Преобразователи частоты
а) |
б) |
Рис. 5.1. Смеситель на биполярном транзисторе: а) напряжение гетеродина подаётся че-
рез разделительный конденсатор; б) напряжение гетеродина подаётся с помощью трансформатора
а) |
б) |
в) |
Рис. 5.2. Смеситель на полевом транзисторе: а) на однозатворном; |
б) на двухзатворном; |
|
в) семейство проходных характеристик двухзатворного полевого транзистора с n-каналом
S |
|
|
|
S1 |
|
|
|
S2 |
|
|
|
S3 |
|
|
|
S4 |
|
0 |
UБЭ |
S5 |
|
UБЭ |
|
Uг / 2 |
Uг / 2 |
|
|
|
|
||
|
|
Uг |
|
|
Uг |
|
|
Рис. 5.3. Вычисление крутизны преобразования |
|||
методом пяти ординат |
|
Рис. 5.4. Коэффициенты гармоник |
|
|
1 (S1 + S2 −S4 −S5 ) |
||
Sп ≈ |
α0,…, α3 |
||
|
6 |
|
|
Параметры диодного ПЧ при экспоненциальной аппроксимации ВАХ диода
Iд =i0 (eaUд −1):
Sп = gд0 I1 (aUг ) |
|
|
|
||||||
g11п = gд0 I0 (aUг ), |
|
|
|
||||||
где g |
д0 |
= |
dIд |
|
|
|
=i aeaUд |
|
=i a . |
|
|
|
|
||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
dUд |
|
|
0 |
|
0 |
||
|
|
|
|
Uд=0 |
|
|
Uд=0 |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
I0 (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
I1 |
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
||
|
|||||||||
|
Рис. 5.5. Модифицированные функции |
||||||||
|
|
|
|
Бесселя |
|
|
|
||
Рис. 5.6. Балансный диодный ПЧ
Рис. 5.7. Балансный ПЧ на биполярных транзисторах
Рис. 5.8. Двойной балансный |
Рис. 5.9. Кольцевой диодный ПЧ |
диодный ПЧ |
|
Кф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АЧХ фильтра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЧ |
|
|
|
Комбинационные каналы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
обусловленные 2-й гармо- |
|
|
|
|
|
КП |
fп |
|
|
|
никой колебания гетеродина |
|
|
|
|
|
Канал прямого |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
fп |
|
fп |
|
|
|
|
|
|
|
|
прохождения |
|
|
|
|
|
|
||
КП 0 |
|
КП 1 |
|
|
|
fп |
fп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
КП 2 |
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f |
|
fс |
fг |
fзк |
|
2fг |
|
|
|
|
п |
Основной |
|
|
|
Зеркальный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
канал |
|
|
|
канал |
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.10. Амплитудно-частотная характеристика ПЧ |
|
|
|
|||||
|
|
uвых.ПЧ |
|
|
|
Tб =1/Fб |
|
|
|
|
|
|
Uпр2 |
|
|
|
|
t |
fс ≈ |
n ±1 |
fп |
Uпр1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
m −n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых.ПЧ |
а) |
|
|
|
б) |
|
|
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. 5.11. К образованию комбинационных свистов:
а) векторная диаграмма; б) выходное напряжение ПЧ (Tб – период биений); в) опасные в отношении свистов частóты
Сравнительная характеристика преобразователей частоты
Тип ПЧ |
|
|
|
Спектральный состав |
|
Подавленные паразитные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
выходного тока |
|
каналы приёма |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
небалансный |
|
|
все комбинационные частоты: |
|
нет |
||||||||
|
|
|
mfс ±nfг |
|
|
m, n = 0,1, 2,3,… |
|
||||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
комбинационные частоты, обуслов- |
комбинационные каналы, обуслов- |
|||||||||||
балансный |
ленные нечётными гармониками сиг- |
ленные чётными гармониками сиг- |
|||||||||||
|
нала и всеми гармониками гетеро- |
нала |
|||||||||||
|
динного колебания: |
|
|
||||||||||
|
|
mfс ±nfг |
|
, m =1,3,…, n = 0,1, 2,… |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
двойной |
комбинационные |
частоты, обуслов- |
1) |
канал прямого прохождения; |
|||||||||
ленные нечётными гармониками сиг- |
|
|
|||||||||||
балансный |
2) |
комбинационные каналы, обу- |
|||||||||||
(кольцевой) |
нала и нечётными гармониками гете- |
|
словленные чётными гармони- |
||||||||||
родинного колебания: |
|
||||||||||||
|
|
ками сигнала и чётными гармо- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mfс ±nfг |
|
, m =1,3,…, n =1,3,… |
|
никами гетеродинного колеба- |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|