Генератор частоты биений

редактировать
Дополнительная плата BFO 455 кГц

In радиоприемник, генератор частоты биений или BFO - это специальный генератор, используемый для создания сигнала звуковой частоты от Морзе код радиотелеграфия (CW ) передачи, чтобы сделать их слышимыми. Сигнал от BFO смешивается с принятым сигналом для создания частоты гетеродина или биений, которая слышится как тон в динамике. BFO также используются для демодуляции сигналов single sideband (SSB), делая их понятными, по существу восстанавливая несущую, которая была подавлена ​​в передатчике. BFO иногда включаются в приемники связи, предназначенные для коротковолновых слушателей; они почти всегда используются в приемниках связи для любительского радио, которые часто принимают сигналы CW и SSB.

Генератор частоты биений был изобретен в 1901 году канадским инженером Реджинальдом Фессенденом. То, что он назвал «гетеродинным» приемником, было первым применением принципа гетеродина.

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Пример
  • 3 Другое использование
  • 4 Ссылки
  • 5 Дополнительная литература

Обзор

В непрерывная волна (CW) радиопередача, также называемая радиотелеграфией или двухпозиционной манипуляцией и обозначенная Международным союзом электросвязи как тип излучения A1A, информация передается импульсами немодулированной радиосвязи несущей, которые записывают текстовые сообщения в азбуке Морзе. Импульсы несущей разной длины, называемые «точками» и «тире» или «точками» и «точками», производятся оператором, быстро включающим и выключающим передатчик с помощью переключателя вызвал телеграфный ключ. Это был первый тип радиопередачи, и в начале 20 века он широко использовался любителями для личных сообщений между людьми и для передачи коммерческих телеграмм. С появлением других типов модуляции его использование сократилось, и теперь CW используется только для личных сообщений любителей радиолюбителями и в остальном является устаревшим.

Поскольку импульсы несущей не имеют audio modulation, CW-сигнал, принимаемый AM радиоприемником, просто звучит как тишина. Чтобы сделать несущие импульсы слышимыми в приемнике, используется генератор частоты биений. BFO - это радиочастотный электронный генератор, который генерирует постоянную синусоидальную волну на частоте f BFO, которая смещена от промежуточной частоты fIFприемника. Этот сигнал смешивается с ПЧ перед вторым детектором приемника (демодулятор ). В детекторе две частоты складываются и вычитаются, и частота биений (гетеродин ) в диапазоне audio приводит к разнице между ними: f аудио = | f IF - f BFO | который звучит как тональный сигнал в динамике приемника. Во время импульсов несущей генерируется частота биений, в то время как между импульсами несущая отсутствует, поэтому тон не генерируется. Таким образом, BFO делает слышными «точки» и «тире» сигнала кода Морзе, звучащие в динамике как «гудки» разной длины. Слушатель, который знает азбуку Морзе, может декодировать этот сигнал, чтобы получить текстовое сообщение.

Первые BFO, которые использовались в ранних приемниках настроенной радиочастоты (TRF) в 1910-1920-х годах, бились с несущей частотой станции. Каждый раз, когда радио настраивалось на другую частоту станции, частота BFO также должна была изменяться, поэтому генератор BFO необходимо было настраивать на всю полосу частот, покрываемую приемником.

Поскольку в супергетеродинном приемнике разные частоты разных станций все преобразуются в одну и ту же промежуточную частоту (IF) с помощью смесителя современные BFO, работающие на ПЧ, должны иметь только постоянную частоту. Может быть переключатель для выключения BFO, когда он не нужен, при приеме других типов сигналов, таких как AM или FM. На передней панели также обычно есть ручка для регулировки частоты BFO, чтобы изменить тон в небольшом диапазоне, чтобы удовлетворить предпочтения оператора.

