Site Loader

Содержание

Схемы приемников коротковолнового (КВ) диапазона (Страница 3)


Простой регенеративный КВ приемник с рамочной антенной

Как известно из курса основ радиотехники, замкнутый на конце отрезок коаксиального кабеля длиной, равной четверти длины волны, эквивалентен настроенному на эту частоту параллельному колебательному контуру. При длине, большей четверти длины волны,отрезок ведет себя как ёмкость, при меньшей — как …

1 3369 0

КВ приемник прямого преобразования на 20м, 30м, 40м, 80м (TBA120)

Принципиальная схема экспериментального КВ приемника на микросхеме TBA120 (К174УР4), который рассчитан на прием любительских радиостанций в диапазонах 20м, 30м, 40м и 80м. Микросхема TBA120 (аналог К174УР4)предназначена для тракта УПЧЗ телевизора. Она содержит УПЧЗ и частотный демодулятор …

6 5265 0

КВ радиоприемник на диапазон частот 3,5 — 22 МГц (КТ3102, КТ3107)

Схема самодельного коротковолнового (КВ) радиоприемника для приема сигналов радиовещательных, любительских и служебных радиостанций.

Главное преимущество KB-диапазона в практически неограниченной дальностиприема. Благодаря тропосферному отражению радиоволны коротковолнового диапазона многократно …

4 5324 3

КВ радиоприемник для диапазонов 20м, 40м и 80м (SA612, LM386)

Схема не сложного самодельного КВ-приемника для прослушивания любительских радиостанций в диапазонах 20м, 40м и 80м, построен на микросхемах SA612 и LM38. Он построен по схеме прямого преобразования. Выбор диапазона осуществляется переключением контурных катушек. Сигнал из антенны поступает …

1 5948 0

Схема КВ приемника на диапазоны 20м и 80м (ТА7358, КР140УД608, LM386)

Принципиальная схема самодельного любительского радиоприемника на диапазоны 20м и 80м, выполнена на микросхемах ТА7358, КР140УД608 и LM386. Обычно приемники для приема любительских радиостанций на КВ делают на основе микросхем типа К174ПС1 или SA612 (и аналогах), либо собирают схему на транзисторах …

2 3536 0

КВ приемник прямого преобразования на диапазоны 10-160м (ТВА120, LM386)

Схема многодиапазонного (10м-160м) коротковолнового радиоприемника прямого преобразования на микросхемах ТВА120, LM386. Микросхема ТВА120 (аналог К174УР4) предназначена для тракта УПЧЗ телевизора. Она содержит УПЧЗ и частотный демодулятор. Но, на её основе можно сделать достаточно эффективный …

4 5636 2

Принципиальная схема КВ приемника на микросхемах TDA1072, LM386

Приведена принципиальная схема и описание приемника на любительские диапазоны коротких волн (КВ), 3,5 МГц, 7 МГц, 14 МГц, 21 МГц и 28 МГц. Приемник предназначен для приема любительскихрадиостанций, работающих в диапазоне 1,8 МГц, но, изменив параметры входного и гетеродинного контуров его можно …

2 6389 0

КВ приемник прямого усиления на транзисторах КТ3102Е

Схема простого самодельного приемника прямого усиления для приема радиостанций в диапазоне коротких волн, выполнен на трех транзисторах КТ3102. Приемники прямого усиления были очень популярны у радиолюбителей до 90-х годов. Потом уже не так. И все же, может быть кому-то будет интересна эта …

6 6643 14

Всеволновый экспериментальный КВ приемник прямого преобразования

Принципиальная схема самодельного коротковолнового приемника для работы на частотах всех радиолюбительских диапазонов от 160 метров до 10 метров. Названлабораторным (экспериментальным), потому что работает совместно с двумя лабораторными приборами, — генератором ВЧ и подключенным к нему …

1 7092 0

Самодельный КВ приемник на 160м с электронной настройкой (SA612A, LM386)

Приведена принципиальная схема КВ приемника прямого преобразования на двух микросхемах SA612A и LM386. Приемник работает в диапазоне коротких волн 1800-2000 кГц, но изменив данные входного и гетеродинного контуров его можно легко перестроить на любой другой радиолюбительский диапазон. Микросхема …

0 4604 0

 1  2 3 4  5  6  7 

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Схема любительского радиоприемника КВ диапазона » Схемы электронных устройств

Этот приемник предназначен для приема любительских и радиовещательных станций в диапазоне 1,3….4 МГц. Данный участок расположен в нижнем участке КВ диапазона и частично захватывает верхний участок СВ-радиовещательного диапазона. Чувствительности приемника достаточно чтобы, при наличии хорошей антенны, принимать многие зарубежные радиовещательные станции Австралии, Океании, Индии, Африки, Перу, Мексики, США и других стран.
Кроме того, он берет диапазоны 160 М и 80 М любительской радиосвязи. Демодулятор приемника рассчитан на прием AM, CW и SSB радиостанций.

В приемнике использованы очень доступные и недорогие радиодетали, что позволяет собрать его не только городскому, но сельскому радиолюбителю. Более того, практически все детали можно взять с разборки старых телевизоров и другой аппаратуры.

Принципиальная схема показана на рисунке в тексте. Схема супергетеродинная с одним преобразованием частоты.
Сигнал от антенны поступает на входной контур L2-C2-C4.1 через катушку связи L1 и переменный резистор R1, который служит регулятором чувствительности. Автоматического регулятора коэффициента усиления данный приемник не имеет, — регулировка чувствительности осуществляется вручную, этим резистором.

Причем, на самом входе приемника, — до любых транзисторных каскадов. Это позволяет, при приеме мощных радиостанций полностью исключить перегрузку преобразователя частоты, а при приеме слабых и удаленных радиостанций обеспечить наибольшую чувствительность, которая не будет снижаться системой АРУ, ошибочно реагирующей на помехи.

Входной контур перестраивается одной из секций переменного конденсатора С4 с воздушным диэлектриком. Здесь используется двухсекционный конденсатор типа КПЕ2В емкостью 10-495 пФ на секцию, от старой радиолы или лампового приемника.

Каскад на транзисторах VT1 и VT2 представляет собой каскадный усилитель, первый транзистор которого является смесителем преобразователя частоты, а второй — усилителем промежуточной частоты. Входной сигнал поступает на базу VT1, который по отношению к входного сигналу включен по схеме с общим эмиттером, а сигнал гетеродина поступает на его эмиттер. Транзистор VT2 включен по схеме с общей базой.

Гетеродин сделан на транзисторе VT8 по схеме емкостной трехточки. Обратная связь осуществляется посредством С19 и внутренней емкости транзистора. Частота гетеродина зависит от настройки контура L7-C21-C18-С4.2. Контур включен в коллекторной цепи VT8. Напряжение гетеродина снимается с
катушки связи L8. Для получения относительной стабильности настройки питание гетеродина стабилизировано параметрическим стабилизатором на VD1.

Промежуточная частота выделяется в контуре L3-C8 и через катушку связи поступает на полосовой пьезокерамический фильтр Q1, с средней частотой 455 кГц. Здесь используется доступный пьезофильтр от импортного карманного (китайского) радиоприемника с АМ-диапазоном. Поэтому, промежуточная частота равна 455 кГц. Используя отечественный фильтр на 465 кГц промежуточная частота будет 465 кГц. Разумеется, можно применить 2-3-звенный LC-фильтр сосредоточенной селекции, но настройка приемника сильно усложнится.

Усилитель промежуточной частоты собран на транзисторах VT3 и VT4 образующих такой же каскадный усилитель как на транзисторах VT1 и VT2, но чисто усилитель, — без смесительных функций (эмиттерная цепь VT3 замкнута на общий минус).

Контур C12-L5 является преддетекторным контуром. Демодулятор выполнен на транзисторе VT5. Режим его работы зависит от состояния S1. В показанном на схеме положении происходит прием телеграфных и телефонных станций (CW и SSB). При этом используется опорный генератор на транзисторе VT9.

Схема генератора аналогична схеме гетеродина на VT8, но разница в частоте генерации и пределах настройки. Генератор
вырабатывает частоту около частоты ПЧ, отличающуюся от неё на 1-3 кГц. Точно частоту опорного генератора можно регулировать в небольших пределах с помощью переменного конденсатора С24 (он подписан Тон).

Его оперативной регулировкой можно установить тон приема телеграфных и тембр телефонных сигналов, причем, в сложных условиях приема возможно отстраиваться от мешающих сигналов. Опорный генератор питается от параметрического стабилизатора на VD2.

При приеме CW и SSB напряжение опорной частоты с катушки связи L10 поступает на эмиттер транзистора VT5, выполняющего роль демодулятора. В данном транзисторе происходит преобразование частоты и на его коллекторе выделяется комплексный сигнал суммарно-разностной частоты. Суммарная частота подавляется простейшим ФНЧ R11-С14, а разностная через него проходит и поступает на регулятор громкости R12.

При работе по приему AM сигналов переключатель S1 нужно установить в противоположное показанному на схеме положение. При этом, эмиттер VT5 замыкается на общий минус через S1.1, а опорный генератор выключается S1.2. Теперь транзистор VT5 работает как эффективный транзисторный детектор высокой чувствительности. На его выходе выделяется низкочастотный сигнал, который поступает на R12.

Низкочастотный телефонный усилитель выполнен на транзисторах VT6 и VT7. Нагрузкой являются головные телефоны сопротивлением не ниже 30 Оm.

Питается приемник от простого сетевого источника на силовом маломощном трансформаторе Т1 и диодном мосте VD3. Напряжение питания схемы получается около 8V. Лампочки Н1-НЗ служат для подсветки шкалы настройки приемника и одновременно являются индикаторами включенного состояния.

Вся схема собрана объемным монтажом «на пяточках» на панели спаянной из фольгированного стеклотекстолита. Панель имеет размеры 20×15 см. На панели имеются экранирующие секции, сделанные их полос такого же фольгированного стеклотекстолита шириной около 2 см. Всего шесть секций, — для гетеродина (VT8), для опорного генератора (VT9), для преобразователя и входной цепи (VT1-VT2), для усилителя ПЧ и ФПЧ (VT3-VT4), для демодулятора (VT5) и для низкочастотного усилителя (VT6-VT7).

Секции с гетеродином и преобразователем расположены с разных сторон от переменного конденсатора С4, который так же, установлен на этой общей панели. Привод шкалы С4 обычный, применяемый во многих приемниках, — большой шкив, два ролика, один из которых насажен на ручку настройки и веревочная шкала с пружинкой — натяжителем. Шкала линейная, — бумажная. Лампы Н1-Н3 расположены над шкалой, так чтобы они были прикрыты передней панелью корпуса приемника и светили не вам в глаза, а только освещали шкалу.

Корпус приемника металлический, сделан из двух П-образных перекрещивающихся пластин, одна из которых служит основанием, передней и задней панелями, а вторая — крышкой с боковыми панелями.

Все транзисторы n-p-n — КТ3102А, все транзисторы р-n-р — КТ3107Г. Можно использовать любые другие КТ3102 и КТ3107, либо более старые КТ315, КТ361. Пьезокерамический фильтр Q1 — от любого радиовещательного приемника с AM диапазонами.

Переменный конденсатор С4 — сдвоенный с воздушным диэлектриком от старой радиолы — Рекорд-354. Подойдет любой 10-495 пФ.
Переменный конденсатор С24 — от карманного приемника, — подходит практически любой. Его можно заменить варикапом, и подстраивать опорный генератор изменяя переменным резистором постоянное напряжение на нем.

Силовой трансформатор Т1 — китайский с вторичной обмоткой на 6V. Можно использовать трансформатор от источника питания телевизионной игровой приставки типа «Денди» или старый ТВК-110 от лампового телевизора. В общем, напряжение на С31 должно быть 8-10V.

Переменный резистор R1 нужно установить в наибольшей близости к антенному гнезду. Для намотки всех катушек использованы каркасы от модулей цветности старых телевизоров типа УСЦТ. Это каркасы диаметром 5 мм с ферритовыми подстроенными сердечниками.

Катушка L1 — 20 витков. Катушка L2 — 65 витков с отводом от 10-го витка. Катушки L3, L5 и L9 — по 85 витков. Катушки L4, L6, L10 — по 10 витков. Катушка L7 — 70 витков, L8 — 6 витков. Все катушки намотаны проводом ПЭВ 0,12, виток к витку. Сначала наматывают контурную катушку, затем на её поверхность наматывают катушку связи. Витки можно скрепить парафином.

Налаживание традиционно для супергетеродинного приемника. При настройке контуров ПЧ можно пользоваться как генератором сигналов, так и любым радиовещательным приемником с ДМ диапазонами и такой же промежуточной частотой как в данной схеме. В этом случае сигнал с частотой ПЧ нужно снимать с преддетекторного контура приемника и подавать через конденсатор небольшой емкости сначала на базу VT3, затем на базу VT1 (предварительно отключив гетеродин выпаяв R19).

Настройку гетеродина, укладку диапазона и сопряжение настройки входного контура нужно делать по генератору ВЧ, или принимая образцовые сигналы.

Настройку опорного генератора проводят при приеме не модулированного сигнала от ГВЧ. С24 нужно установить в среднее положение и настроить L9 так, чтобы в телефонах был звук тональностью около 500-1000Гц.

Радиоприемник КВ-диапазона » Схемы электронных устройств

Преимущества КВ-диапазона общеизвестны, — это, в первую очередь, практически неограниченная дальность приема Благодаря тропосферному отражению радиоволны коротковолнового диапазона, многократно отражаясь могут обойти всю Землю. Поэтому, в КВ-диапазоне возможен очень дальний прием даже на относительно несложный приемник.

Несмотря на это, КВ-диапазон есть лишь в малой части бытовой радиоприемной аппаратуры, как отечественного, так и импортного производства. Здесь доминирует УКВ (или FM). Конечно, частотная модуляция на УКВ дает идеальное качество звука, но только в условиях прямой видимости до антенны передающей радиовещательной станции.


В данной статье предлагается схема несложного коротковолнового приемника, принимающего станции в диапазоне 5.8-16 МГц, выполненного как приставка к музыкальному центру без АМ-диапазонов (или к любому другому усилителю ЗЧ с акустикой).

Реальная чувствительность приемника 50 мкВ, селективность по соседнему каналу, при расстройке на 9 кГц около 26 дБ (зависит от типа используемого пьезокерамического фильтра).

