Русская Википедия:Регенеративный радиоприёмник
Регенерати́вный радиоприёмник (регенера́тор) — радиоприёмник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно это радиоприёмник прямого усиления, но известны и супергетеродинные приёмники с регенеративными связями как в усилителе радиочастоты, так и в усилителе промежуточной частоты).
Отличается от приёмника прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), но меньшей устойчивостью работы и наличием паразитного излучения.
История
Регенератор изобретён Эдвином Армстронгом во время учёбы 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 приёмниках, успешно конкурируя с изобретённым в 1918 году тем же Армстронгом супергетеродином.
Регенератор легко переводится в режим автогенерации для приёма телеграфии незатухающими колебаниями путём 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. Бёрда именно на подобном приёмнике.
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 серьёзных применений, оставшись в радиолюбительских конструкциях для начинающих (например, в радиоконструкторах «Юность»)[1]. До этого времени известны случаи, когда даже в супергетеродинах применяли регенеративный детектор с регулируемой положительной обратной связью (например, советская радиостанция А-7 1941 года).
Достоинства и недостатки
Достоинства:
- высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приёмниками прямого усиления и простыми супергетеродинами;
- простота и дешевизна;
- низкое потребление энергии;
- отсутствие побочных каналов приёма и самопоражённыхШаблон:Пояснить частот.
Недостатки:
- излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности);
- высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой устойчивости;
- требует от оператора знания принципа работы и навыка в управлении.
Теоретические основы
Эффективность регенеративного радиоприёмника 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[2] (аналогично синхронному детектированию), что улучшает реальную избирательность.
Добротность (<math>Q</math>) колебательного контура повышается путём компенсации части потерь за счёт энергии усилителя с помощью положительной обратной связи.
Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, то есть <math>Q = Z / R.</math>
Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление: <math>Q_\text{reg} = Z / (R - R_\text{neg}).</math>
Коэффициент регенерации: <math>M = Q_\text{reg} / Q = R / (R - R_\text{neg}).</math>
Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации <math>M</math> и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы — если изменение коэффициента усиления будет больше <math>1 / M,</math> то регенератор либо сорвётся 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 приведённой схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от Шаблон:Lang-en — 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 её усиление.
Без такой АРУ управление обратной связью будет очень «острым», и если регенератор сорвётся 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.
См. также
Примечания
Литература
- Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. 3-е изд., переработанное и дополненное. Массовая радиобиблиотека, вып. 330. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.
- Поляков В. Т. Техника радиоприема: простые приемники АМ сигналов. — М.: ДМК Пресс, 2001, ISBN 5-94074-056-1.
Шаблон:Нет сносок Шаблон:Радиоприёмник
- ↑ Известны исключения — например, советский аварийный судовой приёмник ПАС-3М, выпускавшийся до 1970-х годов, см. ПАС-3М — описание и инструкция по эксплуатации аварийного судового приёмника.
- ↑ Шаблон:Книга
