РАДИО №11 - 2001г.; №3 - 2002г.
В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
Что такое сверхрегенератор, как он работает, каковы его достоинства и недостатки, в каких радиолюбительских конструкциях его можно использовать? Этим вопросам и посвящена предлагаемая вниманию читателей статья.
Сверхрегенератор (его еще называют суперрегенератор) - это совершенно особый вид усилительного, или усилительно-детекторного устройства, обладающий при исключительной простоте уникальными свойствами, в частности, коэффициентом усиления по напряжению до 105...106, т.е. достигающим миллиона! Это означает, что входные сигналы с уровнем в доли микровольта могут быть усилены до долей вольта. Разумеется, обычным способом такое усиление в одном каскаде получить невозможно, но в сверхрегенераторе используется совершенно другой способ усиления.
Если автору будет позволено немного пофилософствовать, то можно не совсем строго сказать, что сверхрегенеративное усиление происходит в иных физических координатах. Обычное усиление осуществляется непрерывно во времени, а вход и выход усилителя (четырехполюсника), как правило, разнесены в пространстве. Это не относится к усилителям-двухполюсникам, например, регенератору. Регенеративное усиление происходит в том же колебательном контуре, к которому подводится входной сигнал, но опять-таки непрерывно во времени.
Сверхрегенератор работает с выборками входного сигнала, взятыми в определенные моменты времени. Затем происходит усиление выборки во времени, и через какой-то промежуток снимается выходной усиленный сигнал, часто даже с тех же зажимов или гнезд, к которым подведен и входной. Пока совершается процесс усиления, сверхрегенератор не реагирует на входные сигналы, а следующая выборка делается только тогда, когда все процессы усиления завершены. Именно такой принцип усиления и позволяет получать огромные коэффициенты, вход и выход не надо развязывать или экранировать - ведь входные и выходные сигналы разнесены во времени, поэтому не могут взаимодействовать.
В сверхрегенеративном способе усиления заложен и принципиальный недостаток. В соответствии с теоремой Котельникова-Найквиста, для неискаженной передачи огибающей сигнала (модулирующих частот) частота выборок должна быть не менее удвоенной наивысшей частоты модуляции. В случае радиовещательного АМ сигнала наивысшая модулирующая частота составляет 10 кГц, ЧМ сигнала - 15 кГц и частота выборок должна быть не менее 20...30 кГц (о стерео речь не идет). Полоса пропускания сверхрегенератора получается при этом почти на порядок больше, т. е. 200...300 кГц. Этот недостаток неустраним при приеме АМ сигналов и послужил одной из главных причин вытеснения сверхрегенераторов более совершенными, хотя и более сложными супергетеродинными приемниками, в которых полоса пропускания равна удвоенной наивысшей модулирующей частоте.
Как ни странно, при ЧМ описанный недостаток проявляется в значительно меньшей мере. Демодуляция ЧМ происходит на скате резонансной кривой сверхрегенератора - ЧМ превращается в АМ и затем детектируется. При этом ширина резонансной кривой должна быть не меньше удвоенной девиации частоты (100...150 кГц) и получается гораздо лучшее согласование полосы пропускания с шириной спектра сигнала.
Ранее сверхрегенераторы выполнялись на электронных лампах и получили значительное распространение в середине прошлого века. Тогда на диапазоне УКВ радиостанций было мало, и широкая полоса пропускания не считалась особым недостатком, в ряде случаев даже облегчая настройку и поиск редких станций. Затем появились сверхрегенераторы на транзисторах. Сейчас они используются в системах радиоуправления моделями, охранной сигнализации и лишь изредка в радиоприемниках.
Схемы сверхрегенераторов мало отличаются от схем регенераторов: если у последнего периодически увеличивать обратную связь до порога генерации, а затем уменьшать ее до срыва колебаний, то и получается сверхрегенератор. Вспомогательные гасящие колебания с частотой 20...50 кГц, периодически изменяющие обратную связь, получаются либо от отдельного генератора, либо возникают в самом высокочастотном устройстве (сверхрегенератор с самогашением).
Базовая схема регенератора-сверхрегенератора
Для лучшего уяснения процессов, происходящих в сверхрегенераторе, обратимся к устройству, изображенному на рис. 1 , которое, в зависимости от постоянной времени цепочки R1C2, может быть и регенер... Процессы нарастания и спада колебаний
Но вернемся к сверхрегенератору. Пусть напряжение питания на описанное устройство подается в виде импульса в момент времени t0, как показано на рис. 2 сверху. Даже, если усиление транзистора и об... Эпюры напряжений в сверхрегенераторе
Осциллограммы напряжений на эмиттере транзистора и в контуре показаны на рис. 4 так, как они обычно видны на экране широкополосного осциллографа. Уровни напряжений 0,5 и 0,4 В показаны совершенно... Укв чм приемник с низковольтным питанием
А теперь рассмотрим практические схемы сверхрегенераторов. Их в литературе, особенно давних лет, можно найти довольно много. Любопытный пример: описание сверхрегенератора, выполненного всего на о... Экономичный сверхрегенеративный приемник
В целях достижения предельной экономичности автором был разработан сверхрегенеративный радиоприемник (рис. 6), потребляющий ток менее 0,5 мА от батареи напряжением 3 В, причем, если отказаться от... Литература
1. Белкин М. К. Сверхрегенеративный радиоприем. - Киев: Техника, 1968. 2. Хевролин В. Сверхрегенеративный прием.- Радио,1953, № 8,с.37. 3. УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе. - Радио,1970,№ 6,с...
|
