Super-regenerativni prijemnik se koristio decenijama, posebno na VHF i UHF, gdje bi mogao ponuditi jednostavnost kola i relativno visok nivo performansi. Ovaj detektor je bio popularan u svojoj verziji s vakuumskom cijevi po prvi put u danima VHF prijema kasnih 1950-ih i ranih 60-ih. Nakon toga, korišten je u jednostavnim krugovima tranzistorske verzije. Ovaj dizajn je bio uzrok zvuka šištanja koji proizvode 27 MHz CB radio. Ovih dana super-regenerativni radio više nije toliko popularan, iako postoji nekoliko aplikacija koje su i dalje zanimljive za savremenike.
Istorija radija
Istorija super-regenerativnog prijemnika može se pratiti do najranijih dana njegovog pronalaska. Godine 1901. Reginald Fessenden je koristio nemoduliran sinusni val u svom prijemniku za ispravljački kristalni detektor.radio signal sa pomakom frekvencije od nosioca radio talasa i od antene.
Kasnije, tokom Prvog svetskog rata, radio-amateri su počeli da koriste radio tehnologiju, koja je obezbedila dovoljan kvalitet prenosa i osetljivost. Inženjer Lucien Levy u Francuskoj, W alter Schottky u Njemačkoj i konačno čovjek zaslužan za superheterodinsku tehniku, Edwin Armstrong, riješili su problem selektivnosti i izgradili prvi radni super-regenerativni radio.
Izmišljen je u eri kada je radio tehnologija bila vrlo jednostavna, a super-regenerativnom prijemniku nedostajale su karakteristike koje se danas uzimaju zdravo za gotovo. Superheterodinski radio prijemnik (superheterodin) u svom punom nazivu - supersonični heterodinski bežični prijemnik, bio je važan korak naprijed u razvoju nauke i tehnologije, iako u početku nije bio u širokoj upotrebi, jer je sadržavao mnogo ventila, cijevi i drugih glomaznih dijelova. Osim toga, radio je u to vrijeme bio veoma skup.
Osnove super prijemnika
Super-regenerativni prijemnik je baziran na jednostavnom regenerativnom radiju. Koristi drugu frekvenciju oscilovanja u ciklusu regeneracije, koja prekida ili prigušuje oscilacije glavne frekvencije. Prigušivanje vibracija obično radi na frekvencijama iznad audio opsega, kao što je 25 kHz do 100 kHz. Tokom rada, kolo ima pozitivne povratne informacije, tako da će čak i mala količina buke uzrokovati oscilaciju sistema.
RF izlaz za pojačalou prijemniku ima pozitivne povratne informacije, tj. dio izlaznog signala vraća se na ulaz u fazi. Svaki prisutni signal će se više puta pojačavati, a to može rezultirati povećanjem jačine signala za faktor od hiljadu ili više. Iako je pojačanje fiksno, nivoi koji se približavaju beskonačnosti mogu se postići korištenjem tehnika povratne sprege kao što je krug zakretne točke super-regenerativnog baterijskog cijevnog prijemnika.
Regeneracija uvodi negativan otpor u strujno kolo i to znači da je ukupni pozitivni otpor smanjen. I, osim toga, s povećanjem pojačanja, selektivnost kruga se povećava. Kada kolo radi sa povratnom spregom tako da oscilator radi dovoljno u području oscilovanja, dolazi do sekundarne oscilacije niske frekvencije. Uništava frekvenciju visokofrekventne vibracije.
Koncept je prvobitno otkrio Edwin Armstrong, koji je skovao termin "super oporavak". A ova vrsta radija se zove super-regenerativni cijevni prijemnik. Ovakva šema se koristila u svim oblicima radija od domaćih radio stanica do televizora, visoko preciznih tjunera, profesionalnih komunikacijskih radija, satelitskih baznih stanica i mnogih drugih. Praktično svi radio stanice, kao i televizije, kratkotalasni prijemnici i komercijalni radiji, koristili su princip superheterodina kao osnovu za rad.
Pogodnosti odašiljača
Superheterodyne radio ima niz prednosti u odnosu na druge oblike radija. Kao rezultat njihovogPrednosti, super-regenerativni tranzistorski prijemnik je ostao jedna od naprednih metoda koje se koriste u radio tehnologiji. I dok druge metode danas dolaze do izražaja, super-prijemnik je još uvijek u širokoj upotrebi s obzirom na karakteristike koje nudi:
- Zatvaranje selektivnosti. Jedna od glavnih prednosti prijemnika je blizina selektivnosti koju nudi.
- Upotrebom filtera fiksne frekvencije, može obezbijediti dobro odsecanje susednih kanala.
