Сверхрегенеративный приемник. Ламповые сверхрегенеративные приемники с низковольтным питанием: особенности работы и схемотехнические решения — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие преимущества имеют ламповые сверхрегенеративные приемники с низковольтным питанием. Как реализовать автосуперизацию в таких приемниках. Каковы особенности их настройки и работы. Какие схемотехнические решения позволяют улучшить характеристики низковольтных ламповых сверхрегенераторов.

Содержание

Принцип работы и преимущества ламповых сверхрегенераторов с низким напряжением питания

Ламповые сверхрегенеративные приемники с низковольтным питанием (+12 В) обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с транзисторными аналогами:

Значительно более высокая чувствительность (в 25-30 раз выше, чем у транзисторных схем)
Более узкая полоса пропускания и, как следствие, лучшая селективность
Меньшие искажения огибающей модулирующего НЧ сигнала
Более устойчивая работа схемы

Высокие характеристики обусловлены очень большим входным сопротивлением лампы по высокой частоте. При этом низковольтное питание позволяет использовать такие приемники в портативной аппаратуре.

Реализация автосуперизации в ламповых сверхрегенераторах

Ключевым моментом в работе сверхрегенеративного приемника является организация периодических вспышек ВЧ колебаний — автосуперизации. В ламповых схемах с низковольтным питанием это может быть реализовано несколькими способами:

С помощью RC-цепи в анодной цепи и гридлика в сеточной цепи
Только за счет гридлика в сеточной цепи
С использованием отдельной цепи автосуперизации

Выбор конкретного способа влияет на стабильность работы и характеристики приемника. Например, схема с автосуперизацией только в сеточной цепи проще, но менее стабильна.

Особенности настройки низковольтных ламповых сверхрегенераторов

При настройке таких приемников необходимо учитывать следующие моменты:

Подбор оптимальной частоты суперизации (гашения) для обеспечения максимальной чувствительности
Регулировка связи с антенной для достижения компромисса между чувствительностью и устойчивостью

Настройка цепи автосуперизации (подбор номиналов резисторов и конденсаторов)
Оптимизация анодного напряжения для получения наилучших характеристик

Правильная настройка позволяет добиться чувствительности порядка единиц микровольт, что на 1-2 порядка лучше транзисторных аналогов.

Схемотехнические решения для улучшения характеристик

Для повышения качества работы низковольтных ламповых сверхрегенераторов могут применяться следующие схемотехнические решения:

Использование лампы с заземленной сеткой для повышения стабильности
Применение отдельной цепи автосуперизации с высокочастотной развязкой
Регулировка режима работы изменением анодного напряжения
Использование буферного каскада для съема НЧ сигнала

Эти решения позволяют добиться оптимального сочетания чувствительности, избирательности и устойчивости работы приемника.

Возможности приема различных видов модуляции

Традиционно считается, что сверхрегенеративные приемники способны принимать только AM и широкополосную FM. Однако исследования показывают, что при определенных режимах работы возможен прием и других видов модуляции:

CW (телеграф) — при использовании слышимой частоты суперизации
SSB — требует дополнительных исследований
Узкополосная FM — требует дополнительных исследований

Это открывает новые перспективы применения сверхрегенеративных приемников в различных областях радиосвязи.

Снижение паразитного излучения в антенну

Одним из недостатков сверхрегенеративных приемников является излучение помех в антенну. В ламповых низковольтных схемах этот эффект проявляется слабее, чем в транзисторных, за счет следующих факторов:

Значительное снижение проводимой ВЧ мощности в режиме автосуперизации (в 20-100 раз)

Меньшая связь с антенной для обеспечения устойчивой работы

Тем не менее, для полного устранения паразитного излучения рекомендуется использовать дополнительный каскад УРЧ.

Перспективы дальнейшего совершенствования

Рассмотренные схемотехнические решения открывают путь для создания нового класса универсальных ламповых устройств с низковольтным питанием. Перспективными направлениями дальнейших исследований являются:

Разработка схем с принудительной суперизацией от внешнего генератора
Исследование возможностей приема SSB и узкополосной FM
Создание многодиапазонных конструкций
Применение современных ламп с улучшенными характеристиками

Это позволит расширить области применения ламповых сверхрегенеративных приемников и использовать их преимущества в современной радиоаппаратуре.

Современный коротковолновый регенеративный приёмник. Каким должен быть хороший всеволновый КВ регенератор?

«Что лишнее — топор, дрель, молоток, паяльник, гвоздь?» — с лукавым прищуром любопытствуют учителя-словесники.
«Ничто не лишне в жизни этой…» — отвечает им английский писатель. «Особенно в деле регенераторостроения» — вставляю я свои пять копеек, — «А как начнём строгать корпус, так ещё и шпунтубель понадобится!».

Было время золотое, когда ни смесительных гептодов, ни кварцевых фильтров, ни доступных китайских комплектующих на горизонте не светило, лампы были весьма не дёшевы — единственными приёмниками, доступными для радиолюбителей, стали простые ламповые регенераторы, способные получить наибольшую отдачу от одного усилительного пентода.
К преимуществам регенеративных приёмников, помимо простоты схемотехнических решений, относятся замечательная чувствительность, отсутствие побочных каналов, способность приёма сигналов любого типа модуляции.

Однако ожидать от таких простейших аппаратов высоких характеристик — дело неблагодарное и несправедливое. Посредственная избирательность по соседнему каналу, прямое детектирование мощных внеполосных станций, излучение помех в антенну, сложность настройки — плечом к плечу подвалили ложку дёгтя в бочку мёда.
Именно поэтому, начиная с 40-ых годов прошлого века, эпоха регенераторов канула в лету, уступив место супергетеродинам, превосходящих конкурентов по таким решающим показателям, как удобство пользования, стабильность и избирательность.

И помнили бы об этом раритете только апологеты регенераторостроения, если бы не неожиданное появление в 90-ые годы на американском рынке регенеративного приёмника «MFJ-8100» заводского изготовления.
Вот тут-то любителям старины карта и попёрла.

Оказалось, что регенератор, с несколько усложнённой по сравнению с классической схемотехникой, в состоянии устойчиво работать и принимать радиовещательные станции не хуже простеньких супергетеродинов, а бонусом является возможность словить и мощных радиолюбителей, работающих с однополосной SSB модуляцией.

Весёлая радиолюбительская братва бросилась паять заморскую схему, обсуждать в сети, вносить изменения, выдумывать своё видение, но так и не смогла существенно улучшить простое, но продуманное устройство, собранное на китайских дроссельках.

Так вот, а почему бы нам не попытать удачу на поприще регенераторостроительной деятельности? Лично я не вижу никаких препятствий к этому.
А потому, давайте выпьем за успех нашего серьёзного мероприятия и, наконец, приступим к делу.

Что нам нужно для достижения цели?

1. Хороший регенератор — это в первую очередь хороший генератор с возможностью регулировки глубины положительной обратной связи.
Хороший — значит высокостабильный, способный устойчиво работать в нужном нам диапазоне частот. Образцом стабильности частоты среди генераторов справедливо считается индуктивная трёхточка. Но у трёхточки есть существенный недостаток — её обвес, состоящий из конденсаторов, необходимых для формирования «правильного» сигнала положительной обратной связи, не позволяет генератору устойчиво работать в широком диапазоне частот без изменения их номиналов.
Тут нам в помощь, как нельзя лучше, придётся генератор на транзисторах в барьерном включении, работающих в режиме микротоков. Подобные генераторы, обладая частотной стабильностью, не уступающей индуктивной трёхточке, способны выдавать сигнал от единиц герц до сотни мегагерц, в зависимости от резонансной частоты колебательного контура.

2. Колебательный контур регенеративного приёмника должен иметь максимально возможную добротность. Именно от его параметров будет зависеть стабильность и избирательность приёмника. Китайские дроссельки в «MFJ-8100» оставим на совести производителя, но понимать надо явственно — из какашки торт не сделаешь, как не сдабривай её тростниковым сахаром.

3. Колебательный контур не должен «видеть» ни антенну, ни источник, вырабатывающий сигнал положительной связи. В идеале, он должен болтаться где-то в воздухе и получать все необходимые сигналы из далёкого эфира, но это — высшая цель из области утопий. Однако все трансформаторные, либо емкостные связи с контуром следует исключить.

4. Регулировка положительной обратной связи должна осуществляться электронно (путём изменения режима работы транзистора) — это позволит нам не задумываться о месте размещения переменного резистора, а в дальнейшем придумать автоматическую систему поддержания уровня регенерации и вообще отказаться от слежения за этим параметром в процессе перестройки приёмника по частоте.

ВАЖНО!!! Элемент (транзистор), с изменяемым режимом, во избежание уплывания частоты в процессе регулировки уровня регенерации, не должен никаким боком, а также никаким пассивным обвесом соприкасаться с колебательным контуром.

Да и хватит для начала. Рисуем схему электрическую принципиальную.

Рис. 1

Разговор наш будет долгим, поэтому перейду-ка я на следующую страницу.

Ламповые сверхрегенераторы с низковольтным питанием

Ламповые сверхрегенераторы с низковольтным питанием

Владислав Артёменко, UT5UDJ

Крайняя простота схем сверхрегенеративных радиоприемников, достаточная легкость их настройки, возможность приема как на AM, так и ЧМ (широкополосной) сделала такие приемники весьма популярными.

Вместе с тем особенности работы таких приемников и на сегодняшний день остаются до конца не исследованными. И это несмотря на то, что основополагающие принципы конструирования их в свое время изучались достаточно полно [1, 2].

Исследования принципиально новых конструкций сверхрегенераторов на транзисторах [3…8] позволили выявить новые возможности приемников этого типа.

Однако сверхрегенеративные приемники на лампах остаются пока еще мало исследованными.

Поскольку большинство автогенераторов (как на транзисторах, так и на лампах) можно перевести в сверхрегенеративный режим, т.е. построить на их основе сверхрегенеративные приемники, будет полезно рассмотреть схему сверхрегенеративного приемника на лампах, особенно с низковольтным питанием анода (+12 В).

В [9] рассматривался LC-автогенератор на лампе с низковольтным питанием на частоту около 30 МГц.

Переведем такой LC-автогенератор с низковольтным питанием в режим прерывистой генерации, позволяющий при соблюдении ряда известных условий получить из автогенератора сверхрегенератор.

Конструкция лампового сверхрегенератора с низковольтным питанием приведена на рис. 1. Как видно, данная схема близка к классической высоковольтной схеме сверхрегенеративного приемника. Методы настройки такой схемы аналогичны методам настройки схемы высоковольтной, поэтому подробно останавливаться на них не будем.

Рис.1
В конструкции использовались практически те же детали, что и в LC-автогенераторе на 30 МГц [9].

В качестве УНЧ автор использовал УНЧ приемника прямого преобразования, как и в других своих конструкциях сверхрегенераторов.

При испытаниях конструкции в условиях реального эфира при использовании низкоомных антенн (50 Ом) наилучший результат показал вариант индуктивной связи приемника с антенной (см. рис. 1). При этом контурная катушка и катушка связи с антенной La располагались согласно рис. 2.

Рис. 2
Для регулировки связи с антенной катушку La можно отклонять от L1. При более тщательной настройке также следует подобрать число витков катушки La.

В случае высокоомных антенн (например, проводников длиной менее 1 м) можно использовать и емкостную связь (см. рис. 3).

Рис. 3
Достаточно хорошее согласование с приемником при емкостной связи достигается и в случае использования низкоомных (50 Ом) антенн. Однако для этого дополнительно следует включить резистор Ra с сопротивлением, равным волновому сопротивлению антенны 50…51 Ом (см. рис. 3). Вместе с тем, при любом исполнении входной части необходимо, чтобы изменение параметров антенны не влияло (влияло крайне слабо) на работу приемника. Так, прикосновение к антенне рукой не должно изменять частоту настройки приемника и, тем более приводить к срыву сверхрегенеративного режима.

Как известно, ламповые конструкции сверхрегенераторов (как высоковольтные, так и низковольтные) обладают существенными преимуществами по сравнению с твердотельными конструкциями сверхрегенераторов (на транзисторах, туннельных диодах и пр.)

К таким преимуществам следует, прежде всего, отнести их значительно большую чувствительность и селективность (относительно узкую полосу), меньшие искажения огибающей модулирующего (НЧ) сигнала, и др.

Исследование работы схемы сверхрегенератора при положении катушек La и L1 согласно рис. 2 показало, что чувствительность приемника составляет 1,5…2 микровольта (50 Ом/50 Ом).

При 90% глубине модуляции AM сигнала удавалось даже разобрать сигналы с уровнем, несколько меньшим 0,5 микровольта, т.е. удавалось еще принимать речевое сообщение.

В то же время при сравнимых условиях подобные приемники на транзисторах имеют чувствительность в среднем 50 микровольт. Таким образом, ламповый сверхрегенератор примерно в 25…30 раз более чувствительный, чем сверхрегенератор на биполярных транзисторах.

Отметим, что сверхрегенераторы на полевых транзисторах занимают по чувствительности промежуточное положение между ламповыми конструкциями и конструкциями на биполярных транзисторах.

Чувствительность и селективность («острота» настройки) лампового сверхрегенератора с низковольтным питанием находятся между собой в прямо пропорциональном соотношении (чем больше чувствительность, тем выше и селективность), что, впрочем, свойственно и всем другим конструкциям сверхрегенераторов.

Большая чувствительность и селективность ламповых низковольтных сверхрегенераторов обусловлена очень высоким входным сопротивлением лампы по ВЧ.

Как видно из рис. 1, резистор R3 включен как делитель напряжения. Однако этот резистор можно включить и последовательно, как это показано на рис. 4.

Рис. 4
В этом случае номинал R3′ подбирается уже опытным путем. При включении регулирующего резистора согласно рис. 4 схема сверхрегенератора потребляет от источника анодного питания весьма небольшой ток. В этой связи Требования к величине тока катода можно значительно снизить.

Так, если в распоряжении конструктора имеется радиолампа, ток накала которой всего несколько миллиампер, этого может быть достаточно для реализации схемы сверхрегенератора. Токопотребление такой схемы будет примерно таким, как и токопотребление маломощных транзисторных схем.

Далее рассмотрим еще одну схему низковольтного лампового сверхрегенератора с автосуперизацией (с автогашением, или внутренним гашением), которая представлена на рис. 5.

Рис. 5
Несмотря на то, что принцип работы предыдущей схемы (рис. 1) и схемы данной в общем одинаковы, тем не менее, собственно процесс суперизации этих схем различен.

В предыдущей схеме периодические вспышки колебаний ВЧ (суперизация) организуются прежде всего, за счет RC-цепи R2, С4* (и R3), однако не исключена возможность и участия в этом процессе и цепочки R1, С3.

Для того чтобы оценить вклад в суперизацию цепочки R1, С3, воспользуемся рекомендациями [10].

Так, для RC-цепи R1, С3 (т.н. гридлика) постоянная времени составляет

τ_R₁_C₃= 5,1 * 10⁶ * 5,1 * 10¹¹ = 2,601 * 10^-4 (сек), что соответствует частоте суперизации

f_SP = 1/t_R1C3= 1/2,601 * 10^-4 ≈ 3,8 (кГц).

Как известно [1, 2], частота автосуперизации для оптимальной работы сверхрегенератора составляет 10…1000 кГц.

В этой связи не исключена возможность, что и гридлик в схеме (рис. 1) может при определенных условиях принимать участие в процессе автосуперизации вместе с RC-цепью R2 (и R3) С4*. Однако в схеме, приведенной на рис. 5, суперизация происходит уже исключительно за счет гридлика R1, С3*!

Главенствующая роль гридлика R1, С3* в этом процессе подтверждается простым экспериментом: изменяя величину конденсатора С6 и/или С7 даже на порядок (например, в сторону увеличения соответствующих емкостей), мы практически не влияем на режим сверхрегенератора, в то время как увеличение (или уменьшение) величины С3* на порядок практически делает работу приемника невозможной.

Поскольку оптимальный сточки зрения приема режим сверхрегенератора реализуется при R1 ≈ 1 МОм… 100 кОм и С3* ≈ 1000 пФ, постоянная времени гридлика будет равна при R1 = 1 МОм

τ_R₁_C_3*= 1 * 10⁶ * 1000 * 10^-12^{= 1 * 10^-3 (сек),}

а при R1 =100 кОм

τ_R₁_C_3* = 1 * 10⁵ * 1000 * 10^—¹² = 1 * 10^-4 (сек).

Исходя из этого, частота суперизации f_SP будет находиться (крайне приблизительно) в пределах 1 …10 кГц.

Следует учитывать, что в реальных условиях частота суперизации зависит от целого ряда факторов и значительно отличается от теоретической, рассчитанной через постоянную времени гридлика. Как показали проведенные ориентировочные расчеты, частота гашения (суперизации) невелика и намного меньше рабочей частоты (частота принимаемого сигнала), которая в данном случае составляет 3 * 10⁷ Гц.

Стоит также отметить, что субъективно схема приемника (рис. 1) работает более устойчиво, чем приведенного на рис. 5. Это может быть связано с тем, что автосуперизация первого сверхрегенератора осуществляется более сложным способом (через RC-цепь анодного питания и, отчасти, через гридлик). Такая сложная автосуперизация, действующая и в анодной, и в сеточной цепи, по-видимому, и делает работу такого сверхрегенератора более стабильной, если сравнивать ее со случаем, когда автосуперизация происходит только в одной цепи — сеточной (см. рис. 5).

С другой стороны, принцип работы схемы, приведенной на рис. 5, значительно проще, чем у предыдущей схемы приемника. В этом случае в начале колебаний ВЧ напряжение на контуре L1, С1, С2 увеличивается.

После того, как ВЧ напряжение на контуре достигнет величины, когда появляется сеточный ток, участок «сетка-катод» 6Ф1П уже начинает работать как диод. Обозначив на рис. 5 направление мгновенных токов, можно видеть, что левая (по схеме) обкладка С3* заряжается положительным, а правая — отрицательным постоянным напряжением.

Таким образом, на сетке по отношению к катоду создается отрицательный потенциал, лампа закрывается, а генерация ВЧ прекращается. Колебания в контуре L1, С1, С2 становятся свободными и достаточно быстро затухают.

Конденсатор С3* постепенно разряжается через R1, вследствие чего отрицательный потенциал на сетке лампы уменьшается и, наконец, снова создаются условия для генерации…

Если в антенне приемника присутствует принимаемый сигнал, то под действием этого сигнала генератор запускается.

При отсутствии в антенне такого сигнала генератор также запускается, но несколько позже (под действием чисто случайных причин), вследствие чего и возникает известный суперный шум (см. также [4]).

Аналогичные конструкции контурной L1 и антенной La катушек, рекомендации по их взаимному расположению, а также видам используемых антенн обсуждались выше.

В данной схеме L1 имеет отвод примерно от 1/4 числа витков (считая от холодного конца), который непосредственно подключен к катоду лампы.

Чувствительность данной конструкции приемника примерно соответствует чувствительности приемника, рассмотренного выше. Отметим, что наличие в антенне более сильного принимаемого сигнала способствует и более раннему запуску генератора. Из этого отчасти следует, что чем более сильный сигнал присутствует в контуре приемника, тем чаще происходят вспышки ВЧ колебаний, т.е. больше становится частота суперизации.

Увеличивая номинал С3* в несколько раз, можно сделать слышимым сигнал суперизации в головных телефонах, что позволяет непосредственно исследовать изменение частоты автосуперизации в зависимости от силы принимаемых (входных) ВЧ колебаний. Такой режим работы уже позволяет выявить новые возможности сверхрегенераторов.

Так, традиционно считается, что сверхрегенеративные приемники могут принимать только AM и широкополосную FM, a CW, SSB, РМ и узкополосную FM принимать не могут (см., например, [1,2, 11, 12].

Однако при использовании режима работы сверхрегенератора, когда частота гашения (суперизации) лежит в звуковом диапазоне, возможен прием CW сигналов «на слух» («нажатие» соответствует заметному изменению тона звука в головных телефонах). В этой связи проводимые исследования новых возможностей сверхрегенератора позволят осуществлять уверенный прием на CW, а также в дальнейшем на SSB, РМ и узкополосной FM.

Поскольку триод лампы 6Ф1П при заземлении сетки демонстрирует заметный ток анода (до 2 миллиампер) при напряжении анода +12 В [9], при построении ВЧ автогенератора на триоде на сетку этой лампы можно не подавать какого-либо постоянного напряжения!

Этот LC-автогенератор с заземленной сеткой также может быть переведен в режим прерывистой генерации, т. е. на основании такой схемы принципиально может быть изготовлен сверхрегенеративный приемник с автосуперизацией.

Поскольку транзисторный сверхрегенератор на основе LC-автогенератора с общей базой работает весьма устойчиво [13], то есть все предпосылки и для нормальной работы подобной ламповой схемы.

Реализация такой идеи представлена на рис. 6.

Рис. 6
Собственно, сам автогенератор реализуется на катушке L1, дросселе L2, конденсаторах С1, С2, С3, С5, С7, С8 и триодной части лампы 6Ф1П.

При С3 = 10 пФ автогенератор позволяет получить на колебательном контуре достаточно большую амплитуду ВЧ напряжения (значительно больше 6 В).

С точки зрения создания сверхрегенератора этот факт, скорее всего, может рассматриваться как определенный недостаток, поскольку в данном случае в антенну излучался бы слишком мощный сигнал, создающий помехи расположенным близко приемникам.

Однако, как оказалось, при переводе этого автогенератора в режим автосуперизации, мощность его (измеренная по величине анодного тока) значительно уменьшается. Так, если автогенератор потребляет от анодного источника ток 5 миллиампер, то перевод его в режим автосуперизации (по максимуму чувствительности и усиления приемника) снижает токопотребление до 0,25…0,05 миллиампер.

Расчет проводимой мощности ВЧ Р = u * i показывает, что при напряжении питания +12 В и токопотреблении 5 миллиампер получается значение Р1 = 60 милливатт, при токе 0,25 миллиампер — значение Р2 = 3 милливатта и, наконец, при токе 0,05 миллиампер — значение РЗ = 0,6 милливатт.

Таким образом, сверхрегенератор дает понижение проводимой ВЧ мощности от

Р1/Р2 = 60 мВт/3 мВт = 20 (раз)

и до

Р1/Р3 = 60 мВт/0,6 мВт = 100 (раз)!

Однако на самом деле излучаемая в эфир (через антенну) мощность снижается еще сильнее, чем дает расчет по проводимой мощности.

Тем не менее, сверхрегенератор все же следует снабдить каскадом УРЧ для устранения паразитного излучения в антенну. Однако в связи с тем, что в статье обсуждается лишь сама возможность построения лампового сверхрегенератора с низковольтным питанием на основе ВЧ автогенератора с заземленной сеткой, рассматривается только схема собственно приемника (без УРЧ).

В таком ламповом низковольтном сверхрегенераторе автосуперизацию удалось выполнить точно так же, как и в [13], т.е. с помощью параллельной RC-цепи (цепи автосуперизации R1, С4*). В данном случае участок «сетка-катод» лампы (триода) для ВЧ напряжения можно рассматривать как «вакуумный диод», который выпрямляет это ВЧ напряжение.

Через этот участок ток проходит только в том случае, когда потенциал сетки больше потенциала катода (направление ВЧ тока в этом случае показано на рис. 6 стрелкой).

Выпрямленное постоянное напряжение имеет уже полярность, обозначенную знаками «+» и «-«.

При этом сетка по отношению к катоду имеет отрицательный потенциал, т.е. лампа этим выпрямленным напряжением будет закрываться, что периодически приводит к срыву ВЧ колебаний.

Схемы, приведенные на рис. 7, наглядно иллюстрируют этот процесс.

Рис. 7
В остальном автосуперизация протекает точно так же, как и в конструкции на рис. 5.

Для достижения максимальной чувствительности перемещают движок R1. Кроме того, при настройке схемы следует подобрать и величину С4*, а затем уточнить величину С3.

Катушки L1 и La и их взаимное расположение соответствуют аналогичным в рассмотренных выше конструкциях.

Регулирую величину индуктивной связи М, добиваемся компромисса между максимальной чувствительностью и устойчивостью работы приемника.

Следует учесть, что звуковые колебания с цепи автосуперизации R1, С4* можно снять (без нарушения работы приемника) только через весьма совершенный буферный каскад.

Поскольку использовалась лампа 6Ф1П (триод-пентод), пентодная ее часть собственно в сверхрегенераторе оставалась незадействованной. Поэтому на пентоде 6Ф1П был изготовлен усилитель НЧ с высоким входным сопротивлением.

При довольно низком анодном напряжении (+12 В) усиление пентода получилось небольшим. Поэтому усилитель НЧ в этом случае в большей степени выполняет роль совершенного буферного каскада для снятия НЧ напряжения с цепи автосуперизации, чем собственно усилителя.

Анализируя схему (рис. 6), следует также отметить, что цепь автосуперизации R1, С4* отделена от других цепей ВЧ дросселем (L2 = 220 мкГн). Поскольку при этом управляющая сетка триода оказывается заземленной (по ВЧ, по НЧ, по частоте автосуперизации и по постоянному току), то работа такого сверхрегенератора оказывается весьма устойчивой!

Поскольку за процессы автосуперизации отвечает только цепь R1, С4* (других цепей, отвечающих за явления гашения колебаний, больше нет), получаем очень простую регулировку такого сверхрегенератора.

Понятно, что устранение конденсатора С4* их схемы делает процесс автосуперизации невозможным. И если установить величину сопротивления R1 в несколько килоом (с помощью перемещения движка), то, по-видимому, можно будет осуществить принудительную супери-зацию схемы от внешнего генератора. Для этого генератор через емкость около 0,22 мкФ следует подключить к точке В схемы (см. рис. 6).

Изменяя частоту и напряжение внешней силы, можно исследовать работу сверхрегенератора с внешним гашением.

Как показали натурные испытания приемника, чувствительность его получилась достаточно высокой (несколько единиц микровольт), что на один… два порядка лучше чувствительности подобных сверхрегенераторов на транзисторах.

Дальнейшие модернизации рассматриваемой схемы (рис. 6) показали, что оптимальный режим работы сверхрегенератора можно устанавливать не только с помощью изменения сопротивления резистора в цепи автосуперизации (R1 в цепи R1, С4*).

Очевидно, что подстройку режима сверхрегенерации можно выполнять и по-другому. Так, параметры цепи автосуперизации можно зафиксировать, а оптимальный режим работы сверхрегенератора устанавливать путем изменения напряжения питания (анодного напряжения) схемы.

Такой вариант представлен на рис. 8. При этом такая схема обладает всеми характерными особенностями схемы предыдущей (см. рис. 6).

Рис. 8
Рассмотренные в [9] и данной статье схемы генераторов и сверхрегенераторов открывают путь для создания нового, весьма многочисленного класса ламповых универсальных устройств с низковольтным питанием.

Литература

1. Белкин М. К. Сверхрегенеративный радиоприем. — Киев, Техника, 1968.

2. Сверхрегенераторы. Под ред. М. К. Белкина. — М.: Радио и связь, 1983.

3. Артеменко В. Сверхрегенеративный приемник с барьерным режимом работы транзисторов. — Радиолюбитель KB и УКВ, 2002, №11, с. 36…39.

4. Артеменко В. Повышение качества работы сверхрегенеративных приемников. — Радиолюбитель KB и УКВ, 2004, №1, с. 33…36.

5. Артеменко В. Сверхрегенеративный приемник без УРЧ. — Радиолюбитель KB и УКВ, 2004, №1, с. 36…37.

6. Артеменко В. Сверхрегенеративный приемник на основе барьерного генератора. — Радиолюбитель KB и УКВ, 2004, №2, с. 35…36.

7. Артеменко В. Сверхрегенератор с коммутируемым LC-контуром. — Радиолюбитель, 2005, №2, с. 59.

8. Артеменко В. Сверхрегенератор с внешним запуском. — Радиолюбитель, 2005, №3, с. 54…55.

9. Артеменко В. Ламповые генераторы с низковольтным питанием. — Радиолюбитель, 2007, №7, с. 54…57.

10. Калинин В. И., Герштейн Г. М. Введение в радиофизику. — М.: ГИТТЛ, 1957.

11. Куприянович Л. И. Карманные радиостанции. — М. — Л.: ГЭИ, 1960.

12. Жеребцов И. П. Радиотехника. — М.: Связьиздат, 1963.

13. Путятин Н. Приемник — «контролер». — Радио, 1970, №3, с. 53, 55.

«Радиолюбитель» №8, 2007

Совершенствование ламповых сверхрегенеративных приемников с низковольтным питанием

Владислав Артёменко, UT5UDJ

Ранее в [1] была показана принципиальная возможность создания целого ряда ламповых схем генераторов с использованием весьма низкого анодного напряжения (+12 В) при применении обычных (высоковольтных) приемно-усилительных радиоламп.

Перевод таких LC-автогенераторов в режим прерывистой генерации позволяет создавать сверхрегенеративные приемники с автосуперизацией [2]. Высокая чувствительность таких ламповых сверхрегенераторов свидетельствует о том, что исходные низковольтные ламповые генераторы являются достаточно малошумящими.

Одна из предложенных в [2] ламповых схем сверхрегенераторов с низковольтным питанием приведена на рис. 1.

