Le récepteur super-régénératif est utilisé depuis de nombreuses décennies, en particulier sur VHF et UHF, où il pourrait offrir une simplicité de circuit et un niveau de performance relativement élevé. Ce détecteur était populaire dans sa version à tube à vide pour la première fois à l'époque de la réception VHF à la fin des années 50 et au début des années 60. Après cela, il a été utilisé dans des circuits simples de la version transistor. Cette conception était la cause du sifflement produit par les radios CB 27 MHz. De nos jours, la radio super-régénérative n'est plus aussi populaire, bien qu'il existe plusieurs applications qui intéressent toujours les contemporains.
Histoire de la radio
L'histoire du récepteur super-régénératif remonte aux premiers jours de son invention. En 1901, Reginald Fessenden a utilisé une onde sinusoïdale non modulée dans son récepteur pour un détecteur à cristal redresseur.un signal radio à une fréquence décalée de la porteuse porteuse d'ondes radio et de l'antenne.
Plus tard, pendant la Première Guerre mondiale, les radioamateurs ont commencé à tirer parti de la technologie radio, qui offrait une qualité de transmission et une sensibilité suffisantes. L'ingénieur Lucien Levy en France, W alter Schottky en Allemagne, et enfin l'homme à qui l'on attribue la technique superhétérodyne, Edwin Armstrong, ont résolu le problème de la sélectivité et construit la première radio super-régénérative fonctionnelle.
Il a été inventé à une époque où la technologie radio était très simple et où le récepteur super-régénératif manquait des fonctionnalités qui sont considérées comme allant de soi aujourd'hui. Le récepteur radio superhétérodyne (superhétérodyne) dans son nom complet - récepteur sans fil hétérodyne supersonique, a constitué une avancée importante dans le développement de la science et de la technologie, bien qu'au départ il n'ait pas été largement utilisé, car il contenait de nombreuses vannes, tuyaux et autres pièces volumineuses. Et en plus, à cette époque la radio coûtait très cher.
Les bases du super récepteur
Le récepteur super-régénératif est basé sur une simple radio régénérative. Il utilise une deuxième fréquence d'oscillation dans le cycle de régénération, qui interrompt ou atténue les oscillations de fréquence principales. L'amortissement des vibrations fonctionne généralement à des fréquences supérieures à la plage audio, telles que 25 kHz à 100 kHz. Pendant le fonctionnement, le circuit a une rétroaction positive, donc même une petite quantité de bruit fera osciller le système.
Sortie de l'amplificateur RFdans le récepteur a une rétroaction positive, c'est-à-dire une partie du signal de sortie est renvoyée à l'entrée en phase. Tout signal présent sera amplifié à plusieurs reprises, ce qui peut entraîner une amplification du signal d'un facteur mille ou plus. Bien que le gain soit fixe, des niveaux proches de l'infini peuvent être obtenus en utilisant des techniques de rétroaction telles que le circuit à point d'oscillation d'un récepteur à tube de batterie super-régénératif.
La régénération introduit une résistance négative dans le circuit, ce qui signifie que la résistance positive globale est réduite. Et, en plus, avec l'augmentation du gain, la sélectivité du circuit augmente. Lorsque le circuit fonctionne avec une rétroaction de sorte que l'oscillateur fonctionne suffisamment dans la région d'oscillation, une oscillation secondaire à basse fréquence se produit. Il détruit la fréquence des vibrations à haute fréquence.
Le concept a été découvert à l'origine par Edwin Armstrong, qui a inventé le terme "super récupération". Et ce type de radio s'appelle un récepteur à tube super-régénératif. Un tel système a été utilisé dans toutes les formes de radio, des stations de radiodiffusion nationales aux téléviseurs, aux syntoniseurs de haute précision, aux radios de communication professionnelles, aux stations de base satellite et bien d'autres. Pratiquement toutes les radios de diffusion, ainsi que les téléviseurs, les récepteurs à ondes courtes et les radios commerciales, utilisaient le principe superhétérodyne comme base de fonctionnement.
Avantages de l'émetteur
La radio superhétérodyne présente un certain nombre d'avantages par rapport aux autres formes de radio. En raison de leuravantages, le récepteur à transistor super-régénératif est resté l'une des méthodes avancées utilisées dans la technologie radio. Et si d'autres méthodes se font jour aujourd'hui, le super-récepteur est encore très largement utilisé compte tenu des fonctionnalités qu'il propose:
- Sélectivité de fermeture. L'un des principaux avantages d'un récepteur est la proximité avec la sélectivité qu'il a à offrir.
- En utilisant des filtres à fréquence fixe, il peut fournir une bonne coupure de canal adjacent.
