Süperheterodin alıcı

Bir süperheterodin alıcısı , giriş radyo sinyalini, yayın istasyonuna bağlı olarak farklı bir frekansa sahip orijinal radyo sinyalinden daha kolay çalışılabilen sabit bir ara frekansa (IF) dönüştürmek için sinyal karıştırmayı kullanır. IF sinyali daha sonra bir IF amplifikatör şeridi tarafından güçlendirilir ve ardından ses sinyalini hoparlöre güç veren bir ses amplifikatörüne veren bir detektöre beslenir. Bu yazıda, bir blok diyagram yardımıyla bir Süperheterodin AM alıcısının veya süperhetin çalışmasını kısaca öğreneceğiz.

Günümüzde bulunan çoğu AM alıcısı süperheterodin tipindedir çünkü Orta Frekans (IF) aşamalarında yüksek seçicilik filtrelerinin kullanımına izin verirler ve IF aşamasındaki filtreler nedeniyle yüksek hassasiyete sahiptirler (dahili ferrit çubuk antenler kullanılabilir). istenmeyen RF sinyallerinden kurtulmalarına yardımcı olur. Ayrıca, amplifikatörlerde otomatik kazanç kontrolünün kullanılması ve kullanım kolaylığı nedeniyle yüksek kazanç, iyi güçlü sinyal yanıtı sağlayan IF amplifikatör şeridi (yalnızca ses seviyesini, güç anahtarını ve ayar düğmesini kontrol eder).

Süperheterodin AM Alıcısının Blok Şeması

Nasıl çalıştığını anlamak için aşağıda gösterilen Süperheterodin AM Alıcı Blok Şemasına bir göz atalım.

Gördüğünüz gibi blok diyagramın 11 farklı aşaması vardır, her aşamanın aşağıda açıklanan belirli bir işlevi vardır.

1. RF Filtresi: İlk blok, iki amaca hizmet eden ferrit çubuk anten bobini ve değişken kapasitör kombinasyonudur - RF bobine indüklenir ve paralel kapasitör, ferrit antenler bobin ve kapasitör istasyonun taşıyıcı frekansına eşittir - bu şekilde alıcının giriş filtresi görevi görür.
2. Heterodin Yerel Osilatör: İkinci blok, yerel osilatör (LO) olarak da bilinen heterodindir. Yerel osilatörün frekansı ayarlanır, böylece RF sinyalinin frekansı ile LO frekansının toplamı veya farkı alıcıda kullanılan IF'ye eşittir (genellikle yaklaşık 455 kHz).
3. Mikser: Üçüncü blok, karıştırıcıdır, RF sinyali ve LO sinyali, istenen IF'yi üretmek için karıştırıcıya beslenir. Yaygın AM alıcılarında bulunan mikserler, toplamı, LO ve RF frekanslarının farkını ve LO ve RF sinyallerini kendileri verir. Çoğu zaman basit transistörlü radyolarda, heterodin ve mikser tek bir transistör kullanılarak yapılır. Daha yüksek kaliteli alıcılarda ve TCA440 gibi özel entegre devreler kullananlarda, bu aşamalar ayrıdır ve mikserin yalnızca toplam ve fark frekanslarını çıkarması nedeniyle daha hassas bir alım sağlar. Bir transistörlü LO-karıştırıcıda, transistör bir ortak tabanlı Armstrong osilatörü olarak çalışır ve rezonans devresinin bobininden ayrı olarak ferrit çubuk üzerine sarılmış bir bobinden alınan RF tabana beslenir.Anten rezonans devresinin rezonans frekansından farklı frekanslarda, düşük empedans sunar, bu nedenle, anten devresinin paralel rezonans tipinde olması nedeniyle, taban LO sinyali için topraklanmış kalır, ancak giriş sinyali için topraklanmış değildir rezonanstan, rezonans frekansında neredeyse sonsuz empedans).
4. Birinci IF Filtresi: Dördüncü blok, ilk IF filtresidir. Çoğu AM alıcısında, karıştırıcı transistörün toplayıcısına IF frekansına eşit rezonans frekansı ile yerleştirilmiş bir rezonans devresidir. Amacı IF frekansından farklı bir frekansa sahip tüm sinyalleri filtrelemektir çünkü bu sinyaller istenmeyen karıştırma ürünleridir ve dinlemek istediğimiz istasyonun ses sinyalini taşımaz.
5. İlk IF Amplifikatörü: Beşinci blok, ilk IF amplifikatörüdür. Her IF aşamasında 50 ila 100'lük kazançlar, kazanç çok yüksekse, distorsiyon meydana gelebilir ve kazanç çok yüksekse, IF filtreleri birbirine çok yakınsa ve uygun şekilde korumalı değilse, parazitik salınım meydana gelebilir. Amplifikatör, demodülatörden gelen AGC (Otomatik Kazanç Kontrolü) voltajı ile kontrol edilir. AGC, aşama kazancını düşürerek, giriş sinyali genliğinden bağımsız olarak çıkış sinyalinin kabaca aynı olmasına neden olur. Transistör AM alıcılarında, AGC sinyali çoğunlukla tabana beslenir ve negatif bir voltaja sahiptir - NPN transistörlerinde baz öngerilim voltajını düşürür, kazancı azaltır.
6. İkinci IF Filtresi: Altıncı blok, ikinci IF filtresidir, tıpkı birincisi gibi, transistörün kollektörüne yerleştirilmiş bir rezonans devresidir. Yalnızca IF frekansı sinyallerine izin vererek seçiciliği geliştirir.
7. İkinci IF Amplifikatörü: Yedinci blok, ikinci IF amplifikatörüdür, pratikte ilk IF amplifikatörü ile aynıdır, ancak AGC tarafından kontrol edilmemesi dışında, çok fazla AGC kontrollü aşamaya sahip olması distorsiyonu artırır.
8. Üçüncü IF Filtresi: Sekizinci blok, üçüncü IF filtresidir, tıpkı birinci ve ikinci blok gibi, transistörün kollektörüne yerleştirilmiş bir rezonans devresidir. Yalnızca IF frekansı sinyallerine izin vererek seçiciliği geliştirir. IF sinyalini dedektöre besler.
9. Dedektör: Dokuzuncu blok, genellikle bir germanyum diyot veya diyot bağlı bir transistör şeklindeki dedektördür. IF'yi düzelterek AM'yi demodüle eder. Çıkışında, bir direnç-kapasitör düşük geçiş filtresi tarafından filtrelenen güçlü bir IF dalgalanma bileşeni vardır, bu nedenle yalnızca AF bileşeni kalır, ses amplifikatörüne beslenir. Ses sinyali, normal bir DC güç kaynağında olduğu gibi, AGC voltajını sağlamak için ayrıca filtrelenir.
10. Ses Yükseltici: Onuncu blok ses yükselticisidir; ses sinyalini yükseltir ve hoparlöre iletir. Dedektör ve ses yükselticisi arasında bir ses kontrol potansiyometresi kullanılır.
11. Hoparlör: Son blok, kullanıcıya ses çıkışı sağlayan hoparlördür (genellikle 8 ohm, 0,5 W). Hoparlör bazen, kulaklıklar takıldığında hoparlörün bağlantısını kesen bir kulaklık jakı aracılığıyla ses amplifikatörüne bağlanır.

Süperheterodin AM Alıcı Devresi

Şimdi, bir Süperheterodin Alıcının temel işlevselliğini biliyoruz, Süperheterodin Alıcının tipik bir devre şemasına bir göz atalım. Aşağıdaki devre, Sony'nin TR830 süper hassas transistörü kullanılarak yapılmış basit bir transistörlü radyo devresinin bir örneğidir.

Devre ilk bakışta karmaşık görünebilir, ancak daha önce öğrendiğimiz blok diyagramla karşılaştırırsak basitleşir. Öyleyse, çalışmasını açıklamak için devrenin her bölümünü ayıralım.

Anten ve mikser - L1 ferrit çubuk antendir, paralel olarak C2-1 ve C1-1 değişken kapasitörlü bir rezonans devresi oluşturur. İkincil sargı, karıştırıcı transistör X1'in tabanına bağlanır. LO sinyali, C5 ile LO'dan yayıcıya beslenir. IF çıkışı kollektörden IFT1 tarafından alınır, bobin kollektör üzerine otomatik transformatör tarzında vurulur, çünkü rezonans devresi doğrudan kolektör ile Vcc arasına bağlanırsa, transistör devreyi önemli ölçüde yükler ve bant genişliği de olur yüksek - yaklaşık 200kHz. Bu dokunma, bant genişliğini 30kHz'e düşürür.

LO - Standart ortak tabanlı Armstrong osilatörü, C1-2, LO ve RF frekanslarının farkının her zaman 455kHz olması için C1-1 ile birlikte ayarlanır. LO frekansı, C8 serisinde L2 ve C1-2 ve C2-2'nin toplam kapasitansı tarafından belirlenir. L2, toplayıcıdan yayıcıya salınımlar için geri bildirim sağlar. Baz, RF topraklıdır.

X3, ilk IF yükselticisidir. Bir transistör amplifikatörünün tabanını beslemek için bir transformatör kullanmak için, ikincil olanı taban ile önyargı arasına yerleştiririz ve sinyal için devreyi kapatmak için ikincil ve ikincil transformatör arasına bir ayırma kapasitörü koyarız. Bu, sinyali bir bağlantı kapasitöründen doğrudan öngerilim dirençlerine bağlı tabana beslemekten daha verimli bir çözümdür.

TM, IF amplifikatörüne akan akımı ölçen bir sinyal gücü ölçerdir, çünkü daha yüksek giriş sinyalleri, daha fazla akımın IF transformatöründen ikinci IF amplifikatörüne akmasına neden olur ve ölçüm cihazının ölçtüğü IF amplifikatör besleme akımını artırır. RF ve elektrik şebekesi uğultusu TM ölçüm cihazının bobinine indüklenebildiğinden, C14, besleme voltajını R9 (ekran dışı) ile birlikte filtreler.

X4 ikinci IF amplifikatörüdür, önyargı R10 ve R11 tarafından sabitlenir, C15 IF sinyalleri için tabanı topraklanır; distorsiyonu azaltmak için negatif geri besleme sağlamak üzere ayrıştırılmamış R12'ye bağlıdır, diğer her şey ilk amfideki ile aynıdır.

D detektördür. IF'yi demodüle eder ve negatif AGC voltajını sağlar. Germanyum diyotlar, ileri voltajları silikon diyotlardan iki kat daha düşük olduğundan, daha yüksek alıcı hassasiyetine ve daha düşük ses bozulmasına neden olduğundan / R13, C18 ve C19 bir PI topolojisi düşük geçişli ses filtresi oluştururken, R7 ise AGC gücünü kontrol eder ve bir AGC voltajını hem IF hem de AF sinyalinden filtreleyen C10'lu alçak geçiren filtre.

X5, ses ön yükselticisidir, R4 sesi kontrol eder ve C22, ek düşük geçişli filtreleme sağlayarak daha yüksek frekanslarda negatif geri besleme sağlar. X6, güç aşamasının sürücüsüdür. S2 ve C20 bir ton kontrol devresi oluşturur - anahtara basıldığında C20 daha yüksek ses frekanslarını toplar ve ham bir alçak geçiren filtre görevi görür, bu erken AM radyolarında önemliydi çünkü hoparlörler çok kötü düşük frekans performansına sahipti ve ses duyuldu " teneke gibi ”. Çıkıştan olumsuz geri besleme, sürücü transistörünün verici devresine uygulanır.

T1, X7'nin tabanına gelen sinyallerin fazına karşı X8'in tabanındaki fazı tersine çevirir, T2, her bir transistörün yarım dalga akım çekimlerini tam bir dalga biçimine döndürür ve daha yüksek transistör amper empedansını (200 ohm) 8 ile eşleştirir. -ohm hoparlör. Bir transistör, giriş sinyali pozitif dalga formundayken ve diğeri dalga formu negatif olduğunda akımı çeker. R26 ve C29, negatif geri besleme sağlayarak bozulmayı azaltır ve ses kalitesini ve frekans yanıtını iyileştirir. J ve SP, kulaklıklar takıldığında hoparlörü kapatacak şekilde bağlanır. Ses amplifikatörü, tüm oda için yeterli olan yaklaşık 100 mW güç sağlar.