27. Классификация пч. Предъявляемые требования.

Классификация ПЧ

По виду входного (преобразуемого) сигнала U_с(t) различают индивидуальные и групповые ПЧ.

По характеру сопротивления ПЭ – резистивные (с нелинейной ВАХ) и реактивные (как правило емкостные).

По типу ПЭ различают – транзисторные (активные) и диодные (пассивные) ПЧ.

По способу включения ПЭ – однотактные, двухтактные (балансные), кольцевые (двойные балансные).

По конструкции ПЭ – дискретные и интегральные ПЧ.

Предъявляемые требования

1. Обеспечение максимально возможного коэффициента преобразования (передачи) по мощности К_{пр. м} и напряжению К_{пр. н} , определяется по формулам

К_{пр. м}=P₃/P₁ ; К_{пр. н}=U₃/U₁ , (1.1)

где P₃ и U₃ – мощность и действующее напряжение преобразованного сигнала на частоте f_г+F_с или f_г-F_с (рис. 2, а, в), P₁ и U₁ – то же для входного сигнала на частоте F_с.

Часто оценивают затухание преобразования по мощности а_пр.м и напряжению а_пр.н в децибелах:

а_пр.м=10lg(P₁/P₃); а_пр.н=20lg(U₁/U₃)=а_пр.м - 10lg(Rвх/Rн),

где Rвх – входное сопротивление (со стороны зажимов 1-1) ПЧ на частоте F_с , Rн – сопротивление нагрузки, подключаемое к ПЧ со стороны зажимов 3-3 (рис. ). Если Rвх=Rн, то

а_пр.м=а_пр.н=p₁-p₃=10lg(P₃/P_эт)-10lg(P₁/P_эт),

где p₁ и p₃ – уровни мощности сигнала на входе и выходе ПЧ в дБм.

2. Обеспечение максимально возможного подавления побочных продуктов преобразования, оценивается коэффициентом подавления по мощности К_{под. м} и напряжению К_{под. н}:

К_{под. м}=P₃^(kn)/P₃; К_{под. н}= U₃^(kn)/U₃ , (1.2)

где P₃^(kn), U₃^(kn) – мощность или напряжение побочного продукта на частоте kf_г±nF_с , k1, n1, выделяющиеся на выходе ПЧ (рис. 2, б).

3. Обеспечение равномерности требуемой ЧХ затухания преобразования а_пр при изменении частоты сигнала в пределах F_с  [F_{с. н} , F_{с. в}]. В идеальном случае а_пр=(F_с)=const (рис. 3, а – пунктирная прямая). Реально указывают определённое поле допуска для изменения а_пр=(F_с).

4. Обеспечение требуемой линейности АХ ПЧ, оценивается функцией p₃=(p₁) (рис. 3, б). В пределах заданного динамического диапазона p_1max…p_1min угол наклона АХ должен быть равен 45°.

Коэффициент нелинейных искажений ПЧ определяется в виде

K_{г. пр. n}=U₃⁽ⁿ⁾/U₃. (1.3)

где U₃⁽ⁿ⁾ – амплитуда (действующее значение) напряжения на частоте f_г±nF_с, n>1, а U₃ – напряжение основного продукта преобразования на частоте f_г±F_с .

Нижняя граница p_1min (p_3min) характеризует допустимое ухудшение отношения сигнал/шум на выходе ПЧ, определяемая величиной помехозащищённости А_{3.ш. min}= p_3min - p_3ш , где p_3ш – уровень собственных шумов, измеренный на выходе ПЧ при отсутствии полезного сигнала U_с(t). Как правило,

А_{3.ш. min}=20дБ.

Подавление побочных продуктов преобразования и равномерность ЧХ затухания определяются параметрами фильтра и схемным построением ПЧ.

Затухание преобразования и линейность АХ определяются схемным выполнением ПЧ, видом нелинейного ПЭ и напряжением гетеродина U_г(t).