Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 93
Текст из файла (страница 93)
12.3. При разработке зраа Рис, 12.3. Общая частотная характеристика приемника приемника допустимая неравномерность этой характеристики задается так же, как для характеристики усилителей пивной частоты (см. гл. 9). Приемнини могут классифицироваться по нескольким признакам. По прин. ципу построения схемы их можно разделить на приемнини п р и м о г о у с иления и супергетероди.нные (супергетеродины). В приемнике прямого усиления частота принимаемого радиосигнала пре- 301 схема приемника прямо~о Рнс. 12.5.
Структурная схема супергетеродннного прнемнкка образуется в частоту первичного сигнала путем детектирования. Следовательно, структурная схема такого приемника (рис. 12.4) содержит присоеди- Рис. 124. Структурная усиления няемые к антенне входные цепи ВП, усилительные каскады высокой частоты УВЧ, детекторный каскад Л и ка. скады усиления низкой частоты УНЧ, заканчивающиеся выходным каскадом ВК.
Перестройке подвергаются входные цепи и усилительные наскады высокой частоты (точнее, нолебательные нонтуры, входящие в эти блоки), причем на. стройка являетея сопряженной — с помощью единого блока конденсаторов переменной емкости. Приемник прямого усиления сходен ио физмческим процессам с простейшим приемником, отличаясь лишь добавлен. ными к последнему каскадами усиления в двух частотных областях.
Недостатки, гвойственные простейшему приемнику, ме устраняются в полной меое и в приемнике прямого усиления. Так, например, полоса пропускания его в дмапазове КВ всегда шире требуемой дли радиотелефонни. В настоящее время приемники прямого усиления промышленностью не выпускаются; радиолюбители иногда собирают приемники прямого усиления на транзисторах. В супергетеродине осуществляется по меньшей мере двукратное преобразование частоты. Частота принимаемого радиосигнала преобразуется в постоянную для данного приемника п р о м еж уточн ую частоту, а эта последняя в процессе детектирования преобразуется в звуковую частоту первичного сигнала. В соответствии с этим структурная схема супергетеродина (рис.
12.5) содержит входные цепи ВН, усилительные наскады высокой частоты УВЧ, преобразователь частоты ПЧ, усилительные каскады промежуточной частоты УНЧ, детектор Л и усилитель низкой частоты УНЧ с выходным ка- скадом ВК. Перестройке подвергаются входные цепи, усилитель высокой частоты и гетеродин преобразователя частоты, причем настройка также должна быть сопряженной.
Появившееся иа заре ламповой радиотехники название «супергетероднн» должно было отразить тот факт, что в результате первого преобразования частота получалась не звуковой, а сверхзвуновой (суперзвуковой, т. е. радиочастотой). Постоянная настройка каскадов усиления промежуточной частоты дает возможность применять в них совершенные фильтры, обеспечивающие высокую избирательность.
Кроме того, усиление в трех различных областях частот позволяет достигнуть высокой чувствительности без угрозы самовозбуждения приемнина. Эти свойства сделали супергетеродин, в сущности, основным типом схемы, находящим реализацию в промышленности. В супергетеродинах профессионального типа могут применяться два и даже три каскада преобразования частоты, но в радиовещательных приемниках структурная схема обычно соответствует рис, 12.5.
По типу активных приборов приемники могут быть л а и л о в ы е и транзисторные. До последнего времени считалось, что ламповый приемник может достигнуть более высоких показателей, нежели транзисторный. Однако развитие техннни полупроводниновых приборов опровергает такое представление.
Вместе с тем транзисторная аппаратура экономична по питанию и миниатюрна. 12.2. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИЕМНИКОВ В составе приемника (см. рнс. 12.4, 12.5) имеются структурные блоки, уже изученные нами в гл. 9; зто — усилительные каскады низкой частоты. Однако остальные блоки (входные цепи, усилители высокой и промежуточной частоты, преобразователь частоты, детекторный каскад) требуют специального пояснения, которым мы и займемси. Кроме того, и состав приемника могут входить дополнительные устрой. сэва, улуппающие те или иные качества приемника (например, автоматические или ручные регуляторы, визуальные указатели настройки и др.), тоже требующие описания, тан нак только после этого мы сможем рассматривать схемы приемников в целом. Начнем изучение структурных блонов с входных цепей приемника. Входное устройство приемника служит переходным звеном от приемной антенны к первому каскаду.
Во входном устройстве на простейшей схеме (см. рис. 12.!) в антенну включались элементы настройки на частоту сигнала. Однано приемник должен работать от антенн с различными размерами и параметрами (наружные, комнатные, автомобильные и да.). Естественно, что настройка любои антенны, сопряженная с настройками каснадов Е зонансного усиления, неосуществима.
оэтому антенная цепь не перестраи. вается; в нее включается катушка (иногда катушка и конденсатор), устанавливающая в цепи антенны частоту, которая лежит вне принимаемого поддиапазона. Ненастроенная антенна связывается с замкнутым колебательным контуром, который составляет схему входного устройства приемника, и настраивается на частоту принимаемого сигнала сопряженна с каскадами резонансного усиления. С зажимов этого контура колебания радиосигнала воздействуют на вход первого усилительного каскада.
При смене поддиапазона иатушна резонансного контура сменяется одновременно с катушкой цепи антенны; сменяются также подстроечные конденсаторы коатура, если они внлючены н схему. Связь антенной цепи с замкнутым контуром может быть индуктивной или непосредственной. Принципиальная схема входного устройства с индунтивной связью дана на рис, 12.6. Здесь, в случае лампового приемника, входной каокад которого работает практически без потерь энергии в цепи управляющей сетни, напряжение сигнала (/ снимаетси полностью с зажимов нон- с с //и Рис. 12.6.
