19. Выбор связи из условия согласования

При построении входной цепи в диапазоне умеренно высоких частот целесообразно обеспечить максимальную избирательность до первого усилительного каскада. В связи с этим возникает задача выбора коэффициентов связи контура с антенной m и нагрузкой n из условия допустимого расширения полосы пропускания кон­структивно выполнимого колебательного контура.

Для резонансного ко­эффициента передачи

видно, что коэффициент связи контура с антенной m оказывает на величину K₀ двоякое влияние. При уменьшении значения ко­эффициента m падает доля энергии, передаваемой от антенны в контур (числитель выражения), но одновременно контур меньше шунтируется проводимостью антенной цепи G_АЦ (знаменатель вы­ражения). Аналогично влияние коэффициента связи контура с нагрузкой n.

Введем обозначение для допустимого расширения полосы про­пускания нагруженного колебательного контура:

где П_к и Q_K — соответственно полоса пропускания и добротность ненагруженного контура.

Таким образом, согласование контура с ненастроенной антен­ной и нагрузкой для передачи максимально возможной мощнос­ти (энергии) от источника сигнала в нагрузку обеспечивается при выполнении условия

m²G_АЦ + G_K/2 = n²G_К +G_K/ 2 = G_ЭKB/2.

При оптимальном согласовании относительные вклады антен­ной цепи m²G_АЦ и нагрузки n²G_H в расширение полосы пропускания (ухудшение избирательности) должны быть одинаковыми. При этом резонансный коэффициент передачи

При отклонении в два раза коэффициента связи от своего опти­мального значения резонансный коэффициент передачи входной цепи уменьшается не более чем на 20 % от своего максимального значения. Таким образом, для максимальной передачи мощности от источника сигнала в нагрузку не требуется высокой точности согласования контура с ненастроенной антенной и нагрузкой.

В то же время при отклонении в два раза коэффициента связи от своего оптимального значения эквивалентное затухание (доб­ротность) изменяется в 4 раза. Это означает, что если в режиме согласования полоса пропускания входной цепи получается из­лишне большой, а избирательность недостаточной, то без замет­ного уменьшения резонансного коэффициента передачи напря­жения указанные параметры можно улучшить за счет уменьшения значения коэффициента связи.

В радиовещательных приемниках могут применяться антенны с параметрами, отличающимися от стандартных. Использование оп­тимальной связи с антенной может привести к недопустимым расстройкам колебательного контура входной цепи относительно других контуров приемника. Поэтому для получения относитель­но большого коэффициента передачи и хорошей избирательнос­ти значение коэффициента связи антенной цепи с колебатель­ным контуром берется меньше оптимальной величины) или даже выбирается из условия т < т_ОПТ/2.

20. Вц с трансформаторной связью контура с антенной

Н аиболее распространена схема входной цепи с трансформа­торной связью контура с ненастроенной антенной. На рис.показаны

принципиальные схемы ВЦ с трансформаторной свя­зью контура с антенной и нагрузочным каскадом на биполярном и полевом транзисторах. Перестройка контура в диапазоне рабо­чих частот осуществляется с помощью конденсатора переменной емкости С. Подстроечный конденсатор С_п обеспечивает требуе­мый коэффициент перекрытия, подстраивая начальную емкость схемы и устанавливая тем самым требуемую максимальную час­тоту диапазона рабочих частот при заводской регулировке прием­ника. Кроме того, подстроечный конденсатор компенсирует не­избежные технологические разбросы емкостей схемы.

На частотах настройки приемника, близких к минимальной граничной частоте диапазона То мин > подстроечный конденсатор оказывает относительно слабое влияние. Для компенсации техно­логического разброса емкости переменного конденсатора и ин­дуктивности катушки контура в области частот, близких к мини­мальной граничной частоте диапазона, служит сердечник катуш­ки L_K из ферритового материала.

Согласование колебательного контура с антенной осуществля­ется с помощью катушки связи L_{СВ ант} » L_ант, которая последовательно включена в цепь антенны. Ток антенной цепи протекает через катушку связи £_св._ант и образует вокруг нее высокочастотное магнитное поле. Силовые линии поля, пересекая витки катушки контура наводят в ней ЭДС. Если частота ЭДС совпадает с резонансной частотой контура, то напряжение на контуре макси­мально. Разделительный конденсатор С_р исключает протекание че­рез контурную катушку L_K постоянного тока.

Различие схем входных цепей на биполярном и полевом тран­зисторах заключается в связи контура с входом активного элемен­та. Если полевой транзистор включается в контур полностью, т.е. п = 1 (см. рис. 5.6, 6), то биполярный транзистор, имеющий, как правило, большую входную проводимость, связывается с конту­ром частично (см. рис. 5.6, <?).

О бобщенная эквивалентная схема ВЦ с трансформаторной свя­зью контура с ненастроенной антенной и автотрансформаторной связью с нагрузкой приведена на рис.

Между катушками связи и контура действует взаимная индук­ция М. В схеме со стороны антенны коэффициент транс­формации т = M/L_K.

Реальные потери в контуре учтены введением активной прово­димости G_K. В схеме показаны эквивалентная емкость монтажа С_м и собственная емкость катушки контура С_1к. Использование раз­делительного конденсатора С_р большой емкости обеспечивает свободное прохождение высокочастотных колебаний в нагрузку, что позволяет не включать его в эквивалентную схему цепи.

Нагрузка представлена параллельным соединением резистора с проводимостью G_н и конденсатора с емкостью С_Н. Для высокочас­тотных колебаний источник питания имеет ничтожно малое со­противление. При автотрансформаторном подключении контура к нагрузке с коэффициентом включения K в контур вносятся транс­формированные проводимость n²G_H и емкость п²С_н.

Эквивалентная схема входной цепи представляет собой два свя­занных контура. Антенная цепь имеет фиксированную настройку на резонансную частоту