Принцип работы радиоприемника

Радиоприёмник — устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприема.

• по основному назначению: радиовещательные, телевизионные, связные, пеленгационные, радиолокационные, для систем радиоуправления, измерительные и др.;
• по роду работы: радиотелеграфные, радиотелефонные, фототелеграфные и т. д.;
• по виду модуляции, применяемой в канале связи: амплитудная, частотная, фазовая;
• по диапазону принимаемых волн, согласно рекомендациям МККР:
  • мириаметровые волны — 100-10 км, (3кГц-30кГц), СДВ
  • километровые волны — 10-1 км, (30кГц-300кГц), ДВ
  • гектометровые волны — 1000—100 м, (300кГц-3МГц), СВ
  • декаметровые волны — 100-10 м, (3МГц-30МГц), КВ
  • метровые волны — 10-1 м, (30МГц-300МГц), УКВ
  • дециметровые волны — 100-10 см, (300МГц-3ГГц), ДМВ
  • сантиметровые волны — 10-1 см, (3ГГц-30ГГц), СМВ
  • миллиметровые волны — 10-1 мм, (30ГГц-300ГГц), ММВ
  • приёмник, включающий все широковещательные диапазоны (ДВ, СВ, КВ, УКВ) называют всеволновым
• по принципу построения приёмного тракта: детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, регенеративные, сверхрегенераторы, супергетеродинные с однократным, двукратным или многократным преобразованием частоты;
• по способу обработки сигнала: аналоговые и цифровые;
• по применённой элементной базе: на кристаллическом детекторе, ламповые, транзисторные, на микросхемах;
• по исполнению: автономные и встроенные (в состав др. устройства);
• по месту установки: стационарные, носимые;
• по способу питания: сетевое, автономное или универсальное.

• чувствительность
• избирательность (селективность)
• уровень собственных шумов
• динамический диапазон
• помехоустойчивость
• стабильность

Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)

Устройство и принцип работы радиоприёмника

Выполнила: ученица 11 «б» класса

Проверил: учитель физики

Гаврилькова И. Ю.

Новый Оскол 2003 г.

Первый радиоприёмник Попова.

Совершенствование радио Поповым.

Первый радиоприёмник Попова.

После того, как было открыто электричество, по проводам научились передавать электрические сигналы, переносившие телеграммы и живую речь. Но ведь телефонные и телеграфные провода не протянешь за судном или самолётом, за поездом или автомобилем.

И тут людям помогло радио (в переводе с латинского radio означает «излучать», оно имеет общий корень и с другими латинскими словами radius – «луч»). Для передачи сообщения без проводов нужны лишь радиопередатчик и радиоприёмник, которые связаны между собой электромагнитными волнами – радиоволнами, излучаемыми передатчиком и принимаемые приёмником.

История радио начинается с первого в мире радиоприёмника, созданного в 1895 г. русским учёным А. С. Поповым. Попов сконструировал прибор, которые, по его словам, «заменил недостающие человеку электромагнитные чувства» и реагировал на электромагнитные волны. Сначала приёмник мог «чувствовать» только атмосферные электрические разряды – молнии. А затем научился принимать и записывать на ленту телеграммы, переданные по радио. Своим изобретением Попов подвёл итог работы большого числа учёных ряда стран мира.

Важный вклад в развитие радиотехники внесли разные учёные: Х. Эрнест, М. Фарадей, Дж. Максвелл и другие. Наиболее длинные электромагнитные волны впервые сумел получить и исследовать немецкий физик

Г. Герц в 1888г. А. С. Попов, опираясь на результаты Герца, создал, как уже говорилось, прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний – радиоприёмник.

25 апреля (7 мая) 1895 г. на заседании физико-химического общества Попов сделал доклад «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», в котором изложил основные идеи о своём чувствительном приборе для обнаружения и регистрации электромагнитных колебаний. Этот прибор назвали грозоотметчиком. Прибор содержит все основные части радиоприёмника искровой радиотелеграфии, включая антенну и заземление.

Грозоотметчик А. С. Попова.

Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)

Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания в антенне, которую Попов впервые в мире использовал для беспроводной связи. Чтобы повысить чувствительность аппарата, А.С. Попов один из выводов когерера заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав первую приемную антенну для беспроволочной связи. Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема.

