Нейтродинді радио қабылдағышы: тарихы мен жетістіктері
Neutrodyne
1922 ж. Louis Hazeltine ойлап тапқан Neutrodyne радио қабылдағышы – бұрынғы радиолардағы «сызылу» дыбысын болдырмайтын TRF қабылдағышының жетілдірілген түрі. Радио тарихы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
1922 жылы Луи Хазельтин тапқан нейтродин радио қабылдағышы – бұл радиожиіліктік (TRF) қабылдағыштың ерекше түрі. Онда триодтық радиожиіліктік құбырлардың электродтары арасындағы сыйымдылықтан туындайтын тұрақсыздық жойылады немесе «нейтралданады», бұл паразиттік тербелістердің алдын алып, ерте радио қабылдағыштардың динамиктерінен «сызылу» немесе «ұлығу» сияқты дыбыстардың пайда болуын болдырмайды. Көптеген конструкцияларда радиожиілікті күшейткіштердің әрбір резонаторлық анодтық катушкасында шағын қосымша орам қолданылып, кішкентай антифазалық сигнал тудырылады. Бұл сигнал арнайы реттелетін түзету конденсаторлары арқылы тақта мен тор арасындағы сыйымдылық арқылы торға таралатын шалақ сигналды жою үшін реттеледі. Нейтродин схемасы 1930 жылға дейін радио қабылдағыштарда кеңінен қолданылды, содан кейін оның орнын супергетеродин қабылдағышы басты.
The Neutrodyne radio receiver, invented in 1922 by Louis Hazeltine, was a particular type of tuned radio frequency (TRF) receiver, in which the instability causing inter electrode capacitance of the triode RF tubes is cancelled out or "neutralized" to prevent parasitic oscillations which caused "squealing" or "howling" noises in the speakers of early radio sets. In most designs, a small extra winding on each of the RF amplifiers' tuned anode coils was used to generate a small antiphase signal, which could be adjusted by special variable trim capacitors to cancel out the stray signal coupled to the grid via plate to grid capacitance. The Neutrodyne circuit was popular in radio receivers until the 1930s, when it was superseded by the superheterodyne receiver.
Тарих
Схема 1922 жылы Стивенс технология институтында Луис Хазелтиннің зертханасында жұмыс істеген Гарольд Уилер жасады, сондықтан көбінесе Хазелтинге авторлық құқығы беріледі. Сол кездегі ең танымал радио қабылдағыштардың бірі – радиожиілікті (TRF) қабылдағыш, бірнеше радиожиілікті (RF) күшейткіш сатыларынан, содан кейін детектордан және бірнеше дыбыс күшейткіш сатыларынан тұрды. TRF қабылдағышының басты кемшілігі – ертедегі триодты вакуумдық түтікшелердің жоғары электр сыйымдылығынан RF күшейткіш сатыларында кері байланыс пайда болып, оларды тербеліске түсіріп, қажетсіз радиожиілікті айнымалы токтарды тудыратын. Бұл паразиттік тербелістер детектордағы тасымалдаушы толқынмен араласып, дыбыс жиілігі диапазонында гетеродиндер (қосымша дыбыстар) құрады, олар динамиктен шығатын жағымсыз сыбызғы мен ұлығу ретінде естілді. Хазелтиннің инновациясы – тербеліске себеп болатын кері байланысты жою ("нейтралдау") үшін пластинадан (шығыс) торға (кіріс) кері фазадағы аз мөлшерде энергияны қайтаратын схеманы әрбір радиожиілікті күшейткіш сатысына қосу болды. Бұл ертедегі радиоларды мазалаған жоғары жиілікті қылықтауды болдырмады. 20-дан астам компаниядан тұратын Тәуелсіз радио өндірушілер қауымдастығы Хазелтиннен схемаға лицензия алып, 1920 жылдары "Нейтродин" қабылдағыштарын өндірді. Сол кезде RCA Армстронгтың регенеративті және супергетеродиндік схемаларына құқықтарға ие болғандықтан коммерциялық радио қабылдағыштарын өндіруде дерлік монополияны ұстады. "Нейтродин" бұл бақылауды тоқтатып, бәсекелестікке мүмкіндік берді. Техникалық тұрғыдан супергетеродиндік қабылдағыштан кеміс болса да, "Нейтродин" құрылысы арзан болды. Негізінен TRF қабылдағышы болғандықтан, оны алғашқы супергеттерге қарағанда техникалық білімі жоқ иелеріне де пайдалану оңайырақ деп есептеді. Өндірілгеннен кейін әрбір сәйкес күшейткіш сатысы кері байланысты жою үшін бейтараптандырылып, реттелуі керек болды; осыдан кейін құрылғы жағымсыз шуларды тудыратын паразиттік тербелістерді тудырмады. 1927 жылға қарай Солтүстік Америкада осы құрылғылардың он миллионға жуығы сатылды. 1930 жылдары вакуумдық түтікшелерді өндірудегі жетістіктер тетродты жасады, ол бақылау торабы мен пластина арасындағы (Миллер) сыйымдылықты азайтты. Бұл жетістіктер нейтрализацияны қажет етпейтін TRF қабылдағыштарын жасауға мүмкіндік берді, сонымен қатар Эдвин Армстронгтың супергетеродиндік дизайнын тұрмыстық қабылдағыштар үшін практикалық етті. Осылайша, радио қабылдағыштарында TRF схемасы, оның ішінде "Нейтродин" ескірді және супергетеродиндік дизайнмен алмастырылды. "Нейтродин" нейтралдау техникасы радио хабар таратушылардағы радиожиілікті күшейткіштердегідей паразиттік тербелістерді жою үшін басқа да қолданбаларда қолданыла береді.
The circuit was developed about 1922 by Harold Wheeler who worked in Louis Hazeltine's laboratory at Stevens Institute of Technology, so Hazeltine is usually given the credit. The tuned radio frequency (TRF) receiver, one of the most popular radio receiver designs of the time, consisted of several tuned radio frequency (RF) amplifier stages, followed by a detector and several audio amplifier stages. A major defect of the TRF receiver was that, due to the high interelectrode capacitance of early triode vacuum tubes, feedback within the RF amplifier stages gave them a tendency to oscillate, creating unwanted radio frequency alternating currents. These parasitic oscillations mixed with the carrier wave in the detector, creating heterodynes (beat notes) in the audio frequency range, which were heard as annoying whistles and howls from the speaker. Hazeltine's innovation was to add a circuit to each radio frequency amplifier stage which fed back a small amount of energy from the plate (output) circuit to the grid (input) circuit with opposite phase to cancel ("neutralize") the feedback which was causing the oscillation. This effectively prevented the high pitched squeals that had plagued early radio sets. A group of more than 20 companies known as the Independent Radio Manufacturers Association licensed the circuit from Hazeltine and manufactured "Neutrodyne" receivers throughout the 1920s. At the time, RCA held a virtual monopoly over commercial radio receiver production due to its ownership of the rights to the Armstrong regenerative and superheterodyne circuits. The Neutrodyne ended this control, allowing competition. Compared to the technically superior superheterodyne the Neutrodyne was cheaper to build. As basically a TRF receiver, it was also considered easier for non technical owners to use than the early superhets. After manufacture each tuned amplifier stage had to be neutralized, adjusted to cancel feedback; after this the set would not produce the parasitic oscillations which caused the objectionable noises. By 1927 some ten million of these receivers had been sold to consumers in North America. By the 1930s, advances in vacuum tube manufacturing had yielded the tetrode, which had reduced control grid to plate (Miller) capacitance. These advances made it possible to build TRF receivers that did not need neutralization, but also made Edwin Armstrong's superheterodyne design practical for domestic receivers. So the TRF circuit, including the Neutrodyne, became obsolete in radio receivers and was superseded by the superheterodyne design. The Neutrodyne neutralization technique continues to be used in other applications to suppress parasitic oscillation, such as in RF power amplifiers in radio transmitters.