|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Máy phát điện siêu tốc. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / thu sóng vô tuyến Superregenerator là gì, nó hoạt động như thế nào, ưu điểm và nhược điểm của nó là gì, nó có thể được sử dụng trong những thiết kế radio nghiệp dư nào? Bài viết này được dành cho những vấn đề này. Bộ siêu tái sinh (còn được gọi là bộ siêu tái sinh) là một loại thiết bị khuếch đại hoặc thiết bị phát hiện khuếch đại rất đặc biệt, mặc dù đơn giản đặc biệt nhưng có các đặc tính độc đáo, đặc biệt là mức tăng điện áp lên tới 105...106, tức là. đạt tới một triệu! Điều này có nghĩa là tín hiệu đầu vào dưới microvolt có thể được khuếch đại thành điện áp phụ. Tất nhiên, không thể đạt được sự khuếch đại như vậy trong một giai đoạn theo cách thông thường, nhưng một phương pháp khuếch đại hoàn toàn khác được sử dụng trong bộ siêu tái sinh. Nếu tác giả được phép triết lý một chút, thì chúng ta có thể nói, không hẳn nghiêm túc, rằng sự tăng cường siêu tái tạo xảy ra ở các tọa độ vật lý khác. Quá trình khuếch đại thông thường được thực hiện liên tục theo thời gian và đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại (mạng bốn cực), theo quy luật, được phân tách trong không gian. Điều này không áp dụng cho các bộ khuếch đại hai cực, ví dụ như bộ tái tạo. Khuếch đại tái tạo xảy ra trong cùng một mạch dao động mà tín hiệu đầu vào được đưa vào, nhưng lại liên tục theo thời gian. Bộ siêu tái tạo hoạt động với các mẫu tín hiệu đầu vào được lấy tại một số thời điểm nhất định. Sau đó, việc lấy mẫu được khuếch đại theo thời gian và sau một khoảng thời gian nhất định, tín hiệu khuếch đại đầu ra sẽ bị loại bỏ, thậm chí thường là từ cùng một thiết bị đầu cuối hoặc ổ cắm mà đầu vào được kết nối. Trong khi quá trình khuếch đại đang diễn ra, bộ siêu tái tạo không phản hồi với tín hiệu đầu vào và mẫu tiếp theo chỉ được thực hiện khi tất cả quá trình khuếch đại hoàn tất. Nguyên tắc khuếch đại này cho phép người ta thu được các hệ số rất lớn; đầu vào và đầu ra không cần phải tách rời hoặc che chắn - xét cho cùng, tín hiệu đầu vào và đầu ra được phân tách theo thời gian nên chúng không thể tương tác. Phương pháp khuếch đại siêu tái tạo cũng có một nhược điểm cơ bản. Theo định lý Kotelnikov-Nyquist, để truyền đường bao tín hiệu (tần số điều chế) không bị biến dạng, tần số lấy mẫu phải ít nhất gấp đôi tần số điều chế cao nhất. Trong trường hợp tín hiệu phát sóng AM, tần số điều chế cao nhất là 10 kHz, tín hiệu FM là 15 kHz và tần số lấy mẫu ít nhất phải là 20...30 kHz (chúng ta không nói về âm thanh nổi). Băng thông của bộ siêu tái tạo gần như lớn hơn một bậc, tức là 200...300 kHz. Không thể loại bỏ nhược điểm này khi nhận tín hiệu AM và là một trong những lý do chính khiến các bộ siêu tái tạo bị thay thế bởi các bộ thu siêu âm tiên tiến hơn, mặc dù phức tạp hơn, trong đó băng thông bằng gấp đôi tần số điều chế cao nhất. Thật kỳ lạ, trong thời gian diễn ra World Cup, nhược điểm được mô tả lại biểu hiện ở mức độ thấp hơn nhiều. Quá trình giải điều chế FM xảy ra ở độ dốc của đường cong cộng hưởng siêu tái sinh - FM được chuyển đổi thành AM rồi được phát hiện. Trong trường hợp này, độ rộng của đường cong cộng hưởng không được nhỏ hơn hai lần độ lệch tần số (100...150 kHz) và thu được sự kết hợp tốt hơn giữa băng thông với độ rộng của phổ tín hiệu. Trước đây, máy siêu tái sinh được thực hiện bằng ống chân không và trở nên phổ biến vào giữa thế kỷ trước. Vào thời điểm đó có rất ít đài phát thanh trên băng tần VHF và băng thông rộng không được coi là một bất lợi cụ thể, trong một số trường hợp thậm chí còn giúp việc dò và tìm kiếm các đài hiếm dễ dàng hơn. Sau đó các máy siêu tái tạo sử dụng bóng bán dẫn xuất hiện. Hiện nay chúng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển vô tuyến cho các mẫu xe, hệ thống báo động an ninh và đôi khi chỉ trong các máy thu sóng vô tuyến. Mạch siêu tái tạo khác rất ít so với mạch tái tạo: nếu mạch sau tăng định kỳ phản hồi đến ngưỡng phát, sau đó giảm nó cho đến khi dừng dao động thì sẽ thu được siêu tái tạo. Các dao động giảm chấn phụ có tần số 20...50 kHz, thay đổi phản hồi định kỳ, được lấy từ một máy phát riêng biệt hoặc phát sinh từ thiết bị tần số cao nhất (máy tái tạo siêu tốc có khả năng tự dập tắt). Sơ đồ cơ bản của máy tái sinh-siêu tái sinh Để hiểu rõ hơn các quá trình xảy ra trong bộ siêu tái sinh, chúng ta hãy chuyển sang thiết bị được hiển thị trong Hình. 1, tùy thuộc vào hằng số thời gian của chuỗi R1C2, có thể vừa là thiết bị tái sinh vừa là thiết bị siêu tái sinh.
Sơ đồ này được phát triển là kết quả của nhiều thử nghiệm và, theo tác giả, có vẻ như nó tối ưu về tính đơn giản, dễ cài đặt và kết quả thu được. Transitor VT1 được kết nối theo mạch tự dao động - ba điểm cảm ứng. Mạch máy phát được tạo thành bởi cuộn dây L1 và tụ điện C1, điểm nối cuộn dây được làm gần với chân đế hơn. Bằng cách này, điện trở đầu ra cao của bóng bán dẫn (mạch thu) sẽ khớp với điện trở đầu vào thấp hơn (mạch cơ sở). Mạch cấp nguồn của bóng bán dẫn hơi khác thường - điện áp không đổi ở chân đế của nó bằng điện áp của bộ thu. Một bóng bán dẫn, đặc biệt là silicon, có thể dễ dàng hoạt động ở chế độ này, vì nó mở ra ở điện áp ở đế (so với bộ phát) khoảng 0,5 V, và điện áp bão hòa của bộ thu-bộ phát, tùy thuộc vào loại bóng bán dẫn , 0,2...0,4 ,1 V. Trong mạch này, cả cực thu và đế DC đều được nối với một dây chung và nguồn được cấp qua mạch phát thông qua điện trở RXNUMX. Trong trường hợp này, điện áp ở bộ phát sẽ tự động ổn định ở mức 0,5 V - bóng bán dẫn hoạt động giống như một diode zener với điện áp ổn định được chỉ định. Thật vậy, nếu điện áp ở bộ phát giảm, bóng bán dẫn sẽ đóng lại, dòng điện của bộ phát sẽ giảm và sau đó điện áp rơi trên điện trở sẽ giảm, dẫn đến điện áp của bộ phát tăng lên. Nếu nó tăng, bóng bán dẫn sẽ mở mạnh hơn và điện áp rơi trên điện trở tăng lên sẽ bù đắp cho sự gia tăng này. Điều kiện duy nhất để thiết bị hoạt động chính xác là điện áp cung cấp phải cao hơn đáng kể - từ 1,2 V trở lên. Sau đó, dòng điện bán dẫn có thể được đặt bằng cách chọn điện trở R1. Hãy xem xét hoạt động của thiết bị ở tần số cao. Điện áp từ phần dưới (theo sơ đồ) của các vòng dây L1 được đặt vào điểm nối cực phát của bóng bán dẫn VT1 và được khuếch đại bởi nó. Tụ điện C2 là tụ điện chặn; đối với dòng điện tần số cao, nó có điện trở thấp. Tải trong mạch thu là điện trở cộng hưởng của mạch, giảm đi phần nào do sự biến đổi bởi phần trên của cuộn dây. Khi được khuếch đại, bóng bán dẫn sẽ đảo ngược pha của tín hiệu, sau đó nó được đảo ngược bởi một máy biến áp được tạo thành từ các bộ phận của cuộn dây L1 - quá trình cân bằng pha được thực hiện. Và sự cân bằng biên độ cần thiết để tự kích thích đạt được với mức tăng đủ của bóng bán dẫn. Cái sau phụ thuộc vào dòng điện phát và rất dễ điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở của điện trở R1, ví dụ, bằng cách kết nối, ví dụ, hai điện trở mắc nối tiếp, không đổi và thay đổi. Thiết bị này có một số ưu điểm, bao gồm thiết kế đơn giản, dễ cài đặt và hiệu quả cao: bóng bán dẫn tiêu thụ dòng điện chính xác ở mức cần thiết để khuếch đại đủ tín hiệu. Quá trình tiếp cận ngưỡng phát điện hóa ra rất suôn sẻ, hơn nữa, việc điều chỉnh xảy ra ở mạch tần số thấp và bộ điều chỉnh có thể được di chuyển từ mạch đến một nơi thuận tiện. Việc điều chỉnh ít ảnh hưởng đến tần số điều chỉnh mạch, vì điện áp cung cấp bóng bán dẫn không đổi (0,5 V), và do đó điện dung giữa các điện cực hầu như không thay