調(diào)諧射頻接收器(或TRF接收器)是一種無線電接收器,它使用許多調(diào)諧射頻(RF)放大器級(jí)以及檢測(cè)器(解調(diào)器)電路來輸出音頻信號(hào),以及用于將提取的音頻放大到揚(yáng)聲器中的音頻放大器。
這種接收器在 1920 年代曾經(jīng)很受歡迎。
您會(huì)發(fā)現(xiàn)人們可以輕松構(gòu)建的兩種基本類型的無線電接收器電路。兩者中最直接的是接收器,它不需要任何外部電源,直接從大氣層提取RF信號(hào),并通過單個(gè)簡(jiǎn)單的二極管整流步驟將其轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)。這種眾所周知的無源接收器形式最令人難忘的是晶體組或二極管無線電。
幾乎所有基本的晶體無線電在選擇性和音頻輸出方面都會(huì)遇到困難。為了加強(qiáng)這兩個(gè)屬性,必須在放大之前提高捕獲的RF電平。補(bǔ)救措施是通過將天線放在地面上更高的高度來提高天線的性能,使其長(zhǎng)度更長(zhǎng),或者只是將接收器轉(zhuǎn)移到更靠近RF信號(hào)源的位置。
通常,這兩種解決方案中沒有一種看起來非常實(shí)用。然而,當(dāng)我們選擇通過創(chuàng)建接收器來積極的方式進(jìn)行時(shí),幾乎所有你能對(duì)電子信號(hào)傳輸做的事情都會(huì)變成一個(gè)公平的游戲。
RF可以在檢測(cè)步驟之前放大,或者更改為新的頻率(IF),以便在檢測(cè)之前再次放大。在現(xiàn)實(shí)中,許多著名的通信無線電接收器在調(diào)制數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為聲音頻率并進(jìn)一步定向音頻(AF)之前切換RF3次,放大。所討論的所有三個(gè)調(diào)諧射頻接收器電路都可以理想地歸類為有源類。
可調(diào)諧/放大接收器
第一個(gè)討論的TRF接收器電路(見圖1)在標(biāo)準(zhǔn)晶體無線電之上移動(dòng)了幾步,在信號(hào)解調(diào)之前增加了一個(gè)調(diào)諧的RF放大器級(jí),在解調(diào)級(jí)之后增加了一個(gè)音頻放大器級(jí)。通過使用微型微調(diào)器電容器C2將通過天線的RF功率施加到由L1和C1組成的調(diào)諧電路上。
指定的發(fā)射信號(hào)通過C1(365 pF GANG電容器)選擇。電感L2將調(diào)諧的RF信號(hào)傳遞到RF放大器輸入端,其中包括Q1,Q1是MPF102 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管或JFET。
這些晶體管在將RF信號(hào)傳輸?shù)綑z波器級(jí)之前將其放大多次。幾個(gè)1N34A鍺二極管(D1和D2)連接在倍壓器/檢波器電路中,該電路提供增加的輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)音頻放大器電路。
傳輸?shù)腞F分量在檢測(cè)后通過分量C5、R3和C6進(jìn)行濾波,留下信號(hào)的音頻分量,朝向音量控制R5的輸入。2N3904 NPN 晶體管,配置類似于共發(fā)射極電路,可將 AF 信號(hào)提升到足以驅(qū)動(dòng)您的耳機(jī)的程度,或者,如果來自本地電臺(tái)的信號(hào)很強(qiáng)大,則在阻抗匹配變壓器的幫助下可以很好地驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
一旦將 18 英寸夾式引線連接到天線端口,您就可以收到許多電臺(tái)。當(dāng)使用20英尺長(zhǎng)的連接線粘住房屋天花板時(shí),可能會(huì)抓住六個(gè)本地站點(diǎn)。TRF 接收器只需通過一個(gè) 9 伏晶體管無線電 PP3 電池即可很好地操作。
由于當(dāng)前的使用量?jī)H為幾毫安,因此當(dāng)設(shè)備正常使用時(shí),電池必須持續(xù)數(shù)月。
電感器 L1 和 L2 可以通過將 20 SWG 漆包銅線纏繞在 2.5 英寸長(zhǎng)、4 英寸直徑的塑料管上制成。
圖2顯示了一對(duì)電感器的繞線方式。從 2.5 英寸長(zhǎng)的塑料管開始,在線圈成型機(jī)的上部留出大約半英寸,并在前者上打幾個(gè)小孔,以綁住 L1 的起點(diǎn)。通過兩個(gè)孔交錯(cuò)線端,形成一個(gè) 6 英寸的尾纖,用于連接到 C1。緊緊纏繞線圈,就像我們對(duì)螺線管所做的那樣,使用 25 圈數(shù)來完成 L1 電感器。
之后暫時(shí)在繞組的松散端上貼上膠帶,在前者上再打 2 個(gè)小孔,然后從孔中纏繞電線以將成品線圈夾緊到位。
此外,在L1的精加工端留出約6英寸的電線,以便能夠連接到C1和電路接地。從 L1 端留出大約 1/8 英寸的距離,并在前者上再鉆幾個(gè)孔,用于固定 L2 的起點(diǎn)。保持 6 英寸的尾纖,緊緊纏繞 8 圈,方向與 L1 完全相同。
在前者上再打兩個(gè)孔,并像前面的步驟一樣綁住L2的接地端,留下一個(gè)6英寸的尾纖用于連接電路接地。
因?yàn)槲覀冎挥幸患?jí)RF增益,所以布線布置不是很重要,任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)置都可能起作用。無論如何,請(qǐng)確保保持組件的所有支腿盡可能小,并將 2.5 mH 扼流圈 (L3) 與 L1 和 L2 保持一點(diǎn)距離。如果要使用揚(yáng)聲器,可以將任何小型音頻輸出變壓器的初級(jí)連接到電話連接的位置,并將揚(yáng)聲器連接到變壓器的次級(jí)側(cè)。
要開始使用收音機(jī),請(qǐng)使用 9 伏電池為其供電。將組電容器 C1 的調(diào)諧調(diào)整到不同的位置,直到您最終開始聽到幾個(gè)本地電臺(tái)響亮而清晰的聲音。此外,嘗試將 10 到 20 英尺長(zhǎng)的柔性線連接到 C2,這將允許您在 TRF 收音機(jī)上捕獲許多其他廣播電臺(tái)。調(diào)整 C2 以在可用廣播電臺(tái)中獲得最好的選擇性。
反射接收器
我們的下一個(gè)TRF接收器的設(shè)計(jì)如圖所示。3,它是使用在1920年代非常流行的無線電反射電路設(shè)計(jì)的。在那些日子里,收音機(jī)只是看到了趨勢(shì),實(shí)驗(yàn)人員正在以極大的熱情開發(fā)自制收音機(jī)。
現(xiàn)在來看看我們今天的反射接收器的固態(tài)晶體管版本是如何工作的。RF信號(hào)通過C1通過天線傳輸,C1到達(dá)由L1和C2組成的調(diào)諧電路。
L2的一端向晶體管Q1基極提供RF信號(hào),以便信號(hào)可以被放大,而L2的另一端連接到R1和R2結(jié),使能晶體管的偏置電源。電容C3將L2的“D”端箝位在RF地。
接下來,放大后的RF信號(hào)通過C6饋送到雙二極管倍增器+檢波器電路,然后使用電位器R6將信號(hào)進(jìn)一步發(fā)送到音量控制級(jí)。
電位器R6的中央滑塊臂通過C9與檢測(cè)到的音頻信號(hào)連接到R1、R2結(jié)和L2的“D”端。L2的“D”端保持在RF地,而不是AF地。這允許AF信號(hào)通過L2向Q1基極移動(dòng)以進(jìn)行放大。2.5 mH扼流圈和T1之間的連接通過電容C5保持在RF地。
從該級(jí)獲得的放大無線電音頻被傳遞到 LM386 IC 音頻放大器 U1 的輸入端,用于操作直徑為 4 英寸的 8 歐姆揚(yáng)聲器。單晶體管具有雙重功能,它同時(shí)放大RF和AM無線電信號(hào)。
用于構(gòu)建我們的第一個(gè)接收器的構(gòu)造格式也可以應(yīng)用于構(gòu)建這個(gè)反射無線電接收器電路。
電感L1和L2與前一個(gè)電路中使用的電感相同,可以通過查看圖所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)來構(gòu)建。2.正確組合在一起后,反射電路將比第一個(gè)接收器工作得非常好,通過提供增強(qiáng)的靈敏度和更響亮的音頻輸出。
再生接收器
我們的第三個(gè)調(diào)諧射頻接收器電路如圖所示。4是非常著名的舊再生接收器的固態(tài)版本,多年來可能由許多小型無線電制造商制造。
再生調(diào)諧射頻接收器電路的主要有源部分是為再生級(jí)配置的晶體管2N3904,而第二個(gè)2N3904則用于音頻放大。在圖中,我們可以看到晶體管Q1像定制的Hartley再生檢波器電路一樣連接起來,其RF反饋電平由R7確定,R7是一個(gè)1k電位器。
RF通過L2連接到L1,并通過電容C1調(diào)諧到首選頻率。
使用 BF245 場(chǎng)效應(yīng)管
為了提高在信號(hào)較差位置使用的靈敏度,上述設(shè)計(jì)將寬帶RF升壓放大器連接到無線電接收器部分。所有RF信號(hào)都由BF245 JFET Q1放大,然后通過L1和L2發(fā)送到定制的RF放大器(圍繞Q2構(gòu)建)。頻率使用電感L2和電容C7選擇。
雙二極管檢波器電路由D1和D2組成,將Q2的放大輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)。
電感器 L1 和 L2 是自制的空心線圈,按照以下說明在塑料成型機(jī)上構(gòu)建。
為避免寄生振蕩,保持器件之間的所有連接引線盡可能短至關(guān)重要。這一點(diǎn)很重要,因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)是一種高增益無線電接收器設(shè)計(jì)。
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