반사수신기

Reflex receiver
1914년 Schloemilch와 Von Bronk 특허의 반사 수신기.[1] 단일 3극 진공관은 무선 신호를 증폭시킨 다음, 검출기에서 추출한 오디오 변조 신호도 증폭시킨다.

반사형 라디오 수신기(reflectional receiver)는 고주파 라디오 신호(RF)와 저주파 오디오(사운드) 신호(AF)를 증폭하는 데 동일한 앰프를 사용하는 라디오 수신기 설계다.[2][3][4] 1914년 독일의 과학자 빌헬름 슐로이밀치와 오토 폰 브론크에 의해 처음 발명되었고,[1] 1917년 마리우스 라투르와[5][3][6] 윌리엄 H. 프리에스에 의해 재발견되어 여러 개의 관으로 확장되었다.[3] 안테나와 튜닝된 회로에서 나오는 무선 신호는 증폭기를 통과하며, 검출기에서 분절되어 무선 반송파로부터 오디오 신호를 추출하고, 결과 오디오 신호는 이어폰이나 확성기에 적용되기 전에 오디오 증폭을 위해 동일한 앰프를 통해 다시 통과한다. 앰프를 "이중 듀티"에 사용하는 이유는 회로에 필요한 활성 장치, 진공관 또는 트랜지스터의 수를 줄여 비용을 절감하기 위해서였다. 경제적인 반사 회로는 1920년대에 값싼 진공관 라디오에서 사용되었고, 1930년대에 간단한 휴대용 튜브 라디오에서 다시 부활되었다.[7]

작동 방식

Block diagram of a reflex radio receiver
단순 단일 튜브 반사 라디오 수신기의 블록 다이어그램

블록 다이어그램은 단순 반사 수신기의 일반적인 형태를 보여준다. 수신기는 튜닝된 무선 주파수(TRF) 수신기의 기능을 한다. 튜닝된 회로(밴드패스 필터)에서 나오는 무선 주파수(RF) 신호가 증폭된 다음 하이패스 필터를 통과해 디모듈레이터로 전달되며, 이 필터는 반송파에서 오디오 주파수(AF)(변조) 신호를 추출한다. 오디오 신호는 앰프의 입력에 다시 추가되어 다시 증폭된다. 앰프의 출력에서 오디오는 로우패스 필터에 의해 RF 신호와 분리되어 이어폰에 적용된다. 앰프는 단일 단계 또는 다중 단계일 수 있다. 각 활성 소자(튜브 또는 트랜지스터)를 이용해 신호를 두 번 증폭하기 때문에 반사 회로가 활성 소자의 두 배가 되는 일반 수신기와 맞먹는 것을 알 수 있다.

반사 수신기는 동일한 신호가 앰프의 출력에서 입력으로 피드백되는 재생 수신기와 혼동하지 않아야 한다. 반사 회로에서는 증폭기 입력에 추가되는 것은 디모듈레이터에 의해 추출된 오디오일 뿐이므로, 동시에 앰프를 통과하는 다른 주파수에서 두 개의 개별 신호가 존재한다.

RF와 AF 전류라는 두 신호가 간섭 없이 앰프를 동시에 통과할 수 있는 이유는 앰프가 선형이기 때문에 중첩 원리가 작용하기 때문이다. 두 신호는 주파수가 다르기 때문에 주파수 선택 필터를 사용해 출력에서 분리할 수 있다. 따라서 회로의 적절한 기능은 전달 곡선의 선형 영역에서 작동하는 증폭기에 의존한다. 앰프가 상당히 비선형적인 경우, 상호변조 왜곡이 발생하고 오디오 신호가 RF 신호를 변조하여 오디오 피드백이 발생하여 이어폰에서 비명을 지를 수 있다. 앰프 출력에서 입력까지 오디오 리턴 회로가 존재하여 반사 회로가 그러한 기생 진동 문제에 취약하게 되었다.

적용들

1920년대에 반사 회로의 가장 일반적인 적용은 값싼 단일 튜브 수신기에 있었는데, 많은 소비자들은 진공 튜브를 하나 이상 살 여유가 없었고 반사 회로가 하나의 튜브에서 가장 많이 얻어졌기 때문에, 그것은 2-튜브 세트와 맞먹는 것이었다. 이 기간 동안 서모듈레이터는 보통 카보룬덤 포인트 접촉 다이오드였지만, 때로는 진공관 격자-레크 검출기였다. 그러나 TRF와 슈퍼히터오디네 같은 멀티튜브 수신기도 앰프 단계 중 일부에서 "반복"된 상태로 만들어졌다.

반사 원리는 1930년대부터[8] 1950년대 초까지 콤팩트 슈퍼히터오디네 라디오 수신기에 사용되었다. [9]중간 주파수 증폭기 단계 또한 반사 배열을 이용한 최초의 오디오 주파수 단계였다. 그러한 배치는 4튜브 라디오에서 5개의 튜브가 있는 것과 유사한 성능을 제공했다. 적어도 한 종류의 튜브는 이러한 종류의 수신기 설계를 위해 특별히 설계되었다.[10]

예

1920년대 초반부터 가장 일반적인 반사 회로 중 하나인 단일 튜브 반사 AM 수신기

다이어그램(오른쪽)은 1920년대 초의 가장 일반적인 단일 튜브 반사 회로 중 하나를 보여준다. RF 1단계와 오디오 증폭 1단계의 TRF 수신기로 기능했다. 안테나에서 나오는 무선 주파수(RF) 신호는 대역 통과 필터 C1, L1, L2, C를2 통과하며 직접 가열된 3극장 V의1 그리드에 적용된다. 콘덴서 C는6 오디오 변압기 권선 T 주변의2 RF 신호를 우회하여 이를 차단한다. 튜브의 플레이트에서 증폭된 신호는 RF 변압기3 L, L에4 인가되며, C는3 헤드폰 코일 주위의 RF 신호를 우회한다. 입력 주파수에 맞춰 튜닝된 보조 L4, C는5 플레이트 회로의 오디오 신호가 검출기에 도달하지 못하도록 차단할 뿐만 아니라 두 번째 대역 통과 필터의 역할을 한다. 카보룬드 포인트 접점형이었던 반도체 다이오드 D에 의해 출력이 수정된다.

RF 신호에서 다이오드에 의해 추출된 오디오 신호는 오디오 변압기 T1, 즉2 강철 코어가 그리드 회로에 다시 결합되어 RF가 그리드 회로에 다시 들어가 피드백을 유발하는 것을 방지하는 초크 역할을 한다. 콘덴서 C는4 다이오드의 RF 펄스를 차단하여 피드백에 대한 보호를 더 많이 제공하지만, 변압기의 권선 T는1 일반적으로 기생 캐패시턴스가 충분하기 때문에 일반적으로 필요하지 않다. 오디오 신호는 튜브의 그리드에 적용되어 증폭된다. 플레이트에서 증폭된 오디오 신호는 낮은 인덕턴스 RF 1차 권선 L을3 쉽게 통과하며 이어폰 T에 적용된다. Rhostat R은1 필라멘트 전류를 제어했고, 이러한 초기 세트에서는 볼륨 컨트롤로 사용되었다.

참조

  1. ^ a b 미국 특허 번호 1087892, 빌헬름 슐로이밀치 및 오토 폰 브론크 1913년 3월 14일, 1914년 2월 17일 허가.
  2. ^ Lee, Thomas H. (2004). The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, 2nd Ed. UK: Cambridge University Press. pp. 15–18. ISBN 0521835399.
  3. ^ a b c McNicol, Donald (1946). Radio's Conquest of Space. Murray Hill Books. pp. 283–284.
  4. ^ Langford-Smith, F. (1953). Radiotron Designer's Handbook, 4th Ed (PDF). Wireless Press for RCA. pp. 1140–1141.
  5. ^ 1917년 12월 28일 제출된 미국 특허 번호 1405523, 마리우스 라투르 오디오온 또는 램프 릴레이 또는 증폭 장치, 1922년 2월 7일 허가
  6. ^ Grimes, David (May 1924). "The Story of Reflex and Radio Frequency" (PDF). Radio in the Home. 2 (12): 9–10. Retrieved January 24, 2016.
  7. ^ "Reflexing Today: Operating economy with the newer tubes" (PDF). Radio World. New York: Hennessey Radio Publications Co. 23 (17): 3. July 8, 1933. Retrieved January 16, 2016.
  8. ^ "556 Radio Stromberg-Carlson Australasia Pty. Ltd. Sydney, bu". www.radiomuseum.org. Retrieved 2021-01-14.
  9. ^ "11-29 Reflex Radio Kriesler Radio Company; Newtown Sydney, b". www.radiomuseum.org. Retrieved 2019-04-07.
  10. ^ "6AD8, Tube 6AD8; Röhre 6AD8 ID21843, Double Diode-Pentode". www.radiomuseum.org. Retrieved 2020-03-10.

외부 링크