Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Verbesserung des Detektorempfängers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang Detektor-Funkempfänger... Seit vielen Jahrzehnten ist es eines der ersten eigenständigen Designs, das von angehenden Funkamateuren durchgeführt wurde. Hier beginnt Ihr Kennenlernen der interessanten Welt der Funkempfangsgeräte. Es ermöglicht jungen Radiobegeisterten, abwechslungsreiche und spannende Experimente zum Empfang von Signalen lokaler Radiosender durchzuführen. Es scheint, was kann an diesem seit langem bekannten Gerät verbessert werden? Nach Angaben des Autors des vorgeschlagenen Artikels sind die Reserven zur Verbesserung der Leistung des Detektorempfängers jedoch noch nicht ausgeschöpft. Bei den einfachsten Empfängern (Abb. 1a) wird der Schwingkreis durch den Detektor stark belastet. Lautstärke und Empfindlichkeit bleiben zwar durchaus akzeptabel, die Selektivität ist jedoch unzureichend. Aufgrund der geringen Qualität der Schaltung werden oft zwei oder drei Sender gleichzeitig gehört. Nehmen wir an, dass der Empfänger auf die mittlere Frequenz des CB-Bereichs (1 MHz) abgestimmt ist. Die Induktivität der Spule L1 beträgt 200 μH, die Kapazität des Kondensators C1 beträgt 120 pF (typische Werte). Ihr Blindwiderstand beträgt etwa 1,2 kOhm und der Resonanzwiderstand des gesamten Stromkreises ist Q-mal größer. Bei einem Auslegungsgütefaktor (ohne Last) Q = 200 erhalten wir 240 kOhm. Für den DV-Bereich nähert sich der Resonanzwiderstand des Schaltkreises Megaohm! Gleichzeitig wird davon ausgegangen, dass die Eingangsimpedanz des Detektors gleich der Hälfte des Lastwiderstands ist, was einem hochohmigen Kopfhörer mit einer Impedanz bei Audiofrequenzen von nur 10...15 kOhm entspricht (die Impedanz von Telefonen ist größer als). aufgrund der Induktivität von Telefonkapseln nicht die auf ihrem Gehäuse angegebene Größe aufweisen). Es ist leicht zu erkennen, wie stark der Stromkreis überbrückt ist, und sein tatsächlicher Qualitätsfaktor beträgt weniger als 10 (das Verhältnis des Lastwiderstands zur Reaktanz der Schaltkreiselemente). Durch die Schwächung der Verbindung zwischen Schaltkreis und Detektor ist es möglich, den Qualitätsfaktor und damit die Selektivität zu erhöhen. Die Lautstärke bleibt nahezu unverändert, da in einer Schaltung mit höherer Güte auch die Signalspannung ansteigt, was den Signalabfall am Detektor weitgehend ausgleicht. Die Kommunikation wird normalerweise durch den Anschluss des Detektors an den Spulenabgriff (Abb. 1, b) und die Auswahl der Abgriffposition geregelt.
Da wir die Verbindung regeln, ist es sinnvoll, auch die Schaltung zu optimieren. In [1-3] wurde gezeigt, dass die maximale Effizienz des Antennenkreises erreicht wird, wenn die Antenne vollständig in den Kreis eingebunden ist und kein Schleifenkondensator vorhanden ist. Die Abstimmung erfolgt durch Veränderung der Induktivität der Spule, die Schleifenkapazität ist in diesem Fall die Antennenkapazität. Wenn die Antenne groß ist und ihre Kapazität erheblich ist, muss der Abstimmkondensator in Reihe mit der Antenne geschaltet werden (Abb. 1, b). Dieser Empfänger funktioniert besser als der vorherige und hat eine höhere Selektivität, aber... es ist nicht sehr praktisch, die Verbindung zwischen dem Detektor und dem Stromkreis zu regulieren, da dies die Herstellung einer Spule mit vielen Anzapfungen erfordert. Ja, und die Anpassung erfolgt immer noch zeitweise. Es gibt ein bekanntes Verfahren zum Anpassen von Widerständen mittels kapazitiver Kopplung, bei dem der kapazitive Widerstand des Kondensators gleich dem geometrischen Mittel der angepassten sein muss. In unserem Beispiel (240 und 6 kOhm sind konsistent) sind es etwa 40 kOhm und die entsprechende Kapazität beträgt nur 4 pF! Es stellt sich heraus, dass die Verbindung mit einem gewöhnlichen Abstimmkondensator wie KPK oder KPM stufenlos angepasst werden kann.
Der Koppelkondensator unterbricht jedoch den Gleichstromkreis der Detektordiode. Um diesen Nachteil zu beseitigen, können Sie eine zweite Diode installieren (Abb. 2). Auf den ersten Blick erhalten wir einen Detektor mit Verdoppelung der Spannung. Aufgrund der geringen Kapazität des Kondensators C2 kommt es tatsächlich zu keiner Verdoppelung. Während einer negativen Halbwelle der Schwingung in der Schaltung wird dieser Kondensator über die Diode VD1 aufgeladen, und während einer positiven Halbwelle überträgt er seine Ladung über die Diode VD2 an die Last, d. h. die Telefone BF1, die durch den Sperrkondensator C3 nebengeschlossen sind Wellen glätten. Je kleiner die Kapazität des Kondensators C2 ist, desto weniger Ladung und dementsprechend wird dem Stromkreis Energie entnommen. Der Kommunikationsschaltkreis führt auch einen kleinen reaktiven (kapazitiven) Widerstand in den Schaltkreis ein, der automatisch kompensiert wird, wenn der Schaltkreis auf Resonanz mit den Schwingungen des empfangenen Signals eingestellt wird. Als L1 im experimentellen Design dieses Empfängers wurde eine langwellige magnetische Antennenspule verwendet, die 240 Windungen PEL 0,2-Draht enthielt und in einer Windungsschicht auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 12 mm gewickelt war. Beim Aufbau wurde ein Stab mit 10 mm Durchmesser aus 400NN-Ferrit aus der gleichen Antenne in den Spulenrahmen geschoben. Der Abstimmbereich reichte von 200 kHz (bei geschlossenem Kondensator C1 und vollständig eingefahrenem Stab) bis 1400 kHz (bei entferntem Stab und verringerter Kapazität des Kondensators C1). Zu Hause zeigte der Receiver mit einer kleinen Antenne (ca. 7 m) und Erdung an Heizungsrohren hervorragende Ergebnisse und empfing ausnahmslos alle Moskauer DV- und SV-Radiosender. Durch Anpassung der Kopplung mit dem Abstimmkondensator C2 konnte eine ausreichende Selektivität bei normaler Lautstärke erreicht werden. Ein weiterer Vorteil des Empfängers zeigte sich: Dank der Stromversorgung des Detektors über den großen kapazitiven Widerstand des Koppelkondensators C2 wird der „Schritt“ in der Strom-Spannungs-Kennlinie der Dioden geglättet. Über den Nutzen der Stromversorgung des Detektors wurde übrigens in [4] berichtet. In unserem Empfänger funktionieren Siliziumdioden (mit einer Schwelle von 0,5 V) fast genauso gut wie Germaniumdioden (mit einer Schwelle von 0,15 V). Darüber hinaus war es möglich, Kopfhörer mit niedriger Impedanz (50-70 Ohm) an den Empfänger anzuschließen, was in der herkömmlichen Version völlig inakzeptabel ist. Die Kapazität des Koppelkondensators muss etwas größer sein – bis zu 40...50 pF. Allerdings wird die Lautstärke aufgrund erheblicher Verluste im Durchlasswiderstand der Dioden geringer sein.
Die hohe Empfindlichkeit des beschriebenen Detektors gegenüber schwachen Signalen ließ die Idee aufkommen, die einfachste schleifenlose Version des Empfängers zu testen (Abb. 3). Der Zusammenbau dauerte nur wenige Minuten – alle Teile waren an die Telefonanschlüsse angelötet, und die Antenne bestand aus einem anderthalb Meter langen Stück Montagedraht mit einer Krokodilklemme am Ende, mit der man den Draht an einem Baum aufhängen konnte Äste oder andere hohe Gegenstände. Das Gegengewicht (anstelle der Erdung) war das Telefonkabel, das zum Hörer und dann zur Erde eine gewisse Kapazität Spar aufwies. Selbst in dieser primitiven Version war es möglich, die Arbeit einiger der einflussreichsten Radiosender zu hören. Dieser Empfänger nimmt niederfrequente Störungen, beispielsweise durch Stromversorgungskabel, praktisch nicht wahr – sie werden durch die kleine Kapazität des Koppelkondensators C1, über den das Hochfrequenzsignal empfangen wird, verhindert. Der Tonfrequenzstrom ist im isolierten Stromkreis der Telefone BF1 und Dioden VD1, VD2 vollständig geschlossen. Man kann nicht sagen, dass die Schaltung eines solchen Empfängers etwas Neues darstellt. Der darin verwendete Halbbrückengleichrichter ist seit langem bekannt – er wurde in einem Feldanzeiger eingesetzt [5]. Übrigens hindert Sie nichts daran, eine Vollbrücke mit vier Dioden zu verwenden und sie mit einem kleinen Kondensator an einen Stromkreis oder eine Antenne anzuschließen.
Ein ähnlicher Empfänger wurde bereits in [6] beschrieben, leider hat sein Autor das Funktionsprinzip des Empfängers falsch interpretiert. Die richtige Empfängerschaltung ist in diesem Artikel in Abb. dargestellt. 4. Es unterscheidet sich von dem des Autors nur durch das Vorhandensein einer parasitären Kapazität Spar zwischen den Telefonen und der Erde, die die Rolle eines Koppelkondensators spielt und die Schaltung mit dem Detektor verbindet. Durch einen glücklichen Zufall stellte sich heraus, dass die Spar-Kapazität nahezu optimal war. Aber der Autor hat es nicht berücksichtigt! Die experimentellen Ergebnisse erwiesen sich, wie aus der Veröffentlichung in [6] hervorgeht, als ausgezeichnet. Abschließend möchte ich noch einmal auf das Diagramm in Abb. zurückkommen. 2 und machen Sie Funkamateure darauf aufmerksam. Dieser Detektorempfänger hat hervorragende Ergebnisse gezeigt. Experimente damit sind nicht weniger interessant und spannend als mit komplexeren elektronischen Geräten. Literatur
Autor: V.Polyakov, Moskau Siehe andere Artikel Abschnitt Radioempfang. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Verfestigung von Schüttgütern
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