Un semplice circuito ricevitore radio: descrizione. vecchie radio

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Un semplice circuito ricevitore radio: descrizione. vecchie radio
Un semplice circuito ricevitore radio: descrizione. vecchie radio
Anonim

Per molto tempo, le radio sono state in cima alla lista delle invenzioni più significative dell'umanità. I primi dispositivi di questo tipo sono stati ora ricostruiti e modificati in modo moderno, tuttavia, poco è cambiato nel loro schema di assemblaggio: la stessa antenna, la stessa messa a terra e un circuito oscillatorio per filtrare un segnale non necessario. Indubbiamente, gli schemi sono diventati molto più complicati dai tempi del creatore della radio, Popov. I suoi seguaci hanno sviluppato transistor e microcircuiti per riprodurre un segnale migliore e più ad alta intensità energetica.

Perché è meglio iniziare con schemi semplici?

Se capisci un semplice circuito radio, puoi star certo che la maggior parte della strada per il successo nel campo dell'assemblaggio e del funzionamento è già stata padroneggiata. In questo articolo analizzeremo diversi schemi di tali dispositivi, la storia del loro verificarsi e le caratteristiche principali: frequenza, portata, ecc.

Sfondo storico

Il 7 maggio 1895 è considerato il compleanno della radio. In questo giorno, lo scienziato russo A. S. Popov ha dimostrato il suo apparato in una riunione della Fisica e Chimica russasocietà.

Nel 1899 fu costruita la prima linea di comunicazione radio lunga 45 km tra l'isola di Hogland e la città di Kotka. Durante la prima guerra mondiale si diffusero il ricevitore ad amplificazione diretta e le valvole a vuoto. Durante le ostilità la presenza di una radio si rivelò strategicamente necessaria.

semplice circuito radio
semplice circuito radio

Nel 1918, contemporaneamente in Francia, Germania e Stati Uniti, gli scienziati L. Levvy, L. Schottky ed E. Armstrong svilupparono il metodo di ricezione della supereterodina, ma a causa dei deboli tubi a vuoto, questo principio era ampiamente utilizzato solo in gli anni '30.

I dispositivi a transistor sono apparsi e sviluppati negli anni '50 e '60. Il primo ricevitore radio a quattro transistor ampiamente utilizzato, il Regency TR-1, è stato creato dal fisico tedesco Herbert Matare con il supporto dell'industriale Jacob Michael. Fu messo in vendita negli Stati Uniti nel 1954. Tutte le vecchie radio usavano i transistor.

Negli anni '70 inizia lo studio e la realizzazione di circuiti integrati. I ricevitori si stanno ora evolvendo con un'ottima integrazione dei nodi e l'elaborazione del segnale digitale.

Specifiche dello strumento

Sia le radio antiche che quelle moderne hanno determinate caratteristiche:

  1. Sensibilità - la capacità di ricevere segnali deboli.
  2. Gamma dinamica - misurata in Hertz.
  3. Immunità ai disturbi.
  4. Selettività (selettività) - la capacità di sopprimere i segnali estranei.
  5. Livello di rumore interno.
  6. Stabilità.

Queste caratteristiche non lo sonocambiare le nuove generazioni di ricevitori e determinarne le prestazioni e la facilità d'uso.

Come funzionano le radio

Nella forma più generale, i ricevitori radio dell'URSS funzionavano secondo il seguente schema:

  1. A causa delle fluttuazioni del campo elettromagnetico, nell'antenna compare una corrente alternata.
  2. Le oscillazioni vengono filtrate (selettività) per separare le informazioni dal rumore, ovvero la sua componente importante viene estratta dal segnale.
  3. Il segnale ricevuto viene convertito in suono (nel caso delle radio).

Secondo un principio simile, un'immagine appare su un televisore, vengono trasmessi dati digitali, le apparecchiature radiocomandate funzionano (elicotteri per bambini, automobili).

vecchie radio
vecchie radio

Il primo ricevitore era più simile a un tubo di vetro con due elettrodi e segatura all'interno. Il lavoro è stato eseguito secondo il principio dell'azione delle cariche sulla polvere di metallo. Il ricevitore aveva un'enorme resistenza per gli standard moderni (fino a 1000 ohm) a causa del fatto che la segatura aveva uno scarso contatto tra loro e parte della carica scivolava nello spazio aereo, dove si dissipava. Nel tempo, queste segature sono state sostituite da un circuito oscillatorio e transistor per immagazzinare e trasferire energia.

A seconda del singolo circuito del ricevitore, il segnale in esso contenuto può subire un ulteriore filtraggio per ampiezza e frequenza, amplificazione, digitalizzazione per un'ulteriore elaborazione del software, ecc. Un semplice circuito del ricevitore radio prevede un'unica elaborazione del segnale.

Terminologia

Un circuito oscillatorio nella sua forma più semplice è chiamato bobina econdensatore chiuso in un circuito. Con il loro aiuto, da tutti i segnali in ingresso, è possibile selezionare quello desiderato a causa della frequenza naturale delle oscillazioni del circuito. I ricevitori radio dell'URSS, così come i dispositivi moderni, si basano su questo segmento. Come funziona tutto?

Di norma, i ricevitori radio sono alimentati da batterie, il cui numero varia da 1 a 9. Per i dispositivi a transistor, sono ampiamente utilizzate batterie 7D-0.1 e Krona con tensione fino a 9 V. Più batterie un richiede un semplice circuito ricevitore radio, più a lungo funzionerà.

In base alla frequenza dei segnali ricevuti, i dispositivi sono suddivisi nei seguenti tipi:

  1. Onde lunghe (LW) - da 150 a 450 kHz (facilmente disperse nella ionosfera). Le onde di terra sono importanti, la cui intensità diminuisce con la distanza.
  2. Onde medie (MW) - da 500 a 1500 kHz (facilmente disperse nella ionosfera durante il giorno, ma riflesse di notte). Durante le ore diurne, la portata è determinata dalle onde del suolo, di notte - dalle onde riflesse.
  3. Onde corte (HF) - da 3 a 30 MHz (non atterrano, sono riflesse esclusivamente dalla ionosfera, quindi c'è una zona di silenzio radio attorno al ricevitore). Con una bassa potenza del trasmettitore, le onde corte possono percorrere lunghe distanze.
  4. Ultra onde corte (VHF) - da 30 a 300 MHz (hanno un'elevata capacità di penetrazione, di norma, vengono riflesse dalla ionosfera e aggirano facilmente gli ostacoli).
  5. Alta frequenza (HF) - da 300 MHz a 3 GHz (usata nelle comunicazioni cellulari e Wi-Fi, funziona a vista, non aggirare ostacoli esi propagano in modo rettilineo).
  6. Extreme high frequency (EHF) - da 3 a 30 GHz (usato per comunicazioni satellitari, riflesso da ostacoli e funzionamento in linea di vista).
  7. Hyper high frequency (HHF) - da 30 GHz a 300 GHz (non aggirare gli ostacoli e vengono riflessi come la luce, sono usati in modo molto limitato).
radio urss
radio urss

Quando si utilizzano HF, MW e LW, la trasmissione può essere eseguita lontano dalla stazione. La banda VHF riceve i segnali in modo più specifico, ma se la stazione lo supporta solo, l'ascolto di altre frequenze non funzionerà. Il ricevitore può essere dotato di un lettore per l'ascolto di musica, un proiettore per la visualizzazione su superfici remote, un orologio e una sveglia. La descrizione del circuito del ricevitore radio con tali aggiunte diventerà più complicata.

L'introduzione di un microchip nei ricevitori radio ha permesso di aumentare notevolmente il raggio di ricezione e la frequenza dei segnali. Il loro principale vantaggio è il consumo energetico relativamente basso e le dimensioni ridotte, che sono convenienti per il trasporto. Il microcircuito contiene tutti i parametri necessari per il downsampling del segnale e la leggibilità dei dati di uscita. L'elaborazione del segnale digitale domina i dispositivi moderni. I ricevitori radio dell'URSS erano destinati solo alla trasmissione di un segnale audio, solo negli ultimi decenni il dispositivo dei ricevitori si è sviluppato ed è diventato più complicato.

Schemi dei ricevitori più semplici

Lo schema del ricevitore radio più semplice per assemblare una casa è stato sviluppato ai tempi dell'URSS. Allora, come oggi, i dispositivi erano divisi in rivelatore, amplificazione diretta, conversione diretta,tipo supereterodina, riflessa, rigenerativa e superrigenerativa. I più semplici nella percezione e nell'assemblaggio sono i ricevitori di rivelatori, dai quali, si può considerare, lo sviluppo della radio è iniziato all'inizio del XX secolo. I più difficili da costruire erano dispositivi basati su microcircuiti e diversi transistor. Tuttavia, se capisci uno schema, gli altri non saranno più un problema.

Ricevitore rivelatore semplice

Il circuito del ricevitore radio più semplice contiene due parti: un diodo al germanio (Va bene D8 e D9) e un telefono principale ad alta resistenza (TON1 o TON2). Dal momento che non c'è un circuito oscillatorio nel circuito, non sarà in grado di catturare i segnali di una certa stazione radio trasmessa in una determinata area, ma farà fronte al suo compito principale.

semplice schema del circuito radio
semplice schema del circuito radio

Per funzionare, hai bisogno di una buona antenna che puoi lanciare su un albero e di un filo di terra. A dire il vero basta attaccarlo a un grosso frammento di metallo (ad esempio un secchio) e seppellirlo di qualche centimetro nel terreno.

Opzione circuito oscillatorio

Nel circuito precedente per introdurre la selettività, puoi aggiungere un induttore e un condensatore, creando un circuito oscillatorio. Ora, se lo desideri, puoi catturare il segnale di una specifica stazione radio e persino amplificarlo.

Ricevitore rigenerativo a valvole per onde corte

Le radio a valvole, il cui circuito è abbastanza semplice, sono realizzate per ricevere segnali da stazioni amatoriali a brevi distanze - sulle gamme da VHF(onde ultracorte) a LW (onde lunghe). In questo circuito, le spie della batteria a dito funzionano. Generano meglio su VHF. E la resistenza del carico anodico viene rimossa dalla bassa frequenza. Tutti i dettagli sono mostrati nel diagramma, solo le bobine e uno starter possono essere considerati fatti in casa. Se si desidera ricevere segnali televisivi, la bobina L2 (EBF11) è composta da 7 spire con un diametro di 15 mm e un filo di 1,5 mm. Per un ricevitore amatoriale, bastano 5 giri.

Radio ad amplificazione diretta con due transistor

Il circuito contiene un'antenna magnetica e un amplificatore per bassi a due stadi - questo è un circuito oscillatorio di ingresso sintonizzato del ricevitore radio. Il primo stadio è il rivelatore di segnale modulato RF. L'induttore è avvolto in 80 giri con PEV-0, 25 fili (dal sesto giro c'è un rubinetto dal basso secondo lo schema) su un'asta di ferrite con un diametro di 10 mm e una lunghezza di 40.

descrizione del circuito radio
descrizione del circuito radio

Un circuito radio così semplice è progettato per riconoscere segnali forti dalle stazioni vicine.

Dispositivo FM super generativo

Il ricevitore FM, assemblato secondo il modello di E. Solodovnikov, è facile da montare, ma ha un'elevata sensibilità (fino a 1 μV). Tali dispositivi sono utilizzati per segnali ad alta frequenza (più di 1 MHz) con modulazione di ampiezza. A causa del forte feedback positivo, il guadagno dello stadio aumenta all'infinito e il circuito entra in modalità di generazione. Per questo motivo, si verifica l'autoeccitazione. Per evitarlo e utilizzare il ricevitore come amplificatore ad alta frequenza, impostare il livellocoefficiente e, quando raggiunge questo valore, ridurlo drasticamente al minimo. Per il monitoraggio costante del guadagno, puoi utilizzare un generatore di impulsi a dente di sega, oppure puoi farlo più facilmente.

circuito delle radio a valvole
circuito delle radio a valvole

In pratica, l'amplificatore stesso spesso funge da generatore. Con l'ausilio di filtri (R6C7), che evidenziano i segnali a bassa frequenza, viene limitato il passaggio delle vibrazioni ultrasoniche all'ingresso della successiva cascata ULF. Per i segnali FM 100-108 MHz, la bobina L1 viene convertita in un mezzo giro con una sezione trasversale di 30 mm e una parte lineare di 20 mm con un diametro del filo di 1 mm. E la bobina L2 contiene 2-3 spire con un diametro di 15 mm e un filo con una sezione trasversale di 0,7 mm all'interno del mezzo giro. Guadagno del ricevitore disponibile per segnali da 87,5 MHz.

Dispositivo su chip

La radio HF, progettata negli anni '70, è oggi considerata il prototipo di Internet. I segnali a onde corte (3-30 MHz) percorrono grandi distanze. È facile configurare il ricevitore per ascoltare una trasmissione in un altro paese. Per questo, il prototipo ha ricevuto il nome di radio mondiale.

ricevitore FM
ricevitore FM

Ricevitore HF semplice

Un circuito ricevitore radio più semplice è privo di microcircuito. Copre la gamma da 4 a 13 MHz di frequenza e fino a 75 metri di lunghezza. Cibo - 9 V dalla batteria Krona. Un filo può fungere da antenna. Il ricevitore funziona con le cuffie del lettore. Il trattato ad alta frequenza è costruito sui transistor VT1 e VT2. A causa del condensatore C3, si verifica una carica inversa positiva, regolata dal resistore R5.

Modernoradio

I moderni dispositivi sono molto simili ai ricevitori radio dell'URSS: utilizzano la stessa antenna, sulla quale si verificano deboli oscillazioni elettromagnetiche. Nell'antenna compaiono vibrazioni ad alta frequenza provenienti da diverse stazioni radio. Non vengono utilizzati direttamente per la trasmissione del segnale, ma svolgono il lavoro del circuito successivo. Ora questo effetto si ottiene con l'aiuto di dispositivi a semiconduttore.

circuito radiofonico
circuito radiofonico

I ricevitori sono stati ampiamente sviluppati a metà del 20° secolo e da allora sono stati continuamente migliorati, nonostante la loro sostituzione con telefoni cellulari, tablet e TV.

La disposizione generale dei ricevitori radio è leggermente cambiata dai tempi di Popov. Possiamo dire che i circuiti sono diventati molto più complicati, sono stati aggiunti microcircuiti e transistor, è diventato possibile ricevere non solo un segnale audio, ma anche incorporare un proiettore. Quindi i ricevitori si sono evoluti in televisori. Ora, se lo desideri, puoi inserire tutto ciò che il tuo cuore desidera nel dispositivo.

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