Индуктивнан связь контура с антенной денсатора контура С. Для оценки эффективности работы входного устройства вводится показатель, называемый коэффициентом, передачи К входного устройства, Он представляет собой отношение напряжения У , снимаемого с контура, к ЭДС ем, наводимой сигналом в антенне: К= Уш/аы. (12.!) Элвктродвижущая сила, наводимая сигналом в простейшей приемной антенйе, равна произведению амплитуды напряженности элентрического поля Е приходящих волн на действующую высоту антенны йа: вы = Ешйд.
(12.2) Так, например, если напряженность поля волны Е„=!00 мкВ/м, а кейс(вующая высота ком~наткой антенны йа — — 2 м, то ЭДС е = 100:2=200 ыкВ. Если прй этом с зажимов резонансного контура снимается напряжение (/м=! мВ =1000 мкВ, то коэффициент передачи напряжения входной цепью П /е =! 000/200 = 5.
Козффипиент передачи напрнженкя определяется параметрамп схемы. Дли случая ненастроенной антенны с индуктивной связью этот коэффициент можно определить, воспользовавшись теорией связанных систем, приведенной в гл. 3. Ьудем считать, что на волнах радиовещательного диапазона, входное сопротивление самой ннтенпы, оолучеиное из формулы (6.10), на частоте ы сигнала имеет емкостный характер Х»=1/ыС», Полное реактивное сопротивление цепи антенны окажется ы~» — 1/ыС», где 1» — ипдуктпвность, вил~дневная в антенну и связывающая ее с замкнутым контуром СС.
303 Если пренебречь активным сопротивлением цепи антенны по сравнению с реантнвным и выразить ток в антенне, разделив ЭДС антенны е на ее сопротивление, то можно найми ЭДС, наводимую сигналом в замкнутом контуре: етазМ еиж Амы М ~ ю5 1/ыС А А М ~ ЕА( — /юЧ. С ) ' Из теории резонанса [см. (2.46) ! известно, -что напряжение, снимаемое с конденсатора звмннутого контура при последовательном резонансе, оказывается в 1,!, раз больше, чем ЭДС в этом же контуре, т. е.
(/ а=в,~!3ь Здесь !3ь — добротность резонансного контура ЕС, вычисленная с учетом потерь, вносимых связью с антенной и подключением усилительного прибора первого каснада. Называя велпчлву 1/ к' (аСа собственной частотой юа цепи антенны, находвм для резонвноиога коэффициента передачи напряжения входного устройства следующее выражение: и„, М К.= — = „~(1 .А/„.,)Е., (12.3) где ыа=!/ р'ьС вЂ” собственная частота замкнутого контура, равная при резонансе частоте сигнала. Для того чтобы связь с антенной не изменяла слишком сильно параметров аамнкутого контура, коэффициент взаимоиндукцни .выбирают достаточно малым, и коэффициент передачи обычно бывает меньше 1О, Следует помнить, что здесь напряженке повышается (трансформируется) за счет, резонанса, но усиление мощности отсутствует, так как входное устройство не содержит аитивного прибора.
Резонакс~ной характерист а ко й входного устройства (см. гл. 2) будет кривая, построенная в соответствии с приближенным уравнением (2.50) и выраженная формулой (/ьт ! р ( тэ )'г)+ !3 а(2 Л ы/юе) 1 1'1+ !3еэ(2 Л ///о)з Здесь Л/=/ †/ь — расстройка, т е. разница между частотами сигнала и контура. Для оценки избирательности входного устройства можно сравнить его резонансную характеристику с идеаль- 304 ной (см. рис. 12.2]. П ол ос а п р опускания я, т. е. полоса частот, в пределах которой должен оазмещаться спектр ~радиосигнала (см.
рис. 11.4), согласно формуле (2.51) будет составлять 2 Л/о т — — /7=/э/Яэ. (12.5) Так, если добротность высококачественного контура ~равна 100, то полоса пропускания окажется 1 ч/з от несущей частоты ош нала. Границами полосы пропускания при этом являются ординаты, составляющие 1/3~ 2=0,7 от резонансной ордвнаты характеристики.
Идеальная форма резонансной характеристики полностью подавляет помехи, которые имеют частоты вне полосы пропускания. Иначе говоря, полоса помех равна полосе пропускания. Реальный же контур подвергается действию мешающих передатчиков и вне своей полосы пропускэция. Можно условиться считать опасной полосой помех участок частот характеристики между ордннатами, составляющими 0,1 от резонаноной ординаты. Беря в формуле (12.4) величину у=0,1,и решая относительно 2Л/, получаем приближенно 2Л/о 1 10/э/(еэ. Важным показателем качества .входного устройства является н е р а в н о м е рность передач:и в диапазоне ч а с т от (т.
е, при перестройках контура). Схема с индуктивной связью может оцениваться ~в этом отношении фопмулой (12.3). Величины М и /л цри перестройках контура не меняются. Добротность !3, с некоторым приближением тоже может при перестройках переменным конденсатором считаться неизменной (Я=ыьь/г), так как с увеличением частоты ыч возрастает и сопротивление г потерь внутри контура. Следовательно, неравномерность коэффициента передачи в формуле (!23) определится отношением юз/ыь Выгодно иметь ыэ(ычмвв, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
