Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Об щий гете одина о р ц п их действия состоит в том, что из напряжени" й сигнала и р а одно приложено в обоих плечах синфазно, а второе— 110 ~с Г~ь3 бг Рнс. 4.1$ противофазно. В частности, в варианте на рис. 4.15,б входы для напряжений преобразуемого сигнала и от гетеродина поменены местами. Цепи можно сделать балансными и со стороны входа преобразователя и для сигнала, и для гетеродина. Схема преобразователя частоты с двойным балансом изображена на рис. 4.15,в. Кзк показано н курсе усилительных устройств, главное пренмушество днухтектного усилителя состоит з том, что н нем происходит компенсзцля четных гармоник усклннаемык колебаний.
Аналогичным свойством облздзет н бзллненый преобраеоезтель частоты; .н чзстностн, н нем иомленснруются тскн с чзстогзми 2)с — 2)н,~, где )есч — частота постороннего снгнелз (помехи), Комбнпацконные состзеляюшне с етой чзсготой могут образовываться л случае попздзкня нз цреобрззонзтель сильной помехи ()ясчсоз ы~ььг. прн действии снльпой лоыехя ряд (4.2) для тока 12 следует продолжить, тзк кзк заметную роль могут играть н состзпляюшне нторого порядка; в (4.2) не- 1 Ег)2(иг, Е1, Ез, Ез) учтенный ранее член имеет ннд 1, 2 дй Вторая пронзноднея еылодного тока представляет собой первую пронзводиую от крутизны, т. е. нрутпзну характеристики иа рис. 4.13.
Тзк как кругноне 111 изменяется периодически с часто!ай гетеродлна, производную от нес также можно представить ридом Фурье. дп 1п(иг, Е„ ...) = лтп+ ~~~!в» соз/гыг/. ди» »=! С учета»! значекия ипсс~ путем простых преобразований получим гт= (/~пм тп (0,5+ 0,5соз2юпсм/) —- + ~~~ (0,5 та сан/иаг/+ 0,5 т» сок (до»г+ 2 ыпп»!) / ( »=1 + 0,5 ть сов(/!спг — 2з»ппм) /) (г(дг„р ( 4.9. СВИСТЫ ПРИ НЕЛИНЕИНОМ ПРЕОБРАЗОВАНИИ При .рассмотрении в й 4.! теории преобразования частоты преллолагалась, сто ток в цепи с периодически меняющимися параметрами связан с напряжепи.
ем преобразуемого сиенала линейной зависимостью. В этом случае при действии сшмала с частотой 1, в спектрах токов образуются составляющие с частотамн ) й/с~/с). Н е всегда, однако, лришгыае»гые сигналы настолько слабы, что нетимейностью преобразователя по отношению к ним можно пренебречь. В частности, при веща- !12 Составляющая с угловой частотой 2(ыс — ыпсс,), оэогветствуюшая Й=2с опасна при совпадения двух условий: если опа попадет в полосу прапуаканмя усилителя;промежуточной частоты, т, е.
если 2(1» — 1псм) =1пр! если помеха с частотой 1п, =1» — 0,5/,р, содержащая составляющую с частотой, близкой к 1пр, может проникать из антенны на вход преабраеонателя, На рпс. 4.!6 показано,возможное взаимное раопалажение частот принимаемого сигнала /с, зеркального катала 1», гетеродпна 1„и рассмотренной помехи 1»см. Часто~а 1псм в четыре раза ближе « 1», чем частота зеркального канала 'пр р 1», поэтому помеха на частоте 1 м будет меньше ослаблена н преселсктарс приемника. Следовательно, на частоте /псм= ! =1» — 0,51»р образуется побочный канал приема. га ~пан В баланспом преобразователе па рис. 4.!5 несмотря на то, чта помеха дейстРис.
4дб пуст в плечах в противофазе (+исси а одном плече и — ип, в другом), компоненты токов /, имс!ат адинаковыс фазы (тзк как (еипсм)'=( — и»с»с)'),' поэтому при снмж!етрии преобразователя дейстзяс токов /м е выходном контуре комле!юируется и помеха не проходит в усилитель промежуточной частоты. тельном приеме сигналы местных радиостанций могут быть настолько сильны, что прихолится считаться с нелинейными эффектамм. Продолжая ряд (4.2), которым в $4.7 был в общем аиде представлен ток преобразователя, обратим внимание на члены вида (4.6) 1 дт(и, Е,, ) т ! Учет члена второго порядка (гл=2) уже позволил выше выявить побочный канал приел!а Рассуждая аналогично, примеи во винмание, что проиаводмая любого порядка 1 "' ", как и прои водныс 1 "'" и 1 "", измедип ди! ди! пяется с частотой гетеродииа в общем случае несинусоидальна и может быть пред. ставлена рядом Фурье вида дс+Хд» сов /спь/, Кроме того, примем ва внимание, чта ! прн и» =(/сказы»/ в (4.6) появляется множитель саз ш,/, ~который, л оною очередь,,может быть и!редставлеп тригонометрическим рядом и в этом случае сапер.
