oscil·lador local (oscil·lador mestre) al receptor (transmissor) en la majoria dels casos s'anomena generador de senyal, que determina la freqüència de recepció. Encara que el seu paper s'anomena auxiliar, té un impacte molt important en la qualitat del dispositiu receptor o transmissor.
Contingut
La finalitat de l'oscil·lador local i el principi de recepció heterodina
A l'alba de la recepció de la ràdio, quan es construïen circuits receptors, van prescindir dels oscil·ladors locals. El senyal seleccionat pel circuit oscil·latori d'entrada es va amplificar, i després es va detectar i alimentar a un amplificador de baixa freqüència. Amb el desenvolupament dels circuits, ha sorgit el problema de construir un amplificador de radiofreqüència amb un gran guany.
Per cobrir un gran abast, es va realitzar amb un ample de banda ampli, fet que el feia propens a l'autoexcitació. Els amplificadors commutats van resultar massa complexos i feixucs.
Tot va canviar amb la invenció de la recepció heterodina.El senyal de l'oscil·lador ajustable (o fix) s'alimenta al mesclador. El senyal rebut s'alimenta a l'altra entrada del mesclador i la sortida és un gran nombre de freqüències combinades, que són les sumes i diferències de les freqüències de l'oscil·lador local i el senyal rebut en diverses combinacions. Les aplicacions pràctiques solen tenir dues freqüències:
- fheterodyne-fsignal;
- senyal f - f heterodí.
Aquestes freqüències s'anomenen freqüències miralls entre si. La recepció es realitza en un canal, el segon es filtra pels circuits d'entrada del receptor. La diferència s'anomena freqüència intermèdia (IF), el seu valor s'escull en dissenyar el dispositiu receptor o transmissor. La resta de freqüències combinades es filtren mitjançant un filtre de freqüència intermèdia.
Per als equips industrials, hi ha estàndards per triar el valor IF. En equips d'aficionats, aquesta freqüència es selecciona a partir de diverses condicions, inclosa la disponibilitat de components per construir un filtre de banda estreta.
La freqüència intermèdia seleccionada pel filtre s'amplifica a l'amplificador FI. Com que aquesta freqüència és fixa i l'amplada de banda és petita (2,5 ... 3 kHz són suficients per transmetre informació de veu), l'amplificador es pot fer fàcilment de banda estreta amb un gran guany.
Hi ha circuits on s'utilitza la freqüència total -f senyal + f heterodina. Aquests esquemes s'anomenen esquemes de "transformació ascendent". Aquest principi simplifica la construcció dels circuits d'entrada del receptor.
També hi ha una tècnica de conversió directa (que no s'ha de confondre amb l'amplificació directa!), En la qual la recepció es realitza gairebé a la freqüència de l'oscil·lador local.Aquests circuits es caracteritzen per la simplicitat de disseny i ajust, però els equips de conversió directa tenen defectes inherents que degraden significativament la qualitat del treball.
El transmissor també utilitza oscil·ladors locals. Realitzen la funció oposada: transfereixen el senyal modulat de baixa freqüència a la freqüència de transmissió. En equips de comunicació, hi pot haver diversos oscil·ladors locals. Així, si s'utilitza un circuit amb dues o més conversions de freqüència, utilitza, respectivament, dos o més oscil·ladors locals. A més, el circuit pot contenir oscil·ladors locals que realitzen funcions addicionals: la restauració d'un portador suprimit durant la transmissió, la formació de paquets telegràfics, etc.
La potència de l'oscil·lador local al receptor és petita. Uns pocs mil·liwatts en la majoria dels casos són suficients per a qualsevol tasca. Però el senyal de l'oscil·lador local, si el circuit del receptor ho permet, pot filtrar-se a l'antena i es pot rebre a una distància de diversos metres.
Hi ha una llegenda entre els radioaficionats que durant el temps de la prohibició d'escoltar les emissores de ràdio occidentals, els representants dels serveis especials caminaven per les entrades de les cases amb receptors sintonitzats a les freqüències de "veus enemigues" (ajustades per a una freqüència intermèdia) . Amb la presència de senyals, suposadament, es va poder determinar qui escoltava les emissions prohibides.
