Ada beberapa skema untuk membangun penerima radio. Selain itu, tidak masalah untuk tujuan apa mereka digunakan - sebagai penerima stasiun penyiaran atau sinyal dalam kit sistem kontrol. Ada penerima superheterodyne dan amplifikasi langsung. Dalam rangkaian penerima amplifikasi langsung, hanya satu jenis konverter osilasi yang digunakan - terkadang bahkan detektor yang paling sederhana. Sebenarnya, ini adalah penerima detektor, hanya sedikit ditingkatkan. Jika Anda memperhatikan desain radio, Anda dapat melihat bahwa pertama sinyal frekuensi tinggi diperkuat, dan kemudian sinyal frekuensi rendah (untuk output ke speaker).
Fitur superheterodynes
Karena fakta bahwa osilasi parasit dapat terjadi, kemungkinan penguatan osilasi frekuensi tinggi terbatas pada sebagian kecil. Ini terutama benar ketika membangun penerima gelombang pendek. Sebagaipenguat treble yang terbaik adalah menggunakan desain resonansi. Tetapi mereka perlu membuat konfigurasi ulang lengkap dari semua rangkaian osilasi yang ada dalam desain, saat mengubah frekuensi.
Akibatnya, desain penerima radio menjadi jauh lebih rumit, serta penggunaannya. Namun kekurangan tersebut dapat dihilangkan dengan menggunakan metode konversi osilasi yang diterima menjadi satu frekuensi yang stabil dan tetap. Selain itu, frekuensi biasanya dikurangi, ini memungkinkan Anda untuk mencapai tingkat keuntungan yang tinggi. Pada frekuensi inilah penguat resonansi disetel. Teknik ini digunakan pada receiver superheterodyne modern. Hanya frekuensi tetap yang disebut frekuensi menengah.
Metode konversi frekuensi
Dan sekarang kita perlu mempertimbangkan metode konversi frekuensi yang disebutkan di atas pada penerima radio. Misalkan ada dua jenis osilasi, frekuensinya berbeda. Ketika getaran ini ditambahkan bersama-sama, ketukan akan muncul. Ketika ditambahkan, sinyal meningkat dalam amplitudo, atau menurun. Jika Anda memperhatikan grafik yang mencirikan fenomena ini, Anda dapat melihat periode yang sama sekali berbeda. Dan ini adalah periode ketukan. Selain itu, periode ini jauh lebih lama daripada karakteristik serupa dari fluktuasi mana pun yang terbentuk. Dengan demikian, kebalikannya berlaku dengan frekuensi - jumlah osilasi memiliki lebih sedikit.
Frekuensi ketukan cukup mudah untuk dihitung. Ini sama dengan perbedaan frekuensi osilasi yang ditambahkan. Dan dengan peningkatanperbedaan, frekuensi ketukan meningkat. Oleh karena itu, ketika memilih perbedaan yang relatif besar dalam istilah frekuensi, ketukan frekuensi tinggi diperoleh. Misalnya, ada dua fluktuasi - 300 meter (ini adalah 1 MHz) dan 205 meter (ini adalah 1,46 MHz). Saat ditambahkan ternyata frekuensi ketukannya menjadi 460 kHz atau 652 meter.
Deteksi
Tetapi receiver tipe superheterodyne selalu memiliki detektor. Ketukan yang dihasilkan dari penambahan dua getaran yang berbeda memiliki periode. Dan itu sepenuhnya konsisten dengan frekuensi menengah. Tetapi ini bukan osilasi harmonik dari frekuensi menengah, untuk mendapatkannya, perlu untuk melakukan prosedur deteksi. Harap dicatat bahwa detektor hanya mengekstrak osilasi dengan frekuensi modulasi dari sinyal termodulasi. Tetapi dalam hal ketukan, semuanya sedikit berbeda - ada pilihan osilasi yang disebut frekuensi perbedaan. Itu sama dengan perbedaan frekuensi yang dijumlahkan. Metode transformasi ini disebut metode heterodyning atau pencampuran.
