Frekans osilatörünü yendi - Beat frequency oscillator

Eklenti 455 kHz ev yapımı BFO kartı

Bir radyo alıcısında , bir vuruş frekansı osilatörü veya BFO , onları duyulabilir hale getirmek için Mors kodu radyo-telgraf ( CW ) yayınlarından bir ses frekansı sinyali oluşturmak için kullanılan özel bir osilatördür . BFO'dan gelen sinyal , hoparlörde bir ton olarak duyulan bir heterodin veya vuruş frekansı oluşturmak için alınan sinyalle karıştırılır . BFO'lar aynı zamanda tek yan bant (SSB) sinyallerini demodüle etmek için de kullanılır , bu da vericide bastırılan taşıyıcıyı esasen geri yükleyerek onları anlaşılır hale getirir . BFO'lar bazen iletişim alıcılarına dahil edilir kısa dalga dinleyicileri için tasarlanmış ; neredeyse her zaman , genellikle CW ve SSB sinyallerini alan amatör radyo iletişim alıcılarında bulunurlar .

Vuruş frekansı osilatörü 1901'de Kanadalı mühendis Reginald Fessenden tarafından icat edildi . Onun "heterodin" alıcı dediği şey, heterodin ilkesinin ilk uygulamasıydı .

Genel Bakış

Olarak sürekli dalga (CW) radyo iletimi, aynı zamanda adı telgraf veya (W / T) telsiz telgraf veya -kapalı gösterilen anahtarlama tarafından belirlenen , Uluslararası Telekomünikasyon Birliği olarak emisyon türü A1A , bilgi darbeleri ile iletilir modüle edilmemiş bir radyo taşıyıcı dalgası olan yazım Mors alfabesinde kısa mesajlar . "Noktalar" ve "çizgiler" veya "kesikler" ve "dahler" olarak adlandırılan farklı uzunluktaki taşıyıcı darbeleri, operatör tarafından telgraf anahtarı adı verilen bir anahtar kullanılarak vericiyi hızlı bir şekilde açıp kapatarak üretilir . İlk iletim türü, kıvılcım saniyede 1000 kez ateşlendiğinden (telgraf tuşuna basıldığında) kıvılcım kullanılarak üretildi. Ortaya çıkan sönümlenmiş dalgalar (ITU Sınıf B), kıvılcım oranı tonu olarak bir diyot detektörü ve bir kulak telefonu kullanan temel bir kristal sette alınabilir. Sadece sürekli radyo frekansı taşıyıcı akışları oluşturabilen tüp vericilerin piyasaya sürülmesiyle bir BFO gerekliydi. Alternatif, taşıyıcıyı 800 Hz civarında bir ses tonuyla modüle etmek ve modüle edilmiş taşıyıcıyı, alıcıda temel diyot dedektörünün kullanımına izin verecek şekilde anahtarlamaktı, bu yöntem, orta frekanslı (MF) deniz iletişimi için 2000'e kadar (emisyon tipi A2A) kullanılır. . Tüp kullanarak radyo iletimi, denizde kıvılcım vericilerin yerini 1920'den itibaren almaya başladı, ancak 1950'den önce tamamen ortadan kaldırılmadı.

Taşıyıcının darbeleri ses modülasyonuna sahip olmadığından , bir AM radyo alıcısı tarafından alınan bir CW sinyali basitçe "tıklamalar" gibi ses çıkarır. Bazen, taşıyıcı darbeleri alıcıdaki normal statik atmosferik "tıslamayı" engellemek için yeterince güçlü olduğunda, CW sinyalleri sessizliğin "darbeleri" olarak bir BFO olmadan duyulabilir. Ancak bu güvenilir bir alım yöntemi değildi </ref> Taşıyıcı darbelerini alıcıda duyulabilir hale getirmek için bir vuruş frekansı osilatörü kullanılır. BFO, alıcının ara frekansı f IF'den ofset olan bir f BFO frekansında sabit bir sinüs dalgası üreten bir radyo frekansı elektronik osilatörüdür . Bu sinyal, alıcının ikinci detektöründen ( demodülatör ) önce IF ile karıştırılır . Detektörde iki frekans toplanır ve çıkarılır ve ses aralığında bir vuruş frekansı ( heterodin ) aralarındaki farkla sonuçlanır: f ses = | f EĞER - f BFO | alıcının hoparlöründe bir ton gibi ses çıkarır. Taşıyıcının darbeleri sırasında, vuruş frekansı üretilirken, darbeler arasında taşıyıcı olmadığından ton üretilmez. Böylece BFO, hoparlörde farklı uzunluktaki "bip" sesleri gibi ses çıkararak Mors kodu sinyalinin "noktalarını" ve "kısa çizgilerini" duyulabilir hale getirir. Mors kodunu bilen bir dinleyici, kısa mesajı almak için bu sinyalin kodunu çözebilir.

1910'lar-1920'lerde erken ayarlanmış radyo frekansı (TRF) alıcılarında kullanılan ilk BFO'lar, istasyonun taşıyıcı frekansı ile çırptı . Radyo farklı bir istasyon frekansına her ayarlandığında, BFO frekansının da değiştirilmesi gerekiyordu, bu nedenle BFO osilatörünün, alıcının kapladığı tüm frekans bandı boyunca ayarlanabilmesi gerekiyordu.

