Receiver super-regeneratif telah digunakan selama beberapa dekade, terutama pada VHF dan UHF, di mana ia dapat menawarkan kesederhanaan rangkaian dan tingkat kinerja yang relatif tinggi. Detektor ini populer dalam versi tabung vakum untuk pertama kalinya pada hari-hari penerimaan VHF di akhir 1950-an dan awal 60-an. Setelah itu, digunakan dalam rangkaian sederhana versi transistor. Desain inilah yang menjadi penyebab munculnya suara mendesis yang dihasilkan oleh radio CB 27 MHz. Saat ini, radio super-regeneratif tidak lagi populer, meskipun ada beberapa aplikasi yang masih diminati oleh orang-orang sezaman.
Sejarah Radio
Sejarah receiver super-regeneratif dapat ditelusuri kembali ke hari-hari awal penemuannya. Pada tahun 1901, Reginald Fessenden menggunakan gelombang sinus yang tidak termodulasi di penerimanya untuk detektor kristal penyearah.sinyal radio pada frekuensi offset dari pembawa gelombang radio pembawa dan dari antena.
Kemudian, selama Perang Dunia Pertama, amatir radio mulai memanfaatkan teknologi radio, yang memberikan kualitas dan sensitivitas transmisi yang memadai. Insinyur Lucien Levy di Prancis, W alter Schottky di Jerman, dan akhirnya orang yang dikenal dengan teknik superheterodyne, Edwin Armstrong, memecahkan masalah selektivitas dan membangun radio super-regeneratif pertama yang berfungsi.
Ditemukan di era ketika teknologi radio masih sangat sederhana dan receiver super-regeneratif tidak memiliki fitur yang diterima begitu saja saat ini. Penerima radio superheterodyne (superheterodyne) dalam nama lengkapnya - penerima nirkabel supersonik heterodyne, merupakan langkah maju yang penting dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, meskipun pada awalnya tidak banyak digunakan, karena mengandung banyak katup, pipa, dan bagian besar lainnya. Lagi pula, waktu itu radio sangat mahal.
Dasar-dasar Penerima Super
Receiver super-regeneratif didasarkan pada radio regeneratif sederhana. Ini menggunakan frekuensi osilasi kedua dalam siklus regenerasi, yang menginterupsi atau meredam osilasi frekuensi utama. Peredam getaran biasanya beroperasi pada frekuensi di atas rentang audio, seperti 25 kHz hingga 100 kHz. Selama operasi, rangkaian memiliki umpan balik positif, sehingga bahkan sejumlah kecil noise akan menyebabkan sistem berosilasi.
Keluaran penguat RFdi penerima memiliki umpan balik positif, yaitu bagian dari sinyal output diumpankan kembali ke input dalam fase. Setiap sinyal yang ada akan diperkuat berulang kali, dan ini dapat mengakibatkan kekuatan sinyal diperkuat dengan faktor seribu atau lebih. Meskipun penguatannya tetap, level yang mendekati tak terhingga dapat dicapai dengan menggunakan teknik umpan balik seperti sirkuit titik ayun dari penerima tabung baterai super-regeneratif.
Regenerasi memasukkan resistansi negatif ke dalam rangkaian dan ini berarti resistansi positif keseluruhan berkurang. Dan, di samping itu, dengan meningkatnya penguatan, selektivitas sirkuit meningkat. Ketika rangkaian dioperasikan dengan umpan balik sehingga osilator beroperasi cukup di daerah osilasi, osilasi frekuensi rendah sekunder terjadi. Ini menghancurkan frekuensi getaran frekuensi tinggi.
Konsep ini awalnya ditemukan oleh Edwin Armstrong, yang menciptakan istilah "pemulihan super". Dan jenis radio ini disebut penerima tabung super-regeneratif. Skema semacam itu telah digunakan di semua bentuk radio dari stasiun penyiaran radio domestik hingga televisi, tuner presisi tinggi, radio komunikasi profesional, stasiun pangkalan satelit, dan banyak lainnya. Hampir semua radio siaran, serta televisi, penerima gelombang pendek dan radio komersial, menggunakan prinsip superheterodyne sebagai dasar pengoperasian.
Manfaat pemancar
Radio superheterodyne memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan bentuk radio lainnya. Sebagai hasil dari merekakeuntungan, penerima transistor super-regeneratif tetap menjadi salah satu metode canggih yang digunakan dalam teknologi radio. Dan sementara metode lain muncul ke permukaan hari ini, penerima super masih sangat banyak digunakan mengingat fitur yang ditawarkannya:
- Menutup selektivitas. Salah satu keuntungan utama receiver adalah kedekatan dengan selektivitas yang ditawarkan.
- Menggunakan filter frekuensi tetap, dapat memberikan cutoff saluran yang berdekatan dengan baik.
- Dapat menerima beberapa mode.
- Karena topologinya, teknologi receiver ini dapat mencakup berbagai jenis demodulator yang dapat dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan.
- Menerima sinyal frekuensi sangat tinggi.
Fakta bahwa penerima FET super-regeneratif menggunakan teknologi pencampuran berarti bahwa sebagian besar pemrosesan penerima dilakukan pada frekuensi yang lebih rendah, memungkinkan dirinya untuk menerima sinyal frekuensi tinggi. Keuntungan ini dan banyak keuntungan lainnya berarti bahwa penerima telah diminati tidak hanya sejak awal pengoperasian radio, tetapi akan tetap demikian selama bertahun-tahun yang akan datang.
Penerima FET Super Regeneratif
Mari kita cari tahu. Prinsip pengoperasian receiver super-regeneratif adalah sebagai berikut.
Sinyal yang ditangkap oleh antena melewati receiver dan masuk ke mixer. Sinyal lain yang dihasilkan secara lokal, sering disebut sebagai osilator lokal, dimasukkan ke port yang berbedamixer dan kedua sinyal dicampur. Akibatnya, sinyal baru dihasilkan pada frekuensi penjumlahan dan perbedaan.
Output ditransfer ke frekuensi menengah yang disebut, di mana sinyal diperkuat dan disaring. Setiap sinyal yang dikonversi yang termasuk dalam passband filter dapat melewati filter dan mereka juga akan diperkuat oleh tahap penguat. Sinyal yang berada di luar bandwidth filter akan ditolak.
Menala penerima dilakukan hanya dengan mengubah frekuensi osilator lokal. Ini mengubah frekuensi sinyal yang masuk, sinyal diubah dan dapat melewati filter.
Penalaan Penerima Super Regeneratif
Meskipun lebih kompleks daripada beberapa jenis radio lainnya, radio ini memiliki keunggulan kinerja dan selektivitas. Dengan demikian, tuning mampu menghilangkan sinyal yang tidak diinginkan secara lebih efektif daripada pengaturan TRF (Tuned Radio Frequency) atau stasiun radio lain yang digunakan pada masa awal radio.
Konsep dan teori dasar di balik radio superheterodyne melibatkan proses pencampuran. Ini memungkinkan sinyal ditransmisikan dari satu frekuensi ke frekuensi lainnya. Frekuensi input sering disebut input RF, sedangkan sinyal osilator lokal disebut osilator lokal dan frekuensi output disebut frekuensi menengah karena terletak di antara frekuensi RF dan audio.
Diagram blok penerima super-regeneratif transistor tunggal dasar adalah sebagai berikut. PADAmixer, amplitudo sesaat dari dua sinyal input (f1 dan f2) dikalikan, menghasilkan sinyal output frekuensi (f1 + f2) dan (f1 - f2). Ini memungkinkan frekuensi yang masuk ditransmisikan ke frekuensi tetap, di mana ia dapat disaring secara efektif. Mengubah frekuensi osilator lokal memungkinkan Anda menyetel receiver ke frekuensi yang berbeda. Sinyal pada dua frekuensi yang berbeda dapat dikirim ke tahap menengah.
Penyetelan RF menghapus satu dan mengambil yang lain. Ketika ada sinyal, mereka dapat menyebabkan gangguan yang tidak diinginkan dengan menutupi sinyal yang diinginkan jika mereka muncul secara bersamaan di bagian frekuensi menengah. Seringkali di radio murah, harmonik osilator lokal dapat melacak pada frekuensi yang berbeda, menghasilkan perubahan osilator lokal saat menyetel penerima.
Diagram blok keseluruhan dari penerima super-regeneratif transistor tunggal menunjukkan blok utama yang dapat digunakan di penerima. Radio yang lebih kompleks akan menambahkan demodulator tambahan ke diagram blok dasar.
Selain itu, beberapa radio ultraheterodyne mungkin memiliki dua atau lebih konversi untuk memberikan peningkatan kinerja, dua atau bahkan tiga konversi dapat digunakan untuk meningkatkan fungsi elemen rangkaian.
Di mana:
- tuning cap adalah variabel 15pF;
- Induktor "L" tidak lebih dari kawat logam 20 2 inci yang ditekuk menjadi bentuk "U".
Stasiun radio FM (88-108 MHz) membutuhkan lebih banyakinduktansi, dan bagian bawah pita (sekitar 109-130 MHz) akan membutuhkan lebih sedikit karena berada di atas pita FM.
27MHz Kontrol Penguatan Otomatis
Receiver 27 MHz super-regeneratif diyakini telah berkembang dari kebutuhan masa perang akan perangkat sekali pakai yang sangat sederhana dengan penguatan umpan balik positif yang tinggi. Solusi untuk ini adalah memungkinkan osilasi frekuensi yang disetel untuk tumbuh secara alternatif dan ditekan di bawah kendali osilator kedua (quenching) yang beroperasi pada frekuensi radio yang lebih rendah. Umpan balik positif diperkenalkan oleh potensiometer variabel, yang digunakan sebagai berikut.
Sinyal akan bertambah volumenya sampai penguat RF mulai berosilasi. Idenya adalah untuk membatalkan kontrol sampai goyangan berhenti. Namun, biasanya ada histeresis yang signifikan antara posisi dan efek. Peningkatan produktivitas hanya dapat dicapai jika kemajuan dihentikan sesaat sebelum keraguan dimulai, yang membutuhkan keterampilan dan kesabaran.
Dalam perangkat ini, penguat yang disetel mulai berosilasi selama setengah siklus bentuk gelombang osilator. Selama bagian "on" dari siklus pengosongan, osilasi dari penguat yang disetel naik secara eksponensial dari gangguan rangkaian. Waktu yang diperlukan osilasi ini untuk mencapai amplitudo penuh sebanding dengan nilai Q dari rangkaian yang disetel. Oleh karena itu, tergantung pada frekuensi redaman generator, fluktuasi frekuensi sinyal dapat mencapai amplitudo penuh (mode logaritmik) atau runtuh.(modus garis).
Tiga jenis utama penerima super-regeneratif 27 MHz digunakan untuk kontrol radio model: penerima katup keras, penerima katup lunak, dan penerima berbasis transistor.
Sebuah rangkaian penerima katup kaku khas ditunjukkan pada gambar.
Sirkuit radio untuk pita 25-150 MHz
Dalam rangkaian ini, penerima super-regeneratif pada pita 25-150 MHz mirip dengan diagram rangkaian MFJ-8100.
Tahap pertama didasarkan pada transistor FET yang terhubung ke konfigurasi gerbang umum. Tahap penguat RF mencegah radiasi RF dari antena di kedua sirkuit. Detektor super regeneratif didasarkan pada transistor yang terhubung ke konfigurasi gerbang umum. Trim menyesuaikan penguatan umpan balik ke titik di mana potensiometer memberikan kontrol regenerasi yang mulus.
