Descripción general del circuito regenerativo
Tras la aparición de la tecnología de comunicación por radio, los estrategas militares occidentales predijeron que las guerras futuras se llevarían a cabo bajo la coordinación de los "cuatro ejércitos" de mar, tierra, aire y señales. El papel de los teléfonos inalámbricos, especialmente los teléfonos inalámbricos aéreos, en la Primera Guerra Mundial confirmó las predicciones de estos estrategas militares.
Durante la Primera Guerra Mundial, el Cuerpo de Señales de Estados Unidos tendió 1.340 kilómetros de líneas telegráficas y telefónicas en el teatro francés. La longitud total de los cables y alambres de comunicación utilizados es de 48.000 kilómetros. Estos cables partían de cinco puertos marítimos importantes y cubrían todo el teatro de operaciones francés.
Las investigaciones sobre teléfonos inalámbricos se remontan a finales de 1919.
En 1899, Collins en Estados Unidos utilizó su propio teléfono inalámbrico Arc. Se construyó el primer sistema telefónico inalámbrico.
En 1903, Poulsen inventó el teléfono inalámbrico curvo.
Fessenden fue el primer científico en realizar la comunicación telefónica inalámbrica. En 1906, construyó el primer transmisor telefónico inalámbrico del mundo en Brent Rock, Massachusetts, EE. UU. En Nochebuena de ese año, Fessenden utilizó por primera vez señales telefónicas inalámbricas para transmitir música y discursos. Una estación receptora en el mar y varias estaciones receptoras en tierra recibieron la señal, con una distancia de transmisión de 350 kilómetros.
Otro pionero de los teléfonos inalámbricos fue De Forest, el inventor del triodo.
En 1912, De Forest, Armstrong y Blue Cat inventaron el circuito regenerativo, utilizando tecnología de retroalimentación positiva para amplificar la señal de audio a un nivel aceptable. Desde entonces, los triodos se han utilizado en teléfonos inalámbricos.
1965438 En agosto de 2004, investigadores de la compañía estadounidense General Electric escucharon la orden del gobierno estadounidense a los barcos alemanes de evacuar Estados Unidos a través de una estación de radio alemana en Sevilla, Long Island. En ese momento, su transmisor estaba equipado con un generador portador alimentado por un generador de RF Alexandrson de 2 kW. El receptor utilizado es un circuito amplificador regenerativo de válvulas. Fue precisamente gracias a estos equipos avanzados que recibieron por primera vez noticias del estallido de la guerra mundial.
En 1915, después de que Marconi lograra la transmisión telegráfica inalámbrica a través del Atlántico Norte, las señales telefónicas inalámbricas también cruzaron el Atlántico Norte. El 30 de septiembre del mismo año se realizaron llamadas telefónicas entre Arlington, Virginia, EE. UU., y San Francisco y Hawaii. Los días 20, 10 y 21 de octubre se realizaron con éxito comunicaciones telefónicas inalámbricas militares con París, Francia. El transmisor y el receptor utilizados utilizan circuitos de regeneración de tubos.
En la Primera Guerra Mundial, los aliados tenían densas líneas de comunicación, pero sólo eran utilizadas por el ejército. La fuerza aérea y la marina, que se encontraban en un estado móvil, sólo pudieron encontrar otra manera. Como resultado, surgieron los teléfonos inalámbricos aéreos.
La investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. sobre teléfonos inalámbricos aéreos comenzó unos años antes del estallido de la Primera Guerra Mundial.
En agosto de 1910, la Fuerza Aérea de Estados Unidos transmitió señales de telégrafo inalámbrico a tierra por primera vez desde su base de Long Island. Sin embargo, en las feroces y cambiantes batallas aéreas, pocos pilotos dominan el uso del código Morse para comunicarse, y es aún más difícil usar el código especial de la Fuerza Aérea. Por tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar un teléfono inalámbrico para su instalación en aviones.
Tras el estallido de la Primera Guerra Mundial, el general Squier dirigió el American Signal Corps a Francia. Es conocido por su hábil uso de la tecnología de telecomunicaciones por cable. El brillante ingeniero estaba decidido a instalar teléfonos inalámbricos en los aviones aliados.
1965438 El 22 de mayo de 2007, Squire convocó una reunión de técnicos militares y solicitó que se diseñara un teléfono inalámbrico aerotransportado lo antes posible. En menos de un mes y medio, los ingenieros estadounidenses produjeron un prototipo y llevaron a cabo un ejercicio de combate coordinado con aviones en la base de la Fuerza Aérea Long Rice en Virginia, EE. UU. Posteriormente, el ejército estadounidense llevó a cabo con éxito un ejercicio en Monroe utilizando teléfonos inalámbricos aéreos para dirigir objetivos de bombardeo de artillería.
1965438 En febrero de 2008, Estados Unidos produjo dos tipos de teléfonos inalámbricos aéreos: SCR-7 y SCR-8. Desde entonces, el modelo de combate aéreo aliado se ha desarrollado desde el combate aéreo único hasta el combate aéreo grupal y las operaciones coordinadas aire-tierra.
El arma mágica para comunicarse entre sí es el teléfono inalámbrico aéreo.
La Primera Guerra Mundial creó una nueva situación en la cooperación de los "Cuatro Ejércitos". Entre ellos, surgió el "Ejército de Señales" como el "Cuarto Ejército" y comenzó a atraer la atención del mundo.
En 1927, se inauguró oficialmente la línea telefónica inalámbrica entre Londres, Reino Unido y Nueva York, EE.UU. Circuito súper regenerativo
Muchas personas no comprenden su principio de funcionamiento específico, pero simplemente lo entienden. Cuando no tengo intención de dormir durante la larga noche, escribo un pequeño análisis, con la esperanza de que sea útil para los principiantes.
Sabemos que los circuitos regenerativos ordinarios usan retroalimentación positiva para fortalecer la señal de entrada, mientras que el circuito súper regenerativo usa la señal de entrada para afectar la señal del oscilador local, de ahí el nombre.
Tome el circuito superregenerativo más clásico como ejemplo, como se muestra en la siguiente figura:
El circuito superregenerativo es esencialmente un oscilador capacitivo de tres puntos. Analicémoslo primero. Este circuito es un circuito típico basado en * * *. B y C del transistor están conectados a través de AC L3 y C12, y la capacitancia de unión entre C9 y BE forma una retroalimentación del divisor de voltaje, formando un tipo de tres puntos. . . oscilador. L4 se utiliza para aislar la comunicación entre la frecuencia de oscilación y tierra. Cuando el oscilador está funcionando, a medida que aumenta la amplitud de la oscilación, aumenta la corriente del transistor Ice. Este hielo fluye a través de R12, lo que aumentará el voltaje a través de R12, mientras que el voltaje a través de C11 se ha establecido (establecido cuando se establece el punto de operación estático) y no puede mutar, por lo que esta corriente es opuesta a C11. La tensión BE del transistor cae y el punto de funcionamiento comienza a disminuir. Cuando cae a un cierto nivel, el circuito comienza a dejar de oscilar y el hielo disminuye a medida que la oscilación se detiene gradualmente, lo que hace que el voltaje en R12 disminuya. C11 comienza a descargarse a través de R12, el voltaje en r11 disminuye y la potencia operativa del transistor aumenta. Por lo tanto, el oscilador funciona en un estado de oscilación intermitente. La forma de onda de oscilación es similar a una onda triangular o una señal de modulación de amplitud con una envolvente de onda cuadrada. La frecuencia intermitente está determinada por C11 y R12, que es aproximadamente el recíproco de su producto. El voltaje en ambos extremos de C11 y R12 es similar a una onda cuadrada o triangular (esto está relacionado con el punto de funcionamiento estático original, alto, la oscilación se establece rápidamente y C11 se satura rápidamente. En este momento, el circuito está en un estado equilibrado, y la amplitud es inconveniente. Después de un tiempo, la amplitud comienza a disminuir. Si la oscilación se establece lentamente, luego de filtrar por la red de inductores y capacitores a continuación, en teoría es un voltaje de CC (¿por qué en teoría? I. Hablaremos de ello más adelante). Este circuito es autoextinguible, la frecuencia intermitente la proporciona él mismo y es difícil de ajustar. frecuencia intermitente de entrada, se llama autoextinguible. La forma de onda de frecuencia intermitente de este circuito puede utilizar una onda cuadrada estándar y el efecto es mejor.
