Penerima supergeneratif telah digunakan selama beberapa dekad, terutamanya pada VHF dan UHF, di mana ia boleh menawarkan kesederhanaan litar dan tahap prestasi yang agak tinggi. Pengesan ini popular dalam versi tiub vakumnya buat kali pertama pada hari penerimaan VHF pada akhir 1950-an dan awal 60-an. Selepas itu, ia digunakan dalam litar mudah versi transistor. Reka bentuk ini adalah punca bunyi desisan yang dihasilkan oleh radio CB 27 MHz. Pada masa kini, radio super-regeneratif tidak lagi popular, walaupun terdapat beberapa aplikasi yang masih menarik minat orang sezaman.
Sejarah Radio
Sejarah penerima super-regeneratif boleh dikesan kembali ke hari-hari terawal penciptaannya. Pada tahun 1901, Reginald Fessenden menggunakan gelombang sinus yang tidak dimodulasi dalam penerimanya untuk pengesan kristal pembetulan.isyarat radio pada frekuensi yang diimbangi daripada pembawa gelombang radio pembawa dan daripada antena.
Kemudian, semasa Perang Dunia Pertama, amatur radio mula memanfaatkan teknologi radio, yang memberikan kualiti transmisi dan kepekaan yang mencukupi. Jurutera Lucien Levy di Perancis, W alter Schottky di Jerman, dan akhirnya lelaki yang dikreditkan dengan teknik superheterodyne, Edwin Armstrong, menyelesaikan masalah selektiviti dan membina radio super-regeneratif pertama yang berfungsi.
Ia dicipta pada era ketika teknologi radio sangat mudah dan penerima super-regeneratif tidak mempunyai ciri yang dipandang remeh hari ini. Penerima radio superheterodyne (superheterodyne) dalam nama penuhnya - penerima tanpa wayar heterodyne supersonik, merupakan langkah penting ke hadapan dalam pembangunan sains dan teknologi, walaupun pada mulanya ia tidak digunakan secara meluas, kerana ia mengandungi banyak injap, paip dan bahagian besar lain. Selain itu, pada masa itu radio itu sangat mahal.
Asas Penerima Super
Penerima super-regeneratif adalah berdasarkan radio regeneratif ringkas. Ia menggunakan frekuensi ayunan kedua dalam kitaran penjanaan semula, yang mengganggu atau melembapkan ayunan frekuensi utama. Redaman getaran biasanya beroperasi pada frekuensi di atas julat audio, seperti 25 kHz hingga 100 kHz. Semasa operasi, litar mempunyai maklum balas positif, jadi walaupun sedikit bunyi bising akan menyebabkan sistem berayun.
output penguat RFdalam penerima mempunyai maklum balas positif, i.e. sebahagian daripada isyarat keluaran disalurkan semula kepada input dalam fasa. Sebarang isyarat yang hadir akan dikuatkan berulang kali, dan ini boleh mengakibatkan kekuatan isyarat dikuatkan dengan faktor seribu atau lebih. Walaupun keuntungan adalah tetap, tahap yang menghampiri infiniti boleh dicapai menggunakan teknik maklum balas seperti litar mata ayunan penerima tiub bateri super-regeneratif.
Penjanaan semula memperkenalkan rintangan negatif ke dalam litar dan ini bermakna rintangan positif keseluruhan berkurangan. Dan, sebagai tambahan, dengan peningkatan keuntungan, selektiviti litar meningkat. Apabila litar dikendalikan dengan maklum balas supaya pengayun beroperasi dengan secukupnya di kawasan ayunan, ayunan frekuensi rendah sekunder berlaku. Ia memusnahkan kekerapan getaran frekuensi tinggi.
Konsep ini pada asalnya ditemui oleh Edwin Armstrong, yang mencipta istilah "pemulihan super". Dan jenis radio ini dipanggil penerima tiub super-regeneratif. Skim sedemikian telah digunakan dalam semua bentuk radio daripada stesen penyiaran radio domestik kepada televisyen, penala ketepatan tinggi, radio komunikasi profesional, stesen pangkalan satelit, dan banyak lagi. Hampir semua radio siaran, serta televisyen, penerima gelombang pendek dan radio komersial, menggunakan prinsip superheterodyne sebagai asas untuk operasi.
