Superheterodino imtuvas naudoja signalo maišymą, kad įvestą radijo signalą paverstų pastoviu tarpiniu dažniu (IF), su kuriuo galima dirbti lengviau nei su originaliu radijo signalu, kurio dažnis skiriasi, atsižvelgiant į transliavimo stotį. Tada IF signalas sustiprinamas IF stiprintuvų juosta ir tada tiekiamas į detektorių, kuris išleidžia garso signalą į garso stiprintuvą, kuris maitina garsiakalbį. Šiame straipsnyje mes sužinosime apie „ Superheterodyne AM“ imtuvo arba „ superhet“ veikimą naudojant trumpąją schemą.
Dauguma šiandien rastų AM imtuvų yra superheterodino tipo, nes jie leidžia naudoti didelio selektyvumo filtrus jų tarpinio dažnio (IF) tarpsniuose ir yra labai jautrūs (gali būti naudojamos vidinės ferito strypų antenos) dėl IF stadijos filtrų, kurie padeda jiems atsikratyti nepageidaujamų RF signalų. Be to, IF stiprintuvo juosta užtikrina aukštą stiprinimą, gerą stiprų signalo atsaką, nes stiprintuvuose naudojamas automatinis stiprinimo valdymas ir paprastas valdymas (valdomas tik garsumas, maitinimo jungiklis ir derinimo rankenėlė).
Superheterodino AM imtuvo blokinė schema
Norėdami suprasti, kaip tai veikia, pažvelkime į žemiau pateiktą „ Superheterodyne AM“ imtuvo blokinę schemą.
Kaip matote, blokinėje diagramoje yra 11 skirtingų etapų, kiekvienas etapas turi tam tikrą funkciją, kuri paaiškinta toliau
- RF filtras: Pirmasis blokas yra ferito strypo antenos ritė ir kintamo kondensatoriaus kombinacija, atliekanti du tikslus - RF indukuojama į ritę, o lygiagretus kondensatorius valdo jos rezonansinį dažnį, nes ferito antenos geriausiai gauna, kai ritė ir kondensatorius yra lygūs stoties nešlio dažniui - tokiu būdu jis veikia kaip imtuvo įvesties filtras.
- Heterodino vietinis osciliatorius: Antrasis blokas yra heterodinas, dar vadinamas vietiniu osciliatoriumi (LO). Nustatomas vietinio osciliatoriaus dažnis, todėl arba RF signalo dažnio, ir LO dažnio suma, arba skirtumas yra lygus imtuve naudojamam IF (paprastai apie 455 kHz).
- Maišytuvas: Trečiasis blokas yra maišytuvas, RF signalas ir LO signalas tiekiami į maišytuvą, kad gautų norimą IF. Maišytuvai, rasti bendruose AM imtuvuose, išduoda sumą, LO ir RF dažnių skirtumą, o patys LO ir RF signalus. Dažniausiai paprastuose tranzistoriniuose radijuose heterodinas ir maišytuvas gaminami naudojant vieną tranzistorių. Aukštesnės kokybės imtuvuose ir tuose, kurie naudoja specialius integrinius grandynus, pavyzdžiui, TCA440, šie etapai yra atskiri, leidžiantys jautresnį priėmimą, nes maišytuvas išleidžia tik suminius ir skirtingus dažnius. Viename tranzistoriaus LO maišytuve tranzistorius veikia kaip bendro pagrindo Armstrongo osciliatorius, o RF, paimtas iš ritės, suvyniotos ant ferito strypo, atskirai nuo rezonansinės grandinės ritės, tiekiamas į pagrindą.Dažniais, kurie skiriasi nuo antenos rezonansinės grandinės rezonansinio dažnio, jo impedancija yra maža, todėl pagrindas lieka įžemintas LO signalui, bet ne įvesties signalui, nes antenos grandinė yra lygiagretaus rezonanso tipo (maža impedancija skirtingais dažniais) nuo rezonanso, beveik begalinė impedancija rezonansiniu dažniu).
- Pirmasis IF filtras: ketvirtasis blokas yra pirmasis IF filtras. Daugumoje AM imtuvų tai yra rezonansinė grandinė, įdedama į maišytuvo tranzistoriaus kolektorių, kurio rezonansinis dažnis yra lygus IF dažniui. Jo tikslas yra filtruoti visus signalus, kurių dažnis skiriasi nuo IF dažnio, nes šie signalai yra nepageidaujami maišymo produktai ir neperduoda norimos klausytis stoties garso signalo.
- Pirmasis IF stiprintuvas: Penktasis blokas yra pirmasis IF stiprintuvas. Kiekvienoje IF stadijoje padidėjimas nuo 50 iki 100 yra įprastas, jei padidėjimas yra per didelis, gali atsirasti iškraipymų, o jei padidėjimas yra per didelis, jei IF filtrai yra per arti vienas kito ir nėra tinkamai apsaugoti, gali vykti parazitinis svyravimas. Stiprintuvą valdo AGC (automatinio stiprinimo valdymo) įtampa iš demoduliatoriaus. AGC sumažina pakopos stiprinimą, todėl išvesties signalas yra maždaug vienodas, nepaisant įvesties signalo amplitudės. Transistoriniuose AM imtuvuose AGC signalas dažniausiai tiekiamas į pagrindą ir turi neigiamą įtampą - NPN tranzistoriuose, traukiant žemesnę pagrindo šališkumo įtampą, sumažėja padidėjimas.
- Antrasis IF filtras: Šeštas blokas yra antrasis IF filtras, kaip ir pirmasis, tai rezonansinė grandinė, įdėta į tranzistoriaus kolektorių. Tai leidžia tik IF dažnio signalus - pagerina selektyvumą.
- Antrasis IF stiprintuvas: Septintasis blokas yra antrasis IF stiprintuvas, jis yra praktiškai toks pat kaip pirmasis IF stiprintuvas, išskyrus tai, kad jo nevaldo AGC, nes turint per daug AGC valdomų pakopų, padidėja iškraipymai.
- Trečiasis IF filtras: aštuntasis blokas yra trečiasis IF filtras, kaip ir pirmasis, o antrasis - rezonansinė grandinė, įdėta į tranzistoriaus kolektorių. Tai leidžia tik IF dažnio signalus - pagerina selektyvumą. Jis tiekia IF signalą į detektorių.
- Detektorius: Devintasis blokas yra detektorius, paprastai germanio diodo arba su diodu sujungto tranzistoriaus pavidalu. Jis demoduluoja AM, ištaisydamas IF. Jo išvestyje yra stiprus IF pulsacijos komponentas, kurį filtruoja rezistoriaus-kondensatoriaus žemo dažnio filtras, todėl lieka tik AF komponentas, jis tiekiamas į garso stiprintuvą. Garso signalas toliau filtruojamas, kad būtų užtikrinta AGC įtampa, kaip įprastu nuolatinės srovės maitinimo šaltiniu.
- Garso stiprintuvas: dešimtas blokas yra garso stiprintuvas; jis sustiprina garso signalą ir perduoda jį į garsiakalbį. Tarp detektoriaus ir garso stiprintuvo naudojamas garso reguliavimo potenciometras.
- Garsiakalbis: Paskutinis blokas yra garsiakalbis (paprastai 8 omai, 0,5 W), kuris vartotojui išleidžia garsą. Garsiakalbis kartais prijungiamas prie garso stiprintuvo per ausinių lizdą, kuris atjungia garsiakalbį, kai ausinės yra prijungtos.
Superheterodino AM imtuvo grandinė
Dabar mes žinome pagrindinį „Superheterodyne“ imtuvo veikimą, pažvelkime į tipinę „Superheterodyne“ imtuvo schemą. Žemiau esanti grandinė yra paprastos tranzistoriaus radijo grandinės, sukonstruotos naudojant „Sony“ itin jautrų TR830 tranzistorių, pavyzdys.
Iš pirmo žvilgsnio grandinė gali pasirodyti komplikuota, tačiau jei palyginsime ją su anksčiau išmokta blokine diagrama, ji taps paprasta. Taigi, padalinkime kiekvieną grandinės sekciją, kad paaiškintume jos veikimą.
Antena ir maišytuvas - L1 yra ferito strypo antena, ji lygiagrečiai formuoja rezonansinę grandinę su kintamuoju kondensatoriumi C2-1 ir C1-1. Antrinė apvija sujungiama su maišytuvo tranzistoriaus X1 pagrindu. LO signalą spinduoliui iš LO tiekia C5. IF išėjimas iš kolektoriaus paimamas IFT1, ritė automatiškai transformuojama į kolektorių, nes jei rezonansinė grandinė būtų prijungta tiesiai tarp kolektoriaus ir Vcc, tranzistorius žymiai apkrautų grandinę, o juostos plotis būtų per didelis. didelis - apie 200kHz. Šis bakstelėjimas pralaidumą sumažina iki 30 kHz.
LO - standartinis bendro pagrindo „ Armstrong“ osciliatorius, C1-2 yra sureguliuotas kartu su C1-1, kad LO ir RF dažnių skirtumas visada būtų 455 kHz. LO dažnis nustatomas pagal L2 ir bendrą C1-2 ir C2-2 talpą nuosekliai su C8. L2 teikia grįžtamąjį ryšį apie svyravimus iš kolektoriaus į spinduolį. Pagrindas yra įžemintas RF.
X3 yra pirmasis IF stiprintuvas. Norėdami naudoti transformatorių, norėdami maitinti tranzistoriaus stiprintuvo pagrindą, mes įdėjome antrinį tarp pagrindo ir įstrižainės ir įdėjome atsijungimo kondensatorių tarp šališkumo ir transformatoriaus antrinio, kad uždarytumėte signalo grandinę. Tai yra efektyvesnis sprendimas nei signalo tiekimas per sujungimo kondensatorių į pagrindą, tiesiogiai sujungtą su įstrižais rezistoriais
TM yra signalo stiprumo matuoklis, matuojantis srovę, tekančią į IF stiprintuvą, nes dėl didesnių įvesties signalų daugiau srovės teka per IF transformatorių į antrąjį IF stiprintuvą, didinant IF stiprintuvo maitinimo srovę, kurią matuoja matuoklis. C14 filtruoja maitinimo įtampą kartu su R9 (ne ekrane), nes į TM skaitiklio ritę gali būti įjungtas RF ir elektrinio tinklo garsas.
X4 yra antrasis IF stiprintuvas, poslinkį nustato R10 ir R11, C15 įžemina IF signalų bazę; jis yra prijungtas prie neatjungto R12, kad gautų neigiamą grįžtamąjį ryšį, kad sumažėtų iškraipymai, visa kita yra tokia pati kaip pirmame stiprintuve.
D yra detektorius. Jis demoduluoja IF ir tiekia neigiamą AGC įtampą. Naudojami „Germanium“ diodai, nes jų priekinė įtampa yra du kartus mažesnė nei silicio diodai, todėl imtuvas yra jautresnis ir mažesnis garso iškraipymas. žemo dažnio filtras su C10, kuris filtruoja AGC įtampą tiek iš IF, tiek iš AF signalo.
X5 yra garso išankstinis stiprintuvas, R4 valdo garsumą, o C22 teikia neigiamą grįžtamąjį ryšį aukštesniais dažniais, suteikdamas papildomą žemų dažnių filtravimą. X6 yra galios pakopos vairuotojas. S2 ir C20 sudaro tono valdymo grandinę - paspaudus jungiklį C20 įžeminami aukštesni garso dažniai, veikiantys kaip neapdorotas žemų dažnių filtras, tai buvo svarbu ankstyvojo AM radijuose, nes garsiakalbiai turėjo labai blogą žemų dažnių funkciją ir gautas garsas skambėjo „ skardus “. Neigiamas grįžtamasis ryšys iš išėjimo taikomas vairuotojo tranzistoriaus emiterio grandinei.
T1 invertuoja į X7 bazę ateinančių signalų fazę, palyginti su faze X8 bazėje, T2 paverčia kiekvieno tranzistoriaus pusės bangos srovės traukas atgal į visą bangos formą ir suderina didesnę tranzistoriaus stiprintuvo varžą (200 omų) su 8 -ohm garsiakalbis. Vienas tranzistorius traukia srovę, kai įėjimo signalas yra teigiamas, o kitas - neigiamą. R26 ir C29 teikia neigiamą grįžtamąjį ryšį, sumažina iškraipymus ir pagerina garso kokybę bei dažnio reakciją. „J“ ir „SP“ yra prijungti taip, kad išjungus garsiakalbį būtų prijungtos ausinės. Garso stiprintuvas suteikia maždaug 100 mW energijos, kurios pakanka visam kambariui.