Как работают супергетеродинные приемники для радиоуправления моделями. Какие основные блоки входят в их состав. Каковы преимущества супергетеродинной схемы. Как настроить и отладить такой приемник.
Принцип работы супергетеродинного приемника
Супергетеродинный приемник использует принцип преобразования частоты для повышения избирательности и чувствительности. Основные блоки такого приемника:
- Входной контур
- Гетеродин
- Смеситель
- Усилитель промежуточной частоты
- Детектор
- Усилитель низкой частоты
Входной сигнал смешивается с сигналом гетеродина в смесителе, в результате чего образуется сигнал промежуточной частоты. Этот сигнал затем усиливается и детектируется.
Преимущества супергетеродинной схемы для радиоуправления
Супергетеродинные приемники имеют ряд преимуществ для использования в системах радиоуправления моделями:
- Высокая чувствительность
- Хорошая избирательность
- Стабильность настройки
- Возможность использования кварцевой стабилизации
- Простота регулировки
Это позволяет создавать надежные и дальнобойные системы радиоуправления.

Схема супергетеродинного приемника на двух микросхемах
Рассмотрим принципиальную схему компактного супергетеродинного приемника для радиоуправления на двух микросхемах:
«` «`Основные элементы схемы:
- L1 — входная катушка
- DA1 — микросхема смесителя и гетеродина
- ZQ1 — кварцевый резонатор
- ZQ2 — керамический фильтр ПЧ
- DA2 — микросхема усилителя ПЧ и детектора
- VT1 — транзисторный компаратор
Такая схема обеспечивает высокую чувствительность и избирательность при минимальном количестве деталей.
Настройка супергетеродинного приемника
Настройка супергетеродинного приемника для радиоуправления включает следующие этапы:
- Настройка входного контура на частоту передатчика
- Установка частоты гетеродина
- Настройка фильтров и контуров промежуточной частоты
- Регулировка порога срабатывания компаратора
- Проверка чувствительности и избирательности
Как правильно выполнить настройку? Рассмотрим основные шаги:
1. Настройка входного контура
Входной контур настраивается на частоту передатчика с помощью подстроечного конденсатора или сердечника катушки. Необходимо добиться максимального сигнала на выходе смесителя.
2. Установка частоты гетеродина
Частота гетеродина устанавливается так, чтобы разность между ней и частотой сигнала равнялась промежуточной частоте (обычно 455 кГц). Это делается подбором кварцевого резонатора.
3. Настройка фильтров ПЧ
Керамический фильтр и контуры ПЧ настраиваются на частоту 455 кГц для обеспечения максимального усиления и избирательности. Используются подстроечные конденсаторы или сердечники катушек.
4. Регулировка компаратора
Порог срабатывания компаратора устанавливается так, чтобы обеспечить уверенное срабатывание при наличии сигнала и отсутствие ложных срабатываний от шумов. Это делается подстроечным резистором.
5. Проверка параметров
Проверяется чувствительность приемника и его избирательность. При необходимости производится точная подстройка всех узлов для достижения оптимальных характеристик.

Повышение дальности действия системы радиоуправления
Для увеличения дальности работы системы радиоуправления можно предпринять следующие меры:
- Использовать входной усилитель радиочастоты
- Применить более чувствительный смеситель
- Увеличить число каскадов усиления ПЧ
- Оптимизировать антенну приемника
- Использовать малошумящие активные компоненты
- Улучшить экранировку и развязку каскадов
При этом важно сохранить стабильность работы и помехозащищенность приемника.
Применение цифровых методов обработки сигнала
Современные супергетеродинные приемники для радиоуправления часто используют цифровые методы обработки сигнала:
- Цифровая фильтрация промежуточной частоты
- Программная демодуляция сигнала
- Микроконтроллерная обработка команд
- Цифровая автоподстройка частоты
- Адаптивная фильтрация помех
Это позволяет повысить надежность и функциональность системы радиоуправления.
Перспективы развития супергетеродинных приемников
Основные направления совершенствования супергетеродинных приемников для радиоуправления:

- Повышение степени интеграции — реализация всех узлов на одном кристалле
- Снижение энергопотребления
- Расширение рабочего диапазона частот
- Улучшение помехозащищенности
- Внедрение программно-определяемого радио
- Интеграция с беспроводными сетями
Это позволит создавать еще более эффективные и надежные системы радиоуправления моделями и другими объектами.
