Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Түнделген радиожиілік қабылдағышы (немесе TRF қабылдағышы) – аудио сигналды алуға арналған детектор (демодулятор) схемасы және әдетте аудиожиілік күшейткішінен тұратын, бір немесе бірнеше түнделген радиожиілік (RF) күшейткіш сатыларынан құралған радио қабылдағышының түрі. Бұл типтегі қабылдағыштар 1920 жылдары кең таралған. Алғашқы үлгілерін пайдалану қиын болды, себебі станцияны іздеген кезде әр саты станцияның жиілігіне жеке-жеке реттелуі керек еді, бірақ кейінгі үлгілерде барлық сатылардың реттеу механизмдері біріктіріліп, бір ғана басқару тұтқасымен жұмыс істеді. 1930 жылдардың ортасына қарай, Эдвин Армстронг патенттеген супергетеродинді қабылдағышпен алмастырылды.
A tuned radio frequency receiver (or TRF receiver) is a type of radio receiver that is composed of one or more tuned radio frequency (RF) amplifier stages followed by a detector (demodulator) circuit to extract the audio signal and usually an audio frequency amplifier. This type of receiver was popular in the 1920s. Early examples could be tedious to operate because when tuning in a station each stage had to be individually adjusted to the station's frequency, but later models had ganged tuning, the tuning mechanisms of all stages being linked together, and operated by just one control knob. By the mid 1930s, it was replaced by the superheterodyne receiver patented by Edwin Armstrong.
Өмірбаян
TRF қабылдағышы 1916 жылы Эрнст Александэрсонмен патенттелген. Оның тұжырымы бойынша, әрбір саты қажетті сигналды күшейтеді, ал кедергі келтіретін сигналдарды азайтады. Көп сатылы радиосигналды күшейту радионы әлсіз станцияларға сезімтал етеді, ал көптеген реттелген контурлар оған сол кездегі бір сатылы қабылдағыштарға қарағанда тар жолақтылық пен жоғары таңдау қабілетін береді. Радионың барлық реттелген сатылары қажетті қабылдау жиілігіне сәйкес келіп, реттелуі керек. Бұл қазіргі заманғы супергетеродинді қабылдағыштан өзгеше, онда қабылдағыштың RF кірісі мен жергілікті осцилляторы ғана қажетті жиіліктерге реттеледі; ал қалған сатылардың барлығы белгілі бір жиілікте жұмыс істейді және қажетті қабылдау жиілігіне тәуелді емес. Ескі TRF қабылдағыштарын көбінесе олардың корпустары арқылы тануға болады. Олар әдетте ұзын, төмен пішінге ие, вакуумдық түтіктерге және реттелген контурларға қол жеткізу үшін ашылатын қақпағы бар. Алдыңғы панельдерінде әдетте екі немесе үш үлкен диск болады, олардың әрқайсысы бір сатының реттелуін басқарады. Ішінде бірнеше вакуумдық түтіктермен қатар үлкен катушкалар да орналасқан. Бұл катушкалар көбінесе магниттік байланысты азайту үшін өстері бір-біріне перпендикуляр орналасқан болады. Триодты вакуумдық түтіктермен құрастырылған TRF қабылдағышының мәселесі – триодтың электродтар аралық сыйымдылығы. Электродтар аралық сыйымдылық шығыс контурындағы энергияны кіріске кері жіберуге мүмкіндік береді. Бұл кері байланыс тұрақсыздық пен тербеліске алып келуі мүмкін, бұл қабылдауға кедеріл келіп, динамикте сыңғырлау немесе ұлығу дыбыстарын тудырады. 1922 жылы Луи Алан Хазельтин электродтар аралық сыйымдылықтың әсерін ішінара жоюға арналған қосымша схемаларды пайдаланатын бейтараптандыру әдісін ойлап тапты. Бейтараптандыру TRF қабылдағыштардың танымал Neutrodyne сериясында қолданылды. Белгілі бір жағдайларда «бейтараптандыру кең жиілік диапазонында жиілікке тәуелсіз болады». Бірақ, «индуктивтіліктердің шашырауы мен қосымша сыйымдылықтар» толығымен жойылмағандықтан, кең жиілік диапазонында толық бейтараптандыруды сақтау мүмкін емес. Кейінірек тетродты және пентодты вакуумдық түтіктердің дамуы электродтар аралық сыйымдылықтың әсерін азайтып, бейтараптандыруды қажетсіз етеді; осы түтіктердегі қосымша электродтар пластина мен торды қорғайды және кері байланысты азайтады.
The TRF receiver was patented in 1916 by Ernst Alexanderson. His concept was that each stage would amplify the desired signal while reducing the interfering ones. Multiple stages of RF amplification would make the radio more sensitive to weak stations, and the multiple tuned circuits would give it a narrower bandwidth and more selectivity than the single stage receivers common at that time. All tuned stages of the radio must track and tune to the desired reception frequency. This is in contrast to the modern superheterodyne receiver that must only tune the receiver's RF front end and local oscillator to the desired frequencies; all the following stages work at a fixed frequency and do not depend on the desired reception frequency. Antique TRF receivers can often be identified by their cabinets. They typically have a long, low appearance, with a flip up lid for access to the vacuum tubes and tuned circuits. On their front panels there are typically two or three large dials, each controlling the tuning for one stage. Inside, along with several vacuum tubes, there will be a series of large coils. These will usually be with their axes at right angles to each other to reduce magnetic coupling between them. A problem with the TRF receiver built with triode vacuum tubes is the triode's interelectrode capacitance. The interelectrode capacitance allows energy in the output circuit to feedback into the input. That feedback can cause instability and oscillation that frustrate reception and produce squealing or howling noises in the speaker. In 1922, Louis Alan Hazeltine invented the technique of neutralization that uses additional circuitry to partially cancel the effect of the interelectrode capacitance. Neutralization was used in the popular Neutrodyne series of TRF receivers. Under certain conditions, "the neutralization is substantially independent of frequency over a wide frequency band." "Perfect neutralization cannot be maintained in practice over a wide band of frequencies because leakage inductances and stray capacities" are not completely canceled. The later development of the tetrode and pentode vacuum tubes minimized the effect of interelectrode capacitances and could make neutralization unnecessary; the additional electrodes in those tubes shield the plate and grid and minimize feedback.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Терман ТРФ-тың кемшіліктерін «қолданылатын түтіктер санына пропорционалды нашар селективтілік және төмен сезімталдық» деп сипаттайды. Сондықтан олар іс жүзінде қолданыстан шығып қалды. Селективтілікке тар жолақты қажет етеді, бірақ белгілі бір Q коэффициенті бар сүзгінің жолақтығы жиілікпен бірге өседі. Жоғары радиожиілікте тар жолақтықты қамтамасыз ету үшін жоғары Q сүзгілері немесе көптеген сүзгі бөлімдері қажет болды. Бүкіл эфирлік жолақтың бойында тұрақты сезімталдық пен жолақтықты қол жеткізу сирек кездесетін. Керісінше, супергетеродинді қабылдағыш кіретін жоғары радиожиілікті өзгермейтін төменгі аралық жиілікке түрлендіреді. Жиіліктер диапазонында тұрақты сезімталдық пен жолақтықты қамтамасыз ету мәселесі тек бір тізбекте (бірінші сатыда) туындайды, сондықтан ол едәуір жеңілдетіледі. TRF қабылдағышының басты мәселесі, әсіресе тұтынушылық өнім ретінде, оның күрделі реттелуі болды. Тар жолақты реттеуді сақтау үшін барлық реттелген тізбектер бір-бірімен синхронды болуы керек. Көптеген реттелген тізбектерді кең жиілік диапазонында реттеу кезінде бір бағытта ұстап тұру қиын. TRF-тың алғашқы жиынтықтарында оператор жоғарыда сипатталғандай, осы міндетті орындауға тиіс болды. Супергетеродинді қабылдағышқа тек RF және ЖЖ сатыларын синхронды ұстау жеткілікті; ауыр селективтілік талаптары тұрақты реттелген ЖЖ күшейткішімен шектеледі. 1920 жылдары TRF қабылдағышының регенеративті қабылдағыштан артықшылығы, дұрыс реттелген кезде, ол кедергі тудырмауы болды. Әсіресе, танымал регенеративті қабылдағыш өте жақын тербеліс нүктесінде жұмыс істейтін оң кері байланыс түтігін қолданды, сондықтан ол көбінесе сигналды өзі реттелген станция жиілігіне жақын жиілікте шығаратын таратушы ретінде әрекет ететін. Содан кейін АҚШ қабылдағыштардың жалған сигналдарды таратуына тыйым салатын ережелерді қабылдады, бұл TRF-қа тиімді болды.
Terman characterizes the TRF's disadvantages as "poor selectivity and low sensitivity in proportion to the number of tubes employed. They are accordingly practically obsolete." Selectivity requires narrow bandwidth, but the bandwidth of a filter with a given Q factor increases with frequency. So to achieve a narrow bandwidth at a high radio frequency required high Q filters or many filter sections. Achieving constant sensitivity and bandwidth across an entire broadcast band was rarely achieved. In contrast, a superheterodyne receiver translates the incoming high radio frequency to a lower intermediate frequency which does not change. The problem of achieving constant sensitivity and bandwidth over a range of frequencies arises only in one circuit (the first stage) and is therefore considerably simplified. The major problem with the TRF receiver, particularly as a consumer product, was its complicated tuning. All the tuned circuits need to track to keep the narrow bandwidth tuning. Keeping multiple tuned circuits aligned while tuning over a wide frequency range is difficult. In the early TRF sets the operator had to perform that task, as described above. A superheterodyne receiver only needs to track the RF and LO stages; the onerous selectivity requirements are confined to the IF amplifier which is fixed tuned. During the 1920s, an advantage of the TRF receiver over the regenerative receiver was that, when properly adjusted, it did not radiate interference. The popular regenerative receiver, in particular, used a tube with positive feedback operated very close to its oscillation point, so it often acted as a transmitter, emitting a signal at a frequency near the frequency of the station it was tuned to. and eventually the US, passed regulations that prohibited receivers from radiating spurious signals, which favored the TRF.
Қазіргі қолданысы
TRF дизайны көбінесе супергетеродин қабылдағышымен ығыстырылғанмен, 1960 жылдары жартылай өткізгіш электрониканың дамуымен қайта қолданысқа түсіп, хобби радио жобалары, жинақтар және төмен деңгейлі тұтыну тауарлары үшін кейбір қарапайым интеграцияланған радио қабылдағыштарында пайдаланылды. Мысалы, 1972 жылы Ferranti компаниясы шығарған ZN414 TRF радио интегралдық тізбегін қараңыз.
Although the TRF design has been largely superseded by the superheterodyne receiver, with the advent of semiconductor electronics in the 1960s the design was "resurrected" and used in some simple integrated radio receivers for hobbyist radio projects, kits, and low end consumer products. One example is the ZN414 TRF radio integrated circuit from Ferranti in 1972 shown below