18. Устойчивость работы приемника.

Под устойчивостью работы приемника понимают не только отсутствие самовозбуждения, но и способность сохранять эксплуатационные характеристики при действии дестабилизирующих факторов: ударов, вибраций, изменения напряжения питания, температуры, влажности и др.

Условия эксплуатации аппаратуры,. например, в космическом корабле, на планетах солнечной системы, на самолете и других объектах определяют характер и величины климатических и механических воздействий. В условиях тропического климата большое значение имеет температуроустойчивость, влаго устойчивость и малая подверженность деталей и узлов действию коррозии, грибков и. других микроорганизмов.

Обратим внимание на возможность изменения характеристик радиоприемника вследствие изменений электрических параметров деталей и узлов во времени, обусловленных так называемыми процессами старения — необратимыми процессами изменения структуры материалов, определяющих электрические и механические свойства радиоэлементов. Устойчивость характеристик реализуется выбором режима узлов и их соответствующим конструктивным выполнением.

19.

Радиоприёмник прямого усиления (герадеаус) состоит из колебательного контура, нескольких каскадов усиления высокой частоты, квадратичного амплитудного детектора, а также нескольких каскадов усиления низкой частоты.

Колебательный контур служит для выделения сигнала требуемой радиостанции. Как правило, частоту настройки колебательного контура изменяют конденсатором переменной ёмкости. К колебательному контуру подключаютантенну, иногда и заземление.

Сигнал, выделенный колебательным контуром, поступает на усилитель высокой частоты. Усилитель высокой частоты (УВЧ), как правило, представляет собой несколько каскадов избирательного транзисторного усилителя. С УВЧ сигнал подаётся на диодный детектор, с детектора снимается сигнал звуковой частоты, который усиливается ещё несколькими каскадами усилителя низкой частоты (УНЧ), откуда поступает на динамик или наушники.

В литературе приёмники прямого усиления классифицируют по числу каскадов усилителей низкой и высокой частоты. Приёмник с n каскадами усиления высокой и m каскадами усиления низкой частоты обозначают n-V-m, где V обозначает детектор. Например, приёмник с одним каскадом УВЧ и одним каскадом УНЧ обозначается 1-V-1. Детекторный приёмник по этой системе обозначается 0-V-0. Изначально буквой V (от англ. valve — лампа) обозначался детекторный каскад на электронной лампе, для других видов детекторов применялись другие буквы (например К — кристаллический детектор)[1].

Преимущества

* Большой динамический диапазон,

* Линейность,

* Отсутствие «зеркальных» и прочих побочных каналов.

Недостатки

* Основной недостаток приёмника прямого усиления — малая селективность (избирательность), то есть малое ослабление сигналов соседних радиостанций по сравнению с сигналом станции, на которую настроен приёмник (к регенеративному приёмнику, являющемуся разновидностью приёмника прямого усиления, это не относится). Поэтому этот тип приёмников удобно использовать только для приёма мощных радиостанций, работающих в длинноволновом или средневолновом диапазоне. Из-за этого недостатка приёмники прямого усиления не производятся промышленностью и в основном используются ныне только в радиолюбительской практике.

20.

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированнойпромежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприемником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приема части приемного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.

Упрощённая структурная схема супергетеродина с однократным преобразованием частоты показана на рисунке. Радиосигнал из антенны подаётся на вход усилителя высокой частоты (в упрощённом варианте он может и отсутствовать), а затем на вход смесителя — специального элемента с двумя входами и одним выходом, осуществляющего операцию преобразования сигнала по частоте. На второй вход смесителя подаётся сигнал с локального маломощного генератора высокой частоты — гетеродина. Колебательный контургетеродина перестраивается одновременно с входным контуром смесителя (и контурами усилителя ВЧ) — обычно конденсатором переменной ёмкости (КПЕ), реже катушкой переменной индуктивности (вариометром, ферровариометром). Таким образом, на выходе смесителя образуются сигналы с частотой, равной сумме и разности частот гетеродина и принимаемой радиостанции. Разностный сигнал постоянной промежуточной частоты (ПЧ) выделяется с помощью полосового фильтра и усиливается в усилителе ПЧ, после чего поступает на демодулятор, восстанавливающий сигнал низкой (звуковой) частоты.

Преимущества

*высокая чувствительность. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с приёмником прямого усиления за счёт дополнительного усиления на промежуточной частоте, не приводящего к паразитной генерации: положительная обратная связь не возникает из-за того, что в каскадах ВЧ и ПЧ усиливаются разные частоты;

*высокая избирательность, обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ. Фильтр ПЧ можно изготовить со значительно более высокими параметрами, так как его не нужно перестраивать по частоте. Например, широко используют кварцевые, пьезокерамические и электромеханические фильтры сосредоточенной селекции. Они позволяют получить сколь угодно узкую полосу пропускания с очень большим подавлением сигналов за ее пределами;

*возможность принимать сигналы с модуляцией любого вида, в том числе с амплитудной манипуляцией (радиотелеграф) и однополосной модуляцией.

Недостатки

Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма — второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом.

21.

Классификация входных цепей:

1.По диапозону рабочих точеки способу перестройки: а.)с плавной перестройкой, б.) с дискретной перестройкой.

2.По виду избирательной системы: а.)с одним резонансным контуром б.) с двумя и более

в.) со специальными полосовыми фильтрами.

3.По виду связи изберательной системы с антеной:

- с трансформаторной связью:

Входное устройство с трансформаторной связью используются при связи с несимметричными и симметричными, с ненастроенными и настроенными антеннами. Связь с избирательной системой может варьироваться в широких пределах. Коэффициенту передачи может придаваться необходимый характер изменения в пределах поддиапазона: возрастающий или уменьшающийся. Схемно и конструктивно этот вид связи несколько сложнее других. Катушка индуктивности контура с помощью катушки связи трансформаторно связывается с антенной. Степень связи между катушками связи и контура характеризуется коэффициентом взаимоиндукции М.

.

б) с автотрансформаторной связью:

Входное устройство с автотрансформаторной связью обычно используется для связи с несимметричными, настроенными антеннами. Возможности уменьшения степени связи ограничены. Характер изменения коэффициента передачи по диапазону не может варьироваться. Схемно и конструктивно входное устройство относительно несложно. При автотрансформаторной связи антенна соединяется с резонансной системой путем подключения ее к части витков катушки индуктивности избирательной системы. Степень связи достаточно точно определяется соотношением индуктивности между отводом и корпусом и общей индуктивностью входного контура;

в) с емкостной связью:

Входное устройство с емкостной связью обычно используется для связи с несимметричными, ненастроенными антеннами. Это входное устройство является наиболее простым по схеме и по возможностям изменения степени связи с антенной. Вместе с тем его параметры резко изменяются по диапазону частот.

Избирательная система при емкостной связи присоединяется к антенне через конденсатор . Степень связи с антенной зависит главным образом от соотношения емкостей и конденсатора контура ;

г) с комбинированной связью:

Использование комбинированной связи позволяет уменьшить неравномерность коэффициента передачи в радиоприемниках с большим коэффициентом перекрытия поддиапазона.

22.

Основными характеристиками входных цепей являются: 1) Коэффициент передачи напряжения - отношение напряжения сигнала на входе первого активного элемента приёмника Uвх к электродвижущей силе (ЭДС) в антенне ЕА, а в случае магнитной (ферритовой) антенны к напряженности поля сигнала. Коэффициент передачи напряжения на частоте настройки входной цепи f0называют резонансным коэффициентом передачи: 2) Полоса пропускания – ширина области частот, в пределах которой сохраняется допустимая неравномерность коэффициента передачи. 3) Избирательность входных цепей, характеризующая уменьшение коэффициента передачи напряжения при заданной расстройкеК(f) по сравнению с резонансным значением К0, т.е.4)Перекрытие заданного диапазона частот. Входная цепь должна обеспечивать возможность настройки на любую частоту заданного диапазона приёмника и при этом показатели не должны заметно изменяться. Коэффициентом перекрытия диапазона называют отношение максимальной частоты настройки к минимальной: 5) Постоянство параметров входной цепи при изменении параметров антенны и активного элемента. Это важно при ненастроенных антеннах.

23.24.

Общие сведения.

В усилителях радиосигналов применяются в основном два варианта включения усилительного прибора в каскадах на:

а) биполярных транзисторах: - с общим эмиттером (ОЭ); - с общей базой (ОБ);

б) полевых транзисторах: - с общим истоком (ОИ); - с общим затвором (ОЗ);

в) лампах: - с общим катодом (ОК); - с общей сеткой (ОС).

Усилители с общим эмиттером (истоком, катодом) в диапазоне метровых и более длинных волн позволяют получить наибольшее усиление по мощности.

Усилители с общей базой (затвором, сеткой) отличаются большей устойчивостью против самовозбуждения, поэтому часто используются в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Принципы построения и анализа резонансных усилителей идентичны для различных типов усилительных приборов и вариантов их включения. Поэтому при дальнейшем анализе в основном будем рассматривать схемы с ОЭ (ОИ, ОК). По способу связи контура с активными элементами различают схемы с непосредственной, автотрансформаторной и трансформаторной связью.

Резонансный усилитель на полевом транзисторе. Отличием данного усилителя от резисторного является то, что в цепь стока включен параллельный колебательный контур.

  - источник питания стока;   - резонансная нагрузка усилителя;

    - развязывающий фильтр цепи питания, выбирается из условия - при этом резонансная частота контура практически будет определяться параметрами .

        - резистор, обеспечивающий заданное напряжение смещения на затворе;   - резистор, служащий для передачи напряжения смещения на затвор;      - устраняет отрицательную ОС по переменному току;     - разделительный. В схеме применено последовательное питание стока через развязывающий фильтр и индуктивность   . Часто используется втотрансформаторное подключение стока к контуру, позволяющее повысить устойчивость усилителя.

Резонансный усилитель на биполярном транзисторе.

В схемах на биполярных транзисторах используется частичное подключение к контуру усилительного прибора и нагрузки. Это позволяет уменьшить шунтирование контура сравнительно малыми входными и выходными сопротивлениями транзисторов. Кроме того, как уже отмечалось выше, неполное подключение контура позволяет повысить устойчивость работы усилителя

    - делитель, обеспечивающий рабочую точку транзистора;    - резистор, обеспечивающий температурную стабилизацию рабочей точки за счет ООС по постоянному тока;

   - исключает ОС по переменному току;   - развязывающий фильтр цепи питания;

  - резонансная нагрузка усилителя;     - разделительный конденсатор, предотвращающий попадание питающего напряжения коллектора в цепь базы второго транзистора.

25. Преобразователи частоты

Назначение и классификация

26. Основные показатели преобразователя частоты

27. Общая теория преобразования частоты.

28. Выбор промежуточной частоты

29. Назначение, классификация и общая характеристика

детекторов