Рефераты по Физике

Радиоприёмники

Страница 3

После мне хотелось бы рассказать о простейшем радиоприёмнике, который может «поймать» мощные радиостанции (в старину это был «Маяк»). Его схема выглядит примерно так:

Всегда в наличии гидроизоляция рулонная, цена за м2 приемлемая - можно сделать заказ на сайте.

Для того чтобы поймать какую ни будь радиостанцию, нужно чтобы частота внутренних колебаний (в колебательном контуре) совпадали с частотой внешних колебаний. В это время возникает резонанс, и сопротивления резко падает. На вышенарисованном рисунке резонанс возникает тогда, когда ёмкость конденсатора и индуктивность контура совпадает с частотой колебания, идущей от радиостанции по формуле: (эта формула выведена благодаря формуле ТОМСОНА). Т.е. частота настройки радиоприёмника совпадает с частотой радиостанции. Графически это можно изобразить так:

На графике видно, что максимальный коэффициент усиления существует, когда n = n0 = nрадиостанции. Теперь посмотрим, как радиоприёмник принимает звуковые волны. В принципе, радиоприёмник делает только одну вещь – он преобразует модулированный, высокочастотный сигнал в обыкновенный звуковой сигнал (низкочастотный). Рассмотрим, как это происходит. Наглядный рисунок нарисован ниже:

Расскажем об этом подробнее. Когда высокочастотный, модулированный колебательный сигнал доходит до антенны с ним происходит вот что:

Улавливаемый антенной сигнал попадает прямо в УВЧ, потому что приёмный сигнал усилить, а то он может быть очень слабым. Его графическое изображение выглядит примерно так:

U

На графике кривая – тире и есть звуковые колебания, которые нужно радиоприёмнику извлечь из высокочастотного сигнала. Тут задаётся такой вопрос: А для чего же нужно модулировать низкочастотный сигнал? Не проще посылать сразу низкочастотный сигнал? Так можно было сократить блок – схему. Не всё так просто. Ведь мы говорим низкочастотными колебаниями, а они, как известно по дороге глушатся и на далёкие дистанции они не действительны. В этом нам помогают высокочастотные колебания. Они гораздо дальше уходят, чем низкочастотные колебания. А на близком расстоянии можно просто поговорить своим голосом. После усиления электромагнитных колебаний нужно найти нужную частоту этих колебаний. Так как в атмосфере большое количество разночастотных электромагнитных колебаний, то этот раздел обязательный. После этого нужно детектировать сигнал, то есть «опустить» отрицательную ненужную часть. Что получится наглядно видно на графике:

Процесс детектирования совершают диоды или транзисторы тиристоры. Далее идёт фильтрация, входящая в процесс детектирования. Во время фильтрации происходит «разъединение» высокочастотных от низкочастотных колебаний. Этот процесс выполняет конденсатор. Заряжаясь от электромагнитных колебаний высокой частоты, конденсатор передаёт низкочастотные колебания динамику. Это получается, так как у конденсатора меняется заряд прямо пропорционально низкочастотным колебаниям. Получаются просто низкочастотные колебания, показанные на этом графике:

Этот сигнал слабоват, поэтому для динамика его надо усилить. Этот процесс делает (УНЧ). А после сигнал идёт в динамик, и мы слышим радиопередачу, если приёмник настроен на нужную частоту.

Без усилителя радиоприёмнику будет грош цена, так как он будет принимать не на больших расстояниях от радиопередатчика. Поэтому в радиоприёмник ставят усилители разных частот (на рис.1,усовершенствуя простой радиоприёмник, усилитель можно подключить к разъемам 1 и 2). Простейший усилитель основанный на транзисторе (р-n-р перехода) выглядит примерно так:

рис.2

Эта схема усилителя с общим эмитерром. Ещё, помимо этого, существуют две основные схема включения транзистора: с общей базой и с общим коллектором. В этих трёх схемах принцип усиления одинаков. Общая точка входной и выходной цепи может соединяться металлическим корпусом устройства (заземлятся). В этом случае схема включения транзистора называется схемой с заземлённым эмиттером, схемой с заземлённой базой или схема с заземлением коллектора. Схема с общим эмиттером даёт наибольшее усиление по мощности и усиление по току больше единицы. Существуют усилители на вакуумных триодах, пентодах и т.д. Рассмотрим, как работает усилители на транзисторах. Когда через входную цепь транзистора (эмиттер – база) начинает протекать ток Iб, в выходной цепи (база - коллектор) появляется ток Iк, изменяющийся в соответствии с изменением тока во входной цепи. Таким образом, в транзисторе выходным током (током коллекторного перехода) управляет входной ток (ток эмиттерного перехода) так же, как в электронной лампе выходным (анодным) током управляет напряжение на управляющей сетке. При этом небольшие изменения тока базы приводят к значительным изменениям тока коллектора. На этом свойстве транзистора основан принцип работы усилителей на транзисторах. Чтобы транзистор работал как усилитель (или генератор электрических колебаний), на коллектор транзистора p – n – p -типа должно быть подано, отрицательное напряжение, а на эмиттер – положительное напряжение по отношению к базе. В транзисторах n–p–n -типа полярность подаваемого напряжения должна быть обратной: на коллектор подаётся положительное напряжение, на эмиттер – отрицательное напряжение по отношению к базе. Но как же работает такие транзисторы, расскажем об этом. Работа биполярного транзистора основана на явлениях происходящих в объёме полупроводника. Для p-n перехода разделяют три области, называемые эмиттером, базой и коллектором. В зависимости от характера примесей в этих областях принято различать транзисторы типа n-p-n и p-n-p. Ограничим наше рассмотрение приборами типа n-p-n, которые в настоящее время используется чаще, имеют лучшие характеристики, в области высоких частот и большее усиление при одной и той же концентрации примесей и одинаковой геометрии. Это объясняется тем, что подвижность электронов в два-три раза выше подвижности дырок, термин «биполярный транзистор» указывает на то, что работа данного прибора связана с движением, как электронов, так и дырок. У усилителя на схеме рис.2 процесс усиление происходит так. Так как концентрация легирующих примесей в базе мала, инжекция дырок из базы в эмиттер приводит к возникновению лишь небольшого дырочного тока, протекающего через вывод базы. С помощью этого малого тока можно управлять гораздо большим током коллектором. Поскольку напряжение Uкб является обратным, уровень импенданса, относящихся к этой части цепи, оказывается существенно выше того уровня, который связан с источником Uэб. По этой причине транзистор является элементом цепи, создающим усиление по напряжению коэффициента передачи тока от эмиттера к коллектору, оказывается немного меньше единицы. Произведение этих двух величин есть коэффициент, который может превышать единицу. В активном режиме работу транзистора можно оценивать также крутизной характеристики, которая определяется путём измерения приращение тока на выходе в зависимости от измерения напряжения на выходе.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6