12 Основные характеристики регенеративных резонансных усилителей
Регенеративный радиоприёмник (регенератор) — радиоприёмник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно прямого усиления, но известны и супергетеродины с регенерацией как в УРЧ, так и в УПЧ.
Отличается от приёмников прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), пониженной устойчивостью работы.
Достоинства:
Высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приёмниками прямого усиления и простыми супергетеродинами.
Простота и дешевизна
Низкое потребление энергии
Отсутствие побочных каналов приёма и самопоражённых частот
Недостатки:
Излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности)
Высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой стабильности
Требует от оператора знания принципа работы
Теоретические основы
Эффективность регенеративного радиоприёмника основана на увеличении добротности колебательного контура, осуществляющего основную частотную селекцию и настроенного на несущую частоту в спектре АМ сигнала. Относительное повышение уровня несущей вызывает эффект подавления слабых сигналов, расстроенных по частоте[2] (аналогично синхронному детектированию), что улучшает реальную избирательность.
Добротность
(
) колебательного
контура повышается
путём компенсации части потерь за счёт
энергии усилителя, то есть введения
положительной обратной связи.
Добротность
= резонансное сопротивление / сопротивление
потерь, то есть 
Положительная
обратная связь, компенсируя часть
потерь, вносит некоторое отрицательное
сопротивление: 
Коэффициент
регенерации: 
Отсюда
видно, что при увеличении обратной связи
коэффициент регенерации 
и
добротность могут стремиться к
бесконечности, но их практический рост
ограничен стабильностью параметров
схемы — если изменение коэффициента
усиления будет больше 
,
то регенератор либо сорвётся в генерацию
(если усиление выросло), либо потеряет
половину чувствительности и избирательности
(если усиление упало).
Для улучшения стабильности и достижения плавности управления вблизи порога генерации, регенератор должен иметь отрицательную обратную связь по уровню сигнала или АРУ. В приведённой схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от англ. grid leak — утечка сетки) — сигнал детектируется диодом состоящим из сетки и катода лампы, и выделяется на резисторе R1. Переменная составляющая усиливается и звучит в наушниках, а постоянная подзапирает лампу и снижает её усиление.
Без такой АРУ управление обратной связью будет очень «острым», и если регенератор сорвётся в генерацию, то размах колебаний будет ограничен только источником питания, а остановить его можно будет только намного уменьшив обратную связь (явление гистерезиса). Такой усилитель не годится для использования как регенератор.
13
14 Параметрические диоды. Одноконтурные и двухконтурные ппу.
Параметрическими называют диоды, предназначенные для работы в т.н.параметрических усилителях— одной из разновидностей резонансныхрегенеративных усилителей. Эффект усиления в параметрических усилителях возникает в результате параметрического изменения (накачки) нелинейной емкостиp-n-перехода диода и проявления у него отрицательного динамического сопротивления. Таким образом, эти диоды являются разновидностью варикапов.
В основе работы параметрических усилителей лежит физический эффект, описываемыйуравнениями Мэнли-Роу. Он заключается в том, что при подаче на нелинейную емкость сигналов с двумя различными частотами часть мощности одного из сигналов (сигнала накачки) можно перенаправить для увеличения мощности другого сигнала (или мощности сигнала суммарной/разностной частоты). В качестве элемента содержащего нелинейную емкость выступает параметрический диод.
Работа параметрического диода может происходить во всей линейной области обратной ветви ВАХ (см. рис. 2.8‑3). Начальное напряжение смещения (Uсм) задает рабочую точку в середине этой области. Наибольшее распространение в настоящее время получили параметрические диоды из арсенида галлия спереходом Шоттки.
Важным для работы усилителя является режим накачки параметрического диода. В зависимости от соотношения между сопротивлениемp-n-перехода диода и сопротивлением резонатора в цепи накачки может использоватьсянакачка напряжениемилинакачка током. В последнее время преобладающим стал режим токовой накачки, когда обеспечивается подача на диод синусоидального тока. Этот режим позволяет достичь большей глубины модуляции емкости и стабильности усилителя.
К основным специальным параметрам параметрических диодов относят: постоянную времени(τ) икритическую частоту(fкр).
Резонансные усилители – усилители радиочастоты (УРЧ) радиоприемников – это каскады, усиливающие принятый антенной сигнал. В УРЧ сигнал усиливается по напряжению или мощности, без существенных изменений спектра сигнала. Как правило, УРЧ содержат один-два каскада усиления. Большее число каскадов усложняет настройку и снижает устойчивость работы УРЧ.
Резонансные усилители – усилители промежуточной частоты (УПЧ) применяется в радиоприёмных и радиопередающих устройствах, измерительных приборах и т.д. УПЧ обычно состоят из нескольких каскадов, т.е. являются многокаскадными. Например, УПЧ радиовещательных приемников содержат два-три каскада, а УПЧ радиолокационных – до десяти.
Промежуточная частота (ПЧ) fПР – это частота, в которую преобразуется частота сигнала на промежуточном этапе его обработки в радиоэлектронном устройстве – приёмнике, передатчике и т.д.
Промежуточная частота fПР в супергетеродинном радиоприёмнике – это частота, образуемая смешиванием частоты входного сигнала fС, принятого антенной и усиленного УРЧ, с частотой гетеродина fГ, генерируемой маломощным генератором – гетеродином, и равная разности этих частот fПР = fС – fГ.
Благодаря применению УПЧ достигается полная развязка между каскадами усиления в многокаскадных усилителях. Без применения УПЧ даже слабые наводки, вызвали бы самовозбуждение колебаний, сделав невозможной работу многокаскадного усилителя на ВЧ или СВЧ.
В зависимости от вида резонансной цепи резонансные усилители подразделяются на одноконтурные, двухконтурные, многоконтурные, усилители с пьезоэлектрическими или электромеханическими фильтрами, усилители с резонансными линиями и объемными резонаторами.
По способу настройки контуров различают резонансные усилители с постоянной настройкой и с переменной настройкой, в которых перестройка контуров производится изменением емкости.
В резонансных усилителях с постоянной настройкой используются резонансные системы, состоящие из двух, трех и более контуров или избирательные элементы, имеющие почти прямоугольную АЧХ.