Sa mahabang panahon, nanguna ang mga radyo sa listahan ng mga pinakamahalagang imbensyon ng sangkatauhan. Ang unang naturang mga aparato ay na-reconstruct na ngayon at binago sa isang modernong paraan, gayunpaman, kaunti ang nagbago sa kanilang scheme ng pagpupulong - ang parehong antenna, ang parehong saligan at isang oscillatory circuit upang salain ang isang hindi kinakailangang signal. Walang alinlangan, ang mga scheme ay naging mas kumplikado mula noong panahon ng lumikha ng radyo, si Popov. Ang kanyang mga tagasunod ay nakabuo ng mga transistor at microcircuits upang makagawa ng mas mahusay at mas maraming enerhiya-intensive signal.
Bakit mas mabuting magsimula sa mga simpleng pattern?
Kung naiintindihan mo ang isang simpleng circuit ng radyo, makatitiyak ka na halos lahat ng daan patungo sa tagumpay sa larangan ng pagpupulong at pagpapatakbo ay nakabisado na. Sa artikulong ito, susuriin namin ang ilang mga scheme ng mga naturang device, ang kasaysayan ng kanilang paglitaw at ang mga pangunahing katangian: dalas, saklaw, atbp.
Makasaysayang background
AngMayo 7, 1895 ay itinuturing na kaarawan ng radyo. Sa araw na ito, ipinakita ng siyentipikong Ruso na si A. S. Popov ang kanyang kagamitan sa isang pulong ng Russian Physical and Chemical.lipunan.
Noong 1899, ang unang 45 km na mahabang linya ng komunikasyon sa radyo ay itinayo sa pagitan ng isla ng Hogland at ng lungsod ng Kotka. Noong Unang Digmaang Pandaigdig, naging laganap ang direct-amplification receiver at vacuum tubes. Sa panahon ng labanan, ang pagkakaroon ng radyo ay napatunayang estratehikong kinakailangan.
Noong 1918, sabay-sabay sa France, Germany at USA, binuo ng mga siyentipiko na sina L. Levvy, L. Schottky at E. Armstrong ang paraan ng superheterodyne reception, ngunit dahil sa mahinang mga vacuum tube, ang prinsipyong ito ay malawakang ginagamit lamang sa noong 1930s.
Mga transistor device ay lumitaw at binuo noong 50s at 60s. Ang unang malawakang ginagamit na four-transistor radio receiver, ang Regency TR-1, ay nilikha ng German physicist na si Herbert Matare sa suporta ng industrialist na si Jacob Michael. Ibinebenta ito sa US noong 1954. Gumamit ng mga transistor ang lahat ng lumang radyo.
Noong dekada 70, nagsimula ang pag-aaral at pagpapatupad ng mga integrated circuit. Nag-evolve na ngayon ang mga receiver na may mahusay na integration ng node at digital signal processing.
Mga detalye ng instrumento
Ang mga luma at modernong radyo ay may ilang partikular na katangian:
- Sensitivity - ang kakayahang makatanggap ng mahinang signal.
- Dynamic na hanay - sinusukat sa Hertz.
- Noise immunity.
- Selectivity (selectivity) - ang kakayahang pigilan ang mga extraneous signal.
- Internal na antas ng ingay.
- Katatagan.
Ang mga katangiang ito ay hindipagbabago sa mga bagong henerasyon ng mga receiver at alamin ang kanilang performance at kadalian ng paggamit.
Paano gumagana ang mga radyo
Sa pinaka-pangkalahatang anyo, ang mga radio receiver ng USSR ay gumana ayon sa sumusunod na pamamaraan:
- Dahil sa mga pagbabago sa electromagnetic field, may lalabas na alternating current sa antenna.
- Ang mga oscillations ay sinasala (selectivity) upang paghiwalayin ang impormasyon mula sa ingay, ibig sabihin, ang mahalagang bahagi nito ay kinukuha mula sa signal.
- Ang natanggap na signal ay kino-convert sa tunog (sa kaso ng mga radyo).
Ayon sa katulad na prinsipyo, lumalabas ang isang imahe sa isang TV, ipinapadala ang digital na data, gumagana ang mga kagamitang kontrolado ng radyo (mga helicopter ng mga bata, mga kotse).