Faedah pemancar
Radio superheterodyne mempunyai beberapa kelebihan berbanding bentuk radio lain. Akibat daripada merekakelebihan, penerima transistor super-regeneratif kekal sebagai salah satu kaedah termaju yang digunakan dalam teknologi radio. Dan sementara kaedah lain mula diketengahkan hari ini, penerima super masih digunakan secara meluas memandangkan ciri yang ditawarkan:
- Menutup selektiviti. Salah satu kelebihan utama penerima ialah kedekatan dengan selektiviti yang ditawarkannya.
- Menggunakan penapis frekuensi tetap, ia boleh memberikan potongan saluran bersebelahan yang baik.
- Boleh menerima berbilang mod.
- Disebabkan topologi, teknologi penerima ini boleh merangkumi pelbagai jenis penyahmodulasi yang boleh dipadankan dengan mudah mengikut keperluan.
- Terima isyarat frekuensi sangat tinggi.
Hakikat bahawa penerima FET super-generatif menggunakan teknologi pencampuran bermakna kebanyakan pemprosesan penerima dilakukan pada frekuensi yang lebih rendah, membolehkan dirinya menerima isyarat frekuensi tinggi. Ini dan banyak lagi kelebihan lain bermakna penerima telah mendapat permintaan bukan sahaja sejak permulaan operasi radio, tetapi akan kekal sedemikian untuk beberapa tahun akan datang.
Penerima FET Super Regeneratif
Mari kita fikirkan. Prinsip pengendalian penerima super-regeneratif adalah seperti berikut.
Isyarat yang diambil oleh antena melalui penerima dan masuk ke dalam pengadun. Satu lagi isyarat yang dijana secara tempatan, sering dirujuk sebagai pengayun tempatan, disalurkan ke port yang berbezapengadun dan kedua-dua isyarat bercampur. Akibatnya, isyarat baharu dijana pada jumlah dan perbezaan frekuensi.
Output dipindahkan ke frekuensi perantaraan yang dipanggil, di mana isyarat dikuatkan dan ditapis. Mana-mana isyarat yang ditukar yang termasuk dalam jalur laluan penapis boleh melalui penapis dan ia juga akan dikuatkan oleh peringkat penguat. Isyarat yang berada di luar lebar jalur penapis akan ditolak.
Penalaan penerima dilakukan hanya dengan menukar frekuensi pengayun tempatan. Ini mengubah kekerapan isyarat masuk, isyarat ditukar dan boleh melalui penapis.
Penalaan Penerima Super Regeneratif
Walaupun lebih kompleks daripada beberapa jenis radio lain, ia mempunyai kelebihan prestasi dan selektiviti. Oleh itu, penalaan dapat mengalih keluar isyarat yang tidak diingini dengan lebih berkesan daripada tetapan TRF (Frekuensi Radio Ditala) lain atau stesen radio yang digunakan pada hari-hari awal radio.
Konsep dan teori asas di sebalik radio superheterodyne melibatkan proses pencampuran. Ini membolehkan isyarat dihantar dari satu frekuensi ke frekuensi yang lain. Frekuensi input sering dipanggil input RF, manakala isyarat pengayun tempatan dipanggil pengayun tempatan dan frekuensi output dipanggil frekuensi pertengahan kerana ia terletak di antara frekuensi RF dan audio.
Rajah blok bagi penerima super-regeneratif transistor tunggal asas adalah seperti berikut. ATpengadun, amplitud segera bagi dua isyarat input (f1 dan f2) didarab, menghasilkan isyarat output frekuensi (f1 + f2) dan (f1 - f2). Ini membolehkan frekuensi masuk dihantar ke frekuensi tetap, di mana ia boleh ditapis dengan berkesan. Menukar frekuensi pengayun tempatan membolehkan anda menala penerima kepada frekuensi yang berbeza. Isyarat pada dua frekuensi berbeza boleh dihantar ke peringkat pertengahan.
Penalaan RF mengeluarkan satu dan mengambil satu lagi. Apabila isyarat hadir, ia boleh menyebabkan gangguan yang tidak diingini dengan menutup isyarat yang diingini jika ia muncul serentak dalam bahagian frekuensi pertengahan. Selalunya dalam radio yang murah, harmonik pengayun tempatan boleh menjejaki pada frekuensi yang berbeza, mengakibatkan perubahan dalam pengayun tempatan apabila menala penerima.
Rajah blok keseluruhan penerima transistor super-regeneratif tunggal menunjukkan blok utama yang boleh digunakan dalam penerima. Radio yang lebih kompleks akan menambah penyahmodulasi tambahan pada rajah blok asas.
Selain itu, sesetengah radio ultraheterodyne mungkin mempunyai dua atau lebih penukaran untuk memberikan peningkatan prestasi, dua atau tiga penukaran boleh digunakan untuk meningkatkan fungsi elemen litar.
Di mana:
- tuning cap adalah berubah-ubah 15pF;
- Aruh "L" tidak lebih daripada dawai logam 2 inci 20 yang dibengkokkan menjadi bentuk "U".
Stesen radio FM (88-108 MHz) memerlukan lebih banyak lagiaruhan, dan separuh bawah jalur (kira-kira 109-130 MHz) akan memerlukan kurang kerana ia berada di atas jalur FM.
27MHz Auto Gain Control
Penerima supergeneratif 27 MHz dipercayai telah berkembang daripada keperluan zaman perang untuk peranti sekali sahaja yang sangat mudah dengan keuntungan maklum balas positif yang tinggi. Penyelesaian untuk ini adalah untuk membenarkan ayunan frekuensi yang ditala berkembang secara alternatif dan ditindas di bawah kawalan pengayun kedua (pelindapkejutan) yang beroperasi pada frekuensi radio yang lebih rendah. Maklum balas positif telah diperkenalkan oleh potensiometer boleh ubah, yang digunakan seperti berikut.
Isyarat akan meningkat dalam volum sehingga penguat RF mula berayun. Ideanya adalah untuk membatalkan kawalan sehingga goyah berhenti. Walau bagaimanapun, biasanya terdapat histeresis yang ketara antara kedudukan dan kesan. Peningkatan produktiviti hanya boleh dicapai jika kemajuan dihentikan sejurus sebelum teragak-agak bermula, yang memerlukan kemahiran dan kesabaran.
Dalam peranti ini, penguat yang ditala mula berayun semasa separuh kitaran bentuk gelombang pengayun. Semasa bahagian "pada" kitaran kosong, ayunan penguat yang ditala meningkat secara eksponen daripada hingar litar. Masa yang diperlukan untuk ayunan ini mencapai amplitud penuh adalah berkadar dengan nilai Q litar yang ditala. Oleh itu, bergantung pada frekuensi penjana redaman, turun naik frekuensi isyarat boleh mencapai amplitud penuh (mod logaritma) atau runtuh(mod talian).
Tiga jenis utama penerima super-regeneratif 27 MHz digunakan untuk kawalan radio model: penerima injap keras, penerima injap lembut dan penerima berasaskan transistor.
Litar penerima injap tegar biasa ditunjukkan dalam rajah.
Litar radio untuk jalur 25-150 MHz
Dalam litar ini, penerima supergeneratif pada jalur 25-150 MHz adalah serupa dengan gambar rajah litar MFJ-8100.
Peringkat pertama adalah berdasarkan transistor FET yang disambungkan kepada konfigurasi get biasa. Peringkat penguat RF menghalang sinaran RF daripada antena dalam kedua-dua litar. Pengesan super regeneratif adalah berdasarkan transistor yang disambungkan kepada konfigurasi get biasa. Kemasan melaraskan perolehan maklum balas ke titik di mana potensiometer menyediakan kawalan penjanaan semula yang lancar.
