Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 322

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Выше отмечалось, |Что избирательность приемника можно определять в децибелах. Тогда имеются ввиду следующие соот­ ношения:

ac.K<ad) =

201goc .K ;

(2.1)

e 3 .K(*>) =

201ga,K .

(2.2)

Наиболее часто избирательность приемника по соседнему ка­

налу бывает 30—50 до. По зеркальному каналу

избирательность

обычно меньше. Она бывает 15—40 дб.

 

Лучшая избирательность приемника по соседнему каналу объ­

ясняется тем, что она обеспечивается многокаскадным

усилителем

промежуточной

частоты с большим числом контуров.

Преселек-

тор же обычно

содержит только два колебательных

контура.

К тому же их эквивалентная добротность ниже, чем у контуров усилителя промежуточной частоты. Избирательность по зеркаль­ ному каналу уменьшается с повышением частоты настройки при­

емника. Избирательность по соседнему

каналу не зависит

от ча­

стоты

принимаемых

колебаний, так как контуры

каскадов УПЧ

не

перестраиваются.

 

 

 

 

 

 

3)

Полоса пропускания приемника

характеризует

качество его

работы. Чем она шире, тем меньше искажений

претерпевают в

нем усиливаемые сигналы. Однако при слишком

широкой

полосе

пропускания велико

влияние внешних помех и внутренних

шумов,

а

они ограничивают

чувствительность

приемника.

Кроме того,

расширение полосы пропускания приводит к ухудшению

избира­

тельности приемника.

 

 

 

 

 

Сочетание хорошей избирательности с достаточной

полосой

пропускания получается в том случае,

когда частотная характе­

ристика приемника близка к прямоугольной. Частотную характе­ ристику примерно прямоугольного вида получают за счет приме­ нения связанных контуров или при помощи особой настройки одиночных контуров различных каскадов приемника. Примеры ча­ стотных характеристик, поясняющие взаимную связь полосы про­

пускания

приемника с

его избирательностью,

приведены на

рис.

2.8.

 

 

 

 

 

В

верхней части этого рисунка показаны частотные спектры

трех

станций, близких по частоте. Приемник

настроен на часто­

ту /о- Д л я

неискаженного

приема он должен

равномерно усили­

вать

все боковые

частоты

принимаемой станции

и не усиливать

сигналы соседних

станций.

 

 

На нижней части рисунка показаны возможные варианты ча­ стотных характеристик приемника с необходимыми пояснениями.

Полоса пропускания является условным понятием, так как может определяться на различных уровнях частотной характери­ стики. Наиболее часто ее определяют на уровне 0,707 от макси­ мального и обозначают 2Д/0,7 или JLo.v-

У связных телефонных приемников с амплитудной модуляцией 2Д/о,7<5—6 кгц. У радиовещательных приемников полоса пропу­ скания 6—12 кгц при амплитудной модуляции и 200—300 кгц при

207


частотной модуляции. У телевизионных приемников полоса про­ пускания значительно шире (3—15 Мгц).

У импульсных радиолокационных приемников полоса пропу­ скания обычно соответствует уравнению

где хц — длительность принимаемых радиоимпульсов.

Рис. 2.8. Примеры различных резонансных характеристик приемника:

а — желательная форма резонансной характеристики; б — хорошая из­ бирательность, но малая полоса пропускания: в — широкая полоса пропускания, но плохая избирательность; г—хорошая избирательность к достаточная полоса пропускания

4. Выходная мощность или выходное напряжение, обеспечи­ вающие нормальную работу оконечного прибора. В приемниках связи и в радиовещательных приемниках оконечный прибор по­

требляет

определенную

мощность.

Она

должна обеспечиваться

выходным

каскадом приемника. Обычно

это

единицы ватт или

доли

ватта.

 

 

 

 

В

радиолокационных

приемниках

оконечным

прибором являет­

ся электронно-лучевая трубка. Для ее нормальной работы требу­

ются

видеоимпульсы

с амплитудой в несколько десятков

вольт.

Их

мощность

может

быть небольшой.

 

5. Диапазон

рабочих волн. Он зависит от назначения

прием­

ника. В пределах рабочего диапазона приемник обычно

может

перестраиваться. Перестройка

бывает плавной или

дискретной.

При плавной настройке прием

возможен на любой

волне

диапа­

зона. При дискретной настройке прием осуществляется только на фиксированных волнах. Очень часто весь диапазон рабочих волн

208


разделяется на несколько поддиапазонов. Коэффициент перекры­ тия поддиапазона обычно не бывает больше трех.

Приемники различных диапазонов волн заметно отличаются конструктивным выполнением преселектора и преобразователя ча­ стоты.

§ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ 1. Классификация усилителей

Усилителем называется устройство, предназначенное для уве­ личения мощности электрических колебаний (сигналов) без изме­ нения их формы или частотного спектра. Однако на практике ис­ пользуют три термина: усилитель мощности, усилитель напряже­ ния и усилитель тока. Эти термины условны, но достаточно об­ основаны.

В усилителе мощности основной задачей является выделение определенной мощности на полезной нагрузке, а выходное на­ пряжение не имеет значения. Оно может быть даже меньше, чем на входе.

В усилителе напряжения режим работы выбирается так, чтобы выходное напряжение сигнала получалось возможно больше вход­ ного. При этом величина выходной мощности не имеет сущест­ венного значения, хотя она, конечно, больше, чем на входе.

В усилителе тока интересуются только этим параметром сиг­ нала, а его мощность и напряжение не имеют значения.

В указанном смысле в радиоприемниках преобладают усили­ тели напряжения и только его оконечный каскад обычно можно

назвать

типичным

усилителем

мощности.

 

 

Усилители радиоприемника

можно разделить

на

избиратель­

ные и неизбирательные. Избирательными являются

усилители ко­

лебаний

высокой

и промежуточной частоты. К

неизбирательным

относятся усилители низкой частоты и видеоусилители.

В настоящее время встречаются различные названия усили­ телей, применяемых до преобразователя частоты. Их называют

усилителями

высокой частоты (УВЧ),

усилителями радиочасто­

ты (УРЧ),

усилителями

частоты

принимаемого сигнала (УЧС),

усилителями

сигнальной

частоты

(УСЧ)

и т. п.

Усилительные каскады можно также классифицировать по спе­

цифическим признакам. Отметим только

некоторые

из них.

1. По способу включения лампы или

транзистора

усилитель­

ные каскады бывают: с общим катодом, с общей сеткой, с общим анодом, с общим эмиттером, с общей базой и с общим коллекто­ ром. К особой группе относят усилительные каскады с разделен­ ной нагрузкой.

2. В зависимости от вида нагрузки лампы или транзистора каскад может быть резисторный (реостатный), трансформаторный или дроссельный. Р1ногда применяют комбинированную нагрузку,

209



тогда получается каскад резисторно-трансформаторный или рези- сторно-дроссельный.

3. По числу усилительных приборов в каскаде их делят на однотактные и двухтактные. Самостоятельные группы составляют каскодные усилители и усилители на составных транзисторах.

4. В особые группы выделяют усилители колебаний СВЧ: на лампах бегущей волны, на туннельных диодах, параметрические усилители, молекулярные усилители и другие.

2.Реальный и испытательный сигнал

Влюбом усилителе усиление электрических сигналов осуще­

ствляется путем преобразования энергии источника питания. Дан­ ный процесс возможен благодаря использованию усилительного прибора. Наиболее часто усилительным прибором является лам­ па или транзистор. Управление усилительным прибором осуще­

ствляет

полезный

сигнал.

 

 

 

Источник полезного

сигнала

обладает

электродвижущей

си­

лой и

внутренним

(выходным)

сопротивлением. Форма ЭДС

ре­

ального сигнала обычно

бывает

сложной и

разнообразной.

 

Следовательно, реальный сигнал содержит много гармоничных составляющих. Он имеет определенную полосу рабочих частот.

Для упрощения теоретических расчетов усилителей обычно

считают,

что входной сигнал является синусоидальным, т. е. пред­

ставляет

собой простейшее одночастотное колебание. Такой

сиг­

нал будем

называть испытательным, так как с его помощью мож­

но выяснять

(теоретически или экспериментально) частотные,

ам­

плитудные

и

энергетические свойства любого усилителя. С

по­

мощью испытательного сигнала можно так же определять вход­ ное и выходное сопротивления усилителя.

Под частотными свойствами усилителя понимают его способ­ ность усиливать синусоидальные сигналы различной частоты. Эта способность усилителя характеризуется частотной характери­ стикой.

Под амплитудными свойствами усилителя понимают его спо­ собность усиливать сигналы различной величины (амплитуды). Эта способность усилителя характеризуется амплитудной харак­ теристикой.

Под энергетическими свойствами усилителя понимают эффек­ тивность процесса преобразования энергии источника питания в энергию полезных выходных сигналов. Эта способность усилителя характеризуется его коэффициентом полезного действия и другими энергетическими величинами.

Для выяснения частотных свойств усилителя необходимо из­ менять частоту испытательного сигнала, а его величину иметь достаточно малой.

Для выяснения амплитудных свойств усилителя необходимо изменять величину (амплитуду) испытательного сигнала, а его

2TQ