رادیو AM چگونه کار میکند؟ آَشنایی با امواج رادیویی AM

در این مقاله ، ما در مورد تعدیل دامنه (amplitude modulation) صحبت خواهیم کرد و روی چند مدار جالب برای ساخت آن کار خواهیم کرد.

مقدمه ای بر گیرنده رادیو AM

بسیاری از رادیوها دارای یک سوئیچ باند هستند”FM ، MW و SW”. حالت FM (تعدیل فرکانس) یک روش تعدیل را توصیف می کند در حالی که MW (موج متوسط) طول موج را توصیف می کند. اما فعلاً FM را فراموش کنید (در مقاله ای دیگر به آن می پردازیم) ، و بگذارید ابتدا در مورد MW ، SW و AM بحث کنیم.

موج متوسط ​​(MW) گروهی از فرکانس های رادیویی است که از 530 کیلوهرتز تا 1700 کیلوهرتز گسترش می یابد. از سوی دیگر ، موج کوتاه یا SW فراتر از آن و تا حدود 30 مگاهرتز گسترش می یابد. رابطه بین طول موج و فرکانس به عنوان طول موج = 300/فرکانس (مگاهرتز) توصیف شده است. بنابراین فرکانس 1000 کیلوهرتز دارای طول موج 300 متر است. و باند پخش 49 متری SW دارای فرکانس 300/49 = 6.1 مگاهرتز است.

MW و SW گروههای اصلی رادیویی پخش کننده تا قبل ظهور FM بودند. اما آنها همچنان محبوب هستند زیرا فضای کانال بیشتری نسبت به ایستگاه های FM دارند و پوشش راه دور را بهتر ارائه می دهند به ویژه در شب و ساخت این گیرنده ها نیز راحت تر است.

ایستگاه های رادیویی در نوارهای MW و SW داده های خود را با استفاده از مدولاسیون دامنه (AM) منتقل می کنند. این بدان معناست که سیگنال رادیویی فرستنده (یا حامل) با موسیقی یا محتوای گفتار به گونه ای تنظیم می شود که دامنه حامل در ارتباط با گفتار یا موسیقی ورودی متفاوت باشد. AM همچنین در تمام رادیوهای هواپیما از 108 تا 136 مگاهرتز استفاده می شود.

رادیو ها چگونه کار می کنند؟

برای شروع این بخش خوب است مجموعه کریستال (Crystal Set) را توضیح دهیم.

در بالا یک مجموعه کریستال ساده نشان داده شده است. دیود به طور ایده آل از نوع ژرمانیوم است ، مانند OA81 ، زیرا دارای افت ولتاژ پایین تر است. اما میتوانید از هر نوع دیودی استفاده کنید. LS باید یک دستگاه با امپدانس بالا مثل هدفون 2000 اهم یا یک هدفون بلوری کریستالی باشد. C2 یک خازن متغیر در حدود 300 یا حتی 500 پیکو فاراد است. L1 یک سیم پیچ روی یک میله فریتی در حدود 50 تا 60 دور است.  این مدار بدون باتری کار میکند و میتوانید ساعت ها به چیزی که پخش میشود گوش کنید.

مدار به شرح زیر عمل می کند:

وقتی راکتانس (مانند مقاومت AC) خازن C2 با راکتانس سیم پیچ L1 یکسان باشد ، رزونانس در فرکانس f = 1/2π√ (LC) رخ می دهد. اگر آنها موازی باشند (مانند مدار ما) ، امپدانس ترکیبی بسیار زیاد است ، و اگر آنها به صورت سری باشند ، رزونانس رخ می دهد اما امپدانس ترکیبی بسیار کم است. این افزایش انتخاب پذیری ، مدار را قادر می سازد تا با ایستگاه موردنظر خود تنظیم شود. اگر گزینش پذیری پایین باشد ، همزمان ایستگاه های همسایه را هم می شنوید. (C1 یک خازن کوچک است.) دیود D1 مدولاسیون را اصلاح و بازیابی می کند و خازن C3 قسمت رادیو (RF) را دور می زند و صدای مدوله شده اصلی را باقی می گذارد. با تغییر ظرفیت C2 ، نقطه تشدید می تواند در سراسر باند MW متفاوت باشد.

به عنوان مثال ، اگر L 300uH و C 100pF بود فرکانس میشود: F = 1/2π√ (300*10-6*100*10-12) = 919kHz

مدارهای نمونه موج AM

مدار زیر اساساً همان کریستال بالا است فقط برخی از تقویت کننده های صوتی به جای بلندگو به آن اضافه شده است. همچنین ، LM386 تقویت و درایو کافی را برای تغذیه بلندگوی کوچک به جای هدفون فراهم می کند. C5 و C9 بهره کلی را تنظیم می کنند ، R3 و C10 با ایجاد بار شناخته شده در فرکانس های بالاتر از صدا ، از ناپایداری ناخواسته LM386 جلوگیری می کند. اولین ترانزیستور امپدانس نسبتاً بالایی را برای مدار تنظیم شده ایجاد می کند که انتخاب پذیری خوبی را ارائه می دهد. اگر به نظر شما بهره زیاد است ، می توانید C5 را حذف کنید.

قبل از ظهور IC های کاربردی آسان مانند LM386 ، گیرنده ها از طرح هایی با استفاده از اجزای مختلف ساخته می شدند. یک انتخاب محبوب، گیرنده احیا کننده regenerative receiver بود که در زیر نشان داده شده است. تصحیح سیگنال AM در داخل Q2 انجام می شود و R3 ، C3 اجزای RF باقی مانده را حذف می کند. برخی از سیگنالهای تغییر شکل یافته به عنوان بازخورد مثبت از طریق R4 به L1 از طریق کنترل بازسازی R6 بازگردانده می شوند. این امر باعث شروع نوسان می شود. ایده اصلی مدار این است که R6 را به نقطه ای تنظیم کنیم که نوسان در آن نباشد. R5 بازخورد منفی ایجاد می کند که کیفیت صدا را بهبود می بخشد.

C5 و L1 مدار تنظیم شده هستند و L1 نیز 60 دور در یک میله فریت 1 سانتی متری (حدود 300uH) با 5 اضافه می کند.

ساخت گیرنده AM می تواند آسان باشد و لذت گوش دادن بسیار لذت بخشی را به همراه دارد. تمام مدارهای فوق ساخته و آزمایش شده و بسیار خوب کار می کنند.

و در اینجا یک نکته کوچک وجود دارد ، اگر نمی توانید از یک خازن متغیر استفاده کنید ، می توانید با چسباندن فویل آلومینیوم به دو ورق کاغذ A4 و اتصال آنها به گیره ، یکی تهیه کنید. کشیدن یک ورق روی ورق دیگر باعث می شود تا درب متغیر باشد به شرطی که تماس الکتریکی نداشته باشند.