23.4. Усилители промежуточной частоты

Усилитель промежуточной часто­ты (УПЧ) предназначен для усиле­ния сигнала с промежуточной часто­той и обеспечения основной избира­тельности по соседнему каналу. Постоянство частоты сигнала (/_пр = const) позволяет использовать в УПЧ совокупность неперестраивае-мых, связанных между собой колеба­тельных контуров, образующих фильтр сосредоточенной селекции (ФСС) и имеющих частотную ха­рактеристику, близкую к прямоуголь­ной (см. рис. 23.3). Принцип формирования такой характеристики поясним на примере транзисторного УПЧ с трехконтурным ФСС с емко­стной связью между контурами (рис. 23.13, а).

Первый и второй контуры настро­ены на крайние частоты полосы пропускания /i, /2 и, имея большую добротность Q\ = Q₂, формируют

/С_упч = ф(/)_; обеспечивая заданную избирательность по соседнему кана­лу. Третий контур настроен на среднюю частоту /_cp = f_np и имеет малую добротность (Q3<Qi = Q2), что позволяет сформировать сравни­тельно плоскую вершину характери­стики и уменьшить неравномерность усиления в полосе пропускания (рис. 23.13, б).

Так обычно строятся ФСС широ­кополосных УПЧ многоканальных радиоприемников. Узкополосные УПЧ радиостанций технологической связи строятся на базе ФСС, у которых контуры настроены на одну (среднюю) частоту полосы пропуска­ния. При этом необходимая форма частотной характеристики получа­ется подбором коэффициента связи между контурами.

Кроме ФСС, состоящих из LC-контуров, широко используются электромеханические и пьезоэлектри­ческие фильтры, представляющие совокупность высокодобротных меха­нических и кварцевых резонаторов. Построение УПЧ с кварцевым ФСС

на интегральной схеме с каскодным включением транзисторов пояснено на рис. 23.14, а. Зависимость затухания фильтра от частоты приве­дена на рис. 23.14, б. Полоса пропускания, отсчитываемая на уровне 3 дБ от минимального значения затухания a_mm=8 дБ, составляет около 15 кГц. За предела­ми полосы пропускания при рас­стройке фильтра А/>±15 кГц затухание составляет не менее 70 дБ. Следовательно, однокаскадный УПЧ с ФСС полностью решает задачу избирательности приемника по сосед­нему каналу. Однако один каскад не в состоянии обеспечить необходимое усиление полезного сигнала, хотя его показатели /С_упч и /С_{упч уст} за счет меньшего значения частоты (/_Пр<С/р) существенно превышают аналогич­ные показатели /С_урч и Л^_{урч уст} [см. формулу (23.5)].

Для увеличения амплитуды сиг­нала до значений, необходимых для нормальной работы демодулятора после УПЧ с ФСС, включают многокаскадные широкополосные

распространение в радиовещатель­ных приемниках.В качестве нелиней­ного элемента в нем использу­ется полупроводниковый диод, вольтамперная характеристика кото­рого при напряжениях порядка долей вольта представляется зависимостью i_a — f(u_BX) —aulx- Если на входе суще­ствует АМ-колебание, то ток через диод с учетом формулы (23.8)

усилители с резистивнои нагрузкой (рис. 23.15). Коэффициент уси­ления одного каскада равен К\ = = У₂1^н- Коэффициент усиления всего тракта, равный произведению /C_yn4 = /(,/(2.../С,, может достигать десятков и сотен тысяч, что решает задачу обеспечения требуемого уси­ления приемника и заданной чувстви­тельности.