Bir süperheterodin alıcıda, farklı istasyonların farklı frekanslarının tümü , karıştırıcı tarafından aynı ara frekansa (IF) çevrildiğinden, IF ile atan modern BFO'ların yalnızca sabit bir frekansa ihtiyacı vardır. AM veya FM gibi diğer sinyal türlerini alırken, gerekmediğinde BFO'yu kapatmak için bir anahtar olabilir . Ayrıca ön panelde BFO frekansını ayarlamak, tonu operatörün tercihine uyacak şekilde küçük bir aralıkta değiştirmek için genellikle bir düğme bulunur.

Misal

Bunlara sahip olmayan alıcılar için ayrı BFO osilatörleri üretildi; bir Rohde und Schwarz STI4032, 1944.
Bir BFO'nun ilk kaba örneklerinden biri olan Goldschmidt ton çarkı . Vakumlu tüp osilatörleri icat edilmeden önce , ilk CW alıcıları, gelen radyo sinyaliyle atacak bir radyo frekansı sinyali oluşturmak için bir akımı kesmek için bir motor tarafından yüksek hızda döndürülen, çevresinde elektrik kontakları olan bir tekerlek kullandılar. Bu örnek, 1917'de New Jersey'deki Tuckerton transatlantik alıcı istasyonunda 40 kHz'lik bir sinyal oluşturdu.

Bir alıcı bir Mors kodu sinyaline ayarlanmıştır ve alıcının ara frekansı ( IF ) f IF = 45000 Hz'dir. Bu, dits ve dah'lerin duyulamayan 45000 Hz'lik bir sinyalin darbeleri haline geldiği anlamına gelir.

Bunları duyulabilir hale getirmek için, frekansın ses aralığına kaydırılması gerekir, örneğin f ses = 1000 Hz. Bunu başarmak için, istenen BFO frekansı f BFO = 44000 veya 46000 Hz'dir.

F IF frekansındaki sinyal , alıcının dedektör aşamasında BFO frekansı ile karıştırıldığında , bu iki başka frekans veya heterodin oluşturur : | f IF - f BFO |, ve | f EĞER + f BFO |. Fark frekansı , f ses = | f EĞER - f BFO | = 1000 Hz, vuruş frekansı olarak da bilinir .

Diğeri, toplam frekansı , ( + F bfo ise F ) = 89000 veya 91000 Hz, gereksizdir. Bu kadar yüksek bir frekansta titreyemeyen radyonun hoparlörü gibi alçak geçiren bir filtre ile çıkarılabilir .

f BFO = 44000 veya 46000 Hz, istenen 1000 Hz vuruş frekansını üretir ve her ikisi de kullanılabilir.

Dinleyici, BFO frekansını 44000 (veya 46000) Hz civarında değiştirerek, çıkış ses frekansını değiştirebilir; bu, vericinin ve alıcının ayarlanması arasındaki küçük farklılıkları düzeltmek için kullanışlıdır, özellikle tek yan bantlı (SSB) sesi ayarlarken kullanışlıdır . BFO tarafından üretilen dalga formu , alıcının mikser aşamasında IF sinyaline karşı atar . Yerel osilatörün veya vuruş frekansı osilatörünün herhangi bir kayması, alınan sesin perdesini etkileyeceğinden, kararlı osilatörler kullanılır.

Tek yan bant alımı için, BFO frekansı, hangi yan bantın kullanıldığına bağlı olarak alıcının ara frekansının üstünde veya altında ayarlanır.

Diğer kullanımlar

Vuruş frekansı osilatörünün başka bir biçimi, ayarlanabilir bir ses frekansı sinyal oluşturucu olarak kullanılır. Sabit, kristal kontrollü bir osilatörden gelen sinyal, ayarlanabilir bir osilatörden gelen sinyal ile karıştırılır; ses aralığındaki fark güçlendirilir ve sinyal oluşturucunun çıkışı olarak gönderilir. İstenilen ses frekansından daha yüksek kristal ve ayarlanabilir frekanslar kullanılarak, değişken osilatörde küçük bir ayarlama için geniş bir ayar aralığı elde edilebilir. Vuruş frekansı osilatörü düşük distorsiyonlu bir çıktı üretebilmesine rağmen, iki osilatörün sabit bir çıkış frekansı sağlamak için çok kararlı olması gerekir.

Referanslar

  1. ^ a b Larry Wolfgang, Charles Hutchinson (ed), The ARRL Handbook for Radio Amateurs Sixty Eighth Edition , ARRL, ISBN   978-0872591684 -9, sayfalar 12-29,12-30
  2. ^ Paul Horowitz, Winfield Hill "The Art of Electronics 2nd Ed." Cambridge University Press 1989 ISBN   0-521-37095-7 , sayfa 898
  3. ^ EG Lapham, An Improved Audio Frequency Generator RP367 , Bureau of Standards Journal of Research Cilt 7 , Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Standartlar Bürosu, 1932 sayfa 691 ff
  4. ^ Frank Spitzer, Barry Howarth, Modern Enstrümantasyon İlkeleri , Holt, Rinehart ve Winston, 1972, ISBN   0-03-080208-3 , sayfa 98

daha fazla okuma