vietinis osciliatorius (pagrindinis osciliatorius) imtuve (siųstuvas) daugeliu atvejų vadinamas signalų generatoriumi, kuris nustato priėmimo dažnį. Nors jo vaidmuo vadinamas pagalbiniu, jis turi labai didelę įtaką priimančio ar siunčiančio įrenginio kokybei.
Turinys
Vietinio osciliatoriaus paskirtis ir heterodino priėmimo principas
Radijo priėmimo aušroje, kurdami imtuvų grandines, jie atsisakė vietinių generatorių. Įvesties virpesių grandinės pasirinktas signalas buvo sustiprintas, o tada aptiktas ir paduodamas į žemo dažnio stiprintuvą. Tobulėjant grandinėms, iškilo didelės galios radijo dažnio stiprintuvo sukūrimo problema.
Kad apimtų didelį diapazoną, jis buvo atliktas plačiu pralaidumu, todėl buvo linkęs savaime sužadinti. Perjungiami stiprintuvai pasirodė pernelyg sudėtingi ir sudėtingi.
Viskas pasikeitė išradus heterodininę recepciją.Signalas iš derinamo (arba fiksuoto) osciliatoriaus tiekiamas į maišytuvą. Gautas signalas tiekiamas į kitą maišytuvo įvestį, o išėjimas yra didžiulis kombinuotų dažnių skaičius, tai yra vietinio generatoriaus ir gaunamo signalo dažnių sumos ir skirtumai įvairiais deriniais. Praktinis pritaikymas paprastai turi du dažnius:
- fheterodinas-fsignalas;
- f signalas – f heterodinas.
Šie dažniai vadinami veidrodiniais dažniais vienas kito atžvilgiu. Priėmimas atliekamas vienu kanalu, antrasis filtruojamas imtuvo įvesties grandinėmis. Skirtumas vadinamas tarpiniu dažniu (IF), jo reikšmė pasirenkama projektuojant priėmimo ar siuntimo įrenginį. Likę kombinuoti dažniai išfiltruojami tarpinio dažnio filtru.
Pramoninei įrangai yra IF vertės pasirinkimo standartai. Mėgėjiškoje įrangoje šis dažnis pasirenkamas iš įvairių sąlygų, įskaitant komponentų prieinamumą siaurajuosčio filtro kūrimui.
IF stiprintuve sustiprinamas filtro pasirinktas tarpinis dažnis. Kadangi šis dažnis yra fiksuotas, o dažnių juostos plotis mažas (balso informacijai perduoti pakanka 2,5 ... 3 kHz), jo stiprintuvą galima nesunkiai padaryti siaurajuosčiu su dideliu stiprėjimu.
Yra grandinių, kuriose naudojamas bendras dažnis - f signalas + f heterodinas. Tokios schemos vadinamos „transformacijos į viršų“ schemomis. Šis principas supaprastina imtuvo įvesties grandinių konstrukciją.
Taip pat yra tiesioginio konvertavimo metodas (negalima painioti su tiesioginiu stiprinimu!), Kuriame priėmimas atliekamas beveik vietinio generatoriaus dažniu.Tokioms schemoms būdingas dizaino ir reguliavimo paprastumas, tačiau tiesioginio konvertavimo įrangai būdingi trūkumai, kurie žymiai pablogina darbo kokybę.
Siųstuvas taip pat naudoja vietinius generatorius. Jie atlieka priešingą funkciją – perduoda žemo dažnio moduliuotą signalą į perdavimo dažnį. Ryšio įrangoje gali būti keli vietiniai generatoriai. Taigi, jei naudojama grandinė su dviem ar daugiau dažnių konversijų, ji atitinkamai naudoja du ar daugiau vietinių generatorių. Taip pat grandinėje gali būti vietinių generatorių, kurie atlieka papildomas funkcijas – siuntimo metu nuslopinto nešiklio atkūrimą, telegrafo siuntinių formavimą ir kt.
Vietinio osciliatoriaus galia imtuve yra maža. Daugeliu atvejų bet kuriai užduočiai užtenka kelių milivatų. Tačiau vietinio osciliatoriaus signalas, jei imtuvo grandinė tai leidžia, gali nutekėti į anteną, ir jį galima priimti kelių metrų atstumu.
Radijo mėgėjų tarpe sklando legenda, kad Vakarų radijo stočių klausytis draudimo metu specialiųjų tarnybų atstovai vaikščiojo pro namų įėjimus su imtuvais, suderintais pagal „priešo balsų“ dažnius (pritaikytas tarpiniam dažniui). . Pagal signalų buvimą esą buvo galima nustatyti, kas klausėsi draudžiamų transliacijų.
Reikalavimai vietinio osciliatoriaus parametrams
Pagrindinis reikalavimas vietiniam generatoriaus signalui yra spektrinis grynumas. Jei vietinis generatorius generuoja ne sinusoidinę įtampą, tada maišytuve atsiranda papildomų kombinuotų dažnių.Jei jie patenka į įvesties filtrų skaidrumo juostą, atsiranda papildomų priėmimo kanalų, taip pat atsiranda "smūgių taškų" - kai kuriais priėmimo dažniais pasigirsta švilpukas, kuris trukdo priimti naudingą signalą.
Kitas reikalavimas – išėjimo signalo lygio ir jo dažnio stabilumas. Antrasis ypač svarbus apdorojant signalus su slopintu nešikliu (SSB (OBP), DSB (DBP) ir kt.) Nesunku gauti išėjimo lygio invarianciją, naudojant įtampos reguliatorius pagrindiniams generatoriams maitinti ir pasirenkant teisingas aktyvaus elemento (tranzistoriaus) režimas.
Dažnio pastovumas priklauso nuo varančiojo dažnio elementų stabilumo (svyravimo grandinės talpos ir induktyvumo), taip pat nuo montavimo talpos nekintamumo. LC elementų nestabilumą daugiausia lemia temperatūros pokytis veikiant vietiniam generatoriui. Norint stabilizuoti grandinės komponentus, jie dedami į termostatus, taip pat specialios priemonės naudojamos temperatūros nuokrypiams kompensuoti talpos ir induktyvumo reikšmėse. Induktyvumo ritės paprastai gaminamos taip, kad būtų visiškai termiškai stabilios.
Tam naudojamos specialios konstrukcijos - ritės suvyniotos stipriu vielos įtempimu, posūkiai užpildomi mišiniu, kad posūkiai nepasislinktų, viela sudeginama į keraminį karkasą ir kt.
Siekiant sumažinti temperatūros poveikį varančiojo kondensatoriaus talpai, jis susideda iš dviejų ar daugiau elementų, pasirenkant juos su skirtingomis vertėmis ir talpos temperatūros koeficiento ženklais, kad jie būtų tarpusavyje kompensuojami kaitinant ar vėsinant.
Dėl šiluminio stabilumo problemų elektroniniu būdu valdomi vietiniai generatoriai, kuriuose varikapai naudojami kaip talpa, nėra plačiai naudojami. Jų priklausomybė nuo šildymo yra netiesinė, o kompensuoti ją labai sunku. Todėl varikapai naudojami tik kaip derinimo elementai.
Montavimo talpa prideda prie varančiojo kondensatoriaus talpos, o jos nestabilumas taip pat lemia dažnio poslinkį. Kad būtų išvengta montavimo nestabilumo, visi vietinio generatoriaus elementai turi būti montuojami labai standžiai, kad būtų išvengta net minimalių poslinkių vienas kito atžvilgiu.
Tikras proveržis pagrindinių generatorių konstrukcijoje buvo miltelių liejimo technologijos plėtra praėjusio amžiaus 30-aisiais Vokietijoje. Tai leido pagaminti sudėtingas trimates radijo įrangos komponentų formas, kurios leido pasiekti tuo metu neregėtą tvirtinimo tvirtumą. Tai leido pakelti Vermachto radijo ryšio sistemų patikimumą į naują lygį.
Jei vietinis generatorius yra nederinamas, dažnio nustatymo elementas paprastai yra kvarcinis rezonatorius. Tai leidžia pasiekti itin aukštą generacijos stabilumą.
Pastaraisiais metais pastebima perėjimo tendencija naudoti skaitmeninius dažnio sintezatorius kaip vietinius generatorius, o ne LC osciliatorius. Juose nesunkiai pasiekiamas išėjimo įtampos ir dažnio stabilumas, tačiau spektrinis grynumas palieka daug norimų rezultatų, ypač jei signalas generuojamas naudojant nebrangias mikroschemas.
Šiandien senas radijo priėmimo technologijas keičia naujos, tokios kaip DDC – tiesioginis skaitmeninimas.Laikas jau visai netoli, kai vietiniai generatoriai iš priėmimo įrangos išnyks kaip klasė. Bet tai ateis ne taip greitai, todėl žinios apie heterodinus ir heterodinų priėmimo principus bus paklausios dar ilgai.
Panašūs straipsniai:
