A rádiók hosszú ideig vezették az emberiség legjelentősebb találmányai listáját. Az első ilyen eszközöket mára modern módon rekonstruálták és megváltoztatták, azonban az összeszerelési sémájukban nem sok változott - ugyanaz az antenna, ugyanaz a földelés és egy oszcillációs áramkör a szükségtelen jelek kiszűrésére. Kétségtelen, hogy a sémák sokkal bonyolultabbak lettek a rádió alkotója, Popov kora óta. Követői tranzisztorokat és mikroáramköröket fejlesztettek ki a jobb és energiaigényesebb jelek reprodukálására.
Miért jobb egyszerű mintákkal kezdeni?
Ha ért egy egyszerű rádiós áramkörhöz, biztos lehet benne, hogy az összeszerelés és üzemeltetés terén a sikerhez vezető út nagy részét már elsajátította. Ebben a cikkben elemezzük az ilyen eszközök számos sémáját, előfordulásuk történetét és fő jellemzőit: frekvencia, tartomány stb.
Történelmi háttér
1895. május 7-ét tartják a rádió születésnapjának. Ezen a napon A. S. Popov orosz tudós bemutatta készülékét az Orosz Fizikai és Kémiai Tudományegyetem találkozóján.társadalom.
1899-ben megépült az első 45 km hosszú rádiókommunikációs vonal Roxland szigete és Kotka városa között. Az első világháború idején terjedt el a közvetlen erősítő vevő és a vákuumcsövek. Az ellenségeskedés során a rádió jelenléte stratégiailag szükségesnek bizonyult.
1918-ban Franciaországban, Németországban és az USA-ban egyidejűleg L. Levvy, L. Schottky és E. Armstrong tudósok kidolgozták a szuperheterodin vétel módszerét, de a gyenge vákuumcsövek miatt ezt az elvet csak az Egyesült Államokban alkalmazták. az 1930-as évek.
A tranzisztoros eszközök az 50-es és 60-as években jelentek meg és fejlődtek. Az első széles körben használt négytranzisztoros rádióvevőt, a Regency TR-1-et Herbert Matare német fizikus készítette Jacob Michael iparművész támogatásával. 1954-ben került forgalomba az Egyesült Államokban. Minden régi rádió tranzisztort használt.
A 70-es években megkezdődött az integrált áramkörök tanulmányozása és megvalósítása. A vevőkészülékek most fejlődnek, nagyszerű csomópont-integrációval és digitális jelfeldolgozással.
A hangszer műszaki adatai
A régi és a modern rádióknak is vannak bizonyos jellemzői:
- Érzékenység – gyenge jelek vételének képessége.
- Dinamikus tartomány – Hertzben mérve.
- Zajvédelem.
- Szelektivitás (szelektivitás) – az idegen jelek elnyomásának képessége.
- Belső zajszint.
- Stabilitás.
Ezek a jellemzők nemváltozás a vevőkészülékek új generációiban, és meghatározza azok teljesítményét és egyszerű használatát.
A rádiók működése
A legáltalánosabb formában a Szovjetunió rádióvevői a következő séma szerint működtek:
- Az elektromágneses tér ingadozása miatt váltakozó áram jelenik meg az antennában.
- Az oszcillációkat kiszűrjük (szelektivitás), hogy az információt a zajtól elkülönítsék, azaz a fontos összetevőket a jelből vonják ki.
- A vett jel hanggá alakul (rádiók esetében).
Hasonló elv szerint a TV-n megjelenik egy kép, digitális adatok továbbításra kerülnek, rádióvezérlésű berendezések működnek (gyerekhelikopterek, autók).
Az első vevőegység inkább egy üvegcsőhöz hasonlított, benne két elektródával és fűrészporral. A munkát a fémporon lévő töltetek hatásának elve szerint végezték. A vevő modern mércével mérve óriási ellenállással (akár 1000 ohm-ig) rendelkezett, mivel a fűrészpor rosszul érintkezett egymással, és a töltés egy része a légtérbe csúszott, ahol szétszóródott. Idővel ezeket a fűrészport oszcillációs áramkörrel és tranzisztorokkal váltották fel az energia tárolására és átvitelére.
A vevő egyedi áramkörétől függően a benne lévő jel további amplitúdó és frekvencia szerinti szűrés, erősítés, digitalizálás a további szoftverfeldolgozáshoz stb. mehet át. Egy egyszerű rádióvevő áramkör egyetlen jelfeldolgozást tesz lehetővé.
Terminológia
Az oszcilláló áramkört a legegyszerűbb formájában tekercsnek ésáramkörbe zárt kondenzátor. Segítségükkel az összes bejövő jel közül ki lehet választani a kívántat az áramkör saját rezgési frekvenciája miatt. A Szovjetunió rádióvevői, valamint a modern eszközök ezen a szegmensen alapulnak. Hogyan működik mindez?
A rádióvevők általában akkumulátorral működnek, amelyek száma 1 és 9 között változik. A tranzisztoros eszközöknél széles körben használják a 7D-0.1 és Krona akkumulátorokat, amelyek feszültsége legfeljebb 9 V. Minél több elem egyszerű rádióvevő áramkör szükséges, annál tovább fog működni.
A vett jelek frekvenciája szerint az eszközök a következő típusokra oszthatók:
- Hosszúhullámú (LW) - 150-450 kHz (könnyen szétszórva az ionoszférában). A talajhullámok számítanak, amelyek intenzitása a távolsággal csökken.
- Középhullám (MW) - 500 és 1500 kHz között (könnyen szétszóródik az ionoszférában napközben, de éjszaka visszaverődik). Nappali órákban a hatótávolságot a talajhullámok, éjszaka a visszavert hullámok határozzák meg.
- Rövidhullámú (HF) - 3-tól 30 MHz-ig (nem landolnak, kizárólag az ionoszférából verődnek vissza, így a vevő körül rádiócsend zóna van). Alacsony adóteljesítmény mellett a rövid hullámok nagy távolságokat is megtehetnek.
- Ultra rövidhullámú (VHF) - 30-300 MHz (nagy behatolási képességgel rendelkeznek, általában visszaverik az ionoszférából, és könnyen megkerülik az akadályokat).
- Nagyfrekvenciás (HF) - 300 MHz-től 3 GHz-ig (celluláris kommunikációban és Wi-Fi-ben használatos, látótávolságon belül működik, nem kerüli meg az akadályokat ésegyenesen terjed).
- Extrém magas frekvencia (EHF) - 3-30 GHz (műholdas kommunikációra használják, visszaverődik az akadályokról és látótávolságon belül működik).
- Hipermagas frekvencia (HHF) - 30 GHz-től 300 GHz-ig (ne kerülje meg az akadályokat, és fényként verődnek vissza, nagyon korlátozott mértékben használják).
HF, MW és LW használatakor a sugárzás az állomástól távol is végezhető. A VHF sáv pontosabban veszi a jeleket, de ha az állomás csak azt támogatja, akkor más frekvenciák hallgatása nem működik. A vevőkészülék felszerelhető zenehallgatásra alkalmas lejátszóval, távoli felületeken való megjelenítéshez kivetítővel, órával és ébresztőórával. A rádióvevő áramkör leírása ilyen kiegészítésekkel bonyolultabb lesz.
A mikrochip bevezetése a rádióvevőkbe lehetővé tette a jelek vételi sugarának és frekvenciájának jelentős növelését. Fő előnyük a viszonylag alacsony energiafogyasztás és a kis méret, ami kényelmesen hordozható. A mikroáramkör tartalmazza a jellemintavételezéshez és a kimenő adatok olvashatóságához szükséges összes paramétert. A digitális jelfeldolgozás uralja a modern eszközöket. A Szovjetunió rádióvevőit csak hangjel továbbítására szánták, csak az utóbbi évtizedekben fejlődött és bonyolultabbá vált a vevőkészülékek eszköze.
A legegyszerűbb vevőegységek sémái
A ház összeszereléséhez szükséges legegyszerűbb rádióvevő sémáját még a Szovjetunió idejében fejlesztették ki. Akkor is, mint most, az eszközöket detektorokra, közvetlen erősítőkre, közvetlen konverziókra osztották fel,szuperheterodin típusú, reflex, regeneratív és szuperregeneratív. Az érzékelésben és összeszerelésben a legegyszerűbbek a detektoros vevőkészülékek, amelyekből, úgy tekinthető, a 20. század elején indult ki a rádiózás fejlődése. A legnehezebben megépíthető mikroáramkörökre és több tranzisztorra épülő eszközök voltak. Ha azonban megért egy sémát, a többi nem jelent többé problémát.
Egyszerű érzékelő vevő
A legegyszerűbb rádióvevő áramköre két részből áll: egy germánium diódából (D8 és D9 megfelel) és egy nagy ellenállású fő telefonból (TON1 vagy TON2). Mivel az áramkörben nincs oszcillációs áramkör, nem fogja tudni fogni egy adott területen sugárzott rádióállomás jeleit, de megbirkózik a fő feladatával.
A munkához szüksége van egy jó antennára, amelyet fel lehet dobni egy fára, és egy földelő vezetékre. Az biztos, hogy elég egy masszív fémtöredékhez (például vödörhöz) rögzíteni, és néhány centiméterre elásni a földbe.
Oszcillációs áramkör opció
Az előző áramkörben a szelektivitás bevezetése érdekében hozzáadhat egy induktort és egy kondenzátort, ami egy oszcilláló áramkört hoz létre. Most, ha kívánja, elkaphatja egy adott rádióállomás jelét, és akár fel is erősítheti azt.
Szelep regeneratív rövidhullámú vevő
A szelepes rádiók, amelyek áramköre meglehetősen egyszerű, arra készültek, hogy amatőr állomások jeleit rövid távolságra - VHF tartományban - fogadják.(ultrarövidhullám) LW-re (hosszúhullám). Ebben az áramkörben ujj típusú akkumulátorlámpák működnek. VHF-en generálnak a legjobban. És az anódterhelés ellenállását alacsony frekvencia eltávolítja. A diagramon minden részlet látható, csak a tekercsek és a fojtó tekinthető házi készítésűnek. Ha televíziós jeleket szeretne fogadni, akkor az L2 tekercs (EBF11) 7 menetből áll, amelyek átmérője 15 mm, vezetéke pedig 1,5 mm. Egy amatőr vevőnél 5 fordulat elég.
Közvetlen erősítésű rádió két tranzisztorral
Az áramkör egy mágneses antennát és egy kétfokozatú basszuserősítőt tartalmaz - ez a rádióvevő hangolt bemeneti oszcillációs áramköre. Az első fokozat az RF modulált jeldetektor. Az induktort 80 menetben PEV-0, 25 vezetékkel (a hatodik menettől alulról csap van a diagram szerint) feltekerjük egy 10 mm átmérőjű és 40 hosszúságú ferritrúdra.
Egy ilyen egyszerű rádióáramkört úgy terveztek, hogy felismerje a közeli állomások erős jeleit.
Szupergeneratív FM-eszköz
FM-vevő, E. Solodovnikov modellje szerint összeszerelve, könnyen összeszerelhető, de nagy érzékenységgel rendelkezik (1 μV-ig). Az ilyen eszközöket nagyfrekvenciás (több mint 1 MHz-es) jelekhez használják amplitúdómodulációval. Az erős pozitív visszacsatolás miatt a fokozat erősítése a végtelenségig nő, és az áramkör generálási módba lép. Emiatt öngerjesztés lép fel. Ennek elkerülése és a vevő nagyfrekvenciás erősítőként való használatához állítsa be a szintetegyütthatót, és ha eléri ezt az értéket, élesen csökkentse a minimumra. Az állandó erősítés figyeléséhez használhat fűrészfogú impulzusgenerátort, vagy egyszerűbben is megteheti.
A gyakorlatban maga az erősítő gyakran generátorként működik. Az alacsony frekvenciájú jeleket kiemelő szűrők (R6C7) segítségével az ultrahangos rezgések átjutása a következő ULF kaszkád bemenetére korlátozott. A 100-108 MHz-es FM-jeleknél az L1 tekercset 30 mm keresztmetszetű félfordulattá és 1 mm vezetékátmérőjű 20 mm-es lineáris részgé alakítják. Az L2 tekercs pedig 2-3 15 mm átmérőjű menetet és a félfordulaton belül 0,7 mm keresztmetszetű vezetéket tartalmaz. A vevőerősítés elérhető 87,5 MHz-től kezdődően.
Eszköz chipen
A 70-es években tervezett HF rádiót ma már az Internet prototípusának tekintik. A rövidhullámú jelek (3-30 MHz) nagy távolságokat tesznek meg. Könnyen beállíthatja a rádióerősítőt úgy, hogy egy másik országban hallgathasson adást. Erre a prototípus a világrádió nevet kapta.
Egyszerű HF vevő
Egy egyszerűbb rádióvevő áramkörben nincs mikroáramkör. Lefedi a 4-13 MHz-es frekvenciatartományt és 75 méteres hosszúságot. Élelmiszer - 9 V a Krona akkumulátorról. Egy vezeték szolgálhat antennaként. A vevőegység a lejátszó fejhallgatóján működik. A nagyfrekvenciás traktátus a VT1 és VT2 tranzisztorokra épül. A C3 kondenzátor miatt pozitív fordított töltés keletkezik, amelyet az R5 ellenállás szabályoz.
Modernrádiók
A modern eszközök nagyon hasonlítanak a Szovjetunió rádióvevőihez: ugyanazt az antennát használják, amelyen gyenge elektromágneses rezgések lépnek fel. Különböző rádióállomások magas frekvenciájú rezgései jelennek meg az antennában. Nem közvetlenül jelátvitelre használják, hanem a következő áramkör munkáját végzik. Most ezt a hatást félvezető eszközök segítségével érik el.
A vevőkészülékeket a 20. század közepén széles körben fejlesztették ki, és azóta folyamatosan fejlesztik, annak ellenére, hogy mobiltelefonokra, táblagépekre és tévékre cserélték őket.
A rádióvevők általános elrendezése kissé megváltozott Popov kora óta. Elmondhatjuk, hogy az áramkörök sokkal bonyolultabbak lettek, mikroáramkörök, tranzisztorok kerültek hozzá, lehetővé vált nemcsak hangjel vétele, hanem projektor beágyazása is. Így a vevőkészülékek televízióvá fejlődtek. Most, ha szeretné, bármit beépíthet a készülékbe, amit szíve kíván.