Пример

Были изготовлены отдельные генераторы BFO для приемников, у которых их не было; Rohde und Schwarz STI4032 1944 года. Один из первых примитивных образцов BFO, тональное колесо Goldschmidt . До того, как были изобретены ламповые генераторы, в первых приемниках непрерывного излучения использовалось колесо с электрическими контактами вокруг его обода, вращающееся с высокой скоростью от двигателя, чтобы прерывать ток и создавать радиочастотный сигнал для биения входящий радиосигнал. В этом примере на трансатлантической приемной станции Такертон в Нью-Джерси в 1917 году был создан сигнал 40 кГц.

Приемник настроен на сигнал кода Морзе, а промежуточная частота приемника (IF) равно f IF = 45000 Гц. Это означает, что точки и точки стали импульсами сигнала 45000 Гц, который не слышен.

Чтобы сделать их слышимыми, необходимо сдвинуть частоту в звуковой диапазон, например f audio = 1000 Гц. Для этого желаемая частота BFO составляет f BFO = 44000 или 46000 Гц.

Когда сигнал на частоте f IF смешивается с частотой BFO в каскаде детектора приемника, это создает две другие частоты или гетеродины : | f IF - f BFO | и | f IF + f BFO |. Разница частот, f аудио = | f IF - f BFO | = 1000 Гц, также известна как частота биений.

Другая, суммарная частота, (F, если + F bfo) = 89000 или 91000 Гц, равна ненужный. Его можно удалить с помощью фильтра нижних частот, например динамика радиоприемника, который не может вибрировать на такой высокой частоте.

fBFO = 44000 или 46000 Гц дает желаемую частоту биений 1000 Гц, и любой из них может быть использован.

Изменяя частоту BFO около 44000 (или 46000) Гц, слушатель может изменять выходную звуковую частоту; это полезно для корректировки небольших различий между настройками передатчика и приемника, особенно полезно при настройке на голос с одной боковой полосой (SSB). Форма волны, создаваемая BFO, сопоставляется с сигналом ПЧ в каскаде смесителя приемника. Любой дрейф гетеродина или генератора биений повлияет на высоту звука принимаемого звука, поэтому используются стабильные генераторы.

Для приема с одной боковой полосой частота BFO настраивается выше или ниже промежуточной частоты приемника., в зависимости от того, какая боковая полоса используется.

Другое применение

Другая форма генератора биений используется в качестве регулируемого генератора сигналов звуковой частоты. Сигнал стабильного генератора с кварцевым управлением смешивается с сигналом настраиваемого генератора; разница в звуковом диапазоне усиливается и отправляется на выходе генератора сигналов. Используя кварцевую и регулируемую частоты выше желаемой звуковой частоты, можно получить широкий диапазон настройки для небольшой настройки переменного генератора. Хотя генератор частоты биений может выдавать выходной сигнал с низким уровнем искажений, два генератора должны быть очень стабильными, чтобы поддерживать постоянную выходную частоту.

Ссылки

  1. ^ Ларри Вольфганг, Чарльз Хатчинсон (редактор), Справочник ARRL для радиолюбителей, шестьдесят восьмое издание, ARRL, ISBN 978-0872591684 -9, страницы 12-29,12-30
  2. ^Дэвид Ратледж, Электроника радио, Cambridge University Press, 1999 ISBN 0521646456 стр.309
  3. ^Иногда, когда Импульсы несущей достаточно сильны, чтобы блокировать нормальное статическое атмосферное «шипение» в приемнике, сигналы CW можно было слышать без BFO как «импульсы» тишины. Однако это был ненадежный метод приема.
  4. ^Пол Горовиц, Уинфилд Хилл, «Искусство электроники, 2-е изд.». Cambridge University Press 1989 ISBN 0-521-37095-7, стр. 898
  5. ^E. Дж. Лэпхэм, Улучшенный генератор звуковой частоты RP367, Журнал исследований Бюро стандартов, том 7, Национальное бюро стандартов США, 1932 г., стр. 691 и далее
  6. ^Фрэнк Спитцер, Барри Ховарт, Принципы современного приборостроения, Холт, Райнхарт и Уинстон, 1972, ISBN 0-03-080208-3, стр. 98

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-05-12 08:43:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте