Գոյություն ունեն ռադիոընդունիչների կառուցման մի քանի սխեմաներ: Ավելին, կարևոր չէ, թե ինչ նպատակով են դրանք օգտագործվում՝ որպես հեռարձակման կայանների ընդունիչ, թե ազդանշան կառավարման համակարգի հավաքածուում: Կան սուպերհետերոդինային ընդունիչներ և ուղղակի ուժեղացում։ Ուղղակի ուժեղացման ընդունիչի միացումում օգտագործվում է տատանումների փոխարկիչի միայն մեկ տեսակ՝ երբեմն նույնիսկ ամենապարզ դետեկտորը: Փաստորեն, սա դետեկտորային ընդունիչ է, միայն մի փոքր բարելավված: Եթե ուշադրություն դարձնեք ռադիոյի դիզայնին, ապա կարող եք տեսնել, որ նախ ուժեղանում է բարձր հաճախականության ազդանշանը, իսկ հետո ցածր հաճախականության ազդանշանը (բարձրախոսին ելքի համար):
Սուպերհետերոդինների առանձնահատկությունները
Շնորհիվ այն բանի, որ մակաբույծների տատանումները կարող են առաջանալ, բարձր հաճախականության տատանումների ուժեղացման հնարավորությունը փոքր չափով սահմանափակվում է։ Սա հատկապես ճիշտ է կարճ ալիքային ընդունիչներ կառուցելիս: Ինչպեսեռակի ուժեղացուցիչը լավագույնն է ռեզոնանսային նմուշների օգտագործման համար: Բայց հաճախականությունը փոխելու ժամանակ նրանք պետք է կատարեն դիզայնի բոլոր տատանողական սխեմաների ամբողջական վերակազմավորում:
Արդյունքում ռադիոընդունիչի դիզայնը դառնում է շատ ավելի բարդ, ինչպես նաև դրա օգտագործումը: Բայց այդ թերությունները կարելի է վերացնել՝ օգտագործելով ստացված տատանումները մեկ կայուն ու ֆիքսված հաճախականության վերածելու մեթոդը։ Ավելին, հաճախականությունը սովորաբար նվազում է, սա թույլ է տալիս հասնել բարձր մակարդակի շահույթի: Հենց այս հաճախականությամբ է կարգավորվում ռեզոնանսային ուժեղացուցիչը: Այս տեխնիկան օգտագործվում է ժամանակակից սուպերհետերոդինային ընդունիչներում: Միայն ֆիքսված հաճախականությունը կոչվում է միջանկյալ հաճախականություն:
Հաճախականության փոխակերպման մեթոդ
Եվ այժմ մենք պետք է դիտարկենք ռադիոընդունիչներում հաճախականության փոխակերպման վերը նշված մեթոդը: Ենթադրենք, կան երկու տեսակի տատանումներ, դրանց հաճախականությունները տարբեր են։ Երբ այս թրթռումները գումարվում են իրար, հայտնվում է զարկ: Երբ ավելացվում է, ազդանշանը կա՛մ մեծանում է ամպլիտուդով, կա՛մ նվազում: Եթե ուշադրություն դարձնեք այս երեւույթը բնութագրող գրաֆիկին, ապա կարող եք տեսնել բոլորովին այլ ժամանակաշրջան։ Եվ սա հարվածների շրջանն է։ Ավելին, այս ժամանակահատվածը շատ ավելի երկար է, քան ձևավորված ցանկացած տատանումների նմանատիպ բնութագիրը։ Ըստ այդմ, հաճախականությունների դեպքում հակառակն է՝ տատանումների գումարը պակաս է։
Զարկերի հաճախականությունը բավականին հեշտ է հաշվարկել: Այն հավասար է ավելացված տատանումների հաճախականությունների տարբերությանը։ Եվ աճովտարբերությունը, ծեծի հաճախականությունը մեծանում է: Այստեղից հետևում է, որ հաճախականության տերմինների համեմատաբար մեծ տարբերություն ընտրելիս ստացվում են բարձր հաճախականությամբ հարվածներ։ Օրինակ, կան երկու տատանումներ՝ 300 մետր (սա 1 ՄՀց է) և 205 մետր (սա 1,46 ՄՀց է): Երբ ավելացվի, պարզվում է, որ հարվածի հաճախականությունը կլինի 460 կՀց կամ 652 մետր:
Հայտնաբերում