- Capable de recevoir plusieurs modes.
- En raison de la topologie, cette technologie de récepteur peut inclure de nombreux types de démodulateurs différents qui peuvent être facilement adaptés aux besoins.
- Recevoir des signaux à très haute fréquence.
Le fait que le récepteur FET super-régénératif utilise la technologie de mixage signifie que la majeure partie du traitement du récepteur est effectuée à des fréquences plus basses, ce qui lui permet de recevoir des signaux haute fréquence. Ces avantages et bien d'autres signifient que le récepteur est demandé non seulement depuis le début de l'exploitation radio, mais le restera pendant de nombreuses années à venir.
Récepteur FET super régénératif
Déterminons-le. Le principe de fonctionnement du récepteur super-régénératif est le suivant.
Le signal capté par l'antenne passe par le récepteur et dans le mélangeur. Un autre signal généré localement, souvent appelé oscillateur local, est introduit dans un port différentmélangeur et les deux signaux sont mélangés. En conséquence, un nouveau signal est généré aux fréquences somme et différence.
La sortie est transférée à la fréquence dite intermédiaire, où le signal est amplifié et filtré. Tous les signaux convertis qui tombent dans la bande passante du filtre peuvent traverser le filtre et ils seront également amplifiés par les étages d'amplification. Les signaux qui se situent en dehors de la bande passante du filtre seront rejetés.
Le réglage du récepteur se fait simplement en changeant la fréquence de l'oscillateur local. Cela modifie la fréquence du signal entrant, les signaux sont convertis et peuvent passer à travers le filtre.
Réglage du récepteur super régénératif
Bien que plus complexe que certains autres types de radios, elle a l'avantage de la performance et de la sélectivité. Ainsi, le réglage est capable de supprimer les signaux indésirables plus efficacement que les autres paramètres TRF (Tuned Radio Frequency) ou les stations de radio qui étaient utilisées au début de la radio.
Le concept de base et la théorie de la radio superhétérodyne impliquent le processus de mixage. Cela permet aux signaux d'être transmis d'une fréquence à une autre. La fréquence d'entrée est souvent appelée entrée RF, tandis que le signal d'oscillateur généré localement est appelé oscillateur local et la fréquence de sortie est appelée fréquence intermédiaire car elle se situe entre les fréquences RF et audio.
Le schéma fonctionnel d'un récepteur super-régénératif à transistor unique de base est le suivant. Àmélangeur, l'amplitude instantanée des deux signaux d'entrée (f1 et f2) est multipliée, ce qui donne des signaux de sortie de fréquences (f1 + f2) et (f1 - f2). Cela permet à la fréquence entrante d'être transmise jusqu'à une fréquence fixe, où elle peut être efficacement filtrée. Changer la fréquence de l'oscillateur local vous permet d'accorder le récepteur sur différentes fréquences. Des signaux sur deux fréquences différentes peuvent être envoyés à des étages intermédiaires.
Le réglage RF en supprime un et en prend un autre. Lorsque des signaux sont présents, ils peuvent provoquer des interférences indésirables en masquant les signaux souhaités s'ils apparaissent simultanément dans la section des fréquences intermédiaires. Souvent, dans les radios bon marché, les harmoniques de l'oscillateur local peuvent suivre à différentes fréquences, ce qui entraîne une modification des oscillateurs locaux lors du réglage du récepteur.
Le schéma fonctionnel général d'un récepteur super-régénératif à transistor unique montre les principaux blocs qui peuvent être utilisés dans le récepteur. Les radios plus complexes ajouteront des démodulateurs supplémentaires au schéma fonctionnel de base.
De plus, certaines radios ultrahétérodynes peuvent avoir deux conversions ou plus pour fournir des performances accrues, deux ou même trois conversions peuvent être utilisées pour améliorer le fonctionnement des éléments du circuit.
Où:
- cap de réglage est variable 15pF;
- L'inductance "L" n'est rien de plus qu'un fil métallique 20 de 2 pouces plié en forme de "U".
Les stations de radio FM (88-108 MHz) ont besoin de plusl'inductance, et la moitié inférieure de la bande (environ 109-130 MHz) nécessitera moins car elle est au-dessus de la bande FM.
27MHz Auto Gain Control
Le récepteur super-régénératif 27 MHz est censé être né d'un besoin en temps de guerre pour un appareil unique très simple avec un gain de rétroaction positive élevé. La solution à cela était de permettre aux oscillations de la fréquence accordée de croître alternativement et d'être supprimées sous le contrôle d'un deuxième oscillateur (d'extinction) fonctionnant à une fréquence radio inférieure. Une rétroaction positive a été introduite par un potentiomètre variable, qui a été utilisé comme suit.
