1. 2. Детекторный приемник (схема, назначение элементов схемы, принцип действия, достоинства и недостатки, области применения)

Дете́кторный приёмник — самый простой, базовый, вид радиоприёмника. Не имеет усилительных элементов и не нуждается в источнике электропитания — использует исключительно энергию принимаемого радиосигнала.

Состоит из колебательного контура, к которому подключеныантеннаизаземление, идиодного(в более раннем вариантекристаллического)детектора, выполняющегодемодуляциюамплитудно-модулированногосигнала. Сигнал звуковой частоты с выхода детектора, как правило, воспроизводится высокоомныминаушниками. Настройка приёмника на частоту радиостанции производится изменением индуктивности контурной катушки или ёмкости конденсатора (последний может отсутствовать, его роль выполняет ёмкость антенны).

1.2. Принцип работы дрп

Настроив контур на частоту принимаемой радиостанции, выделяем высокочастотный АМ - сигнал. Частота его колебаний велика (более 100 кГц), и в наушниках он слышен не будет. Сигнал нужно продетектировать (преобразовать ВЧ электрические колебания, в колебания НЧ). Для этого служит диод VD 1 (рис.1). Он обладает свойством проводить ток только в одном направлении, от анода, обозначенного треугольником, к катоду. Положительные полуволны колебаний в контуре вызовут ток через диод, а отрицательные закроют его, и тока не будет. При отсутствии конденсатора C 2 через наушники будет протекать пульсирующий ток. Он содержит постоянную составляющую, которая изменяется со звуковой частотой. Такой ток уже вызовет в наушниках звук. Процесс детектирования улучшается при подсоединении блокировочного конденсатора C 2. он заряжается положительными полуволнами почти до амплитудного значения колебаний, а в промежутках между ними сравнительно медленно разряжается током через наушники.

1. Колебательный контур служит для выделения из всей массы принимаемых сигналов лишь одного, желаемого. Если частота сигнала совпадает с частотой настройки контура, напряжение на нем максимально. Для настройки в пределах диапазона изменяют емкость (используют КПЕ), для переключения диапазонов изменяют индуктивность катушки L 1.

2. В классической схеме ДРП два конденсатора. С1 – переменный керамический или воздушный, предназначен для настройки приемника на частоту радиостанции (5-300 пФ). С2 нужен, чтобы убрать ВЧ – составляющую и повысить качество звука (2000 – 6800 пФ).

Даже для приёма мощных радиостанций детекторный приёмник требует как можно более длинной и высоко подвешенной антенны (желательно десятки метров), а также правильного заземления. Этим в большой степени определяется чувствительностьприёмника.Избирательностьдетекторного приёмника относительно невысока и полностью зависит отдобротностиколебательного контура.

Немногие важные достоинства детекторного приёмника — он не требует источника питания, очень дешев и может быть собран из подручных средств. Подключив к выходу приемника любой внешний усилитель низкой частоты, можно получитьприемник прямого усиления. Благодаря этим преимуществам детекторные приемники широко применялись не только в первые десятилетия радиовещания, но и значительно позже — в 1930-е — 1940-е гг., когда уже господствовалаламповаярадиоаппаратура. Ради улучшения характеристик схему иногда усложняли: вводили элементы согласования входа приемника с антенной, добавляли второй и даже третий колебательный контур, использовалитрансформаторнуюилиавтотрансформаторнуюсвязь между колебательным контуром и детектором и т. д. Путем некоторых схемных ухищрений удается даже получить громкоговорящий прием мощных станций.

3. Недостатки классической схемы детекторного приемника

а) Для согласования сопротивлений колебательного контура и диода используется катушка связи (обычно 1/5-1/10 от числа витков катушки).

Следовательно, на диод поступает ВЧ напряжение в 5-10 раз меньшее, чем наводится в контуре, то есть, с большими потерями мощности (в 25-100 раз).

б) Используется энергия одного полупериода сигнала.

в) Головные телефоны сильно искажают сигнал и имеют низкий КПД (из-за металлической мембраны). Головные телефоны малоэффективны при работе на низких частотах, из-за жесткой мембраны не работают на высоких звуковых частотах. Рабочий диапазон частот наушников 300-3500 Гц. Получить качественный звук в этом случае просто невозможно.

2. Радиоприемники прямого усиления

(схема, назначение элементов схемы, принцип действия, достоинства и недостатки, области применения)

3. Радиоприемники прямого преобразования (схема, назначение элементов схемы, принцип действия, достоинства и недостатки, области применения)

Радиоприёмник прямого преобразования, также называемый гетеродинным — радиоприемник, в котором радиосигнал непосредственно преобразуется в сигнал звуковой частоты с помощью маломощного генератора (гетеродина), частота которого равна (почти равна) или кратна частоте принимаемого сигнала. По сходству принципа действия такой приёмник иногда называютсупергетеродиномс нулевойпромежуточной частотой.

4. Супергетеродинный радиоприемник (схема, назначение элементов схемы, принцип действия, достоинства и недостатки, области применения)

Достоинства; преобразователь частоты (основное усиление происходит на промежуточной частоте), высокая чувствительность, помехоустойчивость, малые линейные и нелинейные искажения.

5. Параметры и характеристики РПМУ (чувствительность (3 вида), избирательность, коэффициент шума, коэффициент нелинейных искажений, диапазон частот и др.)

1. Чувствительность - способность воспринимать слабые сигналы в отсутствии внешних помех. Для количественной оценки ее - это минимальная мощность на выходе, которое обеспечивает заданное отношение сигнал- шум на выходе линейной части приемника.

Чувствительность радиоприёмника — способность радиоприёмника принимать слабые по интенсивности радиосигналы и количественный критерий этой способности.

• Чувствительность, ограниченная шумами — чувствительность радиоприёмника, определяемая минимальным уровнем радиосигнала на его входе при заданном отношении уровней полезного сигнала ишумаи заданном уровне полезного сигнала на выходе радиоприёмника.

• Чувствительность, ограниченная усилением — чувствительность радиоприёмника, определяемая минимальным уровнем радиосигнала на его входе, необходимым для получения заданного уровня сигнала на выходе радиоприёмника.

• Пороговая чувствительность — чувствительность радиоприёмника, определяемая минимальным уровнем радиосигнала на его входе при равных уровнях полезного сигнала и шума на выходе радиоприёмника.

2. Помехоустойчивость - способность приемника обеспечивать приём сигналов с заданной достоверностью при известном способе передачи сигнала и наличии в тракте помех.

3. Избирательность. Прежде всего частотная избирательность - способность приемника выделять полезные сообщения в пределах заданной полосы частот и ослаблять действие сигналов вне этой полосы.

Избирательность делится: избирательность зеркального канала; прямого канала (эти виды обеспечиваются преселектором); избирательность по соседнему каналу (обеспечивается УПЧ).

4. Динамический диапазон­ - определяется амплитудной характеристикой приемника.

Чем шире диапазон, тем больше сигналов.

Для расширения диапазона служит система АРУ.

5. Искажения ( линейные и нелинейные). Линейные подразделяются на частотные и фазовые).

Частотные искажения. Фазовые искажения.

Нелинейные искажения определяются нелинейностью амплитудной характеристики приемника.

- коэффициент нелинейности. ( мощность основной гармоники к сумме мощностей паразитных гармоник).

6. Электромагнитная совместимость - способность РПУ работать с учетом воздействия друг на друга.

6. Преселекторы РПМУ: назначение, состав элементов схемы, параметры и характеристики.

7. Входные цепи РПМУ: назначение, виды схем, назначение элементов схемы, параметры и характеристики.

8. ВЦ с емкостной, индуктивной и комбинированной связью с антенной.

9. Усилители радиочастоты РПМУ: назначение, виды схем, назначение элементов схемы, параметры и характеристики.

10. Преобразователи частоты РПМУ: назначение, типы схем, назначение элементов схем, нелинейный и параметрический режимы работы смесителя, виды настроек гетеродина, параметры и характеристики, достоинства и недостатки, области применения.

Предназначены для линейного переноса спектра сигнала по оси частот без искажения его спектрального состава.

x

После фильтра на выходе будет только один сигнал.

- преобразование частоты может быть как вверх, так и вниз.

X - преобразующий элемент, который смешивает два сигнала.

преобразовательный элемент с фильтром.

ПУ должен обеспечивать минимальное искажение сигнала, алый коэффициент шума, максимальное подавление паразитных сигналов, необходимым коэффициентом усиления.

К гетеродину (Г) предъявляются требования к минимальному уходу о частоте, должен обладать стабильной амплитудой и мощностью. Uг >>Uc.

Фильтр или УПЧ должен иметь резонансную частоту, соответствующую промежуточной частоте контура, т.е. , а полоса должна быть шире полосы полезного сигнала, т.е. Dw>Dwc.

Типы ПЧ:

1. ПЧ с линейным элементом с параметрическим изменением.

2. Использование нелинейного элемента.

Линейные обычно строятся на базе транзисторов, а нелинейные на базе диодов.