Ypatingai regeneruojantis imtuvas buvo naudojamas daugelį dešimtmečių, ypač VHF ir UHF, kur jis gali pasiūlyti grandinės paprastumą ir palyginti aukštą našumo lygį. Šis detektorius buvo populiarus vakuuminio vamzdžio versija pirmą kartą VHF priėmimo dienomis šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir septintojo dešimtmečio pradžioje. Po to jis buvo naudojamas paprastose tranzistoriaus versijos grandinėse. Ši konstrukcija buvo 27 MHz CB radijo skleidžiamo šnypštimo priežastis. Šiomis dienomis itin atkuriamas radijas nebėra toks populiarus, nors yra keletas programų, kurios vis dar domina amžininkus.
Radijo istorija
Superregeneracinio imtuvo istoriją galima atsekti iki ankstyviausių jo išradimo dienų. 1901 m. Reginaldas Fessendenas savo imtuve panaudojo nemoduliuotą sinusinę bangą lyginamajam kristalų detektoriui.radijo signalas, kurio dažnis nukrypsta nuo nešlio radijo bangų nešiklio ir antenos.
Vėliau, Pirmojo pasaulinio karo metais, radijo mėgėjai pradėjo naudotis radijo technologijomis, kurios užtikrino pakankamą perdavimo kokybę ir jautrumą. Inžinierius Lucienas Levy Prancūzijoje, W alteris Schottky Vokietijoje ir galiausiai superheterodino technikos autorius Edwinas Armstrongas išsprendė selektyvumo problemą ir sukūrė pirmąjį veikiantį superregeneracinį radiją.
Jis buvo išrastas laikais, kai radijo technologijos buvo labai paprastos, o itin atkuriamam imtuvui trūko funkcijų, kurios šiandien laikomos savaime suprantamomis. Superheterodino radijo imtuvas (superheterodinas) visu pavadinimu - viršgarsinis heterodininis belaidis imtuvas, buvo svarbus žingsnis į priekį mokslo ir technologijų raidoje, nors iš pradžių jis nebuvo plačiai naudojamas, nes jame buvo daug vožtuvų, vamzdžių ir kitų didelių gabaritų dalių. Be to, tuo metu radijas buvo labai brangus.
Super imtuvo pagrindai
Ypatingai regeneruojantis imtuvas yra pagrįstas paprastu regeneraciniu radijo imtuvu. Jis regeneravimo cikle naudoja antrąjį virpesių dažnį, kuris nutraukia arba slopina pagrindinio dažnio svyravimus. Vibracijos slopinimas paprastai veikia dažniais, viršijančiais garso diapazoną, pvz., nuo 25 kHz iki 100 kHz. Veikimo metu grandinė turi teigiamą grįžtamąjį ryšį, todėl net ir nedidelis triukšmas sukels sistemos virpesius.
RF stiprintuvo išvestisimtuve turi teigiamų atsiliepimų, t.y. dalis išėjimo signalo faze grąžinama atgal į įėjimą. Bet koks esamas signalas bus stiprinamas pakartotinai, todėl signalo stiprumas gali būti sustiprintas tūkstantį ar daugiau. Nors stiprinimas yra fiksuotas, lygius, artėjančius prie begalybės, galima pasiekti naudojant grįžtamojo ryšio metodus, pvz., itin atkuriamojo akumuliatoriaus vamzdelio imtuvo svyravimo taško grandinę.
Regeneravimas įveda neigiamą varžą į grandinę ir tai reiškia, kad bendra teigiama varža sumažėja. Be to, didėjant stiprinimui, didėja grandinės selektyvumas. Kai grandinė veikia su grįžtamuoju ryšiu, kad osciliatorius pakankamai veiktų virpesių srityje, atsiranda antrinis žemo dažnio svyravimas. Jis naikina aukšto dažnio vibracijos dažnį.