đổi. Bộ tái tạo được mô tả có khả năng tăng hệ số chất lượng của các mạch ở bất kỳ dải sóng nào, từ LW đến VHF, và cuộn L1 không nhất thiết phải là cuộn dây - cho phép sử dụng cuộn dây ghép nối với mạch khác (tụ điện C1 thì không cần thiết trong trường hợp này). Bạn có thể cuộn một cuộn dây như vậy trên thanh ăng-ten từ của máy thu DV-MW và số vòng dây chỉ bằng 10-20% số vòng của cuộn dây vòng lặp; rẻ hơn và đơn giản hơn so với phương pháp hiệu ứng trường. Bộ tái tạo cũng phù hợp với dải tần HF nếu bạn kết nối ăng-ten với mạch L1C1 bằng cuộn dây ghép nối hoặc bằng một tụ điện nhỏ (tối đa một phần picofarad). Tín hiệu tần số thấp được lấy ra khỏi bộ phát của bóng bán dẫn VT1 và đưa qua một tụ điện tách có công suất 0,1...0,5 μF đến bộ khuếch đại AF. Khi nhận các đài AM, bộ thu như vậy cung cấp độ nhạy 10...30 μV (phản hồi dưới ngưỡng phát) và khi nhận các trạm điện báo theo nhịp (phản hồi trên ngưỡng) - đơn vị microvolt. Các quá trình lên xuống của dao động Nhưng hãy quay trở lại với máy siêu tái sinh. Cho điện áp nguồn được cung cấp cho thiết bị được mô tả dưới dạng xung tại thời điểm t0, như trong Hình 2. XNUMX ở trên cùng. Ngay cả khi độ lợi và phản hồi của bóng bán dẫn đủ để tạo ra, các dao động trong mạch sẽ không xảy ra ngay lập tức mà sẽ tăng theo cấp số nhân trong một thời gian τn. Theo định luật tương tự, sự suy giảm của dao động xảy ra sau khi tắt nguồn; thời gian suy giảm được ký hiệu là τс.
Nói chung, quy luật tăng giảm của dao động được biểu thị bằng công thức Ucont = U0exp(-rt/2L), trong đó U0 là điện áp trong mạch nơi quá trình bắt đầu; r là điện trở tổn thất tương đương trong mạch; L là độ tự cảm của nó; t - thời điểm hiện tại. Mọi thứ đều đơn giản trong trường hợp phân rã dao động, khi r = rп (tổn thất điện trở của chính mạch điện, Hình 3).
Tình huống sẽ khác khi dao động tăng: bóng bán dẫn đưa điện trở âm vào mạch - roc (phản hồi bù tổn thất) và tổng điện trở tương đương trở thành âm. Dấu trừ ở số mũ biến mất và quy luật tăng trưởng sẽ được viết: Ucont = Uсexp(rt/2L), trong đó r = roс - rп Từ công thức trên, bạn cũng có thể tìm thấy thời gian tăng của dao động, có tính đến việc tăng bắt đầu bằng biên độ tín hiệu trong mạch Uc và chỉ tiếp tục đến biên độ U0, sau đó bóng bán dẫn chuyển sang chế độ giới hạn, mức tăng của nó giảm và biên độ dao động ổn định: τн = (2L/r) ln(U0/Uc). Như chúng ta có thể thấy, thời gian tăng tỷ lệ thuận với logarit nghịch đảo của mức tín hiệu nhận được trong mạch. Tín hiệu càng lớn thì thời gian tăng càng ngắn. Nếu các xung công suất được cấp vào bộ siêu tái sinh theo định kỳ, với tần số quá tải (dập tắt) là 20...50 kHz, thì các nhấp nháy dao động sẽ xảy ra trong mạch (Hình 4), khoảng thời gian của nó phụ thuộc vào biên độ của tín hiệu - thời gian tăng càng ngắn thì thời lượng flash càng dài. Nếu phát hiện thấy đèn flash, đầu ra sẽ là tín hiệu được giải điều chế tỷ lệ với giá trị trung bình của đường bao đèn flash.
Bản thân độ lợi của bóng bán dẫn có thể nhỏ (đơn vị, hàng chục), chỉ đủ để tự kích thích các dao động, trong khi độ lợi của toàn bộ bộ siêu tái tạo, bằng tỷ số giữa biên độ của tín hiệu đầu ra được giải điều chế với biên độ của đầu vào tín hiệu rất lớn. Chế độ vận hành được mô tả của bộ siêu tái tạo được gọi là phi tuyến tính hoặc logarit, vì tín hiệu đầu ra tỷ lệ thuận với logarit của tín hiệu đầu vào. Điều này gây ra một số biến dạng phi tuyến, nhưng cũng đóng một vai trò hữu ích - độ nhạy của bộ siêu tái tạo đối với tín hiệu yếu lớn hơn và ít hơn đối với tín hiệu mạnh - AGC tự nhiên hoạt động ở đây. Để hoàn thành phần mô tả, phải nói rằng cũng có thể thực hiện được chế độ hoạt động tuyến tính của bộ siêu tái sinh nếu thời lượng của xung công suất (xem Hình 2) nhỏ hơn thời gian tăng của dao động. Cái sau sẽ không có thời gian để tăng đến biên độ cực đại và bóng bán dẫn sẽ không chuyển sang chế độ giới hạn. Khi đó biên độ của đèn flash sẽ tỷ lệ thuận với biên độ của tín hiệu. Tuy nhiên, chế độ này không ổn định - sự thay đổi nhỏ nhất trong mức tăng của bóng bán dẫn hoặc điện trở mạch tương đương r sẽ dẫn đến biên độ của các nhấp nháy giảm mạnh và do đó mức tăng của bộ siêu tái sinh hoặc thiết bị sẽ chuyển sang trạng thái phi tuyến. cách thức. Vì lý do này, chế độ tuyến tính của bộ siêu tái sinh hiếm khi được sử dụng. Cũng cần lưu ý rằng hoàn toàn không cần thiết phải chuyển đổi điện áp nguồn để có được các dao động nhấp nháy. Với thành công tương đương, bạn có thể áp một điện áp siêu cao phụ vào lưới đèn, đế hoặc cổng của bóng bán dẫn, điều chỉnh mức tăng của chúng và do đó điều chỉnh phản hồi. Hình chữ nhật của các dao động giảm chấn cũng không phải là tối ưu; hình sin là thích hợp hơn, hoặc thậm chí tốt hơn là hình răng cưa với mức tăng nhẹ và giảm mạnh. Ở phiên bản sau, bộ siêu tái tạo tiếp cận trơn tru điểm xảy ra dao động, băng thông thu hẹp phần nào và xuất hiện khuếch đại do tái tạo. Kết quả là sự dao động ban đầu tăng chậm, sau đó ngày càng nhanh hơn. Sự suy giảm dao động càng nhanh càng tốt. Phổ biến nhất là các bộ siêu tái tạo có khả năng tự động siêu hóa hoặc tự dập tắt, không có bộ tạo dao động phụ trợ riêng biệt. Chúng chỉ hoạt động ở chế độ phi tuyến. Nói cách khác, khả năng tự dập tắt có thể dễ dàng đạt được bằng cách tạo ra dòng điện không liên tục trong một thiết bị được chế tạo theo mạch trong Hình 1. Như hình 1, chỉ cần hằng số thời gian của chuỗi R2CXNUMX phải lớn hơn thời gian tăng của các dao động. Khi đó điều sau sẽ xảy ra: các dao động tạo ra sẽ làm tăng dòng điện qua bóng bán dẫn, nhưng các dao động sẽ được hỗ trợ trong một thời gian bởi điện tích của tụ C2. Khi sử dụng hết, điện áp ở bộ phát sẽ giảm, bóng bán dẫn sẽ đóng lại và các dao động sẽ dừng lại. Tụ điện C2 sẽ bắt đầu sạc tương đối chậm từ nguồn điện qua điện trở R1 cho đến khi bóng bán dẫn mở ra và xuất hiện đèn flash mới. Biểu đồ ứng suất trong máy siêu tái sinh Biểu đồ dao động điện áp tại bộ phát bóng bán dẫn và trong mạch được thể hiện trong hình. 4 như chúng thường được nhìn thấy trên màn hình của máy hiện sóng băng rộng. Các mức điện áp 0,5 và 0,4 V được hiển thị hoàn toàn tùy ý - chúng phụ thuộc vào loại bóng bán dẫn được sử dụng và chế độ của nó. Điều gì xảy ra khi có tín hiệu bên ngoài đi vào mạch, vì thời lượng của đèn flash hiện được xác định bởi điện tích của tụ điện C2 và do đó không đổi? Như trước đây, khi tín hiệu tăng lên, thời gian tăng của dao động sẽ giảm và nhấp nháy xảy ra thường xuyên hơn. Nếu chúng được phát