Ringhäälinguvastuvõtjate tüübid

RAADIOVASTUVÕTJATE LAHTERSKEEMID

Alljärgnevalt tuuakse üksteisest olulisemalt erinevate vastuvõt­jate lahterskeemid ja antakse nende lühike kirjeldus.

Detektorvastuvõtja. Joonisel 1-3, a on kujutatud lihtsaima raa­diovastuvõtja - detektorvastuvõtja - lülitusskeem. Ta koosneb antenniringiga A-M otseselt sidestatud võnkeringist LC₁, mida saab pöördkondensaatoriga C, sujuvalt häälestada kaetavas sage­dusastmikus. Võnkeringi häälestamisel vastuvõetava signaali sage­dusele areneb võnkeringis pingeresonants ning pooli L ja konden­saatori C₁ klemmidel saavutab kõrgsageduslik signaalipinge mak­simaalväärtuse. Võnkeringiga on rööbiti ühendatud pooljuhtdiood - detektor D ja sellega järjestikku peatelefon T.

Kuna pooljuhtdiood omab ainult ühesuunalist juhtivust, siis dioodi ja telefoni vooluahelale rakendatud amplituudmoduleeritud signaalipinge u tekitab selles ainult ühesuunalised kõrgsagedus­vooluimpulsid i_ω (joon. 1-3, b ja c). Seega muundub sümmeet­riline moduleeritud kõrgsageduspinge diooddetektoris ebasümmeet­rilisteks kõrgsagedusvoolu impulssideks, mille tippväärtused muu­tuvad kõrgsageduspinge modulatsioonikõvera, s. o. ülekantava heli­sageduse taktis. Detekteeritud vool koosneb kasulikust helisageduskomponendist i_Ω, mis läheb dioodiga järjestikku ühendatud pea­-

Joon. 1-3. Detektorvastuvõtja lülitusskeem (a) ja töökäik: (b ning c)

telefoni T ja paneb selle membraani mehaaniliselt võnkuma, ja kõrgsageduskomponendist, mis detekteerimise kasuteguri tõstmise huvides telefoniga rööbitise kondensaatoriga C₂ lühistatakse. Nimelt osutub dioodi takistus juhtival poolperioodil telefoni induk­tiivtakistusest tunduvalt väiksemaks, mistõttu kondensaatori puu­dumisel detekteeruks vaid suhteliselt väike osa kõrgsageduspingest, kuna aga telefonile tarbetult langev märksa suurem osa pingest jääks detekteerimata. Kondensaatori C₂ mahtuvus valitakse selli­selt, et ta näivtakistus kõrgsagedusvoolule oleks väga väike, et kõrgsagcdusvoolule tekiks lühis, ja samal ajal helisagedusvoolule küllalt suur, et ei areneks nimetamisväärset sagedusmoonutust kõrgematel helisagedustel. Parajaks C₂ väärtuseks on 500 ... 1500 pF.

Otsevastuvõtja. Otsevastuvõtja lülitus erineb detektorvastuvõtja lülitusest selle poolest, et seda on täiendatud raadio­sagedusvõimendi ja madalsagedusvõimendiga. Ta üldine lahter­skeem (joon. 1-4,a) koosneb järgmistest elementidest.

1. S i s e n d r i n g SR, mis koosneb vastuvõetavale signaalile häälestatavast võnkeringist ja mille abil saavutatakse vastuvõtja esialgne selektiivsus.

2. Raadiosagedusvõimendi RSV,mille ülesandeks on võimendada sisendringiga eraldatud nõrka raadiosageduslikku sig­naali. Raadiosagedusvõimendi võib koosneda kas ühest või mit-

Joon. 1-4. Otsevastuvõtja lahterskeem(a), moduleeritud raadiosageduslik võnkumine (b)

ja madalsageduslik võnkumine (c)

mest võimendusastmest, kusjuures iga aste sisaldab võimendusele­menti, s. o. elektronlampi või transistori, ja signaalisagedusele hää­lestatavat võnkeringi. Iga selline häälestatav võnkering suurendab ühtlasi ka vastuvõtja selektiivsust. Kuna selles vastuvõtjas toimub kõrgsageduslik võimendamine ainult vastuvõetava signaali sage­dusel, s. o. raadiosagedusel, ilma sageduse muundamiseta, siis nimetatakse teda otsevastuvõtjaks. Joonisel 1-4,b on kujutatud moduleeritud raadiosageduspinge U_ω graafik.

3. D e t e k t o r D, mis eraldab võimendatud moduleeritud raa­diosageduslikust pingest kasuliku madalsagedusliku komponendi, s. o. helisagedusliku, videosagedusliku või telegraafisignaali.

Kuigi otsevastuvõtja detektoris võib kasutada ka pooljuhtdioodi nagu detektorvastuvõtjas, rakendatakse temas peaaegu eranditult elektronlampi või transistori, sest sellega saavutatakse peale detek­teerimise täiendavalt veel võimendust, mistõttu suureneb vastu­võtja tundlikkus. Tavaliselt koostatakse detektor otsevastuvõtjas regeneratiivlülituses, sest sellega saadakse veel täiendavat kõrg­sagedusvõimendust ja selektiivsust ning on lihtne vastu võtta amplituudmanipuleeritud telegraafisignaale.

4. Madalsagedusvõimendi MSV, mis koosneb pinge­- ja võimsusvõimendusastmetest, nähakse ette detektorist saadud madalsageduspinge u_Ω (joon. 1-4,c) arendamiseks tarbija (valju­hääldaja, telegraafiaparaat) normaalseks töötamiseks vajaliku võimsuse tasemele.

Olenevalt erinõuetest võib otsevastuvõtja lülituses kas raadio­sagedus- või madalsagedusvõimendi (või isegi mõlemad) puududa. Juhul kui vastuvõtja on ette nähtud ainult kohalike ringhäälingu­saatjate vastuvõtuks ning liigne tundlikkus pole vajalik, võib RSV ära jätta, kuid valjuhääldaja toitmiseks on MSV ikkagi tarvilik. Helisagedusvõimendi võib osutada tarbetuks, kui vastuvõtt toimub ainult peateleionidega.  .

Otsevastuvõtja oluliseks eeliseks on lülituse lihtsus, kuid elekt­riliste näitajate poolest osutub ta ebatäiuslikuks. Ta puudustest on olulisemad järgmised:

1) genereerimise oht raadiosagedusvõimendis, mis piirab RSV astmete arvu n tavaliselt ühe-kahega

2) väikese RSV astmete arvu (n) ning vastavalt häälestatavate võnkeringide arvu (n + 1) tõttu, mille täppishäälestus oleneb ka vastuvõtjat käsitsejast, osutub otsevastuvõtja selektiivsus suhteli­selt halvaks;

3) väikese astmete arvu tõttu on otsevastuvõtja üldine kõrg­sageduslik võimendus suhteliselt väike, mis pealegi vastuvõetava signaali sageduse tõustes pidevalt väheneb.

Loetletud oluliste puuduste tõttu kasutatakse otsevastuvõtjat kaasajal suhteliselt harva.

Superheterodüünvastuvõtja. Superheterodüünvastuvõtja (lühe­malt supervastuvõtja) lülituse (lahterskeem joonisel 1-5) põhimõi­teline erinevus otsevastuvõtja lülitusest seisneb selles, et vastu­võetud raadiosageduslik signaal pärast esialgset eraldamisi sisendringis SR ja täiendavat häiretest vabastamist ning võimen­damist raadiosagedusvõimendis RSV muundatakse sagedusmuun­dis SM uuele, jäävale sagedusele - vahesagedusele f_i

Vahesagedusvõnkumine sagedusel f_i saadakse tegelikult kahe võnkumise, s. o. signaalisagedusega f_s võnkumise ja kohalikus ost­sillaatoris ehk heterodüünis sagedusel f_os genereeritud võnkumise segustamisel, kusjuures raadiosagedusvõnkumises kätketud modu­latsioon kandub moonutamatult üle vahesagedusvõnkumisele. Segustamise käigus eraldub sagedusmuundi väljundis vahesageduslik võnkumine, mille sagedus (juhul kui ostsillaatorisagedus on signaalisagedusest kõrgem)

fi -= f_os - f_s = const.                                                                       (1-1 )

Et vahesagedus f_i  säiliks jäävana, tuleb vastuõtja sisendringi ja raadiosagedusvõimendi võnkeringi häälestamisel ühelt signaalisageduselt f_s, teisele f_s2 ka ostsillaatorivõnkeringi oma­sagedus vastavalt ümber häälestada sageduselt  f_os1 uuele sagedusele f_os2. See nõue kehtib supervastuvõtjas kõigi vastuvõetavate signaalide kohta.

Joon. 1-5. Supervastuvõtja lahterskeem (a), raadiosage­duslik võnkumine (b), vahesageduslik võnkumine (c) ja madalsageduslik võnkumine (d)

Sagedusmuundist juhitakse vahesageduslik võnhumine vahesagedusvõimendisse VSV, mis vastavalt vastuvõtja ülesandele ja klassile võib koosneda ühest või mitmest võimendusastmest. Kuna iga vahesagedusvõimendusaste sisaldab vähemalt ühe võnkeringi, tavaliselt aga kaks sidestatud võnkeringi - ribafiltrit, mis labora­toorsetes tingimustes on täpselt jäävale vahesagedusele häälesta­tud, siis saavutatakse vahesagedusvõimendiga peale suure või­menduse veel väga hea selektiivsus naaberkanali suhtes.

Vahesagedusvõimendile järgnevad detektor D ja madalsagedus­võimendi MSV.

Võnkumiste kuju vastuvõtja eri lõikudes on näidatud samuti joonisel 1-5.

Supervastuvõtjal on otsevastuvõtja ees järgmised olulised eeli­sed:

1) suure võimenduse tõttu on ka ta tundlikkus suur ja tegelikult ühtlane vastuvõtja kõigis sagedusastmikes, sest kogu võimendus saadakse peaaegu täielikult vahesagedusel ja sagedusmuunduse efektiivsus ei sõltu praktiliselt signaalisagedusest;

2) võnkeringide suure arvu ja täpse ning jääva häälestuse tulemusena saavutatakse väga hea selektiivsus naaberkanali suh­tes, mis jääb peaaegu ühtlaseks kõigis sagedusastmikes;

3) vahesagedusvõimendis kasutatavate võnkeringide läbilaskeriba laiust saab vastavalt vastuvõtja liigile ning klassile projek­teerimisel ette näha ja tarbe korral teha isegi muudetavaks.

Supervastuvõtja olulisimaks puuduseks on peegelkanalihäire tekkimine juhul, kui koos soovitava signaaliga sagedusel f_s pääseb sagedusmuundi sisendisse veel teine, häiriv signaal peegelsagedu­sel f'_s mis on 2f_i võrra signaalisagedusest f_s kõrgem. Seda häiret saab tunduvalt vähendada sisendringide ja raadiosagedusvõimendi otstarbekohase kavandamisega. Rangemate tingimuste esitamise puhul peegelhäire vähendamise suhtes rakendatakse supervastu­võtjas kahekordset sagedusmuundust.

Juhul kui vastuvõtjalt ei nõuta eriti suurt tundlikkust, jäetakse raadiosagedusvõimendi ära ning vastuvõetav signaal satub pärast sisendringis eraldamist vahetult sagedusmuundisse. See lihtsustab märksa vastuvõtja lülitusskeemi ja konstruktsiooni.

Tekst ja joonised raamatust "Raadivastuvõtuseadmed", kirjastus "Valgus" 1968, autor: Arnold Isotamm