Iš pradžių šią koncepciją atrado Edwinas Armstrongas, kuris sukūrė terminą „super atsigavimas“. O tokio tipo radijas vadinamas superregeneraciniu vamzdiniu imtuvu. Tokia schema buvo naudojama visų formų radijuje – nuo vietinių radijo stočių iki televizorių, didelio tikslumo imtuvų, profesionalių ryšių radijo imtuvų, palydovinių bazinių stočių ir daugelyje kitų. Beveik visi transliuojami radijo imtuvai, taip pat televizoriai, trumpųjų bangų imtuvai ir komerciniai radijo imtuvai naudojo superheterodino principą kaip veikimo pagrindą.
Siųstuvo privalumai
Superheterodyne radijas turi daug pranašumų, palyginti su kitomis radijo rūšimis. Dėl jųprivalumų, superregeneracinis tranzistorinis imtuvas išliko vienu iš pažangiausių radijo technologijose naudojamų metodų. Ir nors šiandien išryškėja kiti metodai, super-imtuvas vis dar labai plačiai naudojamas, atsižvelgiant į jo siūlomas funkcijas:
- Uždarymo selektyvumas. Vienas iš pagrindinių imtuvo privalumų yra artumas prie jo siūlomo selektyvumo.
- Naudojant fiksuoto dažnio filtrus, galima užtikrinti gerą gretimų kanalų atjungimą.
- Galima priimti kelis režimus.
- Dėl topologijos šioje imtuvo technologijoje gali būti daug įvairių tipų demoduliatorių, kuriuos galima lengvai pritaikyti pagal poreikius.
- Gaukite labai aukšto dažnio signalus.
Faktas, kad itin regeneruojantis FET imtuvas naudoja maišymo technologiją, reiškia, kad didžioji imtuvo apdorojimo dalis atliekama žemesniu dažniu, leidžiančiu priimti aukšto dažnio signalus. Šie ir daugelis kitų privalumų reiškia, kad imtuvas buvo paklausus ne tik nuo radijo veikimo pradžios, bet ir išliks daugelį metų.
Super regeneruojantis FET imtuvas
Išsiaiškinkime. Superregeneracinio imtuvo veikimo principas yra toks.
Signalas, kurį paima antena, patenka per imtuvą ir į maišytuvą. Kitas lokaliai generuojamas signalas, dažnai vadinamas vietiniu generatoriumi, tiekiamas į kitą prievadąmaišytuvas ir abu signalai sumaišomi. Dėl to generuojamas naujas signalas sumos ir skirtumo dažniais.
Išėjimas perkeliamas į vadinamąjį tarpinį dažnį, kur signalas sustiprinamas ir filtruojamas. Bet kuris konvertuotas signalas, patenkantis į filtro pralaidumo juostą, gali praeiti pro filtrą ir juos taip pat sustiprins stiprintuvo pakopos. Signalai, kurie nepatenka į filtro pralaidumą, bus atmesti.
Imtuvas sureguliuojamas tiesiog pakeičiant vietinio generatoriaus dažnį. Tai keičia įeinančio signalo dažnį, signalai konvertuojami ir gali praeiti per filtrą.
Super regeneruojantis imtuvo derinimas
Nors ir sudėtingesnis nei kai kurių kitų tipų radijo imtuvai, jis turi našumo ir selektyvumo pranašumą. Taigi derinimas gali efektyviau pašalinti nepageidaujamus signalus nei kiti TRF (Suderinto radijo dažnio) nustatymai arba radijo stotys, kurios buvo naudojamos pirmosiomis radijo dienomis.
Pagrindinė superheterodino radijo koncepcija ir teorija apima maišymo procesą. Tai leidžia perduoti signalus iš vieno dažnio į kitą. Įvesties dažnis dažnai vadinamas RF įėjimu, o vietoje generuojamas generatoriaus signalas vadinamas vietiniu generatoriumi, o išėjimo dažnis vadinamas tarpiniu dažniu, nes jis yra tarp RF ir garso dažnių.
Pagrindinio vieno tranzistoriaus superregeneracinio imtuvo blokinė schema yra tokia. ATmaišytuvą, padauginama momentinė dviejų įvesties signalų (f1 ir f2) amplitudė, todėl gaunami dažnių (f1 + f2) ir (f1 - f2) išvesties signalai. Tai leidžia įeinantį dažnį perduoti iki fiksuoto dažnio, kur jį galima efektyviai filtruoti. Vietinio osciliatoriaus dažnio keitimas leidžia sureguliuoti imtuvą skirtingais dažniais. Dviejų skirtingų dažnių signalai gali būti siunčiami į tarpinius etapus.