Bueno, el principio de funcionamiento del circuito básico es claro. Ahora veamos cómo recibe la señal el circuito, empezando por la señal modulada en amplitud.
El bucle formado por la antena tiene una función de selección de frecuencia. Cuando la frecuencia de oscilación del circuito es la misma, la amplitud de oscilación. del circuito se fortalecerá, similar a la retroalimentación positiva. En este momento, el circuito ingresa oficialmente al estado súper regenerativo. A través del análisis anterior, sabemos que la velocidad de oscilación del circuito está relacionada con el punto de operación. cuando la amplitud de la oscilación cambia, el punto también cambiará en consecuencia, por lo tanto, la señal de modulación de amplitud externa hace que el punto de operación del transistor cambie con la amplitud de la señal de entrada, y el cambio en el punto de operación afecta el tiempo de establecimiento de la oscilación. de la señal de entrada es grande, y la oscilación intermitente se establece rápidamente, y la oscilación intermitente se puede lograr la amplitud máxima (o la amplitud máxima se alcanza antes), y viceversa, la amplitud de oscilación máxima (o. la duración de la amplitud máxima) de la oscilación intermitente de alta frecuencia entre cada espacio cambia con la amplitud de la señal de entrada externa. La envolvente de la oscilación es el voltaje a través de RC, que contiene un componente de CC, que cambia con la amplitud del señal externa (similar al principio PWM), es decir, la envolvente de la señal de entrada, logrando así el propósito de demodulación.
Lo anterior trata sobre la recepción de la señal AM, entonces, ¿cómo se ve la recepción de la señal FM? Primero veamos un concepto, discriminación de frecuencia de pendiente, como se muestra a continuación.
Esta es una curva de resonancia LC, donde fo es la frecuencia de resonancia, fs es la frecuencia de la señal de entrada y fs se desvía de fo. .
En el punto medio de un lado de la curva de resonancia LC, cuando se ingresa una señal de FM con una frecuencia central de fs, debido a la pendiente de la curva frecuencia-amplitud, la amplitud del voltaje inducido en el LC cambiará con el cambio de frecuencia. En este momento, la señal de FM se convierte en una señal de AM, esta es la discriminación de frecuencia de pendiente. Dicho esto, es posible que algunas personas ya sepan que el circuito súper regenerativo utiliza el principio de discriminación de frecuencia de pendiente al demodular señales de FM. Solo necesitamos ajustar la frecuencia de resonancia del circuito LC a una posición desviada de fs, y luego la señal de FM se puede convertir en una señal de AM para recepción según el principio anterior.
El circuito de súper regeneración tiene una alta sensibilidad debido a su modo de trabajo especial, pero el método de selección de frecuencia es único y la selectividad es muy pobre, lo que solo es equivalente o incluso peor que un repetidor de bucle único. Especialmente cuando se reciben señales de FM, debido al principio de discriminación de frecuencia de pendiente, las señales de FM de la misma frecuencia se pueden recibir en un amplio rango y la selectividad es pobre. El uso de discriminación de frecuencia de pendiente también hace que la capacidad antiinterferencia de la recepción de FM sea muy baja (no puede suprimir el ruido de amplitud) y generalmente se usa en receptores de una sola frecuencia, como circuitos de control remoto. Si la frecuencia es única, puede utilizar una amplificación selectiva de frecuencia LC multipolar para mejorar la selectividad (esto es muy problemático en la recepción de la banda de frecuencia). Cuando no hay señal, el componente de CC del voltaje a través de RC permanece teóricamente sin cambios. Sin embargo, debido a los cambios en los parámetros de distribución del circuito mismo y la influencia del ruido eléctrico, la amplitud de cada oscilación intermitente no es exactamente la misma. genera ruido interno, que se ve afectado por el circuito. La sensibilidad ultra alta amplifica el sonido, formando un súper ruido antiestético. Cuando hay una señal, la oscilación es controlada por la señal y el súper ruido desaparece naturalmente.
El circuito de súper regeneración tiene una estructura simple y no es difícil de depurar, pero requiere mucha paciencia para lograr buenos resultados. Si no se consideran las limitaciones de los componentes, es más difícil de fabricar que un circuito superheterodino. El método de ajuste simple es el siguiente:
Primero desconecte C11, ajuste el punto de operación del circuito y los parámetros de los componentes para que el circuito de oscilación de tres puntos funcione normalmente. El valor de R12 está determinado por el punto de funcionamiento inicial. Luego seleccione una frecuencia intermitente (generalmente entre 100k y 500k), calcule C11 y luego conecte C11. Si es normal en este momento, utilice un osciloscopio para observarlo. Debe haber oscilaciones intermitentes y formas de onda intermitentes en ambos extremos del RC. Si no tienes un osciloscopio, también puedes conectar un amplificador de audio detrás. Si hay demasiado ruido, es normal. Si no es normal, desconecte C11 nuevamente, ajuste la fuente de alimentación de trabajo y repita. Si la frecuencia intermitente es alta y el período intermitente es corto, es difícil que la oscilación intermitente alcance una amplitud alta y la sensibilidad sea baja. Si la frecuencia intermitente es baja, la sensibilidad es alta, pero la capacidad antiinterferencias es pobre.
(El contenido anterior es una reproducción del Crystal Receiver Forum o de Yan Lijun de Shanghai Pentium Electric Group)
Las siguientes son algunas explicaciones sobre los circuitos súper regenerativos.
Uno:
L2 y C3 forman una selección de frecuencia de resonancia paralela, C2 es retroalimentación positiva y la capacitancia de unión del emisor de R1, C4 y Q1 produce una oscilación intermitente. C5 filtra las altas frecuencias y proporciona una ruta de CA a la salida. Se dice que cuando la antena recibe una señal en la frecuencia de resonancia, el oscilador local será controlado por la señal recibida. Después de que C5 filtre la alta frecuencia, habrá una salida de baja frecuencia, pero no sé qué. El principio es y cómo generar una oscilación intermitente.
El principio es más o menos el siguiente: debido a la retroalimentación positiva, la señal de radiofrecuencia se volverá cada vez más fuerte. Al mismo tiempo, debido al efecto de hombro de la unión del emisor, se generará una señal de baja frecuencia. generado, cambiando los puntos de operación estáticos de los tres órganos, y el transistor gradualmente Cuando se apaga R1, la frecuencia de radio ya no se amplifica, y luego el punto de operación vuelve a la normalidad cuando R1 se descarga, y los tres órganos pueden ser amplificado nuevamente, y así sucesivamente. Se produce un funcionamiento intermitente. El condensador de 4,7 uF se utiliza para cortocircuitar la base a tierra, que es el circuito base. El polo emisor se utiliza para impedir que las frecuencias altas pasen a través de las frecuencias bajas. La función del capacitor de salida es la misma que la del capacitor base 4.7u, excepto que cortocircuita la radiofrecuencia a tierra y no cortocircuita la baja frecuencia.
No recuerdo claramente el principio específico. Con una retroalimentación positiva adecuada, el circuito parece estar en un estado de oscilación solamente pero sin oscilación.
Categoría 2:
Circuito de control remoto por radio superregenerativo compuesto por un transmisor de radio y un receptor de detección superregenerativo.
Radiotransmisor: Consta de un oscilador de frecuencia portadora de alta frecuencia (normalmente 30-450 MHz) que puede producir una oscilación de amplitud constante y un oscilador de baja frecuencia que produce una señal de modulación de baja frecuencia. Los circuitos utilizados para generar oscilaciones de frecuencia portadora y oscilaciones moduladas generalmente incluyen multivibradores, osciladores complementarios y osciladores de cristal de cuarzo.
La onda modulada de baja frecuencia generada por el oscilador de baja frecuencia es generalmente una onda cuadrada con un cierto ancho. Si se trata de control multicanal, cada onda cuadrada con diferente ancho o frecuencia se puede utilizar para modular la portadora de alta frecuencia para formar un grupo de ondas moduladas, que se transmiten al aire como señal de control, y un grupo de ondas moduladas. Las ondas se transmiten al aire como señal de control.
Detector superregenerativo: el circuito detector superregenerativo es en realidad un oscilador de alta frecuencia controlado por oscilación intermitente. Este oscilador de alta frecuencia utiliza un oscilador condensador de tres puntos y la frecuencia de oscilación es consistente con la frecuencia de transmisión del transmisor. La oscilación intermitente (también llamada oscilación de decoración de extinción) se genera durante el proceso de oscilación de la oscilación de alta frecuencia, que a su vez controla la oscilación y la oscilación intermitente del oscilador de alta frecuencia. La frecuencia de la oscilación intermitente (apagado) está determinada por los parámetros del circuito (generalmente de 1 a varios cientos de kilohercios). Si la frecuencia es menor, el rendimiento antiinterferencias del circuito es mejor, pero la sensibilidad de recepción es menor; por el contrario, si la frecuencia es mayor, la sensibilidad de recepción es mejor, pero el rendimiento antiinterferente es deficiente; Ambos deben considerarse en función de las circunstancias reales.
El circuito detector súper regenerativo tiene alta ganancia. Cuando no se recibe ninguna señal de control, se genera un ruido único llamado superruido debido a la interferencia de señales parásitas externas y rayones térmicos en el circuito mismo. Este ruido tiene un rango de frecuencia entre 0,3 y 5 kHz y suena como el susurro de agua corriente. Cuando no hay señal, el nivel de súper ruido es muy alto y el voltaje de ruido sale después del filtrado y amplificación. Este voltaje se utiliza como señal de control del estado del circuito para encender o apagar el relé (según el estado de diseño).
Cuando llega una señal de control, el circuito resuena, el superruido se suprime y el oscilador de alta frecuencia comienza a oscilar. La velocidad a la que se establece la oscilación y la duración de la pausa están controladas por la amplitud de la señal recibida. Cuando la amplitud de la señal recibida es grande, el nivel inicial es alto, el proceso de oscilación se establece rápidamente, el tiempo intermitente de cada oscilación también es corto y el voltaje de control obtenido también es alto cuando la amplitud de la señal recibida; La señal es pequeña, el voltaje de control obtenido también es bajo. De esta manera, se obtiene un voltaje de baja frecuencia consistente con la señal de control en la carga del circuito, que es otro voltaje de control para el estado del circuito.
Si se trata de un circuito de control remoto multicanal, la detección de súper regeneración y las señales amplificadas de baja frecuencia deben ser seleccionadas por el circuito de selección de frecuencia y luego controlar los circuitos de control correspondientes respectivamente.
Tres categorías:
Acerca de distancias cortas:
1. Demasiado cerca para recibir el problema: Este es un fenómeno común, debido a las características del transistor. , debe elegir un aumento menor y un sesgo menor.
2. Directividad: Esta es una característica inherente de una antena de cuadro y debe cambiarse por una antena de látigo.
3. Decodificación incorrecta: la amplitud de la salida de demodulación es pequeña, la distorsión de la forma de onda es demasiado grande o el ruido es grave. Es necesario encontrar la causa real.
No existe un método de cálculo detallado. La parte de conversión de frecuencia significa que la diferencia entre la frecuencia de recepción y la frecuencia del oscilador local es diferente de la frecuencia de funcionamiento superregenerativa. La frecuencia del oscilador local utilizada en mis experimentos es 45MHz menor que la frecuencia de recepción.
El "transformador de devanado medio" se enrolla automáticamente con un soporte de núcleo magnético de alta frecuencia y el devanado secundario está sintonizado a la frecuencia de funcionamiento. La relación de vueltas depende del circuito de salida de frecuencia variable y se puede determinar experimentalmente.
La palabra "conversión de frecuencia" es sólo un préstamo. Creo que es aún más inapropiado llamarlo "mixto". ¿Deberíamos elegir entre "frecuencia degradada" y "frecuencia borrosa"