Rentang frekuensi receiver ini adalah dari 100 MHz hingga 150 MHz. Sensitivitasnya kurang dari 1 V. Gulungan dililit pada bingkai yang dapat dilepas dengan diameter 12 mm. Tentu saja, regenerator dan regenerator super bukanlah masa depan amatir radio, tetapi mereka masih memiliki tempat di bawah sinar matahari.
315MHz perangkat transmisi
Ini adalah modul pemancar + penerima super recovery 315 RF modern.
Ini memberikan solusi nirkabel yang sangat hemat biaya dengan kecepatan transfer data maksimumhingga 4 Kbps. Dan dapat digunakan sebagai remote control, pintu listrik, pintu rana, jendela, soket remote control, remote control LED, remote control stereo dan sistem alarm.
Fitur:
- jarak transmisi> 500m;
- sensitivitas -103dB, di area terbuka karena bekerja dengan metode modulasi amplitudo, sensitivitas noise lebih tinggi;
- frekuensi kerja: 315,92 MHz;
- suhu kerja: -10 derajat hingga +70 derajat;
- daya transmisi: 25mW;
- Ukuran penerima: 30147mm Ukuran pemancar: 1919mm.
433 MHz tabung ISM
Receiver tabung super regeneratif mengkonsumsi kurang dari 1mW dan beroperasi pada jaringan industri, ilmiah, dan medis non-kontak 433MHz. Dalam bentuknya yang paling sederhana, penerima superregeneratif berisi osilator RF yang secara berkala menghidupkan dan mematikan "sinyal kosong" atau sinyal frekuensi rendah. Ketika sinyal redaman dialihkan ke osilator, osilasi mulai terbentuk dengan selubung yang tumbuh secara eksponensial. Penggunaan sinyal eksternal pada frekuensi pengenal generator mempercepat pertumbuhan selubung osilasi ini. Jadi, siklus kerja amplitudo osilator teredam bervariasi sebanding dengan amplitudo sinyal radio yang diterapkan.
Dalam detektor super-regeneratif, kedatangan sinyal memulai osilasi RF lebih awal daripada saat tidak ada sinyal. Detektor Super Regeneratif dapat menerima sinyal AM dan sangat cocok untukDeteksi sinyal data OOK (on/off-key). Detektor superregeneratif adalah sistem data yang dikompromikan, yaitu setiap periode menghitung dan memperkuat sinyal RF. Untuk mengembalikan modulasi asli secara akurat, generator penolakan harus beroperasi pada frekuensi yang sedikit lebih tinggi dari frekuensi tertinggi dalam sinyal modulasi asli. Menambahkan detektor amplop diikuti oleh filter lolos rendah meningkatkan demodulasi AM.
Jantung penerima berisi osilator LC konvensional yang dikonfigurasi oleh Colpitts, beroperasi pada frekuensi yang ditentukan oleh resonansi serial L1, L2, C1, C2 dan C3. Ketika perangkat dimatikan, arus bias Q1 memadamkan generator. Transistor kaskade Q2 dan Q3 membentuk penguat antena yang meningkatkan angka kebisingan penerima dan menyediakan beberapa isolasi RF antara osilator dan antena. Untuk menghemat energi, amplifier hanya beroperasi ketika osilasi meningkat.
Skema VHF ultra-regeneratif
Receiver terdiri dari transistor 2N2369 yang dikelilingi oleh lima belas komponen yang bersama-sama membentuk bagian frekuensi tinggi. Rakitan ini adalah jantung dari penerima. Ini memberikan penguatan dan demodulasi HF. Sirkuit terkonfigurasi yang dipasang di kolektor transistor memungkinkan Anda memilih frekuensi.
Set reaksi digunakan sangat awal dalam gelombang pendek oleh radar tabung. Itu kemudian ditemukan di waktu bicara "tiga transistor" yang terkenal di tahun 60-an. Banyak penerima remote control 433MHz masih menggunakanmiliknya. Kedua tahap pada BC337 adalah amplifier frekuensi rendah, yang terakhir menyediakan daya untuk headphone atau pengeras suara kecil. Resistansi 22 kΩ yang dapat disesuaikan menyesuaikan polarisasi transistor 2N2369 untuk mendapatkan titik respons terbaik, menggabungkan sensitivitas dan distorsi rendah, sambil menghindari osilasi yang menghalangi pengoperasiannya.
Frekuensi audio dipulihkan melalui resistor 4,7kΩ, kemudian dilewatkan melalui filter low-pass untuk menghilangkan respons switching frekuensi tinggi. Transistor BC337 pertama menyediakan pra-amplifikasi BF. Kapasitor 4.7nF yang ditempatkan di antara kolektor dan alasnya bertindak sebagai filter lolos rendah, menghilangkan residu frekuensi tinggi dan membatasi frekuensi tinggi. Resistor 10 kΩ mengontrol penguatan tahap terakhir dan oleh karena itu volume.
perakitan radio DIY
Untuk Penerima Super Regeneratif 315MHz DIY, semua komponen harus dipasang pada PCB dan jejak dibuat dengan pemotong. Rencana tanah yang lebar sangat diperlukan untuk stabilitas (listrik) perakitan. Untuk memudahkan penyalinan pada tembaga, foto sirkuit dicetak, ditempatkan di atas piring dan, dengan titik, tandai ujung trek pada lembaran. Setelah memeriksa insulasi trek pada ohmmeter, pengkabelan dilakukan sesuai dengan diagram.
Komponen sirkuit mudah dibeli dari toko radio atau online. Anda membutuhkan speaker 50 atau 100 ohm. Anda juga bisagunakan pengeras suara 8 ohm dengan menempatkan transformator step down yang ditemukan di sebagian besar stasiun transistor lama, atau sambungkan pengeras suara 8 ohm tetapi tingkat suaranya akan lebih rendah. Perakitan harus tetap kompak dengan denah tanah yang baik. Jangan lupa bahwa kabel dan koneksi memiliki efek kerja sendiri pada frekuensi tinggi. Kumparan chord memiliki 5 putaran kawat 0.8mm (kabel saluran telepon). Kapasitor dihubungkan secara seri dengan antena pada putaran kedua dari atas.
Antena terdiri dari satu bagian kawat keras (1,5 mm2) dengan panjang sekitar dua puluh sentimeter. Tidak perlu berbuat lebih, "gelombang seperempat" akan mengganggu reaksi. Diperlukan kapasitor decoupling 1 nF. Coil choke (pemblokiran frekuensi tinggi) adalah tipe VK200. Jika amatir radio tidak dapat menemukannya, Anda dapat membuat tiga atau empat putaran kawat dalam tabung ferit kecil. Dan Anda dapat memilih skema perakitan tertentu sesuai keinginan Anda dan sesuai dengan diagram pengkabelan.
Pencantuman sirkuit yang benar
Pesanan Pemasangan Penerima Super Regeneratif VHF:
- Nyalakan sirkuit. Arus suplai sekitar tiga puluh miliampere.
- Putar resistor (volume) yang dapat disesuaikan ke kanan sepenuhnya berlawanan arah jarum jam.
- Selanjutnya Anda perlu mendengar suara di headphone atau speaker. Jika tidak, putar tahanan yang dapat diatur hingga terdengar suara.
- Tingkatkan penyetelan emisi menengah untuk mendapatkan sensitivitas yang baik dengan distorsi minimal.
- Kepadauntuk menghilangkan noise yang tinggi, Anda perlu mengurangi antena.
144 MHz rangkaian penerima ultra-regeneratif.
Perhatian: Karena unit mengeluarkan interferensi, jangan gunakan di dekat penerima lain.