Рис. 1
Суперизация в такой схеме может происходить только за счет цепи т.н. гридлика CgRg. В этом случае от цепи суперизации Csp, Rsp и Ru можно вообще отказаться, а наиболее оптимальный режим суперизации устанавливать подбором величин Сд и Rg [2].

Чтобы со схемы можно было снять напряжение НЧ (ЗЧ), последовательно с дросселем включен резистор с относительно небольшим сопротивлением 1 кОм. Заметим, что при значительном увеличении сопротивления этого резистора генерация становится невозможной. В данном случае применен дроссель 200 мкГн, имеющий для ЗЧ практически нулевое сопротивление.

Подбирая величину Сg и Rg, отвечающие за суперизацию, можно получить прерывистую генерацию и сверхрегенеративный радиоприем (рис. 2). В этой схеме отрицательное смещение на сетке лампы также образуется за счет выпрямления ВЧ напряжения, возникающего на LC-контуре.

На приведенных схемах индекс «sp» означает, что данный элемент отвечает за суперизацию, индекс «g» — что элемент входит в состав гридлика, индекс «к» указывает на принадлежность элемента к колебательному контуру, индекс «н» означает, что элемент применяется для настройки частоты LC-контура, а индекс «u» свидетельствует, что данный элемент участвует в регулировке напряжения питания.

Подобранные номиналы Сg* и Rg* (см. рис. 2) позволяют достичь того, что образующееся при выпрямлении ВЧ постоянное напряжение будет полностью «запирать» лампу, на время вообще прекращая генерацию. Затем Сg* разряжается через Rg*, после чего ВЧ колебания возникают вновь.

Рис. 2
Возможно, что в данном случае роль выпрямительного диода играет участок «сетка-анод» лампы (!), что само по себе весьма необычно.

Поскольку из такого предположения следует, что сетка выполняет роль катода диода, а анод — соответственно анода диода, то в режиме прерывистой генерации следует ожидать полярность выпрямленного («постоянного») напряжения, как это показано на рис. 2.

Измерить такое напряжение можно высокоомным вольтметром постоянного напряжения с помощью зондов (электродов) специальной конструкции, предотвращающих срыв ВЧ колебаний (см. рис. 2).

Если полярность напряжения будет соответствовать предполагаемой полярности на схеме согласно рис. 2, это может свидетельствовать в пользу нашего предположения (не доказывая, тем не менее, его полностью).

Однако более убедительным сточки зрения доказательства такой гипотезы может служить приложение к участку «сетка-анод» внешнего постоянного напряжения достаточно большой величины через упомянутые выше зонды.

Понятно, что подобный эксперимент должен быть проведен при таких номиналах элементов зондов, которые бы не приводили к изменению (срыву) сверхрегенеративного режима и при «закорачивании» вольтметра постоянного напряжения проволочной перемычкой (как в предыдущем опыте).

Дроссели зонда должны быть выполнены применительно к ВЧ реализации, т.е. с принудительным шагом, иметь четко выраженный «горячий» и «холодный» конец (как в ламповом РА).

Практическая схема сверхрегенератора с учетом указанных особенностей приведена на рис. 3.

Рис. 3
В данном случае собственно сверхрегенератор (сверхрегенеративный детектор) собран на триодной части лампы 6Ф1П.

Поскольку оставался незадействованным пентод 6Ф1П, было решено использовать его в качестве буферного каскада согласно [2]. Однако в данном случае требования к такому буферному каскаду могут быть значительно снижены.

Головные телефоны с сопротивлением постоянному току не более 1000 Ом (1 кОм) можно включать непосредственно в анодную цепь лампы вместо R2. Сами же головные телефоны следует заблокировать конденсатором с емкостью 1000 пФ…0,22 мкФ (подбирается для приятного звучания суперного шума).

В схеме был использован контур С1, С2, L_K согласно [2], что позволяет осуществлять прием в диапазоне примерно 30±5 МГц.

Конструкция и настройка катушек L_A и L_K, их взаимное расположение выполнены согласно [2].

Понятно, что если изменить параметры колебательного контура, можно осуществлять прием и на других частотах. Данная конструкция сверхрегенератора, как и приведенные в [2], работоспособны (при замене LC-контура) по крайней мере, до 52 МГц.

Движок R1 следует перемещать с помощью пластмассовой отвертки длиной не менее 15 см (лучше 30 см), что диктуется схемой конструкции.

Схема на рис. 3 работает так же хорошо, как и схема с наибольшей чувствительностью, рассмотренная в [2]. Другие схемы сверхрегенеративных приемников, также рассмотренные в [2], работают с точки зрения практики несколько хуже, имея при этом меньшую чувствительность и требуя постоянной подстройки режима при изменении частоты настройки.

Приведенная на рис. 3 схема часто вообще не требует подстройки сверхрегенеративного режима даже при весьма существенном изменении частоты настройки колебательного контура.

Литература

1. Артеменко В. Ламповые генераторы с низковольтным питанием. -Радиолюбитель, 2007, №7, с. 54…57.

2. Артеменко В. Ламповые сверхрегенераторы с низковольтным питанием. — Радиолюбитель, 2007, №8, с. 32…36.
«Радиолюбитель» №9, 2007

Достарыңызбен бөлісу:

Советуем повторить. Регенеративный приемник — Самодельные — Приемники, узлы и блоки. — Каталог статей и схем

Добрый день, Женя!
В ответе ориентироваться будем на рис.1 (принципиальная схема) в статье и рис.2 (монтажная схема). По фото толком разобрать какие выводы и как соединены разобрать сложно, даже я бы сказал — просто невозможно, кроме того, что их качество невысокое, так еще и то, что фото даются для ориентации расположения элементов схемы на реальной плате (а они — платы ) у разных повторятелей — разные.
Начну ответ с главного, на мой взгляд. У Вас приемник не работает. И у меня сразу сомнения — а правильно ли Вы понимаете, как его настраивать для приема станций. Это же не прямое усиление, не прямое преоброазование, не супергетеродин, где настраиваются на частоту станции одной ручкой КПЕ. Тут хитрое дело — настраивать двумя ручками: вывести схему в режим генерации переменным резистором R4, и в маленьком участке, до срыва генерации попытаться поймать станцию, вращая КПЕ (зачем и нужен хороший верньер). В зависимости от мощности принимаемой станции ее прием возможен как в начале участка генерации (сильная станция, высокая чувствительность и не нужна), так и в конце участка генерации, самом активном, среди «свистов и завываний» от биений с другими станциями (здесь можно настроиться на очень слабые станции…) В общем, нужен опыт в настройке, а до этого почитать теорию (ее много в интернете по таким приемникам, того же В.Т.Полякова — в общем Гугл Вам в помощь).
Теперь по элементам из ваших вопросов. По емкости КПЕ. Экпериментировать, конечно, можно, но это потом, как приемник заработает. Начните с одной секции КПЕ (12…495), как в оригинале. Потом уже, можно пробовать подключать вторую — третью секцию, подбирать С11, толщину провода катушки антенны… Об этом есть в тексте статьи, но гляньте и первоисточник в журнале [1], а в [2,3] есть и другие схемы интересные по теме и ссылки на авторов и проч. (я не случайно в конце статьи привел список источников, из которого номера их…).
Далее. Написано в тексте: монтажная плата — это эскиз, т.е., элементы (их внешн.вид) показаны условно. Зато возле каждого транзистора буковками написаны названия электродов (и,с,з,к для полевого, к,б,э для VT2-VT4). Вот по этим буковкам и ориентируйтесь, куда какой вывод транзистора паять. Для полевого КП303 вид на рис.2 как бы сверху, сквозь него, тогда и цоколевка читается правильно. Для других транзисторов: их корпуса показаны условно (надписи к выводам верны!), на реальной плате они стоят выводами вверх (не так, как на рис.2), тем более транзисторы я брал из импортного какого-то аппарата, ориентируясь на высокий h31е («бета», коэф.усиления), а их выводы определял экспериментально. Ваши ВС547В имеют гораздо ниже этот коф-нт (около 300-400), а вот с индексом С — это то что надо: > 500-600. Их и надо ставить. Или наши КТ3102 с высоким к.у. (больше 500 — посмотрите в даташитах с каким индексом надо, а еще лучше — замерьте…). Кстати, и полевик может быть негоден из-за низкой крутизны, поэтому пробовать можно и другие экземпляры, и КП307, и импорт BF245, или как в журнальном оригинале (импортные полевики получше наших …)
Приемник рабочий. источник его описания (ж.Радио, Б.Степанов) проверенный. В одном из комментариев (№8) — подтверждение работоспособности.

