Радио схемы начинающим. Радиосхемы для начинающих: основы устройства приемников и передатчиков

Как устроены простейшие радиопередатчики и приемники. Из каких основных компонентов они состоят. Какие базовые принципы лежат в основе работы радиосхем. Какие ключевые элементы нужно знать начинающему радиолюбителю.

Основные компоненты радиопередатчика

Радиопередатчик состоит из нескольких ключевых элементов, работающих вместе для генерации и передачи радиоволн с полезной информацией:

• Источник питания — обеспечивает электроэнергию для работы устройства
• Генератор — создает несущую волну на частоте передачи
• Модулятор — добавляет полезный сигнал (звук, данные) к несущей волне
• Усилитель мощности — усиливает модулированный сигнал
• Антенна — излучает усиленный сигнал в виде радиоволн

Как эти компоненты взаимодействуют между собой? Генератор создает высокочастотное колебание — несущую волну. Модулятор изменяет параметры этой волны (амплитуду или частоту) в соответствии с передаваемым сигналом. Усилитель увеличивает мощность модулированного сигнала. Антенна преобразует электрические колебания в электромагнитные волны и излучает их в пространство.

Устройство радиоприемника

Радиоприемник выполняет обратные преобразования для извлечения полезного сигнала из принятых радиоволн. Основные элементы приемника:

• Антенна — улавливает радиоволны и преобразует их в слабые электрические сигналы
• Входной усилитель — усиливает слабые сигналы с антенны
• Преселектор — выделяет нужный диапазон частот
• Гетеродин и смеситель — преобразуют принятый сигнал в промежуточную частоту
• Усилитель промежуточной частоты
• Детектор — выделяет полезный сигнал из модулированного колебания
• Усилитель низкой частоты — усиливает демодулированный сигнал

Какие преобразования происходят в приемнике? Антенна улавливает радиоволны и преобразует их в электрические колебания. Входные цепи выделяют нужный сигнал. Гетеродин и смеситель переносят его на промежуточную частоту. Детектор выделяет модулирующий сигнал. Усилитель НЧ усиливает его до необходимого уровня.

Ключевые электронные компоненты в радиосхемах

В радиосхемах широко используются следующие базовые электронные компоненты:

Резисторы

Резисторы ограничивают ток в цепях. Их сопротивление измеряется в Омах. Резисторы используются для задания рабочих точек транзисторов, деления напряжений, ограничения токов.

Конденсаторы

Конденсаторы накапливают электрический заряд. Их емкость измеряется в Фарадах. В радиосхемах конденсаторы применяются для фильтрации, разделения цепей по постоянному току, создания колебательных контуров.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности создают магнитное поле при протекании тока. Их индуктивность измеряется в Генри. Катушки используются в контурах, фильтрах, трансформаторах.

Диоды

Диоды пропускают ток только в одном направлении. Они применяются для детектирования, выпрямления, защиты от обратной полярности.

Транзисторы

Транзисторы усиливают и переключают электрические сигналы. Они являются основой усилителей, генераторов, модуляторов в радиосхемах.

Колебательный контур — основа радиосхем

Колебательный контур — важнейший элемент радиоприемников и передатчиков. Он состоит из параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора. Контур обладает резонансными свойствами — на определенной частоте его сопротивление резко возрастает.

Как работает колебательный контур? При подключении источника энергии в контуре возникают электромагнитные колебания. Энергия периодически переходит из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно. Частота этих колебаний зависит от величин L и C.

Где применяются колебательные контуры в радиосхемах? В приемниках они используются для настройки на нужную станцию. В передатчиках — для создания высокочастотных колебаний. Контуры также применяются в фильтрах и согласующих цепях.

Принципы модуляции в радиопередатчиках

Модуляция — это процесс изменения параметров несущего колебания в соответствии с передаваемым сигналом. Основные виды модуляции:

Амплитудная модуляция (AM)

При AM изменяется амплитуда несущего колебания. Простота реализации, но низкая помехоустойчивость. Применяется в радиовещании на длинных, средних и коротких волнах.