Բայց գերհետերոդին տիպի ընդունիչները միշտ ունեն դետեկտոր: Երկու տարբեր թրթիռների ավելացման արդյունքում առաջացող հարվածներն ունեն ժամանակաշրջան: Եվ դա լիովին համապատասխանում է միջանկյալ հաճախականությանը։ Բայց դրանք միջանկյալ հաճախականության ներդաշնակ տատանումներ չեն, դրանք ստանալու համար անհրաժեշտ է իրականացնել հայտնաբերման ընթացակարգ։ Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դետեկտորը մոդուլացված ազդանշանից հանում է միայն մոդուլյացիայի հաճախականությամբ տատանումներ: Բայց բիթերի դեպքում ամեն ինչ մի փոքր այլ է՝ կա այսպես կոչված տարբերության հաճախականության տատանումների ընտրություն։ Այն հավասար է հաճախականությունների տարբերությանը, որոնք գումարվում են: Փոխակերպման այս մեթոդը կոչվում է հետերոդինացման կամ խառնման մեթոդ։
Մեթոդի իրականացում, երբ ստացողը աշխատում է
Ենթադրենք, որ ռադիոկայանից տատանումները գալիս են ռադիոշղթա: Փոխակերպումներ իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել մի քանի օժանդակ բարձր հաճախականության տատանումներ։ Հաջորդը, ընտրվում է տեղական oscillator հաճախականությունը: Այս դեպքում հաճախականությունների պայմանների տարբերությունը պետք է լինի, օրինակ, 460 կՀց: Հաջորդը, դուք պետք է ավելացնեք տատանումները և կիրառեք դրանք դետեկտորի լամպի (կամ կիսահաղորդչի) վրա: Սա հանգեցնում է հաճախականության տարբերության տատանումների (արժեքը 460 կՀց) մի շղթայում, որը միացված է անոդային շղթային: Պետք է ուշադրություն դարձնելայն փաստը, որ այս շղթան հարմարեցված է աշխատելու տարբեր հաճախականությամբ:
Օգտագործելով բարձր հաճախականության ուժեղացուցիչ՝ կարող եք փոխակերպել ազդանշանը: Դրա ամպլիտուդը զգալիորեն մեծանում է։ Դրա համար օգտագործվող ուժեղացուցիչը կրճատված է որպես IF (Intermediate Frequency Amplifier): Այն կարելի է գտնել բոլոր գերհետերոդինային տիպի ընդունիչներում։
Գործնական տրիոդային միացում
Հաճախականությունը փոխարկելու համար կարող եք օգտագործել ամենապարզ շղթան մեկ տրիոդային լամպի վրա: Տատանումները, որոնք գալիս են ալեհավաքից, կծիկի միջով, ընկնում են դետեկտորի լամպի կառավարման ցանցի վրա։ Առանձին ազդանշան է գալիս տեղական օսլիլատորից, այն դրված է հիմնականի վերևում: Դետեկտորի լամպի անոդային շղթայում տեղադրվում է տատանողական միացում - այն կարգավորվում է տարբերության հաճախականությամբ: Հայտնաբերվելիս ստացվում են տատանումներ, որոնք ավելի են ուժեղանում IF-ում։
Բայց ռադիոխողովակների վրա կոնստրուկցիաները այսօր շատ հազվադեպ են օգտագործվում. այս տարրերը հնացել են, դրանք ստանալը խնդրահարույց է: Բայց հարմար է դիտարկել բոլոր ֆիզիկական գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում կառուցվածքում դրանց վրա։ Հեպտոդները, տրիոդ-հեպտոդները և պենտոդները հաճախ օգտագործվում են որպես դետեկտորներ։ Կիսահաղորդչային տրիոդի շղթան շատ նման է նրան, որում օգտագործվում է լամպ: Մատակարարման լարումը պակաս է, իսկ ինդուկտորների ոլորման տվյալները։
IF հեպտոդների վրա
Հեպտոդը լամպ է մի քանի ցանցերով, կաթոդներով և անոդներով: Իրականում դրանք երկու ռադիո խողովակներ են, որոնք փակված են մեկ ապակե տարայի մեջ: Այս լամպերի էլեկտրոնային հոսքը նույնպես տարածված է: ATառաջին լամպը հուզում է տատանումները - սա թույլ է տալիս ձերբազատվել առանձին տեղական oscillator-ի օգտագործումից: Բայց երկրորդում խառնվում են ալեհավաքից եկող տատանումները և հետերոդինները։ Ստացվում են զարկեր, դրանցից առանձնացվում են տարբեր հաճախականությամբ տատանումներ։