RF derinimas pašalina vieną ir paima kitą. Kai yra signalų, jie gali sukelti nepageidaujamus trikdžius, užmaskuodami norimus signalus, jei jie vienu metu atsiranda tarpinio dažnio sekcijoje. Dažnai nebrangiuose radijo imtuvuose vietinio osciliatoriaus harmonikos gali sekti skirtingais dažniais, todėl derinant imtuvą pasikeičia vietiniai generatoriai.
Bendra vieno tranzistoriaus superregeneracinio imtuvo blokinė schema rodo pagrindinius blokus, kuriuos galima naudoti imtuve. Sudėtingesni radijo imtuvai pridės papildomų demoduliatorių prie pagrindinės blokinės schemos.
Be to, kai kurie ultraheterodininiai radijo imtuvai gali turėti dvi ar daugiau konversijų, kad būtų padidintas našumas, o dvi ar net trys konversijos gali būti naudojamos grandinės elementų veikimui pagerinti.
Kur:
- tiuningo viršutinė riba yra kintama 15pF;
- „L“induktorius yra ne kas kita, kaip 2 colių 20 metalinė viela, išlenkta į „U“formą.
FM radijo stotims (88–108 MHz) reikia daugiauinduktyvumo, o apatinei juostos pusei (maždaug 109–130 MHz) reikės mažiau, nes ji yra aukščiau FM juostos.
27MHz automatinis stiprinimo valdymas
Manoma, kad itin regeneruojantis 27 MHz imtuvas atsirado dėl karo laikų poreikio sukurti labai paprastą vienkartinį įrenginį, turintį didelį teigiamą grįžtamąjį ryšį. Šios problemos sprendimas buvo leisti sureguliuoto dažnio virpesiams alternatyviai augti ir būti slopinami kontroliuojant antrąjį (gesinantį) osciliatorių, veikiantį žemesniu radijo dažniu. Teigiamas grįžtamasis ryšys buvo įvestas kintamu potenciometru, kuris buvo naudojamas taip.
Signalas didės, kol RF stiprintuvas pradės svyruoti. Idėja buvo atšaukti kontrolę, kol svyravimas nustos. Tačiau paprastai tarp pozicijos ir efekto buvo didelė histerezė. Produktyvumas gali padidėti tik tuo atveju, jei pažanga būtų sustabdyta prieš pat dvejonių pradžią, kuri reikalauja įgūdžių ir kantrybės.
Šiame įrenginyje sureguliuotas stiprintuvas pradeda svyruoti per pusę osciliatoriaus bangos formos ciklo. „Įjungtoje“išjungimo ciklo dalyje sureguliuoto stiprintuvo virpesiai didėja eksponentiškai dėl grandinės triukšmo. Laikas, per kurį šie virpesiai pasiekia visą amplitudę, yra proporcinga suderintos grandinės Q vertei. Todėl, priklausomai nuo slopinimo generatoriaus dažnio, signalo dažnio svyravimai gali pasiekti visą amplitudę (logaritminis režimas) arba sumažėti.(linijos režimas).
Trys pagrindiniai 27 MHz superregeneracinių imtuvų tipai buvo naudojami modelių radijo valdymui: kieto vožtuvo imtuvas, minkštųjų vožtuvų imtuvas ir tranzistorinis imtuvas.
Tipinė standžios vožtuvo imtuvo grandinė parodyta paveikslėlyje.
Radijo grandinė 25–150 MHz juostai
Šioje grandinėje itin regeneruojantis imtuvas 25–150 MHz dažnių juostoje yra panašus į MFJ-8100 grandinės schemą.
Pirmasis etapas pagrįstas FET tranzistoriumi, prijungtu prie bendros vartų konfigūracijos. RF stiprintuvo pakopa neleidžia RD spinduliuotei iš antenos abiejose grandinėse. Super regeneracinis detektorius yra pagrįstas tranzistoriumi, prijungtu prie bendros vartų konfigūracijos. Apdaila reguliuoja grįžtamojo ryšio stiprinimą iki taško, kur potenciometras užtikrina sklandų regeneracijos valdymą.