супергетеродин для радиоуправления на двух микросхемах
Принципиальная схема достаточно компактного приемника, чувствительность которого не хуже 3—5 мкВ. При желании, добавлением УРЧ, аналогичного использованному в предыдущем параграфе, ее можно довести до 1 мкВ. Приемник выгодно отличается от предыдущего значительно меньшим количеством катушек индуктивности.
Принципиальная схема
Входной сигнал селектируется контуром C2L1, настроенным на частоту используемого передатчика. Катушка связи L2 обеспечивает согласование контура с симметричным входом микросхемы, содержащей в себе смеситель и гетеродин, частота которого стабилизирована кварцем ZQ1.
Рис. 1. Принципиальная схема приемника-супергетеродина для радиоуправления на двух микросхемах.
Промежуточная частота селектируется керамическим фильтром ZQ2 и поступает на вход микросхемы DA2, содержащей в своем составе УПЧ, детектор и цепи АРУ. Низкочастотный сигнал с выхода детектора (выводе 9 DA2) подается на компаратор, реализованный на транзисторе VT1.
Полярность выходных импульсов отрицательна!
Детали и конструкция
Катушки LI, L2 содержат 9 и 3 витка соответственно и намотаны на одном каркасе диаметром 5—7 мм с подстроечным резьбовым сердечником М4 из карбонильного железа.
DA1 можно заменить на К174ПС4. Транзистор VT1— любой кремниевый маломощный обратной проводимости. Фильтр ZQ2— типа ФП1П-61,01 или ему аналогичный. Можно использовать и импортные на 455 кГц, если применить пару кварцев с соответствующей разницей частот.
Рис. 2. Печатная плата приемника супергетеродина.
Печатная плата приемника двухсторонняя. Фольга со стороны деталей используется в качестве общего провода.
Настройка
Настройка производится по сигналу собственного передатчика, включенного в режим непрерывного излучения. К приемнику должна быть подключена штатная антенна, поскольку ее емкость влияет на настройку входного контура.
Контролируя напряжение промежуточной частоты на правом выводе фильтра ZQ2, необходимо добиться его максимума вращением сердечника катушки L1.
Переключив осциллограф на выход приемника (база транзистора), потенциометром R6 установить максимальный коэффициент усиления.
Передатчик при этом желательно отнести на как можно большее расстояние или уменьшить его мощность излучения, накрыв заземленным ведром. Компаратор настройки не требует.
При использовании транзистора другого типа может понадобиться подбор величины резистора R10 по пропаданию хаотических импульсов на выходе, образованных собственными шумами приемника. Подбор производится при отсутствии входного сигнала.
Вариант принципиальной схемы
В приемнике можно использовать и микросхему КР548ХА1, включив ее по стандартной схеме. Такой вариант УПЧ приведен на рис. 3. К выходу схемы в этом случае необходимо подключить компаратор из схемы приемника на микросхеме К174ХА36А.
Рис. 3. Вариант схемы УПЧ.
Печатная плата, очевидно, потребует коррекции.
Днищенко В. А. 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями., 2007.
Приемник-супергетеродин на транзисторах (для радиоуправления)
Принципиальная схема транзисторного радиоприемника для радиоуправления на диапазон частот 27,12 МГц.
Достоинства супергетеродинных приемников и принципы обработки сигналов в них хорошо известны и поэтому здесь не рассматриваются.
Принципиальная схема
Сигнал с антенны поступает во входную цепь, представляющую собой два связанных через конденсатор С7 колебательных контура, настроенных на частоту 27,12 МГц. Такая конструкция обеспечивает высокую избирательность по зеркальному каналу при выбранной промежуточной частоте в 465 кГц.
После УРЧ на транзисторе VT2 принятые колебания подаются на первый затвор VT3, выполняющий функции смесителя. На второй его затвор поступает напряжение с кварцевого гетеродина VT1.
Сигнал промежуточной частоты селектируется пьезоэлектрическим фильтром ZQ2 и подается на УПЧ VT4—VT6. В качестве нагрузки смесителя применен колебательный контур L6, С14, обеспечивающий согласование с фильтром и подавление побочных продуктов преобразования за пределами полосы прозрачности фильтра.
