3.3. Каскады упч на полевых транзисторах

Усилители промежуточной частоты, используемые в телеви­зионных приемниках (рис. 3.3), собраны на полевых транзисто­рах с изолированным затвором, работающих в режиме с обога­щением. На рисунке показаны два каскада УПЧ, хотя обычно перед видеодетектором ставят тр.и каскада (см. гл. 7). При ис­пользовании АРУ удобно применять полевые транзисторы с двумя затворами. В этом случае сигнал АРУ поступает на за­твор 3₂, а видеосигнал промежуточной частоты на затвяр Зь

Несущие звука и изображения смешиваются в преобразова­теле частоты с сигналом гетеродина и получаются сигналы про­межуточной частоты, которые поступают на затвор 3i через конденсатор C₁ (рис. 3.3). Перед этим каскадом, как и в УПЧ, показанном на рис. 3.2, а, устанавливают .заграждающие фильт­ры для подавления нежелательных сигналов.

Резисторы R₁ и R₂, а также R₇ и Rn образуют делители на­пряжения, которые подключают к источнику питания; на них создаются требуемые смещения для транзисторов Т₁ и Т₂. На­пряжение АРУ поступает на соответствующие затворы через резисторы R₃ и R₈. Для того чтобы сигнал АРУ являлся сиг­налом постоянного тока и не содержал нежелательных ВЧ-со-ставляющих, используют фильтрующие цепи. При приеме сиг­налов разных станций, уровни несущих которых значительно отличаются, система АРУ стабилизирует уровень выходного сигнала, меняя смещение каскадов УПЧ (см. гл. 7).

Усиленный выходной ток УПЧ со стока транзистора Т₁ по­ступает на резонансный контур, образованный конденсатором Cs и катушкой индуктивности L₁. Последняя имеет подстроеч-ный сердечник, поэтому эти каскады можно точно настраивать по максимуму коэффициента передачи. Резистор Re и конденса­тор С₆ образуют развязывающий фильтр, который осуществляет развязку цепей усилителя по питанию,(см. разд. 1.6).

Усиленный в рассматриваемом каскаде сипнал поступает на следующий каскад УПЧ, характеристики которого аналогичны первому каскаду.

3.4. ВЧ-усилитель

Усилители высокой частоты класса А иногда применяют в качестве входных каскадов приемников, используемых в связи, для усиления сигнала, повышения избирательности, чувстви-телыности устройства и отношения сигнал/шум. Так как этот каскад имеет дополнительную цепь для подключения сигнала автоматической регулировки громкости, то стабильность уровня выходного сигнала в приемниках с таким каскадом выше, Иногда данный усилитель .называют резонансным усилителем, поскольку для каждой принимаемой станции колебательный контур усилителя настраивают в резонанс с принимаемым сиг­налом. В рассмотренных ранее УПЧ резонансные цепи при приеме сигналов различных станций остаются настроенными на одну и ту же частоту.

Рис. 3.3. Телевизионные УПЧ видеосигналов, в которых используются ПТ с изолированным затвором в режиме обогащения.

Типичная схема УВЧ показана на рис. 3.4, а. Конденсаторы переменной емкости Ci и С₅ имеют общий регулятор, и каждый из них с соответствующей индуктивной катушкой образует па­раллельный резонансный контур с высоким импедансом. Вход­ная резонансная цепь представляет собой антенную систему; ее можно выполнить ib виде высоко добротного ферритового стерж­ня, на который намотана катушка индуктивности (loopstick). Этот стержень служит антенной. В качестве последней в пере­носных приемниках может применяться вертикальный штырь. Для согласования с низким входным сопротивлением участка база — эмиттер высокий импеданс входного контура понижают, применяя трансформаторную связь. Аналогично для согласова­ния относительно низкого импеданса цепи коллектора с высо­ким импедансом параллельного резонансного контура коллектор подключают лишь к части витков катушки индуктивности L₃.

Прямое смещение эмиттерного перехода транзистора созда­ет напряжение АРГ, прикладываемое через резистор R₁ к базе. Конденсатор С₃ отфильтровывает переменные составляющие на­пряжения АРГ, в то время как конденсатор С₂ предотвращает закорачивание базы по постоянному току через малое сопротив­ление катушки индуктивности L₂. При изменении напряжения АРГ меняется усиление каскада, причем для различных по ве­личине сигналов двух станций соответствующие уровни усиле­ния устанавливаются таким образом, чтобы громкость сигналов этих станций была одинаковая (см. гл. 7).

Обратное смещение коллекторного перехода (положительное для транзистора n — р — n-типа) подается так, как показано на рис. 3.4, а. Цепь R₂C₄ ослабляет влияние изменений температу­ры на рабочие характеристики транзистора. Ток эмиттера, про­текая через резистор Rz, создает падение напряжения, поляр­ность которого совпадает с полярностью источника питания. Поэтому напряжение коллектор — эмиттер меньше напряжения источника на величину этого падения напряжения. Если изме­нение температуры вызывает увеличение тока транзистора, то падение напряжения на R₂ увеличится, что приведет к уменьше­нию напряжения коллектор — эмиттер на такую же величину, а следовательно, и к уменьшению тока транзистора. Высокочас­тотный ток сигнала протекает в основном через конденсатор С₄, поэтому напряжение сигнала на R2 мало.

Рис. 3.4. УВЧ.

На рис. 3.4, б показана схема УВЧ, собранная на МОП-тран­зисторе в режиме обогащения с n-каналом. В отличие от схемы, показанной на рис. 3.4, а, здесь источники смещения и питания подключены параллельно резонансным цепям и -поэтому оказы­вают более сильное шунтирующее действие на резонансные це­пи, чем при последовательном включении. Высокочастотный дроссель L₄ в цепи источника питания ограничивает ток ча­стоты сигнала, а также уменьшает связь между каскадами че­рез общий источник питания.

Катушка индуктивности L₃ и конденсатор переменной емко­сти С₃ образуют последовательный резонансный контур. Низ­кий импеданс этого контура на частоте резонанса обеспечивает требуемую для нейтрализации обратную связь. Для устранения паразитной генерации подбирают надлежащую связь между выходом ,и входом, регулируя величину емкости С₃.

Конденсаторы С₂ и С₄, шунтирующие цепи питания, пред­отвращают закорачивание по постоянному току источников питания через катушки индуктивности L₂ и L₅. Напряжение сме­шения подается через резистор Яи в некоторых схемах УВЧ для этой цели может быть использован дроссель. Полярность и величина .смещения зависят от типа усилителя и требуемых рабочих характеристик устройства.