Назначение,состав и основные качественные показатели преобразователей частоты

Преобразователем частоты (ПЧ) называется устройство, осуществляющее преобразование частоты принимаемого сигнала в промежуточную частоту без изменения закона модуляции.

Состав:

СМ – нелинейный элемент транзистора или диода. Г – гетеродин – вспомогательный источник гармонических колебаний;резонансная нагрузга осуществляет селекцию сигналаf_ПР.

Основные показатели:

1. Коэффициент передачи напряжения или мощности К_ПЧ=U_ПР/U_C, К_{ПЧ Р}=Р_ПР/Р_С.

2. Входная и выходная проводимость _ВХ, _ВЫХ _ВХ=1/R_ВХ,_ВЫХ=1/R_ВЫХ.

3. Коэффициент нелинейных искажений

4. Коэффициент ослабления побочных каналов приема. Например, преобразователь частоты на биполярном транзисторе с нагрузкой в виде 2-х контурного полосового фильтра с индуктивной связью между контурами.

Схема

Требования к гетеродину:

1. Постоянство амплитуды сигнала гетеродина при перестройке.

2. Высокая стабильность частоты гетеродина.

Назначение и классификация упч

УПЧ предназначен для основного усиления и основной частотной избирательности (по соседнему каналу) принятого сигнала. Соседний канал – это непосредственно примыкающий к основной полосе пропускания справа и слева и равный по ширине. Основная особенность УПЧ – это фиксированная настройка, что дает возможность применять в качестве избирательной нагрузки сложные колебательные системы.

Полосовым фильтром называется резонансная система из определенного числа колебательных контуров. Различают:

1. 2-х контурные:

- с индуктивной связью - с емкостной связью

схемы

2. Многоконтурные фильтры (LC– фильтры, пьезоэлектрические фильтры, кварцевые фильтры)

схема

Классификация УПЧ:

1. По соотношению полосы пропускания и промежуточной частоты.

2. По способу обеспечения требуемой избирательности: УПЧ с распределенной избирательностью (формирование АЧХ обеспечивается всеми каскадами УПЧ построенных идентично) и УПЧ с сосредоточенной избирательностью (функции избирательности и усиления разделены), формирование АЧХ обеспечивает 1-й каскад УПЧ за счет ФСИ, остальные каскады УПЧ – только для усиления.

Характеристики УПЧ те же, что и у УРЧ.

УПЧ на полевом транзисторе с нагрузкой в виде 2-х контурного полосового фильтра.

схема

Низкочастотный тракт приемника

Назначение и структурная схема НЧ тракта

Основное назначение НЧ тракта приемника – неискаженное усиление полезного сигнала, до уровня необходимого для нормальной работы оконечного устройства. Основным элементом тракта является УЗЧ (в приемниках командных и связных РС) и широкополосный видеоусилитель для приемников импульсных сигналов. В зависимости от типа оконечного устройства на выход УЗЧ может включаться усилитель мощности

Структурные схемы связного, коммандного и импульсного приемников.

Различие м/у УЗЧ и ВУ только в полосе пропускания.

УЗЧ классифицируется:

- по виду используемых активных приборов

- по назначению: предварительные, выходные, согласующие

- по ширине полосы пропускания:УПТ, УЗЧ, ВУ

- по виду нагрузки: резисторные, дроссельные, трансформаторные

- по усиленному параметру сигнала: напряжение, мощность

Основным типом УЗЧ является предварительный резисторный усилитель напряжения и выходной трансформаторный усилитель мощности. Основным типом ВУ является предварительный широкополосный усилитель напряжения и выходной широкополосный резисторный УМ.

Основные характеристики УЗЧ:

1. Коэффициент усиления по напряжению (мощности) – отношение амплитуды выходного напряжения (мощности) к его входному значению. К=U_mВЫХ/U_mВХ, К_Р=Р_ВЫХ/Р_ВХ. В многокаскадных системах К_ОБЩ=К1*К2*…*К_N.

2. Выходная мощность – мощность электрических колебаний в нагрузке усилителя.

3. Полоса пропускания усилителя – полоса частот на границах которой коэффициент усиления уменьшается по отношению к максимальной величине в установленное число раз.

График

4. Искажения вносимые в УЗЧ:

- частотные. Т.к. коэффициент усиления реального усилителя уменьшается на границе раздела рабочих частот, то это приводит к возникновению искажений. Для количественной оценки вводится коэффициент частотных искажений: М_С=К₀/К_С, М_Н=К₀/К_Н, М_В=К₀/К_В.

- фазовые искажения. Определяются наличием в схеме реактивных элементов. При прохождении ч/з усилитель фаза гармонических колебаний изменяется по отношению ко входному сигналу. Колебания разных частот, проходя ч/з усилитель получают различные сдвиги фазслож. сигнал.

- Нелинейные искажения. Т.к. в усилителе применяются активные приборы, а также трансформаторы и дроссели имеющие ферромагнитные сердечники, являющиеся нелинейными элементами, что приводит к появлению нелинейных искажений.

5. Динамический диапазон усиления – отношение максимума амплитуды входного сигнала (мощности), к чувствительности усилителя D=U_mВХmax/U_mВХmin, D_P=P_ВХmax/P_Вхmin.

6. КПД =Р/Р₀. Это отношение полезной мощности отводимой в нагрузку к мощности Р₀отдаваемой источником питания.