УПЧ имеет коэффициент усиления по напряжению не менее 6000. После детектора с удвоением, реализованного на диодах VD1, VD2, импульсы подаются на компаратор DA1. Потенциометром R19 устанавливается порог срабатывания компаратора, а подбором резистора R22 — величина «гистерезиса».
Рис. 1. Принципиальная схема приемника радиоуправления на транзисторах, диапазон частот- 27,12 МГц.
Детали и конструкция
Транзисторы VT1, VT4—VT6 можно заменить отечественными КТ3102 с любой буквой или импортными ВС546. Полевой транзистор VT2 — на КП303 с любой буквой, при этом несколько возрастет потребляемый ток. Можно использовать и КП307Ж или импортный BF245.
Двухзатворный VT3 заменяется на BF981 или отечественный КП327 (КП306, КП350). В последнем случае необходимо принимать меры по защите от статического электричества при монтаже.
Кварцевый резонатор ZQ1 можно использовать и на другую частоту, важно только обеспечить равенство 1/кв .прд /кв. прм I 465 (455) кГц при попадании /КВЛ1рд в разрешенные диапазоны.
Керамический фильтр ZQ2 — любого типа на 465 (455) кГц. Подстроечный резистор R19 использован типа СПЗ-19а. Данные катушек приведены в таблице на рисунке 2.
Рис. 2. Таблица с намоточными данными катушек приемника радиоуправления.
Печатная плата изображена на рисунке 3. Изготавливается из двустороннего стеклотекстолита. Фольга со стороны деталей обязательно оставляется и соединяется с бщим проводом. В противном случае возможно самовозбуждение приемника.
Рис. 3. Печатная плата для самодельного приемника радиоуправления на диапазон частот 27,12 МГц.
Настройка
После проверки правильности монтажа на плату подается питание. Подбором номинала R5 необходимо установить на втором затворе VT3 постоянное напряжение, равное 3 В, а подбором R11— 4 В на коллекторе VT5. Подключить высокочастотный осциллограф ко второму затвору VT3 и убедиться в наличии гетеродинного напряжения.
Отсутствовать оно может только по причине неисправных деталей в гетеродине или из-за неправильного монтажа.
Переключить осциллограф к выходу фильтра ZQ2 (база VT6). При подключенной к входу приемника антенне включить в режим непрерывной генерации передатчик, с которым планируется его совместное использование, расположив его в 2—3 метрах от приемника.
Подбором чувствительности осциллографа добиться появления на экране синусоидального напряжения промежуточной частоты. Методом последовательных приближений, вращая сердечники катушек L1, L2, L4 и L6, добиться максимума амплитуды наблюдаемых колебаний.
Выключить передатчик и с помощью осциллографа пронаблюдать на входе компаратора (вывод 3 DA1) собственные шумы приемника. Запомнить их максимальную амплитуду. Переключить осциллограф на выход компаратора и установить движок потенциометра R19 в верхнее по схеме положение.
Напряжение на выходе компаратора должно быть близко к нулю, в противном случае уменьшить величину R16. Плавно перемещая движок вниз, добиться появления на экране осциллографа хаотичных положительных импульсов, вызванных срабатыванием компаратора по шумам.
Повернуть движок потенциометра в обратную сторону до пропадания импульсов.
Включить передатчик в режим излучения командного сигнала. На выходе компаратора должны наблюдаться прямоугольные командные импульсы. Переключить осциллограф на вывод 3 компаратора. Увеличив чувствительность, убедиться в наличии скачков опорного напряжения. Если величина скачков меньше ранее измеренного напряжения шумов, подобрать величину резистора R22.
Днищенко В. А. Дистанционное управление моделями (500 схем для радиолюбителей.).
Супергетеродинный АМ-приемник — Работа с блок-схемой и схемами
Супергетеродинный приемник использует микширование сигналов для преобразования входного радиосигнала в устойчивую промежуточную частоту (ПЧ) , с которой можно работать легче, чем с исходным радиосигналом, имеющим разной частоте, в зависимости от радиостанции. Затем сигнал ПЧ усиливается полосой усилителей ПЧ, а затем подается на детектор, который выводит аудиосигнал на аудиоусилитель, питающий динамик.
