Untuk sekian lama, radio mendahului senarai ciptaan manusia yang paling penting. Peranti pertama sebegini kini telah dibina semula dan diubah dengan cara moden, namun, sedikit yang telah berubah dalam skema pemasangannya - antena yang sama, pembumian yang sama dan litar berayun untuk menapis isyarat yang tidak diperlukan. Tidak dinafikan, skema telah menjadi lebih rumit sejak zaman pencipta radio, Popov. Pengikutnya membangunkan transistor dan litar mikro untuk menghasilkan semula isyarat yang lebih baik dan lebih intensif tenaga.
Mengapa lebih baik bermula dengan corak mudah?
Jika anda memahami litar radio yang ringkas, anda boleh yakin bahawa kebanyakan jalan menuju kejayaan dalam bidang pemasangan dan pengendalian telah pun dikuasai. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis beberapa skema peranti sedemikian, sejarah kejadiannya dan ciri utama: kekerapan, julat, dsb.
Latar belakang sejarah
7 Mei 1895 dianggap sebagai hari lahir radio. Pada hari ini, saintis Rusia A. S. Popov menunjukkan peralatannya pada mesyuarat Fizikal dan Kimia Rusia.masyarakat.
Pada tahun 1899, talian komunikasi radio sepanjang 45 km yang pertama dibina antara pulau Hogland dan bandar Kotka. Semasa Perang Dunia Pertama, penerima amplifikasi langsung dan tiub vakum menjadi meluas. Semasa permusuhan, kehadiran radio terbukti secara strategik diperlukan.
Pada tahun 1918, serentak di Perancis, Jerman dan Amerika Syarikat, saintis L. Levvy, L. Schottky dan E. Armstrong membangunkan kaedah penerimaan superheterodyne, tetapi disebabkan tiub vakum yang lemah, prinsip ini digunakan secara meluas hanya dalam tahun 1930-an.
Peranti transistor muncul dan dibangunkan pada tahun 50-an dan 60-an. Penerima radio empat transistor pertama yang digunakan secara meluas, Regency TR-1, dicipta oleh ahli fizik Jerman Herbert Matare dengan sokongan ahli industri Jacob Michael. Ia mula dijual di AS pada tahun 1954. Semua radio lama menggunakan transistor.
Pada tahun 70-an, kajian dan pelaksanaan litar bersepadu bermula. Penerima kini berkembang dengan penyepaduan nod yang hebat dan pemprosesan isyarat digital.
Spesifikasi instrumen
Kedua-dua radio lama dan moden mempunyai ciri-ciri tertentu:
- Sensitiviti - keupayaan untuk menerima isyarat lemah.
- Julat dinamik - diukur dalam Hertz.
- Imuniti bunyi.
- Selektiviti (selektiviti) - keupayaan untuk menyekat isyarat luar.
- Tahap hingar dalaman.
- Kestabilan.
Ciri-ciri ini bukanperubahan dalam generasi baharu penerima dan tentukan prestasi dan kemudahan penggunaannya.
Cara radio berfungsi
Dalam bentuk yang paling umum, penerima radio USSR berfungsi mengikut skema berikut:
- Disebabkan turun naik dalam medan elektromagnet, arus ulang alik muncul dalam antena.
- Ayunan ditapis (selektiviti) untuk memisahkan maklumat daripada hingar, iaitu, komponen pentingnya diekstrak daripada isyarat.
- Isyarat yang diterima ditukar kepada bunyi (dalam kes radio).
Mengikut prinsip yang sama, imej muncul di TV, data digital dihantar, peralatan kawalan radio berfungsi (helikopter kanak-kanak, kereta).
Penerima pertama lebih seperti tiub kaca dengan dua elektrod dan habuk papan di dalamnya. Kerja-kerja itu dijalankan mengikut prinsip tindakan caj pada serbuk logam. Penerima mempunyai rintangan yang besar mengikut piawaian moden (sehingga 1000 ohm) disebabkan oleh fakta bahawa habuk papan mempunyai hubungan yang lemah antara satu sama lain, dan sebahagian daripada caj tergelincir ke ruang udara, di mana ia hilang. Lama kelamaan, habuk papan ini digantikan dengan litar berayun dan transistor untuk menyimpan dan memindahkan tenaga.
Bergantung pada litar individu penerima, isyarat di dalamnya boleh menjalani penapisan tambahan mengikut amplitud dan frekuensi, penguatan, pendigitalan untuk pemprosesan perisian selanjutnya, dsb. Litar penerima radio ringkas menyediakan pemprosesan isyarat tunggal.
Terminologi
Litar berayun dalam bentuk termudah dipanggil gegelung dankapasitor ditutup dalam litar. Dengan bantuan mereka, dari semua isyarat masuk, adalah mungkin untuk memilih yang dikehendaki kerana frekuensi semula jadi ayunan litar. Penerima radio USSR, serta peranti moden, berdasarkan segmen ini. Bagaimanakah semuanya berfungsi?
Sebagai peraturan, penerima radio dikuasakan oleh bateri, bilangannya berbeza dari 1 hingga 9. Untuk peranti transistor, bateri 7D-0.1 dan Krona dengan voltan sehingga 9 V digunakan secara meluas. Semakin banyak bateri a litar penerima radio ringkas memerlukan, lebih lama ia akan berfungsi.
Mengikut kekerapan isyarat yang diterima, peranti dibahagikan kepada jenis berikut:
- Gelombang Panjang (LW) - dari 150 hingga 450 kHz (mudah bertaburan dalam ionosfera). Gelombang tanah penting, keamatannya berkurangan dengan jarak.
- Gelombang sederhana (MW) - dari 500 hingga 1500 kHz (mudah bertaburan di ionosfera pada waktu siang, tetapi dipantulkan pada waktu malam). Pada waktu siang, julat ditentukan oleh gelombang tanah, pada waktu malam - oleh gelombang pantulan.
- Gelombang Pendek (HF) - dari 3 hingga 30 MHz (ia tidak mendarat, ia dipantulkan secara eksklusif oleh ionosfera, jadi terdapat zon senyap radio di sekeliling penerima). Dengan kuasa pemancar yang rendah, gelombang pendek boleh bergerak jauh.
- Gelombang ultra pendek (VHF) - dari 30 hingga 300 MHz (mempunyai keupayaan penembusan yang tinggi, sebagai peraturan, dipantulkan oleh ionosfera dan mudah mengatasi halangan).
- Frekuensi tinggi (HF) - dari 300 MHz hingga 3 GHz (digunakan dalam komunikasi selular dan Wi-Fi, beroperasi dalam pandangan, jangan mengelilingi halangan danmerambat secara rectilinearly).
- Frekuensi tinggi melampau (EHF) - dari 3 hingga 30 GHz (digunakan untuk komunikasi satelit, dipantulkan daripada halangan dan beroperasi dalam jarak penglihatan).
- Frekuensi tinggi hiper (HHF) - dari 30 GHz hingga 300 GHz (jangan mengelilingi halangan dan dipantulkan seperti cahaya, digunakan dengan sangat terhad).
Apabila menggunakan HF, MW dan LW, penyiaran boleh dijalankan semasa berada jauh dari stesen. Jalur VHF menerima isyarat dengan lebih khusus, tetapi jika stesen hanya menyokongnya, maka mendengar frekuensi lain tidak akan berfungsi. Penerima boleh dilengkapi dengan pemain untuk mendengar muzik, projektor untuk memaparkan pada permukaan terpencil, jam dan jam penggera. Penerangan mengenai litar penerima radio dengan tambahan sedemikian akan menjadi lebih rumit.
Pengenalan cip mikro ke dalam penerima radio memungkinkan untuk meningkatkan radius penerimaan dan kekerapan isyarat dengan ketara. Kelebihan utama mereka adalah penggunaan tenaga yang agak rendah dan saiz kecil, yang mudah untuk dibawa. Litar mikro mengandungi semua parameter yang diperlukan untuk pensampelan turun isyarat dan kebolehbacaan data output. Pemprosesan isyarat digital mendominasi peranti moden. Penerima radio USSR hanya bertujuan untuk menghantar isyarat audio, hanya dalam beberapa dekad kebelakangan ini peranti penerima telah berkembang dan menjadi lebih rumit.
Skim penerima paling mudah
Skim penerima radio paling mudah untuk memasang rumah telah dibangunkan pada zaman USSR. Kemudian, seperti sekarang, peranti dibahagikan kepada pengesan, penguatan langsung, penukaran langsung,jenis superheterodyne, refleks, regeneratif dan superregenerative. Yang paling mudah dalam persepsi dan pemasangan adalah penerima pengesan, dari mana, boleh dipertimbangkan, pembangunan radio bermula pada awal abad ke-20. Yang paling sukar untuk dibina ialah peranti berdasarkan litar mikro dan beberapa transistor. Walau bagaimanapun, jika anda memahami satu skim, yang lain tidak lagi menjadi masalah.
Penerima pengesan mudah
Litar penerima radio paling ringkas mengandungi dua bahagian: diod germanium (D8 dan D9 akan berfungsi) dan telefon utama dengan rintangan tinggi (TON1 atau TON2). Memandangkan tiada litar berayun dalam litar, ia tidak akan dapat menangkap isyarat stesen radio tertentu yang disiarkan di kawasan tertentu, tetapi ia akan menangani tugas utamanya.
Untuk bekerja, anda memerlukan antena yang baik yang boleh anda baling pada pokok, dan wayar tanah. Yang pasti, sudah cukup untuk melekatkannya pada serpihan logam besar (contohnya, pada baldi) dan menanamnya beberapa sentimeter ke dalam tanah.
Pilihan litar berayun
Dalam litar sebelumnya untuk memperkenalkan selektiviti, anda boleh menambah induktor dan kapasitor, mencipta litar berayun. Kini, jika mahu, anda boleh menangkap isyarat stesen radio tertentu dan juga menguatkannya.