Дважды оправлял Вам письмо, как просили. У Вас в адресе ошибка — слеш вместо точки…
Удачи. Василий, RA0CCN.

РЕЖИМ РЕГЕНЕРАЦИИ В СВЕРХРЕГЕНЕРАТИВНОМ ПРИЕМНИКЕ

Классический сверхрегенератор с «автосуперизацией» (рис.1), неоднократно публиковавшийся начиная с 60-х годов [1…3], имеет устоявшиеся области применения в автоматике и телемеханике, охранной сигнализации, в радиопереговорных устройствах малого радиуса действия. Иногда он применяется как приемное устройство речевых и музыкальных программ с невысоким качеством воспроизведения звука. Такое приемное устройство отличается довольно высокой чувствительностью, простотой схемы, малыми массогабаритами и легкостью повторения. Поэтому радиолюбители и применяют его в своих конструкциях.

Тем не менее, иногда встречаются сложности в настройке такого приемного устройства, и требуется определенный практический опыт, чтобы справиться с настройкой сверхрегенеративного детектора. По мнению автора, это обусловлено разбросом характеристик и параметров транзисторов, различиями в конкретных схемах и номиналах элементов, а также различиями в конструктивном исполненении, от чего зависят емкости монтажа и паразитные связи. К сожалению, в приложении к сверхрегенератору эти сложности не отражены в достаточной мере в радиолюбительской литературе.

Однажды при настройке такого «строптивого» сверхрегенератора автором был получен высококачественный прием радиовещательных станций с частотной модуляцией. Этот эффект встречался и ранее, но не вызывал интереса, и поэтому не был определен механизм приема. Но в этот раз были тщательно проанализированы такие признаки как отсутствие сверхрегенеративных шумов, зависимость уровня принимаемого сигнала от значения положительной обратной связи и от уровня смещения на базе транзистора и, соответственно, от тока коллектора, который в рабочем режиме был равен 0,2…0,3 мА. Это в 3…4 раза меньше, чем в нормальном рабочем режиме у сверхрегенеративного детектора. По этим признакам удалось определить режим регенерации. Механизм приема частотной модуляции (ЧМ) в таком приемнике заключается в преобразовании ЧМ в амплитудную модуляцию (AM) на одном из скатов резонансной характеристики контура, и детектировании AM эмиттерным переходом транзистора. Наличие преобразования ЧМ в AM подтверждается присутствием «провала» в уровне сигнала при центральной настройке контура и большей громкостью сигнала при настройке на верхнем скате резонансной характеристики контура (верхний скат всегда круче, чем нижний, а значит, и выше коэффициент преобразования).

К удивлению автора, чувствительность и селективность такого сверхрегенератора оказались достаточными для довольно качественного приема в диапазоне 100…108 МГц. Основные недостатки такого приемника:

— невысокая селективность, выражающаяся в наличии в паузах передач слабых сигналов от мощных и близко по частоте расположенных станций, которые можно устранить повышением степени регенерации;

— подверженность наводкам от сети переменного тока;

— необходимость дополнительного органа управления режимом регенерации.

Кроме того, все регенеративные приемники имеют зависимость порога генерации и предпорогового усиления от настройки на частоту, а также зависимость всех этих параметров от напряжения питания. На указанных рабочих частотах сильна зависимость настройки контура и порога генерации от вносимых окружающими предметами емкостей. Поэтому требуется экранировка регенеративного детектора.

При всем при этом, простота схемы и настройки такого приемника позволяют, на мой взгляд, найти ему применение в радиолюбительской практике, например для радиовещательного приема в виде эфирной радиоточки или с перестройкой на несколько станций, а также для приема звукового сопровождения телевидения в метровом диапазоне волн.

Принципиальная схема регенеративного детектора приведена на рис.2. Она представляет собой автогенератор по схеме емкостной трехточки, используемый в недовозбужденном режиме. R1 и RP1 образуют регулируемый делитель напряжения смещения на базе транзистора. От величины смещения зависит ток коллектора и, соответственно, коэффициент усиления транзистора. Этот эффект позволяет регулировать уровень регенерации практически без изменения положительной обратной связи.

Напряжение питания для этого делителя и всего детектора стабилизируется стабилитроном VD1. При питании от гальванических батарей или от высококачественного стабилизатора его можно исключить. При этом уменьшается расход энергии, но возрастает зависимость режима работы от напряжения питания.

База транзистора заблокирована на общий провод электролитическим конденсатором С2. Это обеспечивает малый уровень низкочастотных шумов на выходе детектора. Параллельно ему включен конденсатор С4, блокирующий базу по высокой частоте. На резисторе R3 присутствуют как ВЧ-, так и НЧ-сигналы, и тем самым определяется наличие отрицательной обратной связи и по НЧ, и по ВЧ. Наличие отрицательной обратной связи по ВЧ стабилизирует регенерацию настолько сильно, что общеизвестный гистерезис порога генерации в регенераторах становится практически необнаружимым. Поэтому порог генерации при регулировке RP1 сохраняет свое положение и при прямом, и при обратном ходе ручки регулировки.

Подстроечный конденсатор С6 обеспечивает положительную обратную связь, величина которой устанавливается при первичной настройке. R4, С7 образуют фильтр низких частот, выделяющий звуковой сигнал. В данном случае частота среза фильтра — 100 кГц, что позволяет подключать стереодекодер для стереофонического приема, как например в [4].

Входной контур С5, L1 связан с антенной WA1 индуктивной связью при помощи катушки L2. Индуктивная связь позволяет устранить наводки от сети переменного тока на антенну, а также устранить эффект изменения настройки контура и режима регенератора за счет вносимых в контур емкостей от окружающих антенну предметов. Пределы изменения емкости С5 некритичны, и вместо него может быть использован любой подстроечный конденсатор. Антенна представляет собой кусок монтажного провода длиной 0.5…1 м.

Усилитель звуковой частоты может быть собран по любой схеме, лишь бы обеспечивал достаточную громкость приема.

Данная схема регенеративного детектора испытывалась на макете, собранном навесным монтажом на пластине стеклотекстолита с применением опорных точек, по методу Жутяева [5]. Монтаж некритичен. Однако начинающим радиолюбителям при повторении схемы следует обратить внимание на цепи,связанные с эмиттером и коллектором транзистора. Монтаж этих цепей должен быть очень компактным, и выводы элементов должны быть как можно короче. Эти же требования предъявляются и к цепи верхней (по схеме) части колебательного контура. Конденсатор С1 должен быть подключен между контуром и общим проводом связями минимальной длины. Если регенеративный детектор будет использоваться для приема, а не для экспериментов, его следует поместить в экран.