- Mogućnost primanja više načina.
- Zbog topologije, ova tehnologija prijemnika može uključivati mnogo različitih tipova demodulatora koji se lako mogu upariti da odgovaraju zahtjevima.
- Primajte signale veoma visoke frekvencije.
Činjenica da super-regenerativni FET prijemnik koristi tehnologiju miješanja znači da se većina obrade prijemnika obavlja na nižim frekvencijama, dozvoljavajući sebi da prima signale visoke frekvencije. Ove i mnoge druge prednosti znače da je prijemnik bio tražen ne samo od početka rada radija, već će takav ostati i dugi niz godina.
Super regenerativni FET prijemnik
Hajde da shvatimo. Princip rada superregenerativnog prijemnika je sljedeći.
Signal koji primi antena prolazi kroz prijemnik i ulazi u mikser. Drugi lokalno generirani signal, koji se često naziva i lokalni oscilator, dovodi se u drugi portmikser i dva signala se miješaju. Kao rezultat, generira se novi signal na zbroju i frekvenciji razlike.
Izlaz se prenosi na takozvanu međufrekvenciju, gdje se signal pojačava i filtrira. Bilo koji od konvertovanih signala koji spadaju u propusni opseg filtera može proći kroz filter i takođe će biti pojačani stepenom pojačala. Signali koji su izvan propusnog opsega filtera bit će odbijeni.
Podešavanje prijemnika se vrši jednostavno promjenom frekvencije lokalnog oscilatora. Ovo mijenja frekvenciju dolaznog signala, signali se pretvaraju i mogu proći kroz filter.
Super regenerativno podešavanje prijemnika
Iako je složeniji od nekih drugih vrsta radija, ima prednost performansi i selektivnosti. Prema tome, podešavanje može efikasnije ukloniti neželjene signale od drugih TRF (podešenih radio frekvencija) postavki ili radio stanica koje su korištene u ranim danima radija.
Osnovni koncept i teorija iza superheterodinskog radija uključuje proces miksanja. Ovo omogućava prijenos signala s jedne frekvencije na drugu. Ulazna frekvencija se često naziva RF ulaz, dok se lokalno generirani signal oscilatora naziva lokalni oscilator, a izlazna frekvencija se naziva međufrekvencija jer se nalazi između RF i audio frekvencija.
Blok dijagram osnovnog jednotranzistorskog super-regenerativnog prijemnika je kako slijedi. ATmikser, trenutna amplituda dva ulazna signala (f1 i f2) se množi, što rezultira izlaznim signalima frekvencija (f1 + f2) i (f1 - f2). Ovo omogućava da se dolazna frekvencija prenese do fiksne frekvencije, gdje se može efikasno filtrirati. Promjena frekvencije lokalnog oscilatora omogućava vam da podesite prijemnik na različite frekvencije. Signali na dvije različite frekvencije mogu se slati u međustepene.
RF podešavanje uklanja jedno i uzima drugo. Kada su signali prisutni, oni mogu uzrokovati neželjene smetnje maskiranjem željenih signala ako se istovremeno pojavljuju u dijelu srednje frekvencije. Često u jeftinim radijima, harmonici lokalnog oscilatora mogu pratiti na različitim frekvencijama, što rezultira promjenom lokalnih oscilatora prilikom podešavanja prijemnika.
Ukupni blok dijagram jednog tranzistorskog super-regenerativnog prijemnika pokazuje glavne blokove koji se mogu koristiti u prijemniku. Složeniji radio uređaji će dodati dodatne demodulatore osnovnom blok dijagramu.
Osim toga, neki ultraheterodinski radio-uređaji mogu imati dvije ili više konverzije za povećanje performansi, dvije ili čak tri konverzije se mogu koristiti za poboljšanje funkcionisanja elemenata kola.
Gdje:
- podešavanje je varijabilno 15pF;
- L "L" induktor nije ništa više od 2-inčne 20 metalne žice savijene u "U" oblik.
FM radio stanice (88-108 MHz) trebaju višeinduktivnost, a donja polovina opsega (otprilike 109-130 MHz) će zahtijevati manje jer je iznad FM opsega.
27MHz automatska kontrola pojačanja
Smatra se da je super-regenerativni prijemnik od 27 MHz izrastao iz ratne potrebe za vrlo jednostavnim jednokratnim uređajem sa visokim pozitivnim povratnim efektom. Rješenje za ovo je bilo omogućiti oscilacijama podešene frekvencije da alternativno rastu i budu potisnute pod kontrolom drugog oscilatora (gašenja) koji radi na nižoj radio frekvenciji. Pozitivnu povratnu informaciju uveo je promjenjivi potenciometar, koji je korišten na sljedeći način.
