रेडियो रिसीवर के निर्माण के लिए कई योजनाएं हैं। इसके अलावा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि उनका उपयोग किस उद्देश्य के लिए किया जाता है - प्रसारण स्टेशनों के रिसीवर या नियंत्रण प्रणाली किट में सिग्नल के रूप में। सुपरहेटरोडाइन रिसीवर और प्रत्यक्ष प्रवर्धन हैं। प्रत्यक्ष प्रवर्धन रिसीवर सर्किट में, केवल एक प्रकार का दोलन कनवर्टर उपयोग किया जाता है - कभी-कभी सबसे सरल डिटेक्टर भी। वास्तव में, यह एक डिटेक्टर रिसीवर है, केवल थोड़ा सुधार हुआ है। यदि आप रेडियो के डिजाइन पर ध्यान देते हैं, तो आप देख सकते हैं कि पहले हाई-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल को बढ़ाया जाता है, और फिर लो-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल (स्पीकर को आउटपुट के लिए)।
सुपरहीटरोडाइन्स की विशेषताएं
इस तथ्य के कारण कि परजीवी दोलन हो सकते हैं, उच्च आवृत्ति दोलनों को बढ़ाने की संभावना कुछ हद तक सीमित है। शॉर्टवेव रिसीवर बनाते समय यह विशेष रूप से सच है। जैसागुंजयमान डिजाइनों का उपयोग करने के लिए ट्रेबल एम्पलीफायर सबसे अच्छा है। लेकिन फ़्रीक्वेंसी बदलते समय, उन्हें डिज़ाइन में मौजूद सभी ऑसिलेटरी सर्किटों का पूर्ण पुन: संयोजन करने की आवश्यकता होती है।
परिणामस्वरूप, रेडियो रिसीवर का डिज़ाइन और अधिक जटिल हो जाता है, साथ ही इसका उपयोग भी होता है। लेकिन प्राप्त दोलनों को एक स्थिर और निश्चित आवृत्ति में परिवर्तित करने की विधि का उपयोग करके इन कमियों को समाप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, आवृत्ति आमतौर पर कम हो जाती है, यह आपको उच्च स्तर का लाभ प्राप्त करने की अनुमति देता है। यह इस आवृत्ति पर है कि गुंजयमान एम्पलीफायर को ट्यून किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग आधुनिक सुपरहेटरोडाइन रिसीवर्स में किया जाता है। केवल एक निश्चित आवृत्ति को मध्यवर्ती आवृत्ति कहा जाता है।
आवृत्ति रूपांतरण विधि
और अब हमें रेडियो रिसीवर में आवृत्ति रूपांतरण की उपर्युक्त विधि पर विचार करने की आवश्यकता है। मान लीजिए कि दो प्रकार के दोलन हैं, उनकी आवृत्तियाँ भिन्न हैं। जब इन कंपनों को एक साथ जोड़ दिया जाता है, तो एक धड़कन दिखाई देती है। जब जोड़ा जाता है, तो संकेत या तो आयाम में बढ़ जाता है, या घट जाता है। यदि आप इस घटना की विशेषता वाले ग्राफ पर ध्यान देते हैं, तो आप एक पूरी तरह से अलग अवधि देख सकते हैं। और यह धड़कनों की अवधि है। इसके अलावा, यह अवधि किसी भी तरह के उतार-चढ़ाव की समान विशेषता से कहीं अधिक लंबी है। तदनुसार, आवृत्तियों के साथ विपरीत सच है - दोलनों का योग कम होता है।
बीट फ़्रीक्वेंसी की गणना करना काफी आसान है। यह जोड़े गए दोलनों की आवृत्तियों में अंतर के बराबर है। और वृद्धि के साथअंतर, बीट आवृत्ति बढ़ जाती है। यह इस प्रकार है कि आवृत्ति के संदर्भ में अपेक्षाकृत बड़े अंतर को चुनते समय, उच्च-आवृत्ति वाले बीट्स प्राप्त होते हैं। उदाहरण के लिए, दो उतार-चढ़ाव हैं - 300 मीटर (यह 1 मेगाहर्ट्ज है) और 205 मीटर (यह 1.46 मेगाहर्ट्ज है)। जब जोड़ा जाता है, तो पता चलता है कि बीट फ़्रीक्वेंसी 460 kHz या 652 मीटर होगी।
पता लगाना
लेकिन सुपरहीटरोडाइन प्रकार के रिसीवर में हमेशा एक डिटेक्टर होता है। दो अलग-अलग स्पंदनों के योग से उत्पन्न होने वाली धड़कनों का एक आवर्त होता है। और यह पूरी तरह से मध्यवर्ती आवृत्ति के अनुरूप है। लेकिन ये मध्यवर्ती आवृत्ति के हार्मोनिक दोलन नहीं हैं; उन्हें प्राप्त करने के लिए, पता लगाने की प्रक्रिया को अंजाम देना आवश्यक है। कृपया ध्यान दें कि संसूचक मॉड्युलेटेड सिग्नल से केवल मॉडुलन आवृत्ति के साथ दोलनों को निकालता है। लेकिन धड़कन के मामले में, सब कुछ थोड़ा अलग है - तथाकथित अंतर आवृत्ति के दोलनों का चयन होता है। यह जोड़ने वाली आवृत्तियों में अंतर के बराबर है। परिवर्तन की इस विधि को विषमलिंग या मिश्रण की विधि कहा जाता है।
रिसीवर के चलने पर विधि का कार्यान्वयन
मान लें कि रेडियो स्टेशन से दोलन रेडियो सर्किट में आते हैं। परिवर्तनों को अंजाम देने के लिए, कई सहायक उच्च-आवृत्ति दोलन बनाना आवश्यक है। इसके बाद, स्थानीय थरथरानवाला आवृत्ति का चयन किया जाता है। इस मामले में, आवृत्तियों की शर्तों के बीच का अंतर होना चाहिए, उदाहरण के लिए, 460 kHz। अगला, आपको दोलनों को जोड़ने और उन्हें डिटेक्टर लैंप (या अर्धचालक) पर लागू करने की आवश्यकता है। इसके परिणामस्वरूप एनोड सर्किट से जुड़े सर्किट में अंतर आवृत्ति दोलन (मान 460 kHz) होता है। ध्यान देने की जरूरत हैतथ्य यह है कि इस सर्किट को अंतर आवृत्ति पर काम करने के लिए तैयार किया गया है।
उच्च-आवृत्ति एम्पलीफायर का उपयोग करके, आप सिग्नल को परिवर्तित कर सकते हैं। इसका आयाम काफी बढ़ जाता है। इसके लिए उपयोग किए जाने वाले एम्पलीफायर को IF (इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी एम्पलीफायर) के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। यह सभी सुपरहेटरोडाइन प्रकार के रिसीवरों में पाया जा सकता है।
प्रैक्टिकल ट्रायोड सर्किट
आवृत्ति को परिवर्तित करने के लिए, आप एकल ट्रायोड लैंप पर सबसे सरल सर्किट का उपयोग कर सकते हैं। ऐन्टेना से आने वाले दोलन, कॉइल के माध्यम से, डिटेक्टर लैंप के नियंत्रण ग्रिड पर पड़ते हैं। स्थानीय थरथरानवाला से एक अलग संकेत आता है, इसे मुख्य के ऊपर लगाया जाता है। डिटेक्टर लैंप के एनोड सर्किट में एक ऑसिलेटरी सर्किट स्थापित किया जाता है - इसे अंतर आवृत्ति के लिए ट्यून किया जाता है। जब पता लगाया जाता है, तो दोलन प्राप्त होते हैं, जो आगे IF में प्रवर्धित होते हैं।
लेकिन रेडियो ट्यूब पर निर्माण का उपयोग आज बहुत कम होता है - ये तत्व पुराने हो चुके हैं, इन्हें प्राप्त करना समस्याग्रस्त है। लेकिन उन पर संरचना में होने वाली सभी भौतिक प्रक्रियाओं पर विचार करना सुविधाजनक है। हेप्टोड्स, ट्रायोड-हेप्टोड्स और पेंटोड्स को अक्सर डिटेक्टरों के रूप में उपयोग किया जाता है। सेमीकंडक्टर ट्रायोड पर सर्किट बहुत हद तक उसी के समान होता है जिसमें एक लैंप का उपयोग किया जाता है। आपूर्ति वोल्टेज कम है और प्रेरकों का घुमावदार डेटा है।
अगर हेप्टोड्स पर
हेप्टोड एक लैम्प है जिसमें कई ग्रिड, कैथोड और एनोड होते हैं। वास्तव में, ये दो रेडियो ट्यूब हैं जो एक कांच के कंटेनर में संलग्न हैं। इन लैंपों का इलेक्ट्रॉनिक प्रवाह भी आम है। परपहला दीपक दोलनों को उत्तेजित करता है - यह आपको एक अलग स्थानीय थरथरानवाला के उपयोग से छुटकारा पाने की अनुमति देता है। लेकिन दूसरे में, एंटीना और हेटेरोडाइन से आने वाले दोलन मिश्रित होते हैं। बीट्स प्राप्त की जाती हैं, अंतर आवृत्ति वाले दोलन उनसे अलग किए जाते हैं।