hiện bởi một máy dò riêng biệt, mức tín hiệu trung bình sẽ tăng tỷ lệ với logarit của tín hiệu đầu vào. Nhưng vai trò của máy dò được thực hiện thành công bởi chính bóng bán dẫn VT1 (xem Hình 1) - mức điện áp trung bình tại bộ phát giảm khi tín hiệu ngày càng tăng. Cuối cùng, điều gì xảy ra khi không có tín hiệu? Mọi thứ đều giống nhau, chỉ có việc tăng biên độ dao động của mỗi đèn flash sẽ bắt đầu từ một điện áp nhiễu ngẫu nhiên trong mạch siêu tái tạo. Tần suất bùng phát ở mức tối thiểu nhưng không ổn định - thời kỳ lặp lại thay đổi một cách hỗn loạn. Trong trường hợp này, mức tăng của bộ siêu tái tạo là tối đa và có rất nhiều tiếng ồn trong điện thoại hoặc loa. Nó giảm mạnh khi điều chỉnh theo tần số tín hiệu. Do đó, độ nhạy của bộ siêu tái sinh theo nguyên lý hoạt động của nó là rất cao - nó được xác định bởi mức độ tiếng ồn bên trong. Thông tin bổ sung về lý thuyết tiếp nhận siêu tái tạo được đưa ra trong [1,2]. Bộ thu FM VHF với nguồn điện áp thấp Bây giờ chúng ta hãy xem xét các mạch siêu tái sinh thực tế. Bạn có thể tìm thấy chúng khá nhiều trong văn học, đặc biệt là từ thời cổ đại. Một ví dụ thú vị: mô tả về một bộ siêu tái tạo, được chế tạo chỉ trên một bóng bán dẫn, đã được xuất bản trên tạp chí "Điện tử phổ thông" số 3 năm 1968, bản dịch ngắn gọn của nó được đưa ra trong [3]. Điện áp cung cấp tương đối cao (9 V) cung cấp biên độ lớn của các xung dao động trong mạch siêu tái tạo và do đó tạo ra mức tăng lớn. Giải pháp này cũng có một nhược điểm đáng kể: bộ siêu tái tạo phát ra mạnh do ăng-ten được kết nối trực tiếp với mạch bằng một cuộn dây ghép nối. Bạn chỉ nên bật bộ thu như vậy ở một nơi nào đó trong tự nhiên, xa khu đông dân cư. Sơ đồ của máy thu VHF FM đơn giản với nguồn điện áp thấp được tác giả phát triển dựa trên mạch cơ bản (xem Hình 1) được thể hiện trên Hình 5. 1. Ăng-ten trong máy thu chính là cuộn dây L1,5, được chế tạo dưới dạng khung một vòng làm bằng dây đồng dày (PEL 90 trở lên). Đường kính khung 1 mm. Mạch được điều chỉnh theo tần số tín hiệu bằng tụ điện biến thiên (VCA) C1. Do khó chạm ra khỏi khung nên bóng bán dẫn VT2 được kết nối theo mạch ba điểm điện dung - điện áp hệ điều hành được cung cấp cho bộ phát từ bộ chia điện dung C3CXNUMX. Tần số siêu hóa được xác định bởi tổng điện trở của các điện trở R1-R3 và điện dung của tụ C4. Nếu nó giảm xuống còn vài trăm picofarad, quá trình tạo không liên tục sẽ dừng lại và thiết bị sẽ trở thành một máy thu tái tạo. Nếu muốn, bạn có thể lắp đặt một công tắc và tạo thành hai tụ điện C4, chẳng hạn như có công suất 470 pF với 0,047 μF được mắc song song. Sau đó, máy thu, tùy thuộc vào điều kiện thu, có thể được sử dụng ở cả hai chế độ. Chế độ tái tạo mang lại khả năng thu sóng sạch hơn và tốt hơn, ít nhiễu hơn nhưng yêu cầu cường độ trường cao hơn đáng kể. Phản hồi được điều chỉnh bởi một điện trở thay đổi R2, nên đặt tay cầm (cũng như núm điều chỉnh) ở mặt trước của vỏ máy thu. Bức xạ của máy thu này ở chế độ siêu tái tạo bị suy yếu vì những lý do sau: biên độ dao động nhấp nháy trong mạch nhỏ, ở mức một phần mười volt, và bên cạnh đó, ăng-ten vòng nhỏ phát ra cực kỳ kém hiệu quả, có hiệu suất thấp ở chế độ truyền dẫn. Bộ khuếch đại AF của máy thu có hai tầng, được lắp ráp theo mạch ghép trực tiếp sử dụng các bóng bán dẫn VT2 và VT3 có cấu trúc khác nhau. Mạch thu của bóng bán dẫn đầu ra bao gồm tai nghe (hoặc một điện thoại) có trở kháng thấp loại TM-2, TM-4, TM-6 hoặc TK-67-NT có điện trở 50-200 Ohms. Điện thoại từ người chơi sẽ làm được.
Độ lệch cần thiết đối với đế của bóng bán dẫn siêu âm đầu tiên được cung cấp không phải từ nguồn điện mà thông qua điện trở R4 từ mạch phát của bóng bán dẫn VT1, trong đó, như đã đề cập, có điện áp ổn định khoảng 0,5 V. Tụ điện C5 truyền dao động của tần số siêu âm tới cực gốc của Transistor VT2. Các gợn sóng của tần số giảm chấn 30...60 kHz ở đầu vào của bộ khuếch đại siêu âm không được lọc, do đó bộ khuếch đại hoạt động như thể ở chế độ xung - bóng bán dẫn đầu ra đóng hoàn toàn và mở ra cho đến khi bão hòa. Tần số siêu âm của đèn flash không được điện thoại tái tạo nhưng chuỗi xung chứa một thành phần có tần số âm thanh có thể nghe được. Diode VD1 có tác dụng đóng dòng điện bổ sung của điện thoại tại thời điểm xung kết thúc và bóng bán dẫn VT3 đóng lại; nó cắt các xung điện áp, cải thiện chất lượng và tăng nhẹ âm lượng phát lại âm thanh. Máy thu được cấp nguồn bằng pin điện có điện áp 1,5 V hoặc pin đĩa có điện áp 1,2 V. Mức tiêu thụ dòng điện không vượt quá 3 mA, nếu cần, có thể đặt bằng cách chọn điện trở R4. Việc thiết lập máy thu bắt đầu bằng cách kiểm tra sự hiện diện của nguồn điện bằng cách xoay núm của biến trở R2. Nó được phát hiện bằng cách xuất hiện tiếng ồn khá mạnh trên điện thoại, hoặc bằng cách quan sát “cưa” dưới dạng điện áp trên tụ C4 trên màn hình máy hiện sóng. Tần số siêu hóa được chọn bằng cách thay đổi điện dung của nó; nó cũng phụ thuộc vào vị trí của biến trở R2. Tránh để tần số siêu cao gần với tần số sóng mang phụ âm thanh nổi 31,25 kHz hoặc sóng hài thứ hai của nó là 62,5 kHz, nếu không, có thể nghe thấy các nhịp gây cản trở khả năng thu sóng. Tiếp theo, bạn cần đặt phạm vi điều chỉnh của máy thu bằng cách thay đổi kích thước của ăng-ten vòng - việc tăng đường kính sẽ làm giảm tần số điều chỉnh. Bạn có thể tăng tần số không chỉ bằng cách giảm đường kính của khung mà còn bằng cách tăng đường kính của dây mà nó được tạo ra. Một giải pháp tốt là sử dụng một đoạn cáp đồng trục bện cuộn thành vòng. Độ tự cảm cũng giảm khi khung được làm từ băng đồng hoặc từ hai hoặc ba dây song song có đường kính 1,5-2 mm. Phạm vi điều chỉnh khá rộng và hoạt động cài đặt của nó có thể được thực hiện dễ dàng mà không cần dụng cụ, tập trung vào các đài đang được nghe. Ở dải VHF-2 (trên), bóng bán dẫn KT361 đôi khi hoạt động không ổn định - sau đó nó được thay thế bằng tần số cao hơn, chẳng hạn như KT363. Nhược điểm của máy thu là ảnh hưởng đáng kể của việc đưa tay tới ăng-ten đến tần số điều chỉnh. Tuy nhiên, nó cũng điển hình cho các máy thu khác trong đó ăng-ten được kết nối trực tiếp với mạch dao động. Hạn chế này được loại bỏ bằng cách sử dụng bộ khuếch đại RF, giúp “cách ly” mạch siêu tái tạo khỏi ăng-ten. Một mục đích hữu ích khác của bộ khuếch đại như vậy là loại bỏ sự phát ra các tia dao động của ăng-ten, giúp loại bỏ gần như hoàn toàn nhiễu đối với các máy thu lân cận. Mức tăng RF phải rất nhỏ vì cả mức tăng và độ nhạy của bộ siêu tái tạo đều khá cao. Những yêu cầu này được đáp ứng tốt nhất bởi bộ khuếch đại bóng bán dẫn dựa trên mạch có đế chung hoặc có cổng chung. Trở lại với những phát triển của nước ngoài, chúng ta hãy đề cập đến mạch siêu tái tạo với ARF dựa trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường [4]. Bộ thu siêu tái tạo hiệu quả về chi phí Để đạt được hiệu quả tối đa, tác giả đã phát triển một máy thu sóng vô tuyến siêu tái tạo (Hình 6), tiêu thụ dòng điện dưới 0,5 mA từ pin 3 V và nếu bỏ điều khiển tần số RF, dòng điện sẽ giảm xuống 0,16 ma. Đồng thời, độ nhạy khoảng 1 µV. Tín hiệu từ ăng-ten được cung cấp đến bộ phát của bóng bán dẫn URCH VT1, được kết nối theo mạch có đế chung. Do trở kháng đầu vào của nó nhỏ và có tính đến điện trở của điện trở R1, chúng ta thu được trở kháng đầu vào của máy thu khoảng 75 Ohms, cho phép sử dụng ăng-ten bên ngoài với mức giảm từ cáp đồng trục hoặc cáp băng VHF với một máy biến áp ferrite 300/75 Ohm. Nhu cầu như vậy có thể nảy sinh khi khoảng cách từ các đài phát thanh lớn hơn 100 km. Tụ điện C1 có công suất nhỏ đóng vai trò là bộ lọc thông cao cơ bản, làm suy yếu nhiễu HF. Trong điều kiện thu sóng tốt nhất, bất kỳ ăng-ten dây thay thế nào cũng được. Bóng bán dẫn URCH hoạt động ở điện áp thu bằng điện áp cơ sở - khoảng 0,5 V. Điều này giúp ổn định chế độ và loại bỏ nhu cầu điều chỉnh. Mạch thu bao gồm cuộn dây truyền thông L1, được quấn trên cùng khung với cuộn dây L2. Các cuộn dây lần lượt chứa 3 vòng dây PELSHO 0,25 và 5,75 vòng dây PEL 0,6. Đường kính khung là 5,5 mm, khoảng cách giữa các cuộn dây là 2 mm. Việc chạm vào dây chung được thực hiện từ vòng thứ 2 của cuộn dây L2, tính từ cực nối tới đế của Transistor VT2. Để thuận tiện cho việc thiết lập, sẽ rất hữu ích nếu trang bị cho khung một tông đơ có ren M4 làm bằng điện từ hoặc đồng thau. Một lựa chọn khác giúp điều chỉnh dễ dàng hơn là thay tụ điện C3 bằng tụ điện điều chỉnh, thay đổi điện dung từ 6 thành 25 hoặc từ 8 thành 30 pF. Tụ điều chỉnh C4 loại KPV, nó chứa một rôto và hai tấm stato. Dòng siêu tái tạo được lắp ráp theo sơ đồ đã được mô tả (xem Hình 1) trên bóng bán dẫn VT2. Chế độ hoạt động được chọn sử dụng điện trở cắt R4; tần số nhấp nháy (siêu hóa) phụ thuộc vào điện dung của tụ C5. Ở đầu ra của tầng, bộ lọc thông thấp hai giai đoạn R6C6R7C7 được bật, giúp làm giảm các dao động với tần số siêu âm ở đầu vào của bộ lọc siêu âm để bộ lọc sau không bị quá tải với chúng.
Tầng siêu tái tạo được sử dụng tạo ra điện áp được phát hiện nhỏ và, như thực tế đã chỉ ra, cần có hai tầng khuếch đại điện áp AF. Trong cùng một máy thu, các bóng bán dẫn tần số siêu âm hoạt động ở chế độ dòng điện vi mô (lưu ý điện trở tải cao), độ lợi của chúng nhỏ hơn nên sử dụng ba tầng khuếch đại điện áp (bóng bán dẫn VT3-VT5) với khớp nối trực tiếp giữa chúng. Các tầng được bao phủ bởi OOS thông qua các điện trở R12, R13 giúp ổn định chế độ của chúng. Đối với dòng điện xoay chiều, OOS bị suy yếu bởi tụ C9. Điện trở R14 cho phép bạn điều chỉnh mức tăng của các tầng trong giới hạn nhất định. Tầng đầu ra được lắp ráp theo mạch theo emitter kéo đẩy sử dụng các bóng bán dẫn germanium bổ sung VT6, VT7. Chúng hoạt động không có độ lệch, nhưng không có biến dạng bước, thứ nhất là do điện áp ngưỡng thấp của chất bán dẫn germani (0,15 V thay vì 0,5 V đối với silicon), và thứ hai là do các dao động với tần số siêu lớn vẫn xuyên qua một chút qua bộ lọc thông thấp vào bộ lọc tần số siêu âm và như vậy, "làm mờ" bước này, hoạt động tương tự như độ lệch tần số cao trong máy ghi âm. Để đạt được hiệu suất thu cao đòi hỏi phải sử dụng tai nghe có trở kháng cao với điện trở ít nhất là 1 kOhm. Nếu mục tiêu đạt được hiệu quả tối đa không được đặt ra thì nên sử dụng thiết bị tần số siêu âm cuối cùng mạnh hơn. Việc thiết lập máy thu bắt đầu bằng máy siêu âm. Bằng cách chọn điện trở R13, điện áp ở chân các bóng bán dẫn VT6, VT7 được đặt bằng một nửa điện áp nguồn (1,5 V). Đảm bảo rằng không có hiện tượng tự kích thích ở bất kỳ vị trí nào của điện trở R14 (tốt nhất là sử dụng máy hiện sóng). Sẽ rất hữu ích khi áp dụng một số loại tín hiệu âm thanh có biên độ không quá vài milivolt vào đầu vào âm thanh siêu âm và đảm bảo rằng không có hiện tượng méo tiếng và hạn chế là đối xứng khi quá tải. Bằng cách kết nối một tầng siêu tái tạo, điện trở điều chỉnh R4 khiến điện thoại xuất hiện nhiễu (biên độ điện áp nhiễu ở đầu ra khoảng 0,3 V). Thật hữu ích khi nói rằng, ngoài những bóng bán dẫn được chỉ ra trong sơ đồ, bất kỳ bóng bán dẫn silicon tần số cao nào khác của cấu trúc pnp đều hoạt động tốt trong điều khiển tần số RF và phân tầng siêu tái tạo. Bây giờ bạn có thể thử thu các đài phát thanh bằng cách kết nối ăng-ten với mạch thông qua tụ điện ghép có công suất không quá 1 pF hoặc sử dụng cuộn dây ghép. Tiếp theo, kết nối URF và điều chỉnh dải tần số nhận được bằng cách thay đổi độ tự cảm của cuộn dây L2 và điện dung của tụ C3. Tóm lại, cần lưu ý rằng một máy thu như vậy, do hiệu quả và độ nhạy cao, có thể được sử dụng trong các hệ thống liên lạc nội bộ và trong các thiết bị báo động an ninh. Thật không may, khả năng thu sóng FM trên bộ siêu tái tạo không đạt được theo cách tối ưu nhất: hoạt động ở độ dốc của đường cong cộng hưởng đã đảm bảo sự suy giảm tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm thêm 6 dB. Chế độ phi tuyến của bộ siêu tái tạo cũng không có lợi cho việc thu sóng chất lượng cao, tuy nhiên, chất lượng âm thanh hóa ra khá tốt. Văn chương
Tác giả: V.Polyakov, Moscow
Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024 Mối đe dọa của rác vũ trụ đối với từ trường Trái đất
01.05.2024 Sự đông đặc của các chất số lượng lớn
30.04.2024
▪ Người đi bộ qua đường sáng lên ▪ Đánh thức các enzym không hoạt động để quang hợp nhân tạo ▪ Vật liệu đất hiếm từ nước thải
▪ bài viết Giới hạn, không vượt qua nó. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Ai và khi nào phát hiện bác sĩ trong bệnh viện cần rửa và khử trùng tay? đáp án chi tiết ▪ bài báo bảo mẫu. Mô tả công việc
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này