Julat frekuensi penerima ini adalah dari 100 MHz hingga 150 MHz. Sensitivitinya kurang daripada 1 µV. Gegelung dililit pada bingkai boleh tanggal dengan diameter 12 mm. Sudah tentu, penjana semula dan penjana semula super bukanlah masa depan radio amatur, tetapi mereka masih mempunyai tempat di bawah sinar matahari.
315MHz peranti penghantaran
Berikut ialah modul pemancar + penerima pemulihan super 315 RF moden.
Ia menyediakan penyelesaian wayarles yang sangat kos efektif dengan kadar pemindahan data maksimumsehingga 4 Kbps. Dan boleh digunakan sebagai alat kawalan jauh, pintu elektrik, pintu pengatup, tingkap, soket alat kawalan jauh, alat kawalan jauh LED, alat kawalan jauh stereo dan sistem penggera.
Ciri:
- julat penghantaran> 500m;
- sensitiviti -103dB, di kawasan terbuka kerana ia berfungsi dengan kaedah modulasi amplitud, sensitiviti hingar lebih tinggi;
- kekerapan bekerja: 315.92 MHz;
- suhu bekerja: -10 darjah hingga +70 darjah;
- kuasa penghantaran: 25mW;
- Saiz penerima: 30147mm Saiz pemancar: 1919mm.
433 MHz tiub ISM
Penerima tiub super regeneratif menggunakan kurang daripada 1mW dan beroperasi pada rangkaian industri, saintifik dan perubatan 433MHz tanpa sentuhan. Dalam bentuk yang paling mudah, penerima superregeneratif mengandungi pengayun RF yang secara berkala menghidupkan dan mematikan "isyarat kosong" atau isyarat frekuensi rendah. Apabila isyarat redaman ditukar kepada pengayun, ayunan mula terbina dengan sarung yang berkembang pesat. Penggunaan isyarat luaran pada frekuensi terkadar penjana mempercepatkan pertumbuhan sampul ayunan ini. Oleh itu, kitaran kewajipan amplitud pengayun terlembap berbeza mengikut perkadaran dengan amplitud isyarat radio yang digunakan.
Dalam pengesan super-generatif, ketibaan isyarat memulakan ayunan RF lebih awal daripada apabila tiada isyarat. Pengesan Super Regeneratif boleh menerima isyarat AM dan sangat sesuai untukPengesanan isyarat data OOK (dihidupkan/dimatikan). Pengesan superregeneratif ialah sistem data yang terjejas, iaitu setiap tempoh mengira dan menguatkan isyarat RF. Untuk memulihkan modulasi asal dengan tepat, penjana penolakan mesti beroperasi pada frekuensi lebih tinggi sedikit daripada frekuensi tertinggi dalam isyarat modulasi asal. Menambah pengesan sampul surat diikuti dengan penapis lulus rendah meningkatkan penyahmodulasi AM.
Jantung penerima mengandungi pengayun LC konvensional yang dikonfigurasikan oleh Colpitts, beroperasi pada frekuensi yang ditentukan oleh resonans bersiri L1, L2, C1, C2 dan C3. Apabila peranti dimatikan, arus pincang Q1 memadamkan penjana. Transistor bertingkat Q2 dan Q3 membentuk penguat antena yang menambah baik angka hingar penerima dan menyediakan beberapa pengasingan RF antara pengayun dan antena. Untuk menjimatkan tenaga, penguat hanya beroperasi apabila ayunan meningkat.
Skim VHF ultra-regeneratif
Penerima terdiri daripada transistor 2N2369 yang dikelilingi oleh lima belas komponen yang bersama-sama membentuk bahagian frekuensi tinggi. Perhimpunan ini adalah jantung penerima. Ia menyediakan kedua-dua keuntungan HF dan penyahmodulatan. Litar yang dikonfigurasikan dipasang dalam pengumpul transistor membolehkan anda memilih frekuensi.
Set tindak balas telah digunakan pada awal gelombang pendek oleh radar tiub. Ia kemudiannya ditemui dalam masa bercakap "tiga transistor" yang terkenal pada tahun 60-an. Banyak penerima kawalan jauh 433MHz masih digunakanmiliknya. Kedua-dua peringkat pada BC337 adalah penguat frekuensi rendah, yang kedua menyediakan kuasa untuk fon kepala atau pembesar suara kecil. Rintangan 22 kΩ boleh laras melaraskan polarisasi transistor 2N2369 untuk mendapatkan titik tindak balas terbaik, menggabungkan kepekaan dan herotan rendah, sambil mengelakkan ayunan yang menghalang operasinya.
Frekuensi audio dipulihkan melalui perintang 4.7kΩ, kemudian melalui penapis laluan rendah untuk menghapuskan tindak balas penukaran frekuensi tinggi. Transistor pertama BC337 menyediakan pra-penguatan BF. Kapasitor 4.7nF yang diletakkan di antara pengumpulnya dan pangkalannya bertindak sebagai penapis laluan rendah, menghapuskan sisa frekuensi tinggi dan mengehadkan ketinggian. Perintang 10 kΩ mengawal keuntungan peringkat terakhir dan oleh itu volum.
Pemasangan radio DIY
Untuk Penerima Super Regeneratif DIY 315MHz, semua komponen mesti dipasang pada PCB dan surih dibuat dengan pemotong. Pelan tanah yang luas amat diperlukan untuk kestabilan (elektrik) pemasangan. Untuk memudahkan penyalinan pada tembaga, gambar litar dicetak, diletakkan di atas pinggan dan, dengan titik, tandakan hujung trek pada helaian. Selepas memeriksa penebat trek pada ohmmeter, pendawaian dijalankan mengikut rajah.
Komponen litar mudah dibeli dari kedai radio atau dalam talian. Anda memerlukan pembesar suara 50 atau 100 ohm. Anda juga bolehgunakan pembesar suara 8 ohm dengan meletakkan pengubah langkah turun yang terdapat di kebanyakan stesen transistor lama, atau sambungkan pembesar suara 8 ohm tetapi paras bunyi akan lebih rendah. Pemasangan mesti kekal padat dengan pelan tanah yang baik. Ia tidak boleh dilupakan bahawa wayar dan sambungan mempunyai kesan bertindak sendiri pada frekuensi tinggi. Gegelung kord mempunyai 5 lilitan wayar 0.8mm (pendawaian talian telefon). Kapasitor disambungkan secara bersiri dengan antena pada pusingan kedua dari atas.
Antena terdiri daripada sekeping wayar keras (1.5 mm2) panjang kira-kira dua puluh sentimeter. Tidak perlu berbuat lebih banyak, "gelombang suku" akan mengganggu tindak balas. Kapasitor penyahgandingan 1 nF diperlukan. Gegelung tercekik (sekatan frekuensi tinggi) adalah daripada jenis VK200. Jika radio amatur tidak menemuinya, anda boleh membuat tiga atau empat pusingan wayar dalam tiub ferit kecil. Dan anda boleh memilih skema pemasangan tertentu mengikut kesukaan anda dan mengikut rajah pendawaian.
Pemasukan litar yang betul
Tempahan Pemasangan Penerima Super Regeneratif VHF:
- Hidupkan litar. Arus bekalan adalah kira-kira tiga puluh miliamp.
- Putar perintang boleh laras kanan (isipadu) sepenuhnya mengikut lawan jam.
- Seterusnya anda perlu mendengar bunyi dalam fon kepala atau pembesar suara. Jika tidak, putar rintangan boleh laras sehingga bunyi kedengaran.
- Tingkatkan penalaan pertengahan pelepasan untuk mendapatkan sensitiviti yang baik dengan herotan yang minimum.
- Kepadauntuk mengeluarkan bunyi yang tinggi, anda perlu mengurangkan antena.
144 MHz litar penerima ultra-regeneratif.
Langkah berjaga-jaga: Memandangkan unit mengeluarkan gangguan, jangan gunakannya berdekatan dengan penerima lain.
