De mult timp, receptoarele radio au condus lista celor mai importante invenții ale omenirii. Primele astfel de dispozitive sunt acum reconstruite și transformate într-un mod modern, cu toate acestea, în circuitul de asamblare, puțin s-au schimbat - aceeași antenă, aceeași pământ și circuitul oscilator pentru ecranarea unui semnal inutil. Fără îndoială, schemele au devenit mult mai complicate din vremea creatorului postului de radio, Popov. Urmasii lui au dezvoltat tranzistoare și microcircuite pentru reproducerea unui semnal mai bun de calitate și consumatoare de energie.
De ce este mai bine să începeți cu scheme simple?
Dacă înțelegeți schema simplă a receptorului radio, atunci puteți fi siguri că cea mai mare parte a modului de a obține succes în domeniul asamblării și operării a fost deja stăpânită. În acest articol, vom analiza mai multe scheme de astfel de dispozitive, istoricul apariției lor și principalele caracteristici: frecvența, intervalul etc.
Istoricul istoric
7 mai 1895 este considerat ziua de naștere a radioului. În această zi, omul de știință rus AS Popov și-a demonstrat aparatul la o întâlnire a Societății Fizico-Chimice din Rusia.
În 1899, prima legătură de radio de 45 km a fost construită între insula Hogland și orașul Kotka. În timpul primului război mondial, au fost distribuite un receptor direct de amplificare și tuburi electronice. În timpul războiului, disponibilitatea de radio a fost necesară din punct de vedere strategic.
În 1918, în timp ce în Franța, Germania și oamenii de știință Statele Unite ale Americii L. levv, Schottky L. și E. Armstrong a dezvoltat o metodă pentru recepția superheterodin, dar din cauza tuburilor de electroni slab răspândite acest principiu a fost doar în 1930.
Dispozitivele tranzistorice au apărut și s-au dezvoltat în anii '50 și '60. Primul receptor radio utilizat pe patru tranzistoare Regency TR-1 a fost creat de fizicianul german Herbert Matara cu sprijinul industriei Jacob Michael. A intrat în vânzare în Statele Unite în 1954. Toate radiourile vechi au lucrat pe tranzistori.
În anii 1970 a început studiul și implementarea circuitelor integrate. Acum, receptoarele se dezvoltă cu ajutorul unei largi integrări a nodurilor și a procesării semnalelor digitale.
Caracteristicile instrumentului
Ambele radiouri vechi și cele moderne au anumite caracteristici:
- Sensibilitatea este capacitatea de a primi semnale slabe.
- Intervalul dinamic este măsurat în Hertz.
- Imunitate la zgomot.
- Selectivitatea (selectivitatea) este capacitatea de a suprima semnalele străine.
- Nivelul de zgomot propriu.
- Stabilitate.
Aceste caracteristici nu se modifică în noile generații de receptoare și determină operabilitatea și ușurința de funcționare a acestora.
Principiul funcționării receptoarelor radio
În forma cea mai generală, receptoarele radio ale URSS au lucrat după următoarea schemă:
- Datorită fluctuațiilor câmpului electromagnetic, în antenă apare un curent alternativ.
- Oscilațiile sunt filtrate (selectivitatea) pentru a separa informațiile de interferențe, adică o componentă importantă este extrasă din semnal.
- Semnalul recepționat este transformat în sunet (în cazul receptoarelor radio).
Printr-un principiu similar, pe televizor apare o imagine, sunt transmise date digitale, funcționează echipamente radio controlate (elicoptere pentru copii, mașini).
Primul receptor a fost mai mult ca un tub de sticlă cu doi electrozi și rumeguș din interior. Lucrarea a fost efectuată în conformitate cu principiul acțiunii încărcărilor pe pulbere metalică. Receptorul a avut un imens de rezistență la standarde moderne (1000 ohmi), datorită faptului că praful de contact rău unul cu celălalt, și o parte din taxa alunecat în spațiul aerian în care disipat. De-a lungul timpului, aceste rumeguș au fost înlocuite cu un circuit oscilator și tranzistori pentru conservarea și transmiterea energiei.
În funcție de individ circuitul receptor de semnal în el poate trece filtrarea suplimentară în amplitudine și frecvență, amplificare, program de digitizare pentru prelucrare ulterioară, și așa mai departe. D. O schemă simplă furnizează unitatea de procesare a semnalului radio.
terminologie
Circuitul oscilant în forma cea mai simplă se numește bobină și un condensator închis într-un circuit. Cu ajutorul acestora, din toate semnalele de intrare, este posibil să se izoleze circuitul necesar datorită frecvenței naturale a oscilațiilor. Receptoarele radio ale URSS, precum și dispozitivele moderne, se bazează pe acest segment. Cum funcționează toate acestea?
In general, puterea de radio apare ca urmare a bateriei, numărul care variază de la 1 la 9. Pentru dispozitivele tranzistor sunt larg utilizate baterii tip 7D și 0,1 „Crown“ tensiune la 9 V. mai multe baterii necesită un receptor radio circuit simplu, cu atât mai mult se va lucra .
Prin frecvența semnalelor recepționate, dispozitivele sunt împărțite în următoarele tipuri:
- Long-wave (DV) - de la 150 la 450 kHz (ușor împrăștiate în ionosferă). Semnificația are valuri de sol, a căror intensitate scade cu distanța.
- Valoare medie (CB) - de la 500 la 1500 kHz (ușor împrăștiată în ionosferă în timpul zilei, dar reflectată în timpul nopții). În timpul zilei, raza de acțiune este determinată de undele de la sol, pe timp de noapte - reflectată.
- Wave scurte (KV) - de la 3 la 30 MHz (nu aterizați, reflectată exclusiv de ionosferă, deci există o zonă de tăcere radio în jurul receptorului). La o putere scăzută a transmițătorului, undele scurte se pot propaga pe distanțe lungi.
- Viteza ultra-scurtă (VHF) - de la 30 la 300 MHz (au o capacitate mare de penetrare, de obicei reflectată de ionosferă și se înfășoară cu ușurință în obstacole).
- Înaltă frecvență (HF) - de la 300 MHz la 3 GHz (utilizate în comunicații celulare și Wi-Fi, funcționează la vedere, nu merg în jurul obstacolelor și se răspândesc rectiliniu).
- Frecventa extrem de ridicata (EHF) - de la 3 la 30 GHz (utilizata pentru comunicatiile prin satelit, reflectata de obstacole si functioneaza in linie de vedere).
- Hiperfrecvența (GHG) - de la 30 GHz la 300 GHz (nu depășiți obstacolele și sunt reflectate ca lumină, ele sunt utilizate extrem de limitat).
Când se utilizează HF, SW și DV, difuzarea poate fi efectuată în timp ce se află departe de stație. Banda VHF recepționează semnale mai precis, dar dacă stația o acceptă, atunci nu va funcționa la alte frecvențe. Receptorul poate fi un player încorporat pentru a asculta muzică, un proiector pentru afișarea pe suprafețe îndepărtate, un ceas și un ceas cu alarmă. Descrierea circuitului radio cu astfel de adăugiri va deveni mai complicată.
Introducerea microcircuitului în radio permite creșterea semnificativă a razei de recepție și a frecvenței semnalelor. Principalul lor avantaj în ceea ce privește consumul relativ scăzut de energie și mărimea mică, care este convenabil pentru transport. Cipul conține toți parametrii necesari pentru a reduce eșantionarea semnalului și comoditatea citirii datelor de ieșire. Procesarea semnalelor digitale domină în dispozitivele moderne. Receptoarele radio ale URSS au fost destinate exclusiv transmiterii semnalelor audio, numai în ultimele decenii aranjamentul receptoarelor a evoluat și a devenit mai complicat.
Schemele celor mai simple receptoare
Circuitul celui mai simplu receptor radio pentru asamblarea casei a fost dezvoltat în perioada sovietică. Apoi, ca și acum, dispozitivele au fost împărțite în detector, amplificare directă, conversie directă, tip superheterodyne, reflex, regenerativ și super-regenerativ. Cele mai simple în percepție și asamblare sunt receptoarele detectorilor, din care putem presupune că dezvoltarea radioului a început la începutul secolului al XX-lea. Cel mai complex în construcția de dispozitive din oțel pe microcircuite și mai multe tranzistoare. Cu toate acestea, dacă înțelegeți într-o schemă, alții nu vor mai fi o problemă.
Detector simplu detector
Pentru a lucra, aveți nevoie de o antenă bună, care poate fi aruncată pe un copac, și un fir de împământare. Pentru a fi credincios, este suficient să o atașați la o masivă resturi metalice (de exemplu, la o găleată) și să o îngropați câțiva centimetri în pământ.
Varianta cu circuit oscilant
În schema anterioară de introducere a selectivității, puteți adăuga un inductor și un condensator, creând un circuit oscilant. Acum, dacă doriți, puteți prinde semnalul unei anumite posturi de radio și chiar amplificați-l.
Lampă de recuperare a undelor scurte
aparate de radio Tube, care este de circuit destul de simplu, construit pentru recepția semnalelor stațiilor de radioamator pe distanțe mici - în gama de frecvențe VHF (VHF) pentru DI (longwave). În această schemă funcționează lămpile cu degetul pentru baterii. Ele sunt cel mai bine generate pe VHF. Iar rezistența încărcării anodice este eliminată de o frecvență joasă. Toate detaliile sunt prezentate în diagramă, numai bobinele și accelerația pot fi considerate auto-fabricate. Dacă doriți să primiți semnale TV, bobina L2 (EBF11) este format din 7 spire din sârmă cu diametrul de 15 mm la 1,5 mm. Pentru receptorul amator, sunt potrivite 5 ture.
Receptor radio amplificator direct pe două tranzistoare
Circuitul conține o antenă magnetică și un amplificator cu frecvență joasă în două trepte - este un circuit oscilator de intrare tuned al receptorului radio. Prima etapă este un detector de semnal modulat RF. Bobina inductanței este înfășurată în 80 de rotații printr-o sârmă PEV-0.25 (de la cea de-a șasea rotație, o curbă este luată de jos în conformitate cu schema) pe o tijă de ferită de 10 mm în diametru și de 40 în lungime.
O astfel de schemă simplă a receptorului radio este proiectată să recunoască semnale puternice de la stațiile din apropiere.
Dispozitiv de super-putere pe benzi FM
Receptorul FM, asamblat de modelul lui E. Solodovnikov, este ușor de asamblat, dar are o sensibilitate ridicată (până la 1 μV). Astfel de dispozitive sunt utilizate pentru semnale de înaltă frecvență (mai mult de 1 MHz) cu modulație de amplitudine. Datorită feedback-ului pozitiv puternic, câștigul în cascadă crește până la infinit, iar circuitul intră în modul de generare. Din acest motiv, apare auto-excitația. Pentru a evita acest lucru și pentru a folosi receptorul ca amplificator de înaltă frecvență, setați nivelul coeficientului și, când atinge această valoare, reduceți drastic la minimum. Pentru a monitoriza continuu câștigul, puteți utiliza un generator de impulsuri de fierăstrău sau puteți face mai ușor.
În practică, amplificatorul în sine este adesea folosit ca generator. Cu ajutorul filtrelor (R6C7), care alocă semnale de frecvență joasă, traiectoria de oscilație ultrasonică este limitată la intrarea următoarei etape a VLF. Pentru semnalele FM de 100-108 MHz, bobina L1 este transformată într-o jumătate de ramură cu o secțiune transversală de 30 mm și o parte liniară de 20 mm cu un diametru al firului de 1 mm. O bobină L2 conține 2-3 rotații cu un diametru de 15 mm și un fir cu o secțiune transversală de 0,7 mm în interiorul semifabricatului. Este posibil să amplificați receptorul pentru semnale de la 87,5 MHz.
Dispozitivul de pe cip
KV-radio, a cărui schemă a fost dezvoltată în cei 70 de ani, este acum considerată prototipul internetului. Semnalele cu unde scurte (3-30 MHz) călătoresc pe distanțe uriașe. Nu este dificil să configurați receptorul pentru a asculta difuzarea într-o altă țară. Pentru acest prototip a fost numit radioul mondial.
Receptor HF simplu
Un circuit radio mai simplu este lipsit de un cip. Suprapune intervalul de la 4 la 13 MHz în frecvență și până la 75 de metri în lungime. Alimentare - 9 V de la bateria "Crohn". O antenă poate fi o sârmă de montare. Receptorul funcționează pe căști din player. Tractul de înaltă frecvență este construit pe tranzistoarele VT1 și VT2. Datorită condensatorului C3, există o încărcare inversă pozitivă, reglată de rezistorul R5.
Receptoare radio moderne
Dispozitivele moderne sunt foarte asemănătoare cu receptoarele radio ale URSS: utilizează aceeași antenă pe care apar oscilații electromagnetice slabe. În antenă există oscilații de înaltă frecvență de la diferite posturi de radio. Acestea nu sunt utilizate direct pentru transmisia semnalului, dar circuitul ulterior funcționează. Acum acest efect este realizat cu ajutorul dispozitivelor cu semiconductori.
Aranjamentul general al radioului, din vremea lui Popov, sa schimbat nesemnificativ. Putem spune că circuitele sunt mult mai complicate, au fost adăugate cipurile și tranzistoarele, a devenit posibil să se ia nu numai semnalul audio, ci și să se încordeze proiectorul. Deci receptoarele au evoluat în televizoare. Acum, dacă vrei, poți încorpora tot ceea ce dorește inima ta.