Le signal augmentera en volume jusqu'à ce que l'amplificateur RF commence à osciller. L'idée était d'annuler le contrôle jusqu'à ce que l'oscillation s'arrête. Cependant, il y avait généralement une hystérésis significative entre la position et l'effet. L'augmentation de la productivité ne pouvait être obtenue que si les progrès étaient stoppés peu de temps avant le début de l'hésitation, ce qui exigeait compétence et patience.
Dans cet appareil, l'amplificateur accordé commence à osciller pendant le demi-cycle de la forme d'onde de l'oscillateur. Pendant la partie "marche" du cycle de suppression, l'oscillation de l'amplificateur accordé augmente de façon exponentielle à partir du bruit du circuit. Le temps nécessaire pour que ces oscillations atteignent leur pleine amplitude est proportionnel à la valeur Q du circuit accordé. Par conséquent, selon la fréquence du générateur d'amortissement, les fluctuations de fréquence du signal peuvent atteindre leur pleine amplitude (mode logarithmique) ou être réduites(mode ligne).
Trois principaux types de récepteurs super-régénératifs 27 MHz ont été utilisés pour le contrôle radio des modèles: récepteur à valve dure, récepteur à valve souple et récepteur à transistor.
Un circuit typique de récepteur de valve rigide est illustré sur la figure.
Circuit radio pour bande 25-150 MHz
Dans ce circuit, le récepteur super-régénératif sur la bande 25-150 MHz est similaire au schéma de circuit du MFJ-8100.
Le premier étage est basé sur le transistor FET connecté à la configuration de grille commune. L'étage d'amplification RF empêche le rayonnement RF de l'antenne dans les deux circuits. Le détecteur super régénératif est basé sur un transistor connecté à une configuration de grille commune. La garniture ajuste le gain de rétroaction au point où le potentiomètre fournit un contrôle de régénération en douceur.
La gamme de fréquences de ce récepteur est de 100 MHz à 150 MHz. Sa sensibilité est inférieure à 1 µV. Les bobines sont enroulées sur un châssis amovible d'un diamètre de 12 mm. Bien sûr, les régénérateurs et les super régénérateurs ne sont pas l'avenir des radioamateurs, mais ils ont toujours une place au soleil.
Dispositif de transmission 315 MHz
Voici un module émetteur + récepteur de super récupération 315 RF moderne.
Il fournit une solution sans fil très rentable avec des taux de transfert de données maximauxjusqu'à 4 Kbps. Et peut être utilisé comme télécommande, portes électriques, volets roulants, fenêtres, prise de télécommande, télécommande LED, télécommande stéréo et systèmes d'alarme.
Caractéristiques:
- portée de transmission> 500m;
- sensibilité -103dB, dans les espaces ouverts car il fonctionne avec la méthode de modulation d'amplitude, la sensibilité au bruit est plus élevée;
- fréquence de travail: 315,92 MHz;
- température de travail: -10 degrés à +70 degrés;
- puissance d'émission: 25 mW;
- Taille du récepteur: 30147mm Taille de l'émetteur: 1919mm.
Tube ISM 433 MHz
Le récepteur à tube super régénératif consomme moins de 1 mW et fonctionne sur un réseau industriel, scientifique et médical sans contact de 433 MHz. Dans sa forme la plus simple, un récepteur super-régénératif contient un oscillateur RF qui active et désactive périodiquement un "signal vide" ou un signal basse fréquence. Lorsque le signal d'amortissement est commuté sur l'oscillateur, les oscillations commencent à s'accumuler avec une gaine à croissance exponentielle. L'utilisation d'un signal externe à la fréquence nominale du générateur accélère la croissance de l'enveloppe de ces oscillations. Ainsi, le rapport cyclique de l'amplitude de l'oscillateur amorti varie proportionnellement à l'amplitude du signal radio appliqué.
Dans un détecteur super-régénératif, l'arrivée d'un signal déclenche des oscillations RF plus tôt que lorsqu'il n'y a pas de signal. Le détecteur super régénératif peut recevoir des signaux AM et est bien adapté pourDétection du signal de données OOK (activé/désactivé). Le détecteur superrégénératif est un système de données compromis, c'est-à-dire que chaque période compte et amplifie le signal RF. Pour restaurer avec précision la modulation d'origine, le générateur de réjection doit fonctionner à une fréquence légèrement supérieure à la fréquence la plus élevée du signal de modulation d'origine. L'ajout d'un détecteur d'enveloppe suivi d'un filtre passe-bas améliore la démodulation AM.
Le cœur du récepteur contient un oscillateur LC conventionnel configuré par Colpitts, fonctionnant à une fréquence déterminée par la résonance série de L1, L2, C1, C2 et C3. Lorsque l'appareil est éteint, le courant de polarisation Q1 éteint le générateur. Les transistors en cascade Q2 et Q3 forment un amplificateur d'antenne qui améliore le facteur de bruit du récepteur et fournit une certaine isolation RF entre l'oscillateur et l'antenne. Pour économiser de l'énergie, l'amplificateur ne fonctionne que lorsque l'oscillation augmente.
Schéma de VHF ultra-régénérative
Le récepteur se compose d'un transistor 2N2369 entouré de quinze composants qui forment ensemble la partie haute fréquence. Cet ensemble est le cœur du récepteur. Il fournit à la fois un gain HF et une démodulation. Un circuit configuré installé dans le collecteur du transistor vous permet de sélectionner la fréquence.
Le jeu de réaction a été utilisé très tôt dans les ondes courtes par les radars à tube. On l'a ensuite retrouvé dans les fameuses "trois transistors" du temps de parole des années 60. De nombreux récepteurs de télécommande 433 MHz utilisent encorele sien. Les deux étages du BC337 sont des amplificateurs basse fréquence, ce dernier alimentant un casque ou un petit haut-parleur. La résistance réglable de 22 kΩ ajuste la polarisation du transistor 2N2369 pour obtenir le meilleur point de réponse, alliant sensibilité et faible distorsion, tout en évitant les oscillations qui bloquent son fonctionnement.
La fréquence audio est récupérée à travers une résistance de 4,7 kΩ, puis passée à travers un filtre passe-bas pour éliminer la réponse de commutation haute fréquence. Le premier transistor BC337 fournit une préamplification BF. Un condensateur de 4,7 nF placé entre son collecteur et sa base agit comme un filtre passe-bas, éliminant le résidu haute fréquence et limitant les aigus. La résistance de 10 kΩ contrôle le gain du dernier étage et donc le volume.
Assemblage radio DIY
Pour un Récepteur Super Régénératif DIY 315MHz, tous les composants doivent être installés sur le PCB et les traces faites avec un cutter. Un large plan au sol est indispensable pour la stabilité (électrique) de l'ensemble. Pour faciliter la copie sur cuivre, une photographie du circuit est imprimée, placée sur une plaque et, avec un point, marquer les extrémités des pistes sur la feuille. Après vérification de l'isolement des pistes à l'ohmmètre, le câblage s'effectue conformément au schéma.
Les composants de circuit sont faciles à acheter dans les magasins de radio ou en ligne. Vous avez besoin d'un haut-parleur de 50 ou 100 ohms. Vous pouvez égalementutilisez un haut-parleur de 8 ohms en plaçant un transformateur abaisseur que l'on trouve dans la plupart des anciennes stations à transistors, ou connectez un haut-parleur de 8 ohms mais le niveau sonore sera plus faible. L'ensemble doit rester compact avec un bon plan au sol. Il ne faut pas oublier que les fils et les connexions ont un effet auto-actif aux hautes fréquences. La bobine d'accord a 5 tours de fil de 0,8 mm (câblage de ligne téléphonique). Le condensateur est connecté en série avec l'antenne au deuxième tour à partir du haut.
L'antenne se compose d'un morceau de fil dur (1,5 mm2) d'environ vingt centimètres de long. Inutile d'en faire plus, le "quart d'onde" va perturber la réaction. Un condensateur de découplage de 1 nF est nécessaire. La bobine d'arrêt (blocage haute fréquence) est de type VK200. Si le radioamateur ne le trouve pas, vous pouvez faire trois ou quatre tours de fil dans un petit tube de ferrite. Et vous pouvez choisir un schéma de montage spécifique à votre goût et conformément au schéma de câblage.
Inclusion correcte du circuit
Ordre d'installation du récepteur super régénératif VHF:
- Allumez le circuit. Le courant d'alimentation est d'environ trente milliampères.
- Tournez la résistance réglable droite (volume) à fond dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
- Ensuite, vous devez entendre le bruit dans les écouteurs ou le haut-parleur. Sinon, tournez la résistance réglable jusqu'à ce que le son se fasse entendre.
- Améliorez le réglage des émissions moyennes pour obtenir une bonne sensibilité avec une distorsion minimale.
- Àpour supprimer le bruit élevé, vous devez réduire l'antenne.
Circuit récepteur ultra-régénératif 144 MHz.
Précautions: étant donné que l'appareil émet des interférences, ne l'utilisez pas à proximité d'un autre récepteur.