Requisits dels paràmetres de l'oscil·lador local
El principal requisit per a un senyal d'oscil·lador local és la puresa espectral. Si l'oscil·lador local genera una tensió diferent d'una sinusoide, apareixen freqüències de combinació addicionals al mesclador.Si cauen a la banda de transparència dels filtres d'entrada, això condueix a canals de recepció addicionals, així com a l'aparició de "punts impactats": en algunes freqüències de recepció, es produeix un xiulet que interfereix amb la recepció d'un senyal útil.
Un altre requisit és l'estabilitat del nivell del senyal de sortida i la seva freqüència. El segon és especialment important quan es processen senyals amb una portadora suprimida (SSB (OBP), DSB (DBP), etc.) No és difícil obtenir la invariància del nivell de sortida utilitzant reguladors de tensió per alimentar els oscil·ladors mestres i escollint el mode correcte de l'element actiu (transistor).
La constància de la freqüència depèn de l'estabilitat dels elements de freqüència de conducció (capacitància i inductància del circuit oscil·latori), així com de la invariància de la capacitat de muntatge. La inestabilitat dels elements LC està determinada, en la seva major part, pel canvi de temperatura durant el funcionament de l'oscil·lador local. Per estabilitzar els components del circuit, es col·loquen en termòstats i també s'utilitzen mesures especials per compensar les desviacions de temperatura en els valors de capacitat i inductància. Els inductors solen estar fets per ser completament estables tèrmicament.
Per a això, s'utilitzen dissenys especials: les bobines s'enrotllen amb una forta tensió del cable, les espires s'omplen amb un compost per evitar el desplaçament de les espires, el cable es crema en un marc de ceràmica, etc.
Per reduir l'efecte de la temperatura sobre la capacitat del condensador de conducció, està format per dos o més elements, seleccionant-los amb diferents valors i signes del coeficient de temperatura de la capacitat de manera que es compensen mútuament durant l'escalfament o el refredament.
A causa de problemes d'estabilitat tèrmica, els oscil·ladors locals controlats electrònicament, on s'utilitzen varicaps com a capacitat, no s'utilitzen àmpliament. La seva dependència de la calefacció no és lineal i és molt difícil compensar-ho. Per tant, els varicaps només s'utilitzen com a elements de desafinació.
La capacitat de muntatge s'afegeix a la capacitat del condensador de conducció i la seva inestabilitat també provoca una deriva de freqüència. Per evitar la inestabilitat del muntatge, tots els elements de l'oscil·lador local s'han de muntar de manera molt rígida per evitar fins i tot desplaçaments mínims entre si.
Un autèntic avenç en la construcció d'oscil·ladors mestres va ser el desenvolupament dels anys 30 del segle passat de la tecnologia de fosa en pols a Alemanya. Això va permetre produir formes tridimensionals complexes per a components d'equips de ràdio, cosa que va permetre aconseguir una rigidesa de muntatge sense precedents en aquell moment. Això va permetre portar la fiabilitat dels sistemes de comunicació de ràdio de la Wehrmacht a un nou nivell.
Si l'oscil·lador local no es pot sintonitzar, normalment ho és l'element de configuració de freqüència ressonador de quars. Això permet obtenir una estabilitat generacional extremadament alta.
En els darrers anys, hi ha hagut una tendència de transició en l'ús de sintetitzadors de freqüència digitals com a oscil·ladors locals en lloc d'oscil·ladors LC. L'estabilitat de la tensió i la freqüència de sortida en ells s'aconsegueix fàcilment, però la puresa espectral deixa molt a desitjar, sobretot si el senyal es genera mitjançant microcircuits econòmics.
Avui dia, les antigues tecnologies de recepció de ràdio s'estan substituint per unes de noves, com ara DDC - digitalització directa.El moment no és llunyà en què els oscil·ladors locals dels equips receptors desapareixeran com a classe. Però això no arribarà tan aviat, de manera que el coneixement sobre els heterodins i els principis de la recepció heterodina es demanarà durant molt de temps.
Articles semblants:
