книги из ГПНТБ / Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие]

Получить необходимое значение коэффициентов Y C И Г Г Д Л Я одного частотного диапазона приемника можно было бы путем

ром С2, уменьшает максимальную емкость контура гетеродина, а конденсатор С6 (обычно полупеременный) увеличивает начальную

Желаемый закон изменения частоты

гетеродина

Получаемый закон изменения частоты

гетеродина

•е —-Частота 'ос настройки

контуров УВЧ

емкость контура. Соответствующим подбором емкостей С5 и С6 получают требуемое значение коэффициента тг . Для каждого ча­ стотного диапазона приемника необходимы свои сопрягающие конденсаторы.

Требуемое значение емкости сопрягающих конденсаторов на­ ходят по специальным формулам или номограммам, а окончатель­

н о

ная подгонка сопряжения производится при налаживании прием­ ника.

контура гетеродина во всех точках диапазона. Поэтому точное значение 'Промежуточной частоты приемника при правильно на­

мальное значение промежуточной частоты приемника должно быть

ной частоте коэффициент усиления каскадов УПЧ будет мал (его контуры настроены на частоту 465 кгц). Громкость сигналов на

441

выходе приемника будет мала, и оператор повернет роторы кон­

циент усиления и сигналы на выходе приемника будут слышны

§ 12. УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ

1. Особенности тракта промежуточной частоты

Тракт промежуточной частоты приемника заключен между смесителем и детектором. Он представлен многокаскадным уси­ лителем (рис. 2.4). Но здесь уместно заметить, что в формиро­ вании частотной характеристики тракта промежуточной частоты весьма существенное значение может иметь резонансная нагрузка смесителя.

Число каскадов УПЧ бывает от 2 до 12. Их общее усиление по напряжению достигает сотен тысяч. В результате значитель­ ного и притом избирательного усиления в УПЧ происходит окон­ чательное выделение принимаемого сигнала. На выходе этого уси­ лителя практически нет помех, а уровень сигнала достаточен для неискаженного детектирования.

Большое число каскадов в УПЧ возможно потому, что про­ межуточная частота приемника постоянна и относительно неве­ лика. Постоянство промежуточной частоты позволяет применять в усилителе сложные колебательные системы и настраивать их

высокая избирательность приемника при наличии требуемой по­ лосы пропускания.

Каскады УПЧ можно классифицировать по следующим при­ знакам:

—по типу усилительных приборов (транзисторные и лампо­

вые) ;

—по способу включения усилительных приборов (с общим эмиттером, с общей базой, с общим катодом, с общей сеткой, каскодные и др.;

442

—по способу .настройки 'контуров (с одинаковой или различ­ ной настройкой);

—по ширине полосы пропускания (узкаполосные или широко­ полосные) ;

—по виду амплитудной характеристики (линейные или ло­ гарифмические) .

Принципиальные схемы УПЧ бывают очень разнообразны. Их

и коэффициент усиления.

Уравнение частотной характеристики усилителя, состоящего

443

чается в цепь коллектора полностью. Поэтому он сильно шунти­ руется сравнительно небольшим выходным сопротивлением тран­ зистора. Дополнительным шунтом может быть резистор, вклю­

Для получения полосы пропускания УПЧ более 2-г-З Мгц при наличии хорошей избирательности нельзя ограничиться шунтиро­ ванием контуров. Требуется еще осуществить различную настрой-

•-Ч44

ку смежных каскадов. Наиболее часто используют УПЧ с «двой­

«пары») каскадов. Контур первого каскада настраивают на ча­ стоту /oi</np, а контур второго каскада — на частоту /о2 >/пр- Расстройка обоих каскадов относительно промежуточной частоты приемника одинакова, т. е. / о 2 — / П р = / п р — /о1 = д -^'

Рис. 2.201. Частотные характеристики двух смежных каска­ дов УПЧ и результирующая характеристика «двойки» каска­ дов:

а — расстройка контуров немного больше критической; б — расстройка контуров значительно больше критической

Форма результирующей частотной характеристики в этом слу­ чае зависит от величины расстройки AF. Если AF незначительна, то результирующая частотная характеристика получается одно­

Наибольшее значение AF, при котором частотная характери­ стика еще одногорбая, называется критической расстройкой. Обо­ значим ее AFKp. Величина критической расстройки практически

445

Если АР^АРкр, то результирующая полоса пропускания «двойки» 2Af" получается меньше, чем у одного каскада. Если AF>AFK p, то результирующая полоса пропускания может быть шире, чем у одного каскада. Но в этом случае провал частотной

характеристики оказывается значитель­ ным (рис. 2.201,6). Вершину частотной характеристики можно приблизить к прямой, если один из последующих кон­ туров усилителя настроить на промежу­ точную частоту приемника.

На практике в УПЧ расстройка «двойки» обычно выбирается критической или немного больше ее (рис. 2.201,а). Такой усилитель содержит несколько «двоек», число которых чаще всего бы­ вает от 2 до 6. Если все пары каскадов одинаковы, а расстройка между конту­ рами у всех пар выбрана Критической, то общая полоса пропускания усилителя определяется по формуле

1,1 V~m

строенных каскадов приведены в табл. 2.4. Из сравнения данных табл. 2.4 с данными табл. 2.3 видно, что при одинаковом числе равноценных каскадов в усилителе с расстроенными контурами получается более широкая полоса пропускания, чем в усилителе с контурами, настроенными на одну частоту.

l.lVm

На рис. 2.202 показан метод настройки контуров «тройки» ка­ скадов усилителя. Два каскада «тройки», имеющие одинаковые

446

страивается на промежуточную частоту. Следующие «тройки» ка­ скадов настраиваются аналогичным образом. При таком способе настройки результирующая частотная характеристика УПЧ имеет плоскую широкую вершину и сравнительно крутые скаты.

3. УПЧ с двухкоитурными каскадами

Для повышения избирательности УПЧ в его каскадах часто применяют по два связанных контура. Примеры таких схем изо­ бражены на рис. 2.203. Их называют усилителями на двухконтур-

Рис. 2.203. Примеры схем двухконтурных каскадов УПЧ;

о — л а м п о в ы й вариант; б — транзисторный вариант

ных полосовых фильтрах. Оба контура полосового фильтра оди­ наковы (LKI = L K 2 , СК\ = СК2). Они настроены на промежуточную частоту приемника. Включение контуров к усилительным прибо­ рам (транзисторам или лампам) выбирается так, чтобы доброт­ ности обоих контуров были равны.

В ламповом варианте (рис. 2.203, а) применен фильтр с индук­ тивной связью между контурами. Подключение контуров полное.

но располагать близко друг от друга. Подключение первого кон­ тура показано полное, второго — частичное.

Форма частотной характеристики двухконтурного каскада него полоса пропускания зависят от величины связи между контурами

447

(рис. 2.204). При связи меньше критической частотная характе­ ристика одногорбая, а полоса пропускания узкая. При связи боль­ ше критической частотная характеристика каскада двухгорбая, а полоса пропускания широкая. Недостаток сильной связи заклю­ чается в провале на вершине характеристики.

На практике в подавляющем большинстве случаев применяют фильтры с критической связью. В этом случае частотная характе­ ристика каскада имеет наиболее благо­

приятную форму.

Полоса пропускания каскада с кри­ тической связью между контурами

В радиовещательных и связных приемниках на транзисторах широко применяют преобразователя частоты, в которых нагруз­ кой смесителя является многозвенный полосовой фильтр. Наибо­

448

ления (порядка единиц). В таком преобразователе осуществляется достаточная избирательность принимаемого сигнала (не пропу­ скаются помехи), но усиление выделенного сигнала недоста­ точно.

Уровень полезного сигнала можно увеличить при помощи лю­ бого усилителя с достаточно широкой полосой пропускания (де­ сятки килогерц). Его каскады могут быть апериодические (резисторные) или резонансные. Типичная схема тракта промежуточ­ ной частоты с ФСС изображена на рис. 2.205.

Рис. 2.205. Пример схемы тракта промежуточной частоты с ФСС

В этой схеме последний каскад является резонансным только потому, что он может иметь выходное сопротивление, равное вход­ ному сопротивлению детектора. Заметного влияния на избира­ тельность приемника данный каскад не оказывает. Она опреде­ ляется исключительно свойствами ФСС.

Расчет элементов ФСС осуществляют графоаналитическим ме­ тодом. Он прост и достаточно точен. В этом расчете обычно опре­ деляют не полосу пропускания фильтра, а степень ослабления помехи по соседнему каналу, т. е. избирательность каскада при заданной расстройке. Полоса пропускания усилителя выступает в расчете заданной величиной. В радиовещательных приемниках она бывает 7—10 кгц.

Коэффициент усиления преобразователя частоты с ФСС опре­ деляется уравнением