Схема радиоприёмника А. С. Попова, сделанная им самим: N – контакт звонка; А, В – вызовы когерера; С – контакт реле; Р Q – выводы батареи, М – контакт антенны.

– добавляется диод, остается половина выделенной модулированной волны.

Компьютерная программа иллюстрирует принцип действия простейшего радиоприемника.

Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной.

Для передачи звука высокочастотные колебания изменяют или моделируют с помощью электрических колебаний низкой частоты. Этот способ называют амплитудной модуляцией.

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Такой процесс преобразования сигналов называется детектированием.

Детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью – детектор. Таким элементом может быть электронная лампа (вакуумный диод) или полупроводниковый диод.

Детекторный приёмник – самый простой вид радиоприёмника. Состоит из колебательного контура, к которому подключены антенна и заземление, и диодного детектора, выполняющего демодуляцию амплитудно-модулированного сигнала. Сигнал звуковой частоты с выхода детектора воспроизводится наушниками.

На экране модели справа отображается схема радиоприемника, слева – та же схема в виде монтажной платы. Также присутствует экран осциллографа, позволяющий видеть картину токов в различных точках схемы.

• выбирать точки подключения осциллографа к схеме и в соответствии с этим – действующие элементы схемы;
• изменять емкость переменного конденсатора, настраиваясь на несущую волну;
• выбирать количество радиосигналов на входе антенны.

При выборе точки подключения прорисовываваются соответствующие элементы радиоприемника, осциллограмма отражает текущее положение:

– хорошо видна только антенна и катушка . На осциллограмме – от одной до смеси трех модулированных волн.

– добавляется переменный конденсатор , на осциллограмме уменьшаются почти до нуля амплитуды всех волн, кроме одной, на которую настроен приемник

– добавляется диод, остается половина выделенной модулированной волны.

– вся схема приемника в сборе, выделена низкочастотная составляющая волны.

Безусловно, вклад Попова в развитие радио нельзя недооценивать. Однако считать его единственным изобретателем радио неверно. Мнение, что Александр Попов изобрел радио, во многом было навязано пропагандой СССР, когда все возможные и невозможные изобретения пытались приписать советскому союзу.

Как передается информация. Модуляция

Возьмем электромагнитную волну. Она представляет собой синусоиду, колебания векторов напряженности магнитного и электрического полей. «Где же здесь информация?» спросите вы, и в этом вопросе есть резон.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Сама по себе синусоида не несет никакой информации. Для передачи данных используется модуляция сигнала. Есть разные виды модуляций:

• амплитудная;
• фазовая;
• частотная;
• амплитудно-частотная.

Например, аббревиатура FM означает frequency modulation – частотная модуляция.

Модуляция – это изменение одного из параметров сигнала.

Частотная модуляция – это изменение частоты. Амплитудная – соответственно, амплитуды. Конечно, изменение не простое, а несущее в себе информацию.

У нас есть несущий сигнал (несущее колебание) и информационный сигнал (речь, звук, музыка). Модуляция несущего сигнала позволяет зашифровать в нем информацию. Причем параметр этого сигнала изменяется в соответствии с информационным сигналом.

Далее будем рассматривать частотную модуляцию, так как FM-радиостанции – самые популярные, а говорить приятнее о том, что привычно. При частотной модуляции сигнал не изменяется по амплитуде. В соответствии с изменениями уровня информационного сигнала меняется частота несущего колебания.

Вот как это выглядит:

Принцип работы частотной модуляции

Главными претендентами на звание изобретателя радиоприемника являются Попов, Маркони и Тесла. Все трое ученых никак не были связаны друг с другом и, проживая в разных странах, одновременно работали над одним и тем же изобретением.

Главными претендентами на звание изобретателя радиоприемника являются Попов, Маркони и Тесла. Все трое ученых никак не были связаны друг с другом и, проживая в разных странах, одновременно работали над одним и тем же изобретением.

Однако Попов не стремился рассказать всему миру о своих исследованиях, не спешил публиковать статьи о своем изобретении, интересуясь в основном практической частью. Поэтому, продемонстрировав работу радио-приемника в 1895 году, документально свое изобретение он никак не оформил.

