Kwa muda mrefu, redio ziliongoza orodha ya uvumbuzi muhimu zaidi wa wanadamu. Vifaa vile vya kwanza sasa vimejengwa upya na kubadilishwa kwa njia ya kisasa, hata hivyo, kidogo imebadilika katika mpango wao wa mkutano - antenna sawa, kutuliza sawa na mzunguko wa oscillatory ili kuchuja ishara isiyo ya lazima. Bila shaka, miradi hiyo imekuwa ngumu zaidi tangu wakati wa muundaji wa redio, Popov. Wafuasi wake walitengeneza transistors na seketi ndogo ili kutoa tena mawimbi bora na yanayotumia nishati nyingi zaidi.
Kwa nini ni bora kuanza na mifumo rahisi?
Ikiwa unaelewa saketi rahisi ya redio, unaweza kuwa na uhakika kwamba njia nyingi za kufaulu katika uga wa kuunganisha na kufanya kazi tayari zimeeleweka. Katika makala haya, tutachambua mipango kadhaa ya vifaa kama hivyo, historia ya kutokea kwao na sifa kuu: frequency, anuwai, n.k.
Usuli wa kihistoria
Tarehe 7 Mei 1895 inachukuliwa kuwa siku ya kuzaliwa ya redio. Siku hii, mwanasayansi wa Urusi A. S. Popov alionyesha vifaa vyake kwenye mkutano wa Kimwili na Kemikali wa Urusi.jamii.
Mnamo 1899, njia ya kwanza ya mawasiliano ya redio yenye urefu wa kilomita 45 ilijengwa kati ya kisiwa cha Hogland na jiji la Kotka. Wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia, kipokeaji cha ukuzaji wa moja kwa moja na zilizopo za utupu zilienea. Wakati wa uhasama, uwepo wa redio ulionekana kuwa muhimu kimkakati.
Mnamo 1918, wakati huohuo huko Ufaransa, Ujerumani na Marekani, wanasayansi L. Levvy, L. Schottky na E. Armstrong walitengeneza mbinu ya upokeaji wa superheterodyne, lakini kutokana na mirija ya utupu dhaifu, kanuni hii ilitumika sana katika miaka ya 1930.
Vifaa vya Transistor vilionekana na kutengenezwa miaka ya 50 na 60. Kipokeaji cha kwanza cha redio cha transistor nne kinachotumiwa sana, Regency TR-1, kiliundwa na mwanafizikia wa Ujerumani Herbert Matare kwa msaada wa mfanyabiashara Jacob Michael. Ilianza kuuzwa nchini Merika mnamo 1954. Redio zote za zamani zilitumia transistors.
Katika miaka ya 70, utafiti na utekelezaji wa saketi jumuishi ulianza. Vipokezi sasa vinabadilika kwa ujumuishaji bora wa nodi na usindikaji wa mawimbi ya dijitali.
Maelezo ya chombo
Redio zote za zamani na za kisasa zina sifa fulani:
- Unyeti - uwezo wa kupokea ishara dhaifu.
- Aina inayobadilika - inapimwa kwa Hertz.
- Kinga ya kelele.
- Uteuzi (uteuzi) - uwezo wa kukandamiza ishara za nje.
- Ngazi ya kelele ya ndani.
- Utulivu.
Sifa hizi siomabadiliko katika vizazi vipya vya wapokeaji na kubainisha utendakazi wao na urahisi wa kutumia.
Jinsi redio hufanya kazi
Katika hali ya jumla, vipokezi vya redio vya USSR vilifanya kazi kulingana na mpango ufuatao:
- Kutokana na mabadiliko katika uga wa sumakuumeme, mkondo wa kupokezana huonekana kwenye antena.
- Mizunguko huchujwa (uteuzi) ili kutenganisha taarifa na kelele, yaani, kijenzi chake muhimu hutolewa kutoka kwa mawimbi.
- Mawimbi yaliyopokelewa hubadilishwa kuwa sauti (katika hali ya redio).
Kulingana na kanuni sawa, picha inaonekana kwenye TV, data ya kidijitali inasambazwa, vifaa vinavyodhibitiwa na redio hufanya kazi (helikopta za watoto, magari).
Kipokezi cha kwanza kilikuwa kama mirija ya glasi iliyo na elektrodi mbili na vumbi la mbao ndani. Kazi hiyo ilifanyika kulingana na kanuni ya hatua ya malipo kwenye poda ya chuma. Mpokeaji alikuwa na upinzani mkubwa kwa viwango vya kisasa (hadi 1000 ohms) kutokana na ukweli kwamba vumbi lilikuwa na mawasiliano duni na kila mmoja, na sehemu ya malipo iliteleza kwenye anga, ambapo ilipotea. Baada ya muda, vumbi hili lilibadilishwa na saketi ya oscillatory na transistors kuhifadhi na kuhamisha nishati.
Kulingana na saketi mahususi ya kipokezi, mawimbi ndani yake yanaweza kuchujwa zaidi kwa ukubwa na frequency, ukuzaji, uwekaji dijitali kwa ajili ya uchakataji zaidi wa programu, n.k. Saketi rahisi ya kipokezi cha redio hutoa uchakataji wa mawimbi moja.
istilahi
Saketi ya oscillatory katika umbo lake rahisi inaitwa coil nacapacitor imefungwa katika mzunguko. Kwa msaada wao, kutoka kwa ishara zote zinazoingia, inawezekana kuchagua moja inayotaka kutokana na mzunguko wa asili wa oscillations ya mzunguko. Wapokeaji wa redio wa USSR, pamoja na vifaa vya kisasa, ni msingi wa sehemu hii. Yote hufanyaje kazi?
Kama sheria, vipokezi vya redio huendeshwa na betri, idadi ambayo hutofautiana kutoka 1 hadi 9. Kwa vifaa vya transistor, betri za 7D-0.1 na Krona zenye voltage ya hadi V 9 hutumika sana. sakiti rahisi ya kipokea redio inahitaji, ndivyo itakavyofanya kazi kwa muda mrefu.
Kulingana na marudio ya mawimbi yanayopokelewa, vifaa vimegawanywa katika aina zifuatazo:
- Longwave (LW) - kutoka 150 hadi 450 kHz (iliyotawanyika kwa urahisi katika ionosphere). Mawimbi ya ardhini ni muhimu, ambayo nguvu yake hupungua kwa umbali.
- Wimbi la wastani (MW) - kutoka 500 hadi 1500 kHz (hutawanyika kwa urahisi katika ionosphere wakati wa mchana, lakini huakisiwa usiku). Wakati wa saa za mchana, masafa hubainishwa na mawimbi ya ardhini, usiku - kwa mawimbi yaliyoakisiwa.
- Shortwave (HF) - kutoka 3 hadi 30 MHz (hazitui, zinaonyeshwa kwa kipekee na ionosphere, kwa hiyo kuna eneo la ukimya wa redio karibu na mpokeaji). Kwa nguvu ya chini ya kisambaza data, mawimbi mafupi yanaweza kusafiri umbali mrefu.
- Ultra shortwave (VHF) - kutoka 30 hadi 300 MHz (wana uwezo wa juu wa kupenya, kama sheria, huonyeshwa na ionosphere na kuzunguka kwa urahisi vikwazo).
- High-frequency (HF) - kutoka 300 MHz hadi 3 GHz (hutumika katika mawasiliano ya simu za mkononi na Wi-Fi, hufanya kazi mbele ya macho, usizunguke vizuizi nakueneza kwa usahihi).
- Marudio ya juu sana (EHF) - kutoka 3 hadi 30 GHz (hutumika kwa mawasiliano ya setilaiti, yanaakisiwa kutoka kwa vizuizi na hufanya kazi ndani ya laini ya macho).
- Marudio ya juu sana (HHF) - kutoka GHz 30 hadi 300 GHz (usizunguke vizuizi na huakisi kama mwanga, hutumika kwa kiasi kidogo).
Unapotumia HF, MW na LW, utangazaji unaweza kutekelezwa ukiwa mbali na kituo. Bendi ya VHF inapokea ishara zaidi hasa, lakini ikiwa kituo kinaunga mkono tu, basi kusikiliza masafa mengine haitafanya kazi. Mpokeaji anaweza kuwa na kichezaji cha kusikiliza muziki, projekta ya kuonyesha kwenye nyuso za mbali, saa na saa ya kengele. Ufafanuzi wa saketi ya kipokezi cha redio yenye nyongeza kama hizi yatakuwa magumu zaidi.