Implementasi metode saat penerima sedang berjalan
Mari kita asumsikan bahwa osilasi dari stasiun radio masuk ke sirkuit radio. Untuk melakukan transformasi, perlu untuk membuat beberapa osilasi frekuensi tinggi tambahan. Selanjutnya, frekuensi osilator lokal dipilih. Dalam hal ini, perbedaan antara istilah frekuensi harus, misalnya, 460 kHz. Selanjutnya, Anda perlu menambahkan osilasi dan menerapkannya ke lampu detektor (atau semikonduktor). Hal ini mengakibatkan perbedaan frekuensi osilasi (nilai 460 kHz) pada rangkaian yang terhubung dengan rangkaian anoda. Perlu diperhatikanfakta bahwa rangkaian ini disetel untuk bekerja pada frekuensi yang berbeda.
Menggunakan penguat frekuensi tinggi, Anda dapat mengubah sinyal. Amplitudonya meningkat secara signifikan. Amplifier yang digunakan untuk ini disingkat IF (Intermediate Frequency Amplifier). Dapat ditemukan di semua receiver tipe superheterodyne.
Rangkaian triode praktis
Untuk mengubah frekuensi, Anda dapat menggunakan rangkaian paling sederhana pada lampu triode tunggal. Osilasi yang berasal dari antena, melalui kumparan, jatuh pada kotak kontrol lampu detektor. Sinyal terpisah berasal dari osilator lokal, yang ditumpangkan di atas yang utama. Sirkuit osilasi dipasang di sirkuit anoda lampu detektor - disetel ke frekuensi yang berbeda. Saat terdeteksi, osilasi diperoleh, yang selanjutnya diperkuat di IF.
Tetapi konstruksi pada tabung radio sangat jarang digunakan hari ini - elemen-elemen ini sudah ketinggalan zaman, sulit untuk mendapatkannya. Tetapi lebih mudah untuk mempertimbangkan semua proses fisik yang terjadi dalam struktur pada mereka. Heptoda, triode-heptodes, dan pentode sering digunakan sebagai detektor. Sirkuit pada triode semikonduktor sangat mirip dengan sirkuit di mana lampu digunakan. Tegangan suplai kurang dan data belitan induktor.
JIKA pada heptodes
Heptode adalah lampu dengan beberapa grid, katoda dan anoda. Sebenarnya, ini adalah dua tabung radio yang tertutup dalam satu wadah kaca. Aliran elektronik dari lampu ini juga umum. PADAlampu pertama menggairahkan osilasi - ini memungkinkan Anda untuk menyingkirkan penggunaan osilator lokal yang terpisah. Tetapi yang kedua, osilasi yang berasal dari antena dan yang heterodyne dicampur. Ketukan diperoleh, osilasi dengan frekuensi yang berbeda dipisahkan darinya.
Biasanya lampu pada diagram dipisahkan oleh garis putus-putus. Dua kisi yang lebih rendah terhubung ke katoda melalui beberapa elemen - sirkuit umpan balik klasik diperoleh. Tetapi grid kontrol langsung dari osilator lokal terhubung ke rangkaian osilasi. Dengan umpan balik, arus dan osilasi terjadi.
Arus menembus melalui grid kedua dan osilasi ditransfer ke lampu kedua. Semua sinyal yang datang dari antena menuju ke grid keempat. Grid No. 3 dan No. 5 saling berhubungan di dalam basis dan memiliki tegangan konstan pada mereka. Ini adalah layar aneh yang terletak di antara dua lampu. Hasilnya adalah lampu kedua benar-benar terlindung. Tuning receiver superheterodyne biasanya tidak diperlukan. Hal utama adalah menyesuaikan filter bandpass.
Proses yang terjadi dalam skema
Arus berosilasi, mereka diciptakan oleh lampu pertama. Dalam hal ini, semua parameter tabung radio kedua berubah. Di dalamnya semua getaran dicampur - dari antena dan osilator lokal. Osilasi dihasilkan dengan frekuensi yang berbeda. Sirkuit osilasi termasuk dalam sirkuit anoda - itu disetel ke frekuensi khusus ini. Berikutnya adalah pilihan dariarus anoda osilasi. Dan setelah proses ini, sinyal dikirim ke input IF.
Dengan bantuan lampu konversi khusus, desain superheterodyne disederhanakan secara signifikan. Jumlah tabung berkurang, menghilangkan beberapa kesulitan yang mungkin timbul saat mengoperasikan rangkaian menggunakan osilator lokal yang terpisah. Semua yang dibahas di atas mengacu pada transformasi bentuk gelombang yang tidak termodulasi (tanpa ucapan dan musik). Ini membuatnya lebih mudah untuk mempertimbangkan prinsip pengoperasian perangkat.
