Регенеративный радиоприёмник

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Схема регенеративного радиоприёмника на радиолампе

Регенеративный радиоприёмник (регенератор) — радиоприёмник 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 приёмников прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), пониженной устойчивостью работы.

История[править | править вики-текст]

Регенератор изобретён Э. Армстронгом во время учёбы в колледже, запатентован в 1914 году, после этого также запатентован Ли де Форестом в 1916. 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 г. тем же Армстронгом супергетеродином.

Абсолютный рекорд дальности радиосвязи до космической эры был установлен 12 января 1930 г. советским радистом Э. Т. Кренкелем с антарктической экспедицией Р. Э. Бёрда именно на регенеративном приёмнике.

С широким распространением в конце 1930-х гг. смесительной лампы-гептода и кварцевых фильтров промежуточной частоты, преимущество супергетеродина в стабильности и избирательности стало решающим, и концу 1940-х регенератор был в основном вытеснен из серьёзных применений, оставшись в радиолюбительских конструкциях для начинающих.[1] До этого времени известны случаи, когда даже в супергетеродинах применяли регенеративный детектор с регулируемой ПОС (например, советская радиостанция А-7 1941 года).

Достоинства и недостатки[править | править вики-текст]

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 самопоражённых 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

Теоретические основы[править | править вики-текст]

В регенеративном приёмнике добротность (Q) колебательного контура повышается путём компенсации части потерь за счёт энергии усилителя, то есть введения положительной обратной связи.

Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, то есть Q = Z / R

Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление: Q_{reg} = Z / ( R - R_{neg} )

Коэффициент регенерации: M = Q_{reg} / Q = R / ( R - R_{neg} )

Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации M и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы — если изменение коэффициента усиления будет больше 1/M, 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 по уровню сигнала или АРУ. В приведённой 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 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.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Известны исключения — например, советский аварийный судовой приёмник ПАС-3М, выпускавшийся до 1970-х гг., см. [1].

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]