Ang unang receiver ay parang isang glass tube na may dalawang electrodes at sawdust sa loob. Ang gawain ay isinasagawa ayon sa prinsipyo ng pagkilos ng mga singil sa metal na pulbos. Ang receiver ay may malaking pagtutol ayon sa mga modernong pamantayan (hanggang sa 1000 ohms) dahil sa ang katunayan na ang sawdust ay may mahinang pakikipag-ugnay sa isa't isa, at ang bahagi ng singil ay dumulas sa airspace, kung saan ito nawala. Sa paglipas ng panahon, ang sawdust na ito ay pinalitan ng isang oscillatory circuit at mga transistor upang mag-imbak at maglipat ng enerhiya.
Depende sa indibidwal na circuit ng receiver, ang signal sa loob nito ay maaaring sumailalim sa karagdagang pag-filter ayon sa amplitude at frequency, amplification, digitization para sa karagdagang pagpoproseso ng software, atbp. Ang isang simpleng radio receiver circuit ay nagbibigay para sa isang pagpoproseso ng signal.
Terminolohiya
Ang isang oscillatory circuit sa pinakasimpleng anyo nito ay tinatawag na coil atsarado ang kapasitor sa isang circuit. Sa tulong ng mga ito, mula sa lahat ng mga papasok na signal, posible na piliin ang ninanais dahil sa natural na dalas ng mga oscillations ng circuit. Ang mga tatanggap ng radyo ng USSR, pati na rin ang mga modernong aparato, ay batay sa segment na ito. Paano gumagana ang lahat?
Bilang panuntunan, ang mga radio receiver ay pinapagana ng mga baterya, ang bilang nito ay nag-iiba mula 1 hanggang 9. Para sa mga transistor device, 7D-0.1 at Krona na mga baterya na may boltahe hanggang 9 V ay malawakang ginagamit. Mas maraming baterya ang isang kailangan ng simpleng radio receiver circuit, mas matagal itong gagana.
Ayon sa dalas ng mga natanggap na signal, nahahati ang mga device sa mga sumusunod na uri:
- Longwave (LW) - mula 150 hanggang 450 kHz (madaling nakakalat sa ionosphere). Mahalaga ang mga alon sa lupa, ang intensity nito ay bumababa sa distansya.
- Medium wave (MW) - mula 500 hanggang 1500 kHz (madaling nakakalat sa ionosphere sa araw, ngunit sumasalamin sa gabi). Sa mga oras ng liwanag ng araw, ang hanay ay tinutukoy ng mga alon sa lupa, sa gabi - sa pamamagitan ng mga sinasalamin na alon.
- Shortwave (HF) - mula 3 hanggang 30 MHz (hindi sila dumarating, eksklusibo silang sinasalamin ng ionosphere, kaya mayroong radio silence zone sa paligid ng receiver). Sa mababang kapangyarihan ng transmitter, ang maiikling alon ay maaaring maglakbay ng malalayong distansya.
- Ultra shortwave (VHF) - mula 30 hanggang 300 MHz (may mataas na kakayahan sa pagtagos, bilang panuntunan, ay makikita ng ionosphere at madaling lumibot sa mga hadlang).
- High-frequency (HF) - mula 300 MHz hanggang 3 GHz (ginagamit sa mga cellular na komunikasyon at Wi-Fi, gumagana sa paningin, huwag pumunta sa paligid ng mga hadlang atparamihin nang patuwid).
- Extreme high frequency (EHF) - mula 3 hanggang 30 GHz (ginagamit para sa satellite communications, na sinasalamin mula sa mga obstacle at umaandar sa abot ng mata).
- Hyper high frequency (HHF) - mula 30 GHz hanggang 300 GHz (huwag umikot sa mga hadlang at naaaninag na parang liwanag, ay ginagamit nang napakalimitado).
Kapag gumagamit ng HF, MW at LW, maaaring isagawa ang pagsasahimpapawid habang malayo sa istasyon. Ang VHF band ay tumatanggap ng mga signal nang mas partikular, ngunit kung sinusuportahan lamang ito ng istasyon, hindi gagana ang pakikinig sa iba pang mga frequency. Ang receiver ay maaaring nilagyan ng isang player para sa pakikinig sa musika, isang projector para sa pagpapakita sa mga malalayong ibabaw, isang orasan at isang alarm clock. Magiging mas kumplikado ang paglalarawan ng circuit ng radio receiver na may ganitong mga karagdagan.
