Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Радиоприемник TRF 1920-х годов производства Signal построен на макете.
Настройка приемника TRF, такого как этот 5-ламповый Neutrodyne 1924 года, с двумя ступенями ВЧ-усиления, была сложным процессом. Три настроенных контура, управляемые 3 большими ручками, должны были быть настроены синхронно на новую станцию. Таким образом, настройка на станцию ​​была процессом последовательного приближения. Как только станция была найдена, цифры на циферблатах записывались, чтобы ее можно было найти снова.
Настройка всех 3 ступеней TRF в унисон. Этот приемник Grebe Synchrophase 1925 года имеет колесики вместо ручек, которые можно поворачивать пальцем, поэтому третья рука не нужна.

Частота настройки радиоприемника (или TRF приемник ) представляет собой тип радиоприемником , который состоит из одного или более настроенной радиочастотной (РЧ) усилитель стадии с последующим детектором ( Демодулятор цепи) , чтобы извлечь звуковой сигнал и , как правило усилитель звуковой частоты . Этот тип приемников был популярен в 1920-х годах. Ранние примеры могли быть утомительными в эксплуатации, потому что при настройке на станцию ​​каждую ступень нужно было индивидуально настраивать на частоту станции., но более поздние модели имели групповую настройку, механизмы настройки всех ступеней были связаны вместе и управлялись только одной ручкой управления. К середине 1930-х его заменил супергетеродинный приемник, запатентованный Эдвином Армстронгом .

Фон [ править ]

Приемник TRF был запатентован в 1916 году Эрнстом Александерсоном . Его концепция заключалась в том, что каждый каскад будет усиливать полезный сигнал, уменьшая мешающие. Множество каскадов РЧ-усиления сделают радио более чувствительным к слабым станциям, а множественные настроенные схемы дадут ему более узкую полосу пропускания и большую избирательность, чем обычные одноступенчатые приемники того времени. Все настроенные ступени радио должны отслеживать и настраиваться на желаемую частоту приема. В этом заключается отличие от современного супергетеродинного приемника, который должен настраивать только ВЧ-интерфейс приемника и гетеродин.на желаемые частоты; все последующие этапы работают на фиксированной частоте и не зависят от желаемой частоты приема.

Старинные приемники TRF часто можно определить по их шкафам. Обычно они имеют длинный низкий внешний вид с откидной крышкой для доступа к электронным лампам и настроенным схемам . На их лицевых панелях обычно есть два или три больших диска, каждый из которых управляет настройкой на одном этапе. Внутри вместе с несколькими электронными лампами будет ряд больших катушек. Обычно их оси расположены под прямым углом друг к другу, чтобы уменьшить магнитную связь между ними.

Проблемой приемника TRF, построенного на триодных электронных лампах, является межэлектродная емкость триода. Межэлектродная емкость позволяет энергии в выходной цепи поступать на вход. Эта обратная связь может вызвать нестабильность и колебания, которые нарушают прием и вызывают визжащие или завывающие шумы в динамике. В 1922 году Луи Алан Хазельтин изобрел метод нейтрализации, в котором используются дополнительные схемы для частичного подавления эффекта межэлектродной емкости. [1] Нейтрализация использовалась в популярном Neutrodyne.серия приемников TRF. При определенных условиях «нейтрализация практически не зависит от частоты в широком диапазоне частот». [2] «Идеальная нейтрализация не может поддерживаться на практике в широком диапазоне частот, потому что индуктивности рассеяния и паразитные способности» полностью не исключаются. [3] Позднее развитие тетродных и пентодных электронных ламп минимизировало эффект межэлектродных емкостей и могло сделать нейтрализацию ненужной; дополнительные электроды в этих трубках защищают пластину и сетку и минимизируют обратную связь. [4]

Как это работает [ править ]

Блок-схема приемника TRF

Классические приемники TRF 1920-х и 30-х годов обычно состояли из трех секций:

  • один или несколько настроенных каскадов усилителя ВЧ. Они усиливают сигнал желаемой станции до уровня, достаточного для возбуждения детектора, при этом подавляя все другие сигналы, принимаемые антенной.
  • детектор , который извлекает аудио ( модуляция ) сигнал от радио сигнала несущего путем выпрямления его.
  • необязательно , но почти всегда в комплекте, один или несколько каскадов звукового усилителя, которые увеличивают мощность звукового сигнала.
9-ламповый ресивер Leutz 1927 года ясно показывает составные части комплекта TRF. Каждая ступень RF находится в отдельном отсеке. Внутри каждого отсека можно увидеть (сверху) : трубку триода, катушку межкаскадной связи и конденсатор, прикрепленный к шкале настройки на передней панели. В отсеках (слева) находятся 4 ВЧ каскада, детекторный каскад и 4 ламповый усилитель звука. Конденсаторы можно было подключить к общему валу и настраивать вместе или настраивать отдельно.

Каждый настроенный РЧ каскад состоит из усилительного устройства, триода (или, в более поздних версиях, тетрода ) вакуумной лампы и настроенной схемы, которая выполняет функцию фильтрации. Настроенная схема состояла из радиочастотного трансформатора связи с воздушным сердечником, который также служил для передачи сигнала от схемы пластины одной лампы к входной сеточной схеме следующей лампы. К одной из обмоток трансформатора подключили переменный конденсатор, чтобы создать настроенную схему . Переменный конденсатор (или иногда переменная катушка связи, называемая вариометром).), с ручкой на передней панели для настройки приемника. Радиочастотные каскады обычно имели идентичные схемы для упрощения конструкции.

Каждый РЧ-каскад должен был быть настроен на одну и ту же частоту, поэтому при подключении новой станции необходимо было настроить конденсаторы в тандеме. В некоторых более поздних наборах конденсаторы были «объединены», установлены на одном валу или иным образом связаны механически, так что радио можно было настраивать с помощью одной ручки, но в большинстве наборов резонансные частоты настроенных цепей не могли «отслеживать» «достаточно хорошо, чтобы позволить это, и каждая ступень имела свою ручку настройки. [5]

Детектором обычно был сеточный течеискатель . В некоторых наборах вместо этого использовался кристаллический детектор ( полупроводниковый диод ). Иногда использовали регенеративный детектор для повышения селективности.

Некоторые наборы TRF, которые прослушивались через наушники , не нуждались в аудиоусилителе, но в большинстве наборов было от одного до трех каскадов аудиоусилителей с трансформаторной или RC-связью, чтобы обеспечить достаточную мощность для управления громкоговорителем .

На схеме показан типичный приемник TRF. В этом конкретном примере используется шесть триодов. Он имеет два каскада усилителя радиочастоты, один сеточный детектор утечки / усилитель и три каскада звукового усилителя класса «А». Есть 3 настроенных контура T1-C1, T2-C2 и T3-C3 . Второй и третий настроечные конденсаторы, C2 и C3 , собраны вместе (обозначены линией, соединяющей их) и управляются одной ручкой для упрощения настройки. Обычно для фильтрации и усиления принимаемого сигнала требовалось два или три РЧ усилителя, достаточных для хорошего приема.

Преимущества и недостатки [ править ]

Терман характеризует недостатки TRF как «плохую селективность и низкую чувствительность, пропорциональную количеству используемых ламп. Соответственно, они практически устарели». [6] Для избирательности требуется узкая полоса пропускания, но полоса пропускания фильтра с заданной добротностьюувеличивается с частотой. Поэтому для достижения узкой полосы пропускания на высокой радиочастоте требуются фильтры с высокой добротностью или множество секций фильтров. Достичь постоянной чувствительности и ширины полосы пропускания во всем диапазоне вещания удавалось редко. Напротив, супергетеродинный приемник преобразует поступающую высокую радиочастоту на более низкую промежуточную частоту, которая не изменяется. Проблема достижения постоянной чувствительности и ширины полосы частот в диапазоне частот возникает только в одной цепи (первая ступень) и поэтому значительно упрощается.

Основной проблемой приемника TRF, особенно как потребительского продукта, была его сложная настройка. Все настроенные схемы необходимо отслеживать, чтобы сохранить настройку узкой полосы пропускания. Выравнивание нескольких настроенных цепей при настройке в широком диапазоне частот затруднительно. В ранних наборах TRF оператор должен был выполнять эту задачу, как описано выше. Супергетеродинный приемник должен отслеживать только ВЧ и гетеродин; Обременительные требования к селективности ограничиваются усилителем ПЧ, который настроен на фиксированные значения.

В 1920-е годы преимущество приемника TRF перед регенеративным приемником состояло в том, что при правильной настройке он не излучал помех . [7] [8] В популярном регенеративном приемнике, в частности, использовалась трубка с положительной обратной связью, работающая очень близко к точке его колебания, поэтому он часто действовал как передатчик, излучая сигнал с частотой, близкой к частоте станции, на которой он был настроен на. [7] [8] Это вызвало слышимые гетеродины , визги и вой в других близлежащих приемниках, настроенных на ту же частоту, что вызвало критику со стороны соседей. [7] [8] В городских условиях, когда несколько регенеративных установок в одном и том же квартале или многоквартирном доме были настроены на популярную станцию, это было практически невозможно услышать. [7] [8] Великобритания, [9] и в конечном итоге США приняли правила, запрещающие приемникам излучать ложные сигналы, что благоприятствовало TRF.

Современное использование [ править ]

Хотя конструкция TRF была в значительной степени вытеснена супергетеродинным приемником, с появлением полупроводниковой электроники в 1960-х годах конструкция была «возрождена» и использовалась в некоторых простых интегрированных радиоприемниках для радиопроектов, комплектов и недорогих потребительских товаров. Одним из примеров является радиоинтегральная схема ZN414 TRF от Ferranti в 1972 году, показанная ниже.

См. Также [ править ]

  • Тюнер (радио)
  • Хрустальное радио
  • Регенеративный контур
  • Супергетеродинный приемник
  • Приемник с низкой ПЧ

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ли, Томас Х. (2004). Конструирование КМОП радиочастотных интегральных схем (2-е изд.). Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 16. ISBN 0521835399.
  2. ^ Терман, Frederick E. (1943), Радио Справочник инженеров , McGraw-Hill, стр. 469
  3. ^ Терман, Фредерик Эммонс (1937), Радиотехника (второе изд.), Нью-Йорк: МакГроу-Хилл, стр. 236
  4. ^ Терман (1937 , стр. 238) утверждает: «Нейтрализация всегда необходима в настроенных триодных усилителях, иначе входное сопротивление будет настолько низким, что могут возникнуть колебания. Однако она не применяется с пентодными усилителями и усилителями с экранной сеткой, поскольку прямая связь между сеткой и пластиной в таких трубках очень мала ».
  5. ↑ Феликс, Эдгар Х. (июль 1927 г.). «Кое-что о едином управлении» (PDF) . Радиопередача . Нью-Йорк: Даблдей, Пейдж и Ко. 11 (3): 151–152 . Проверено 10 января 2015 года .
  6. ^ Термана 1943 , стр. 658
  7. ^ a b c d Глазго, RS (июнь 1924 г.). "Излучающие приемники" (PDF) . Радио в доме . Филадельфия, Пенсильвания: Генри М. Нили Паблишинг Ко. 3 (1): 16, 28 . Проверено 14 марта 2014 года . Но помехи из-за регенеративных приемников, когда они находятся в колебательном состоянии, не могут быть устранены ничем, что может сделать принимающий оператор. ... Все типы рекуперативных комплектов заставят подключенную антенну излучать энергию, если ей позволено колебаться.
  8. ^ a b c d Рингель, Авраам (ноябрь 1922 г.). «Проблема приемника излучения и некоторые решения» . Эпоха радио . 10 (2): 67–69 . Проверено 22 августа 2014 года .
  9. ^ "Как мотопатрульные войны с ляпами" (PDF) . Радио Новости . Нью - Йорк: Экспериментатор Publishing Co. 9 (1): 37. Июль 1927 . Проверено 23 августа 2014 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Томази, Уэйн (2004), Системы электронных коммуникаций: основы через продвинутый уровень (5-е изд.), Pearson Education, ISBN 9780130494924

Внешние ссылки [ править ]