Šio imtuvo dažnių diapazonas yra nuo 100 MHz iki 150 MHz. Jo jautrumas yra mažesnis nei 1 µV. Ritės suvyniotos ant nuimamo 12 mm skersmens rėmo. Žinoma, regeneratoriai ir superregeneratoriai nėra radijo mėgėjų ateitis, bet jie vis tiek turi vietą saulėje.
315MHz perdavimo įrenginys
Štai modernus 315 RF itin atkūrimo siųstuvas ir imtuvo modulis.
Tai labai ekonomiškas belaidis sprendimas su maksimaliu duomenų perdavimo greičiuiki 4 Kbps. Galima naudoti kaip nuotolinio valdymo pultą, elektrines duris, langines, langus, nuotolinio valdymo pultelio lizdą, LED nuotolinio valdymo pultą, stereofoninį nuotolinio valdymo pultą ir signalizacijos sistemas.
Ypatybės:
- perdavimo diapazonas> 500m;
- jautrumas -103dB, atvirose vietose, nes veikia su amplitudės moduliacijos metodu, triukšmo jautrumas didesnis;
- darbinis dažnis: 315,92 MHz;
- darbinė temperatūra: -10 laipsnių iki +70 laipsnių;
- perdavimo galia: 25mW;
- Imtuvo dydis: 30147 mm Siųstuvo dydis: 1919 mm.
433 MHz vamzdis ISM
Super regeneracinis vamzdinis imtuvas sunaudoja mažiau nei 1mW ir veikia bekontaktiniame 433MHz pramoniniame, moksliniame ir medicinos tinkle. Paprasčiausia forma superregeneraciniame imtuve yra RF osciliatorius, kuris periodiškai įjungia ir išjungia „tuščią signalą“arba žemo dažnio signalą. Kai slopinimo signalas perjungiamas į osciliatorių, svyravimai pradeda kauptis su eksponentiškai augančiu apvalkalu. Išorinio signalo naudojimas vardiniu generatoriaus dažniu pagreitina šių svyravimų gaubtinės augimą. Taigi slopinto generatoriaus amplitudės darbo ciklas kinta proporcingai taikomo radijo signalo amplitudei.
Ypatingai regeneruojančiame detektoriuje, gavus signalą, RF svyravimai prasideda anksčiau nei tada, kai signalo nėra. Super Regenerative Detector gali priimti AM signalus ir puikiai tinkaOK (įjungtas/išjungtas) duomenų signalo aptikimas. Superregeneracinis detektorius yra pažeista duomenų sistema, ty kiekvienas periodas skaičiuoja ir sustiprina RF signalą. Norint tiksliai atkurti pradinę moduliaciją, atmetimo generatorius turi veikti šiek tiek didesniu dažniu nei didžiausias pradinio moduliuojančio signalo dažnis. Pridėjus apvalkalo detektorių ir žemų dažnių filtrą, pagerinama AM demoduliacija.
Imtuvo širdyje yra įprastas LC osciliatorius, sukonfigūruotas Colpitts, veikiantis dažniu, kurį lemia L1, L2, C1, C2 ir C3 nuoseklusis rezonansas. Kai įrenginys išjungiamas, poslinkio srovė Q1 užgesina generatorių. Kaskadiniai tranzistoriai Q2 ir Q3 sudaro antenos stiprintuvą, kuris pagerina imtuvo triukšmo rodiklį ir suteikia tam tikrą RF izoliaciją tarp generatoriaus ir antenos. Siekiant taupyti energiją, stiprintuvas veikia tik tada, kai didėja virpesiai.
Ypatingai regeneracinio VHF schema
Imtuvą sudaro 2N2369 tranzistorius, apsuptas penkiolikos komponentų, kurie kartu sudaro aukšto dažnio dalį. Šis mazgas yra imtuvo širdis. Tai suteikia ir HF stiprinimą, ir demoduliavimą. Tranzistoriaus kolektoriuje sumontuota sukonfigūruota grandinė leidžia pasirinkti dažnį.