• СДВ-связь
• ДВ-связь
• СВ-связь
• КВ-связь
• КВ-связь земной (поверхностной) волной
• КВ-связь ионосферной (пространственной волной)волной
• УКВ-связь
• УКВ связь прямой видимости
• тропосферная связь
• С применением ретрансляторов:
• Спутниковая связь,
• Радиорелейная связь,
• Сотовая связь.

Радио (лат. radio — излучаю, испускаю лучи radius — луч) — разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

Частотные диапазоны

Частотная сетка, используемая в радиосвязи, условно разбита на диапазоны:

• Длинные волны(ДВ)— f = 150—450 кГц ( л = 2000—670 м)
• Средние волны(СВ)— f = 500—1600 кГц ( л = 600—190 м)
• Короткие волны(КВ)— f = 3—30 МГц ( л = 100—10 м)
• Ультракороткие волны(УКВ)— f = 30 МГц— 300 МГц ( л = 10—1 м)
• Высокие частоты (ВЧ— сантиметровый диапазон)— f = 300 МГц— 3 ГГц ( л = 1—0,1 м)
• Крайне высокие частоты (КВЧ— миллиметровый диапазон)— f = 3 ГГц— 30 ГГц ( л = 0,1—0,01 м)
• Гипервысокие частоты (ГВЧ— микрометровый диапазон)— f = 30 ГГц— 300 ГГц ( л = 0,01—0,001 м)

В зависимости от диапазона радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:

эффект антиподов— радиосигнал может хорошо приниматься в точке земной поверхности, приблизительно противоположной передатчику.
Описанные примеры:

Радиосвязь можно разделить на радиосвязь без применения ретрансляторов по длинам волн:

• СДВ-связь
• ДВ-связь
• СВ-связь
• КВ-связь
• КВ-связь земной (поверхностной) волной
• КВ-связь ионосферной (пространственной волной)волной
• УКВ-связь
• УКВ связь прямой видимости
• тропосферная связь
• С применением ретрансляторов:
• Спутниковая связь,
• Радиорелейная связь,
• Сотовая связь.

Использование широковещательной потоковой передачи

Гражданская радиосвязь

Решениями ГКРЧ России (Государственной комиссии по радиочастотам) для гражданской связи физическими и юридическими лицами на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот:

• 27МГц (Си-Би, «Citizens’ Band», гражданский диапазон), с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10Вт. Автомобильныерациидиапазона 27 МГц широко используются для организации радиосвязи в службах такси, для связи водителей-дальнобойщиков;
• 433МГц (LPD, «Low Power Device»), выделено 69 каналов длярацийс выходной мощностью передатчика не более 0,01Вт;
• 446МГц (PMR, «Personal Mobile Radio»), выделено 8 каналов длярацийс выходной мощностью передатчика не более 0,5Вт.

Радио используется в компьютерных сетях AMPRNet, в которых соединение обеспечивается любительскими радиостанциями.

Для антенны отлично подойдет медная проволока длиной порядка 4 метров. В свое время когда собирал свой первый радиоприемник я натягивал проволку у себя в комнате. Антенна должна крепиться на изоляторах, и не в коем случае иметь контакт с землей.

Представленная схема простейшего радиоприемника собиралась многими начинающими радиолюбителями. Принцип действия такого приемника основан на преобразовании радиоволн в электрические сигналы. Эти электрические сигналы улавливаются радиоприемником и далее преобразуются в звуковые. Конечно, качество звука и стабильность сигнала будут не лучшего уровня, но для того чтобы понять азы радиоэлектроники ее имеет смысл собрать.

Схема радиоприемника

Схема имеет минимум деталей

1. транзистора, необходимого для усиления звуковой частоты;
2. динамика;
3. катушки индуктивности, необходимой для колебательного контура;
4. переменной емкости для настройки на определенную радиостанцию;
5. резистора или сопротивления, необходимого для выбора рабочей точки транзистора (говоря простым языком для того чтобы наш транзистор работал правильно и хорошо и не перегревался)
6. антенны;
7. источника питания;

Антенна радиоприемника

Для антенны отлично подойдет медная проволока длиной порядка 4 метров. В свое время когда собирал свой первый радиоприемник я натягивал проволку у себя в комнате. Антенна должна крепиться на изоляторах, и не в коем случае иметь контакт с землей.

Радиоволны разных частот, наводят в антенне электрические сигналы разных частот и с многих радиостанций. Величина этих электрических сигналов очень мала порядка микровольт. Естественно такой слабый сигнал не способен вызвать колебания диафрагмы динамика. Поэтому его необходимо значительно усилить.

Колебательный контур приемника

Выделенный в контуре сигнал имеет не совсем правильную форму. Такой сигнал амплитудно модулированный, т.е. амплитуда сигнала определенной частоты изменяется в такт со звуковой частотой. Детектирование сигнала автоматически происходит в транзисторе. Последним звеном схемы простейшего радиоприемника является транзистор необходимого для усиления и последующей подачи сигнала на динамик.

Катушка радиоприемника

Для изготовлении катушки индуктивности. Нам понадобится ферритовый стержень. Такой стержень можно купить в любом магазине радиоэлектроники. Или вытащить из сломанного FM радиоприемника. На этот стержень нам необходимо сделать 30-100 витков медного провода с диаметром 0.2-0.3 мм.

Усиление сигнала

Для настройки режима работы транзистора нашего простейшего радиоприемника подключен подстроечный резистор R1. Изменяя его сопротивление можно менять ток протекающий через биполярный транзистор, а соответственно и усиление сигнала.

В 1895 году русский ученый Александр Попов изготовил когерентный приемник, способный принимать на расстоянии без проводов электромагнитные сигналы различной длительности.

В 1895 году русский ученый Александр Попов изготовил когерентный приемник, способный принимать на расстоянии без проводов электромагнитные сигналы различной длительности.

Он собрал и испытал первую в мире практическую систему радиосвязи, включающую искровой передатчик Герца собственной конструкции и изобретенный им приемник. В ходе опытов также была обнаружена способность приемника регистрировать электромагнитные сигналы атмосферного происхождения.

В 1898 году началось промышленное производство корабельных радиостанций Попова фирмой Э. Дюкрете в Париже. Созданная по инициативе ученого кронштадтская радиомастерская — первое радиотехническое предприятие России, с 1901 года приступила к выпуску аппаратуры для Военно-Морского флота. В 1904 году петербургская фирма «Сименс и Гальске», немецкая фирма Telefunken и Попов совместно организовали «Отделение беспроволочной телеграфии по системе А. С. Попова».

А что же нам нужно перестроить, чтобы попасть на нужную нам радиостанцию? Всего лишь, частоту гетеродина!

Собственно, оно все как получилось. В 1887 наш немецкий коллега Генрих Герц построил первый в мире искровой радиопередатчик. Он это сделал для того, чтобы проверить теории Максвелла и Фарадея о существовании радиоволн. Вообще говоря, прикладная часть такого исследования Герца не очень интересовала, ему важно было опытным путем доказать существование радиоволн и по возможности изучить какие-то их свойства. Что ему отлично удалось.

Через 7 лет после этих событий, Оливер Лодж и Александр Мирхед провели демонстрацию первого сеанса телеграфной связи. Сигнал передатчика, находящегося на расстоянии 40 метров от приемника был успешно принят и воспроизведен. А 7 мая 1895 года наш соотечественник Александр Степанович Попов на заседании Русского физико-химического общества показал свой вариант радиоприемника-грозоотметчика. Кстати, именно поэтому 7 мая в России отмечается День радио.

Ну, дальше, понятное дело, пошло-поехало.

В 1899 году была построена первая линия телеграфной связи. Ее длина составляла 45км.

В 1918 году немец Вальтер Шоттки и американец Эдвин Армстронг предлагают другую схему построения приемников и называют ее «супергетеродин».

Справедливости ради нужно отметить, что сии достойные граждане использовали в своей работе идеи француза Леви.

Основная идея такого приемника — преобразование частоты принимаемого сигнала в некую фиксированную частоту и все последующие тракты приемника работают только с этой частотой, которая не зависит от частоты входного сигнала. Кажется, неплохо, давайте посмотрим на картинку.

А что же нам нужно перестроить, чтобы попасть на нужную нам радиостанцию? Всего лишь, частоту гетеродина!

Ну, довольно пустой теории, давайте переходить к практике — так будет понятнее.

Чтобы вам было проще разбираться с основами построения радиоприемников, мы сделали набор — NM0703, УКВ приемник с АПЧ и ИТН. АПЧ — это автоподстройка частоты, а ИТН — это индикатор точной настройки.

Радиоприемник собран полностью на транзисторах, чтобы можно было при необходимости подробно разобрать принцип работы каждого узла супергетеродинного приемника.

Давайте посмотри на принципиальную схему нашего приемника. Пока она представлена без номиналов деталей, исключительно для понимания, в каком месте что находится из рассмотренного выше.

Промежуточная частота в этом приемнике очень низкая — 180кГц. Мы выбрали ее для того, чтобы упростить схему, избавив её от лишних катушек индуктивности. Как видите, за исключением катушек L1 и L2 в приемнике нет ни одной катушки. Такое решение имеет и кучу минусов, но нам показалось, что мотать катушки — это довольно скучное и нужное занятие и решили вас от этого занятия избавить.

Принцип работы ИТУН довольно прост — чем точнее настройка на радиостанцию, тем выше напряжение на выходе частотного детектора. Схематически, ИТУН представляет собой два пороговых элемента, один их которых срабатывает выше определенного напряжения, другой — ниже.

Вся схема радиоприемника, за исключением УНЧ, питается от внутреннего стабилизатора на транзисторе VT13. Это необходимо для того, чтобы параметры настройки приемника не уплывали при питании приемника например от несвежей батарейки, напряжение которой уже порядком подсело.

Основные технические характеристики приемника следующие:

В литературе приёмники прямого усиления классифицируют по числу каскадов усилителей низкой и высокой частоты. Приёмник с n-каскадами усиления высокой и m-каскадами усиления низкой частоты обозначают n-V-m, где V обозначает детектор. Например, приёмник с одним каскадом УВЧ и одним каскадом УНЧ обозначается 1-V-1. Детекторный приёмник, который можно рассматривать как частный случай приёмника прямого усиления, обозначается 0-V-0.

Супергетеродинный приёмник изобрёл американец Эдвин Армстронг в 1918 году.

В обычных приёмниках длинных, средних и коротких волн промежуточная частота, как правило, равна 465 или 455 кГц, в ультракоротковолновых — 6,5 или 10,7 МГц. В телевизорах используется промежуточная частота 38 МГц. Так как супергетеродинный приёмник хорошо настроен на сигнал с промежуточной частотой, то даже слабый сигнал на этой частоте принимается. Поэтому промежуточная частота применяется для передачи сигналов SOS. На указанных частотах запрещена работа любых радиостанций мира.

Преимущества

Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма — второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом.

Для уменьшения помех от зеркального канала часто применяют метод двойного (или даже тройного) преобразования частоты. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, стали фактически стандартом в профессиональной и любительской радиосвязи.

В современных приёмниках в качестве гетеродина используется цифровой синтезатор частот с кварцевой стабилизацией.

Регенеративный радиоприёмник (регенератор) — радиоприёмник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно прямого усиления, но известны и супергетеродины с регенерацией как в УРЧ, так и в УПЧ.

Отличается от приёмников прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), пониженной устойчивостью работы.

Схема регенеративного радиоприёмника

Изобретён Э. Армстронгом во время учёбы в колледже, запатентован в 1914 году, после этого также запатентован Ли де Форестом в 1916. Это привело к судебной тяжбе продолжительностью в 12 лет, завершившейся в Верховном суде США в пользу Ли де Фореста.

Регенератор позволяет получить наибольшую отдачу от одного усилительного элемента. Поэтому в ранние годы развития радиотехники, когда лампы, пассивные детали и источники питания были дороги, он широко применялся в профессиональных, любительских и бытовых приёмниках, успешно конкурируя с изобретённым в 1918 г. тем же Армстронгом супергетеродином.

Абсолютный рекорд дальности радиосвязи до космической эры был установлен 12 января 1930 г. советским радистом Э.Т. Кренкелем с антарктической экспедицией Р.Э. Бёрда именно на регенеративном приёмнике.

С широким распространением в конце 1930х гг. смесительной лампы-гептода и кварцевых фильтров промежуточной частоты, преимущество супергетеродина в стабильности и избирательности стало решающим, и концу 1940х регенератор был полностью вытеснен из серьёзных применений, оставшись лишь в радиолюбительских наборах для сборки.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

Высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приёмниками прямого усиления и простыми супергетеродинами.

Простота и дешевизна

Низкое потребление энергии

Отсутствие побочных каналов приёма и самопоражённых частот

Недостатки:

Излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности)

Высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой стабильности

Требует от оператора знания принципа работы

Теоретические основы

В регенеративном приёмнике добротность (Q) колебательного контура повышается путём компенсации части потерь за счёт энергии усилителя, т.е. введения положительной обратной связи.

Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, т.е. Q = Z / R
Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление: Qreg = Z / (R — Rneg)
Коэффициент регенерации: M = Qreg / Q = R / (R — Rneg)

Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации M и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы — если изменение коэффициента усиления будет больше 1 / M, то регенератор либо сорвётся в генерацию (если усиление выросло), либо потеряет половину чувствительности и избирательности (если усиление упало).

Для улучшения стабильности и достижения плавности управления вблизи порога генерации, регенератор должен иметь отрицательную обратную связь по уровню сигнала или АРУ. В приведённой схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от англ. grid leak — утечка сетки) — сигнал детектируется диодом состоящим из сетки и катода лампы, и выделяется на резисторе R1. Переменная составляющая усиливается и звучит в наушниках, а постоянная подзапирает лампу и снижает её усиление.

Без такой АРУ управление обратной связью будет очень «острым», и если регенератор сорвётся в генерацию, то размах колебаний будет ограничен только источником питания, а остановить его можно будет только намного уменьшив обратную связь (явление гистерезиса). Такой усилитель не годится для использования как регенератор.

Радиоприёмник прямого усиления — один из самых простых типов радиоприёмников.

Блок-схема приёмника прямого усиления

Радиоприёмник прямого усиления (герадеаус) состоит из колебательного контура, нескольких каскадов усиления высокой частоты, квадратичного амплитудного детектора, а также нескольких каскадов усиления низкой частоты.

Колебательный контур служит для выделения сигнала требуемой радиостанции. Как правило, частоту настройки колебательного контура изменяют конденсатором переменной ёмкости. К колебательному контуру подключают антенну, иногда и заземление.

Сигнал, выделенный колебательным контуром, поступает на усилитель высокой частоты. Усилитель высокой частоты (УВЧ), как правило, представляет собой несколько каскадов избирательного транзисторного усилителя. С УВЧ сигнал подаётся на диодный детектор, с детектора снимается сигнал звуковой частоты, который усиливается ещё несколькими каскадами усилителя низкой частоты (УНЧ), откуда поступает на динамик или наушники.

В литературе приёмники прямого усиления классифицируют по числу каскадов усилителей низкой и высокой частоты. Приёмник с n-каскадами усиления высокой и m-каскадами усиления низкой частоты обозначают n-V-m, где V обозначает детектор. Например, приёмник с одним каскадом УВЧ и одним каскадом УНЧ обозначается 1-V-1. Детекторный приёмник, который можно рассматривать как частный случай приёмника прямого усиления, обозначается 0-V-0.

Преимущества и недостатки

Главное преимущество приёмника прямого усиления — простота конструкции, в результате чего его может собрать даже начинающий радиолюбитель. В СССР в 1970-80 гг продавались, а в других странах продаются и ныне, радиоконструкторы — наборы деталей для изготовления приёмника прямого усиления на транзисторах. Кроме того, радиоприёмники прямого усиления (в отличие от супергетеродинных приёмников) отличаются отсутствием паразитных излучений в эфир, что может быть важно, если необходима полная скрытость приёмника.

Как правило, радиоприёмники этого типа могут принимать только амплитудно-модулированные радиопередачи. Также обычно необходимо подключение внешней антенны и заземления, в связи с их невысокой чувствительностью, ограниченной усилением.

Радиоприёмник прямого преобразования — вид радиоприемника, в котором принимаемый высокочастотный сигнал преобразуется непосредственно в выходной низкочастотный посредством смешения сигнала гетеродина с принимаемым сигналом. Частота гетеродина равна (почти равна) или кратна частоте сигнала. Также называется гомодинным или гетеродинным — не путать с супергетеродинным.

Первые приемники прямого преобразования появились на заре радио, когда ещё не было радиоламп, связи проводились на длинных и сверхдлинных волнах, передатчики были искровыми и дуговыми, а приёмники, даже связные — детекторными.

Было замечено, что чувствительность детекторного приемника к слабым сигналам существенно возрастает, если с приемником был связан собственный маломощный генератор, работающий на частоте близкой к частоте принимаемого сигнала. При приеме телеграфного сигнала были слышны биения со звуковой частотой, равной разности частоты гетеродина и частоты сигнала. Первыми гетеродинами служили машинные электрогенераторы, потом их заменили генераторы на вакуумных лампах.

Из схемы видно, что супергетеродинный приемник (супергетеродин) состоит из входного устройства, УВЧ, преобразователя частоты, включающего смеситель и гетеродин, усилителя промежуточной частоты (УПЧ), детектора, УНЧ и громкоговорителя. Чтобы лучше понять назначение этих устройств, рассмотрим, как работает такой радиоприемник.

Автор: В. А. Бурлянд, И. П. Жеребцов
Источник: www.stoom.ru

Функциональная схема супергетеродинного радиоприемника изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Функциональная схема супергетеродинного радиоприемника

Из схемы видно, что супергетеродинный приемник (супергетеродин) состоит из входного устройства, УВЧ, преобразователя частоты, включающего смеситель и гетеродин, усилителя промежуточной частоты (УПЧ), детектора, УНЧ и громкоговорителя. Чтобы лучше понять назначение этих устройств, рассмотрим, как работает такой радиоприемник.

Высокочастотный сигнал передающей радиостанции с частотой f_с улавливается антенной и через входное устройство поступает в УВЧ, в котором усиливается по напряжению. Усиленный ВЧ сигнал поступает в преобразователь частоты на один вход смесителя. На второй вход смесителя поступает высокочастотное напряжение гетеродина с постоянной амплитудой и частотой f_г.

Промежуточной частота называется потому, что она значительно меньше частоты высокочастотного сигнала принятой радиостанции и в то же время намного больше частоты сигнала, поступающего на вход УНЧ с выхода детектора.

Главным достоинством, преобразователя частоты является то, что в процессе преобразования высокой частоты сигнала в более низкую, промежуточную (ПЧ), частота его модуляции не изменяется. Это значит, что напряжение ПЧ будет промодулировано по тому же закону, что и напряжение ВЧ, т. е. закону изменения передаваемого сигнала низкой (звуковой) частоты.

Для выделения сигнала ПЧ в цепи смесителя устанавливается контур (L6C4), который настраивается на промежуточную частоту.

ГОСТом для диапазонов длинных, средних и коротких волн радиовещательных приемников установлена промежуточная частота 465&nbspкГц, а для ультракоротких волн&nbsp–6,75; 8,4 и 10,7&nbspМГц.

Модулированное переменное напряжение ПЧ с выходного контура L6C4 смесители поступает на вход УПЧ, который усиливает принимаемый сигнал и обеспечивает приемнику необходимую избирательность. Нагрузкой УПЧ обычно является двухконтурный фильтр ПЧ (L8C5 и L9C6). Колебательные контуры фильтра индуктивно связаны друг с другом и имеют одинаковые параметры и резонансные частоты, равные промежуточной. Усиленное переменное напряжение ПЧ поступает на детектор.

Детектор и УНЧ выполняют ту же роль, что и аналогичные устройства в приемниках прямого усиления.

Источники

Источник — http://help-computers.ru/electronic-component/receiver-radio.html
Источник — http://doc4web.ru/fizika/ustroystvo-i-princip-raboti-radiopriyomnika-popova.html
Источник — http://school-collection.edu.ru/catalog/res/3c3756b1-65eb-051f-fc72-87aad587207f/view/
Источник — http://zaochnik.ru/blog/fakty-o-radio-istoriya-teoriya-princip-raboty/
Источник — http://www.m24.ru/articles/kultura/07052018/152829
Источник — http://www.radioprofessional.info/prin_rab.php
Источник — http://radio-magic.ru/radioreceiver/7-reciver
Источник — http://ria.ru/20090316/165054793.html
Источник — http://masterkit.ru/blog/articles/sobiraem-ukv-chm-radiopriemnik-s-apch-i-itn
Источник — http://www.hifiaudio-spb.ru/tuner/tuner1/
Источник — http://masters.donntu.org/2014/fkita/denysiuk/library/article4.htm