4 Регулировка полосы пропускания

Профессиональные радиоприемники, как правило, предназна­чены для приема сигналов с различными видами модуляции и ,как следствие, с различной шириной спектра частот. Регулировка полосы пропускания позволяет принимать сигналы с различной шириной спектра частот. Кроме того, регулировка полосы пропускания позволяет улучшить избирательность приемника уменьшить уровень шумов и помех, изменить тембр воспроизводимых приемников звуковых сигналов.

Регулировка полосы пропускания может осуществляться как до детектора (обычно в каскадах промежуточной частоты), так и после детектора в каскадах звуковых частот. Регулировка полосы пропускания в каскадах звуковых частот приемника обычно производится с целью изменения тембра воспроизводимых звуковых сигналов. Регулировка полосы пропускания может быть как плавной, так и дискретной. Осуществляют регулировку полосы пропускания обычно вручную.

Наиболее часто регулировку полосы пропускания производят, изменяя параметры фильтров УПЧ. Полоса пропускания двухконтурного фильтра УПЧ определяется формулой

2∆fᵦ_≥=f_пр ,

где 2∆f— полоса пропускания; (ᵦ — обобщенный параметр связи контуров; К_св— коэффициент связи;f_np — промежуточная часто­та; Q_эк— эквивалентная добротность.

Как следует из формулы, регулировать полосу пропусканиятакого фильтра можно, изменяя коэффициент связи К_св или эк­вивалентную добротность Q_эк . Целесообразнее регулировать ко­эффициент связи контуров, так как изменение эквивалентной доб­ротности одновременно с регулировкой полосы пропускания вы­зовет изменение коэффициента усиления каскада УПЧ. Измене­ние коэффициента связи обычно достигается изменением либо взаимного расположения катушек индуктивности фильтра, либо емкости конденсатора СЗ или С4_У как показано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Регулировка полосы пропускания двухконтурного фильтра

Рисунок 4.2 – Фильтр с плавной перестройкой полосы пропускания на основе системы взаимно рассматриваемых контуров:

а- принципиальная; б-эквивалентная схема

Пример схемы, позволяющей осуществить плавную регулиров­ку полосы пропускания, приведен на рисунок4.2,а. Схема представ­ляет собой систему двух перестраиваемых параллельных конту­ров, связанных с помощью кварца. Резонансные частоты настрой­ки контуров и кварца совпадают с промежуточной частотой. Фильтр является нагрузкой усилительного прибора. Перестрой­ка контуров производится одновременно одной ручкой таким об­разом, что в одном из контуров, например в первом, реактив­ное сопротивление становится емкостным, а в другом контуре — индуктивным, равным по абсолютному значению емкостному со­противлению первого контура,т.е.Z₁ = R—jX_K,Z₂=R+jХ_К где R— активная, аХ_к—реактивная составляющие полного сопро­тивления контура. Контуры включены последовательно с квар­цем, имеющим полное сопротивление Z_кв=R_кв+jХ_кв (рисунок 4.2, б)Таким образом полное сопротивление системы контуров и квар­ца Z=Z₁+Z₂+Z_кв==R—jX_K+ R+jX_K+R_кв+jХ_кв. Следовательно, в диапазоне регулировки полосы пропускания по­следовательно с кварцем включен резистор с сопротивлением равным удвоенной активной составляющей полного сопротивле­ния параллельного контураR=R_ое/ (гдеR_ое= Q_p— резо­нансное сопротивление контура; Q—добротность контура; р— характеристическое сопротивление; X —относительная расстрой­ка) и являющимся сопротивлением потерь кварцевого резонато­ра, ухудшающим его добротность. Эквивалентная схема кварце­вого резонатора с учетом дополнительный потерь, вносимых си­стемой перестраиваемых контуров, показана на рисунке4.3,а.

Активная составляющая полного сопротивления контуров максимальна на частоте настройки контуров (рисунок4.3,б). Сопро­тивление потерь, вносимое при этом в схему кварцевого резона­тора, максимально, и вся система имеет наибольшую полосу пропускания.Расстройка контуров вызывает уменьшение сопро­тивления потерь и, следовательно, полосы пропускания системы.

Рассмотренный фильтр на частотах до единиц мегагерц обес­печивает плавную регулировку полосы пропускания от 200 до 8000 Гц. Недостатком рассмотренной системы является измене­ние полного сопротивления системы, а следовательно, и нагруз­ки усилительного элемента при перестройке контуров. Это, в свою очередь, приводит к изменению коэффициента усиления каскада при регулировке полосы пропускания. Для сохранения по­стоянства коэффициента усиления в каскад необходимо вводить АРУ либо РРУ, регулирующий элемент которой находится на одной оси с переменными конденсаторами системы контуров Я поддерживает усиление каскада постоянным при перестройке контуров.

Рисунок 4.3 –Эквивалентная схема кварце­вого резонатора с учетом дополнитель­ных потерь, вносимых системой взаим­но расстроенных контуров (а) и частот­ная зависимость дополнительных потерь, вносимых системой взаимно расстроенных контуров (б)