Sinyal termodulasi
Dalam kasus di mana konversi gelombang termodulasi terjadi, semuanya dilakukan sedikit berbeda. Osilasi dari osilator lokal memiliki amplitudo yang konstan. Osilasi dan ketukan IF dimodulasi, seperti pembawa. Untuk mengubah sinyal termodulasi menjadi suara, diperlukan satu deteksi lagi. Karena alasan inilah pada penerima HF superheterodyne, setelah amplifikasi, sinyal diterapkan ke detektor kedua. Dan hanya setelah itu, sinyal modulasi diumpankan ke headphone atau input ULF (penguat frekuensi rendah).
Dalam desain JIKA ada satu atau dua kaskade jenis resonansi. Sebagai aturan, transformator yang disetel digunakan. Selain itu, dua belitan dikonfigurasi sekaligus, dan bukan satu. Akibatnya, bentuk kurva resonansi yang lebih menguntungkan dapat dicapai. Sensitivitas dan selektivitas perangkat penerima meningkat. Trafo ini dengan belitan yang disetel disebut filter bandpass. Mereka dikonfigurasi menggunakankapasitor inti atau pemangkas yang dapat disesuaikan. Mereka dikonfigurasikan sekali dan tidak perlu disentuh selama pengoperasian receiver.
Frekuensi LO
Sekarang mari kita lihat penerima superheterodyne sederhana pada tabung atau transistor. Anda dapat mengubah frekuensi osilator lokal dalam rentang yang diperlukan. Dan itu harus dipilih sedemikian rupa sehingga dengan osilasi frekuensi apa pun yang berasal dari antena, diperoleh nilai frekuensi menengah yang sama. Ketika superheterodyne disetel, frekuensi osilasi yang diperkuat disesuaikan dengan penguat resonansi tertentu. Ternyata keuntungan yang jelas - tidak perlu mengkonfigurasi sejumlah besar sirkuit osilasi antar-tabung. Cukup untuk menyesuaikan sirkuit heterodyne dan input. Ada penyederhanaan yang signifikan dari setup.
Frekuensi menengah
Untuk mendapatkan IF tetap saat beroperasi pada frekuensi apa pun yang berada dalam jangkauan operasi penerima, perlu untuk menggeser osilasi osilator lokal. Biasanya, radio superheterodyne menggunakan IF 460 kHz. Jauh lebih jarang digunakan adalah 110 kHz. Frekuensi ini menunjukkan seberapa jauh rentang osilator lokal dan rangkaian input berbeda.
Dengan bantuan amplifikasi resonansi, sensitivitas dan selektivitas perangkat meningkat. Dan berkat penggunaan transformasi osilasi yang masuk, dimungkinkan untuk meningkatkan indeks selektivitas. Sangat sering, dua stasiun radio beroperasi relatif dekat (menurutfrekuensi), saling mengganggu. Sifat tersebut harus diperhitungkan jika Anda berencana untuk merakit receiver superheterodyne buatan sendiri.
Bagaimana stasiun diterima
Sekarang kita dapat melihat contoh spesifik untuk memahami cara kerja receiver superheterodyne. Katakanlah IF sama dengan 460 kHz digunakan. Dan stasiun beroperasi pada frekuensi 1 MHz (1000 kHz). Dan dia terhalang oleh stasiun lemah yang mengudara pada frekuensi 1010 kHz. Perbedaan frekuensi mereka adalah 1%. Untuk mencapai IF sama dengan 460 kHz, perlu menyetel osilator lokal ke 1,46 MHz. Dalam hal ini, radio yang mengganggu akan mengeluarkan IF hanya 450 kHz.
Dan sekarang Anda dapat melihat bahwa sinyal dari kedua stasiun berbeda lebih dari 2%. Dua sinyal melarikan diri, ini terjadi melalui penggunaan konverter frekuensi. Penerimaan stasiun utama telah disederhanakan, dan selektivitas radio telah ditingkatkan.
Sekarang Anda tahu semua prinsip receiver superheterodyne. Di radio modern, semuanya jauh lebih sederhana - Anda hanya perlu menggunakan satu chip untuk membangun. Dan di dalamnya, beberapa perangkat dirakit pada kristal semikonduktor - detektor, osilator lokal, amplifier RF, LF, IF. Tetap hanya menambahkan rangkaian osilasi dan beberapa kapasitor, resistor. Dan receiver lengkap telah dipasang.