Конденсаторы С1, С4, С7 — обязательно керамические. Их емкости некритичны. С2, СЗ — электролитические, любого типа. Транзистор VT1 также можно заменить на другой, но с предельной частотой усиления, как минимум в два раза большей чем рабочая частота. Можно использовать транзисторы р-п-р типа, изменив полярность источника питания и электролитических конденсаторов, а также, кроме кремниевых, могут быть использованы германиевые транзисторы.

Для диапазона частот 100…108 МГц катушка L1 представляет собой полувиток диаметром 30 мм с линейной частью 20 мм. Провод — диаметром 1 мм. L2 при этом имеет 2…3 витка диаметром 15 мм из провода диаметром 0,7 мм, расположенных внутри полувитка.

Для диапазона 66…73 МГц L1 имеет 5 витков диаметром 5 мм из провода диаметром 0,7 мм с шагом 1 …2 мм. L2 при этом имеет 2…3 витка того же диаметра из того же провода. Катушки — бескаркасные и расположены параллельно друг другу.

Настройка регенеративного детектора заключается в установке пределов регулировки смещения на базе транзистора подбором R1. Ток коллектора не должен превышать 0,5 мА. Кроме того, конденсатором С6 устанавливается положительная обратная связь такой величины, чтобы при средних положениях ручки настройки и регулировки регенерации достигался порог генерации. Это обнаруживается как глухой щелчок с последующим шумом и, возможно, фоном переменного тока. И последнее — это настройка контура на требуемый диапазон частот.

Такой приемник может работать в зонах с достаточно большим уровнем сигнала. Это, в основном, большие города и местности вокруг них. Для повышения чувствительности может быть использован одно- или двухкаскадный усилитель высокой частоты. При этом будут устранены возможные излучения в антенну.

Проведенные исследования схемы позволяют предположить возможность использования подобного приемника для приема звукового сопровождения телевидения в дециметровом диапазоне.

Литература

1. Транзисторный приемник для радиоуправляемых моделей. — Радио, 1963, N10, С.60.

2. Касьянов В. Восьмикомандная аппаратура: приемник. — Радио, 1971, N5, С.35-37.

3. Сверхрегенераторы. — М.: Радио и связь, 1983.

4. Власов В. Простой ЧМ-детектор. — Радио,1991, N10, С.69-71.

5. Жутяев С. УКВ-трансвертер. — Радио,1979, N1, С.13-16.

Автор: Солодовников Е.П.

Источник публикации: ж. Радиолюбитель, 1999, №3, с. 19-20

Super-Regen Radio »Электроника

Суперрегенеративный радиоприемник смог обеспечить значительное улучшение характеристик по сравнению с настроенным радиоприемником и регенеративным радиоприемником.

Руководство по радиоприемникам включает:
Типы приемников Приемник TRF Хрустальный радиоприемник Ресивер регенерации Супер-регенерация Супергетеродинное радио

Суперрегенеративный радиоприемник использовался в течение многих лет, особенно в диапазонах УКВ и УВЧ, где он мог предложить простоту схемы и относительно высокий уровень производительности.

В наши дни сверхрегенеративное радио мало используется, хотя есть несколько нишевых приложений. Однако в прошлом он использовался гораздо более широко, хотя нужно было следить за тем, чтобы он не излучала помех.

Основы суперрегенеративного приемника

Суперрегенеративный приемник основан на более простом регенеративном радио. Он использует второе низкочастотное колебание в контуре регенерации, которое прерывает или гасит основное ВЧ колебание.

Второе или гасящее колебание обычно работает на частотах выше звукового диапазона, например От 25 кГц до 100 кГц.

При работе схема имеет достаточную положительную обратную связь, чтобы привести ее в колебательное состояние. Даже небольшой шум приведет к колебаниям схемы.

Как работает суперрегенерация

Описание работы сверхрегенеративного приемника начинается с рассмотрения регенеративного радио.

На выходе усилителя ВЧ в приемнике имеется положительная обратная связь, т.е.е. часть выходного сигнала возвращается на вход синфазно. Любой сигнал, присутствующий в это время, будет многократно усилен, и это может привести к усилению сигнала в тысячу раз или более.

Хотя коэффициент усиления усилителя является фиксированным, можно достичь уровней усиления, приближающихся к бесконечности, используя методы положительной обратной связи, подобные этой, со схемой, находящейся в точке колебания. На самом деле, бесконечное усиление невозможно из-за таких проблем, как сдвиг фаз в цепи и ограничение шин напряжения.

Регенерация вносит в цепь отрицательное сопротивление, а это означает, что общее положительное сопротивление уменьшается. Это означает, что в дополнение к дополнительному увеличению усиления улучшается селективность или добротность схемы.

Когда схема работает с обратной связью, так что генератор достаточно глубоко входит в область колебаний, возникает вторичное колебание с более низкой частотой.

Вторичное колебание прерывает гораздо более высокочастотное ВЧ-колебание — периодически прерывая или гася основное колебание.

Под действием гасящих колебаний радиочастотные сигналы могут достигать очень высоких уровней. Уровни усиления часто могут приближаться к миллиону или около того за один этап.

Первоначально эта концепция была открыта Эдвином Армстронгом, который ввел термин суперрегенерация.

Термин остался, и этот тип радио по сей день называют сверхрегенеративным приемником.

Другие важные темы по радио:
Радиосигналы Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Модуляция частоты OFDM ВЧ микширование Петли фазовой автоподстройки частоты Синтезаторы частот Пассивная интермодуляция ВЧ аттенюаторы RF фильтры RF циркулятор Типы радиоприемников Радио Superhet Избирательность приемника Чувствительность приемника Обработка сильного сигнала приемника Динамический диапазон приемника
Вернуться в меню тем радио.. .

Regen Radio »Электроника

Регенеративный приемник или регенеративный радиоприемник обеспечивает значительное увеличение усиления и селективности по сравнению со стандартным настроенным радиочастотным приемником.

Регенеративный приемник, regen radio, был популярной формой радиоприемника в 1920-х и 1930-х годах.

В результате эта форма радио заслуживает своего места в этом обзоре различных типов доступных радио.

История регенеративного ресивера

Радио regen было одним из многих изобретений в области радиотехники, сделанных Эдвином Армстронгом. Он изобрел и запатентовал схему регенерации, когда учился в колледже в 1914 году.

Хотя изобретение регенеративного приемника обычно приписывается Армстронгу, другие оспаривали это. Ли де Форест подал патент в 1916 году и подал иск, который длился более 12 лет.Это отразилось в судах и, наконец, закончилось в Верховном суде США, где Армстронг проиграл.

Регенеративный приемник широко использовался в 1920-х и 30-х годах, поскольку он мог обеспечить высокий уровень усиления и селективности с небольшим количеством ламп или ламп. Поскольку стоимость этих устройств была высокой и они часто работали от батарей, минимизация количества ступеней была ключевой. В результате регенеративный приемник стал популярной радиотехникой.

Регенеративный приемник был особенно популярен среди радиолюбителей.Поскольку им приходилось строить все свое оборудование в 1920-х и 30-х годах, более простая конструкция регенеративного радио означала, что они были более доступными, чем супергет, который на самом деле только начинал использоваться.

Основы регенеративного ресивера

Приемник регенерации работает путем введения положительной обратной связи в цепь приемника. Эта положительная обратная связь резко увеличивает как усиление, так и избирательность.

ВЧ-усилитель имеет контур обратной связи, который подает часть выходного сигнала обратно на вход, так что сигналы вокруг контура синфазны.Таким образом, любой сигнал, который находится в усилителе, будет многократно усилен, и это может увеличить уровни усиления в 1000 или более раз.

Теоретически обратная связь выхода со входом должна обеспечивать бесконечное усиление, но на самом деле такие факторы, как насыщение усилителя и фазовые задержки, означают, что это не может быть достигнуто в реальности.

Другой важный фактор — избирательность. Поскольку в усилителе обратной связи есть настроенная цепь, усиление увеличивается вокруг точки резонанса, а не вдали от нее.Это означает, что добротность катушки эффективно увеличивается, обеспечивая гораздо более высокую степень селективности.

Улучшение селективности также можно увидеть, поняв, что регенерация вводит в цепь элемент отрицательного сопротивления. Это означает, что общее сопротивление в цепи уменьшается. Поскольку добротность резонансного контура равна реактивному сопротивлению, деленному на сопротивление, добротность контура значительно увеличивается, обеспечивая видимое улучшение селективности.

Таким образом, регенеративная радиостанция преодолевает многие недостатки базового TRF и имеет уровень производительности, который во многих аспектах не уступает супергетеродинному приемнику.

Работа ресивера регенерации

Регенеративный радиоприемник требует немного больше навыков для работы с ним, чем более обычные супергетеродинные приемники.

Регенерация имеет то, что называется регенерацией или контролем реакции. Это определяет степень обратной связи, возникающей в цепи.

Регулировка уровня регенерации или реакции, позволяющая контролировать уровень обратной связи. Способ управления этим вместе с настройкой позволяет использовать приемник для приема различных режимов передачи.

Прием AM: Для приема AM с использованием регенеративного приемника, регенерация обратной связи или управление реакцией регулируется для обеспечения максимального усиления, не позволяя цепи колебаться. Кроме того, точка непосредственно перед колебанием может привести к небольшому дополнительному искажению, поэтому для оптимального приема может потребоваться очень незначительное отключение управления.На этом этапе уровень обратной связи обеспечивает не только дополнительное усиление, но и дополнительную избирательность, достаточную для большинства ситуаций. Может случиться так, что при некоторых обстоятельствах чрезвычайно сильные сигналы слышны на широком участке диапазона.
Прием Морзе / CW: При использовании регенеративного приемника для приема сигналов Морзе или CW, уровень обратной связи регулируется так, чтобы цепь колебалась. Настраивая приемник на несколько сотен герц от сигнала, колебания в приемнике смешиваются с входящим сигналом, чтобы обеспечить нотный ритм, тем самым обеспечивая прерывистый звуковой тон, когда сигнал Морзе включается и выключается для представления символов Морзе.
Прием SSB: Для однополосного приема SSB регенеративный приемник снова должен быть переведен в режим генерации. Это колебание действует как генератор частоты биений / генератор вставки несущей и повторно вводит подавленную несущую для демодуляции. Таким образом, регенеративный приемник может разрешать SSB-сигналы. Обычно настройку приемника необходимо отрегулировать на правильную сторону сигнала, чтобы сигнал звучал разборчиво.

Слово предупреждения

При работе регенеративного приема, близкого к колебаниям, или при колебаниях, могут возникать помехи, особенно если нет предварительного усилителя ВЧ, который бы изолировал регенеративный детектор от антенны.

Преимущества / недостатки рекуперативного ресивера

Рекуперативный радиоприемник имеет много преимуществ, что означает, что он много лет использовался во многих приложениях. Однако у него также есть некоторые недостатки, о которых следует помнить при рассмотрении вопроса о его использовании.

Преимущества / недостатки регенеративного ресивера
Преимущества	Недостатки
Обеспечивает высокую производительность для нескольких компонентов Высокий уровень прироста от регенерации High Q от использования регенерации	Требует больше навыков оператора, чем приемники других типов Может излучать, когда детектор находится в режиме генератора или близко к нему. Может принимать только AM, Морзе и SSB — такие режимы, как FM, неприменимы.

Несмотря на свои недостатки, регенеративные приемники тилла имеют некоторые преимущества, хотя, как и другие типы приемников, предлагают более высокие уровни производительности и их легче использовать. В результате регенеративный ресивер в наши дни не получил широкого распространения.

Регенеративные приемники — Введение

Регенеративные и отражающие приемники

Этот файл предоставлен Ким Смит и Radio Electronique.

Следующая страница

Однотрубный приемник

Единственная вакуумная лампа может использоваться в качестве детектора для удовлетворительного приема в наушниках на значительных расстояниях. Однотрубный приемник без регенерации с настройкой конденсатора показан на рис. 1. Катушка и конденсатор выбираются в соответствии с информацией, приведенной в разделе Катушка, настройка, требуемые размеры. Аналогичный нерегенеративный приемник, но с настройкой вариометра показан на рис. 2. Приемники на рис. 1 и 2 представляют собой одноконтурную разновидность, обеспечивающую значительную мощность, но малую селективность.

Рекуперативные одноламповые приемники показаны на рисунках 3 и 4. Антенная цепь в обоих этих типах слабо связана, при этом одноконтурная конструкция является слишком мощным излучателем, чтобы ее можно было использовать с регенерацией. В схеме на рис. 3 используется обычная обратная связь с катушкой тиклера.Приемник на рис. 4 использует пластинчатый вариометр для создания обратной связи через внутреннюю емкость трубки. Оба эти метода получения регенерации описаны в разделе «Регенерация , Способы получения».

Регенеративный ресивер

Этот тип приемника использует регенерацию на стадии детектора с использованием любого из методов, описанных в разделе «Регенерация , Способы получения». Наиболее часто используемая система использует регулируемую обмотку тиклера на роторе, установленном на одном конце соединителя.Показана компоновка, схема подключения и технические характеристики такой экипировки. Диапазон расстояний: около 200 миль с добавлением двух звуковых каскадов. Селективность: удовлетворительная. Усилитель звука: Любой усилитель, показанный в разделе «Приемник , усилитель звука для », может быть добавлен путем подключения к проводам в правой части схемы. Конструкция: Легко построить и подключить. См. Регенерация , Методы получения; также Катушка, Tickler.

Катушка Tickler

Катушка тиклера — это катушка, электрически соединенная в одной цепи и соединенная с другой цепью, так что энергия из цепи, в которой подключена катушка, может быть введена в цепь, к которой подключена катушка.Катушка тиклера используется, как показано на рис. 1, для обеспечения обратной связи энергии от пластинчатого контура трубки к ее сетевому контуру с целью вызвать регенерацию. Катушка тиклера подключена к пластинчатой цепи и соединена с сеточной катушкой трубки.

Катушки Tickler могут быть как переменного, так и фиксированного типа. Переменный тип, как на рис. 1, установлен так, что его магнитная связь с основной катушкой может быть изменена; обычно вращая катушку тиклера. Переменное сцепление также можно изменить, сдвинув тиклер в ту или иную сторону.

Неподвижная катушка тиклера, показанная на рис. 2, неподвижна по отношению к своей основной катушке. Эффект тиклера или его эффективное соединение затем контролируется переменным конденсатором или переменным сопротивлением, что обеспечивает емкостное или резистивное управление обратной связью и регенерацией.