Penerima superheterodyne

Penerima superheterodyne menggunakan pencampuran sinyal untuk mengubah sinyal radio input menjadi frekuensi menengah yang stabil (IF) yang dapat bekerja dengan lebih mudah daripada sinyal radio asli yang memiliki frekuensi berbeda, tergantung pada stasiun penyiaran. Sinyal IF kemudian diperkuat oleh strip penguat IF dan kemudian dimasukkan ke dalam detektor yang mengeluarkan sinyal audio ke penguat audio yang memberi daya pada speaker. Pada artikel ini, kita akan belajar tentang cara kerja penerima AM Superheterodyne atau singkatnya superhet dengan bantuan diagram blok.

Sebagian besar penerima AM yang ditemukan saat ini adalah tipe superheterodyne karena memungkinkan penggunaan filter selektivitas tinggi pada tahap Intermediate Frequency (IF) dan memiliki sensitivitas tinggi (antena batang ferit internal dapat digunakan) karena filter dalam tahap IF yang membantu mereka menyingkirkan sinyal RF yang tidak diinginkan. Selain itu, strip penguat IF memberikan penguatan tinggi, respons sinyal kuat yang baik karena penggunaan kontrol penguatan otomatis di amplifier dan kemudahan pengoperasian (hanya mengontrol volume, sakelar daya, dan kenop tuning).

Diagram Blok Penerima AM Superheterodyne

Untuk memahami cara kerjanya, mari kita lihat Diagram Blok Penerima AM Superheterodyne yang ditunjukkan di bawah ini.

</s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> orang </s>

Seperti yang Anda lihat, diagram blok memiliki 11 tahapan yang berbeda, setiap tahapan memiliki fungsi tertentu yang dijelaskan di bawah ini

1. Filter RF: Blok pertama adalah kumparan antena batang ferit dan kombo kapasitor variabel, yang melayani dua tujuan - RF diinduksi ke dalam kumparan dan kapasitor paralel mengontrol frekuensi resonansi, karena antena ferit menerima yang terbaik ketika frekuensi resonansi koil dan kapasitor sama dengan frekuensi pembawa stasiun - cara ini bertindak sebagai filter masukan penerima.
2. Osilator Lokal Heterodyne: Blok kedua adalah heterodyne, juga dikenal sebagai osilator lokal (LO). Frekuensi osilator lokal diatur, sehingga jumlah atau selisih frekuensi sinyal RF dan frekuensi LO sama dengan IF yang digunakan pada receiver (biasanya sekitar 455 kHz).
3. Pengaduk: Blok ketiga adalah mixer, sinyal RF dan sinyal LO diumpankan ke mixer untuk menghasilkan IF yang diinginkan. Mixer yang ditemukan di receiver AM umum mengeluarkan jumlah, perbedaan frekuensi LO dan RF serta sinyal LO dan RF itu sendiri. Paling sering di radio transistor sederhana, heterodyne dan mixer dibuat menggunakan satu transistor. Pada receiver berkualitas lebih tinggi dan yang menggunakan sirkuit terintegrasi khusus, seperti TCA440, tahapan ini terpisah, memungkinkan penerimaan yang lebih sensitif karena mixer hanya mengeluarkan frekuensi jumlah dan perbedaan. Dalam satu transistor LO-mixer, transistor beroperasi sebagai osilator Armstrong basis umum dan RF yang diambil dari gulungan koil pada batang ferit, terpisah dari koil sirkuit resonansi, diumpankan ke basis.Pada frekuensi yang berbeda dari frekuensi resonansi rangkaian resonansi antena, ia menghadirkan impedansi rendah, sehingga basis tetap di-ground untuk sinyal LO tetapi tidak untuk sinyal input, karena rangkaian antena berjenis resonansi paralel (impedansi rendah pada frekuensi berbeda dari resonansi, impedansi hampir tak terbatas pada frekuensi resonansi).
4. Filter IF Pertama: Blok keempat adalah filter IF pertama. Di sebagian besar penerima AM, ini adalah rangkaian resonansi yang ditempatkan di kolektor transistor mixer dengan frekuensi resonansi sama dengan frekuensi IF. Tujuannya adalah untuk menyaring semua sinyal dengan frekuensi yang berbeda dari frekuensi IF karena sinyal tersebut adalah produk pencampuran yang tidak diinginkan dan tidak membawa sinyal audio dari stasiun yang ingin kita dengarkan.
5. Penguat IF Pertama: Blok kelima adalah penguat IF pertama. Keuntungan 50 hingga 100 di setiap tahap IF biasa terjadi jika penguatan terlalu tinggi, distorsi dapat terjadi, dan jika penguatan terlalu tinggi, filter IF terlalu dekat satu sama lain dan tidak terlindung dengan baik, osilasi parasit dapat terjadi. Penguat dikendalikan oleh tegangan AGC (Automatic Gain Control) dari demodulator. AGC menurunkan penguatan panggung, menyebabkan sinyal keluaran kurang lebih sama, terlepas dari amplitudo sinyal masukan. Dalam penerima transistor AM, sinyal AGC paling sering diumpankan ke basis dan memiliki tegangan negatif - dalam transistor NPN menarik tegangan bias basis lebih rendah, mengurangi penguatan.
6. Filter IF Kedua: Blok keenam adalah filter IF kedua, sama seperti yang pertama ini adalah rangkaian resonansi yang ditempatkan di kolektor transistor. Ini hanya memungkinkan sinyal dari frekuensi IF - meningkatkan selektivitas.
7. Penguat IF Kedua: Blok ketujuh adalah penguat IF kedua, secara praktis sama dengan penguat IF pertama kecuali tidak dikontrol oleh AGC, karena memiliki terlalu banyak tahapan yang dikontrol AGC, meningkatkan distorsi.
8. Filter IF Ketiga: blok kedelapan adalah filter IF ketiga, seperti yang pertama dan yang kedua adalah rangkaian resonansi yang ditempatkan di kolektor transistor. Ini hanya memungkinkan sinyal dari frekuensi IF - meningkatkan selektivitas. Ini memberi makan sinyal IF ke detektor.
9. Detektor: Blok kesembilan adalah detektor, biasanya dalam bentuk dioda germanium atau transistor yang terhubung dengan dioda. Ini mendemodulasi AM dengan memperbaiki IF. Pada outputnya, terdapat komponen ripple IF kuat yang disaring oleh low pass filter resistor-kapasitor, jadi hanya komponen AF yang tersisa, yang diumpankan ke audio amp. Sinyal audio selanjutnya disaring untuk memberikan tegangan AGC, seperti pada catu daya DC biasa.
10. Penguat Audio: Blok kesepuluh adalah penguat audio; itu memperkuat sinyal audio dan meneruskannya ke speaker. Antara detektor dan penguat audio, potensiometer kontrol volume digunakan.
11. Speaker: Blok terakhir adalah speaker (biasanya 8 ohm, 0,5W) yang mengeluarkan audio ke pengguna. Speaker terkadang disambungkan ke amplifier audio melalui jack headphone yang melepaskan speaker saat headphone dicolokkan.

Sirkuit Penerima AM Superheterodyne

Sekarang, kita tahu fungsi dasar yang berfungsi dari Penerima Superheterodyne, mari kita lihat diagram rangkaian khas Penerima Superheterodyne. Rangkaian di bawah ini merupakan contoh rangkaian radio transistor sederhana yang dibangun menggunakan transistor super sensitif TR830 dari Sony.

Rangkaian tersebut mungkin terlihat rumit pada pandangan pertama, tetapi jika kita membandingkannya dengan diagram blok yang telah kita pelajari sebelumnya, menjadi sederhana. Jadi, mari kita pisahkan setiap bagian dari rangkaian untuk menjelaskan cara kerjanya.

Antena dan mixer - L1 adalah antena batang ferit, yang membentuk rangkaian resonansi dengan kapasitor variabel C2-1 dan C1-1 secara paralel. Pasangan belitan sekunder ke dalam basis transistor mixer X1. Sinyal LO diumpankan ke emitor dari LO oleh C5. Output IF diambil dari kolektor oleh IFT1, kumparan diketuk pada kolektor dalam mode auto-transformator, karena jika rangkaian resonansi dihubungkan langsung antara kolektor dan Vcc transistor akan memuat sirkuit secara signifikan dan bandwidth akan terlalu tinggi. tinggi - sekitar 200kHz. Ketukan ini mengurangi bandwidth hingga 30kHz.

LO - Osilator Armstrong common-base standar, C1-2 disetel bersama C1-1 agar perbedaan frekuensi LO dan RF selalu 455kHz. Frekuensi LO ditentukan oleh L2 dan kapasitansi total C1-2 dan C2-2 di seri dengan C8. L2 memberikan umpan balik untuk osilasi dari kolektor ke emitor. Basisnya adalah RF ground.

X3 adalah amp IF pertama. Untuk menggunakan transformator untuk memberi makan basis penguat transistor, kami menempatkan sekunder antara basis dan bias dan menempatkan kapasitor decoupling antara bias dan transformator sekunder untuk menutup rangkaian untuk sinyal. Ini adalah solusi yang lebih efisien daripada memberi sinyal melalui kapasitor kopling ke basis yang terhubung langsung ke resistor bias

TM adalah pengukur kekuatan sinyal yang mengukur arus yang mengalir ke amp IF, karena sinyal input yang lebih tinggi menyebabkan lebih banyak arus mengalir melalui transformator IF ke amp IF kedua, meningkatkan arus suplai amp IF yang diukur oleh meter. C14 menyaring tegangan suplai bersama dengan R9 (off-screen), karena RF dan hum jaringan listrik dapat diinduksi ke dalam koil meteran TM.

X4 adalah amp IF kedua, bias ditetapkan oleh R10 dan R11, C15 membumikan basis untuk sinyal IF; itu terhubung ke R12 yang tidak dipisahkan untuk memberikan umpan balik negatif untuk mengurangi distorsi, semuanya sama seperti pada amp pertama.

D adalah detektornya. Ini mendemodulasi IF dan memasok tegangan AGC negatif. Dioda Germanium digunakan, karena tegangan maju dua kali lebih rendah dari dioda silikon, menyebabkan sensitivitas penerima lebih tinggi dan distorsi audio yang lebih rendah / R13, C18 dan C19 membentuk filter audio low-pass topologi PI, sedangkan R7 mengontrol kekuatan AGC dan membentuk a filter low-pass dengan C10 yang menyaring tegangan AGC dari sinyal IF dan AF.

X5 adalah preamplifier audio, R4 mengontrol volume dan C22 memberikan umpan balik negatif pada frekuensi yang lebih tinggi, memberikan penyaringan low-pass tambahan. X6 adalah penggerak power stage. S2 dan C20 membentuk sirkuit kontrol nada - ketika sakelar ditekan C20 mendasarkan frekuensi audio yang lebih tinggi, bertindak sebagai filter low-pass yang kasar, ini penting di radio AM awal, karena speaker memiliki kinerja frekuensi rendah yang sangat buruk dan audio yang diterima terdengar " kaya". Umpan balik negatif dari output diterapkan ke sirkuit emitor dari transistor driver.

T1 membalikkan fase sinyal yang datang ke basis X7 versus fase pada basis X8, T2 mengubah tarikan arus setengah gelombang dari masing-masing transistor kembali ke bentuk gelombang utuh dan mencocokkan impedansi amp transistor yang lebih tinggi (200 ohm) ke 8 -ohm speaker. Satu transistor menarik arus ketika sinyal input berada pada bentuk gelombang positif dan yang lainnya ketika bentuk gelombang negatif. R26 dan C29 memberikan umpan balik negatif, mengurangi distorsi dan meningkatkan kualitas audio dan respons frekuensi. J dan SP disambungkan dengan cara mematikan speaker saat headphone dicolokkan. Audio amp menyediakan daya sekitar 100mW, cukup untuk seluruh ruangan.