жит член, пропорциональный солт ыс/. Следовательно, согласна (4.6) ток преобразователя будет содерлсать составляющие, пропер!циояальные пронзведеныю гозйюс/Хсазтос/. Поэтому в спектре тока будут составляющие с частотами 1' рс й/с — т/с илп 1пс,=л% — й/',. Бели частота 1',р близка к /,р, т. е. !41»вЂ” — пг/с) м/псп то а полосе прапускания УПЧ окажутся два продукта преобразования много и тою же сигнала: один в результате преобразования 1.го порядка с частотой /пр л другой (более слабый, как все нелинейные продукты зьгсокога порядка) с частотой 1',р.
Влагодаря тому, чта оспоэной сигнал г частотой /,р имеет в тракте промежуточной частоты больпгий уровень, чем сишсал с частотой 1'пр, прием его будет возможен, но присутствующий а ега спехтрс тат же сигнал со смещенной частотой 1',р проявится как помеха. При биениях амплитуда и фаза суммнрнаго иолебзния изменяются с частотой, раэнои разности частот складь»аающихся колебаний, т. е. возникает эффект пзразитнай модуляции сигнала с частотой биений /п=/пр — /'и!. После детектирования ста модуляция при глуховом приеме воспроизводится как свист с час.
гатой /п. При приеме сигпаж»н др)тих типов и прв других способах нх воспроизведения .искажение,имеет якую форму, но для явления в целом, характерного для супсргетеродиннога приема, применясзся общее условное название сенисты». Свисты наблюдаются, если частота /'пр пахадитси е полосе орапускапия усилителя, иастроеннога на частоту /пр, т. е, если разносэпая частота !1»р — /йср( не превышает полонины паласы иропускания этого усилителя 0,5/7, 1:сли 0,5П« /„р, та помеха будег действовать .при (4.7) 1пр /пр Балт! /пр — /,—;!, нли 1»р=/„— /с, т. е. 1, =1,— /пр или Ь=/с+1»р то.
пад ставлян е (4,7] эти значения,,получаем /сс»1»р(я+1)/1(/г т) " 1с 1»г»(й — 1)1(т — й). Бсли пайде!гная частота 1, имеется в диапазоне частот приемника, то при настройке пл иее возможен свист; эю учитывают прн выборе промежуточной частоты. Рис. 4Л8 Рис. 4.21 Рис. 4Л9 Рис. 4.20 114 !1$ 4.10. ДИОДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Диод можно использовать для преобразования частоты, как и любой другой электронный прибор, имеющий нелинейные характеристики.
Благодаря малым шумам, способности работать на самых высоких радиочастотах и простой конструкции диодный преобразователь применяется почти во всех приемниках СВЧ, Схема днодного преобразователя показана на рнс. 4.17, а эквивалентная схема диода — на рис. 4.18. Здесь д и С вЂ” проводимость и емкость электронно-дырочиого перехода; г, и 1..— сопротивление н индуктивность соединительных проводников; С,— емкость держателя диода.
В диапазонах УВЧ и СВЧ 7, и г, очень малы, их влияние почти не проявляется и ими можно пренебречь. Источник напряжения смешения Е на рис. 4.17 позволяет выбрать рабочий участок на характеристиках диода. Примерный внд зависимости тока проводимости диода й дифференциальной проводимости д, емкости С (с учетом Сс) и заряда д от приложенного напряжения показан на рис. 4.!9. Как и в 5 4.7, при анализе диодного преобразователя будем считать и, и и,р малыми по сравнению с и„.
Это допущение имеет следующие основания: амплитуда напряжения гетеродина должна быть достаточной, чтобы изменение тока захватывало нелинейный участок характеристики и диода; это необходимо для преобразования частоты. Основное усиление осуществляется после преобразователя, в УПЧ, поэтому напряжения на входе и выходе преобразователя малы. При относительно малых напряжении сигнала и, и выходном напряжении промежуточной частоты и„р нелинейность диода практически не проявляется, т. е. диод действует в отношении сигнала как линейная цепь с переменными параметрами.
Соответственно эхвивалснтная схема преобразователя может быть представлена в виде рис. 4.20. Селективность приемника обеспечивается в основном после преобразователя в УПЧ. Цепи до преобразователя ослабляют главным образом помехи побочных каналов, а на других частотах помехи, в том числе и значительно превосходящие по уровню принимаемый сигнал, могут попадать на вход преобразователя. В результате взаимодействия в нелинейных цепях колебаний от гетеродина, помех и принимаемого сигнала возможно образование не только тех комбинационных составляющих, которые уже были выявлены, но и более сложных, частоты которых также окажутся близкими к промежуточной частоте.
Попадая в полосу пропускания УПЧ, они проявляются как неустранимые помехи, т. е. происходит ухудшение селективности. Поэтому важно, чтобы преобразователь был линеен по отношению к помехам, что зависит от свойств диода и режима его использования.
Линейность предполагает независимость параметров диода д и С (рис. 4.19) от преобразуемых наиряжений, т. е. изменение этих параметров определяется только напряжением гетеродина, которое на несколько порядков превышает напряжение сигнала и помех. Соответственно можно рассматривать и рассчитывать цепь преобразователя со стороны гетеродина (рис. 4.17) просто как нелинейную нагрузку, как н для преобразователя на невзаимном электронном приборе ($ 4.7). При этом для анализа диодного преобразователя требуется определить закон изменения д и С под воздействием гетероднна, а также входное сопротивление диода со стороны гетеродина н мощность, потребляемую преобразователем от гетеродина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