В этой статье мы узнаем о работе Супергетеродинный АМ-приемник или супергетеродинный для краткости с помощью блок-схемы.
Большинство современных AM-приемников относятся к супергетеродинному типу, поскольку они позволяют использовать фильтры с высокой избирательностью в каскадах промежуточной частоты (ПЧ) и обладают высокой чувствительностью (можно использовать внутренние ферритовые стержневые антенны) благодаря фильтрам в ПЧ. Этап, который помогает им избавиться от нежелательных радиочастотных сигналов. Кроме того, полоса усилителя ПЧ обеспечивает высокий коэффициент усиления, хороший сильный сигнал из-за использования автоматической регулировки усиления в усилителях и простоты эксплуатации (регулирует только громкость, выключатель питания и ручку настройки).
Блок-схема супергетеродинного АМ-приемника Чтобы понять, как это работает, давайте взглянем на блок-схему супергетеродинного АМ-приемника , которая показана ниже.
Как вы можете видеть, блок-схема состоит из 11 различных ступеней, каждая ступень имеет определенную функцию, которая описана ниже. это служит двум целям — РЧ индуцируется в катушке, а параллельный конденсатор управляет ее резонансной частотой, поскольку ферритовые антенны лучше всего принимают, когда резонансная частота катушки и конденсатора равна несущей частоте станции — таким образом, он действует как входной фильтр приемника.
Чаще всего в простых транзисторных радиоприемниках гетеродин и смеситель выполняются на одном транзисторе. В приемниках более высокого качества и тех, которые используют специальные интегральные схемы, такие как TCA440, эти каскады являются отдельными, что обеспечивает более чувствительный прием, поскольку смеситель выводит только суммарную и разностную частоты. В одном из транзисторных гетеродинных смесителей транзистор работает как генератор Армстронга с общей базой, а ВЧ, снимаемая с катушки, намотанной на ферритовом стержне, отдельной от катушки резонансного контура, подается на базу. На частотах, отличных от резонансной частоты резонансного контура антенны, он имеет низкий импеданс, поэтому база остается заземленной для сигнала гетеродина, но не для входного сигнала, так как антенный контур имеет параллельный резонансный тип (низкий импеданс на частотах различных частот). от резонанса, почти бесконечное сопротивление на резонансной частоте).
В большинстве АМ-приемников это резонансный контур, помещенный в коллектор смесительного транзистора с резонансной частотой, равной частоте ПЧ. Его цель состоит в том, чтобы отфильтровать все сигналы с частотой, отличной от частоты ПЧ, потому что эти сигналы являются нежелательными продуктами микширования и не несут аудиосигнал станции, которую мы хотим слушать.
Аудиосигнал дополнительно фильтруется для обеспечения напряжения АРУ, как в обычном источнике питания постоянного тока. Теперь, когда мы знаем основные функциональные возможности супергетеродинного приемника, давайте взглянем на типичную принципиальную схему супергетеродинного приемника . Приведенная ниже схема является примером простой транзисторной радиосхемы, построенной с использованием сверхчувствительного транзистора TR830 от Sony.
Схема может показаться сложной на первый взгляд, но если мы сравним ее с блок-схемой, которую мы изучили ранее, она станет простой. Итак, давайте разделим каждую часть схемы, чтобы объяснить ее работу.
Антенна и смеситель – L1 представляет собой ферритовую стержневую антенну, образующую резонансный контур с параллельно включенными переменными конденсаторами C2-1 и C1-1. Вторичная обмотка соединена с базой смесительного транзистора X1. Сигнал гетеродина подается на эмиттер от гетеродина через C5. Выходная ПЧ снимается с коллектора с помощью IFT1, катушка отводится на коллектор по принципу автотрансформатора, потому что, если бы резонансный контур был подключен непосредственно между коллектором и Vcc, транзистор значительно нагрузил бы контур, а полоса пропускания была бы слишком высокие – около 200 кГц. Это нажатие уменьшает полосу пропускания до 30 кГц.
LO – Стандартный осциллятор Армстронга с общей базой , C1-2 настраивается вместе с C1-1, чтобы разница частот гетеродина и RF всегда составляла 455 кГц.
Частота гетеродина определяется L2 и суммарной емкостью C1-2 и C2-2 последовательно с C8. L2 обеспечивает обратную связь для колебаний от коллектора к эмиттеру. Основание имеет радиочастотное заземление.
X3 — первый усилитель ПЧ серии . Чтобы использовать трансформатор для питания базы транзисторного усилителя, мы помещаем вторичную обмотку между базой и смещением и помещаем развязывающий конденсатор между смещением и вторичной обмоткой трансформатора, чтобы замкнуть цепь для сигнала. Это более эффективное решение, чем подача сигнала через разделительный конденсатор на базу, подключенную непосредственно к резисторам смещения 9.0009
TM представляет собой измеритель силы сигнала, измеряющий ток, протекающий через усилитель ПЧ, так как более высокие входные сигналы вызывают больший ток, протекающий через трансформатор ПЧ во второй усилитель ПЧ, увеличивая ток питания усилителя ПЧ, который измеряет измеритель. C14 фильтрует напряжение питания вместе с R9 (за кадром), т.
к. в катушку счетчика TM могут наводиться радиочастотные помехи и гудение электросети.
X4 — второй усилитель ПЧ , смещение фиксировано, устанавливается R10 и R11, C15 заземляет базу для сигналов ПЧ; он подключен к неразвязанному R12 для обеспечения отрицательной обратной связи для уменьшения искажений, все остальное такое же, как и в первом усилителе.
D — детектор . Он демодулирует ПЧ и подает отрицательное напряжение АРУ. Используются германиевые диоды, так как их прямое напряжение в два раза ниже, чем у кремниевых диодов, что обеспечивает более высокую чувствительность приемника и меньшее искажение звука. фильтр нижних частот с C10, который отфильтровывает напряжение АРУ как от сигнала ПЧ, так и от сигнала ЗЧ.
X5 — это предусилитель звука , R4 регулирует громкость, а C22 обеспечивает отрицательную обратную связь на более высоких частотах, обеспечивая дополнительную фильтрацию нижних частот.
X6 является драйвером силового каскада . S2 и C20 образуют цепь управления тембром — при нажатии переключателя C20 заземляет более высокие звуковые частоты, действуя как грубый фильтр нижних частот, это было важно в ранних AM-радиостанциях, так как динамики имели очень плохие характеристики низких частот и принимаемый звук звучал жесть». Отрицательная обратная связь с выхода подается на эмиттерную цепь драйверного транзистора.
T1 инвертирует фазу сигналов, поступающих на базу X7, по сравнению с фазой на базе X8, T2 превращает полуволновые токи каждого транзистора обратно в полную форму волны и соответствует более высокому импедансу усилителя транзистора (200 Ом). ) к 8-омному динамику. Один транзистор потребляет ток, когда входной сигнал имеет положительную форму волны, а другой — когда форма волны является отрицательной. R26 и C29 обеспечивают отрицательную обратную связь, уменьшая искажения и улучшая качество звука и частотную характеристику. J и SP соединены таким образом, что динамик отключается при подключении наушников.
Аудиоусилитель обеспечивает мощность около 100 мВт, достаточную для всей комнаты.

Прекрасный отреставрированный образец Philco Model 200−X.
появляется на веб-сайте Радиомузея. Есть еще много людей, которые восстанавливают и
обслуживание этих старинных радиоприемников, и часто бывает трудно или невозможно найти
схемы и/или информацию о настройке. Текущий список всех спецификаций можно найти
внизу страницы для облегчения поиска. Вот еще
Филко Модель 200−X
на сайте PhilcoRadio.com.
Резистор R13, 10 Ом («потеря селективности ‘А’») расширяет, до
15 тыс. гр. избирательность, резонанс первого детектора настроенного входного контура; резистор
R15, 50 000 Ом («потеря селективности ‘B’», выполняет аналогичную функцию в генераторе
настроенная входная цепь.
с момента установки «избирательности верности»
управления уменьшает действующее сопротивление катодного резистора R24C, таким образом
увеличение коэффициента усиления ламп V2 и V3.
В.К. Шасси модели 290
C. Радиоприемники
, модели Silvertone «Rocket» 6110 и 6111
Автомобильный приемник
C. 5-ламповый 2-диапазонный малолитражный супергетеродин
Селектор (преобразователь)