आम तौर पर डायग्राम पर लगे लैंप को डॉटेड लाइन से अलग किया जाता है। दो निचले ग्रिड कई तत्वों के माध्यम से कैथोड से जुड़े होते हैं - एक क्लासिक फीडबैक सर्किट प्राप्त होता है। लेकिन स्थानीय थरथरानवाला का नियंत्रण ग्रिड सीधे थरथरानवाला सर्किट से जुड़ा होता है। प्रतिक्रिया के साथ, करंट और दोलन होता है।
धारा दूसरी ग्रिड में प्रवेश करती है और दोलनों को दूसरे दीपक में स्थानांतरित कर दिया जाता है। एंटीना से आने वाले सभी सिग्नल चौथे ग्रिड में जाते हैं। ग्रिड नंबर 3 और नंबर 5 बेस के अंदर आपस में जुड़े हुए हैं और उन पर एक निरंतर वोल्टेज है। ये दो लैंप के बीच स्थित अजीबोगरीब स्क्रीन हैं। नतीजा यह है कि दूसरा दीपक पूरी तरह से परिरक्षित है। सुपरहेटरोडाइन रिसीवर को ट्यून करने की आमतौर पर आवश्यकता नहीं होती है। मुख्य बात बैंडपास फिल्टर को समायोजित करना है।
योजना में हो रही प्रक्रियाएं
धारा दोलन करती है, पहले लैम्प से बनती है। इस मामले में, दूसरी रेडियो ट्यूब के सभी पैरामीटर बदल जाते हैं। यह इसमें है कि सभी कंपन मिश्रित होते हैं - एंटीना और स्थानीय थरथरानवाला से। दोलन एक अंतर आवृत्ति के साथ उत्पन्न होते हैं। एनोड सर्किट में एक ऑसिलेटरी सर्किट शामिल होता है - इसे इस विशेष आवृत्ति के लिए ट्यून किया जाता है। इसके बाद चयन आता हैदोलन एनोड करंट। और इन प्रक्रियाओं के बाद, IF के इनपुट पर एक संकेत भेजा जाता है।
विशेष परिवर्तित लैंप की मदद से सुपरहेटरोडाइन के डिजाइन को काफी सरल बनाया गया है। एक अलग स्थानीय थरथरानवाला का उपयोग करके सर्किट को संचालित करते समय उत्पन्न होने वाली कई कठिनाइयों को दूर करते हुए, ट्यूबों की संख्या कम हो जाती है। ऊपर चर्चा की गई हर चीज अनमॉड्यूलेटेड वेवफॉर्म (भाषण और संगीत के बिना) के परिवर्तनों को संदर्भित करती है। इससे डिवाइस के संचालन के सिद्धांत पर विचार करना बहुत आसान हो जाता है।
संग्राहक संकेत
जहां माडुलित तरंग का रूपांतरण होता है, वहां सब कुछ थोड़ा अलग ढंग से किया जाता है। स्थानीय थरथरानवाला के दोलनों का एक निरंतर आयाम होता है। आईएफ ऑसीलेशन और बीट को वाहक के रूप में संशोधित किया जाता है। मॉड्यूलेटेड सिग्नल को ध्वनि में बदलने के लिए, एक और डिटेक्शन की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि सुपरहेटरोडाइन एचएफ रिसीवर में, प्रवर्धन के बाद, दूसरे डिटेक्टर पर एक सिग्नल लगाया जाता है। और इसके बाद ही, मॉडुलन सिग्नल हेडफ़ोन या ULF इनपुट (लो फ़्रीक्वेंसी एम्पलीफायर) को फीड किया जाता है।
IF के डिजाइन में गुंजयमान प्रकार के एक या दो कैस्केड होते हैं। एक नियम के रूप में, ट्यून किए गए ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, दो वाइंडिंग एक साथ कॉन्फ़िगर किए गए हैं, और एक नहीं। नतीजतन, अनुनाद वक्र का अधिक लाभप्रद आकार प्राप्त किया जा सकता है। प्राप्त करने वाले उपकरण की संवेदनशीलता और चयनात्मकता बढ़ जाती है। ट्यून्ड वाइंडिंग वाले इन ट्रांसफॉर्मर को बैंडपास फिल्टर कहा जाता है। उनका उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया गया हैसमायोज्य कोर या ट्रिमर संधारित्र। वे एक बार कॉन्फ़िगर किए गए हैं और रिसीवर के संचालन के दौरान उन्हें छूने की आवश्यकता नहीं है।
LO आवृत्ति
अब एक ट्यूब या ट्रांजिस्टर पर एक साधारण सुपरहेटरोडाइन रिसीवर को देखते हैं। आप स्थानीय थरथरानवाला आवृत्तियों को आवश्यक सीमा में बदल सकते हैं। और इसे इस तरह से चुना जाना चाहिए कि एंटीना से आने वाले किसी भी आवृत्ति दोलन के साथ, मध्यवर्ती आवृत्ति का समान मूल्य प्राप्त हो। जब सुपरहेटरोडाइन को ट्यून किया जाता है, तो प्रवर्धित दोलन की आवृत्ति को एक विशिष्ट गुंजयमान एम्पलीफायर में समायोजित किया जाता है। यह एक स्पष्ट लाभ निकला - बड़ी संख्या में इंटर-ट्यूब ऑसिलेटरी सर्किट को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता नहीं है। यह हेटेरोडाइन सर्किट और इनपुट को समायोजित करने के लिए पर्याप्त है। सेटअप का एक महत्वपूर्ण सरलीकरण है।
मध्यवर्ती आवृत्ति
रिसीवर के ऑपरेटिंग रेंज में किसी भी आवृत्ति पर संचालन करते समय एक निश्चित आईएफ प्राप्त करने के लिए, स्थानीय ऑसीलेटर के दोलनों को स्थानांतरित करना आवश्यक है। आमतौर पर, सुपरहेटरोडाइन रेडियो 460 kHz के IF का उपयोग करते हैं। बहुत कम सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला 110 kHz है। यह आवृत्ति इंगित करती है कि स्थानीय थरथरानवाला और इनपुट सर्किट की श्रेणियां कितनी भिन्न हैं।
रेजोनेंट एम्पलीफिकेशन की मदद से डिवाइस की सेंसिटिविटी और सेलेक्टिविटी बढ़ जाती है। और आने वाले दोलन के परिवर्तन के उपयोग के लिए धन्यवाद, चयनात्मकता सूचकांक में सुधार करना संभव है। बहुत बार, दो रेडियो स्टेशन अपेक्षाकृत करीब से काम करते हैं (के अनुसारआवृत्ति), एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं। ऐसी संपत्तियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए यदि आप एक होममेड सुपरहेटरोडाइन रिसीवर को इकट्ठा करने की योजना बना रहे हैं।
स्टेशन कैसे प्राप्त होते हैं
अब हम यह समझने के लिए एक विशिष्ट उदाहरण देख सकते हैं कि सुपरहेटरोडाइन रिसीवर कैसे काम करता है। मान लीजिए कि 460 kHz के बराबर IF का उपयोग किया जाता है। और स्टेशन 1 मेगाहर्ट्ज (1000 kHz) की आवृत्ति पर संचालित होता है। और वह एक कमजोर स्टेशन द्वारा बाधित है जो 1010 kHz की आवृत्ति पर प्रसारित होता है। उनकी आवृत्ति अंतर 1% है। 460 kHz के बराबर IF प्राप्त करने के लिए, स्थानीय थरथरानवाला को 1.46 MHz पर ट्यून करना आवश्यक है। इस मामले में, हस्तक्षेप करने वाला रेडियो केवल 450 kHz का IF आउटपुट देगा।
और अब आप देख सकते हैं कि दोनों स्टेशनों के सिग्नल में 2% से अधिक का अंतर है। दो सिग्नल भाग गए, यह फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के उपयोग के माध्यम से हुआ। मुख्य स्टेशन के स्वागत को सरल बनाया गया है, और रेडियो की चयनात्मकता में सुधार हुआ है।
अब आप सुपरहेटरोडाइन रिसीवर के सभी सिद्धांतों को जानते हैं। आधुनिक रेडियो में, सब कुछ बहुत सरल है - निर्माण के लिए आपको केवल एक चिप का उपयोग करने की आवश्यकता है। और इसमें अर्धचालक क्रिस्टल - डिटेक्टर, स्थानीय ऑसिलेटर, आरएफ, एलएफ, आईएफ एम्पलीफायरों पर कई उपकरणों को इकट्ठा किया जाता है। यह केवल एक ऑसिलेटरी सर्किट और कुछ कैपेसिटर, रेसिस्टर्स को जोड़ने के लिए रहता है। और एक पूरा रिसीवर असेंबल किया जाता है।
