГц (665 — 200 =465 кГц), для приема радиостанции, частота которой 1 МГц (длина волны 300 м), частота гетеродина должна быть 1465 кГц (1465 кГц-1 МГц = 465 кГц) и т. д.

Чтобы получить постоянную промежуточную частоту  при настройке приемника на радиоволну любой длины, нужно диапазон частот гетеродина сдвинуть по отношению к диапазону частот, перекрываемому входным контуром, на частоту, равную промежуточной. Достигается это соответствующим подбором чисел витков катушек входного и гетеродинного контуров, включением в контуры так называемых сопрягающих конденсаторов и одновременной настройкой этих контуров двухсекционным блоком конденсаторов переменной емкости.

Регенеративные радиоприемники на транзисторах Регенеративные

КП303 приемники, или приемники, использующие увеличения для чувствительности положительные обратные связи, в разработках промышленных не встречаются. Однако для освоения вариантов всевозможных реализации приемной техники можно ознакомиться рекомендовать с работой двух таких устройств Григорьева И. конструкции (рис. 5 и 6) [Рл 9/95-12; 10/95-12].

Рис. 5. Схема приемника приема для сигналов AM в диапазоне КВ, СВ и ДВ.

Приемник (рис. 5) для предназначен приема сигналов AM в диапазоне коротких, длинных и средних волн. Его чувствительность на частоте 20 достигает МГц 10 мкВ. Для сравнения: чувствительность совершенного наиболее приемника прямого усиления примерно в раз 100 ниже.

Рис. 6. Схема простого радиоприемника регенеративного на диапазоны частот 1,5…40 МГц.

Приемник (способен. 6) рис работать в диапазоне 1,5…40 МГц. Для МГц 1,5…3,7 диапазона катушка L1 имеет индуктивность 23 мкГн и витков 39 содержит провода диаметром 0,5 мм на каркасе диаметром 20 мм ширине при намотки 30 мм. Катушка L2 имеет 10 витков провода же такого и намотана на этом же каркасе.

Для МГц 3…24 диапазона катушка L1 индуктивностью 1,4 мкГн содержит 10 провода витков диаметром 2 мм, намотанного на каркасе диаметром 20 мм, ширине при намотки 40 мм. Катушка L2 имеет 3 витка с провода диаметром 1,0 мм.

В диапазоне 24…40 МГц L1 (0,5 мкГн) содержит 5 ширина, витков намотки — 30 мм, a L2 имеет 2 витка. Рабочую приемников точку (рис. 5, 6) устанавливают потенциометром R4.

Происхождение

Вспо­мога­тель­ный генера­тор иссле­дова­тель наз­вал «гетеро­дином» (от гре­чес­кого ἕτερος — иной или внеш­ний и δύναμις — сила), а сам при­емник «гетеро­дин­ным». На тот момент это был новый спо­соб детек­тирова­ния, который поз­волял при­нимать телег­рафный ради­осиг­нал тоном на слух.

Здесь бук­вой O обоз­начен гетеро­дин, а сам при­емник пред­став­лял собой две индуктив­но свя­зан­ные катуш­ки на общем сер­дечни­ке. При этом сиг­нал биений зас­тавлял колебать­ся метал­личес­кую мем­бра­ну D (надо полагать, диф­фузор). В общем, как ты понима­ешь, все было сурово, впол­не в духе того далеко­го вре­мени. Поз­днее при­емник модер­низиро­вали, повысив чувс­тви­тель­ность.

info

А даль­ше слу­чилась вой­на, которая ярко показа­ла, нас­коль­ко ради­освязь полез­на. Но тре­бова­лись надеж­ные, более чувс­тви­тель­ные и селек­тивные при­емни­ки, ведь к тому вре­мени ради­останций ста­ло замет­но боль­ше. У тог­дашних ради­опри­емни­ков было три серь­езные проб­лемы: недос­таточ­ные чувс­тви­тель­ность, что нап­рямую свя­зано с даль­ностью свя­зи, селек­тивность, то есть спо­соб­ность выделить сиг­нал нуж­ной ради­останции из нес­коль­ких при­нятых, и устой­чивость к атмосфер­ным помехам.

Та­кое решение тре­бует вве­дения в конс­трук­цию при­емни­ка допол­нитель­ного гетеро­дина. В резуль­тате получил­ся при­бор, говоря сов­ремен­ным язы­ком, с двой­ным пре­обра­зова­нием час­тоты. Леви наз­вал свой при­емник «супер­гетеро­дин­ным», то есть содер­жащим допол­нитель­ный гетеро­дин. Веро­ятно, имен­но это и объ­ясня­ет про­исхожде­ние столь замыс­ловато­го наз­вания.

Впро­чем, сущес­тву­ет и дру­гая вер­сия, которая пред­полага­ет, что прис­тавка «супер» переко­чева­ла от про­межу­точ­ной час­тоты, которая была выше слы­шимой, или, как было при­нято писать в то вре­мя, supersonic (уль­траз­вук). В любом слу­чае надо понимать, что супер­гетеро­дин­ный при­ем под­разуме­вает наличие про­межу­точ­ной час­тоты.

Схе­ма пер­вого супер­гетеро­дин­ного при­емни­ка Леви

Для решения этой проб­лемы иссле­дова­тели пред­ложили пре­обра­зовать полез­ный сиг­нал высокой час­тоты в про­межу­точ­ную (на которой лам­пы мог­ли эффектив­но работать) и уже на этой час­тоте уси­лить сиг­нал, что тех­нологии того вре­мени впол­не поз­воляли. Более того, авто­ры ука­зыва­ли, что такое пре­обра­зова­ние мож­но выпол­нять в нес­коль­ко эта­пов, что повысит устой­чивость работы уси­лите­ля.

И если изыс­кания нем­ца Шот­тки носили теоре­тичес­кий харак­тер, то инже­нер Армстронг в Аме­рике уже в 1918 году пос­тро­ил работа­ющий про­тотип сво­его супер­гетеро­дина на вось­ми лам­пах (на самом деле безум­ное количес­тво для того вре­мени). Выг­лядело это как‑то так.

Ран­ний вари­ант супер­гетеро­дина

При этом про­межу­точ­ная час­тота оста­ется пос­тоян­ной, так что мож­но при­менить высоко­эффектив­ные квар­цевые филь­тры в уси­лите­ле про­межу­точ­ной час­тоты. Это поз­воля­ет лег­ко получить жела­емую изби­ратель­ность по сосед­нему каналу.

Чувствительность, избирательность и полоса пропускания

Сре­ди всех харак­терис­тик любого при­емни­ка полез­но выделять ряд клю­чевых: чувс­тви­тель­ность, изби­ратель­ность и полоса про­пус­кания. Чувс­тви­тель­ность — это минималь­ный уро­вень ради­осиг­нала в мик­роволь­тах, поз­воля­ющий получить на выходе сиг­нал с задан­ным соот­ношени­ем сиг­нал/шум. Или, говоря про­ще, это минималь­ный уро­вень сиг­нала, при котором стан­цию еще мож­но услы­шать. Хорошие сов­ремен­ные при­емни­ки име­ют чувс­тви­тель­ность око­ло 1 мкВ.

Из­биратель­ность по сосед­нему каналу харак­теризу­ет спо­соб­ность при­емни­ка выделять нуж­ный сиг­нал при наличии близ­ко рас­положен­ных меша­ющих сиг­налов, изме­ряет­ся в децибе­лах. Допус­тим, есть две стан­ции рав­ной мощ­ности, отсто­ящие друг от дру­га на 10 кГц (типич­ная ширина канала на вещатель­ных КВ‑диапа­зонах). Изби­ратель­ность будет показы­вать, нас­коль­ко сла­бее будет при­нимать­ся сиг­нал сосед­ней стан­ции при нас­трой­ке на жела­емую.

На­конец, полоса про­пус­кания — это параметр, тес­но свя­зан­ный с изби­ратель­ностью, который показы­вает откло­нение час­тоты сиг­нала от час­тоты нас­трой­ки, ког­да сиг­нал осла­бева­ет на 3 дБ (это при­мер­но 0,7 для нап­ряжения и 0,5 для мощ­ности).

Супергетеродинный радиоприемник

Супергетеродинный радиоприемник (рис. 7) работает в КВ диапазоне 25—50 м. Этот приемник — также рефлексный, поскольку его транзистор используется в смесителе, гетеродине и усилителе ЗЧ.

Напряжение РЧ с антенны WA1 через конденсатор С1 поступает на отвод катушки L1 входного контура L1C3.1C5. Выделенный им сигнал трансформируется в катушке связи L2 и через конденсатор С2 подается на базу транзистора VT1.

Катушка L2 соединена последовательно с катушками L5 и L6, индуктивно связанными с катушкой L7 гетеродинного контура L7C6C7C3.2. Катушки L5 и L6 через конденсатор С9 подключены к эмиттеру транзистора, а его коллектор через контур промежуточной частоты (ПЧ) L3C10 и блокировочный конденсатор СП соединен с другим выводом катушки L6, что обеспечивает возбуждение колебаний гетеродина.

Сопряжение его частоты с частотой сигнала достигается с помощью конденсаторов: подстроечных С5, С6 и последовательно включенного С7.

Напряжение ПЧ выделяется в цепи коллектора контуром L3C10. Потери в нем частично компенсируются введением положительной обратной связи (ПОС) через катушку L4.

Модулированное напряжение ПЧ детектируется диодом VD1, и ЗЧ составляющая через конденсатор С4 и резистор R1 подается на базу транзистора. Усиленные им колебания ЗЧ воспроизводятся телефонами BF1, включенными в цепь коллектора через катушку L3 и В4 дроссели L8 и L9.

Оптимальный электрический режим транзистора создается с помощью резисторов: R2 в цепи базы и R3 в цепи эмиттера. Для обеспечения устойчивой работы приемника при частичном разряде батареи GB1 ее блокируют конденсатором С12 большой емкости.

Катушка L1 содержит 15+15 витков провода ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. Катушка L2 — 5 витков ПЭЛШО 0,18 намотана между витками L1. Катушки L3 — 75 витков ПЭВ-1 5X0,06 и L4 — 4 витка ПЭЛШО 0,1 заключены в броневой чашечный сердечник типа ОБ-1 из феррита марки 600НН с подстроеч-

ным сердечником из того же материала. Можно использовать контуры П4 с соответствующими конденсаторами от транзисторных радиоприемников. Катушки L5 и L6 — по 5 витков ПЭЛШО 0,18 размещены между витками катушки L7, состоящей из 28 витков ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. КПЕ С3 вместе с подстроечными конденсаторами С5, С6 — от радиоприемников «Алмаз», «Сокол» и др. Конденсаторы постоянной емкости С7 и С10 — с пленочным или слюдяным диэлектриком.

Для налаживания приемника под-строечные конденсаторы С5 и С6 устанавливают в среднее положение, сердечник катушек L3, L4 полностью вводят.

Присоединив к гнездам антенну, телефоны и заземление, включают питание. Настраивают приемник на какую-либо станцию 25-метрового участка КВ диапазона (при выведенном роторе КПЕ С3) и регулируют подстроечный конденсатор участка диапазона 49 м (при введенном роторе КПЕ) и добиваются наибольшей громкости, сдвигая или раздвигая витки катушки L1. Эти операции нужно повторить несколько раз.

Возможно, для наилучшего сопряжения потребуется подобрать емкость конденсатора С7. В заключение проверьте, не улучшится ли прием, если поменять местами выводы катушки L4.

Супергетеродинный радиоприемник

Супергетеродинный радиоприемник (работает. 7) рис в КВ диапазоне 25—50 м. Этот приемник — также поскольку, рефлексный его транзистор используется в смесителе, усилителе и гетеродине ЗЧ.

Напряжение РЧ с антенны WA1 через поступает С1 конденсатор на отвод катушки L1 входного контура 1C5.L1C3. Выделенный им сигнал трансформируется в катушке через L2 и связи конденсатор С2 подается на базу транзистора Катушка.

VT1 L2 соединена последовательно с катушками L5 и L6, индуктивно катушкой с связанными L7 гетеродинного контура L7C6C7C3.2. Катушки L5 и L6 конденсатор через С9 подключены к эмиттеру транзистора, а его через коллектор контур промежуточной частоты (ПЧ) L3C10 и конденсатор блокировочный СП соединен с другим выводом катушки L6, обеспечивает что возбуждение колебаний гетеродина.

Сопряжение частоты его с частотой сигнала достигается с помощью подстроечных: конденсаторов С5, С6 и последовательно включенного С7.

Напряжение ПЧ выделяется в коллектора цепи контуром L3C10. Потери в нем компенсируются частично введением положительной обратной связи (через) ПОС катушку L4.

Модулированное напряжение ПЧ детектируется VD1 диодом, и ЗЧ составляющая через конденсатор С4 и резистор R1 базу на подается транзистора. Усиленные им колебания ЗЧ воспроизводятся BF1 телефонами, включенными в цепь коллектора через дроссели L3 и В4 катушку L8 и L9.

Оптимальный электрический режим транзистора помощью с создается резисторов: R2 в цепи базы и R3 в цепи Для. эмиттера обеспечения устойчивой работы приемника частичном при разряде батареи GB1 ее блокируют С12 конденсатором большой емкости.

Катушка L1 содержит 15+15 провода витков ПЭЛ-1 0,51, намотанного с шагом 1 мм на каркасе 0 16 мм. витков L2 — 5 Катушка ПЭЛШО 0,18 намотана между витками L1. витков L3 — 75 Катушки ПЭВ-1 5X0,06 и L4 — 4 витка ПЭЛШО 0,1 броневой в заключены чашечный сердечник типа ОБ-1 из феррита 600НН марки с подстроеч-

ным сердечником из того же Можно. материала использовать контуры П4 с соответствующими конденсаторами от радиоприемников транзисторных. Катушки L5 и L6 — по 5 витков ПЭЛШО 0,18 размещены витками между катушки L7, состоящей из 28 витков ПЭЛ-1 0,51, шагом с намотанного 1 мм на каркасе 0 16 мм. КПЕ С3 вместе с подстроечными радиоприемников С5, С6 — от конденсаторами «Алмаз», «Сокол» и др. Конденсаторы постоянной С10 С7 и емкости — с пленочным или слюдяным диэлектриком.

налаживания Для приемника под-строечные конденсаторы С5 и С6 среднее в устанавливают положение, сердечник катушек L3, L4 полностью Присоединив.

вводят к гнездам антенну, телефоны и заземление, питание включают. Настраивают приемник на какую-либо метрового 25-станцию участка КВ диапазона (при выведенном КПЕ роторе С3) и регулируют подстроечный конденсатор участка при 49 м (диапазона введенном роторе КПЕ) и добиваются громкости наибольшей, сдвигая или раздвигая витки Эти L1. катушки операции нужно повторить несколько Возможно.

раз, для наилучшего сопряжения потребуется емкость подобрать конденсатора С7. В заключение проверьте, не улучшится ли если, прием поменять местами выводы катушки L4.

Детектирование

Но в приемниках супергетеродинного типа обязательно имеется детектор. Биения, которые получаются в результате сложения двух различных колебаний, имеют период. И он полностью соответствует промежуточной частоте. Но это не гармонические колебания промежуточной частоты, чтобы их получить, необходимо осуществить процедуру детектирования

Обратите внимание на то, что из модулированного сигнала детектор выделяет только колебания с модуляционной частотой. А вот в случае с биениями все немного иначе – происходит выделение колебаний так называемой разностной частоты

Она равна разности частот, которые складываются. Такой способ преобразований именуется методом гетеродинирования или смешения.

Особенности супергетеродинов

Вследствие того, что могут возникать паразитные колебания, происходит ограничение возможности усиления высокочастотных колебаний в небольших пределах. Особенно это актуально при построении коротковолновых приемников. В качестве усилителя высоких частот лучше всего использовать резонансные конструкции. Но в них нужно производить полную перенастройку всех колебательных контуров, которые имеются в конструкции, при смене частоты.

Вследствие этого существенно усложняется конструкция радиоприемника, равно как и пользование им. Но недостатки эти можно устранить, используя метод преобразования принимаемых колебаний в одну стабильную и фиксированную частоту. Причем частота обычно пониженная, это позволяет добиться высокого уровня усиления. Именно на эту частоту происходит настройка резонансного усилителя. Такая методика используется в современных супергетеродинных приемниках. Только фиксированную частоту называют промежуточной.

УКВ ЧМ транзисторе на радиоприемник ГТ311

Для приема сигналов ЧМ использовать можно УКВ приемники прямого преобразования с автоподстройкой фазовой частоты. Такие приемники содержат частоты преобразователь с совмещенным гетеродином, выполняющим одновременно синхродетектора функции.

Рис. 7. Схема УКВ ЧМ радиоприемника А. диапазон на Захарова частот 66…74 МГц.

Входной контур настроен устройства на частоту приема, контур гетеродина — на приема частоту, деленную пополам. Преобразование сигнала второй на происходит гармонике гетеродина, поэтому промежуточная находится частота в звуковом диапазоне. Схема приемника А. показана Захарова на рис. 7 [Р 12/85-28]. Для диапазона частот 66…74 бескаркасные МГц катушки с внутренним диаметром 5 мм и шагом содержат 1 мм намотки, соответственно, 6 витков с отводом от середины (И) и 20 провода (L2) витков ПЭВ-0,56 мм.

Ссылки

Детали и конструкция

возможных из Один вариантов конструктивного оформления подобного приведен приемника на рис. 2.

В приемнике применен сдвоенный конденсаторов блок С1, С5 от приемника «Нева». На этом блоке четыре размещены подстроенных конденсатора. При налаживании случае в приемника необходимости каждую пару подстроечных можно конденсаторов соединить параллельно, что позволит максимальную их увеличить емкость до 14 пф.

Катушку L1, состоящую из двух наматывают, секций на плоский ферритовый стержень 600НН 65X20X3 размером мм. Неподвижную секцию располагают непосредственно на отступя, стержне 10 мм от края; она содержит 65 витков ЛЭШО провода 7X0,07 с рядовой намоткой. Подвижная бумажном на секция каркасе содержит 10 витков того же Такая. провода конструкция позволяет в некоторых пределах индуктивность изменять катушки L1, что бывает необходимо налаживании при приемника.

Катушку связи L2 располагают основной сверху секции L1, она содержит 8 витков ЛЭШО провода 7X0,07.

Катушки L3— L10 наматывают на полистироловых трехсекционных каркасах, которые располагают внутри сердечников карбонильных диаметром 12,3 мм (типа СБ — 12а). Сначала на каркасов из каждом в одной секции со стороны движения сердечника подстроенного наматывают катушки связи: L4—15 витков, L6 — 20 витков, L8 — 20 витков проводом ПЭЛ 0,15 и L10— 60 витков ПЭЛ провода 0,1. Затем на соответствующих каркасах во всех секциях трех размещают контурные катушки: L3— 105 провода витков ПЭЛ 0,15 с отводом от четвертого витка, вывода от считая, соединенного с плюсовым проводом питания, L5, L7 и L9— витков 155 провода ПЭЛ 0,1 с отводом ст 90-го витка, стороны со считая вывода, присоединенного к коллекторам транзисторов Т1— ТЗ.

 

избежание. 2.

Во Рис паразитных связей между контурами контуров катушки промежуточной частоты желательно разместить в Подобные. экранах экраны размером 14X14X13 мм можно латуни из изготовить толщиной 0,35 мм. Швы экранов пропаивают. В делаются экранах отверстия для подстроечного сердечника и катушек выводов.

Регулятор громкости R9 и выключатель В1 использованы от Нева «приемника» (типа СПЗ-Зб). Громкоговоритель Гр1 базе на изготавливают капсюля ДЭМШ-1. Учитывая, что вопрос этот неоднократно освещался в радиолюбительской литературе, нем на останавливаться не будем. Укажем лишь, что в применен громкоговорителе бумажный диффузор с диаметром основания 55 мм и Диффузородержатель 4 мм. высотой выполняется из алюминия толщиной 1 мм. Капсюль и склеивают держатель между собой клеем БФ-2. К верхней капсюля части приклеивают гетинаксовий диск с двумя контактами токонесущими. К этим контактам припаивают выводы от Обший.

капсюля вид собранного громкоговорителя, который передней к крепится крышке приемника, приведен на риг. 3. громкоговорителя Сочленение с выходным каскадом усилителя НЧ осуществляется с пружинящих помощью контактов, установленных на монтажной плате.

Конструктивно З.

Рис приемник состоит из трех частей: платы монтажной с установленными на ней деталями, нижней футляра части и его крышки.

Монтажную плату размеру по изготавливают корпуса из гетинакса или текстолита нижней 1 — 1,5 мм В ее толщиной части делают вырез для питания источников, которые располагают между двумя пружинами плоскими, изготовленными из гартованной латуни. Футляр листового из склеивают оргстекла толщиной 2,5 мм. С успехом можно футляр использовать от приемника «Нева».

Практическая схема на триоде

Для того чтобы произвести преобразование частоты, можно использовать простейшую схему на одной лампе-триоде. Колебания, которые приходят с антенны, посредством катушки попадают на управляющую сетку лампы-детектора. От гетеродина поступает отдельный сигнал, он накладывается поверх основного. В анодной цепи детекторной лампы устанавливается колебательный контур – он настраивается на разностную частоту. При детектировании получаются колебания, которые в дальнейшем усиливаются в УПЧ.

Но конструкции на радиолампах используются на сегодняшний день очень редко – эти элементы устарели, достать их проблематично. Но на них удобно рассматривать все физические процессы, которые протекают в конструкции. нередко применяют в качестве детектора гептоды, триод-гептоды, пентоды. Схема на полупроводниковом триоде очень похожа на ту, в которой используется лампа. Напряжение питания меньше и намоточные данные катушек индуктивности.

Устройство

Зеркальный канал

Приемник на основе ПЧ использует сигнал генератора с переменной частотой (ГПЧ или VFO, variable-frequency oscillator) для смещения принимаемого спектра вниз до эквивалентного спектра, центрированного вокруг промежуточной частоты; смещение выполняется посредством умножения. Однако эта операция умножения влияет не только на принимаемый спектр, но и на любой спектр, расположенный симметрично относительно частоты ГПЧ. Другими словами, умножение сдвинет один спектр, который ниже частоты ГПЧ на величину ПЧ, и другой спектр, который выше частоты ГПЧ на величину ПЧ.

Влияние зеркального канала на сигнал промежуточной частоты

Как вы можете видеть, и спектр зеркального канала, и спектр искомого сигнала, оба присутствуют в сигнале промежуточной частоты, который будет затем демодулироваться. На этом рисунке мы можем легко отличить один от другого, но в реальной схеме это не так – частотная информация в нужном спектре искажается частотной информацией в спектре зеркального канала.

Этот симметрично расположенный спектр зеркального канала является серьезным препятствием для надежного приема, основанного на ПЧ. Почему? Поскольку спектр зеркального канала (предположительно) не находится под управлением проектируемой беспроводной системы, и, следовательно, это может быть что угодно, включая сигнал, который намного мощнее интересующего нас сигнала. Таким образом, если мы не сделаем что-то для уменьшения влияния зеркального канала, качество приема системы будет зависеть от непредсказуемого поведения сигналов, близких к частоте зеркального канала.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации