§ 52. Регулювання в приймачах

Щоб радіоприймач добре працював за будь-яких умов, застосовують ручне і автоматичне регулювання окремих його параметрів. Це пов’язано з тим, що станції розташовані на різній відстані: потужні станції створюють велику амплітуду напруги на вході малі по значенню сигнали. Тому навіть при прийманні однієї і тієї станції напруга сигналу може змінюватися і потрібно регулювання вхідного сигналу. Розрізняють такі основні види регулювань: ручне регулювання підсилення, тембру і смуги пропускання, автоматичне регулювання підсилення (АРП), автоматична підстройка частоти (АПЧ). Регулювання підсилення. В підсилювачах низької частоти застосовують ручне регулювання підсилення (гучності) і тембра. Як правило, ці регулювання вводять в перших каскадах підсилювачів низької частоти, де рівень сигналу достатньо малий і його змінення не приводить до появи помітних нелінійних спотворень. В приймачах гучність регулюють за допомогою змінного резистора (мал.261,а). Коефіцієнт підсилення приймача в цьому випадку змінюється пропорційно зміненню опору між загальним вузлом і повзунком змінного резистора. Іноді в коло навантаження вводять дільник напруги (мал. 261,б), або збирають перший каскад ПНЧ по схемі, яка забезпечує достатньо високий вхідний опір. При виконанні регуляторів гучності в приймачах з високою якістю відтворення звука, необхідно ураховувати, що при низьких рівнях гучності людське вухо погано сприймає низькі і високі частоти звукового діапазону. Для компенсування цьогонедоліка застосовують спеціальні схеми регуляторів гучності з одним (мал. 262,а) або декількома резисторами з змінними опорами. Для цього застосовують також резистори з декількома відводами (мал. 262. б,в). Регулювання тембру. У ПЗЧ дуже часто виникає потреба в корекції АЧХ. В одних випадках потрібно мати прямолінійну АЧХ всього підсилювача, в інших – здійснити підйом або спад її на деяких ділянках, щоб компенсувати створення АЧХ, які вносяться різними елементами схеми. Регулювання АЧХ підсилювача можна здійснити за допомогою регуляторів тембра, що являють собою регульовані частотно-залежні ланцюжки, які встановлюються між підсилювачами каскадами або в колі зворотного зв’язку підсилювача. Залежно від способу діяння на АЧХ підсилювача регулятором тембру можуть бути плавними або ступінчастими. Існують також схеми регуляторів тембру, в яких регулювання АЧХ підсилювача здійснюється окремо на нижніх і верхніх частотах. Ці регулятори тембру побудовано на основі RC- кіл. На мал.263, а зображено схему регулятора тембру. За допомогою якої можна плавно знижувати підсилення сигналу на верхніх частотах при незмінному його підсиленні на середніх і нижніх частотах. На мал.263. б показано АЧХ цього регулятора тембру при різних положеннях повзунка резистора R2. Для корекції АЧХ підсилювача в області нижніх частот (менш як 1 кГц) застосовуються регулятори тембру, за допомогою яких можна регулювати підйом підсилення сигналу на нижніх частотах, не змінюючи його підсилення на середніх і верхніх частотах (мал.264,а). На мал. 264, б зображено АЧХ цього регулятора тембру при різних положеннях повзунка резистора R3. На мал. 265,а показано схему регулятора з окремим регулюванням тембру на нижніх (резистор R1) частотах. Цей регулятор тембру ослабляє сигнал приблизно на 13 д3. Коефіцієнт передачі розглянутих регуляторів менший від одиниці, тому для компенсації ослабленого сигналу необхідно в схемах підсилювачів передбачити додаткові підсилювальні каскади. В останні роки велике поширення дістали регулятори тембру з активними елементами (транзисторами, операційними підсилювачами), в коло негативно зворотного зв’язку яких уведено регулювальні елементи. На мал. 265, б зображено схему такого регулятора тембру. Подільник, виконаний на резисторах R1..R3,регулює нижні звукові частоти. В середньому положенні повзунка резистора R2 коефіцієнт передачі регулятора дорівнює одиниці. Регулювання верхніх звукових частот забезпечує змінний резистор R7.