Reakcijos rinkinys buvo naudojamas labai anksti trumpųjų bangų metu vamzdinių radarų. Tada jis buvo rastas garsiajame septintojo dešimtmečio „trijų tranzistorių“pokalbių metu. Daugelis 433 MHz nuotolinio valdymo imtuvų vis dar naudojamijo. Abu BC337 etapai yra žemo dažnio stiprintuvai, pastarieji tiekia maitinimą ausinėms arba mažam garsiakalbiui. Reguliuojama 22 kΩ varža reguliuoja 2N2369 tranzistoriaus poliarizaciją, kad būtų pasiektas geriausias atsako taškas, derinant jautrumą ir mažą iškraipymą, išvengiant virpesių, kurie blokuoja jo veikimą.
Garso dažnis atkuriamas per 4,7 kΩ rezistorių, tada praleidžiamas per žemųjų dažnių filtrą, kad būtų pašalinta aukšto dažnio perjungimo reakcija. Pirmasis tranzistorius BC337 suteikia išankstinį BF stiprinimą. 4,7 nF kondensatorius, esantis tarp kolektoriaus ir pagrindo, veikia kaip žemųjų dažnių filtras, pašalinantis aukšto dažnio likučius ir apribodamas aukštus dažnius. 10 kΩ rezistorius valdo paskutinės pakopos stiprinimą, taigi ir garsumą.
„Pasidaryk pats“radijo surinkimas
Jei naudojate „pasidaryk pats“315MHz Super Regenerative imtuvą, visi komponentai turi būti sumontuoti ant PCB, o pėdsakai padaryti naudojant pjaustytuvą. Platus pagrindo planas yra būtinas agregato (elektriniam) stabilumui. Kad būtų lengviau kopijuoti ant vario, atspausdinama grandinės nuotrauka, dedama ant plokštelės ir tašku pažymimi lape takelių galai. Patikrinus omometro takelių izoliaciją, laidai suvedami pagal schemą.
Grandinės komponentus lengva įsigyti radijo parduotuvėse arba internetu. Jums reikia 50 arba 100 omų garsiakalbio. Tu taip pat galinaudokite 8 omų garsiakalbį, įdėdami žemesnį transformatorių, esantį daugumoje senų tranzistorių stočių, arba prijunkite 8 omų garsiakalbį, tačiau garso lygis bus žemesnis. Agregatas turi išlikti kompaktiškas, turintis gerą pagrindo planą. Nereikėtų pamiršti, kad esant aukštam dažniui laidai ir jungtys turi savaiminį efektą. Akordo ritė turi 5 posūkius 0,8 mm vielos (telefono linijos laidai). Kondensatorius nuosekliai sujungtas su antena antruoju posūkiu iš viršaus.
Anteną sudaro vienas maždaug dvidešimties centimetrų ilgio kietos vielos gabalas (1,5 mm2). Daugiau daryti nereikia, „ketvirčio banga“sutrikdys reakciją. Reikalingas 1 nF atjungimo kondensatorius. Droselio ritė (aukšto dažnio blokavimas) yra VK200 tipo. Jei radijo mėgėjas jo neranda, mažame ferito vamzdelyje galite padaryti tris ar keturis vielos posūkius. Ir jūs galite pasirinkti konkrečią surinkimo schemą pagal savo skonį ir pagal elektros laidų schemą.
Tinkamas grandinės įtraukimas
VHF super regeneracinio imtuvo montavimo tvarka:
- Įjunkite grandinę. Maitinimo srovė yra apie trisdešimt miliamperų.
- Pasukite dešinįjį reguliuojamą rezistorių (garsumą) iki galo prieš laikrodžio rodyklę.
- Toliau turite išgirsti triukšmą ausinėse arba garsiakalbyje. Jei ne, pasukite reguliuojamą pasipriešinimą, kol pasigirs garsas.
- Patobulinkite vidutinės emisijos derinimą, kad gautumėte gerą jautrumą su minimaliais iškraipymais.
- Kamnorėdami pašalinti didelį triukšmą, turite sumažinti anteną.
144 MHz itin atkuriamoji imtuvo grandinė.
Atsargumo priemonės: kadangi įrenginys skleidžia trikdžius, nenaudokite jo šalia kito imtuvo.
