3. Описание макета

Работа выполняется на макете преобразователя частоты, принципиальная схема которого изображена на рис. 1

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя частоты

Гетеродин и смеситель собраны на интегральных микросхемах 2УС281. Входной сигнал подается на базу смесителя, а напряжение гетеродина подается в цепь эмиттера. Нагрузкой смесителя является система связанных контуров L1C8 и L5C9 настроенных на частоту кГц. Цепочка C11, R12 имитирует входную проводимость следующего каскада. Она подключается с помощью переключателя S2 к нагрузке смесителя. Частота гетеродина устанавливается с помощью конденсатора переменной емкости _C14. Положение ротора конденсатора меняется ручкой, выведенной на правую боковую стенку макета. Амплитуда гетеродина регулируется потенциометром _R10.

4. Краткие сведения из теории преобразования

4.1. Назначение и принципы работы преобразователей частоты

Преобразователи частоты (ПЧ) предназначены для переноса спектра сигнала из одной области радиочастотного диапазона в другую. Перенос спектра должен происходить без искажений параметров модуляции сигнала.

Преобразование частоты сигнала можно получить при подаче принятого сигнала на активный элемент радиотехнического устройства (транзистор, диод, микросхему, варикап), параметры которого периодически изменяются во времени с частотой, отличной от частоты принимаемого сигнала. Для примера рассмотрим транзисторный ПЧ. Как известно, приращение коллекторного тока транзистора может быть представлено формулой

(1)

где - крутизна проходной характеристики транзистора;

- изменение напряжения между базой и эмиттером транзистора;

Пусть

(2)

Если периодически изменять во времени крутизну характеристики транзистора с частотой , т.е. полагать

(3)

то. как следует из выражения (1), ток коллектора будет содержать составляющие с разностной и суммарной частотами гетеродина и входного сигнала

(4)

Подсоединив к коллектору селективный фильтр, настроенный на одну из этих частот, получим на нем напряжение сигнала с новой частотой, называемой промежуточной.

Изменение крутизны характеристики активного элемента можно осуществить, если подать на него напряжение от автономного генератора величиной десятые доли - единицы вольт.

В общем случае функциональная схема преобразователя состоит из двух устройств: смесителя и гетеродина. Смеситель - это устройство, содержащее нелинейный преобразующий элемент, в качестве которого часто применяется такой активный элемент, как транзистор. Гетеродин -это маломощный автономный генератор, вырабатывающий гармоническое напряжение с частотой . Под воздействием этого напряжения осуществляется изменение параметров преобразующего элемента. Напряжение промежуточной частоты выделяется полосовым фильтром.

Преобразователи, у которых изменяется крутизна характеристики активного элемента, называются режимными. Преобразователи могут иметь в качестве преобразующего элемента и реактивное сопротивление (емкость или индуктивность), изменяющееся во времени. Такие преобразователи относятся к классу параметрических преобразователей.