24. Урч, основные характеристики. Обоснование структуры урч.

Усилителями радиочастоты принято называть каскады РПУ, в которых усиление сигнала происходит на его несущей частоте. Эти каскады располагают перед преобразователем частоты в су­пергетеродинном приемнике или перед детектором в приемнике прямого усиления. В бытовых РПУ диапазонов ДВ, СВ и KB ос­новным назначением УРЧ является обеспечение требуемой изби­рательности по зеркальному каналу и усиления напряжения. В ди­апазонах MB и ДМВ УРЧ обеспечивает высокую чувствительность приемника.

Требования, предъявляемые к усилителям радиочастоты, по ряду параметров аналогичны требованиям к входным цепям, а именно:

• подавление помех, включая помехи зеркальной и промежуточ­ной частоты;

• необходимый коэффициент усиления; перекрытие диапазона рабочих частот;

• установленная неравномерность АЧХ в заданной полосе про­пускания.

При этом желательно иметь минимально возможное измене­ние коэффициента усиления в диапазоне рабочих частот, а также сопряжение частот настройки контуров ВЦ и УРЧ. Вследствие при­менения активного элемента добавляются требования по динами­ческому диапазону и устойчивости усилителя.

К числу основных параметров УРЧ относится резонансный ко­эффициент усиления К₀ = U_Н0/U_Bx0 представляющий собой отно­шение напряжения U_Н0 в нагрузке (на входе следующего каскада) к входному напряжению U_Bx0 на резонансной частоте настройку усилителя. Коэффициент усиления УРЧ выбирается из противо­речивых требований минимального влияния шумов смесителя на результирующий коэффициент шума (коэффициент усиления надо увеличивать) и уменьшения уровня помех, попадающих в смеси­тель и вызывающих интермодуляционные искажения (коэффици­ент усиления надо уменьшать). Обычно выбирают коэффициент усиления УРЧ порядка 20 дБ.

Коэффициентом шума Ш называют отношение мощности шума, измеренной на выходе УРЧ, к мощности шума, которая была бы на выходе если бы тепловой шум, обусловленный активной со­ставляющей сопротивления источника сигнала, был бы единствен­ным источником шума в приемнике.

Частотная избирательность с характеризует уменьшение ко­эффициента усиления К при заданной частотной расстройке Δf по сравнению с его значением при резонансе К₀. Избирательность может быть представлена в относительных единицах σ = К₀/К или в децибелах σ [дБ] = 201g(K₀/K)-

Усилитель радиочастоты призван обеспечить предварительную фильтрацию помех и избирательность приемника по побочным каналам приема, В супергетеродинном приемнике УРЧ должен прежде всего ослаблять помеху зеркального канала (Δf - 2f_ПР) и помеху на частоте, равной промежуточной.

Если приемник не рассчитан на дискретную настройку, то долж­на обеспечиваться перестройка на любую частоту заданного диа­пазона f_0мин…f_0МАКС. Диапазонность УРЧ оценивается коэффициен­том перекрытия К_д= f_0МАКС / f_0мин.

На структурной схеме показаны напряжения, дей­ствующие на входе U₁ = U_ВХ и выходе U₂ активного элемента, на колебательном контуре U_k и на нагрузке U_Н. Перестройка конту­ра в диапазоне рабочих частот осуществляется с помощью кон­денсатора переменной емкости Ск. Реальные потери в ненагруженном контуре учтены активной проводимостью

Основное отличие различных схем УРЧ состоит в способе связи контура с активным элементом и с нагрузкой. Этот способ связи определяет название усилительной схемы. Количе­ственно величина связи задается коэффициентами включения активного элемента и нагрузки в контур m или n.

Таким образом приведенная структурная схема является универсальной, так как подходит для каскада УРЧ с лю­бым активным элементом и при любом способе его включения.