Kanuni ya kipokezi cha Superheterodyne

Orodha ya maudhui:

Kanuni ya kipokezi cha Superheterodyne
Kanuni ya kipokezi cha Superheterodyne
Anonim

Kuna mbinu kadhaa za kuunda vipokezi vya redio. Zaidi ya hayo, haijalishi hutumiwa kwa madhumuni gani - kama mpokeaji wa vituo vya utangazaji au ishara kwenye kit mfumo wa kudhibiti. Kuna wapokeaji wa superheterodyne na amplification ya moja kwa moja. Katika mzunguko wa mpokeaji wa amplification moja kwa moja, aina moja tu ya kubadilisha oscillation hutumiwa - wakati mwingine hata detector rahisi zaidi. Kwa kweli, hii ni mpokeaji wa detector, iliyoboreshwa kidogo tu. Ukizingatia muundo wa redio, unaweza kuona kwamba kwanza mawimbi ya masafa ya juu yanakuzwa, na kisha mawimbi ya masafa ya chini (ya kutoa sauti kwa spika).

Vipengele vya superheterodynes

Kutokana na ukweli kwamba oscillations ya vimelea inaweza kutokea, uwezekano wa kuimarisha oscillations ya juu-frequency ni mdogo kwa kiasi kidogo. Hii ni kweli hasa wakati wa kujenga vipokezi vya mawimbi mafupi. Kamaamplifier treble ni bora kutumia miundo ya resonant. Lakini wanahitaji kufanya urekebishaji kamili wa saketi zote za oscillatory ambazo ziko kwenye muundo, wakati wa kubadilisha mzunguko.

Mpokeaji wa superheterodyne wa bomba
Mpokeaji wa superheterodyne wa bomba

Kwa hivyo, muundo wa kipokezi cha redio unakuwa mgumu zaidi, pamoja na matumizi yake. Lakini mapungufu haya yanaweza kuondolewa kwa kutumia njia ya kubadilisha oscillations iliyopokelewa kuwa mzunguko mmoja thabiti na uliowekwa. Aidha, mzunguko kawaida hupunguzwa, hii inakuwezesha kufikia kiwango cha juu cha faida. Ni kwa mzunguko huu ambapo amplifier ya resonant inarekebishwa. Mbinu hii hutumiwa katika wapokeaji wa kisasa wa superheterodyne. Masafa maalum pekee ndiyo yanayoitwa masafa ya kati.

Mbinu ya kubadilisha mara kwa mara

Na sasa tunahitaji kuzingatia mbinu iliyotajwa hapo juu ya ubadilishaji wa masafa katika vipokezi vya redio. Tuseme kuna aina mbili za oscillations, masafa yao ni tofauti. Mitetemo hii inapoongezwa pamoja, mpigo huonekana. Inapoongezwa, ishara huongezeka kwa amplitude, au hupungua. Ikiwa utazingatia grafu inayoonyesha jambo hili, unaweza kuona kipindi tofauti kabisa. Na hiki ni kipindi cha mapigo. Aidha, kipindi hiki ni cha muda mrefu zaidi kuliko tabia sawa ya mabadiliko yoyote ambayo yaliundwa. Ipasavyo, kinyume ni kweli kwa masafa - jumla ya oscillations ina kidogo.

Superheterodyne Sony
Superheterodyne Sony

Marudio ya mpigo ni rahisi kutosha kukokotoa. Ni sawa na tofauti katika masafa ya oscillations ambayo yaliongezwa. Na kwa kuongezekatofauti, mzunguko wa kupiga huongezeka. Inafuata kwamba wakati wa kuchagua tofauti kubwa katika maneno ya mzunguko, viboko vya juu-frequency hupatikana. Kwa mfano, kuna mabadiliko mawili - mita 300 (hii ni 1 MHz) na mita 205 (hii ni 1.46 MHz). Inapoongezwa, inabadilika kuwa mzunguko wa mpigo utakuwa 460 kHz au mita 652.

Ugunduzi

Lakini vipokezi vya aina ya superheterodyne huwa na kitambua kila wakati. Mipigo inayotokana na kuongezwa kwa mitetemo miwili tofauti ina kipindi. Na inaendana kikamilifu na mzunguko wa kati. Lakini hizi sio oscillations ya harmonic ya mzunguko wa kati; ili kupata yao, ni muhimu kutekeleza utaratibu wa kugundua. Tafadhali kumbuka kuwa kigunduzi hutoa tu oscillations na masafa ya urekebishaji kutoka kwa ishara iliyorekebishwa. Lakini katika kesi ya beats, kila kitu ni tofauti kidogo - kuna uteuzi wa oscillations ya kinachojulikana frequency tofauti. Ni sawa na tofauti katika masafa ambayo yanajumlisha. Njia hii ya mabadiliko inaitwa njia ya heterodyning au kuchanganya.

Utekelezaji wa mbinu wakati kipokezi kinafanya kazi

Hebu tuchukulie kuwa mabadiliko kutoka kwa kituo cha redio huja kwenye sakiti ya redio. Ili kutekeleza mabadiliko, ni muhimu kuunda oscillations kadhaa za msaidizi wa juu-frequency. Ifuatayo, mzunguko wa oscillator wa ndani huchaguliwa. Katika kesi hii, tofauti kati ya masharti ya mzunguko inapaswa kuwa, kwa mfano, 460 kHz. Ifuatayo, unahitaji kuongeza oscillations na kuitumia kwenye taa ya detector (au semiconductor). Hii inasababisha oscillation ya mzunguko wa tofauti (thamani 460 kHz) katika mzunguko unaounganishwa na mzunguko wa anode. Haja ya kuzingatiaukweli kwamba mzunguko huu umeundwa kufanya kazi kwa masafa ya tofauti.

Oscillations na frequency tofauti
Oscillations na frequency tofauti

Kwa kutumia amplifier ya masafa ya juu, unaweza kubadilisha mawimbi. Amplitude yake huongezeka kwa kiasi kikubwa. Kikuza sauti kinachotumika kwa hili kimefupishwa kama IF (Amplifaya ya Mawimbi ya Kati). Inaweza kupatikana katika vipokezi vyote vya aina ya superheterodyne.

Mzunguko wa vitendo wa triode

Ili kubadilisha mzunguko, unaweza kutumia saketi rahisi zaidi kwenye taa ya triode moja. Oscillations ambayo hutoka kwa antenna, kwa njia ya coil, huanguka kwenye gridi ya udhibiti wa taa ya detector. Ishara tofauti inatoka kwa oscillator ya ndani, imewekwa juu ya moja kuu. Mzunguko wa oscillatory umewekwa katika mzunguko wa anode wa taa ya detector - imepangwa kwa mzunguko wa tofauti. Inapogunduliwa, oscillations hupatikana, ambayo hukuzwa zaidi katika IF.

Lakini miundo kwenye mirija ya redio inatumika mara chache sana leo - vipengele hivi vimepitwa na wakati, ni tatizo kuvipata. Lakini ni rahisi kuzingatia taratibu zote za kimwili zinazotokea katika muundo juu yao. Heptodi, heptodi tatu, na pentodi mara nyingi hutumiwa kama vigunduzi. Mzunguko kwenye triode ya semiconductor ni sawa na ile ambayo taa hutumiwa. Voltage ya usambazaji ni kidogo na data ya vilima ya viungio.

IF kwenye heptodes

Heptode ni taa yenye gridi kadhaa, cathodi na anodi. Kwa kweli, hizi ni mirija miwili ya redio iliyofungwa kwenye chombo kimoja cha glasi. Mtiririko wa umeme wa taa hizi pia ni wa kawaida. KATIKAtaa ya kwanza inasisimua oscillations - hii inakuwezesha kuondokana na matumizi ya oscillator tofauti ya ndani. Lakini katika pili, oscillations kuja kutoka antenna na wale heterodyne ni mchanganyiko. Mipigo hupatikana, mizunguko yenye masafa ya tofauti hutenganishwa nayo.

Mchoro wa mpokeaji wa superheterodyne kwenye taa mbili
Mchoro wa mpokeaji wa superheterodyne kwenye taa mbili

Kwa kawaida taa kwenye michoro hutenganishwa kwa mstari wa nukta. Gridi mbili za chini zimeunganishwa na cathode kupitia vipengele kadhaa - mzunguko wa maoni ya classic hupatikana. Lakini gridi ya kudhibiti moja kwa moja ya oscillator ya ndani inaunganishwa na mzunguko wa oscillatory. Kwa maoni, hali ya sasa na msisimko hutokea.

Sasa hupenya kupitia gridi ya pili na mizunguko huhamishiwa kwenye taa ya pili. Ishara zote zinazotoka kwa antenna huenda kwenye gridi ya nne. Gridi Nambari 3 na Nambari 5 zimeunganishwa ndani ya msingi na zina voltage ya mara kwa mara juu yao. Hizi ni skrini za kipekee ziko kati ya taa mbili. Matokeo yake ni kwamba taa ya pili imefungwa kabisa. Kurekebisha kipokezi cha superheterodyne kwa kawaida haihitajiki. Jambo kuu ni kurekebisha vichujio vya bendi.

Michakato inayofanyika kwenye mpango

Mizunguko ya sasa, huundwa na taa ya kwanza. Katika kesi hii, vigezo vyote vya bomba la pili la redio hubadilika. Ni ndani yake kwamba vibrations zote zinachanganywa - kutoka kwa antenna na oscillator ya ndani. Oscillations huzalishwa kwa mzunguko wa tofauti. Mzunguko wa oscillatory umejumuishwa katika mzunguko wa anode - umewekwa kwa mzunguko huu maalum. Inayofuata inakuja uteuzi kutokaoscillation anode sasa. Na baada ya michakato hii, mawimbi hutumwa kwa ingizo la IF.

Taratibu zinazoendeshwa katika kipokeaji
Taratibu zinazoendeshwa katika kipokeaji

Kwa msaada wa taa maalum za kubadilisha, muundo wa superheterodyne umerahisishwa kwa kiasi kikubwa. Idadi ya zilizopo hupunguzwa, kuondokana na matatizo kadhaa ambayo yanaweza kutokea wakati wa kufanya kazi ya mzunguko kwa kutumia oscillator tofauti ya ndani. Kila kitu kilichojadiliwa hapo juu kinarejelea mabadiliko ya muundo wa wimbi usio na muundo (bila hotuba na muziki). Hii hurahisisha zaidi kuzingatia kanuni ya uendeshaji wa kifaa.

Ishara zilizobadilishwa

Katika hali ambapo ubadilishaji wa wimbi lililorekebishwa hutokea, kila kitu kinafanywa kwa njia tofauti kidogo. Oscillations ya oscillator ya ndani ina amplitude ya mara kwa mara. Msisimko wa IF na mpigo hurekebishwa, kama vile mtoa huduma. Ili kubadilisha ishara iliyorekebishwa kuwa sauti, utambuzi mmoja zaidi unahitajika. Kwa sababu hii kwamba katika wapokeaji wa superheterodyne HF, baada ya amplification, ishara hutumiwa kwa detector ya pili. Na baada yake tu, mawimbi ya kurekebisha hulishwa kwa kipaza sauti au pembejeo ya ULF (kikuza sauti cha chini).

Katika muundo wa IF kuna cascades moja au mbili za aina ya resonant. Kama sheria, transfoma zilizowekwa hutumiwa. Zaidi ya hayo, windings mbili zimeundwa mara moja, na sio moja. Kama matokeo, sura ya faida zaidi ya curve ya resonance inaweza kupatikana. Usikivu na uteuzi wa kifaa cha kupokea huongezeka. Transfoma hizi zilizo na vilima vilivyowekwa huitwa vichungi vya bendi. Zimeundwa kwa kutumiacapacitor ya msingi inayoweza kubadilishwa au trimmer. Zimesanidiwa mara moja na hazihitaji kuguswa wakati wa utendakazi wa kipokezi.

LO frequency

Sasa hebu tuangalie kipokezi rahisi cha superheterodyne kwenye bomba au transistor. Unaweza kubadilisha masafa ya oscillator ya ndani katika safu inayohitajika. Na lazima ichaguliwe kwa namna ambayo kwa oscillations yoyote ya mzunguko ambayo hutoka kwa antenna, thamani sawa ya mzunguko wa kati hupatikana. Wakati superheterodyne inapopangwa, mzunguko wa oscillation iliyoimarishwa hurekebishwa kwa amplifier maalum ya resonant. Inageuka faida ya wazi - hakuna haja ya kusanidi idadi kubwa ya nyaya za oscillatory za inter-tube. Inatosha kurekebisha mzunguko wa heterodyne na pembejeo. Kuna urahisishaji mkubwa wa usanidi.

Marudio ya kati

Ili kupata IF isiyobadilika wakati unafanya kazi katika masafa yoyote ambayo iko katika safu ya uendeshaji ya kipokezi, ni muhimu kuhamisha mizunguko ya oscillator ya ndani. Kwa kawaida, redio za superheterodyne hutumia IF ya 460 kHz. Kiasi kidogo kinachotumika ni 110 kHz. Masafa haya yanaonyesha ni kwa kiasi gani safu za kiwimbi cha ndani na mzunguko wa kuingiza data hutofautiana kwa kiasi gani.

Mchoro wa muundo wa mpokeaji wa superheterodyne
Mchoro wa muundo wa mpokeaji wa superheterodyne

Kwa usaidizi wa ukuzaji wa sauti, usikivu na uteuzi wa kifaa huongezeka. Na shukrani kwa matumizi ya mabadiliko ya oscillation inayoingia, inawezekana kuboresha index ya kuchagua. Mara nyingi, vituo viwili vya redio vinafanya kazi karibu (kulingana nafrequency), kuingilia kati na kila mmoja. Sifa kama hizi lazima zizingatiwe ikiwa unapanga kukusanya kipokezi cha kujitengenezea nyumbani cha superheterodyne.

Jinsi stesheni zinavyopokelewa

Sasa tunaweza kuangalia mfano mahususi ili kuelewa jinsi kipokezi cha superheterodyne hufanya kazi. Hebu tuseme IF sawa na 460 kHz inatumika. Na kituo kinafanya kazi kwa mzunguko wa 1 MHz (1000 kHz). Na anazuiliwa na kituo dhaifu kinachotangaza kwa masafa ya 1010 kHz. Tofauti yao ya mzunguko ni 1%. Ili kufikia IF sawa na 460 kHz, ni muhimu kurekebisha oscillator ya ndani hadi 1.46 MHz. Katika hali hii, redio inayoingilia itatoa IF ya kHz 450 pekee.

Mpokeaji wa transistor wa Superheterodyne
Mpokeaji wa transistor wa Superheterodyne

Na sasa unaweza kuona kwamba mawimbi ya vituo viwili hutofautiana kwa zaidi ya 2%. Ishara mbili zilikimbia, hii ilitokea kupitia matumizi ya vibadilishaji vya mzunguko. Mapokezi ya kituo kikuu yamerahisishwa, na uteuzi wa redio umeboreshwa.

Sasa unajua kanuni zote za vipokezi vya superheterodyne. Katika redio za kisasa, kila kitu ni rahisi zaidi - unahitaji kutumia chip moja tu kujenga. Na ndani yake, vifaa kadhaa vinakusanyika kwenye kioo cha semiconductor - detectors, oscillators za mitaa, RF, LF, IF amplifiers. Inabakia tu kuongeza mzunguko wa oscillatory na capacitors chache, resistors. Na kipokezi kamili kinakusanywa.

Ilipendekeza: