גלאי AM יוצא דופן. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

גלאי AM יוצא דופן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

ב-[1] פורסם תיאור של שני מקלטי רדיו מיניאטוריים. למקלטים היה אותו חלק בתדר רדיו (RF) ונבדלו רק במגברים של 3H. חובבי רדיו מנוסים בוודאי שמו לב להיעדר גלאי דיודה קונבנציונלי בעיצוב, וחלק מאלה שהחליטו לחזור עליו "תיקנו את הטעות" וקיבלו מקלט שפועל כרגיל. הפחות מנוסים פשוט חזרו על העיצוב וקיבלו גם רסיברים מתפקדים היטב.

גלאים ללא דיודות ידועים עוד מימי טכנולוגיית המנורות – אלו הם גלאי רשת ואנודה. בגלאי הרשת, הדיודה עדיין קיימת באופן מרומז - זהו הפער של הרשת-קתודה של צינור הרדיו. מתח תדר השמע המתוקן על ידו מופעל על אותה רשת של המנורה ומוגבר על ידה, כך שמקדם השידור של גלאי הרשת גבוה מזה של הדיודה. בגלאי האנודה, נקודת ההפעלה של המנורה נקבעה ליד העיקול התחתון של מאפיין האנודה-רשת, באזור עם אי-לינאריות גדולה. ההגברה של המנורה בשלב זה היא פחותה, לכן, וגם בגלל חסרונות אחרים, גלאי האנודה היו בשימוש נדיר.

פתרונות טכניים אלה הועברו לאחר מכן חלקית לטכנולוגיית טרנזיסטורים - גלאים שנעשו על טרנזיסטורים הופיעו. כדי להבין את עבודתם, הבה נפנה ליסודות תורת האיתור. כמו כל היסודות, הם די פשוטים. מבוא לאמפליטודה אפנון (AM) ניתן למצוא ב [2].

תרשים פשוט של גלאי דיודה מוצג באיור. 1א. אות AM ממקור G1 מחובר לדיודה VD1. באמפליטודות אות גדולות, הגלאי פועל כמיישר. אות ה-AF שזוהה מוקצה בעומס R1. קבל C1 משמש להחליק את האדוות של המתח המיושר. מאפיין הזרם-מתח (CV) של דיודה באותות גדולים מוערך בדרך כלל על ידי הקו השבור המוצג באיור. 1ב. החלק התחתון של הגרף מציג את צורת גל המתח של אות AM המופעל על הדיודה, וצורת הגל של הזרם דרך הדיודה מוצגת בצד ימין. ניתן לראות שהדיודה עוברת רק את חצי הגלים החיוביים של האות, והערך הממוצע שלהם מתאים לתנודות של תדר השמע (3H). בערכים גדולים מספיק של R1C1, המתח בעומס מתאים למעטפת הפולסים הנוכחיים.

גלאי AM יוצא דופן

גלאי שיא יעילים מאוד, ומספקים מתח מוצא כמעט שווה לאמפליטודה של מתח ה-RF המבוא. אותו דבר קורה במיישרים - חובבי רדיו יודעים זאת. לכן, גלאי פיק AM שימשו בעיקר במכשירי רדיו שפופרת, ובהמשך הם "הועברו" לטכנולוגיית טרנזיסטור. בשל המידתיות הישירה של מתח המוצא לאמפליטודה של הקלט, הם נקראו לעתים קרובות גלאים "לינארים". כתוצאה מכך, גלאים ריבועיים נשכחו מזמן בבטחה, והותירו אותם למקלטי הגלאים הפשוטים ביותר.

יחד עם זאת, לגלאי שיא יש גם חיסרון רציני: הם עובדים היטב רק באמפליטודות אות RF גבוהות. דיודות מוליכים למחצה מאופיינות בנוכחות של מתח "סף" מסוים, שמתחתיו זורם זרם קטן מאוד דרך הדיודה, לכן הדיודה עצמה נשארת כמעט סגורה. ערכו נקבע על פי תכונות החומר המוליך למחצה והוא כ-0,15 וולט עבור גרמניום, כ-0,5 וולט עבור סיליקון, וקצת פחות עבור דיודות שוטקי (צומת מתכת-מוליכים למחצה). די ברור שאם מתח הכניסה של הגלאי נמוך מהסף, הדיודה תישאר סגורה והמקלט עם גלאי כזה לא יוכל לקלוט אותות רדיו חלשים. מסיבה זו, הם מנסים להשתמש רק בדיודות גרמניום בגלאים. בעיצובים מסוימים, הבעיה נפתרת על ידי הפעלת מתח הטיה ראשוני על הדיודה, אך במקרה זה המעגל הופך מסובך יותר ויש לו בעיות משלו, ולכן רק לעתים נדירות משתמשים בפתרון זה.

המצב משתנה אם ה-CVC לא יכול להיות מיוצג יותר על ידי קו שבור (איור 1c). זוהי עקומה חלקה של זרם דיודה i לעומת מתח דיודה u. כמו כל פונקציה מתמטית, ניתן להרחיב אותה לסדרה ולהגביל אותה לשני איברים בלבד, שכן התרומה של האיברים הגבוהים של הסדרה במתחים נמוכים על פני הדיודה היא זניחה. העקמומיות של המאפיין (המונח השני של הרחבת הסדרה) חיונית לזיהוי. בזכותה מתרחש הגילוי. זה נראה בבירור באוסילוגרמות באיור. 1, ב.

ניתוח מתמטי מראה שהאות שזוהה פרופורציונלית לעקמומיות של המאפיין ולריבוע של משרעת אות הכניסה. מכאן מגיע השם "גלאי מרובע". באמפליטודות אות קטנות מספיק, כל גלאי הופך ריבועי והתוצר השימושי שלו - קבוע ללא אפנון או שינוי עם תדרי שמע, הזרם בעומס יורד במהירות ביחס לריבוע של משרעת האות. הגלאי הריבועי מציג עיוות מסוים. ניתן לחשב שמקדם העיוות הלא ליניארי הוא m/4. הוא משמעותי רק בפסגות האפנון, מגיע ל-25% ב-m=1, ועם מקדם אפנון ממוצע m=0,3 הוא בערך 2,3%. עיוותים מורכבים מהעשרת תנודות הצליל על ידי ההרמונית השנייה וכמעט לא מורגשים באוזן.

מבחינה היסטורית, הגלאי הריבועי היה הבסיס למקלטי הרדיו הראשונים של הגלאי. חובבי רדיו מודרניים כנראה נאלצו לקרוא על חובבים שבילו שעות בחיפוש אחר "נקודה רגישה" עם מחט על גביש תוצרת בית. לאחר מכן, החל הייצור התעשייתי של דיודות מוליכים למחצה, שאפשרו ליצור גלאים הפועלים ביציבות. שימו לב שדיודות מוליכים למחצה החלו לייצר הרבה לפני הופעת הטרנזיסטורים – טרנזיסטור דו קוטבי התגלה בשנת 1948 במהלך מחקרי מעבדה של דיודה מוליכים למחצה.

בניתוח גלאי ריבועי, קל להבחין בחסרונו העיקרי - יעילות המרה נמוכה, שכן המשרעת של אות המוצא בו קטנה בהרבה ממשרעת הקלט.

גלאי ריבועי, שתכניתו מוצגת באיור. 2a מסוגל לעבוד בצורה אמינה עם אות בטווח משמעותי למדי של רמות. למעלה, גילינו שהגלאי צריך אלמנט עם עקמומיות גדולה של ה-CVC. ולצומת הבסיס-פולט של הטרנזיסטור יש מאפיין כזה, כי בליבתו היא דיודה רגילה. אבל הטרנזיסטור לא רק מזהה את האות, אלא גם מגביר אותו. לפיכך, בהתאם למינוח שאומץ בהנדסת רדיו, ניתן לכנות את המכשיר גלאי ריבועי פעיל. עם מספר מינימלי של חלקים, הוא משלב את היתרונות של גלאים ריבועיים ולינאריים.

כמה מילים על בחירת המצב. כידוע, לקטע הראשוני של מאפיין הקלט של הטרנזיסטור, קרוב לנקודת ה"סף", יש את האי-לינאריות הגדולה ביותר, כפי שמוצג באיור. 2b, לפיכך, הזרם של ההטיה הראשונית של מעבר הבסיס-פולט של הטרנזיסטור חייב להיות נמוך בהרבה מאשר בשלבי הגברה קונבנציונליים. יחד עם זאת, אתה לא צריך להיסחף, להגדיר את הזרם כמעט ב"סף", שכן במצב מיקרו זרם, יציבות הפעולה והרווח של טרנזיסטורים מופחתים.

גלאי AM יוצא דופן

מאחר שחלפו מספר שנים מאז פרסום [1], כדי לא לשעמם את הקוראים בחיפוש אחר תיאורים, אנו מציגים תרשים של מכלול מקלט ה-RF (איור 3). כפי שניתן לראות מהאיור, זהו חלק הקלט הנפוץ ביותר של מקלט הגברה ישיר עם אנטנה מגנטית WA1, אשר הסליל שלה, יחד עם KPI C1, מהווה את המעגל היחיד המכוון לתדר האות המתקבל . השלב הראשון בטרנזיסטור אפקט השדה VT1 משמש כמגבר RF. השלב השני, המורכב על טרנזיסטור דו-קוטבי VT2, הוא גלאי. אות תדר שמע כבר הוסר מהמוצא שלו, וזרמי תדר הרדיו נסגרים לחוט משותף על ידי קבל C3.

גלאי AM יוצא דופן

לסיכום, נותר רק לענות על השאלה המובאת במרומז בכותרת המאמר - מה יוצא דופן בגלאי הזה? לדברי המחבר, הדבר הכי יוצא דופן הוא שבמשך זמן רב מאוד הגלאי נשאר ללא תשומת לב. זה די מפתיע, מכיוון שכל שלבי מגבר הטרנזיסטור "בשילוב" הם גלאים כאלה, בעלי אי-לינאריות מסוימת. אפשר גם לגלות את אפקט הזיהוי רק במקרה, למשל, על ידי האזנה לשידור רדיו מתחנה חזקה למגבר השמעה של רשמקול. עם זאת, הסטריאוטיפ הפסיכולוגי הרגיל עבד - לא לשים לב למה שלא יכול להיות.

ספרות

Turchinsky D. מקלט רדיו מיניאטורי. - רדיו, ש99, מס' 1, עמ'. 30, 31.
פוליאקוב ה' תיאוריה: קצת על הכל. 4. עקרונות שידור וקליטת רדיו. - רדיו, 1999, מס' 8, עמ'. 61, 62.

מחבר: D.Turchinsky, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

טלוויזיית LCD עם למעלה מ-68 מיליארד צבעים 13.06.2005

לפי The Korea Times, LG-Philips תחשוף אב-טיפוס של פאנל LCD ברזולוציה גבוהה בגודל 42 אינץ' עם 68,7 מיליארד צבעים בתערוכת Society for Information Display (SID) בבוסטון ב-27 במאי 2005.

הפיתוח החדש נוצר באמצעות טכנולוגיית 12-bit LCD System ומשחזר פי 4 מטווח הצבעים העשיר ביותר של לוחות קיימים. לוחות LCD קונבנציונליים מציגים כעת כ-16,7 מיליון צבעים.

בנוסף, הטלוויזיה החדשה ביטלה את אפקט ה"טשטוש" בעת הצגת עצם נע.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מסכת פרחים

▪ MESO במקום CMOS

▪ מטוס חלל דרים צ'ייסר נבדק

▪ עין תותבת עם ראיית לילה

▪ מעגלים משולבים RF ADL537x

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר תקשורת רדיו אזרחית. בחירת מאמרים

▪ מאמר תולדות התרבות. הערות הרצאה

▪ מאמר מהי הציפור הקטנה ביותר בבריטניה? תשובה מפורטת

▪ מאמר העשב של כריסטופר. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר שליטה אוטומטית במשאבת הרטט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ניהול עומסי רשת שבב TTL. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר