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

шение промежуточной частоты, то напряжение на контуре L2C2 растет, а на контуре L 3 C 3 уменьшается. При возрастании проме­ жуточной частоты напряжение на контуре L2C2 уменьшается, а на­ пряжение на контуре L 3 C 3 увеличивается. Таким образом, измене­ ние промежуточной частоты приемника приводит к пропорциональ­ ному изменению амплитуды напряжения на контурах дискримина­

стнки контуров дискриминатора жуточной частоты приемника при

заданной амплитуде на контуре ограничителя.

Основная характеристика дискриминатора может быть получе­ на на основании простых рассуждений.. Из схемы дискриминатора видно, что мгновенные значения напряжений tu и 115 пропорцио­ нальны амплитудным значениям напряжений на контурах L2C2 и L3C3. Записывается это так:

а 4 = Кп • Umb

где Кп — коэффициент передачи напряжения диодных детекторов. Поскольку амплитуда напряжения на контурах дискриминато­ ра зависит от частоты ЧМК (рис. 2.218, а), то и напряжения на на­

грузках детекторов имеют аналогичную зависимость (рис. 2.218,6). Напряжение на выходе дискриминатора (мгновенные значения)

и в ы х — W б ^1"

460

Рис. 2.217. Процесс детектирования частотно-модулированных колебаний в дискриминаторе с двумя расстроенными конту­ рами

461

Недостатком рассмотренной схемы дискриминатора является сложность настройки его контуров, которые настраиваются на раз­

стройкой (полосовой фильтр). Связь ме­ жду контурами индуктивно-емкостная.

Рис. 2.219. Схема дискриминатора с фазовым преобразо­ ванием модуляции

462

Из схемы видно, что дроссель L 3 по промежуточной частоте под­ ключен параллельно контуру L \ C \ . Поэтому напряжения на дроссе­ ле и на первичном контуре полосового фильтра одинаковы (по ве­ личине и по фазе). Постоянство амплитуды напряжения щ обеспе­ чивает последний каскад канала УПЧ, работающий в режиме огра­ ничения. Этот каскад может быть ламповым или транзисторным.

Основная суть рассматриваемой схемы дискриминатора состоит в том, что сдвиг фаз между напряжениями щ и и2 изменяется по закону частотной модуляции сигнала промежуточной частоты. По

ника неизменна и равна частоте настройки кон­

туров (/цр=/пр.ср =/о).

пунктиром).

Результирующее напряжение на входе первого диодного детек­ тора равно сумме напряжений Ui + Uf2, а результирующее напря­

* Поскольку в рассматриваемой схеме результат детектирования зависит от результата преобразования модуляции, то ее иногда называют дискриминатором с фазовым детектированием. Таксе название схемы не соответствует сути про­ цессов,

463

ний одинакова, а следовательно, и напряжения на нагрузках детек­ торов «з и Ui будут равны. Но так как полярность напряжений

последовательности, что и предыдущие. Здесь ток / ь 2 опережает по фазе ЭДС Е2 на угол <о2. Поэтому напряжение на входе второго де-

464

Она отличается от предыдущей разнополярным включением дио­ дов (они включены последовательно по постоянному току) и на­ личием конденсатора С7 большой емкости. Выходное напряжение детектора снимается с горизонтальной диагонали моста. Его пра-

т. е. сигнал номинальной промежуточной частоты, то напряжения

465

Если промежуточная частота приемника оказалась меньше но­

Из сказанного следует, что физические процессы в любом ча­ стотном детекторе с фазовым преобразованием модуляции по суще­ ству одинаковые. Отличия есть только количественные. Одно из них заключается в том, что выходное напряжение дробного детек­ тора в два раза меньше, чем у дискриминатора. Объясняется это симметричным выходом дробного детектора.

Включение нагрузки дробного детектора в горизонтальную диа­ гональ моста служит причиной очень слабой восприимчивости схе­ мы к паразитной амплитудной модуляции детектируемых колеба­ ний. Такая модуляция проявляется в синфазных изменениях ампли­ туды напряжений «B X i и иП х2- При этом должны в равной степени изменяться напряжения «з и щ. Однако их сумма стабилизирована конденсатором С7. Поэтому быстрые изменения суммарного напря­ жения U3 + H4 невозможны. Практически напряжение на вертикаль­ ной диагонали моста изменяется в 30—60 раз меньше паразитных изменений амплитуды напряжения щ. Это обстоятельство позво­ ляет исключить из схемы приемника ограничитель.

Рассмотренная схема называется дробным детектором потому, что ее выходное напряжение определяется отношением двух напря­ жений (из и ы4 ). Не менее часто используется другое название дан­ ной схемы — «детектор отношений».

§14. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ

1.Необходимость регулировки усиления

Врадиолокационных станциях амплитуда отраженных сигна­ лов на входе приемника зависит от расстояния до цели, ее геомет­ рических размеров и отражающих свойств, а также от ракурса цели, т. е. ее положения относительно РЛС.

Вприемниках связи амплитуда входных сигналов часто изме­

ция), то изменение интенсивности принимаемых колебаний обуслав­ ливается еще изменением расстояния между приемником и пере­ датчиком.

Если усиление приемника неизменно и таково, что обеспечи­ вается нормальный прием слабых сигналов, то сильные сигналы будут усиливаться с большими амплитудными искажениями. Если коэффициент усиления приемника уменьшить (с целью ослабления нежелательных искажений сильных сигналов), то слабые сигналы не будут приняты. Таким образом радиоприемник с постоянным коэффициентом усиления не может обеспечить качественного при­ ема сигналов, интенсивность которых изменяется в больших пре­ делах.

466

Радиоприем считается нормальным, если полезные сигналы различного уровня создают на выходе приемника практически оди­ наковое напряжение. Его необходимая величина устанавливается при помощи ручной регулировки усиления (РРУ), а постоянство обеспечивается системой автоматической регулировки усиления (АРУ).

Так как основное усиление принимаемых сигналов происходит в усилителе промежуточной частоты, то АРУ чаще всего осущест­ вляется в каскадах УПЧ.

2. Автоматическая регулировка усиления в приемниках связи

В приемниках связи применяются системы АРУ трех типов: простая система АРУ, система АРУ с задержкой и система АРУ с усилением (простая или с задержкой). Действие этих систем пояс­ няется на рис. 2.224.

Принципиальные схемы АРУ yi весьма разнообразны. Однако вых Ik большинство из них работает по принципу обратного регулирова­ ния. В таких схемах после трак­ та УПЧ создается постоянное напряжение, пропорциональное уровню принимаемых колебаний.

Это напряжение подается на ре­ гулируемые каскады линейной ласти приемника в качестве до­ полнительного смещения. Таким образом система АРУ уменьшает усиление ряда каскадов одновре­ менно с увеличением амплитуды принимаемых колебаний. В ре­ зультате этого увеличение вход­

ного напряжения в тысячи раз приводят к росту выходного на­ пряжения в 2—3 раза.

а) П р о с т а я с и с т е м а АРУ

Схема простой системы АРУ приведена на рис. 2.225. В нее вхо­ дят основной детектор приемника, интегрирующий фильтр /?фСф и регулируемые каскады. Суть работы системы состоит в выделении постоянной составляющей из пульсирующего напряжения, полу­ чаемого на нагрузке детектора. Постоянное напряжение выделяет­ ся на конденсаторе Сф.

В ламповых приемниках управляющее напряжение системы АРУ всегда отрицательное. В транзисторных приемниках оно может быть отрицательным или положительным. Это зависит от транзи­ сторов, применяемых в регулируемых каскадах и от способа регу-

467

один каскад тракта УПЧ. При этом целесообразно изменять уси­ ление каскада с широкой полосой пропускания. Объясняется это тем, что в процессе регулировки режима транзисторного каскада кроме коэффициента усиления изменяются и остальные параметры. Наиболее часто регулируемый каскад транзисторного приемника

Рис. 2.225. Схема простой системы АРУ

является резисторным (апериодическим). Не рекомендуется изме­ нять усиление каскада УВЧ, преобразователя и последнего каска­ да УПЧ.

Существенный недостаток простой системы АРУ заключается в том, что управляющее напряжение создается при любом уровне принимаемых колебаний. Поэтому простая система АРУ уменьшает чувствительность приемника.

б) С и с т е м а АРУ с з а д е р ж к о й

Система АРУ с задержкой в транзисторных приемниках приме­ няется редко. Поэтому рассмотрим ее особенности на примере лам­ пового приемника.

Наиболее распространенная схема АРУ с задержкой приведена на рис. 2.226. В этой схеме имеются два детектора. Основной де­ тектор приемника (детектор сигнала) работает на левой половине двойного диода. На сопротивлении его нагрузки R5 создается на­ пряжение звуковой частоты. Оно подается на вход усилителя низ­ кой частоты для дальнейшего усиления. Детектор сигнала работает при любой интенсивности принимаемых колебаний.

Правая половина двойного диода используется в качестве де­ тектора системы АРУ. Этот детектор, с параллельным включением

468

сопротивления нагрузки, детектирует напряжение, снимаемое с ано­ да лампы последнего каскада УПЧ. Нагрузкой детектора служит резистор Ra. Катод диода АРУ имеет положительный потенциал относительно земли. Поэтому действие детектора АРУ начинается только тогда, когда амплитуда переменного напряжения на конту­ ре Z-iCi превысит постоянное напряжение задержки £7з а д .

Предположим, что напряжение на входе детектора АРУ имеет вид, показанный на рис. 2.227, а. До момента t\ оно меньше на­ пряжения задержки, и поэтому детектор АР.У не работает. В этом случае на резисторе Rlt получается только переменное напряже-

Рис. 2.226. Схема АРУ с задержкой, применяемая в приемниках связи

ние, так как при запертом диоде АРУ конденсатор С н и резистор Ra выполняют роль переходной цепи. Поскольку в составе данного напряжения нет постоянной составляющей, то на конденсаторе фильтра Сф напряжения нет и A £ g = 0.

С момента t\ происходит увеличение амплитуды принимаемых колебаний и напряжение на контуре L^CX растет. В момент t2 его амплитуда достигает напряжения задержки и поэтому начинается процесс детектирования. В результате этого на резисторе Ra соз­ дается напряжение, среднее значение которого изменяется как по закону звуковой частоты, так и по закону изменения амплитуды колебания несущей частоты (рис. 2.227,6). При помощи фильтра ЯфСф происходит выделение постоянной составляющей напряже­ ния AEg (рис. 2.227, в), которое подается на сетки ламп регулируе­ мых каскадов в качестве дополнительного отрицательного сме­ щения.

Напряжение AEg не должно иметь заметных пульсаций, так как при их наличии произойдет частичная демодуляция принимаемых сигналов. Следствием этого будет уменьшение громкости приема и появление значительных частотных искажений. Отфильтровывание низкочастотных составляющих получится успешным, если

469