Penerima superheterodyne menggunakan pencampuran isyarat untuk menukar isyarat radio input menjadi frekuensi perantaraan stabil (IF) yang dapat digunakan dengan lebih mudah daripada isyarat radio asal yang mempunyai frekuensi yang berbeza, bergantung pada stesen penyiaran. Isyarat IF kemudiannya diperkuat oleh jalur penguat IF dan kemudian dimasukkan ke dalam alat pengesan yang mengeluarkan isyarat audio ke penguat audio yang memberi kuasa kepada pembesar suara. Dalam artikel ini, kita akan belajar mengenai cara kerja penerima Superheterodyne AM atau superhet dengan bantuan gambarajah blok.
Sebilangan besar penerima AM yang dijumpai hari ini adalah jenis superheterodyne kerana mereka membenarkan penggunaan penapis selektiviti tinggi dalam tahap Frekuensi Pertengahan (IF) dan mereka mempunyai kepekaan tinggi (antena rod ferit dalaman dapat digunakan) kerana penapis pada tahap IF yang membantu mereka menyingkirkan isyarat RF yang tidak diingini. Juga, jalur penguat IF memberikan keuntungan tinggi, tindak balas isyarat kuat yang baik kerana penggunaan kawalan gandaan automatik dalam penguat dan kemudahan operasi (hanya mengawal kelantangan, suis kuasa, dan tombol penala).
Blok Diagram Penerima AM Superheterodyne
Untuk memahami bagaimana ia berfungsi, mari kita lihat Diagram Blok Penerima AM Superheterodyne yang ditunjukkan di bawah.
Seperti yang anda lihat, gambarajah blok mempunyai 11 tahap yang berbeza, setiap peringkat mempunyai fungsi tertentu yang dijelaskan di bawah
- Penapis RF: Blok pertama adalah gegelung antena rod ferit dan kombo kapasitor berubah, yang berfungsi untuk dua tujuan - RF dimasukkan ke dalam gegelung dan kapasitor selari mengawal frekuensi resonan, kerana antena ferit menerima yang terbaik apabila frekuensi resonan gegelung dan kapasitor sama dengan frekuensi pembawa stesen - dengan cara ini ia berfungsi sebagai penapis input penerima.
- Heterodyne Local Oscillator: Blok kedua adalah heterodyne, juga dikenali sebagai oscillator tempatan (LO). Frekuensi pengayun tempatan ditetapkan, jadi jumlah atau perbezaan frekuensi isyarat RF dan frekuensi LO sama dengan JIKA yang digunakan pada penerima (biasanya sekitar 455 kHz).
- Pengadun: Blok ketiga adalah pengadun, isyarat RF dan isyarat LO diumpankan ke pengadun untuk menghasilkan IF yang diinginkan. Pengadun yang terdapat pada penerima AM yang sama menghasilkan jumlah, perbezaan frekuensi LO dan RF dan isyarat LO dan RF itu sendiri. Selalunya di radio transistor sederhana, heterodyne dan mixer dibuat menggunakan satu transistor. Dalam penerima berkualiti tinggi dan yang menggunakan litar bersepadu khusus, seperti TCA440, tahap ini terpisah, memungkinkan penerimaan yang lebih sensitif kerana pengadun mengeluarkan hanya jumlah dan perbezaan frekuensi. Dalam satu transistor LO-mixer, transistor beroperasi sebagai pengayun Armstrong dasar biasa dan RF yang diambil dari luka gegelung pada batang ferit, terpisah dari gegelung litar resonan, dimasukkan ke pangkalan.Pada frekuensi yang berbeza dari frekuensi resonan litar resonan antena, ia menunjukkan impedans rendah, jadi pangkalan tetap dibumikan untuk isyarat LO tetapi tidak untuk isyarat input, kerana rangkaian antena adalah jenis resonan selari (impedans rendah pada frekuensi yang berbeza dari resonans, impedans hampir tidak terhingga pada frekuensi resonan).
- Penapis IF Pertama: Blok keempat adalah penapis IF pertama. Di kebanyakan penerima AM, ia adalah litar resonan yang diletakkan di pengumpul transistor pengadun dengan frekuensi resonan sama dengan frekuensi IF. Tujuannya adalah untuk menyaring semua isyarat dengan frekuensi yang berbeza dari frekuensi IF kerana isyarat tersebut adalah produk pencampuran yang tidak diingini dan tidak membawa isyarat audio stesen yang ingin kita dengarkan.
- Penguat IF Pertama: Blok kelima adalah penguat IF pertama. Keuntungan 50 hingga 100 dalam setiap tahap IF adalah perkara biasa jika keuntungannya terlalu tinggi, distorsi dapat terjadi, dan jika keuntungannya terlalu tinggi, penapis IF terlalu dekat satu sama lain dan tidak terlindung dengan betul, ayunan parasit dapat terjadi. Penguat dikawal oleh voltan AGC (Automatic Gain Control) dari demodulator. AGC menurunkan kenaikan tahap, menyebabkan isyarat output hampir sama, tanpa mengira amplitud isyarat input. Dalam penerima transistor AM, isyarat AGC paling sering dimasukkan ke pangkalan dan mempunyai voltan negatif - dalam transistor NPN yang menarik voltan berat sebelah lebih rendah, mengurangkan keuntungan.
- Penapis IF Kedua: Blok keenam adalah penapis IF kedua, seperti yang pertama ialah litar resonan yang diletakkan di dalam pemungut transistor. Ia hanya membenarkan isyarat frekuensi IF - meningkatkan selektiviti.
- Penguat IF Kedua: Blok ketujuh adalah penguat IF kedua, praktikalnya sama dengan amp IF pertama kecuali ia tidak dikendalikan oleh AGC, kerana mempunyai terlalu banyak tahap kawalan AGC, meningkatkan distorsi.
- Filter IF Ketiga: blok kelapan adalah filter IF ketiga, sama seperti yang pertama dan yang kedua adalah litar resonan yang diletakkan di dalam pemungut transistor. Ia hanya membenarkan isyarat frekuensi IF - meningkatkan selektiviti. Ia memberi isyarat IF kepada pengesan.
- Pengesan: Blok kesembilan adalah pengesan, biasanya dalam bentuk germanium diod atau transistor yang disambungkan diod. Ini mendemodulasi AM dengan membetulkan JIKA. Pada keluarannya, terdapat komponen riak IF yang kuat yang disaring oleh penapis lulus rendah resistor-kapasitor, jadi hanya komponen AF yang tersisa, ia disuapkan ke amp audio. Sinyal audio selanjutnya disaring untuk memberikan voltan AGC, seperti dalam bekalan kuasa DC biasa.
- Penguat Audio: Blok kesepuluh adalah penguat audio; ia menguatkan isyarat audio dan menyampaikannya ke pembesar suara. Antara pengesan dan penguat audio, potensiometer kawalan kelantangan digunakan.
- Pembesar suara: Blok terakhir adalah pembesar suara (biasanya 8 ohm, 0.5W) yang mengeluarkan audio kepada pengguna. Pembesar suara kadang-kadang disambungkan ke penguat audio melalui bicu fon kepala yang memutuskan sambungan pembesar suara apabila fon kepala dipasang.
Litar Penerima Superheterodyne AM
Sekarang, kita mengetahui fungsi asas berfungsi Penerima Superheterodyne, mari kita lihat gambarajah litar khas Penerima Superheterodyne. Litar di bawah adalah contoh litar radio transistor sederhana yang dibina menggunakan transistor TR830 yang sangat sensitif dari Sony.
Litar mungkin kelihatan rumit pada pandangan pertama, tetapi jika kita membandingkannya dengan gambarajah blok yang kita pelajari sebelumnya, ia menjadi mudah. Oleh itu, mari kita bahagikan setiap bahagian litar untuk menjelaskan cara kerjanya.
Antena dan pengadun - L1 adalah antena rod ferit, ia membentuk litar resonan dengan kapasitor berubah-ubah C2-1 dan C1-1 secara selari. Pasangan penggulungan sekunder ke pangkal transistor pengadun X1. Isyarat LO disalurkan ke pemancar dari LO oleh C5. Keluaran IF diambil dari pemungut oleh IFT1, gegelung diketuk pada pemungut dengan cara pengubah automatik, kerana jika litar resonan disambungkan secara langsung antara pemungut dan Vcc, transistor akan memuatkan litar dengan banyak dan lebar pita juga tinggi - sekitar 200kHz. Ketukan ini mengurangkan lebar jalur hingga 30kHz.
LO - Pengayun Armstrong asas biasa, C1-2 diselaraskan bersama dengan C1-1 agar perbezaan frekuensi LO dan RF selalu 455kHz. Frekuensi LO ditentukan oleh L2 dan jumlah kapasitansi C1-2 dan C2-2 secara bersiri dengan C8. L2 memberikan maklum balas untuk ayunan dari pemungut ke pemancar. Pangkalannya dibumikan dengan RF.
X3 adalah amp amp pertama. Untuk menggunakan transformer untuk memberi makan dasar penguat transistor, kami meletakkan sekunder antara dasar dan bias dan meletakkan kapasitor pemisah antara bias dan pengubah sekunder untuk menutup litar untuk isyarat. Ini adalah penyelesaian yang lebih cekap daripada memberi isyarat melalui kapasitor gandingan ke dasar yang dihubungkan terus ke perintang bias
TM adalah meter kekuatan isyarat yang mengukur arus yang mengalir ke amp amp, kerana isyarat input yang lebih tinggi menyebabkan arus lebih banyak mengalir melalui pengubah IF ke amp IF kedua, meningkatkan arus bekalan amp amp yang diukur oleh meter. C14 menyaring voltan bekalan bersama dengan R9 (di luar layar), kerana RF dan hum grid elektrik boleh dimasukkan ke dalam gegelung meter TM.
X4 adalah amp IF kedua, bias ditetapkan ditetapkan oleh R10 dan R11, C15 membumikan asas untuk isyarat IF; ia disambungkan ke R12 yang tidak dipisahkan untuk memberikan maklum balas negatif untuk mengurangkan penyimpangan, semuanya sama seperti pada amp pertama.
D adalah pengesan. Ia mendemodulasi IF dan membekalkan voltan AGC negatif. Dioda Germanium digunakan, kerana voltan hadapannya dua kali lebih rendah daripada diod silikon, menyebabkan kepekaan penerima yang lebih tinggi dan distorsi audio yang lebih rendah / R13, C18 dan C19 membentuk penapis audio lulus rendah topologi PI, sementara R7 mengawal kekuatan AGC dan membentuk penapis hantaran rendah dengan C10 yang menyaring voltan AGC dari kedua-dua isyarat IF dan AF.
X5 adalah penguat audio, R4 mengawal kelantangan dan C22 memberikan maklum balas negatif pada frekuensi yang lebih tinggi, memberikan penapisan lulus rendah tambahan. X6 adalah pemacu tahap kuasa. S2 dan C20 membentuk litar kawalan nada - apabila suis ditekan C20 menyebabkan frekuensi audio lebih tinggi, bertindak sebagai penapis lulus rendah kasar, ini penting pada radio AM awal, kerana pembesar suara mempunyai prestasi frekuensi rendah yang sangat buruk dan audio terdengar " kecil ”. Maklum balas negatif dari output digunakan pada litar pemancar transistor pemacu.
T1 membalikkan fasa isyarat yang datang ke pangkalan X7 berbanding fasa di pangkalan X8, T2 mengubah tarikan arus gelombang separuh setiap transistor kembali ke bentuk gelombang keseluruhan dan memadankan impedans amp transistor yang lebih tinggi (200 ohm) ke 8 -ohm penceramah. Satu transistor menarik arus ketika isyarat input berada pada bentuk gelombang positif dan yang lain ketika bentuk gelombang negatif. R26 dan C29 memberikan maklum balas negatif, mengurangkan distorsi dan meningkatkan kualiti audio dan tindak balas frekuensi. J dan SP disambungkan dengan cara yang mematikan pembesar suara semasa fon kepala dipasang. Amp audio menyediakan kuasa sekitar 100mW, cukup untuk seluruh ruangan.