- •50000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Содержание
- •Глава 1. Назначение и основные технические
- •Глава 2. Классификация и принципы построения
- •Глава 3. Входные цепи радиоприёмника
- •Глава 1. Назначение и основные технические
- •1.1. Основные определения
- •Основные характеристики радиоприёмных устройств
- •Глава 2. Классификация и принципы построения
- •2.1. Классификация радиоприёмных устройств.
- •2.2. Принципы построения радиоприёмных устройств
- •Глава 3. Входные цепи радиоприёмника
- •3.1. Назначение и классификация входных цепей
- •3.2. Характеристики входных цепей
- •Приёмные антенны и их параметры
- •Электронная настройка входных цепей
- •Фильтры помех во входных цепях
- •3.6. Входные цепи при работе с настроенными антеннами
- •Входные цепи при работе с ненастроенными антеннами
- •Глава 4. Усилители радиочастоты
- •4.1. Назначение и классификация урч
- •Характеристики и параметры урч
- •4.3. Практические схемы усилителей радиочастоты
- •4.4. Усилители радиочастоты в диапазоне свч
- •Глава 5. Преобразователи частоты
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Принцип работы преобразователя частоты
- •5.3. Дополнительные каналы приёма и избирательность рПрУ
- •Двойное преобразование частоты
- •5.5. Гетеродины
- •5.6. Некоторые схемы преобразователей частоты
- •Глава 6. Усилители промежуточной частоты
- •Назначение, классификация и характеристики упч
- •6.2. Упч с распределённой избирательностью
- •6.3. Упч с сосредоточенной избирательностью
- •Глава 7. Детекторы амплитудно-модулированных
- •7.1. Общие сведения о детекторах
- •7.2. Назначение, классификация и характеристики амплитудных
- •7.3. Принцип действия диодного амплитудного детектора
- •7.4. Схемы амплитудных детекторов
- •7.5. Параметрические (синхронные) амплитудные детекторы
- •Глава 8. Частотные и фазовые детекторы
- •Назначение и классификация частотных детекторов
- •Качественные показатели частотного детектора
- •Принцип действия частотного детектора
- •Фазовые детекторы
- •Глава 9. Регулировки в радиоприёмных
- •9.1. Назначение и виды регулировок
- •Автоматическая регулировка усиления
- •Регулируемые усилители
- •9.4. Автоматическая регулировка полосы пропускания
- •9.5. Автоматическая подстройка частоты гетеродина
- •Глава 10. Приём стереофонических и цифровых
- •10.1. Приём сигналов стереофонического вещания
- •10.2. Приём цифровых сигналов
- •Другими словами, частота дискретизации
5.2. Принцип работы преобразователя частоты
В общем случае полупроводниковые и электронные приборы при изменении приложенных к ним напряжений в широких пределах являются нелинейными приборами. При приложении к диоду большой амплитуды напряжения гетеродина работа происходит на нелинейном участке его ВАХ.
В этом случае активная проводимость диода зависит от напряжения гетеродина и под влиянием этого напряжения периодически изменяется. Однако при приложении к диоду малого напряжения сигнала рабочий участок характеристики диода можно считать практически линейным, а проводимость на этом участке ВАХ будет независимой от малой амплитуды преобразуемого радиосигнала.
Параметры смесителя зависят только от управляющего напряжения большой амплитуды, которое подаётся от гетеродина. Однако они не зависят от величины приложенного к смесителю напряжения радиосигнала, имеющего обычно значительно меньшую амплитуду. Амплитуды напряжений сигнала (UC) и промежуточной частоты (UПР) обычно имеют величины порядка
10-6 … 10-3 В. При столь малых амплитудах входных сигналов нелинейность статических ВАХ смесителя не проявляется. Поэтому по отношению к сигналам с малой амплитудой смеситель можно рассматривать как прибор с периодически изменяющимися параметрами, т.е. линейный параметрический прибор. Исходя из сказанного, можно дать следующее объяснение принципа работы преобразователя частоты.
Под действием напряжения гетеродина проводимость нелинейного элемента (смесителя) периодически изменяется по закону изменения частоты гетеродина. Поскольку напряжение гетеродина значительно больше напряжения преобразуемого радиосигнала (UmГ >> UmС), то в результате изменяется крутизна ВАХ нелинейного элемента. Это приводит к нелинейным искажениям сигнала гетеродина и, как следствие, к возникновению высших гармоник гетеродина на выходе смесителя. Сигнал на входе смесителя должен быть малым, чтобы нелинейность его ВАХ не приводила к заметным искажениям принимаемого сигнала.
Математический анализ показывает, что в результате одновременного воздействия на смеситель принимаемого сигнала и напряжения гетеродина на выходе смесителя появляются комбинационные составляющие kωГ ± ωC.
Аналогичные результаты получаются при изменении ёмкости смесителя под действием частоты гетеродина.
Основными качествами ПрЧ являются: коэффициенты усиления по напряжению и по мощности, диапазон рабочих частот, избирательность, коэффициент шума, искажения и устойчивость работы. Они в основном аналогичны показателям УРЧ, однако некоторые из них имеют особенности, свойственные режиму преобразования частоты. Например, в отличие от УРЧ в преобразователях частоты имеют место побочные каналы приёма, которые ухудшают их избирательные свойства и заставляют принимать специальные меры.
Мы рассмотрели простейший случай, когда приложенное преобразуемое напряжение, а также параметрическая проводимость изменяются по синусоидальному закону. Однако при большой амплитуде входного сигнала в составе выходного тока смесителя может содержаться множество колебаний комбинационных частот вида
fПР = kfГ ± mfС, где k и m – любые целые числа (0; 1; 2; 3 …).
Это объясняется тем, что при больших амплитудах радиосигнала, соизмеримых с величиной напряжения гетеродина, смеситель начинает работать в нелинейном режиме. При этом также возникают нелинейные искажения самого радиосигнала, в результате чего на выходе преобразователя частоты появляются высшие гармонические составляющие преобразуемого радиосигнала. Наличие этих составляющих в спектре преобразованного сигнала приводит к появлению дополнительных помех на выходе приёмника.