Регулювання смуги пропускання дозволяє збільшити вибірність приймача, зменшити рівень перешкод і змінити тембр відтворюваємих гучномовцем звукових частот. Смугу пропускання можна регулювати як в каскадах проміжної частоти, так і в каскадах ПНЧ. Змінення смуги пропускання, як правило, відбувається вручну,а в деяких випадках застосовують автоматичне регулювання, яке дозволяє зменшити смугу пропускання при заростанні рівня перешкод. Регулювання смуги пропускання в каскадах ПЧ засновано на зміненні резонансних властивостей смугових фільтрів, яке відбувається зміненням зв’язку між контурами або шунтуванням контуру активним опором. При ємнісному зв’язку між контурами збільшення або зменшення смуги пропускання відбувається шляхом змінення величини ємності зв’язку, а при індуктивному зв’язку – шляхом змінення відстані між котушками. В деяких випадках замість плавного регулювання смуги пропускання застосовують переключення з однієї полоси на іншу (мал.266). В цій схемі перехід на більш широку смугу відбувається включенням во вторинні контури допоміжних котушок L зв, які індуктивно зв’язані з першими контурами, що викликає збільшення зв’язку між контурами. Смуга пропускання в каскадах низької частоти регулюється шляхом змінення форми частотної характеристики цих каскадів. В цьому випадку смугу пропускання можна змінити або вводячи в схему реактивні елементи, які впливають на форму частотної характеристики, або застосовуючи в схемі зворотній зв'язок з фазою, яка відрізняється на 180 градусів, або застосовуючи низькочастотні фільтри з обмеженою смугою пропускання. Автоматичне регулювання підсилення (АРП) призначено для автоматичної стабілізації величини сигналу на виході приймача при зміненнях величини вхідного сигналу. Принцип дії АРП полягає в тому, що на бази транзисторів високочастотних каскадів (як правило, ПЧ) подається напруга, величина якої залежить від рівня приймає мого сигналу. Чим більше рівень вхідного сигналу, тим менше підсилення, і отже, величина на виході практично не змінюється. Напруга АРП знімається з навантаження детектора і через фільтр подається на бази транзисторів. Розрізняють просту схему АРП, АРП з затримкою і АРП з підсиленням. Проста АРП робить завжди, навіть при малих рівнях вхідного сигналу (коли регулювання практично не потрібно). Це основний недолік схеми простої АРП. В АРП з затримкою напруга знімається не з основного, а з допоміжного детектора (АРП). На детектор АРП подається постійна напруга зміщення (напруга затримки) внаслідок чого схема АРП при малих вхідних сигналах виявляється запертою. При значних вхідних сигналах АРП відкривається і виробляє регулюючу напругу. Схема АРП з затримкою (мал. 267) включає детектор АРП на діоді VD2, дільник Р8Р9 і фільтр низьких частот RфСф. Управляюча напруга з діода VD2 через фільтр RфСф подається на бази транзисторів каскадів ПЧ для регулювання підсилення цих каскадів при зміненні вхідного сигналу.

Автоматична підстройка частоти (АПЧ) забезпечує точну настройку приймача на приймаєму станцію при відхиленні частоти останньої або із-за нестабільності приймача. АПЧ забезпечує стабілізацію проміжної частоти і застосовується в приймачах зчастотною модуляцією, в професійних і телевізійних приймачах.

Принцип дії системи АПЧ полягає в наступному: якщо різниця частот гетеродина і сигналу не дорівнюють проміжні частоті, то АПЧ змінює частоту гетеродина таким чином, що ця різниця наближається до проміжної частоти. Структурна схема АПЧ показана на мал.268. Частотний детектор вироблює постійну напругу, пропорційну різниці частот £ г - £с, причому полярність цієї напруги залежить від направлення ходу частоти гетеродина. Напруга з виходу частотного детектора поступає на керуючий, який впливає на частоту гетеродина. В якості керуючого застосовують керуємий напівпровідниковий діод (варікап).