Учебники / УПиОС Плаксиенко_2004

Устройства приема и обработки сигналов

Затухание контура с учетом вносимой проводимости со стороны нагрузки

d (G0 n 2Gвх ),

отсюда

Конструктивно выполнимый kсв.с не превышает 0,5 0,6, поэтому надо выбрать Lсв так, чтобы согласование достигалось при возможно меньшем значении kсв.с . Для определения условия минимума kсв.с решим уравнение

dkсв.с 0. dLсв

В результате получим

Lсв A .

0

Подставив найденное значение Lсв в выражение для коэффициента связи найдем минимальный согласующий коэффициент связи

k С В.С МИН 2d d э .

3.9.3. Схема с емкостным делителем

Цепь с емкостным делителем рис. 3.34 используется при несимметричном фидере. Контур образован индуктивностью Lk и емкостью

71

Устройства приема и обработки сигналов

Принципиальная схема одноконтурной входной цепи с электронной перестройкой с помощью варикапа изображена на рис. 3.35.

Ср

Lk Lс в

Uy Сб

-U

Рис.3.35

Связь контура LkCk с антенной - емкостная через Cp , с нагруз-

кой - трансформаторная. Емкость варикапа зависит от постоянного напряжения Uу . Варикап позволяет реализовать изменение емкости кон-

тура примерно в 2 5 раз. Так как зависимость Ck f(Uу) - нелинейная,

то прием сигнала или помехи вызовет нелинейные процессы.

При появлении сигнала среднее значение емкости варикапа будет несколько больше значения емкости при отсутствии сигнала. Это приводит к частотной расстройке контура. Эта частота расстройки зависит не только от уровня сигнала, но и от уровня помех.

Неустойчивость характеристик входной цепи, обусловлена регенерацией сигнала. Из теории нелинейных электрических цепей известно, что при параметрическом изменении емкости контура с частотой в 2 раза выше частоты сигнала происходит компенсация потерь в контуре. Такое параметрическое изменение может происходить как под действием сигнала, так и под действием помехи.

Допустимое напряжение помехи на варикапе, при котором Qk из- менится не более чем на 16%, равно Uп.доп 1,25Uу Qk .

73

Устройства приема и обработки сигналов

4. Усилители радиочастоты

Усиление модулированных несущих колебаний в приемнике осуществляется усилителями радиочастоты (УРЧ), т.е. на частоте принимаемого сигнала.

Влитературе усилители радиочастоты называют усилителями преселекторов (УП), усилителями сигнальной частоты (УСЧ) и усилителями высокой частоты (УВЧ). При отсутствии специальных оговорок — все определения равнозначны.

Всостав усилительного каскада входят: усилительный прибор, избирательная цепь (не обязательно), цепи связи. В качестве усилительного прибора могут использоваться биполярные и полевые транзисторы, электронные лампы, туннельные диоды, интегральные схемы, параметрические и квантово-механические приборы и т. д.

Для получения большого коэффициента усиления используются многокаскадные усилители. Усилители могут быть резонансные и апериодические, однако следует иметь в виду, что апериодические усилители имеют относительно малый коэффициент усиления по сравнению с резонансными.

Резонансные усилители делятся на две группы: усилители с постоянной настройкой и усилители с переменной настройкой.

Взависимости от числа контуров в составе избирательной цепи усилителя различают одноконтурные, двухконтурные и многоконтурные усилители.

Взависимости от отношения полосы пропускания f к частоте

настройки f0 различают широкополосные (при ff0 0,2 ) и узкополосные (при ff0 0,2 ) резонансные усилители. Обращаем внимание на то,

что понятия «широкополосный» и «узкополосный» условны, поэтому в литературе могут встречаться другие их толкования.

Известна связь между полосой пропускания одиночного контура fk и его добротностью Qk

fk f0 .

Q k

Реализуемая добротность контура - ограничена, поэтому получить полосы меньше, чем определяемые конструктивной добротностью, невозможно.

75

Устройства приема и обработки сигналов

включения биполярного транзистора: с общим эмиттером (ОЭ) и с общей базой (ОБ); для полевых транзисторов — с общим истоком (ОИ) и с общим затвором (ОЗ).

Усилители с общим эмиттером (истоком) в диапазонах метровых и более длинных волн позволяют получить наибольшее усиление мощности.

Усилители с общей базой (затвором) отличаются большей устойчивостью, поэтому используются в более высокочастотном диапазоне. Принципы построения и анализ резонансных усилителей идентичны для различных типов усилительных приборов и вариантов их включения. Рассмотрим некоторые схемы.

На рис.4.1 приведена схема апериодического резистивного усилителя радиочастоты на биполярном транзисторе по схеме с ОЭ, который может использоваться в диапазонах ДВ и СВ.

Рис. 4.1

С повышением частоты увеличивается влияние проводимостей транзистора. Для уменьшения их влияния значение Rк выбирают по воз-

77

Устройства приема и обработки сигналов

UBых

RБ2 RЭ1

UВх

Рис. 4.3

Резисторы RЭ1 и RЭ2 осуществляют термостабилизацию. При этом на RЭ1 реализуется ООС по переменному току. СЭ устраняет ООС по переменному току на RЭ2.

В данной схеме достаточно просто повысить равномерность КО в

поддиапазоне, если применить трансформаторно-емкостную связь контура с коллектором транзистора (введя емкость CСВ).

При использовании полевых транзисторов наибольшее распространение получила схема с общим истоком, изображенная на рис.4.4. Полевые транзисторы по сравнению с биполярными позволяют получить большее усиление напряжения и мощности, обладают более высокой устойчивостью, меньшим уровнем собственных шумов, более высокими частотными свойствами.

Назначение схемных элементов аналогично рассмотренному в предыдущей схеме. Резистор RИ служит для создания напряжения смещения на затворе и для термостабилизации тока стока; резисторы RЗ1 , RЗ2 - для подачи напряжения смещения на затвор.

79