Ang pagpapakilala ng microchip sa mga radio receiver ay naging posible na makabuluhang taasan ang radius ng pagtanggap at dalas ng mga signal. Ang kanilang pangunahing bentahe ay medyo mababa ang pagkonsumo ng enerhiya at maliit na sukat, na maginhawa para sa pagdala. Ang microcircuit ay naglalaman ng lahat ng kinakailangang parameter para sa pag-downsampling ng signal at pagiging madaling mabasa ng output data. Ang pagpoproseso ng digital na signal ay nangingibabaw sa mga modernong device. Ang mga radio receiver ng USSR ay inilaan lamang para sa pagpapadala ng isang audio signal, lamang sa mga nakalipas na dekada ang aparato ng mga receiver ay binuo at naging mas kumplikado.
Mga scheme ng pinakasimpleng receiver
Ang pamamaraan ng pinakasimpleng radio receiver para sa pag-assemble ng bahay ay binuo noong mga araw ng USSR. Noon, tulad ngayon, ang mga device ay nahahati sa detector, direct amplification, direktang conversion,uri ng superheterodyne, reflex, regenerative at superregenerative. Ang pinakasimpleng pang-unawa at pagpupulong ay mga tatanggap ng detektor, kung saan, maaari itong isaalang-alang, ang pag-unlad ng radyo ay nagsimula sa simula ng ika-20 siglo. Ang pinakamahirap na buuin ay mga device batay sa microcircuits at ilang transistor. Gayunpaman, kung naiintindihan mo ang isang pamamaraan, ang iba ay hindi na magiging problema.
Simple detector receiver
Ang circuit ng pinakasimpleng radio receiver ay naglalaman ng dalawang bahagi: isang germanium diode (D8 at D9 ang gagawin) at isang pangunahing telepono na may mataas na resistensya (TON1 o TON2). Dahil walang oscillatory circuit sa circuit, hindi nito makukuha ang mga signal ng isang partikular na istasyon ng radyo na na-broadcast sa isang partikular na lugar, ngunit haharapin nito ang pangunahing gawain nito.
Para magtrabaho, kailangan mo ng magandang antenna na maaari mong ihagis sa puno, at ground wire. Para makasigurado, sapat na itong ikabit sa isang napakalaking metal na fragment (halimbawa, sa isang balde) at ibaon ito ng ilang sentimetro sa lupa.
Oscillatory circuit option
Sa nakaraang circuit para ipakilala ang selectivity, maaari kang magdagdag ng inductor at capacitor, na lumilikha ng oscillatory circuit. Ngayon, kung ninanais, maaari mong makuha ang signal ng isang partikular na istasyon ng radyo at palakasin pa ito.
Valve regenerative shortwave receiver
Valve radios, ang circuit na kung saan ay medyo simple, ay ginawa upang makatanggap ng mga signal mula sa mga amateur na istasyon sa maikling distansya - sa mga saklaw mula sa VHF(ultrashortwave) hanggang LW (longwave). Sa circuit na ito, gumagana ang mga finger-type na battery lamp. Gumagawa sila ng pinakamahusay sa VHF. At ang paglaban ng anode load ay inalis ng mababang dalas. Ang lahat ng mga detalye ay ipinapakita sa diagram, ang mga coils at isang choke lamang ang maaaring ituring na gawang bahay. Kung nais mong makatanggap ng mga signal sa telebisyon, kung gayon ang L2 coil (EBF11) ay binubuo ng 7 pagliko na may diameter na 15 mm at isang wire na 1.5 mm. Para sa isang amateur receiver, 5 turn ang gagawin.
Direct amplification radio na may dalawang transistor
Ang circuit ay naglalaman ng magnetic antenna at isang two-stage bass amplifier - ito ay isang tuned input oscillatory circuit ng radio receiver. Ang unang yugto ay ang RF modulated signal detector. Ang inductor ay nasugatan sa 80 na pagliko gamit ang PEV-0, 25 na kawad (mula sa ikaanim na pagliko ay may gripo mula sa ibaba ayon sa diagram) sa isang ferrite rod na may diameter na 10 mm at isang haba na 40.
Ang ganitong simpleng radio circuit ay idinisenyo upang makilala ang malalakas na signal mula sa mga kalapit na istasyon.
Super-generative FM device
Ang FM-receiver, na binuo ayon sa modelo ng E. Solodovnikov, ay madaling i-assemble, ngunit may mataas na sensitivity (hanggang sa 1 μV). Ang mga naturang device ay ginagamit para sa mga high-frequency na signal (higit sa 1 MHz) na may amplitude modulation. Dahil sa malakas na positibong feedback, ang pagtaas ng entablado ay tumataas hanggang sa infinity, at ang circuit ay pumapasok sa generation mode. Para sa kadahilanang ito, nangyayari ang self-excitation. Para maiwasan ito at gamitin ang receiver bilang high-frequency amplifier, itakda ang levelkoepisyent at, kapag naabot nito ang halagang ito, bumababa nang husto sa pinakamababa. Para sa patuloy na pagsubaybay sa gain, maaari kang gumamit ng sawtooth pulse generator, o magagawa mo ito nang mas madali.
Sa pagsasagawa, ang amplifier mismo ay kadalasang nagsisilbing generator. Sa tulong ng mga filter (R6C7), na nagha-highlight ng mga low-frequency na signal, ang pagpasa ng mga ultrasonic vibrations sa input ng kasunod na ULF cascade ay limitado. Para sa mga signal ng FM na 100-108 MHz, ang L1 coil ay na-convert sa isang half-turn na may cross section na 30 mm at isang linear na bahagi na 20 mm na may wire diameter na 1 mm. At ang L2 coil ay naglalaman ng 2-3 turn na may diameter na 15 mm at isang wire na may cross section na 0.7 mm sa loob ng half-turn. Available ang gain ng receiver para sa mga signal mula sa 87.5 MHz.
Device sa isang chip
Ang HF radio, na idinisenyo noong 70s, ay itinuturing na ngayon na prototype ng Internet. Ang mga shortwave signal (3-30 MHz) ay naglalakbay ng malalayong distansya. Madaling i-set up ang receiver para makinig sa isang broadcast sa ibang bansa. Para dito, natanggap ng prototype ang pangalan ng world radio.
Simple HF receiver
Ang isang mas simpleng radio receiver circuit ay walang microcircuit. Sinasaklaw ang saklaw mula 4 hanggang 13 MHz sa dalas at hanggang 75 metro ang haba. Pagkain - 9 V mula sa Krona na baterya. Ang isang wire ay maaaring magsilbi bilang isang antenna. Gumagana ang receiver sa mga headphone mula sa player. Ang high-frequency treatise ay binuo sa transistors VT1 at VT2. Dahil sa capacitor C3, isang positibong reverse charge ang lumitaw, na kinokontrol ng risistor R5.
Modernomga radyo
Ang mga modernong device ay halos kapareho sa mga radio receiver ng USSR: ginagamit nila ang parehong antenna, kung saan nangyayari ang mahinang electromagnetic oscillations. Ang mga high-frequency na panginginig ng boses mula sa iba't ibang istasyon ng radyo ay lumalabas sa antenna. Hindi sila direktang ginagamit para sa paghahatid ng signal, ngunit isinasagawa ang gawain ng kasunod na circuit. Ngayon ay nakakamit ang epektong ito sa tulong ng mga semiconductor device.
Ang mga receiver ay malawakang binuo noong kalagitnaan ng ika-20 siglo at patuloy na napabuti mula noon, sa kabila ng pagpapalit ng mga ito ng mga mobile phone, tablet at TV.
Ang pangkalahatang pagsasaayos ng mga radio receiver ay bahagyang nagbago mula noong panahon ni Popov. Masasabi nating ang mga circuit ay naging mas kumplikado, ang mga microcircuits at transistor ay naidagdag, naging posible na makatanggap ng hindi lamang isang audio signal, kundi pati na rin upang i-embed ang isang projector. Kaya ang mga receiver ay naging mga telebisyon. Ngayon, kung gusto mo, maaari mong ilagay ang anumang nais ng iyong puso sa device.