Частотная модуляция (FM)

При FM модулирующий сигнал изменяет частоту несущей. Более высокое качество передачи, чем при AM. Используется в УКВ-радиовещании, радиосвязи.

Фазовая модуляция (PM)

Модулирующий сигнал изменяет фазу несущего колебания. Разновидность угловой модуляции, близка к FM. Применяется в системах связи.

Детектирование сигналов в радиоприемниках

Детектирование — процесс выделения модулирующего сигнала из принятого модулированного колебания. Основные виды детекторов:

Амплитудный детектор

Выпрямляет AM-сигнал с помощью диода и фильтра нижних частот. Простая схема, но нелинейные искажения. Как работает амплитудный детектор? Диод пропускает только положительные полуволны сигнала. Конденсатор сглаживает пульсации. На выходе получается огибающая AM-сигнала.

Частотный детектор

Преобразует изменения частоты FM-сигнала в изменения напряжения. Более сложная схема, но лучшее качество. Принцип работы частотного детектора: с помощью частотного дискриминатора отклонения частоты преобразуются в изменения напряжения.

Синхронный детектор

Умножает входной сигнал на опорное колебание. Хорошее подавление помех. Где применяется синхронное детектирование? В системах связи, телевидении, измерительной технике.

Усилители в радиосхемах

Усилители повышают уровень сигналов в радиоприемниках и передатчиках. Основные типы усилителей:

Усилители низкой частоты (УНЧ)

Усиливают звуковые сигналы в диапазоне 20 Гц — 20 кГц. Применяются в звуковых трактах приемников. Какие параметры важны для УНЧ? Коэффициент усиления, частотная характеристика, уровень искажений.

Усилители высокой частоты (УВЧ)

Усиливают высокочастотные сигналы перед детектированием. Располагаются во входных цепях приемников. Особенности УВЧ: широкая полоса пропускания, низкий уровень шумов.

Усилители мощности

Обеспечивают высокую выходную мощность в передатчиках. Работают в ключевом или нелинейном режиме. На чем строятся усилители мощности? На мощных транзисторах, лампах, интегральных схемах.

Для начинающих радиолюбителей — Радиосхемы

Меню сайта Статистика Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 Форма входа Календарь «  Ноябрь 2022  » Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Архив записей 2013 Август 2013 Октябрь 2014 Февраль 2015 Март 2015 Декабрь Друзья сайта У сайта есть друзья — это ВЫ!

Внимание! Данный раздел не совершенен, его доработка будет произведена позже. Следите за новостями сайта. Основные условные обозначения на схемах [148.38 Кб] Статья по резистору Статья по конденсатору Полупроводниковый диод Программы Устройство для проверки операционных усилителей

Реклама

Рубрика Начинающим | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Вы здесь:

Главная » Радиосхемы » Категория «Начинающим»

Добавил: STR2013, 05 Янв 2022

Рубрика: [ Все записи, Начинающим ]

На мс RDA5807FP можно собрать простой полноценный FM-приемник да еще и с кнопочным управлением!

Можно использовать наушники, но чтобы подключить динамики нужно добавить УНЧ.

Питание этой микросхемы 2,7 -3,3 В.

Далее…

Метки: [ начинающим ]

Добавил: Винтик, 21 Авг 2020

Рубрика: [ Все записи, Начинающим ]

Дорогие друзья!

Все вы, конечно, знакомы с обширнейшей областью современной техники — электроникой. Смотрите ли телевизор, слушаете ли радиоприемник, пользуетесь ли CD проигрывателем или MP3 плеером  — всюду «работает» электроника. Это она «рисует» изображение на экране телевизора и доносит до квартиры голос диктора, превращает в звук едва заметные бороздки на CD, DVD дисках.

Внимательно посмотрите вокруг, и вы увидите немало приборов, которые благодаря электронике переживают второе рождение.

Далее…

Метки: [ начинающим, поделки ]

Добавил: Luntik, 07 Апр 2019

Рубрика: [ Все записи, Начинающим ]

Светодиодный куб — популярная в последнее время из-за своей красоты электронная игрушка. Множество завораживающих световых эффектов можно увидеть на кубе начиная с 3 x 3 x 3 и более.

Многие просили меня сделать простой светодиодный куб. Можно сделать куб на Arduino, размером 3 х 3 х 3, 4 х 4 х 4, 5 х 5 х 5 и т. д., микроконтроллер может давать сложные световые эффекты, но мы сегодня будем делать куб на двух простых интегральных микросхемах, не нуждающихся в программировании.

Далее…

Метки: [ начинающим, поделки, украшаем…, устройства ]

Добавил: Винтик, 01 Апр 2018

Рубрика: [ Все записи, Металлоискатели, Начинающим ]

В разных фильмах о войне Вы не раз могли видеть, как работают сапёры. С наушниками на голове они осторожно проверяют длинной штангой с кольцом-датчиком на конце каждый метр земли. Как только в наушниках раздастся едва заметное изменение звука — стоп! В этом месте в земле зарыта мина.

В наши мирные дни иногда находится работа сапёрам. Бывает обнаруживаются в самых неожиданных местах, даже на дне рек и прудов, залежи снарядов.

Далее…

Метки: [ металлоискатель, начинающим, устройства ]

Добавил: Chip, 19 Мар 2018

Рубрика: [ Все записи, Звук, Начинающим ]

В статье, ниже рассмотрим несколько простых схем самодельных  радиомикрофонов. Схемы простые из доступных радиодеталей, их может сделать даже начинающий радиолюбитель!

Беспроводной микрофон можно использовать вместо обычного проводного микрофона на разных мероприятиях, для караоке, как жучок для прослушки, радионяни (радиомикрофон размещается рядом с Вашим маленьким ребенком, а приёмник находится у Вас) и т.п.

Радиомикрофон работает в диапазоне FM88-108МГц. Сигнал, передаваемый радиомикрофоном можно прослушать на приёмнике с FM диапазоном. 

Далее…

Метки: [ для дома, звук, начинающим ]

Страница 1 из 512345след »

Радиоэлектроника: передатчики и приемники

Авторы: Дуг Лоу и

Обновлено: 26 марта 2016 г. источники радиоволн. Но в конце 19-го века ученые выяснили, как электронным способом генерировать радиоволны с помощью электрических токов. Для радиосвязи требуются два компонента: передатчик и приемник .

Радиопередатчики

Радиопередатчик состоит из нескольких элементов, которые работают вместе для генерации радиоволн, содержащих полезную информацию, такую ​​как аудио, видео или цифровые данные.

• Источник питания: Обеспечивает необходимое электропитание для работы преобразователя.

• Генератор: Создает переменный ток на частоте, на которой будет передавать передатчик. Осциллятор обычно генерирует синусоидальную волну, которая называется 9.0015 несущая волна.

• Модулятор: Добавляет полезную информацию к несущей. Есть два основных способа добавить эту информацию. Первый, называемый амплитудной модуляцией или АМ, незначительно увеличивает или уменьшает интенсивность несущей волны. Второй, называемый частотной модуляцией или FM, слегка увеличивает или уменьшает частоту несущей волны.

• Усилитель: Усиливает модулированную несущую волну для увеличения ее мощности. Чем мощнее усилитель, тем мощнее трансляция.

• Антенна: Преобразует усиленный сигнал в радиоволны.

Радиоприемники

Радиоприемник — это противоположность радиопередатчику. Он использует антенну для захвата радиоволн, обрабатывает эти волны, чтобы выделить только те волны, которые вибрируют на нужной частоте, извлекает аудиосигналы, которые были добавлены к этим волнам, усиливает аудиосигналы и, наконец, воспроизводит их на динамике.

• Антенна: Захватывает радиоволны. Как правило, антенна представляет собой просто отрезок провода. Когда этот провод подвергается воздействию радиоволн, волны индуцируют в антенне очень слабый переменный ток.

• РЧ-усилитель: Чувствительный усилитель, который усиливает очень слабый радиочастотный (РЧ) сигнал от антенны, чтобы сигнал мог быть обработан тюнером.

• Тюнер: Схема, которая может извлекать сигналы определенной частоты из смеси сигналов разных частот. Сама по себе антенна улавливает радиоволны всех частот и направляет их на ВЧ-усилитель, который все их усиливает.

  Если вы не хотите слушать все радиоканалы одновременно, вам нужна схема, которая может выбирать сигналы только для того канала, который вы хотите слушать. Это роль тюнера.

  В тюнере обычно используется комбинация катушки индуктивности (например, катушки) и конденсатора для формирования цепи, резонирующей на определенной частоте. Эта частота, называемая резонансной частотой, определяется значениями, выбранными для катушки и конденсатора. Этот тип схемы имеет тенденцию блокировать любые сигналы переменного тока на частоте выше или ниже резонансной частоты.

  Вы можете регулировать резонансную частоту, изменяя величину индуктивности в катушке или емкость конденсатора. В простых схемах радиоприемника настройка регулируется изменением числа витков провода в катушке. Более сложные тюнеры используют переменный конденсатор (также называемый настроечным конденсатором ) для изменения частоты.

• Детектор: Отвечает за отделение звуковой информации от несущей. Для сигналов AM это можно сделать с помощью диода, который просто выпрямляет сигнал переменного тока. То, что остается после того, как диод проложит путь к сигналу переменного тока, — это сигнал постоянного тока, который можно подать на схему аудиоусилителя. Для ЧМ сигналов схема детектора немного сложнее.

• Аудиоусилитель: Задача этого компонента — усиливать слабый сигнал, поступающий от детектора, чтобы его можно было услышать. Это можно сделать с помощью простой схемы транзисторного усилителя.

Конечно, существует множество вариаций этой базовой конструкции радиоприемника. Многие приемники включают в себя дополнительные схемы фильтрации и настройки для лучшего захвата заданной частоты или для получения более качественного аудиовыхода и исключения других сигналов. Тем не менее, эти основные элементы присутствуют в большинстве схем приемников.

Об этой статье

Эту статью можно найти в категории:

• Схема,

Некоторые базовые электронные устройства для радио

Вы когда-нибудь задумывались, как звук, поступающий в радиопередатчик, возвращается обратно из радиоприемника? как звук, когда по пути не слышно ни звука? Иногда проще всего сделать вид, что все, что происходит внутри этих устройств, — магия, и только волшебникам и ведьмам внутри нужно понимать магию. Можно сказать, что передатчик — это «черный ящик», который превращает волны звука в волны электричества, а приемник — это черный ящик, который снова превращает электричество в звук. Но если вам когда-нибудь понадобится собрать одно из этих устройств или починить сломавшееся, полезно знать немного о том, как работает электроника. Электроника, используемая в радио, известная как 9Радиочастота 0117 или электроника RF — обширная тема, ей посвящены целые книги, и мы никак не можем объяснить все это в одном документе. Вместо этого мы попытаемся объяснить некоторые наиболее фундаментальные теории и наиболее распространенные компоненты, используемые в ВЧ-электронике, в надежде, что этого будет достаточно для начала работы.

 

Что такое электричество?

Вся материя состоит из положительно и отрицательно заряженных частиц, называемых протонами 9.0004 и электронов соответственно. (Ну, ладно, есть еще нейтрально заряженные частицы, называемые нейтронами , но они совершенно неинтересны для наших целей.) Разноименно заряженные частицы (протоны и электроны) притягиваются друг к другу, а частицы с одинаковым зарядом (протоны и протоны, или электроны и электроны) отталкиваются друг от друга. Когда протоны и электроны распределены в веществе равномерно, заряды компенсируют друг друга, и мы говорим, что вещество уравновешено или нейтрально заряженный . Но когда в материи накапливаются лишние протоны или лишние электроны, материя становится положительно заряженной или отрицательно заряженной . Статическое электричество возникает, когда положительно заряженные и отрицательно заряженные вещества притягиваются и отталкиваются друг от друга. Если мы соединим положительно заряженный объект с отрицательно заряженным объектом с помощью проводящей дорожки (пути, по которой могут двигаться электроны, такой как провод, соленая вода или металлическая дверная ручка), мы получим то, что мы называем электрический ток , когда электроны перемещаются от одного объекта к другому, чтобы уравновесить заряды. Изменяя характеристики этого электрического тока, мы можем передавать такую ​​информацию, как звук в радиопередаче.

