调谐射频接收器(或TRF接收器)是一种无线电接收器,它使用许多调谐射频(RF)放大器级以及检测器(解调器)电路来输出音频信号,以及用于将提取的音频放大到扬声器中的音频放大器。
这种接收器在 1920 年代曾经很受欢迎。
您会发现人们可以轻松构建的两种基本类型的无线电接收器电路。两者中最直接的是接收器,它不需要任何外部电源,直接从大气层提取RF信号,并通过单个简单的二极管整流步骤将其转换为声音信号。这种众所周知的无源接收器形式最令人难忘的是晶体组或二极管无线电。
几乎所有基本的晶体无线电在选择性和音频输出方面都会遇到困难。为了加强这两个属性,必须在放大之前提高捕获的RF电平。补救措施是通过将天线放在地面上更高的高度来提高天线的性能,使其长度更长,或者只是将接收器转移到更靠近RF信号源的位置。
通常,这两种解决方案中没有一种看起来非常实用。然而,当我们选择通过创建接收器来积极的方式进行时,几乎所有你能对电子信号传输做的事情都会变成一个公平的游戏。
RF可以在检测步骤之前放大,或者更改为新的频率(IF),以便在检测之前再次放大。在现实中,许多著名的通信无线电接收器在调制数据被转换为声音频率并进一步定向音频(AF)之前切换RF3次,放大。所讨论的所有三个调谐射频接收器电路都可以理想地归类为有源类。
可调谐/放大接收器
第一个讨论的TRF接收器电路(见图1)在标准晶体无线电之上移动了几步,在信号解调之前增加了一个调谐的RF放大器级,在解调级之后增加了一个音频放大器级。通过使用微型微调器电容器C2将通过天线的RF功率施加到由L1和C1组成的调谐电路上。
指定的发射信号通过C1(365 pF GANG电容器)选择。电感L2将调谐的RF信号传递到RF放大器输入端,其中包括Q1,Q1是MPF102 N沟道结型场效应晶体管或JFET。
这些晶体管在将RF信号传输到检波器级之前将其放大多次。几个1N34A锗二极管(D1和D2)连接在倍压器/检波器电路中,该电路提供增加的输出信号来驱动音频放大器电路。
传输的RF分量在检测后通过分量C5、R3和C6进行滤波,留下信号的音频分量,朝向音量控制R5的输入。2N3904 NPN 晶体管,配置类似于共发射极电路,可将 AF 信号提升到足以驱动您的耳机的程度,或者,如果来自本地电台的信号很强大,则在阻抗匹配变压器的帮助下可以很好地驱动扬声器。
一旦将 18 英寸夹式引线连接到天线端口,您就可以收到许多电台。当使用20英尺长的连接线粘住房屋天花板时,可能会抓住六个本地站点。TRF 接收器只需通过一个 9 伏晶体管无线电 PP3 电池即可很好地操作。
由于当前的使用量仅为几毫安,因此当设备正常使用时,电池必须持续数月。
电感器 L1 和 L2 可以通过将 20 SWG 漆包铜线缠绕在 2.5 英寸长、4 英寸直径的塑料管上制成。
图2显示了一对电感器的绕线方式。从 2.5 英寸长的塑料管开始,在线圈成型机的上部留出大约半英寸,并在前者上打几个小孔,以绑住 L1 的起点。通过两个孔交错线端,形成一个 6 英寸的尾纤,用于连接到 C1。紧紧缠绕线圈,就像我们对螺线管所做的那样,使用 25 圈数来完成 L1 电感器。
之后暂时在绕组的松散端上贴上胶带,在前者上再打 2 个小孔,然后从孔中缠绕电线以将成品线圈夹紧到位。
此外,在L1的精加工端留出约6英寸的电线,以便能够连接到C1和电路接地。从 L1 端留出大约 1/8 英寸的距离,并在前者上再钻几个孔,用于固定 L2 的起点。保持 6 英寸的尾纤,紧紧缠绕 8 圈,方向与 L1 完全相同。
在前者上再打两个孔,并像前面的步骤一样绑住L2的接地端,留下一个6英寸的尾纤用于连接电路接地。
因为我们只有一级RF增益,所以布线布置不是很重要,任何适当的设置都可能起作用。无论如何,请确保保持组件的所有支腿尽可能小,并将 2.5 mH 扼流圈 (L3) 与 L1 和 L2 保持一点距离。如果要使用扬声器,可以将任何小型音频输出变压器的初级连接到电话连接的位置,并将扬声器连接到变压器的次级侧。
要开始使用收音机,请使用 9 伏电池为其供电。将组电容器 C1 的调谐调整到不同的位置,直到您最终开始听到几个本地电台响亮而清晰的声音。此外,尝试将 10 到 20 英尺长的柔性线连接到 C2,这将允许您在 TRF 收音机上捕获许多其他广播电台。调整 C2 以在可用广播电台中获得最好的选择性。
反射接收器
我们的下一个TRF接收器的设计如图所示。3,它是使用在1920年代非常流行的无线电反射电路设计的。在那些日子里,收音机只是看到了趋势,实验人员正在以极大的热情开发自制收音机。
现在来看看我们今天的反射接收器的固态晶体管版本是如何工作的。RF信号通过C1通过天线传输,C1到达由L1和C2组成的调谐电路。
L2的一端向晶体管Q1基极提供RF信号,以便信号可以被放大,而L2的另一端连接到R1和R2结,使能晶体管的偏置电源。电容C3将L2的“D”端箝位在RF地。
接下来,放大后的RF信号通过C6馈送到双二极管倍增器+检波器电路,然后使用电位器R6将信号进一步发送到音量控制级。
电位器R6的中央滑块臂通过C9与检测到的音频信号连接到R1、R2结和L2的“D”端。L2的“D”端保持在RF地,而不是AF地。这允许AF信号通过L2向Q1基极移动以进行放大。2.5 mH扼流圈和T1之间的连接通过电容C5保持在RF地。
从该级获得的放大无线电音频被传递到 LM386 IC 音频放大器 U1 的输入端,用于操作直径为 4 英寸的 8 欧姆扬声器。单晶体管具有双重功能,它同时放大RF和AM无线电信号。
用于构建我们的第一个接收器的构造格式也可以应用于构建这个反射无线电接收器电路。
电感L1和L2与前一个电路中使用的电感相同,可以通过查看图所示的结构细节来构建。2.正确组合在一起后,反射电路将比第一个接收器工作得非常好,通过提供增强的灵敏度和更响亮的音频输出。
再生接收器
我们的第三个调谐射频接收器电路如图所示。4是非常著名的旧再生接收器的固态版本,多年来可能由许多小型无线电制造商制造。
再生调谐射频接收器电路的主要有源部分是为再生级配置的晶体管2N3904,而第二个2N3904则用于音频放大。在图中,我们可以看到晶体管Q1像定制的Hartley再生检波器电路一样连接起来,其RF反馈电平由R7确定,R7是一个1k电位器。
RF通过L2连接到L1,并通过电容C1调谐到首选频率。
使用 BF245 场效应管
为了提高在信号较差位置使用的灵敏度,上述设计将宽带RF升压放大器连接到无线电接收器部分。所有RF信号都由BF245 JFET Q1放大,然后通过L1和L2发送到定制的RF放大器(围绕Q2构建)。频率使用电感L2和电容C7选择。
双二极管检波器电路由D1和D2组成,将Q2的放大输出信号转换为音频信号。
电感器 L1 和 L2 是自制的空心线圈,按照以下说明在塑料成型机上构建。
为避免寄生振荡,保持器件之间的所有连接引线尽可能短至关重要。这一点很重要,因为这种设计是一种高增益无线电接收器设计。
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