Схеми радіоприймачів з польовими транзисторами: основні принципи і приклади

З розвитком технологій та появою нових радіокомпонентів стає можливим створювати все більш досконалі та функціональні радіопристрої. Особливу популярність останнім часом набули схеми радіоприймачів, що використовують польові транзистори.Польові транзистори – це електронні компоненти, які можуть керувати електричним струмом за допомогою електричного поля. Вони мають безліч переваг у порівнянні з біполярними транзисторами, таких як висока частота переключення, невелике споживання енергії, низький рівень шуму та великі потужні параметри.Перевага використання польових транзисторів у схемах радіоприймачів полягає в їхній високій мобільності та відносно простій схемі підключення. Вони дозволяють створювати компактні та ефективні пристрої.Принцип роботи радіоприймача з польовими транзисторами полягає у використанні їх у якості ключів,які керують проходженням сигналу. Схема приймача включає в себе підсилювач високої частоти, демодулятор, підсилювач низької частоти та фільтри.У цій статті розглянемо кілька прикладів схем радіоприймачів з польовими транзисторами, включаючи прості FM-приймачі, радіоприймачі з частотною модуляцією (FMCW) та радари.Переваги польових транзисторівПольові транзистори є особливим типом транзисторів, який має ряд переваг перед іншими типами транзисторів, такими як біполярні транзистори.Висока вхідна імпедансність:Польові транзистори мають дуже високу вхідну імпедансність, що означає, що вони здатні приймати слабкі сигнали без значного спотворення та втрати якості.Низький рівень шуму:Завдяки своїй конструкції, польові транзистори зазвичай мають дуже низький рівень шуму, що дозволяєотримувати сигнали з високим ступенем чистоти та якості.Висока лінійність:Польові транзистори мають хорошу лінійність, що означає, що вони можуть передавати сигнали без спотворень та викривлень, що важливо для радіоприймачів, де збереження якості сигналу є пріоритетом.Низьке споживання енергії:Польові транзистори споживають менше енергії, ніж біполярні транзистори, що є перевагою при проектації портативних приладів, таких як радіоприймачі, які часто працюють від батарейок або акумуляторів.Малий розмір та вага:Польові транзистори компактні та легкі, що робить їх ідеальними для використання в портативних радіоприймачах, де обмежений простір та вага є важливими факторами.В цілому, польові транзистори є важливим інструментом у схемах радіоприймачів, забезпечуючи високу продуктивність, надійність та енергоефективність. їхні переваги роблять їх популярним вибором для багатьох радіотехнічних застосувань.

Типова схема радіоприймача

Типова схема радіоприймача з польовими транзисторами складається з ряду основних компонентів, які виконують різні функції в процесі прийому радіосигналів.

Основними елементами схеми є:

1. Антена - перетворює електромагнітні коливання в електричний сигнал та передає його на підсилювач.
2. Підсилювач - підсилює слабкий сигнал, отриманий з антени.
3. Фільтр - відсікає перешкоди та небажані сигнали.
4. Демодулятор - перетворює модуульований сигнал назад в початковий аудіосигнал.
5. Підсилювач аудіосигналу - підсилює перетворений аудіосигнал для подальшого відтворення на динаміку або через навушники.

Такая схема радіоприймача з польовими транзисторамидозволяє ефективно приймати радіосигнали на різних частотах і забезпечує хорошу якість звуку при відтворенні аудіосигналу.Основні принципи роботиСхеми радіоприймачів із польовими транзисторами ґрунтуються на використанні польових транзисторів як активних елементів. Ці транзистори характеризуються високим вхідним опором і можуть з легкістю підсилювати слабкі сигнали приймача.Робота таких схем зазвичай базується на перетворенні радіочастотного сигналу в низькочастотний сигнал, який вже може бути оброблений і відтворений. Цей процес включає кілька основних етапів:Первинний вхідний каскад, який підсилює слабкий радіочастотний сигнал і готує його для подальшої обробки.Міксер, який змішує вхідний сигнал із сигналом від гетеродина, отриманим з генератора сигналу. Це призводить до появи сигналу сумарної ірізностной частоти, який потім пропускається через фільтр для виділення потрібної частоти.Подальші каскади посилення низькочастотного сигналу, що призводять до його посилення та встановлення необхідної амплітуди.Фільтри для придушення несучої частоти та інших небажаних перешкод.Детектор, який перетворює низькочастотний сигнал в аудіо-сигнал, амплітуда якого відповідає амплітуді вихідного радіочастотного сигналу.Посилювач потужності та вихідний каскад для посилення аудіо-сигналу до рівня, необхідного для приведення в дію динаміка або навушників.Таким чином, схеми радіоприймальників з польовими транзисторами забезпечують ефективне посилення радіочастотного сигналу та перетворення його в аудіо-сигнал для відтворення.Пристрій радіоприймача з польовими транзисторамиПольовий транзистор є пристроєм, в в якому струм між джерелом і стоком регулюється за допомогою електричного поля, що створюється на затворі. Це дозволяє отримати високий коефіцієнт посилення сигналу і забезпечити його надійне посилення.Основні принципи роботи радіоприймачів з польовими транзисторами базуються на проходженні та посиленні високочастотного сигналу через різні ступені посилення та фільтрації. Вхідний сигнал надходить на польовий транзистор, де відбувається його посилення та подальша передача на наступні ступені.Для забезпечення правильної роботи радіоприймача використовуються різні елементи, такі як конденсатори, резистори, котушки індуктивності та трансформатори. Вони виконують функцію фільтрації та посилення сигналу, а також забезпечують його передачу від однієї ступені до іншої.Крім того, в пристрої радіоприймача з польовими транзисторами також використовуються елементи керування, такі як регулюючі потенціометри або ...перемикачі для налаштування на потрібну радіостанцію або частотний діапазон. Вони дозволяють користувачеві налаштувати приймач на потрібну хвилю і отримати бажаний радіосигнал.

Цікаво зауважити, що схеми радіоприймачів з польовими транзисторами можуть бути різними залежно від їх функціональних можливостей і призначення. Деякі радіоприймачі можуть забезпечувати тільки прийом радіосигналу, а інші можуть включати в себе додаткові функції, такі як можливість запису, підключення зовнішніх пристроїв тощо.

В цілому пристрій радіоприймача з польовими транзисторами базується на використанні польових транзисторів для підсилення та фільтрації сигналу, а також на застосуванні різних елементів для забезпечення правильної роботи та управління. Це робить такі приймачі надійними, функціональними та зручними у використанні.

Приклад 1: FM радіоприймач

Основними блоками FM радіоприймачаАнтена - приймає радіохвилі від FM радіостанцій;Основний підсилювач - підсилює слабкий сигнал від антени;Демодулятор - перетворює радіохвилі в аудіосигнал;Підсилювач звуку - підсилює аудіосигнал;Динамік - відтворює звук.Всередині приймача використовуються польові транзистори для підсилення і обробки сигналу. Вони мають високу вхідну імпедансність, що дозволяє ефективно підсилювати слабкі сигнали, що приходять з антени.Процес роботи FM радіоприймача наступний:Антена приймає радіохвилі FM радіостанції і перетворює їх на електричний сигнал.Основний підсилювач підсилює слабкий сигнал від антени.Демодулятор перетворює радіохвилі в аудіосигнал.Підсилювач звуку підсилює аудіосигнал.Динамік відтворює звук.FM радіоприймачі з польовимитранзистори є популярними через їх простоту та надійність. Вони можуть використовуватися для прийому FM радіостанцій як у домашніх умовах, так і в автомобілях.Приклад 2: AM радіоприймачAM (амплітудна модуляція) радіоприймачі застосовуються для прийому аналогових AM радіосигналів. Вони широко використовуються для прийому радіо-ретрансляції, а також для прийому деяких типів зв'язкових сигналів.Схема AM радіоприймача на польових транзисторах складається з таких основних компонентів:Антена: використовується для прийому радіосигналівФільтр: фільтрує радіосигнали, щоб уникнути перешкодПосилювач: посилює слабкі сигнали з антениДетектор: перетворює аналогові сигнали в звуковий форматАудіо підсилювач: посилює звуковий сигнал для подальшого відтворенняДинамік: перетворює електричний сигнал у звукові хвиліAMРадіоприймач може бути реалізований з використанням польових транзисторів, які мають високий коефіцієнт підсилення сигналу та низький рівень шуму. У такому випадку схема радіоприймача буде складатися з польових транзисторів, резисторів, конденсаторів та інших електронних компонентів.Принцип роботи AM радіоприймача на польових транзисторах полягає у наступному:Сигнал з антени надходить на вхід підсилювача через фільтр.Підсилювач підсилює слабкий сигнал з антени і передає його на детектор.Детектор перетворює аналоговий сигнал у звуковий формат, який можна відтворити через динамік.Приклад AM радіоприймача на польових транзисторах можна знайти у різних джерелах, таких як радіожурнали, книги з електроніки або інтернет-ресурси.