Penerima gelombang pendek penjana semula injap
Radio injap, yang litarnya agak mudah, dibuat untuk menerima isyarat daripada stesen amatur pada jarak dekat - pada julat dari VHF(gelombang ultra pendek) kepada LW (gelombang panjang). Dalam litar ini, lampu bateri jenis jari berfungsi. Mereka menjana terbaik pada VHF. Dan rintangan beban anod dikeluarkan oleh frekuensi rendah. Semua butiran ditunjukkan dalam rajah, hanya gegelung dan pencekik boleh dianggap buatan sendiri. Jika anda ingin menerima isyarat televisyen, maka gegelung L2 (EBF11) terdiri daripada 7 lilitan dengan diameter 15 mm dan wayar 1.5 mm. Untuk penerima amatur, 5 pusingan boleh dilakukan.
Radio amplifikasi langsung dengan dua transistor
Litar ini mengandungi antena magnetik dan penguat bes dua peringkat - ini ialah litar berayun input yang ditala bagi penerima radio. Peringkat pertama ialah pengesan isyarat termodulat RF. Induktor dililit dalam 80 lilitan dengan wayar PEV-0, 25 (dari pusingan keenam terdapat paip dari bawah mengikut rajah) pada rod ferit dengan diameter 10 mm dan panjang 40.
Litar radio ringkas sedemikian direka untuk mengecam isyarat kuat dari stesen berdekatan.
Peranti FM supergeneratif
Penerima FM, dipasang mengikut model E. Solodovnikov, mudah dipasang, tetapi mempunyai sensitiviti tinggi (sehingga 1 μV). Peranti sedemikian digunakan untuk isyarat frekuensi tinggi (lebih daripada 1 MHz) dengan modulasi amplitud. Oleh kerana maklum balas positif yang kuat, keuntungan pentas meningkat kepada infiniti, dan litar memasuki mod penjanaan. Atas sebab ini, pengujaan diri berlaku. Untuk mengelakkannya dan menggunakan penerima sebagai penguat frekuensi tinggi, tetapkan tahappekali dan, apabila ia mencapai nilai ini, berkurangan secara mendadak kepada minimum. Untuk pemantauan keuntungan berterusan, anda boleh menggunakan penjana nadi gigi gergaji, atau anda boleh melakukannya dengan lebih mudah.
Dalam amalan, penguat itu sendiri sering bertindak sebagai penjana. Dengan bantuan penapis (R6C7), yang menyerlahkan isyarat frekuensi rendah, laluan getaran ultrasonik ke input lata ULF berikutnya adalah terhad. Untuk isyarat FM 100-108 MHz, gegelung L1 ditukar kepada separuh pusingan dengan keratan rentas 30 mm dan bahagian linear 20 mm dengan diameter wayar 1 mm. Dan gegelung L2 mengandungi 2-3 lilitan dengan diameter 15 mm dan wayar dengan keratan rentas 0.7 mm di dalam separuh pusingan. Keuntungan penerima tersedia untuk isyarat daripada 87.5 MHz.
Peranti pada cip
Radio HF, yang direka pada tahun 70-an, kini dianggap sebagai prototaip Internet. Isyarat gelombang pendek (3-30 MHz) menempuh jarak yang jauh. Mudah untuk menyediakan penerima untuk mendengar siaran di negara lain. Untuk ini, prototaip itu menerima nama radio dunia.
Penerima HF ringkas
Litar penerima radio yang lebih ringkas tidak mempunyai litar mikro. Meliputi julat dari 4 hingga 13 MHz dalam kekerapan dan sehingga 75 meter panjang. Makanan - 9 V daripada bateri Krona. Kawat boleh berfungsi sebagai antena. Penerima berfungsi pada fon kepala daripada pemain. Risalah frekuensi tinggi dibina pada transistor VT1 dan VT2. Disebabkan oleh kapasitor C3, cas terbalik positif timbul, dikawal oleh perintang R5.
Modenradio
Peranti moden sangat serupa dengan penerima radio USSR: mereka menggunakan antena yang sama, di mana ayunan elektromagnet yang lemah berlaku. Getaran frekuensi tinggi dari stesen radio yang berbeza muncul dalam antena. Mereka tidak digunakan secara langsung untuk penghantaran isyarat, tetapi menjalankan kerja litar berikutnya. Kini kesan ini dicapai dengan bantuan peranti semikonduktor.
Penerima telah dibangunkan secara meluas pada pertengahan abad ke-20 dan telah dipertingkatkan secara berterusan sejak itu, walaupun digantikan dengan telefon mudah alih, tablet dan TV.
Susunan umum penerima radio telah berubah sedikit sejak zaman Popov. Kita boleh mengatakan bahawa litar telah menjadi lebih rumit, litar mikro dan transistor telah ditambah, ia telah menjadi mungkin untuk menerima bukan sahaja isyarat audio, tetapi juga untuk membenamkan projektor. Jadi penerima berkembang menjadi televisyen. Sekarang, jika anda mahu, anda boleh membina apa sahaja yang anda inginkan ke dalam peranti.
