Регенеративные радиоприемники понятие и принцип действия кратко

Регенеративный радиоприемник (регенератор) — радиоприемник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно прямого усиления, но известны и супергетеродины с регенерацией как в УРЧ, так и в УПЧ.

Отличается от приемников прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), но меньшей устойчивостью работы и наличием паразитного излучения.

Принцип регенеративного приема был предложен в 1913г. Амстронгом (США).

Регенератор изобретен Э. Армстронгом во время учебы в колледже, запатентован в 1914 году, после этого также запатентован Ли де Форестом в 1916 году. Это привело к судебной тяжбе продолжительностью в 12 лет, завершившейся в Верховном суде США в пользу Ли де Фореста.

Регенератор позволяет получить наибольшую отдачу от одного усилительного элемента. Поэтому в ранние годы развития радиотехники, когда лампы, пассивные детали и источники питания были дороги, он широко применялся в профессиональных, любительских и бытовых приемниках, успешно конкурируя с изобретенным в 1918 году тем же Армстронгом супергетеродином.

Регенератор легко переводится в режим автогенерации для приема телеграфии незатухающими колебаниями путем прямого преобразования. Абсолютный рекорд дальности радиосвязи до космической эры был установлен 12 января 1930 года советским радистом Э. Т. Кренкелем с антарктической экспедицией Р. Э. Берда именно на подобном приемнике.

С широким распространением в конце 1930-х годов смесительной лампы-гептода и кварцевых фильтров промежуточной частоты преимущество супергетеродина в стабильности и избирательности стало решающим, и концу 1940-х годов регенератор был в основном вытеснен из серьезных применений, оставшись в радиолюбительских конструкциях для начинающих (например, в радиоконструкторах «Юность»). До этого времени известны случаи, когда даже в супергетеродинах применяли регенеративный детектор с регулируемой ПОС (например, советская радиостанция А-7 1941 года).

Pисунок 2.3.Принцип регенеративного приема

Регенератор представляет собой каскад, собранный по схеме лампового генератора с самовозбуждением, с резонансным контуром в цепи сетки. (Транзисторный генератор с самовозбуждением с резонансным контуром в цепи базы). Обратная связь, как и в генераторе выбирается положительной, но несколько меньшей критического значения, соответствующего порогу самовозбуждения.

Регенеративный каскад выполняет одновременно три функции:

• - усиление высокой частоты;
• - детектирование;
• - усиление низкой частоты.

Усиление высокой частоты происходит за счет действия положительной обратной связи.

Детектирование (сеточное или базовое) осуществляется за счет нелинейности характеристики сеточного тока лампы или базового тока транзистора.

Усиление низкой частоты осуществляется за счет усиления анодной или коллекторной цепью результата детектирования, выделенного на сопротивлении, включенного в цепь сетки или базы.

Резонансный контур в цепи сетки или базы настраивается на частоту сигнала и осуществляет избирательность по высокой частоте.

Вследствие наличия усиления по высокой и по низкой частоте регенеративный приемник имеет более высокую чувствительность, чем детекторный приемник. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Однако, для получения большей чувствительности регенератора необходимо приблизить эквивалентное затухание резонансного контура к нулю, при этом режим получается весьма нестабильным, а полоса пропускания слишком узкой.

Теоретические основы

Эффективность регенеративного радиоприемника основана на увеличении добротности колебательного контура, осуществляющего основную частотную селекцию и настроенного на несущую частоту в спектре АМ сигнала. Относительное повышение уровня несущей вызывает эффект подавления слабых сигналов, расстроенных по частоте (аналогично синхронному детектированию), что улучшает реальную избирательность.

Добротность () колебательного контура повышается путем компенсации части потерь за счет энергии усилителя, то есть введения положительной обратной связи.

Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, то есть .

Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление:}.

Коэффициент регенерации:

Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы — если изменение коэффициента усиления будет больше, то регенератор либо сорвется в генерацию (если усиление выросло), либо потеряет половину чувствительности и избирательности (если усиление упало).

Для улучшения стабильности и достижения плавности управления вблизи порога генерации регенератор должен иметь отрицательную обратную связь (ООС) по уровню сигнала или автоматическую регулировку усиления (АРУ). В приведенной схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от англ. grid leak — утечка сетки) — сигнал детектируется диодом, состоящим из сетки и катода лампы, и выделяется на резисторе R1. Переменная составляющая усиливается и звучит в наушниках, а постоянная подзапирает лампу и снижает ее усиление.

Без такой АРУ управление обратной связью будет очень «острым», и если регенератор сорвется в генерацию, то размах колебаний будет ограничен только источником питания, а остановить его можно будет только намного уменьшив обратную связь (явление гистерезиса). Такой усилитель не годится для использования как регенератор.

Схема регенеративного радиоприемника на радиолампе. В данной схеме ПОС регулируется путем изменения индуктивной связи между контурной катушкой L2 и катушкой связи L3. Существуют и другие варианты.

Самодельный одноламповый регенератор. Катушка связи поворачивается внутри контурной (в правом дальнем углу панели), таким образом регулируется ПОС.

Э. Армстронг в 1922 году

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• Высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приемниками прямого усиления и простыми супергетеродинами.
• Простота и дешевизна.
• Низкое потребление энергии.
• Отсутствие побочных каналов приема и самопораженных частот.

Недостатки:

• Излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности).
• Высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой стабильности.
• Требует от оператора знания принципа работы и навыка в управлении.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• отрицательная обратная связь , положительная обратная связь ,
• входная цепь , классификация входных цепей приемных устройств ,
• сверхрегенеративные радиоприемники суперрегенераторы ,
• входная цепь , классификация входных цепей приемных устройств ,

• Электролитический детектор
• Кристадинный эффект
• приемники прямого усиления ,
• архитектура главного тракта приема сигналов , виды приемников ,
• синхродин супергетеродин с нулевой пч , радиоприёмник прямого преобразования ,
• программно определяемая радиосистема , sdr ,
• приемник прямого усиления ,
• классификация радиоприемных устройств ,
• рецепторы помех ,