 

Некоторые термины

  заряд

Заряд (обозначается Q ) можно рассматривать как совокупность электронов (или их отсутствие) в металлической сфере или контейнере, например . Основной единицей измерения заряда является 9.0117 кулонов (сокращенно C ), что представляет собой количество заряда, содержащегося примерно в шести квинтиллионах электронов.

текущий

Ток ( I ) — скорость, с которой движутся электроны. Ток измеряется в ампер ( А ), или ампер для краткости, где один ампер равен одному кулону в секунду. Если представить себе, что заряд можно представить в виде частиц воды, а провод — в виде шланга, по которому течет заряд, то ток в проводе — это скорость течения воды. Ток бывает двух видов — постоянный ток ( постоянный ток ), непрерывный поток электронов, который мы получаем от батареи, и переменный ток ( переменный ток ), переменный поток, который мы получаем от настенной розетки.

напряжение

Напряжение ( В ), также называемое разностью потенциалов или электродвижущая сила ( ЭДС ), представляет собой количество работы, необходимой для перемещения единицы заряда из одной точки в другую. Стандартной единицей напряжения является вольт ( вольт ). Один вольт равен одному джоулю на кулон. (Джоуль — это количество работы, необходимое для перемещения объекта весом около четверти фунта на расстояние в один метр.) Напряжение обычно измеряется относительно напряжения земли. Земля содержит так много протонов и электронов, что может поглощать огромное количество заряда и при этом оставаться довольно хорошо сбалансированной, поэтому мы говорим, что Земля находится при 0 В, или заземление . Если мы поместим нейтрально заряженную металлическую пластину рядом с землей и переместим заряд в один кулон от земли к пластине, и нам потребуется для этого один джоуль работы, то мы можем сказать, что пластина имеет напряжение 1 В относительно земля. Если мы затем соединим провод от пластины обратно к земле, один джоуль будет высвобожден, поскольку один кулон заряда течет обратно к земле, и напряжение пластины вернется к 0 В. В нашей аналогии с водой напряжение похоже на давление воды, и заряды будут перемещаться из областей с высоким давлением в области с низким давлением. Земля похожа на гигантский резервуар, куда мы можем сбросить столько заряда, сколько захотим.

мощность

Мощность — скорость выполнения работы, измеряемая в ватт ( Вт ), где один ватт равен одному джоулю в секунду. Мы можем рассчитать мощность, умножив ток на напряжение ( P = IV ). В радиочастотной электронике мощность передатчика определяет силу сигнала.

 

Цепь представляет собой ряд трубок

Мы можем контролировать электричество, строя цепи . Цепь – это путь, по которому течет электричество. Ряд различных компонентов контролируют количество и тип электричества, проходящего от одной точки цепи к другой. Контур аналогичен системе водопроводных труб и клапанов, которые регулируют поток воды в здании. Схема Схема — это схема, которая использует символы, чтобы показать, как компоненты в цепи соединены.

 

Основные компоненты

резисторы

Резистор — это устройство, используемое для уменьшения тока в цепи. Резистор работает, поглощая часть кинетической энергии движущихся электронов и превращая ее в другие формы энергии (например, в тепло). Некоторые резисторы фиксированные и всегда обеспечивают одинаковое сопротивление, в то время как другие переменные и могут быть отрегулированы, чтобы обеспечить большее или меньшее сопротивление. Возвращаясь к аналогии с водой, постоянный резистор подобен отрезку шланга меньшего диаметра, а переменный резистор подобен регулируемому клапану на шланге. Единицей сопротивления является 9.0117 Ом ( Ом ), где один Ом равен одному вольту на ампер. Когда на резисторе присутствует разность напряжений, ток через резистор будет пропорционален сопротивлению. Математически это можно выразить как В = IR , соотношение, известное как закон Ома. Когда в цепи нет токопроводящего пути, говорят, что цепь разомкнута , а сопротивление бесконечно (ток не течет). Когда имеется идеально проводящий путь, говорят, что цепь имеет закоротил и ток бесконечен. На самом деле даже самый совершенный провод имеет некоторое сопротивление, поэтому ток никогда не бывает бесконечным, а только очень большим.

Резистор	Схематические обозначения резисторов

конденсаторы

Конденсатор — это устройство, накапливающее заряд. Простейший конденсатор состоит из двух проводников, разделенных диэлектрик (материал с очень высоким сопротивлением). Если мы присоединим две пластины конденсатора к двум клеммам батареи, заряд будет течь к пластинам или от пластин до тех пор, пока одна пластина не будет иметь тот же потенциал, что и положительный вывод батареи, а другая пластина будет иметь тот же потенциал, что и отрицательный. клемма аккумулятора. После этой первоначальной зарядки/разрядки в цепи не будет протекать ток, поэтому мы говорим, что конденсатор блокирует постоянный ток. Однако, если мы присоединим пластины к клеммам источника переменного тока, источник тока будет постоянно заряжаться и разряжаться на одну пластину. Другая пластина будет разряжаться и заряжаться в ответ из-за сил притяжения и отталкивания от первой пластины. Ток не будет буквально течь от одной клеммы конденсатора к другой, но будет казаться, что это происходит, когда пластины заряжаются и разряжаются. Мы можем представить себе конденсатор в виде резиновой мембраны на трубе — мембрана не пропускает воду, но пропускает импульсы. Емкость ( C ) конденсатора измеряется в фарадах ( F ), где одна фарад равна одному кулону на вольт.

Керамические конденсаторы	Электролитические конденсаторы	Символы схемы конденсатора

катушки индуктивности

Катушка индуктивности представляет собой катушку из проволоки, поведение которой противоположно поведению конденсатора. Поскольку индуктор — это просто провод, он легко пропускает постоянный ток. Однако, когда переменный ток попадает на индуктор, он создает магнитное поле , которое (из-за геометрии индуктора) препятствует протеканию тока, эффективно блокируя переменный ток. Индуктор похож на гребное колесо в трубе: колесо будет сопротивляться изменениям скорости потока, но как только оно установится на определенной скорости, оно позволит воде легко течь. Индуктивность индуктора измеряется в генри ( H ) и определяется длиной индуктора, количеством витков и материалом, на который намотан провод.

Катушка индуктивности	Схематические обозначения индуктора

диоды

Диод — это компонент, который позволяет току течь в одном направлении и блокирует ток в другом направлении. Диод имеет два конца, называемых анодом (положительный конец) и катодом (отрицательный конец). Когда анод более положительный, чем катод, говорят, что диод имеет с прямым смещением и пропускает ток. Когда катод более положительный, чем анод, диод имеет обратное смещение и блокирует ток. Стабилитрон представляет собой диод особого типа, который действует как обычный диод, когда он смещен в прямом направлении, но также позволяет протекать току, когда он смещен в обратном направлении, если разность напряжений между анодом и катодом превышает характеристику . напряжение пробоя . В аналогии с водой диод подобен односторонним воротам с пружиной: давление воды в одном направлении растянет пружину и откроет ворота, а давление в другом направлении закроет ворота. Стабилитрон подобен затвору со слабой пружиной, удерживающей его закрытым в прямом направлении, и более сильной пружиной, удерживающей его закрытым в обратном направлении.

Диод	Условные обозначения диодов

транзисторы

Транзистор представляет собой устройство с тремя контактами, в котором напряжение и/или ток на одном контакте (база или затвор ) регулируют величину тока, который может протекать между двумя другими контактами (коллектор ). и излучатель или сток и исток ). Двумя основными семействами транзисторов являются биполярные переходные транзисторы ( BJT ), которые управляют потоком тока на основе тока на выводе управления, и полевые транзисторы ( FET ), которые контролируют поток на основе напряжение на управляющем проводе. Мы можем думать о транзисторе как о кране, где затвор или слив — это ручка на кране, регулирующая величину тока, который может протекать через кран.