Kuanzishwa kwa microchip kwenye vipokezi vya redio kulifanya iwezekane kuongeza kwa kiasi kikubwa radius ya mapokezi na marudio ya mawimbi. Faida yao kuu ni matumizi ya chini ya nishati na saizi ndogo, ambayo ni rahisi kubeba. Microcircuit ina vigezo vyote muhimu vya kupungua kwa ishara na usomaji wa data ya pato. Usindikaji wa ishara za dijiti hutawala vifaa vya kisasa. Vipokezi vya redio vya USSR vilikusudiwa tu kusambaza mawimbi ya sauti, katika miongo ya hivi majuzi tu kifaa cha vipokeaji kimeundwa na kuwa ngumu zaidi.
Mipango ya vipokezi rahisi zaidi
Mpango wa kipokezi cha redio rahisi zaidi cha kuunganisha nyumba uliundwa zamani za USSR. Halafu, kama sasa, vifaa viligawanywa kuwa kizuizi, ukuzaji wa moja kwa moja, ubadilishaji wa moja kwa moja,aina ya superheterodyne, reflex, regenerative na supergenerative. Rahisi zaidi katika mtazamo na mkusanyiko ni wapokeaji wa detector, ambayo inaweza kuzingatiwa, maendeleo ya redio ilianza mwanzoni mwa karne ya 20. Vigumu zaidi vya kujenga vilikuwa vifaa kulingana na microcircuits na transistors kadhaa. Hata hivyo, ukielewa mpango mmoja, mingine haitakuwa tatizo tena.
Kipokezi cha kigunduzi rahisi
Saketi ya kipokezi rahisi zaidi cha redio ina sehemu mbili: diode ya germanium (D8 na D9 itafanya) na simu kuu yenye upinzani wa juu (TON1 au TON2). Kwa kuwa hakuna mzunguko wa oscillatory katika mzunguko, haitaweza kupata mawimbi ya kituo fulani cha redio katika eneo fulani, lakini itaweza kukabiliana na kazi yake kuu.
Ili kufanya kazi, unahitaji antena nzuri ambayo unaweza kurusha juu ya mti, na waya wa ardhini. Ili kuwa na uhakika, inatosha kukiambatanisha na kipande kikubwa cha chuma (kwa mfano, kwenye ndoo) na kuizika kwa sentimita chache ardhini.
Chaguo la mzunguko wa oscillatory
Katika saketi iliyotangulia ili kutambulisha uteuzi, unaweza kuongeza kiindukta na capacitor, na kuunda saketi ya oscillatory. Sasa, ukipenda, unaweza kupata mawimbi ya kituo mahususi cha redio na hata kukikuza.
Kipokezi cha mawimbi mafupi cha kuzalisha upya vali
Redio za vali, ambazo mzunguko wake ni rahisi sana, hutengenezwa ili kupokea mawimbi kutoka kwa vituo vya watu mahiri kwa umbali mfupi - kwenye masafa kutoka VHF(ultrashortwave) hadi LW (longwave). Katika mzunguko huu, taa za betri za aina ya vidole hufanya kazi. Wanazalisha bora kwenye VHF. Na upinzani wa mzigo wa anode huondolewa na mzunguko wa chini. Maelezo yote yanaonyeshwa kwenye mchoro, coils tu na choke inaweza kuchukuliwa kuwa ya nyumbani. Ikiwa unataka kupokea ishara za televisheni, basi coil ya L2 (EBF11) imeundwa na zamu 7 na kipenyo cha 15 mm na waya wa 1.5 mm. Kwa kipokezi cha kipekee, zamu 5 zitafanya.
Redio ya ukuzaji wa moja kwa moja yenye transistors mbili
Saketi ina antena ya sumaku na amplifier ya besi ya hatua mbili - hii ni saketi ya oscillatory ya ingizo iliyorekebishwa ya kipokezi cha redio. Hatua ya kwanza ni kigunduzi cha mawimbi cha RF. Inductor imejeruhiwa kwa zamu 80 na PEV-0, waya 25 (kutoka zamu ya sita kuna bomba kutoka chini kulingana na mchoro) kwenye fimbo ya ferrite yenye kipenyo cha mm 10 na urefu wa 40.
Saketi rahisi kama hii ya redio imeundwa ili kutambua mawimbi makali kutoka kwa vituo vilivyo karibu.
Kifaa cha FM kinachozalisha sana
Mpokeaji wa FM, iliyokusanywa kulingana na mfano wa E. Solodovnikov, ni rahisi kukusanyika, lakini ina unyeti wa juu (hadi 1 μV). Vifaa vile hutumiwa kwa ishara za juu-frequency (zaidi ya 1 MHz) na moduli ya amplitude. Kutokana na maoni mazuri yenye nguvu, faida ya hatua huongezeka kwa infinity, na mzunguko huingia katika hali ya kizazi. Kwa sababu hii, msisimko wa kibinafsi hutokea. Ili kuizuia na kutumia kipokeaji kama amplifier ya masafa ya juu, weka kiwangomgawo na, inapofikia thamani hii, kupunguza kwa kasi kwa kiwango cha chini. Kwa ufuatiliaji wa faida mara kwa mara, unaweza kutumia jenereta ya mapigo ya msumeno, au unaweza kuifanya kwa urahisi zaidi.
Katika mazoezi, amplifier yenyewe mara nyingi hufanya kazi kama jenereta. Kwa msaada wa vichungi (R6C7), vinavyoangazia ishara za masafa ya chini, kifungu cha vibrations vya ultrasonic kwa pembejeo ya cascade ya ULF inayofuata ni mdogo. Kwa ishara za FM 100-108 MHz, coil ya L1 inabadilishwa kuwa zamu ya nusu na sehemu ya msalaba ya 30 mm na sehemu ya mstari wa 20 mm na kipenyo cha waya 1 mm. Na coil ya L2 ina zamu 2-3 na kipenyo cha mm 15 na waya yenye sehemu ya msalaba ya 0.7 mm ndani ya nusu ya zamu. Faida ya kipokezi inapatikana kwa mawimbi kutoka 87.5 MHz.
Kifaa kwenye chip
Redio ya HF, ambayo iliundwa miaka ya 70, sasa inachukuliwa kuwa mfano wa Mtandao. Ishara za mawimbi mafupi (3-30 MHz) husafiri umbali mkubwa. Ni rahisi kusanidi kipokeaji ili kusikiliza matangazo katika nchi nyingine. Kwa hili, mfano ulipokea jina la redio ya ulimwengu.
Kipokezi Rahisi cha HF
Saketi rahisi zaidi ya kipokezi cha redio haina microcircuit. Inashughulikia safu kutoka 4 hadi 13 MHz kwa mzunguko na hadi mita 75 kwa urefu. Chakula - 9 V kutoka betri ya Krona. Waya inaweza kutumika kama antena. Mpokeaji hufanya kazi kwenye vichwa vya sauti kutoka kwa mchezaji. Mkataba wa juu-frequency umejengwa juu ya transistors VT1 na VT2. Kutokana na capacitor C3, malipo chanya ya nyuma hutokea, yanayodhibitiwa na kinzani R5.
Ya kisasaredio
Vifaa vya kisasa vinafanana sana na vipokezi vya redio vya USSR: vinatumia antena ile ile, ambayo oscillations dhaifu ya sumakuumeme hutokea. Mitetemo ya masafa ya juu kutoka kwa vituo tofauti vya redio huonekana kwenye antena. Hazitumiwi moja kwa moja kwa maambukizi ya ishara, lakini hufanya kazi ya mzunguko unaofuata. Sasa athari hii inapatikana kwa usaidizi wa vifaa vya semiconductor.
Vipokezi viliendelezwa sana katikati ya karne ya 20 na vimeboreshwa mfululizo tangu wakati huo, licha ya kubadilishwa kwao na simu za rununu, kompyuta za mkononi na TV.
Mpangilio wa jumla wa vipokezi vya redio umebadilika kidogo tangu wakati wa Popov. Tunaweza kusema kwamba nyaya zimekuwa ngumu zaidi, microcircuits na transistors zimeongezwa, imewezekana kupokea sio tu ishara ya sauti, lakini pia kupachika projector. Kwa hivyo wapokeaji walibadilika kuwa runinga. Sasa, ukipenda, unaweza kutengeneza chochote ambacho moyo wako unatamani kwenye kifaa.