Signal će se povećati sve dok RF pojačalo ne počne oscilirati. Ideja je bila da se poništi kontrola sve dok ljuljanje ne prestane. Međutim, obično je postojala značajna histereza između položaja i efekta. Povećanje produktivnosti moglo bi se postići samo ako je napredak bio zaustavljen neposredno prije početka oklevanja, što je zahtijevalo vještinu i strpljenje.
U ovom uređaju, podešeno pojačalo počinje da osciluje tokom poluciklusa talasnog oblika oscilatora. Tokom "uključenog" dijela ciklusa blankinga, oscilacija podešenog pojačala raste eksponencijalno od buke kola. Vrijeme potrebno da ove oscilacije dostignu punu amplitudu proporcionalno je Q vrijednosti podešenog kola. Stoga, ovisno o frekvenciji prigušnog generatora, fluktuacije frekvencije signala mogu doseći punu amplitudu (logaritamski način) ili biti srušene(linijski način rada).
Tri glavna tipa super-regenerativnog prijemnika od 27 MHz korišćena su za radio kontrolu modela: prijemnik sa tvrdim ventilom, prijemnik sa mekim ventilom i prijemnik zasnovan na tranzistoru.
Tipični krug prijemnika sa krutim ventilom je prikazan na slici.
Radio krug za opseg 25-150 MHz
U ovom kolu, super-regenerativni prijemnik na opsegu 25-150 MHz sličan je dijagramu kola MFJ-8100.
Prva faza je bazirana na FET tranzistoru spojenom na konfiguraciju zajedničke kapije. Stepen RF pojačala sprečava RF zračenje iz antene u oba kola. Super regenerativni detektor je baziran na tranzistoru spojenom na zajedničku konfiguraciju kapije. Trim prilagođava pojačanje povratne sprege do tačke u kojoj potenciometar pruža glatku kontrolu regeneracije.
Frekvencijski opseg ovog prijemnika je od 100 MHz do 150 MHz. Njegova osjetljivost je manja od 1 µV. Zavojnice su namotane na ram koji se može ukloniti prečnika 12 mm. Naravno, regeneratori i superregeneratori nisu budućnost radio-amatera, ali im je ipak mjesto na suncu.
315MHz uređaj za prijenos
Ovdje je moderni 315 RF super recovery predajnik + modul prijemnika.
Pruža veoma isplativo bežično rešenje sa maksimalnim brzinama prenosa podatakado 4 Kbps. I može se koristiti kao daljinski upravljač, električna vrata, roletne, prozori, utičnice za daljinsko upravljanje, LED daljinski upravljač, stereo daljinski upravljač i alarmni sistemi.
Karakteristike:
- domet prijenosa> 500m;
- osetljivost -103dB, na otvorenim površinama jer radi metodom amplitudske modulacije, osetljivost na šum je veća;
- radna frekvencija: 315,92 MHz;
- radna temperatura: -10 stepeni do +70 stepeni;
- snaga prijenosa: 25mW;
- Veličina prijemnika: 30147 mm Veličina predajnika: 1919 mm.
433 MHz cijev ISM
Super regenerativni cijevni prijemnik troši manje od 1mW i radi na beskontaktnoj industrijskoj, naučnoj i medicinskoj mreži od 433MHz. U svom najjednostavnijem obliku, superregenerativni prijemnik sadrži RF oscilator koji periodično uključuje i isključuje "prazni signal" ili signal niske frekvencije. Kada se signal prigušenja prebaci na oscilator, oscilacije počinju da se gomilaju sa eksponencijalno rastućim omotačem. Upotreba eksternog signala na nazivnoj frekvenciji generatora ubrzava rast omotača ovih oscilacija. Dakle, radni ciklus amplitude prigušenog oscilatora varira proporcionalno amplitudi primijenjenog radio signala.
U super-regenerativnom detektoru, dolazak signala pokreće RF oscilacije ranije nego kada signala nema. Super regenerativni detektor može primati AM signale i vrlo je prikladan zaOOK (uključeno/isključeno) detekcija signala podataka. Superregenerativni detektor je kompromitovani sistem podataka, tj. svaki period se broji i pojačava RF signal. Za precizno vraćanje originalne modulacije, generator odbijanja mora raditi na frekvenciji nešto višoj od najviše frekvencije u originalnom modulirajućem signalu. Dodavanje detektora omotača praćenog niskopropusnim filterom poboljšava AM demodulaciju.
Srce prijemnika sadrži konvencionalni LC oscilator konfigurisan od strane Colpittsa, koji radi na frekvenciji određenoj serijskom rezonancom L1, L2, C1, C2 i C3. Kada se uređaj isključi, struja prednapona Q1 gasi generator. Kaskadni tranzistori Q2 i Q3 formiraju antensko pojačalo koje poboljšava šum prijemnika i obezbjeđuje određenu RF izolaciju između oscilatora i antene. Radi uštede energije, pojačalo radi samo kada se oscilacija povećava.
Šema ultra-regenerativnog VHF
Prijemnik se sastoji od 2N2369 tranzistora okruženog sa petnaest komponenti koje zajedno čine dio visoke frekvencije. Ovaj sklop je srce prijemnika. Pruža i HF pojačanje i demodulaciju. Konfigurirano kolo instalirano u kolektoru tranzistora omogućava vam da odaberete frekvenciju.
Reakcioni set je korišćen veoma rano na kratkim talasima od strane cevnih radara. Tada je pronađen u čuvenom vremenu razgovora sa "tri tranzistora" 60-ih. Mnogi prijemnici za daljinsko upravljanje od 433MHz još uvijek koristenjegov. Oba stepena na BC337 su niskofrekventna pojačala, pri čemu potonji obezbeđuje napajanje za slušalice ili mali zvučnik. Podesivi otpor od 22 kΩ prilagođava polarizaciju tranzistora 2N2369 kako bi se postigla najbolja tačka odziva, kombinujući osetljivost i nisku distorziju, izbegavajući oscilacije koje blokiraju njegov rad.
Audio frekvencija se obnavlja kroz otpornik od 4,7 kΩ, a zatim prolazi kroz niskopropusni filter kako bi se eliminisao odziv na prebacivanje visoke frekvencije. Prvi tranzistor BC337 pruža BF predpojačavanje. Kondenzator od 4,7nF postavljen između njegovog kolektora i njegove baze djeluje kao niskopropusni filter, eliminirajući visokofrekventni ostatak i ograničavajući visoke. Otpornik od 10 kΩ kontroliše pojačanje posljednje faze, a time i jačinu zvuka.
DIY radio sklop
Za DIY 315MHz super regenerativni prijemnik, sve komponente moraju biti instalirane na PCB, a tragovi moraju biti napravljeni rezačem. Širok tlocrt je neophodan za (električnu) stabilnost sklopa. Da bi se olakšalo kopiranje na bakru, štampa se fotografija kola, stavlja se na ploču i tačkom označava krajeve tragova na listu. Nakon provjere izolacije staza na ommetru, ožičenje se izvodi u skladu sa dijagramom.
Komponente kola je lako kupiti u radio prodavnicama ili na mreži. Potreban vam je zvučnik od 50 ili 100 oma. Također možetekoristite zvučnik od 8 ohma tako što ćete postaviti transformator za smanjenje koji se nalazi na većini starih tranzistorskih stanica, ili spojite zvučnik od 8 oma, ali će nivo zvuka biti niži. Sklop mora ostati kompaktan sa dobrim tlocrtom. Ne treba zaboraviti da žice i veze imaju samodejni učinak na visokim frekvencijama. Zavojnica akorda ima 5 zavoja žice od 0,8 mm (ožičenje telefonske linije). Kondenzator je povezan serijski sa antenom na drugom okretu odozgo.
Antena se sastoji od jednog komada tvrde žice (1,5 mm2) dužine oko dvadeset centimetara. Nema potrebe da radite više, "četvrt talas" će poremetiti reakciju. Potreban je kondenzator za razdvajanje od 1 nF. Prigušnica (blokiranje visoke frekvencije) je tipa VK200. Ako ga radio-amater ne može pronaći, možete napraviti tri ili četiri zavoja žice u maloj feritnoj cijevi. I možete odabrati određenu šemu montaže po vašoj želji iu skladu sa dijagramom ožičenja.
Pravilno uključivanje kruga
VHF super regenerativni prijemnik Redoslijed instalacije:
- Uključite kolo. Struja napajanja je oko trideset miliampera.
- Okrenite desni podesivi otpornik (jačina) do kraja u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
- Dalje morate čuti buku u slušalicama ili zvučniku. Ako nije, okrećite podesivi otpor dok se ne čuje zvuk.
- Poboljšajte podešavanje srednje emisije da biste dobili dobru osjetljivost uz minimalno izobličenje.
- Zada biste uklonili visok šum, trebate smanjiti antenu.
144 MHz ultra-regenerativno kolo prijemnika.
Mjere opreza: Pošto jedinica emituje smetnje, nemojte je koristiti u blizini drugog prijemnika.