Սովորաբար գծապատկերների վրա լամպերը բաժանվում են կետագծով: Երկու ստորին ցանցերը միացված են կաթոդին մի քանի տարրերի միջոցով - ստացվում է դասական հետադարձ կապի միացում: Բայց ուղղակիորեն տեղական oscillator-ի կառավարման ցանցը միացված է տատանողական սխեմային: Հետադարձ կապի դեպքում հոսանք և տատանումներ են տեղի ունենում:
Հոսանքը թափանցում է երկրորդ ցանցով, և տատանումները տեղափոխվում են երկրորդ լամպ: Բոլոր ազդանշանները, որոնք գալիս են ալեհավաքից, անցնում են չորրորդ ցանցին: Թիվ 3 և 5 ցանցերը փոխկապակցված են բազայի ներսում և ունեն մշտական լարում: Սրանք յուրօրինակ էկրաններ են, որոնք գտնվում են երկու լամպերի միջև։ Արդյունքն այն է, որ երկրորդ լամպը ամբողջությամբ պաշտպանված է: Սուպերհետերոդինային ընդունիչի կարգավորումը սովորաբար չի պահանջվում: Հիմնական բանը տիրույթի ֆիլտրերի կարգավորումն է:
Սխեմայում տեղի ունեցող գործընթացներ
Հոսանքը տատանվում է, դրանք ստեղծվում են առաջին լամպով։ Այս դեպքում փոխվում են երկրորդ ռադիոխողովակի բոլոր պարամետրերը: Դրա մեջ է, որ խառնվում են բոլոր թրթռումները՝ ալեհավաքից և տեղային օսլիլատորից: Տատանումները առաջանում են տարբեր հաճախականությամբ։ Անոդի շղթայում ներառված է տատանողական միացում - այն կարգավորվում է այս կոնկրետ հաճախականությամբ: Հաջորդը գալիս է ընտրությունըտատանումների անոդային հոսանք. Եվ այս գործընթացներից հետո ազդանշան է ուղարկվում IF-ի մուտքին։
Հատուկ փոխակերպող լամպերի օգնությամբ զգալիորեն պարզեցվում է սուպերհետերոդինի դիզայնը։ Խողովակների թիվը կրճատվում է՝ վերացնելով մի քանի դժվարություններ, որոնք կարող են առաջանալ առանձին տեղային օսլիլատորի օգտագործմամբ միացում աշխատելիս: Վերևում քննարկված ամեն ինչ վերաբերում է չմոդուլացված ալիքի ձևափոխություններին (առանց խոսքի և երաժշտության): Սա շատ ավելի հեշտ է դարձնում սարքի աշխատանքի սկզբունքը դիտարկելը:
Մոդուլացված ազդանշաններ
Այն դեպքում, երբ տեղի է ունենում մոդուլացված ալիքի փոխակերպում, ամեն ինչ մի փոքր այլ կերպ է արվում։ Տեղական տատանումների տատանումները ունեն մշտական ամպլիտուդ։ IF-ի տատանումն ու հարվածը մոդուլացված են, ինչպես կրիչը: Մոդուլացված ազդանշանը ձայնի վերածելու համար անհրաժեշտ է ևս մեկ հայտնաբերում: Հենց այս պատճառով է, որ գերհետերոդինային HF ընդունիչներում ուժեղացումից հետո ազդանշան է կիրառվում երկրորդ դետեկտորի վրա։ Եվ միայն դրանից հետո մոդուլյացիայի ազդանշանը սնվում է ականջակալին կամ ULF մուտքին (ցածր հաճախականության ուժեղացուցիչ):
IF-ի նախագծման մեջ կա ռեզոնանսային տիպի մեկ կամ երկու կասկադ: Որպես կանոն, օգտագործվում են թյունինգ տրանսֆորմատորներ: Ավելին, միանգամից երկու ոլորուն է կազմաձևվում, և ոչ թե մեկը: Արդյունքում կարելի է ձեռք բերել ռեզոնանսային կորի ավելի շահավետ ձև: Ընդունող սարքի զգայունությունն ու ընտրողականությունը մեծանում է: Կարգավորված ոլորուններով այս տրանսֆորմատորները կոչվում են ժապավենային ֆիլտրեր: Նրանք կազմաձևված են օգտագործելովկարգավորելի միջուկ կամ հարմարվողական կոնդենսատոր: Դրանք կազմաձևված են մեկ անգամ և ընդունիչի աշխատանքի ընթացքում պետք չէ նրանց դիպչել:
LO հաճախականություն
Այժմ եկեք նայենք խողովակի կամ տրանզիստորի վրա տեղադրված պարզ գերհետերոդինային ընդունիչին: Դուք կարող եք փոխել տեղական oscillator հաճախականությունները պահանջվող տիրույթում: Եվ այն պետք է ընտրվի այնպես, որ ցանկացած հաճախականության տատանումներով, որոնք գալիս են ալեհավաքից, ստացվի միջանկյալ հաճախականության նույն արժեքը։ Երբ սուպերհետերոդինը կարգավորվում է, ուժեղացված տատանումների հաճախականությունը ճշգրտվում է հատուկ ռեզոնանսային ուժեղացուցիչին: Պարզվում է ակնհայտ առավելություն՝ կարիք չկա կարգավորել մեծ թվով միջխողովակային տատանողական սխեմաներ: Բավական է կարգավորել հետերոդինային սխեման և մուտքը: Կարգավորման էական պարզեցում կա:
Միջին հաճախականություն
Ստանալու համար ֆիքսված IF ստանալու համար ցանկացած հաճախականությամբ, որը գտնվում է ընդունիչի աշխատանքային տիրույթում, անհրաժեշտ է տեղաշարժել տեղային տատանումների տատանումները: Սովորաբար, գերհետերոդինային ռադիոկայաններն օգտագործում են 460 կՀց հաճախականությամբ IF: Շատ ավելի քիչ հաճախ օգտագործվում է 110 կՀց: Այս հաճախականությունը ցույց է տալիս, թե որքանով են տարբերվում տեղական օսլիլատորի և մուտքային շղթայի միջակայքերը:
Ռեզոնանսային ուժեղացման օգնությամբ բարձրանում է սարքի զգայունությունն ու ընտրողականությունը։ Իսկ մուտքային տատանումների փոխակերպման օգտագործման շնորհիվ հնարավոր է բարելավել ընտրողականության ինդեքսը։ Շատ հաճախ, համեմատաբար մոտ գործող երկու ռադիոկայաններ (ըստհաճախականությունը), խանգարում են միմյանց: Նման հատկությունները պետք է հաշվի առնվեն, եթե նախատեսում եք հավաքել տնական գերհետերոդինային ընդունիչ:
Ինչպես են ստացվում կայանները
Այժմ մենք կարող ենք դիտարկել կոնկրետ օրինակ՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում գերհետերոդինային ստացողը: Ենթադրենք, օգտագործվում է IF-ը, որը հավասար է 460 կՀց: Իսկ կայանը աշխատում է 1 ՄՀց (1000 կՀց) հաճախականությամբ։ Իսկ նրան խանգարում է թույլ կայանը, որը հեռարձակում է 1010 կՀց հաճախականությամբ։ Նրանց հաճախականության տարբերությունը 1% է: 460 կՀց-ին հավասար IF-ի հասնելու համար անհրաժեշտ է տեղային օսլիլատորը կարգավորել մինչև 1,46 ՄՀց: Այս դեպքում խանգարող ռադիոն կթողարկի միայն 450 կՀց IF:
Եվ այժմ դուք կարող եք տեսնել, որ երկու կայանների ազդանշանները տարբերվում են ավելի քան 2% -ով: Երկու ազդանշան փախել են, դա տեղի է ունեցել հաճախականության փոխարկիչների օգտագործմամբ: Հիմնական կայանի ընդունումը պարզեցվել է, իսկ ռադիոյի ընտրողականությունը բարելավվել է։
Այժմ դուք գիտեք գերհետերոդինային ընդունիչների բոլոր սկզբունքները: Ժամանակակից ռադիոկայաններում ամեն ինչ շատ ավելի պարզ է՝ կառուցելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել միայն մեկ չիպ: Իսկ դրա մեջ կիսահաղորդչային բյուրեղի վրա հավաքված են մի քանի սարքեր՝ դետեկտորներ, տեղային օսլիլատորներ, RF, LF, IF ուժեղացուցիչներ։ Մնում է միայն ավելացնել տատանողական միացում և մի քանի կոնդենսատորներ, ռեզիստորներ: Եվ հավաքվում է ամբողջական ընդունիչ։