Принципиальная схема показана на рисунке, несмотря на кажущуюся сложность, эта схема предельно проста в налаживании. Преобразователь частоты выполнен на двух транзисторах VT1 и VT2 по схеме с совмещенным гетеродином. Схема на VT1 и VT2 представляет собой усилительный каскад каскодного типа (на двух последовательно включенных транзисторах). В режим работы преобразователя частоты каскад переведен включением гетеродинного контура L3-C4.2-C6-C7 между его эмиттерной и базовой цепями посредством катушки L4. Эта катушка создает положительную обратную саязь между базой и эмиттером транзисторе VT1 переводя его в генераторный режим (по схеме с общим коллектром). В то же время, каскад выполняет роль и смесителя, работая по схеме с общим коллектором. В результате, на коллекторе VT2 выделяется напряжение ПЧ, полученное в результате разности входной и гетеродинной частот.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Схемы преобразователей частоты супергетеродинных приемников с совмещенным гетеродином широко использовались до 80-х годов в отечественных и зарубежных карманных приемниках. Обычно, это были схемы на одном транзисторе. Каскад, в качестве гетеродина, был либо с общей базой (обратная связь между коллектором и эмиттером), либо с общим коллектором (обратная связь между эмиттером и базой) В любом случае, по отношению к входному сигналу каскад был с общим эмиттером. А на коллекторе выделялась промежуточная частота.

В данной схеме, в коллекторной цепи транзистора преобразователя включен еще один транзистор — VT2 Его наличие повышает усиление на высоких частотах и выходное сопротивление смесителя, обеспечивая хорошую чувствительность и согласование с контуром И, настроенным на промежуточную частоту 455 кГц.

Для сопряжения с более низким входным сопротивлением пьезокерамического фильтра Q1 используется эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 (обычно, сопряжения с ПФ достигают при помощи катушки связи с контуром, но это понижает уровень сигнала, а эммиттерный повторитель, — нет).

Усилитель промежуточной частоты на транзисторах VT4-VT7 выполнен по схеме, предложенной в Л .2. Усилитель ПЧ двухкаскадный, каскады которого сделаны по каскодным схемам ОК-ОБ на разноструктурных транзисторах Особенность схемы в том, что каскады УПЧ питаются регулируемым напряжением от системы АРУ, изменяющей усиление ПЧ путем изменения напряжения его питания.

Детектор выполнен на диоде VD1. Этот Диод включен в цепь смещения эмиттерного повторителя НЧ на транзисторе VT8, в прямом направлении. В результате, через диод протекает постоянный ток смещения транзистора, что, в свою очередь, смещает рабочую точку диода в участок ВАХ с наибольшей крутизной. Это способствует детектированию слабых сигналов и, в общем, повышает чувствительность приемника (поскольку, повышает чувствительность детектора).

В схеме АРУ (автоматической регулировки усиления) работает усилитель постоянного тока (регулятор напряжения питания УПЧ) на транзисторах VT9-VT10 и детектор на диодах VD2 и VD3.

Напряжение ПЧ с выхода УПЧ через цепочку R13-C17 поступает на детектор, выполненный на диодах VD2 и VD3, транзисторе VT9 и конденсаторе С19. Диод VD3 вместе с резистором R15 является источником напряжения смещения (искусственного нуля) на базе транзистора VT9. Конденсатор С12 интегрирует пульсирующее напряжение на коллекторе VT9 в постоянное, находящееся в обратной зависимости от уровня входного переменного напряжения. Этим постоянным напряжением, через эмиттерный повторитель на VT10 питается УПЧ на транзисторах VT4-VT7.

Таким образом, в отсутствие входного сигнала, когда напряжение ПЧ на выходе УПЧ минимально, транзистор VT9 максимально закрыт, a VT10 максимально открыт и на его эмиттере есть напряжение около 7,5V. Этим напряжением питается УПЧ, работая с наибольшим усилением. С возрастанием уровня напряжения ПЧ на выходе УПЧ, транзистор VT9 начинает открываться и напряжение на С19 падает. соответственно падает напряжение и на эмиттере VT10. Понижается напряжение питания УПЧ, а вместе с тем и его усиление.

Схема КВ приемника

Подробности
Категория: Радиоприемники

Наверное интересно сделать радиоприемник своими руками, и если вы замахнётесь сразу на короткие волны, то минуете создание длинно — средневолновых приёмных устройств. Пусть он уступит по параметрам фабричным, но главное начать! Последующие радиоприемники, собранные вами без сомнений будут гораздо лучше.

Какую схему стоит выбрать для начинающего радиолюбителя? Супергетеродин слишком сложен, и навряд-ли стоит стартовать, начиная с его постройки. Приемник прямого усиления гораздо проще, но у него для, коротких волн, избирательность маловата.

Простое приемное устройство стоит делать одноконтурным, потому, как два контура единовременно перестраивать, довольно сложно — здесь необходимо использование многосекционных переменных конденсаторов, и много времени придётся затратить для сопряжения настроек.

Полоса пропускания, даже если схема КВ приемника многоконтурная, все равно останется довольно широкой. Для колебательного контура основным показателем остается его добротность, и она зависит в основном от качества резонансного контура, главным образом катушки, и ее сложно изготовить с добротностью более 100-200.

В этом случае, скажем, при приёме десяти — мегагерцового диапазона, полоса пропускания будет около 50 кГц. Это очень много — сетка частот радиостанций на коротких волнах регламентируется в пределах 5 кГц, и принимать десять станций одновременно — неинтересно. Есть выход, — при помощи регенерации повышать добротность контура.

Cхема приемника коротковолнового диапазона

Описание работы схемы КВ приемника

Представленная схема приемника состоит из нескольких каскадов. Первый каскад реализован на транзисторе VT1, который работает в так «барьерном» режиме,- потенциалы базы и коллектора равны. Здесь коллектор по постоянному току соединен через колебательный контур с общим проводом. Транзистор запитан на эмиттер через R1 и R2. В этом режиме кремниевые высокочастотные транзисторы могут усиливать сигналы в амплитуду до десятой доли вольта.

Колебательный контур выполнен из катушки L1 и конденсаторов С2, С3. Антенна связывается с контуром через С1 (для того, чтобы уменьшить ее влияние на частоту настройки). Включением небольшой части катушки (треть-четверть) достигается обратная связь в цепи базы. Схема каскада сходна со схемой генератора (схема Хартли). Но регулируя ток резистором R1, устанавливается режим, при котором возбуждения еще нет, но регенеративное усиление принятых антенной сигналов уже происходит.

Здесь же модулированные сигналы радиостанций детектируются. Через С5, сигнал звуковой частоты передаётся для дальнейшего усиления. С4 замыкает ток высокой частоты на общий провод.

Схема КВ приемника дополнена усилителем звуковой частоты, выполненного на VT2 и VT3 с непосредственной связью.

Хорошо конструктивно выполненный и правильно налаженный приемник, позволит прослушивать те же станции, что и аппарат более сложной конструкции.

  • < Назад
  • Вперёд >
Добавить комментарий

Простой супер приемник укв схема с описанием. Схемы ламповых приемников кв, укв и фм диапазона. Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось — та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио — Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

  1. Чувствительность — способность принимать слабые сигналы.
  2. Динамический диапазон — измеряется в Герцах.
  3. Помехоустойчивость.
  4. Селективность (избирательность) — способность подавлять посторонние сигналы.
  5. Уровень собственных шумов.
  6. Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

  1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
  2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
  3. Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа «Крона» напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

  1. Длинноволновые (ДВ) — от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
  2. Средневолновые (СВ) — от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью — отражёнными.
  3. Коротковолновые (КВ) — от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
  4. Ультракоротковолновые (УКВ) — от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
  5. — от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
  6. Крайневысокочастотные (КВЧ) — от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
  7. Гипервысокочастотные (ГВЧ) — от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях — на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для подойдет 5 витков.

Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Схема содержит и двухкаскадный усилитель НЧ — это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад — детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание — 9 В от батареи «Крона». В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Данная схема простого FM приемника достаточно компактна, ее можно легко встроить в небольшую колонку, фонарь, старую аппаратуру которая не поддерживает FM диапазон и так далее. Принципиальная схема показана на Рисунке 1 . Построена эта схема на специализированной микросхеме TDA7088Т, представляющей собой супергетеродин с низкой частотой. Входной контур приемника состоящий из катушки L1 и конденсаторов C2, C3 настроен на частоту 87…108МГц. Изменением индуктивности катушки L1 (увеличением или уменьшением расстояния между витками) добиваются максимальной чувствительности приемника. Поиск радиостанций осуществляется кратковременным нажатием на кнопку SB2 «Старт». При достижении конца диапазона, возврат в начало осуществляется нажатием на кнопку SB1 «Сброс». Автоматическая подстройка частоты осуществляется варикапом VD1, катушкой L2 и конденсатором C7. Увеличением расстояния между витков катушки L2 можно подстроить диапазон, а увеличив количество витков катушки в 1,5 раза перестроить его на частоту 66…73 МГц. Конденсатор С1 служит для защиты приемника, он не пропустит положительную составляющую. Это необходимо если Вы будете встраивать приемник в аппаратуру и использовать в качестве антенны корпус устройства. Микросхема DA2 представляет собой стабилизатор напряжения на 3В. Выходной усилитель мощностью 1,2 Вт состоит из микросхемы DA3. Напряжение питания усилителя варьируется от 4,5 до 18В по этому питание усилителя включено до стабилизатора DA2. Регулировка громкости осуществляется резистором R4.

Для изготовления катушек нам понадобится провод ПЭВ-2 толщиной 0,51мм. и оправки диаметром 4мм и 2,5мм. Катушка L1 составляет 5,5 витков на оправке в 4мм. А катушка L2 составляет 5,5 витков на оправке 2,5мм.

Ток потребления приемника с данным усилителем не превышает 25мА. По этому рассеивающий радиатор на стабилизатор напряжения DA2 не требуется. Антенна подключается к разъему XS1.

Рисунок 1.

Детали данного приемника смонтированы на двух платах из одностороннего стеклотекстолита. На Печатной плате №1 представлен сам радиоприемник, а на Печатной плате №2 усилитель и стабилизатор. Это сделано для того, чтобы данный радиоприемник можно было встроить в аппаратуру с готовым усилителем.

Печатная плата №1

Печатная плата №2

На этом все, если у Вас возникли предложения или замечания пишите администратору сайта.

Предлагаемая схема предназначена для сборки громкоговорящего стереоприемника с цифровой шкалой, позволяющего принимать широкополосные ЧМ-станции в диапазоне 65…110 МГц. Приемник имеет пять фиксированных настроек на принимаемые станции и встроенные часы с будильником. Приемник отличается высокой чувствительностью, простотой и хорошими характеристиками, не содержит дефицитных деталей.

Технические характеристики
Диапазон принимаемых частот, МГц 65… 110
Фиксированные настройки 5
Чувствительность, мкВ 2
Потребляемый ток, мА 20
Напряжение питания, В 6
Выходная мощность, Вт 0,25
Коэффициент гармоник, % 0,2
Сопротивление нагрузки, Ом 4…8
Антенна телескопическая, см 30…60

Принцип работы стереоприемника

На рисунке приведена электрическая принципиальная схема приемника. Основу приемника составляет микросхема DA1 TDA7021, которая представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты и низким значением промежуточной частоты (ПЧ). Микросхема содержит усилитель высокой частоты, смеситель, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, усилитель-ограничитель, ЧМ-детектор, устройство бесшумной настройки (БШН) и буферный усилитель 3Ч. На микросхеме DA2 TDA7040 выполнен стереодекодер с пилот-тоном. В качестве стереоусилителя звуковой частоты применена микросхема DA3 К174УН23. Цифровая шкала и электронные часы выполнены на микросхеме DA4 SC3610 с ЖК-дисплеем.
Сигнал с антенны поступает на внешний УВЧ, выполненный на транзисторе VT2 КТ368, через конденсатор С15. Усиленный сигнал высокой частоты и сигнал гетеродина, контуром которого являются катушка индуктивности L1, варикап VD1 и конденсатор СЗ, поступают на смеситель внутри микросхемы.
Сигнал ПЧ (около 70 кГц) с выхода смесителя выделяется полосовыми фильтрами, элементами коррекции которых являются конденсаторы С5 и С6, и поступает на вход усилителя-ограничителя. Усиленный и ограниченный сигнал ПЧ поступает на ЧМ-детектор. Демодулированный сигнал, пройдя через фильтр НЧ-коррекции, внешним элементом которого является конденсатор С1, поступает на устройство БШН, режимом работы которого можно управлять, изменяя емкость конденсатора С2.
С выхода устройства БШН звуковой сигнал поступает на буферный усилитель. Подключение блокировочного конденсатора С7 способствует увеличению выходного напряжения 3Ч и более устойчивой работе буферного усилителя. Комплексный стереосигнал (КОС) с выхода буферного усилителя микросхемы DA1 TDA7021 через корректирующую цепь С12, R10, определяющую тембр звучания и качество разделения каналов, поступает на вход стереодекодера, собранного на микросхеме DA2 TDA7040.
Резистором R11 устанавливают режим работы опорного генератора, внешними элементами которого являются R12, С13, С14. При наличии КСС на выходе микросхемы DA1 TDA7021 напряжение с выхода микросхемы DA2 TDA7040 уменьшается, закрывая транзистор VT3 и зажигая светодиод VD2. Декодированные сигналы с левого и правого каналов микросхемы DA2 TDA7040 через фильтр С16…С19 поступают на соответствующие входы стререоусилителя звуковой частоты, собранного на микросхеме DA3 К174УН23. Усиленные сигналы левого и правого каналов поступают на динамические головки ВА1 и ВА2.
Сигнал гетеродина с варикапа VD1 поступает на вход ВЧ-усилителя на транзисторе VT1 и далее на вход цифрового индикатора частоты настройки на микросхеме DA4 SC3610. ZQ1, R18, R19, С24, С25, С26 — внешние элементы опорного генератора цифровой шкалы DA4 SC3610.
Когда приемник выключен, эта микросхема работает в режиме часов, а когда включен — в режиме цифровой шкалы. Это достигается подачей напряжения питания через резистор R17 на микросхему DA4 SC3610. С вывода 28 этой микросхемы сигнал будильника поступает на транзистор VT4, нагрузкой которого является дроссель L2 и пьезокерамический звукоизлучатель ZQ2.

Настройка стереоприемника

Выбор фиксированной настройки осуществляется переключателем SA1, который подключает к гетеродину микросхемы DA1 TDA7021 один из пяти переменных резисторов. Настройка в каждом канале выполняется переменным резистором, который подает управляющее напряжение на варикап. Под воздействием этого напряжения меняется емкость варикапа, что приводит к изменению резонансной частоты контура гетеродина, и приемник настраивается на радиостанцию. Настройка стереодекодера заключается в установке резистором R11 наилучшего разделения каналов при приеме радиостанции. Громкость звучания регулируют по двум каналам одним переменным резистором R14. На этом настройка приемника закончена.
Микросхему TDA7021 можно заменить на ее отечественный аналог К174ХА34. Вместо микросхемы К174УН23 подойдет любой низковольтный сереофонический усилитель мощности, но с соответствующей схемой включения. Транзистор КТ368 можно заменить на любой малошумящий ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 600 МГц. Транзистор КТ315 можно заменить на любой НЧ-транзистор. Варикап VD1 — КВ109, КВ132 или любой аналогичный, обеспечивающий полное перекрытие диапазона 65…110 МГц. Диоды КД503 можно заменить на КД522 и другие. Динамические головки можно использовать любые сопротивлением 4…8 Ом. Пьезоизлучатель в приемнике можно использовать ЗП-1, ЗП-3 или импортный. Для питания приемника используют стабилизированный блок питания на напряжение 6 В. Применение нестабилизированного источника питания неприемлемо, так как при этом будет «плавать» частота настройки. В качестве кварцевого резонатора ZQ1 подойдет любой часовой кварц на частоту 32768 Гц. Катушка L1 содержит 3…4 витка провода ПЭВ диаметром 0,6 мм, намотанного на каркасе диаметром 5 мм с латунным или ферритовым подстрочником. Величину индуктивности дросселя L2 подбирают по максимальной громкости звучания пьезоизлучателя. Для управления часами используют пять кнопок: SA2 — включение звонка; SA3 — настройка времени звонка; SA4 — настройка текущего времени; SA5 -подстройка минут; SA6 — подстройка часов.
Если нет в наличии микросхем цифровой шкалы DA4 SC3610 и ЖК-дисплея, то в схеме стереоприемника их можно не использовать. Но тогда он лишится таких сервисных функций, как цифровая шкала и электронные часы с будильником.

Приемник УКВ работает в диапазоне 64 — 108 МГц и имеет чувствительность не хуже 5 мкВ/м. Номинальное напряжение — 3 В. Весь высокочастотный тракт, включая ЧМ детектор, УВЧ и гетеродин, собран на одной специализированной DA1 типа К174ХА34. Эта микросхема представляет собой УВЧ, смеситель, гетеродин, УПЧ, усилитель-ограничитель, ЧМ детектор, системы шумопонижения и сжатия девиации частоты, которая позволяет использовать низкую промежуточную частоту — 60-80 кГц. Принципиальная приемника приведена на рисунке ниже:

Сигнал с антенны поступает на УВЧ через конденсатор С1. Частоту настройки гетеродина определяют элементы L1, С4, С5, VD1. Настройка на станции осуществляется резистором R1, изменяющим напряжение на варикапе VD1 типа KB109.

В качестве ФПЧ используются активные RC — фильтры на операционных усилителях, внешними элементами которых являются конденсаторы С6, С8, С9, С11, С12 и С13. Сигнал звуковой частоты через конденсатор С16 поступает на громкости — резистор R3. У3Ч приемника может быть любым, в том числе и на К174ХА10. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,125. Катушка L1 бескаркасная с внутренним диаметром 3 мм. Она имеет 7 витков провода ПЭВ 0,31.

Настройка заключается в укладке диапазона подстройкой конденсатора С4.

В приемнике применены две специализированные микросхемы серии К174. К174ПС1 представляет собой смеситель и гетеродин, а К174ХА10 включает в себя тракт ПЧ, детектор, УЗЧ.

Приемник работает на фиксированной частоте в диапазоне 27 — 29 МГц. Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 12 дБ — около 1 мкВ/м. Селективность по соседнему каналу — 32 дБ и зависит от параметров используемого пьезокерамического фильтра. Селективность по зеркальному каналу — 26 дБ. Мощность звуковой частоты — 100 мВт на нагрузке сопротивлением 8 Ом. Приемник работает при питающем напряжении от 4 до 9 В. Принципиальная радиоприемника приведена на рисунке ниже:

Сигнал с антенны поступает на базу транзистора VT1, который выполняет роль симметрирующего устройства. Контур L1, СЗ определяет селективность приемника по зеркальному каналу. Усиленный сигнал поступает на вход преобразователя частоты, выполненный на К174ПС1, частота которого стабилизирована кварцем ZQ1. С нагрузки преобразователя, сигнал промежуточной частоты поступает на пьезокерамический фильтр ZQ2, который из набора частот выделяет промежуточную частоту 465 кГц. Сигнал ПЧ поступает на вход 2 микросхемы DA1. Выходной каскад УПЧ включен по нестандартной схеме, роль нагрузки УПЧ выполняет резистор R8. Это несколько ухудшает качество детектирования, но позволяет отказаться от использования контуров ПЧ и их настройки. С выхода детектора напряжение звуковой частоты поступает на громкости R10 и с него на вход мощности данной микросхемы. С выхода УЗЧ сигнал через конденсатор С13 поступает в нагрузку — громкоговоритель или головные телефоны.

Все сопротивления в схеме — типа МЛТ-0,125, резистор R10 — типа СП1. Катушка L1 намотана на ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 14 мм и содержит 16 витков провода ПЭВ 0,23 мм.

Резистор R8 подбирают по минимуму искажений звукового при минимальном уровне шумов на выходе УЗЧ. Контур L1, СЗ настраивается на частоту высокочастотного сигнала.

Описание микросхемы К174ПС1 можно

Схема простого радиоприемника на интегральной микросхеме К174ХА10 представлена на рисунке ниже:

В составе многофункциональной микросхемы К174ХА10 имеется высокой частоты, и низкой частоты. прямого усиления, представленный на схеме, оснащен системой автоматической регулировки АРУ и регулятором громкости.

Печатная плата с размещением на ней элементов показана на рисунке ниже:

Радиоприемник УКВ (ФМ) диапазона, собранный на специализированной микросхеме КХА 058, представлен на рисунке ниже:

Самый простой УКВ ЧМ приёмник , доступный для повторения начинающему радиолюбителю можно собрать по схеме однотранзисторного синхронно-фазового детектора. Принципиальная схема такого приёмника показана на рисунке.

Сигнал принимается антенной WA 1, роль которой может выполнять отрезок монтажного провода. Этот сигнал поступает в колебательный контур L1C2, подстраивая конденсатор С2 контур можно перестраивать в пределах УКВ ЧМ диапазона 65.8-73 МГц. Выделенное этим контуром напряжение сигнала поступает через конденсатор С3 на базу транзистора VT1. Этот транзисторный каскад выполняет одновременно несколько функций: функции фазового детектора, фильтра нижних частот, усилителя постоянного тока и усилителя низкой частоты. Фазовое детектирование происходит на р-n переходах транзистора, эквивалентных переходам диодов. Собрать приёмник можно объёмным монтажом, или можно разработать печатную плату на основе принципиальной схемы, а детали на ней расположить в том же порядке как на схеме. Катушка L1 не имеет каркаса, для намотки берется хвостовик сверла диаметром 7 мм и на нём наматывается катушка проводом ПЭВ 0,4…0,5 мм. Катушка L1 содержит 14 витков. После намотки сверло из катушки извлекается (оно служит только в качестве оправки для намотки).

Транзистор П416Б можно заменить на ГТ308А, КТ603Б. Телефон – любой высокоомный малогабаритный. Конденсатор С2 типа КПК — керамический, на 8…30p, 5…20р или 4…15р, он настраивается вращением винта, расположенного посредине. В качестве источника питания можно использовать элемент питания Крона на 9 В. Выключатель любой, например тумблер.

Настройка относительно проста. Нужно подключить телефон, питание и антенну — кусок монтажного провода, чем длиннее тем лучше. Антенну желательно вывесить в окно или повесить на оконную раму. Теперь нужно одеть головные телефоны (в них должно быть слабое шипение) и вращением ротора конденсатора С2 попытаться поймать одну станцию. Если это не получается нужно немного растянуть витки катушки и повторить.

Хороших результатов от такого простого приёмника не добиться, но он может принимать две-три станции в УКВ ЧМ диапазоне. Поэкспериментируйте с растяжением и сжатием витков катушки L1, длиной и расположением антенны, напряжением питания. Можно вместо наушников подключить резистор на 1…3 кОм и с точки соединения этого резистора и эмиттером транзистора подать НЧ напряжение на УНЧ, тогда можно будет слушать на динамики.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
VT1 Биполярный транзистор

П416Б

1 В блокнот
С1 Конденсатор 12 пФ 1 В блокнот
С2 Конденсатор переменный 8-30 пФ 1 В блокнот
С3 Конденсатор 36 пФ 1 В блокнот
R1 Резистор

330 кОм

1 0.5 Вт В блокнот
WA1 Антенна 1 В блокнот
В1 Головной телефон 1

Тематические материалы:

Обновлено: 04.06.2021

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Ламповые радиоприемники, схемы и изготовление СВ-ДВ-КВ-УКВ приемников своими руками (Страница 7)

Схема однолампового приемника-регенератора

По своей «дальнобойности», то есть способности принимать очень дальние станции, одноламповый регенератор немного уступает любым многоламповым Приемникам (уступая по громкости, избирательности и устойчивости приема). Благодаря такой повышенной «добротности», то есть качествам …

5

0

1669

Двухламповый сетевой приемник Николаева (6Н2П и 6П14П)

Принципиальная схема самодельного двухлампового радиоприемника на 6Н2П и 6П14П, диапазоны принимаемых волн — СВ и ДВ. В настоящей статье приводится описание конструкции приемника прямого усиления, собранного на двух пальчиковых лампах — 6Н2П и 6П14П. Приемник обеспечивает прием радиостанций в диапазонах средних и длинных волн. Чувствительность приемника довольно высока и при использовании …

6

0

2308

Походный радиоприемник В. Смирнова

Многие радиолюбители стремятся построить карманный радиоприемник, который при малых размерах обеспечивал бы громкоговорящий прием местных радиостанций. Однако в настоящее время приобрести готовый или изготовить самостоятельно достаточно чувствительный малогабаритный …

0

0

1508

УКВ приемник из деталей приемника МОСКВИЧ

Все чаще становятся случаи «дальнего» приема звукового сопровождения телевизионных передач, а также и передач УКВ вещательных радиостанций. Данный приемник, несмотря на сравнительно простое его устройство, дает уверенный прием таких передач на расстоянии до 200— 300 км …

2

0

1739

Схема FM приемника на лампах 6Ж4, 6П9

Приемник предназначен для приема передач УКВ ЧМ радиовещательных станций и звукового сопровождения телевизионных центров, работающих на частотах 56,25, 65,75 и 67 — 68 Мгц. В приемнике использованы типовые детали. Приемник представляет собой двухламповый …

2

3

2759

Схема УКВ конвертера диапазона FM 85-87 МГц для приемника на 50м

Конвертер при соединении с радиоприемником любого типа, имеющим 50-метровый диапазон, дает возможность вести прием УКВ радиостанций, работающих в диапазоне 85—87 Мгц. Схема. Конвертер содержит каскад усиления высокой частоты, работающий на лампе Л1 …

1

0

1671

Схема УКВ приемника 420-425 Мгц на лампах 6Ж3П, 6Б2П, 6Н15П, 6С1А

Приемник представляет собой восьмиламповый супергетеродин, рассчитанный для приема любительских радиостанций, работающих с амплитудной модуляцией в диапазоне 420-425 Мгц. Принципиальная схема приемника приведена на рисунке. Приемник содержит …

1

1

1334

Приемник с низким анодным напряжением на лампах СО-242

В приемнике, рассчитанном на два диапазона (средневолновый и длинноволновый), используются две лампы типа СО-242. Несмотря на низкое анодное напряжение он обладает вполне достаточной чувствительностью и избирательностью и хорошо работает от небольшой комнатной антенны …

4

0

1595

Приемник супергетеродин (200 — 2000м) РЛ-8 на лампах СО-242, 2К2М

Приемник рассчитан на общий длинноволновый и средневолновый диапазон от 200 до 2000 м и на три растянутых коротковолновых диапазона в 25, 31 и 42 м. В нем используются лампы СО-242 (преобразователь) и 2К2М или 2Ж2М (сеточный детектор с обратной связью на промежуточной частоте) …

4

0

1247

Переносный супергетеродин на лампах 1А1П, 1К1П, 1Б1П, 2П1П

Приемник собран на пальчиковых лампах 1А1П (преобразователь), 1К1П (усилитель промежуточной частоты), 1Б1П (детектор, АРУ и предварительный усилитель низкой частоты) и 2П1П (выходной каскад). В нем имеются четыре фиксированных настройки, позволяющие выбрать радиостанции …

0

0

1326

Супергетеродин. Как я собрал коротковолновый радиоприемник на STM32 и Si5351 — «Хакер»

Да­же в сов­ремен­ном мире радио оста­ется эффектив­ным спо­собом при­ема и переда­чи информа­ции, который поз­воля­ет миновать гра­ницы и лиш­них пос­редни­ков. Прос­той и мак­сималь­но надеж­ный, сиг­нал ради­останций мож­но при­нять вне зависи­мос­ти от наличия вышек сетей 5G в тво­ей мес­тнос­ти. Как соб­рать свой при­емник из рос­сыпи мик­росхем и деталей, ты узна­ешь из это­го матери­ала.

 

Происхождение

Ис­тория при­емни­ков прин­ципи­аль­но нового типа началась в 1901 году, ког­да Ред­жинальд Фес­сенден показал воз­можность при­ема сиг­нала на биениях. Суть револю­цион­ного метода зак­лючалась в том, что в при­емник, помимо ради­осиг­нала из антенны, подавал­ся вспо­мога­тель­ный сиг­нал близ­кой час­тоты, в резуль­тате чего на выходе мож­но было обна­ружить биения — сиг­нал с час­тотой, рав­ной раз­ности час­тот при­нима­емо­го сиг­нала и выхода вспо­мога­тель­ного генера­тора. Эти биения были слыш­ны в телефон­ных аппа­ратах, при­чем, как показа­ли нес­коль­ко поз­днее, ампли­туда этих биений ока­залась замет­но выше ампли­туды полез­ного сиг­нала.

Вспо­мога­тель­ный генера­тор иссле­дова­тель наз­вал «гетеро­дином» (от гре­чес­кого ἕτερος — иной или внеш­ний и δύναμις — сила), а сам при­емник «гетеро­дин­ным». На тот момент это был новый спо­соб детек­тирова­ния, который поз­волял при­нимать телег­рафный ради­осиг­нал тоном на слух.

Здесь бук­вой O обоз­начен гетеро­дин, а сам при­емник пред­став­лял собой две индуктив­но свя­зан­ные катуш­ки на общем сер­дечни­ке. При этом сиг­нал биений зас­тавлял колебать­ся метал­личес­кую мем­бра­ну D (надо полагать, диф­фузор). В общем, как ты понима­ешь, все было сурово, впол­не в духе того далеко­го вре­мени. Поз­днее при­емник модер­низиро­вали, повысив чувс­тви­тель­ность.

Вни­матель­ное изу­чение схе­мы поз­воля­ет заметить здесь крис­талли­чес­кий диод — да, пред­ставь себе, эта шту­ка была сде­лана уже в 1913 году! Одна­ко боль­шого успе­ха эта конс­трук­ция не снис­кала, так как в то вре­мя генера­тор вспо­мога­тель­ного сиг­нала был гро­моз­дкой, слож­ной и очень дорогой в изго­тов­лении шту­кой. Тог­да наиболь­шее рас­простра­нение получи­ли механи­чес­кие генера­торы, а до изоб­ретения пер­вой ради­олам­пы оста­валось еще нес­коль­ко лет.

Сле­дующей ите­раци­ей стал ге­теро­дин­ный при­емник Ген­ри Раун­да, соз­данный в том же 1913 году. В этом устрой­стве генера­тор был уже на элек­трон­ной лам­пе, которая выпол­няла сра­зу три фун­кции: уси­лива­ла при­нима­емый сиг­нал, генери­рова­ла вспо­мога­тель­ный, а так­же работа­ла в качес­тве мик­шера, перем­ножая сиг­налы. Из‑за такой обиль­ной фун­кци­ональ­нос­ти автор дал при­емни­ку наз­вание «авто­дин», намекая, что генера­ция вспо­мога­тель­ного сиг­нала здесь про­исхо­дит в при­емно‑уси­литель­ных цепях.

А даль­ше слу­чилась вой­на, которая ярко показа­ла, нас­коль­ко ради­освязь полез­на. Но тре­бова­лись надеж­ные, более чувс­тви­тель­ные и селек­тивные при­емни­ки, ведь к тому вре­мени ради­останций ста­ло замет­но боль­ше. У тог­дашних ради­опри­емни­ков было три серь­езные проб­лемы: недос­таточ­ные чувс­тви­тель­ность, что нап­рямую свя­зано с даль­ностью свя­зи, селек­тивность, то есть спо­соб­ность выделить сиг­нал нуж­ной ради­останции из нес­коль­ких при­нятых, и устой­чивость к атмосфер­ным помехам.

Изу­чая эти проб­лемы, три иссле­дова­теля незави­симо друг от дру­га приш­ли к кон­цепту­аль­но похожим решени­ям. Пер­вым с нез­начитель­ным отры­вом был фран­цуз Люсь­ен Леви, который пред­положил, что если в при­емни­ке пре­обра­зовы­вать сиг­нал при­нима­емой стан­ции не сра­зу в зву­ковую час­тоту, а в некото­рую про­межу­точ­ную час­тоту (выше слы­шимой), то на этой про­межу­точ­ной час­тоте будет про­ще изба­вить­ся от атмосфер­ных помех, пос­ле же ее мож­но пре­обра­зовать в слы­шимую (зву­ковую).

Та­кое решение тре­бует вве­дения в конс­трук­цию при­емни­ка допол­нитель­ного гетеро­дина. В резуль­тате получил­ся при­бор, говоря сов­ремен­ным язы­ком, с двой­ным пре­обра­зова­нием час­тоты. Леви наз­вал свой при­емник «супер­гетеро­дин­ным», то есть содер­жащим допол­нитель­ный гетеро­дин. Веро­ятно, имен­но это и объ­ясня­ет про­исхожде­ние столь замыс­ловато­го наз­вания.

Впро­чем, сущес­тву­ет и дру­гая вер­сия, которая пред­полага­ет, что прис­тавка «супер» переко­чева­ла от про­межу­точ­ной час­тоты, которая была выше слы­шимой, или, как было при­нято писать в то вре­мя, supersonic (уль­траз­вук). В любом слу­чае надо понимать, что супер­гетеро­дин­ный при­ем под­разуме­вает наличие про­межу­точ­ной час­тоты.

Схе­ма пер­вого супер­гетеро­дин­ного при­емни­ка Леви

Здесь h2 и h3 — точ­ки под­клю­чения пер­вого и вто­рого гетеро­дина. Нес­коль­ко с дру­гой сто­роны к проб­леме под­сту­пились незави­симо друг от дру­га Эд­вин Армстронг и Валь­тер Шот­тки. Их боль­ше занима­ла идея уве­личе­ния чувс­тви­тель­нос­ти, для чего тре­бовал­ся уси­литель на ради­олам­пах. Одна­ко надо понимать, что ради­олам­пы в 1918 году были несовер­шенны­ми и кап­ризны­ми устрой­ства­ми и пос­тро­ить уси­литель с боль­шим коэф­фици­ентом, спо­соб­ный работать на час­тотах КВ‑диапа­зона (2–30 МГц), было прос­то невоз­можно.

Для решения этой проб­лемы иссле­дова­тели пред­ложили пре­обра­зовать полез­ный сиг­нал высокой час­тоты в про­межу­точ­ную (на которой лам­пы мог­ли эффектив­но работать) и уже на этой час­тоте уси­лить сиг­нал, что тех­нологии того вре­мени впол­не поз­воляли. Более того, авто­ры ука­зыва­ли, что такое пре­обра­зова­ние мож­но выпол­нять в нес­коль­ко эта­пов, что повысит устой­чивость работы уси­лите­ля.

И если изыс­кания нем­ца Шот­тки носили теоре­тичес­кий харак­тер, то инже­нер Армстронг в Аме­рике уже в 1918 году пос­тро­ил работа­ющий про­тотип сво­его супер­гетеро­дина на вось­ми лам­пах (на самом деле безум­ное количес­тво для того вре­мени). Выг­лядело это как‑то так.

Ран­ний вари­ант супер­гетеро­дина

Тем не менее тог­да супер­гетеро­дины не наш­ли широко­го при­мене­ния, и при­чиной тому была в пер­вую оче­редь высокая цена. В то вре­мя как раз появи­лись ре­гене­ратив­ные при­емни­ки, которые хоть и усту­пали супер­гетеро­динам по сво­им харак­терис­тикам, но зато поз­воляли пос­тро­ить при­емле­мого качес­тва при­емник, исполь­зуя все­го одну или две лам­пы. Любопыт­но, что регене­ратив­ный при­емник был изоб­ретен так­же Армстрон­гом и, что харак­терно, при­нес ему гораз­до боль­ший доход и извес­тность.

По‑нас­тояще­му эпо­ха су­пер­гетеро­дин­ных при­емни­ков началась лишь в 1930-х годах, ког­да лам­пы ста­ли гораз­до дос­тупнее и истек срок соот­ветс­тву­ющих патен­тов. В ито­ге к кон­цу Вто­рой мировой вой­ны супер­гетеро­дины прак­тичес­ки вытес­нили все осталь­ные типы при­емни­ков. В нас­тоящее вре­мя супер­гетеро­дин­ные при­емни­ки счи­тают­ся стан­дартом. Основное же пре­иму­щес­тво супер­гетеро­дина зак­люча­ется в том, что выб­рать при­нима­емый сиг­нал мож­но перес­трой­кой самого гетеро­дина.

При этом про­межу­точ­ная час­тота оста­ется пос­тоян­ной, так что мож­но при­менить высоко­эффектив­ные квар­цевые филь­тры в уси­лите­ле про­межу­точ­ной час­тоты. Это поз­воля­ет лег­ко получить жела­емую изби­ратель­ность по сосед­нему каналу.

Чувствительность, избирательность и полоса пропускания

Сре­ди всех харак­терис­тик любого при­емни­ка полез­но выделять ряд клю­чевых: чувс­тви­тель­ность, изби­ратель­ность и полоса про­пус­кания. Чувс­тви­тель­ность — это минималь­ный уро­вень ради­осиг­нала в мик­роволь­тах, поз­воля­ющий получить на выходе сиг­нал с задан­ным соот­ношени­ем сиг­нал/шум. Или, говоря про­ще, это минималь­ный уро­вень сиг­нала, при котором стан­цию еще мож­но услы­шать. Хорошие сов­ремен­ные при­емни­ки име­ют чувс­тви­тель­ность око­ло 1 мкВ.

Из­биратель­ность по сосед­нему каналу харак­теризу­ет спо­соб­ность при­емни­ка выделять нуж­ный сиг­нал при наличии близ­ко рас­положен­ных меша­ющих сиг­налов, изме­ряет­ся в децибе­лах. Допус­тим, есть две стан­ции рав­ной мощ­ности, отсто­ящие друг от дру­га на 10 кГц (типич­ная ширина канала на вещатель­ных КВ‑диапа­зонах). Изби­ратель­ность будет показы­вать, нас­коль­ко сла­бее будет при­нимать­ся сиг­нал сосед­ней стан­ции при нас­трой­ке на жела­емую.

На­конец, полоса про­пус­кания — это параметр, тес­но свя­зан­ный с изби­ратель­ностью, который показы­вает откло­нение час­тоты сиг­нала от час­тоты нас­трой­ки, ког­да сиг­нал осла­бева­ет на 3 дБ (это при­мер­но 0,7 для нап­ряжения и 0,5 для мощ­ности).

 

В чем профит?

Ко­неч­но, сей­час сбор­ка собс­твен­ного ради­опри­емни­ка лишена эко­номи­чес­кой целесо­образнос­ти. Более того, с раз­вити­ем интерне­та ради­ове­щание сегод­ня уже потеря­ло былую акту­аль­ность. Даже FM-диапа­зон замет­но поредел, не говоря уже о корот­ких вол­нах. И все же ради­опри­ем на корот­ких вол­нах, как сей­час при­нято выражать­ся, дает ощу­щение «теп­лой лам­повос­ти». Более того, сама идея «сво­бод­но» переда­вать информа­цию, минуя гра­ницы и пос­редни­ков, до сих пор выг­лядит весь­ма зло­бод­невно.

Так, фак­тичес­ки не вста­вая со сту­ла, мож­но про­бежать­ся если не по все­му миру, то как минимум по сво­ему матери­ку: тысячи километ­ров для корот­ких волн совер­шенно не проб­лема, даже в круп­ных городах, где ради­оэфир силь­но зашум­лен. Находясь в Мос­кве, мож­но без тру­да услы­шать Китай, Индию, Катар и дру­гие стра­ны. Сущес­тву­ет даже такое явле­ние, как DXing — «охо­та» на даль­ние ради­останции, сво­его рода сос­тязание. При­няв ради­останцию и отпра­вив соот­ветс­тву­ющий ответ, мож­но получить кар­точку QSL с эмбле­мой ради­останции.

В интерне­те на некото­рых форумах есть отдель­ные те­мы, пос­вящен­ные таким кар­точкам. Как пишут учас­тни­ки, китай­цы охот­но отправ­ляют кар­точки. Впро­чем, лич­но меня боль­ше инте­ресу­ет само соз­дание и нас­трой­ка при­емни­ка. Даль­ше я рас­ска­жу об отно­ситель­но нес­ложном при­емни­ке с циф­ровой шка­лой и квар­цевой ста­били­заци­ей час­тоты, впол­не при­год­ном для при­ема сиг­нала с даль­них стан­ций.

 

Почему именно супергетеродин

Ра­зуме­ется, для при­ема на корот­ких вол­нах мож­но исполь­зовать гораз­до более прос­тые решения. Нап­ример, регене­ратив­ные при­емни­ки, наибо­лее известен из которых, пожалуй, «Могика­нин» MFJ-8100. Его мож­но при­обрести готовым (дол­ларов за сто на популяр­ных онлай­новых пло­щад­ках) или в виде набора для сбор­ки, а мож­но и вов­се соб­рать самому — бла­го схе­ма откры­та. Но регене­ратор — это ско­рее «для баловс­тва», так как, прос­лушивая стан­цию, пос­тоян­но при­дет­ся подс­тра­ивать регене­рацию и атте­нюатор. Это про­исхо­дит из‑за того, что КВ‑сиг­нал прак­тичес­ки пос­тоян­но меня­ет свою интенсив­ность в широких пре­делах. Свя­зано это с атмосфер­ными явле­ниями, вли­яющи­ми на про­хож­дение. И это­го как раз регене­ратор очень не любит.

 

Практика

Итак, суть работы гетеро­динов в таком при­емни­ке зак­люча­ется в том, что вход­ной «высоко­час­тотный» сиг­нал пре­обра­зует­ся в про­межу­точ­ную час­тоту (мы будем исполь­зовать 455 кГц), на которой будет выпол­нять­ся основная селек­ция и уси­ление сиг­нала. Далее сле­дует детек­тор, выделя­ющий сиг­нал зву­ковой час­тоты, и уси­литель, необ­ходимый для гром­когово­ряще­го при­ема. Рас­смот­рим струк­турную схе­му супер­гетеро­дина.

 

Синтезатор

За осно­ву была взя­та конс­трук­ция, которую я уже исполь­зовал в SDR-при­емни­ке, одна­ко в дан­ном слу­чае я пос­читал, что исполь­зование мик­рокон­трол­лера STM32F103 избы­точ­но, и пор­тировал некото­рые кус­ки кода на STM32F030. Пос­ледний сла­бее по харак­терис­тикам, но нес­коль­ко дешев­ле и, кро­ме того, дос­тупен в более удоб­ном для самоде­лок кор­пусе LQFP32. Это один из нем­ногих МК c ядром Cortex-M и шагом меж­ду кон­такта­ми 0,8 мм. Впро­чем, у SI5351 шаг все рав­но 0,5 мм, поэто­му пол­ностью изба­вить­ся от мелочов­ки в про­екте не вый­дет.

Я добавил в схе­му ста­били­затор питания и опе­раци­онный уси­литель для отоб­ражения уров­ня при­нима­емо­го сиг­нала. ОУ работа­ет в режиме пов­торите­ля, а на его выходе сто­ит делитель нап­ряжения, что поз­воля­ет изме­рять нап­ряжение управля­юще­го сиг­нала АРУ (изме­няет­ся в диапа­зоне от 0,5 до 4,7 В). Так как управля­ющее нап­ряжение АРУ близ­ко к нап­ряжению питания, то при­менен rail-to-rail опе­раци­онный уси­литель MV358. Его здесь мож­но заменить на более рас­простра­нен­ный LM358, но тог­да вер­хний пре­дел изме­ряемо­го нап­ряжения сни­зит­ся до 4 В (при питании 5 В).

Так­же в схе­ме заложе­на воз­можность управлять варика­пами для авто­нас­трой­ки вход­ных цепей, одна­ко под­ходящих варика­пов я не нашел, поэто­му такую фун­кцию не реали­зовал. Схе­ма син­тезато­ра пред­став­лена на рисун­ке.

Приемник GlobeSpan World Band


Вы должны услышать то, что вам не хватало !!

Самым объективным источником международных новостей сегодня является коротковолновое радио. Пропагандистский стиль «холодной войны» по большей части ушел в прошлое. Такие станции, как Британская радиовещательная компания, Радио Канады, Радио Нидерландов, Deutch Welle (Германия) и Голос Америки, поддерживаются правительствами, а не корпорациями. Страны часто на удивление честны о себе и о состоянии мира.Например, Радио Нидерландов часто говорит о легализации проституции в этой стране.

Многие коротковолновые станции можно услышать в Интернете с помощью программного обеспечения Real Audio, но для непрерывной потоковой передачи звука требуется быстрое соединение. Новостные программы обычно предлагаются в виде пятиминутных сегментов, которые необходимо выбирать по одному. Во время прослушивания необходимо отключить подключение к Интернету и, возможно, телефонную линию. Это другой опыт, чем прослушивание коротковолнового радио.

Коротковолновую трансляцию на английском языке можно найти практически в любое время дня и ночи. На рынке есть много хороших коротковолновых приемников по разумным ценам. Радиостанция GlobeSpan, представленная здесь, может быть сконструирована в домашних условиях, требует небольшой юстировки и обладает впечатляющими характеристиками. Радио может принимать AM (амплитудная модуляция), CW (код) и SSB (одна боковая полоса) и может быть настроено на любительские радиодиапазоны с различными катушками настройки.

История

Оригинальный регенеративный радиоприемник на вакуумной лампе (типичная схема показана на , рис. 1 ) был запатентован в 1914 году Эдвином Армстронгом.

РИСУНОК 1. Традиционный трубчатый регенеративный приемник.


Это была основная конструкция, использовавшаяся в начале 1920-х годов для радиовещания. Поскольку регенеративные радиоприемники излучали сигнал от антенны, который выдавал местоположение приемника, они были непрактичны для использования в военных целях. Помехи другим приемникам также привели к тому, что в 1920-х годах их конструкция была заменена радиоприемниками с настраиваемой радиочастотой (TRF). Вскоре после изобретения регенеративного приемника Армстронг начал работу над супергетеродинным приемником, который заменил радиоприемники TRF для радиовещательных приемников примерно в 1930 году.

Основным преимуществом регенеративного радио является то, что полный приемник может быть реализован с помощью одной вакуумной лампы (с использованием наушников и батарейного питания). Рекуперативная схема оставалась излюбленной конструкцией самодельных коротковолновых радиоприемников и любительских приемников на протяжении 1930-х годов. Начиная с 1940-х годов регенеративные радиоприемники (в основном на основе ламп) предлагались в коммерческих комплектах и ​​были предметом многочисленных статей о строительстве в журналах. Коммерческих версий не было, вероятно, из-за сложности получения одобрения FCC на приемник, который, как ожидается, будет излучать паразитные сигналы.

Супергетеродинный приемник подвергся многолетним исследованиям, и сегодня практически каждый приемник использует этот принцип. Напротив, регенеративная радиостанция претерпела незначительные изменения, и современные конструкции мало чем отличаются от оригинальной конструкции Армстронга (аналогично , рис. 1, ). Авторское регенеративное радио, представленное в мартовском выпуске Popular Electronics за 1994 год, порвало с традициями и предлагало множество улучшений по сравнению со старым дизайном. Представленная здесь радиостанция GlobeSpan имеет дополнительные технические и косметические улучшения по сравнению с версией 1994 года.Список улучшений приведен ниже в Таблица 1 .

1. В традиционных регенеративных приемниках антенна подключалась непосредственно к цепи настройки через подстроечный конденсатор антенны (см. Рисунок 1 ). Колебания приемника излучаются антенной. Изоляция антенны в GlobeSpan значительно снижает уровень излучения.
2. Из-за упомянутого выше подключения антенны, когда настройка триммера антенны была изменена или к приемнику была подключена другая антенна, станции перемещались в разные места на шкале.Было бы невозможно предоставить шкалу, откалиброванную по частоте. Был предоставлен набор журналов от 0 до 100, и это имело ограниченную полезность. В GlobeSpan местоположение данной станции на циферблате останется неизменным независимо от характеристик антенны. При желании шкалу GlobeSpan можно откалибровать по частоте.
3. Традиционные приемники регенерации имели общий охват и настраивались от 1,7 до 30 МГц с помощью трех или четырех подключаемых катушек. GlobeSpan покрывает только один коротковолновый диапазон вещания (около 500 кГц) с каждой катушкой.Настройка намного проще, а регенерация стабильна в более коротком диапазоне настройки.
4. В GlobeSpan схема Колпитца заменяет генератор тиклерной катушки. Это позволяет использовать простые двухконтактные настраивающие индукторы. Переключение диапазонов осуществляется простым однополюсным переключателем.
5. В версии этого приемника 1994 года использовались коммерческие «готовые» двухконтактные индукторы. В GlobeSpan используются тороидальные индукторы из порошкового железа и феррита с ручной намоткой, которые обеспечивают большую селективность, более однородную добротность по всему диапазону и более постоянную настройку регенерации по всему диапазону.
6. Регенерация управляется изменением крутизны транзистора. При использовании этого метода частота настроенного контура не зависит от настройки регенерации. Техника изменения крутизны пентодной трубки была известна в 1930-х годах, но редко использовалась в регенеративных приемниках.
7. Большинство традиционных ресиверов регенерации не имели независимого регулятора громкости. Уровень выходного сигнала контролировался регулятором регенерации, что также влияло на полосу пропускания приемника.В приемнике GlobeSpan регенерация и объем регулируются отдельными потенциометрами.
8. GlobeSpan имеет выход для частотомера, так что возможно цифровое считывание частоты.
9. Входное сопротивление антенны GlobeSpan высокое. Короткая антенна будет работать как активная антенна.
10. Традиционные приемники с регенерацией не имели регулировки усиления ВЧ. ВЧ усиление широкополосного усилителя GlobeSpan можно переключать между 40 дБ, 60 дБ и 80 дБ.
11. Все элементы управления GlobeSpan, включая основную настройку, работают от постоянного тока. Полосовой переключатель расположен на печатной плате. Все сигналы остаются на печатной плате от входа антенны до провода динамика.

ТАБЛИЦА 1. Усовершенствования приемника GlobeSpan для


Внешний вид

GlobeSpan изначально задумывался как ламповый радиоприемник. Конструкции с вакуумными трубками являются дорогостоящими, и часто бывает трудно найти подходящие детали.Впоследствии была выбрана конструкция транзистора, но были изменены косметические факторы, чтобы радиоприемник приобрел старомодный вид. Использовалась популярная в 20-х годах прошлого века конструкция типа «макет». Название «GlobeSpan» было выбрано так, чтобы оно походило, но не дублировало какие-либо коммерческие названия радио прошлого (Transoceanic, Ocean Hopper, Space Spanner и т. Д.). Внешний вид радиостанции показан на рис. 2, 3, и 4 .

РИСУНОК 2.


РИСУНОК 3.


РИСУНОК 4.


Настройка и производительность

Регенеративная радиостанция настраивается с помощью единственной цепи LC. Положительная обратная связь (регенерация) используется для повышения добротности (Q) контура LC до значения 1000 или более. Это значительно увеличивает усиление и сужает полосу пропускания приемника.

Коэффициент формы настроенной схемы нельзя контролировать, как в каскаде промежуточной частоты (ПЧ) супергетера.Таким образом, с регенерацией может быть сложно получить сигнал среднего уровня, который по частоте близок к очень сильному сигналу. В этой ситуации может помочь регулируемый аттенюатор на антенне. Приемник GlobeSpan отлично справляется с разделением одинаково сильных сигналов, разнесенных на 5 кГц.

Поскольку регенератор не использует преобразование частоты, он не может иметь частоты изображения, характерные для супергероев. Поскольку схема регенерации более чувствительна к слабым станциям, чем к сильным, ей присуща функция, напоминающая автоматическую регулировку усиления (AGC), встроенную в большинство супергероев.Используя четырехдюймовый динамик, GlobeSpan обеспечивает удивительно хороший звук.

Описание цепи

Блок-схема приемника GlobeSpan показана на рис. 5 .

РИСУНОК 5. Блок-схема приемника GlobeSpan.


Принципиальная схема показана на Рисунок 6 .

РИСУНОК 6. Принципиальная схема приемника GlobeSpan.


Рекуперативный приемник может быть построен на одном транзисторе.Дополнительные транзисторы и ИС позволяют работать с динамиками и другие улучшения производительности.

Вход представляет собой антенный буфер, который обеспечивает высокий импеданс антенны, в результате чего короткий провод действует как активная антенна. За антенным буфером расположен фильтр верхних частот, который ослабляет средневолновые станции и предотвращает их перегрузку. Затем сигнал поступает на затвор 2 транзистора Q2. Таким образом, антенна вдвойне изолирована от настроенного контура.

Рекуперативный усилитель (Q2) настраивается на желаемую коротковолновую станцию.Традиционная схема, показанная на рис. 1 , первоначально называлась «генератором с тиклеровской катушкой», а позже называлась «генератором настроенной сетки». Генератор Колпитца был использован в GlobeSpan, потому что он использует более простые индукторы. Варакторные диоды и потенциометр использовались для основной настройки вместо переменного конденсатора, потому что механические переменные конденсаторы становятся дорогими и их трудно найти.

Дополнительным преимуществом управления варактором и переменным резистором является то, что токи радиочастоты (RF) поддерживаются на печатной плате.Потенциометр регулирования частоты пропускает только постоянный ток (DC). Логпотенциометр использовался для управления настройкой, чтобы компенсировать экспоненциальную характеристику варакторов. Регуляторы регенерации влияют на усиление и полосу пропускания усилителя. Управление курсом установлено так, что регенерация происходит примерно в середине диапазона точного управления. Для станций AM регулировка устанавливается чуть ниже точки колебания усилителя. Коротковолновый диапазон изменяется переключением между двумя одиночными оконечными индукторами.Выходной сигнал каскада регенеративного усилителя — радиочастота (RF).

За выходом каскада регенеративного усилителя (Q2) следуют четыре однотранзисторных широкополосных ВЧ-усилителя (Q3-Q6). Путем переключения двух из этих усилителей либо на единичное усиление, либо на усиление 20 дБ, общее усиление может быть изменено с 40 дБ на 60 дБ до 80 дБ; 60 дБ — наиболее часто используемый выбор усиления. Простой четырехтранзисторный усилитель был намного более стабильным, чем несколько опробованных усилителей на интегральных схемах с переменным усилением.

Буфер частотомера и детектор AM следуют за широкополосными усилителями. Частотомер позволяет точно измерить принимаемый сигнал или частоту колебаний регенеративного усилителя. Это полезно для создания шкалы частот приемника и для установки пределов частоты коротковолновых диапазонов с помощью подстроечных конденсаторов C1-C6.

Детектор AM основан на конструкции с бесконечным импедансом и обеспечивает довольно высокий входной импеданс для оконечного ВЧ-усилителя.Выходное сопротивление достаточно низкое, чтобы управлять следующим электронным регулятором громкости. В этой схеме можно использовать кремниевый диод вместо обычного германиевого диода, который становится все труднее найти. Источник входного сигнала не требует заземления, как в случае с другими диодными детекторами. В остальном характеристики этого детектора такие же, как и у других типов одиночных диодов.

Электронный регулятор громкости удерживает аудиосигнал на печатной плате. Это увеличивает стабильность приемника.Напряжение на потенциометре регулировки громкости — постоянный ток.

ИС усилителя мощности LM386 широко доступна. Этой ИС около 25 лет, и она использовалась на космических кораблях. Хотя это усилитель мощности класса B, он способен воспроизводить высококачественный звук в диапазоне мощности 300 мВт. Миниатюрный разъем для наушников отключает динамик при подключении телефонов и позволяет слышать монофонический звук в стереонаушниках.

Строительство

Компоновка печатной платы показана на , рис. 7, , а схема размещения деталей — на , рис. 8, .

РИСУНОК 7. Компоновка печатной платы .


РИСУНОК 8. Схема размещения деталей печатной платы .


Если используется печатная плата, конструкция проста. Соблюдайте полярность диодов и электролитических конденсаторов, вставляя их в плату. Прототип приемника был построен на векторной плате, и эта версия работает хорошо. При желании, установленный на передней панели поворотный переключатель диапазона может быть заменен на установленный на плате микропереключатель.Можно получить более шести диапазонов, если некоторые индукторы установлены вне платы и используется переключатель с большим количеством полюсов.

Инструкции по намотке тороидальных катушек индуктивности для всех коротковолновых диапазонов приведены в , таблица 2 , каждая из которых может быть намотана за несколько минут. Для шести желаемых диапазонов необходимо выбрать шесть индукторов. Катушки выбраны автором на 49, 41, 31, 25, 17 и 15 метров. Катушки могут быть разработаны для любительских диапазонов или других частей коротковолнового спектра.Хотя радиостанция потребляет от источника питания только около 70 мА, использование небольшого адаптера постоянного тока привело к нестабильности. Предпочтительно адаптер, способный выдерживать ток 500 мА.

Инструкции по намотке тороидальных катушек индуктивности с L1 по L6 для 13 международных диапазонов и для дросселей с L7 по L9.
Лента Официальные частоты Прибл. Индукт. Примерные инструкции по намотке тороидальной обмотки
120 м 2.3-2,495 МГц 36 мГн 86 витков провода № 32 на сердечнике T-50-2 или
23 витка провода № 22 на сердечнике FT-50-61
90 м 3,2-3,4 МГц 19 мГн 62 витка провода № 28 на сердечнике T-50-2 или
17 витков провода № 20 на сердечнике FT-50-61
75 м 3,9-4 МГц 13 мГн 52 витка провода № 28 на сердечнике T-50-2 или
14 витков провода № 18 на сердечнике FT-50-61
60 м 4.75-5,06 МГц 8,6 мГн 41 виток провода № 26 на сердечнике Т-50-2
49 м 5,95-6,2 МГц 5,6 мГн 32 витка провода № 26 на сердечнике Т-50-2
41 м 7,1-7,3 МГц 3,9 мГн 26 витков провода №24 на сердечнике Т-50-2
31 мес. 9,5-9,9 МГц 2,2 мГн 21 виток провода №22 на сердечнике Т-50-6
25 м 11.65-12,05 МГц 1,5 мГн 16 витков провода № 20 на сердечнике Т-50-6
21 м 13,6-13,8 МГц 1,0 мГн 14 витков провода № 18 на сердечнике Т-50-6
19 м 15,1-15,6 МГц 0,82 мГн 13 витков провода № 18 на сердечнике Т-50-6
16 мес. 17,55-17,9 МГц 0,56 мГн 10 витков провода № 18 на сердечнике Т-50-6
13 мес. 21.45-21,85 МГц 0,33 мГн 9 витков провода № 18 на сердечнике Т-50-6
11 мес. 25,67-26,1 МГц 0,18 мГн 7 витков провода № 18 на сердечнике Т-50-6
L7, L8 и L9 RF Дроссель 47 мГн 29 витков провода № 22 на сердечнике FT-50-61

ТАБЛИЦА 2.


Печатная плата была установлена ​​на деревянном основании. Дизайн передней панели показан на рис. 9 . Рисунки 9 и 10 доступны по ссылке для скачивания в конце статьи. Имена файлов: GlobePanel.bmp и LogDial.bmp. Файлы представлены в растровом формате, который может быть прочитан большинством программ для рисования и обработки текстов, а также вспомогательными программами Windows Wordpad и Paint. Рисунок 9 был напечатан в натуральную величину на бумаге формата Legal, а сама бумага была ламинирована. Затем ламинированную бумагу приклеивали к древесно-стружечной плите и лишнюю бумагу измельчали. Просверлены отверстия под органы управления.По краям ДСП и ламинированной бумажной панели была размещена окантовка плакатного картона.

РИСУНОК 9. Расположение передней панели (здесь показано на 75%).


Точный набор частот можно получить, настроив радиостанцию ​​на различные частоты и отметив положения на шкале. В качестве источника сигнала можно использовать ВЧ-генератор и частотомер или генератор маркеров.

Циферблат журнала, откалиброванный от 0 до 100, является традиционным циферблатом для регенеративных радиостанций и не является плохой альтернативой калиброванному циферблату с шестью секциями.Слово «журнал» не означает логарифмический, но относится к предоставлению чисел от 0 до 100, которые могут использоваться для «регистрации» позиций станций в «журнале». Циферблат журнала, предназначенный для переменных конденсаторов, и один для потенциометров, показан на Рис. 10 . Поскольку каждое положение переключателя диапазонов охватывает только один международный диапазон, можно получить общее представление о принимаемой частоте. Положение можно зарегистрировать, чтобы в будущем можно было найти такую ​​же частоту. Третий вариант — использовать циферблат из Рисунок 9 .Этот циферблат привлекателен, но не будет очень точным из-за различных вариаций варакторов, потенциометров и катушек настройки.

РИСУНОК 10. Круговая шкала «журнала» предоставляет справочные номера для принятой станции, которые могут быть записаны в журнал, чтобы станция могла быть обнаружена в будущем. Два приведенных здесь примера подходят для настройки переменного конденсатора (вверху) и для настройки переменного резистора (напряжения) (внизу).


Калибровка и эксплуатация

Единственное необходимое выравнивание — это регулировка конденсаторов с C1 по C6 так, чтобы радио настраивалось между желаемыми частотными пределами на каждом диапазоне.Конденсаторы должны иметь достаточный диапазон, но в противном случае можно добавить или удалить виток соответствующей тороидальной катушки индуктивности, чтобы обеспечить дальнейшую регулировку частоты. Свобода от утомительных процедур калибровки является преимуществом этой радиостанции по сравнению с моделями супергероев. Если используется шкала настройки , рис. 9, , C1-C6 можно настроить так, чтобы одна точка рядом с центром шкалы имела правильную частоту. Остальная часть шкалы будет указывать приблизительные частоты.

Для антенны обычно достаточно провода в несколько футов.Для многих условий достаточно короткой металлической штыревой антенны, прикрепленной к деревянной основе. Наружная активная антенна — хороший аксессуар.

Процедура настройки включает настройку управления регенерацией до тех пор, пока контур не начнет колебаться. Когда приемник переходит в колебательное состояние, из динамика будет слышен «стук». Во время генерации будет слышен шум, а при прохождении AM-станций слышен свист (гетеродин). Затем управление регенерацией отключается до тех пор, пока приемник не перестанет колебаться.Это наиболее чувствительная настройка приемника для приема AM. Станция настроена с помощью основного регулятора настройки, а регулятор регенерации перенастраивается для достижения наилучших характеристик.

Для SSB и кода управление регенерацией регулируется до тех пор, пока приемник не перейдет в режим колебания. Приемник тогда действует так, как если бы к нему был подключен генератор частоты биений (BFO). Тщательная настройка основного регулятора настройки и регулятора регенерации приведет к тому, что сигнал SSB будет понятным или кодовый сигнал будет иметь приятный тон.

Хотя автору принадлежит ряд коротковолновых приемников от древнего коллосса Коллинза до пары современных приемников Sony с цифровым управлением, GlobeSpan часто используется. Общая производительность GlobeSpan находится где-то между характеристиками простого супергероя и приемника связи. Учитывая простоту конструкции регенератора, такая производительность примечательна. NV


ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

ПОЛУПРОВОДНИКИ

D1 — горячий носитель MBD101 или германиевый диод 1N34
D2, D5 — кремниевый сигнальный диод 1N914
D3, D4 — варакторный диод MV2109
D6, D7 — кремниевый диод 1N4001 на один ампер
Q1, Q7 — 2N5486 переход на полевом транзисторе )
Q2 — МОП-транзистор с двумя затворами: MPF121, MPF131, NTE222 или 40673
Q3, Q4, Q5, Q6, Q8, Q9 — 2N3904 кремниевый транзистор общего назначения NPN
U1, U2 — регулятор напряжения 78L12, 12 В
U3 — MC3340P электронный регулятор громкости
U4 — усилитель мощности звука LM386

РЕЗИСТОРЫ

1/4 Вт, 5%, углерод, если не указано иное.

R1, R10, R33 — 604000 Ом, металлическая пленка
R2 — 180 Ом
R3, R34 — 1800 Ом, металлическая пленка
R4, R5 — 4700 Ом, металлическая пленка
R6 — 15000 Ом
R7 — 100000 Ом на панели линейный потенциометр
R8 — линейный потенциометр на 5000 Ом
R9 — звуковой потенциометр на 10000 Ом
R11, R17, R22, R27, R32 — 100 Ом, металлическая пленка
R12 — 820 Ом
R13, R20, R25, R30, R35, R39 — 1000 Ом
R14, R18, R23, R28 — 82000 Ом
R15, R19, R24, R29, R37 — 10000 Ом
R16, R21, R26, R31, R38 — 1000 Ом, металлическая пленка
R36 — 27000 Ом
R40 — 10 МОм
R41 — 3300 Ом
R42, S4 — Линейный потенциометр 50 000 Ом, монтируемый на панели с переключателем
R43 — 47000 Ом
R44 — 10 Ом

КОНДЕНСАТОРЫ

50-вольтная керамика общего назначения, если не указано иное.

C1-C6 — миниатюрный керамический подстроечный резистор 3,5-20 пФ
C7, C16, C31, C54, C62 — 0,001 мФ
C8, C11, C13-C15, C20, C22, C24, C26, C28, C30, C44, C55 , C58, C47 — 0,01 мФ
C9, C10 — 15 пФ слюда серебряная
C12, C17, C43, C57 — 10 мФ, 16 В, электролитическая
C18 — 330 пФ слюда серебряная
C19, C42 — слюда серебряная 130 пФ
C21, C23, C25, C27, C29 — серебряная слюда 10 пФ
C32-C39 — Эти числа не используются.
C40, C41, C45, C50, C59 — 0,1 мФ
C46 — 0,33 мФ полистирол или майлар
C48 — 47 мФ, 16 В, электролитический
C49 — 630 пФ
C51 — 100 мФ, 16 В, электролитический
C52 — 0 .047 мФ
C53, C56 — 470 мФ, 16 В, электролитический
C60, C61 — 4700 мФ, электролитический 16 В

ИНДУКТОРЫ

L1-L6 — ИНДУКТОРЫ, выбранные производителем для шести желаемых коротковолновых диапазонов. См. Таблица 2 для инструкций по намотке. Количество ядер зависит от выбранных диапазонов. Автор использовал четыре ядра Т-50-6 и два ядра Т-50-2.
L7-L9 — 47 мГн, частота собственного резонанса (SRF) более 26 МГц (J. W. Miller 9250-473). Инструкции по намотке этих индукторов вручную см. В Таблица 2 .Потребуются три ядра FT-50-61.

РАЗНОЕ

J1 — разъем питания постоянного тока 2,1 мм (RadioShack 274-1565)
J2 — гнездовой разъем BNC для монтажа на шасси или другой разъем, подходящий для вашего встречного кабеля.
J3 — 1/8 дюймовый стереоразъем с замкнутым контуром для монтажа на панели (RadioShack 274-246)
BP1, BP2 — Зажим или зажимы для подключения антенны и заземления
S1 — Шестиконтактный двухпозиционный переключатель
S2, S3 — Миниатюрный ползунковый переключатель SPDT , Возможность крепления на печатной плате (RadioShack 275-409)
SPKR — трехдюймовый динамик RadioShack 40-252 или по желанию.
ANT — 30-дюймовая штыревая антенна Radioshack 270-1401
Адаптер питания постоянного тока — 15 вольт при 500 мА (большинство нерегулируемых источников питания на 12 вольт фактически обеспечивают 15 вольт и будут работать). RadioShack RU 11327822.
Разное — Печатные платы, деревянная основа 6 «x 12» x 3/4 «, передняя панель из ДСП 7» x 13 «x 1/8», ручки, указатели, бамперы, магнитный провод, крючок- провод и припаять.


Схема однотранзисторного радиоприемника

Это, вероятно, самая простая схема радиоприемника, которую можно было представить.Схема настолько проста, что ее можно собрать в течение нескольких минут, и вы уже слушаете свои любимые программы по ней.

Введение

Каковы основные критерии, связанные с радиоприемом? Антенный каскад, каскад селектора диапазона, каскад демодулятора и приемный элемент. Когда все это объединено, радиоприем становится простым как кусок пирога.

Схема одиночного транзисторного радиоприемника, показанная здесь, хотя и выглядит довольно обыкновенно, но включает в себя все вышеперечисленные этапы и становится просто подходящей для приема близлежащих радиостанций.

Однако простота всегда будет иметь и некоторые недостатки, здесь настоящая конструкция будет способна принимать только сильные станции, а также избирательность может быть не очень приятной, как правило, если есть пара сильных станций, смешивающихся вокруг диапазона.

Работа схемы

На рисунке ниже показано, как можно сделать радиомодуль на одном транзисторе, мы можем ясно видеть, что в нем используется всего лишь один транзистор в качестве основного активного компонента. Для сбора или измерения использовалась антенная катушка обычного типа MW. приемы МВ.

Катушка настраивается с помощью конденсатора GANG или переменного конденсатора, который подключается параллельно антенной катушке. Катушка и GANG вместе образуют резонансный контур резервуара, который фиксируется на принимаемой или резонансной частоте при определенных настройках. .

Концентрированный, но очень маломощный сигнал от вышеупомянутого настроенного каскада LC подается на базу транзистора, который выполняет функцию демодулятора, а также каскада усилителя.

Разделительный конденсатор на базе транзистора обеспечивает передачу только радиоинформации на транзистор, в то время как составляющая постоянного тока от источника питания надлежащим образом блокируется.

Наушники становятся нагрузкой, а коммутатор

Наушники с сопротивлением 64 Ом становятся нагрузкой коллектора транзистора, на который подается демодулированный и усиленный сигнал.

При подключении принимаемые сигналы можно отчетливо слышать через наушники с этим маленьким «звуковым чудом». Подключение наушников инициирует цепь, и схема начинает работать со своими функциями и автоматически выключается, когда наушники удаляются из цепи. .

Это устраняет необходимость во внешнем переключателе, связанном со схемой, что делает устройство очень компактным.

Схема требует для работы всего 1,5 В, что может быть реализовано с использованием элемента типа с одной кнопкой.

Вы также хотели бы построить эту ОДИН ТРАНЗИСТОРНЫЙ FM-РАДИОСХЕМА

Отзыв одного из заядлых читателей этого блога, г-на С.А. Геноффа

Не могли бы вы взглянуть на мою первую конструкцию радиоприемника на одном транзисторе ? Прилагаю фото моей работы. Электронику я не изучал, только физику и математику на бакалавриате.Я знаю закон Ома и знаком с уравнениями Максвелла, но не в разговоре.

Большое спасибо за вашу работу и веб-страницы, Стивен Генофф

Мой ответ:

Почему есть два положительных результата? Возможно батарею стоит заменить на катушку. Практически пробовали, как отреагировали? Часть регулировки громкости также может быть неправильной по моему мнению!

Высоковольтный ВЧ-генератор — Департамент химии

Рональд М.Jones
UNIVERSITY OF UTAH
Химический факультет Лаборатория электроники

Этот сайт содержит руководство пользователя, фотографии, схемы, технические описания, и др. для ВЧ генераторов, разработанных отделом химии Университета штата Юта. электронная лаборатория. Устройство оптимизировано для питания волноводов и ловушек высокочастотных ионов, а также некоторые из его преимуществ перед другими схемами, а также некоторая история приведены в статья в Review of Scientific Instruments («Простой радиочастотный источник питания»). для ионных проводников и ловушек », Рональд М.Джонс, Дитер Герлих и Скотт Л. Андерсон, Rev. Sci. Instrum. 68 (1997) 3357-62). Цель этого документа — предоставить дополнительная практическая информация по конструкции, и чтобы мы могли обновить схему диаграмму по мере того, как дизайн продолжает развиваться.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Приведенная здесь информация относится к генераторам, созданным в университете. штата Юта, и поэтому большая часть информации будет иметь лишь ограниченное использование, однако общие описания схем, фотографии и т. д.может быть полезным, помогая кому-либо желающие построить собственный генератор. В этой схеме используются ВЧ высокого напряжения и Потенциал постоянного тока может быть смертельным . Изготовление и эксплуатация этих устройств должны выполняться только теми, у кого есть хорошее понимание опасностей. Университет Юты и авторы принимают не несет ответственности за травмы или ущерб, вызванные недостатками в нашей конструкции или вашей неспособностью выполнять упражнения уход при строительстве или эксплуатации.Если вам это не нравится, то придерживайтесь к коммерческому оборудованию. Университет Юты и авторы не обязаны предоставлять любая дальнейшая техническая помощь.

Краткий обзор генератора:

Генератор представляет собой генератор высокого напряжения. Он используется в лаборатории для создания сбалансированного, ВЧ поле высокого напряжения. То есть есть два выходных вывода, которые повернуты на 180 градусов. не совпадают по фазе друг с другом.Генератор используется для доставки RF к многополюсным ионам. ловушки и направляющие, о которых говорилось в статье RSI. Генератор должен работать в любом аналогичная ситуация, когда нагрузка представляет собой стабильный конденсатор, а паразитные потери потребляют только небольшое количество мощности.

В конструкции используются две передающие вакуумные лампы 6146B, поперечно соединенные в двухтактном режиме. конфигурация генератора.Настроенная схема генератора состоит из регулируемого катушка с ответвлениями и переменный конденсатор высокого напряжения. Выходная нагрузка (ионовод / ловушка) подключается непосредственно через настроенную схему и фактически становится частью настроенной схема. Таким образом, он не требует схемы согласования импеданса и подаваемого напряжения. к нагрузке точно такое же, как напряжение на настроенной цепи.
Генераторы также содержат схему ключей, которая позволяет переключать генераторы. включение и выключение с помощью логического сигнала TTL, а время нарастания RF может быть отрегулировано.В во многих приложениях эта схема ключа не требуется, и генератор просто работал в режиме CW. В этом случае схему кодирования можно не использовать.
На выходы может подаваться постоянное напряжение холостого хода, а дифференциальное напряжение между двумя выходами может быть применена полярность. Частота регулируется от от нескольких сотен кГц до примерно 25 МГц. Генератор RF содержится в шасси это около 8 дюймов.(20,3 см) в ширину, 9 дюймов (22,9 см) в высоту и 12 дюймов (30,5 см) в глубину .. Генератор питается от внешнего источника постоянного тока высокого напряжения, который должен регулироваться. от 0 до 600 В с выходным сигналом не менее 50 мА.

Технические характеристики:
частотный диапазон: приблизительно от 100 кГц до 25 МГц
выходное напряжение от пика до пика. 75 Vpp — 1200 Vpp
напряжение холостого хода — 0 В — +/- 100 В постоянного тока

Ссылки на:
Домашняя страница ВЧ-генераторов

Галерея фотографий

Схема и описание секции

РФ

Схема и описание блока ключей

Источники труднодоступных запчастей

Руководство пользователя

Домашняя страница химического факультета Университета Юты

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О компании RF Wireless World

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Умная парковка на базе Zigbee • Система умной парковки на основе LoRaWAN


RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. СПРАВОЧНЫЕ СТАТЬИ УКАЗАТЕЛЬ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤


Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤


Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤


Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤


5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP


Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>


Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF


Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.


RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования ИУ на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебник по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, микросхема индуктивности, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СПРАВОЧНЫЙ КОД ИСТОЧНИКА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды


* Общая информация о здоровье населения *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: Не трогай его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB



СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ


RF Wireless Учебники



Датчики разных типов


Поделиться страницей

Перевести страницу

Как работает радио | HowStuffWorks

Допустим, вы пытаетесь построить радиовышку для радиостанции 680 AM.Он передает синусоидальную волну с частотой 680 000 герц. За один цикл синусоидальной волны передатчик будет перемещать электроны в антенне в одном направлении, переключать и тянуть их назад, переключать и выталкивать их, переключать и снова перемещать их обратно. Другими словами, электроны будут менять направление четыре раза в течение одного цикла синусоидальной волны. Если передатчик работает на частоте 680 000 Гц, это означает, что каждый цикл завершается за (1/680 000) 0,00000147 секунд. Четверть этого показателя равна 0.0000003675 секунд. Со скоростью света электроны могут пройти 0,0684 мили (0,11 км) за 0,0000003675 секунды. Это означает, что оптимальный размер антенны для передатчика на частоте 680 000 герц составляет около 361 фута (110 метров). Поэтому радиостанциям AM нужны очень высокие башни. С другой стороны, для сотового телефона, работающего на частоте

0000 (900 МГц), оптимальный размер антенны составляет около 8,3 см или 3 дюйма. Вот почему сотовые телефоны могут иметь такие короткие антенны.

Вы могли заметить, что антенна AM-радио в вашей машине не имеет длины 300 футов, а всего пару футов в длину.Если бы вы сделали антенну длиннее, она бы принимала лучше, но AM-станции настолько сильны в городах, что не имеет особого значения, если ваша антенна оптимальной длины.

Вы можете задаться вопросом, почему, когда радиопередатчик что-то передает, радиоволны хотят распространяться в пространстве вдали от антенны со скоростью света. Почему радиоволны могут преодолевать миллионы миль? Почему у антенны нет магнитного поля вокруг нее, рядом с антенной, как вы видите с проводом, прикрепленным к батарее? Один простой способ думать об этом таков: когда ток входит в антенну, он действительно создает магнитное поле вокруг антенны.Мы также видели, что магнитное поле создает электрическое поле (напряжение и ток) в другом проводе, расположенном рядом с передатчиком. Оказывается, в космосе магнитное поле, создаваемое антенной, индуцирует электрическое поле в космосе. Это электрическое поле, в свою очередь, индуцирует другое магнитное поле в пространстве, которое индуцирует другое электрическое поле, которое индуцирует другое магнитное поле, и так далее. Эти электрические и магнитные поля (электромагнитные поля) индуцируют друг друга в пространстве со скоростью света, распространяясь наружу от антенны.

Для получения дополнительной информации о радио и связанных темах ознакомьтесь со ссылками на следующей странице.

Первоначально опубликовано: 7 декабря 2000 г.

Дизайн печатной платы для снижения электромагнитных помех в продуктах Интернета вещей | 2020-07-24

Все большее число производителей добавляют или модернизируют беспроводные технологии в новые или существующие продукты. Эти продукты обычно включают мобильные, бытовые, промышленные, научные и медицинские устройства. Этот переход к «всему беспроводному» идет полным ходом, и вместе с ним возникают проблемы с EMI.То есть электромагнитные помехи от самого продукта создают помехи чувствительным бортовым приемникам сотовой связи, GPS / GNSS и Wi-Fi / Bluetooth. Это называется «платформа» или самоинтерференция, и это стало большой проблемой для производителей.

Беспроводные самоинтерференции

Большинство современных цифровых продуктов создают большое количество встроенных радиочастотных гармонических «шумов» (EMI). Хотя это цифровое переключение обычно не беспокоит саму цифровую схему, та же самая гармоническая энергия от цифровых часов, высокоскоростных шин данных и, особенно, бортовых импульсных источников питания DC-DC может легко создать гармонические помехи в 600 до диапазонов сотовых телефонов 850 МГц и даже до диапазонов GPS / GNSS 1575 МГц, вызывая «потерю чувствительности» приемника (снижение чувствительности приемника).

Чтобы использовать различные услуги мобильной связи, производители должны пройти очень строгие тесты на чувствительность приемников и соответствие мощности передатчика в соответствии со стандартами CTIA (Ассоциация производителей сотовой связи). Эти встроенные цифровые электромагнитные помехи и, как следствие, снижение чувствительности приемника часто задерживают выпуск продукции на недели или месяцы.

Широкополосные и узкополосные помехи

Двумя распространенными типами высокочастотных гармонических сигналов, которые могут мешать чувствительным приемникам, являются узкополосный и широкополосный.На рисунке 1 показана разница в диапазоне от 1 до 1500 МГц. Как правило, DC-DC преобразователи или шум шины данных / адреса будут выглядеть как очень широкий сигнал с несколькими резонансными пиками (фиолетовая кривая), в то время как кварцевые генераторы или высокоскоростные часы будут отображаться как серия узких всплесков (голубая кривая). . Широкополосные источники легче наблюдать, если перевести анализатор спектра в режим «Max Hold». Если продукт не разработан с учетом электромагнитных помех, оба этих типа сигналов могут излучать или проводить высокочастотную энергию в мобильный телефон, GPS или другие беспроводные диапазоны.(См. Ссылку 1 для получения дополнительной информации о характеристиках самогенерируемых электромагнитных помех на уровне платы.)

Рис. 1 Существует два общих типа высокочастотных гармоник; широкополосный (фиолетовый след) и узкий (голубой след). В этом примере мы рассматриваем диапазон от 1 до 1500 МГц, чтобы в целом охарактеризовать профиль спектрального излучения преобразователя постоянного тока (фиолетовая кривая) и тактового сигнала Ethernet (голубая кривая). Минимальный уровень окружающего шума обозначен желтой кривой внизу.Оба источника электромагнитных помех потенциально могут вызвать помехи в диапазонах сотовой связи и GPS в США от 600 до 850 МГц (обозначенных областью, обведенной белым кружком). Гармоники Ethernet имеют пики, которые более чем на 40 дБ превышают уровень окружающего шума в сотовой сети. группа.

Платформенные (или самогенерируемые) источники электромагнитных помех

Обычно есть две основные области, на которых бортовые источники энергии могут подключаться к антенне приемника или беспроводному модулю и вызывать потерю чувствительности приемника (см. Рисунок 2) :

Рис.2 Типичный продукт Интернета вещей, показывающий два основных пути связи: излучаемый и проводимый.

1. Встроенные источники энергии, такие как преобразователи постоянного тока в постоянный, адресные шины и шины данных, а также другие цифровые сигналы с резкими краями, которые могут проводить или передавать эти электромагнитные помехи непосредственно на беспроводные модули или их антенны.

2. Присоединенные кабели ввода / вывода или силовые кабели, которые действуют как «излучающие конструкции» (антенны), которые передают эту самогенерируемую радиочастотную энергию непосредственно на бортовые или присоединенные беспроводные антенны.

Очень часто электромагнитные (EM) поля связаны непосредственно внутри платы из-за плохого стека, плохого функционального разделения схемы (RF, цифровое преобразование мощности) или плохой маршрутизации сигнала / мощности.Также очень возможно, что паразитные электромагнитные поля просто попадают прямо в антенну. Это также может быть комбинация того и другого.

Проектирование плат для ПК с низким уровнем электромагнитных помех

Если вы разрабатываете продукты Интернета вещей, плохая конструкция печатной платы может вызвать бесконечные задержки из-за того, что встроенные источники энергии нарушают работу чувствительных цепей приемника, что приводит к несоблюдению требований сотовой связи. Приемники GPS и Wi-Fi также могут потерять чувствительность.

Есть много факторов, которые способствуют плохому дизайну EMI на платах ПК.К ним относятся:

1. Смешивание зашумленных схем, таких как преобразование мощности и двигателя, с цифровыми и чувствительными аналоговыми схемами

2. Расположение драйверов тактовой частоты слишком близко к краям платы или вблизи чувствительных схем

3. Плохая трассировка трассировки, приводящая к перекрестным помехам

4. Следы тактовых импульсов (или высокоскоростные) поверх зазоров / прорезей в плоскости возврата

5. И, прежде всего, неправильные наложения слоев

Я уже обращался к пересекающимся следам тактовых импульсов через зазоры в плоскости возврата ( Ссылки 2 и 3).Однако исправление этого последнего элемента, касающегося наложения слоев, обычно исправляет множество недостатков, включая многие другие элементы в списке.

Большинство из нас, инженеров-электриков, неправильно учили, как постоянный и переменный ток работают в сосредоточенных или распределенных (линиях передачи) цепях. Прежде чем мы поймем, как сигналы распространяются в печатных платах, мы должны сначала понять физику.

Нас всех, вероятно, учили (или, по крайней мере, это подразумевалось), что «ток» — это поток электронов в меди.Хотя это верно для чистых цепей постоянного тока, как только мы начинаем рассматривать переменный ток (по крайней мере, выше 10–50 кГц), энергия сигнала фактически распространяется в виде электромагнитных волн в диэлектрическом пространстве между медными дорожками и плоскостью отражения. Теперь нам нужно думать о медных дорожках как о «волноводах», а не о цепях, несущих электронный ток. Это делает жизненно важным создание непрерывного обратного пути для электромагнитной волны, в противном случае мы получим утечку поля (перекрестные помехи или связь) между различными функциями схемы.

Физика распространения сигналов

Во-первых, рассмотрим, как конденсаторы, по-видимому, позволяют потоку электронов. В конце концов, разве не так работают развязывающие конденсаторы? Ссылаясь на рисунок 3, если мы подключим батарею к конденсатору, любые положительные заряды, приложенные к верхней пластине, будут отталкивать положительные заряды на нижней пластине, оставляя отрицательные заряды. Если бы мы подключили к конденсатору источник переменного тока, могло бы показаться, что ток течет через диэлектрик — это казалось невозможным.Джеймс Максвелл назвал это «током смещения», когда положительные заряды просто вытесняют положительные заряды на противоположной пластине, оставляя отрицательные заряды, и наоборот. Этот ток смещения определяется как dE / dt (изменение электрического поля со временем).

Рис. 3 Концепция тока смещения через конденсатор.

).Конечно, существуют облака свободных электронов, но они медленно перемещаются от молекулы к молекуле. Это называется током проводимости, и мы бы измерили его с помощью амперметра. Ток проводимости связан с тангенциальной составляющей B-поля, то есть rot B = J.

Однако влияние одного электрона в молекуле меди на его соседа (и по линии передачи) распространяется со скоростью ЭМ поля в диэлектрическом материале. Другими словами, покачивайте один электрон на одном конце микрополоски, и он покачивает следующий, который покачивает следующий, и так далее, пока не покачнет последний на конце.Это покачивание называется изгибом электронного поля и может рассматриваться как игрушка Колыбель Ньютона, механическая аналогия, когда первый шар поднимается и выпускается, затем ударяется по следующему мячу и т. Д., И в конечном итоге он отрывается от конца. мяч.

Как распространяются цифровые сигналы

Рассмотрим цифровой сигнал с волновым фронтом, движущимся примерно с половинной скоростью света (примерно 6 дюймов / нс в диэлектрике FR4) по простой микрополоске по соседней плоскости отражения, как показано на рисунке 4.

Фиг.4 Цифровой сигнал (электромагнитная волна) проходит через диэлектрическое пространство между микрополоской и плоскостью отражения примерно с половинной скоростью света (~ 6 дюймов / нс) в диэлектрике FR-4.

Следующая реализация заключается в том, что электромагнитное поле цифрового сигнала распространяется в диэлектрическом пространстве, а не в меди! Медь просто «направляет» электромагнитную волну (ссылки 5 и 6).

Когда сигнал (электромагнитная волна) сначала применяется между микрополосковой полосой и плоскостью отражения, он начинает распространяться по линии передачи.Существует комбинация тока проводимости и тока смещения (через диэлектрик).

Все волнующие «электромагнитные помехи» происходят на фронте электромагнитной волны. В любой момент времени электрическое поле за фронтом начальной волны стабильно при любом приложенном напряжении в данный момент, а электрическое поле перед фронтом начальной волны равно нулю. Время быстрого нарастания или спада сигнала содержит всю энергию гармоник, и это то, что генерирует электромагнитные помехи.

Если импеданс нагрузки равен характеристическому импедансу линии передачи, то отражения ЭМ волны назад к источнику не будет. Однако, если есть несоответствие, будут отраженные электромагнитные поля, распространяющиеся обратно к источнику. В действительности, большинство цифровых сигналов будет иметь несколько отражений, одновременно перемещающихся вперед и назад по линии передачи. Переходная зона (время нарастания или спада) этих распространяющихся волн будет производить EMI (Ссылка 5).

Правила для линий передачи

Теперь, понимая, как цифровые сигналы перемещаются в печатных платах, есть два очень важных принципа, когда дело доходит до конструкции печатной платы:

1. Каждая трасса сигнала и мощности (или плоскость) на печатной плате должна считаться линией передачи.

2. Распространение цифрового сигнала в линиях передачи на самом деле представляет собой движение электромагнитных полей в пространстве между медной дорожкой и плоскостью отражения.

Чтобы построить линию передачи, мы должны иметь два смежных куска металла, чтобы захватывать или сдерживать поле.Например, это может быть микрополоска над смежной плоскостью возврата, полосковая линия, смежная с плоскостью возврата, или трасса (или плоскость) мощности, смежная с плоскостью возврата. Размещение нескольких сигнальных уровней между плоскостями питания и возврата приведет к реальным проблемам EMI для быстрых сигналов, а также к связыванию переходных процессов шины питания с сигналами. Соблюдение этих двух правил диктует наложение слоев!

Другими словами, каждая трасса сигнала или мощности (маршрутизируемая мощность) должна иметь смежную плоскость возврата, а все плоскости питания должны иметь смежную плоскость возврата.Несколько возвратных плоскостей должны быть связаны вместе массивом сшивающих переходных отверстий (Ссылка 7).

Разрыв, такой как зазор или щель, в обратном пути для тока проводимости может вызвать утечку некоторой части энергии сигнального поля в диэлектрическое пространство, что приведет к краевому излучению от платы и перекрестной связи с другими цепями через переходная муфта. Это также происходит, когда мы пропускаем сигнал через несколько заземляющих опорных плоскостей или плоскостей питания, если нет смежных сшивающих через или сшивающих конденсаторов (для подключения обратных плоскостей к плоскостям питания).

Структура стека с низким уровнем электромагнитных помех

Структура стека является ключом к разработке платы с низким уровнем электромагнитных помех.

Типичный четырехуровневый дизайн: один четырехуровневый стек, который часто встречается, показан на рисунке 5. Он, вероятно, работал нормально в 1990-х — начале 2000-х, но с сегодняшними гораздо более быстрыми и смешанными технологиями с тактовой частотой более 50 МГц, это может быть рецептом катастрофы EMI. С этим связаны две проблемы: нижний сигнальный слой привязан к плоскости питания, а плоскости питания и заземления находятся слишком далеко друг от друга.

Рис. 5 Этот очень распространенный, но некачественный четырехслойный стек — это рецепт катастрофы, связанной с электромагнитными помехами!

За некоторыми исключениями (например, некоторые DDR RAM используют Vtt в качестве плоскости возврата) сигналы используют землю в качестве пути возврата. Использование плоскости питания в качестве обратного пути очень опасно для электромагнитных помех, потому что обратные токи могут протекать между плоскостями питания и земли, когда дорожки сигнала меняют слои. Эти токи должны проходить через разделительные конденсаторы, которые имеют низкий импеданс в лучшем случае менее 50 МГц.

Ниже представлены две идеи для стекирования печатных плат, обеспечивающих хорошее управление обратным трактом.

Один хороший стек из четырех слоев платы для улучшения электромагнитных помех показан на рисунке 6. Вместо уровня мощности мы используем либо маршрутизируемую, либо переливаемую мощность вместе с сигналами на уровнях 2 и 3. Таким образом, каждая трасса сигнал / мощность примыкает к обратному самолету. Кроме того, легко маршрутизировать сигналы между двумя слоями, если две возвратные плоскости соединены вместе массивом сшивающих переходных отверстий.Если вы проведете ряд сшивающих переходных отверстий по периметру (скажем, каждые 5 мм), вы получите клетку Фарадея. Одно предостережение заключается в том, что в верхней плоскости заземления (со стороны компонентов) часто требуется много отверстий для очистки выводов компонентов. Убедитесь, что между этими отверстиями есть медь, чтобы избежать образования длинных промежутков.

Рис. 6 Хороший стек из четырех слоев платы для улучшения электромагнитных помех с отражающими плоскостями на внешних слоях.

Если, с другой стороны, вы предпочитаете иметь доступ к сигнальным и маршрутизируемым / переливаемым трассам мощности, вы можете просто поменять местами пары слоев, так чтобы два слоя возвратной плоскости находились посередине, а два сигнальные слои расположены вверху и внизу, с направленным питанием и достаточными развязывающими ограничителями, а не в плоскости питания (см. рисунок 7).

Рис. 7 Хороший стек из четырех слоев платы для улучшения электромагнитных помех с отражающими плоскостями на внутренних слоях.

Для обеих четырехслойных конструкций вы хотите запустить массив сшивающих переходных отверстий, соединяющих две возвратные плоскости на расстоянии примерно 5-10 мм друг от друга, максимум. Это четверть диапазона длин волн для частотных составляющих в диапазоне 10 ГГц.

Типичный шестиуровневый дизайн: Еще один стек, который я часто вижу, — это шестиуровневый дизайн (см. Рисунок 8). Опять же, здесь есть две проблемы: два нижних сигнальных уровня относятся к плоскости питания, а плоскости питания и заземления не являются смежными и находятся слишком далеко друг от друга.

Рис. 8 Очень распространенная, но плохая EMI, шестиуровневая конструкция стека. Сигнальные уровни 4 и 6 относятся к мощности, в то время как плоскости возврата и мощности не являются смежными, а между ними находятся два сигнальных уровня. Это объединит переходные процессы мощности на этих двух сигнальных слоях.

И снова у нас есть сигналы, относящиеся к мощности, поэтому существует разрыв обратного пути, когда сигналы меняют плоскости возврата. Как и в четырехуровневой схеме (рис. 5), плоскости питания и возврата слишком далеко друг от друга и теперь разделены двумя сигнальными слоями.Любые переходные процессы в электросети будут перекрестно взаимодействовать в диэлектрических слоях, попутно связываясь с любыми сигнальными дорожками на слоях 3 и 4.

Как предложенные выше четырех-, так и шестислойные конструкции платы (рис. 6, 7 и 9) соответствуют двум основным правилам, которые обеспечивают хорошую конструкцию обратного тракта. Все многократные возвратные плоскости должны быть сшиты вместе массивом переходных отверстий от 5 до 10 мм.

Рис. 9 Усовершенствованная конструкция стека платы из шести слоев. Существуют и другие итерации, которые будут работать при соблюдении двух основных правил проектирования.

Конечно, есть еще много итераций по созданию правильных пар линий передачи между плоскостью сигнала и возврата или плоскостью питания и возврата. Рик Хартли предлагает отличный двухдневный семинар по печатной плате и дизайну стека (Ссылка 8).

А как насчет двухслойных плат? Просто подайте сигналы и направьте питание на уровень 1 и используйте плоскость возврата на уровне 2. Когда сигналы должны пересекаться под дорожкой, короткие пути «пересечения снизу» могут быть проложены в нижней заземляющей плоскости.Это действительно полтора слоя маршрутизации.

Разбиение на разделы и маршрутизация

В этом разделе рассматривается разделение участков схемы, маршрутизация высокоскоростных трасс и некоторые другие методы компоновки, помогающие снизить EMI. Помимо правильного наложения слоев, следующим по важности соображением при размещении схемы на вашей плате является разделение функций схемы, таких как цифровые, аналоговые, преобразование мощности, ВЧ, управление двигателем или другие схемы большой мощности.

Во-первых, мы должны понять и визуализировать, как протекают обратные токи и как электромагнитные поля распределяются по трассам высокоскоростных цепей.На частотах ниже примерно 50 кГц обратные токи имеют тенденцию следовать по пути наименьшего сопротивления. Таким образом, они имеют тенденцию проходить кратчайшее резистивное расстояние между источником и нагрузкой, что моделируется зеленой зоной на рисунке 10.

Рис. конец. Цвета представляют распределение обратного тока, смоделированное на частоте 1 кГц. Изображение предоставлено Keysight Technologies.

На частотах выше 50–100 кГц возвратные токи имеют тенденцию следовать по пути наименьшего импеданса из-за эффектов взаимной связи между сигнальным и обратным путями.Таким образом, они имеют тенденцию проходить прямо под трактом прохождения сигнала между источником и нагрузкой, как показано зеленой областью на рисунке 11.

Рис. 11 Распределение поля обратного тока, моделируемое на частоте 1 МГц. Изображение предоставлено Keysight Technologies.

Теперь вы можете понять, почему аналоговые схемы должны располагаться подальше от цифровых или других схем с шумом. Мы должны не допускать смешивания этих «растянутых» обратных токов с обратными токами от зашумленных схем.Вот почему так важно разделение.

Чтобы избежать связи электромагнитных полей (сигналов) и перекрестных помех, мы не должны позволять полям смешиваться в одном и том же диэлектрическом пространстве. На рисунке 12 показан один из примеров разделения основных функций схемы. Конечно, это становится более сложной задачей, когда размер платы уменьшается. Генри Отт также описывает эту концепцию в ссылке 10.

Рис. 12 Один из примеров практического разделения функций схемы для продукта IoT.

Разделение на разделы особенно важно, когда речь идет о проектах со смешанными сигналами, такими как комбинация аналогового и цифрового или беспроводного и цифрового. Многие из моих клиентов сочетают беспроводную связь с цифровой обработкой, а иногда и с аналоговой (например, усилители звука или видео). Для небольших мобильных устройств или устройств IoT важность адекватного разделения функций схемы становится обязательной, чтобы исключить влияние токов цифрового переключения на чувствительные приемники.

Зная, что возвратные низкочастотные сигналы имеют тенденцию к большему распространению, мы можем видеть, что любые аналоговые или низкочастотные схемы должны быть отделены от цифровых схем, схем преобразования мощности или схем контроллера двигателя.Аналогичным образом, чувствительные схемы радиочастотного приемника, такие как устройства GPS, сотовой связи или Wi-Fi, также должны быть отделены от цифровых схем, схем преобразования энергии или контроллера двигателя.

Концепцию разделения легко понять, но на самом деле ее реализация может быть сложной. Примером могут служить часы с маршрутизацией. Вероятно, мы не хотим использовать тактовые импульсы Ethernet и USB повсюду. Таким образом, одним из важных аспектов было бы размещение этих функций ввода-вывода как можно ближе к связанным с ними разъемам, как показано на рисунке 12.

Обычно мы предпочитаем размещать импульсный источник питания (SMPS) вдали от чувствительных радиочастотных или аналоговых схем. Однако в некоторых случаях имеет смысл разместить схему SMPS ближе к источнику питания. Тем не менее, жизненно важно, чтобы все схемы SMPS работали на одном слое со смежной плоскостью возврата. (Рекомендация: избегайте расположения схемы SMPS слишком близко к беспроводным модулям или схемам, особенно антеннам.)

На рисунке 12 распределение мощности обозначено синими линиями.Фактически, распределение мощности на реальных платах, вероятно, будет представлять собой комбинацию плоскостей питания (обычно 3,3 В) и многоугольников питания или проложенных более широких дорожек для других требуемых шин питания. Это распределение мощности также должно иметь смежную плоскость возврата, чтобы сдерживать любые переходные поля из-за токов переключения «отскока земли».

Принципиальная схема РЧ-передатчика и приемника

Реализация наших проектов Беспроводная связь всегда делает ее привлекательной, а также расширяет диапазон, в котором ею можно управлять.Начиная с использования обычного ИК-светодиода для беспроводного управления на короткие расстояния до ESP8266 для глобального управления HTTP, существует множество способов управления чем-либо по беспроводной сети. В этом проекте мы узнаем, как создавать беспроводные проекты с использованием радиочастотного модуля 433 МГц. Эти модули дешевы по своим функциям и легко доступны. Их можно использовать как автономный передатчик и приемник, или взаимодействовать с MCU / MPU, такими как Arduino или Raspberry Pi.

Здесь мы изучим основы RF-модуля и как использовать его в качестве автономного радиопередатчика и приемника .Здесь мы объяснили схему RF-передатчика и приемника , управляя светодиодами по беспроводной сети с помощью RF.

Необходимые материалы:

  • ВЧ передатчик и приемник 433 МГц
  • Микросхема декодера HT12D
  • HT12E ИС кодировщика
  • Кнопки (3 шт.)
  • Светодиоды (3 шт.)
  • Резистор 1 МОм, 47 кОм и 470 Ом
  • 7805 Регулятор напряжения
  • Батарея 9 В (2 шт.)
  • Хлебная доска (2 шт.)
  • Соединительный провод

Модуль РЧ передатчика и приемника 433 МГц:

Прежде чем приступить к проекту, позвольте мне дать краткое введение в эти радиочастотные модули.Термин RF означает « Радиочастота ». Модуль радиочастотного приемопередатчика всегда будет работать в паре, то есть ему необходимы передатчик и приемник для отправки и отправки данных. Передатчик может только посылать информацию, а получатель — только получать, поэтому данные всегда можно отправлять с одного конца на другой, а не наоборот.

Модуль передатчика состоит из трех контактов, а именно Vcc, Din и земли , как показано выше. Вывод Vcc имеет широкий диапазон входного напряжения от 3 В до 12 В.Передатчик потребляет минимальный ток 9 мА и может достигать 40 мА во время передачи. Центральный контакт — это контакт данных, на который отправляется передаваемый сигнал. Затем этот сигнал модулируется с помощью ASK (амплитудной манипуляции) и затем отправляется в эфир с частотой 433 МГц. Скорость, с которой он может передавать данные, составляет около 10 Кбит / с.

Модуль приемника имеет четыре контакта, а именно Vcc, Dout, Linear out и Ground , как показано выше. На вывод Vcc должен подаваться регулируемый источник питания 5 В.Рабочий ток этого модуля составляет менее 5,5 мА. Контакты Dout и Linear out закорочены для приема сигнала 433 МГц по воздуху. Затем этот сигнал демодулируется для получения данных и отправляется через вывод данных.

Проверьте другие наши проекты с помощью пары RF:

Потребность в кодировщиках и декодерах:

Радиочастотные модули могут также работать без модулей кодировщика и декодера. Просто включите оба модуля с соответствующим напряжением, указанным выше.4 = 16) 16 различных комбинаций входов и выходов. Это 18-контактные ИС, которые могут работать от входного источника питания от 3 до 12 В. Как было сказано, у них есть 4 бита данных и 8 бит адресов, эти 8 бит адреса должны быть установлены одинаковыми как на кодере, так и на декодере, чтобы заставить их работать как пару.

Принципиальная схема РЧ передатчика и приемника:

Полная принципиальная схема, включая передатчик и приемник для этого проекта, показана на изображениях ниже.

На рисунках ниже показана схема радиочастотного передатчика с макетной платой:

И ниже показаны схемы приемника RF с макетной платой:

Как вы можете видеть, схема радиочастотного передатчика состоит из микросхемы кодировщика, а схема радиочастотного приемника состоит из микросхемы декодера .Поскольку передатчику не требуется регулируемое напряжение 5 В, мы запитали его напрямую от батареи на 9 В. В то время как на стороне приемника мы использовали стабилизатор напряжения 7805 + 5V для регулирования 5V от батареи 9V.

Обратите внимание, что биты адреса с A0 по A7 на ИС кодера и декодера заземлены. Это означает, что они оба хранятся по адресу 0b00000000. Таким образом, у них обоих один и тот же адрес, и они будут действовать как пара.

Контакты данных с D8 по D11 подключены к кнопкам на стороне энкодера и к светодиодам на стороне декодера.При нажатии кнопки на стороне кодировщика информация будет передана на декодер, и соответствующий индикатор будет переключен.

Работа светодиодов с радиочастотным управлением:

Я построил схемы на двух отдельных макетных платах, питаемых от отдельной 9-вольтовой батареи. Когда вы их построите, они должны выглядеть примерно так, как показано на рисунке ниже.

Включите обе макетные платы, и вы должны заметить, что светодиоды начнут светиться.Теперь нажмите любую кнопку на макете передатчика, и соответствующий светодиод в цепи приемника погаснет.

Это связано с тем, что контакты кнопки (D8-D11) подтягиваются внутри микросхемой энкодера. Следовательно, все три светодиода будут светиться, и когда мы нажимаем кнопку, вывод данных подключается к земле, и поэтому соответствующий светодиод на стороне приемника будет выключен.

Полную работу можно увидеть на видео , приведенном ниже . Однако я использовал только 3 светодиода для демонстрационных целей, вы также можете использовать четыре.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *