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: 266

Скачиваний: 3

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

частотные

характеристики,

симметрично

расстроены относитель­

но промежуточной

частоты

приемника.

 

Третий

каскад

имеет более широкую

полосу пропускания и на­

страивается на промежуточную частоту. Следующие «тройки» ка­ скадов настраиваются аналогичным образом. При таком способе настройки результирующая частотная характеристика УПЧ имеет плоскую широкую вершину и сравнительно крутые скаты.

3. УПЧ с двухкоитурными каскадами

Для повышения избирательности УПЧ в его каскадах часто применяют по два связанных контура. Примеры таких схем изо­ бражены на рис. 2.203. Их называют усилителями на двухконтур-

Рис. 2.203. Примеры схем двухконтурных каскадов УПЧ;

о — л а м п о в ы й вариант; б — транзисторный вариант

ных полосовых фильтрах. Оба контура полосового фильтра оди­ наковы (LKI = L K 2 , СК\ = СК2). Они настроены на промежуточную частоту приемника. Включение контуров к усилительным прибо­ рам (транзисторам или лампам) выбирается так, чтобы доброт­ ности обоих контуров были равны.

В ламповом варианте (рис. 2.203, а) применен фильтр с индук­ тивной связью между контурами. Подключение контуров полное.

Катушки L K l и /-кг чаще всего

наматываются

на

общем

каркасе.

Расстояние между катушками

определяет

размеры

фильтра.

В транзисторном варианте

(рис. 2.203, б)

применена

емкост­

ная связь между контурами. Она очень

удобна

в

малогабарит­

ных усилителях, так как экранированные

катушки

контуров мож­

но располагать близко друг от друга. Подключение первого кон­ тура показано полное, второго — частичное.

Форма частотной характеристики двухконтурного каскада него полоса пропускания зависят от величины связи между контурами

447


пр

(рис. 2.204). При связи меньше критической частотная характе­ ристика одногорбая, а полоса пропускания узкая. При связи боль­ ше критической частотная характеристика каскада двухгорбая, а полоса пропускания широкая. Недостаток сильной связи заклю­ чается в провале на вершине характеристики.

На практике в подавляющем большинстве случаев применяют фильтры с критической связью. В этом случае частотная характе­ ристика каскада имеет наиболее благо­

приятную форму.

Полоса пропускания каскада с кри­ тической связью между контурами

2Д/' = ] Л 2 ~ - А

(2.267)

Полосу пропускания усилителя из п

одинаковых каскадов можно

определить

по приближенной формуле

 

Рис. 2.204.

Частотные

ха­

 

2 Д / 0 6 щ ^ 2 Д / '

\

. (2.268)

рактеристики

двухконтур-

 

 

 

UV

 

п

 

ного каскада:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — связь

меньше

критической;

Число

двухконтурных

 

каскадов

в

2 — связь

критическая;

3—

 

связь больше критической

УПЧ

обычно бывает от 2 до 4.

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

усиления

двухконтур-

ного каскада с критической связью между контурами фильтра

в

два раза меньше, чем у одноконтурного каскада.

 

 

 

У каскада

на

лампе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А'о -л- • S" ^э-

 

 

(2.269)

У каскада

на

транзисторе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ко

-f'

Рк'

Рб • $'

 

 

(2.270)

Для транзисторного каскада крутизна S определяется по фор­

муле (2.247). На практике коэффициент усиления

двухконтурного

каскада

УПЧ

бывает порядка

нескольких

десятков.

 

4.

Тракт

промежуточной

частоты с

сосредоточенной

 

 

 

 

 

 

 

избирательностью

 

 

 

 

В радиовещательных и связных приемниках на транзисторах широко применяют преобразователя частоты, в которых нагруз­ кой смесителя является многозвенный полосовой фильтр. Наибо­

лее часто

его называют

фильтром

сосредоточенной селекции

(ФСС). Этот фильтр может

состоять из 3—5 обычных контуров

или представлять собой электромеханическую систему.

Преобразовательный каскад с ФСС обладает очень хорошей

частотной

характеристикой,

но имеет

небольшой коэффициент уси-

448


ления (порядка единиц). В таком преобразователе осуществляется достаточная избирательность принимаемого сигнала (не пропу­ скаются помехи), но усиление выделенного сигнала недоста­ точно.

Уровень полезного сигнала можно увеличить при помощи лю­ бого усилителя с достаточно широкой полосой пропускания (де­ сятки килогерц). Его каскады могут быть апериодические (резисторные) или резонансные. Типичная схема тракта промежуточ­ ной частоты с ФСС изображена на рис. 2.205.

Рис. 2.205. Пример схемы тракта промежуточной частоты с ФСС

В этой схеме последний каскад является резонансным только потому, что он может иметь выходное сопротивление, равное вход­ ному сопротивлению детектора. Заметного влияния на избира­ тельность приемника данный каскад не оказывает. Она опреде­ ляется исключительно свойствами ФСС.

Расчет элементов ФСС осуществляют графоаналитическим ме­ тодом. Он прост и достаточно точен. В этом расчете обычно опре­ деляют не полосу пропускания фильтра, а степень ослабления помехи по соседнему каналу, т. е. избирательность каскада при заданной расстройке. Полоса пропускания усилителя выступает в расчете заданной величиной. В радиовещательных приемниках она бывает 7—10 кгц.

Коэффициент усиления преобразователя частоты с ФСС опре­ деляется уравнением

 

Ко — Кф • Sn? ]//?вых. см • RBX. с л »

(2.271)

где Кф — коэффициент передачи

фильтра;

 

' п р

крутизна

преобразования;

 

выходное

сопротивление

смесителя;

 

RBUK.CM

 

входное

сопротивление

следующего

каскада.

RBK-СЛ

15—869

449



Коэффициент

передачи фильтра узнают при помощи специаль­

ных графиков.

Его величина

бывает

от 0,1 до 0,5.

Чаще

всего

ф = 0,2-5-0,3.

 

контуров в

приемниках связи и

Наряду с ФСС из обычных

в радиовещательных приемниках применяют

электромеханические

фильтры. В них используют элементы

правильной

формы

(пла­

стины,

стержни,

диски, шарики), обладающие магнитострикцион-

ными

или пьезоэлектрическими

свойствами.

Электромеханические

фильтры имеют частотную характеристику, очень близкую к пря­

моугольной. Габариты

и вес таких

фильтров

малы. Полоса

про­

пускания

может

быть

от десятков

герц до единиц

килогерц.

В

последнем

каскаде

тракта

УПЧ (а также

и в других его

каскадах) находит применение нейтрализация внутренней

 

обрат­

ной

связи

транзистора. На рис. 2 . 205

цепь нейтрализации

 

емко­

стная. Она представлена

конденсатором

CJV. Емкость

его бывает

порядка единиц пикофарад. Необходимая величина

CJV всегда

подбирается экспериментально. Данная мера позволяет

 

увели­

чить

коэффициент

усиления каскада.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Логарифмические УПЧ

 

 

 

 

 

 

На

экране

индикатора

РЛС сигналы

ог целей

наблюдаются

на фоне шумов и помех. Помехи обусловлены отражением

радио­

волн

от местных предметов-. Если

уровень помех

значительный,

то для успешного

приема

полезных

сигналов

необходимы

спе­

циальные

меры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хорошие результаты

получаются,

если УПЧ приемника

 

имеет

логарифмическую

 

амплитудную

характеристику

(ЛАХ). В

 

таком

усилителе

напряжение

на

выходе

пропорционально

логарифму

входного напряжения в широком динамическом диапазоне

 

(око­

ло 100

об). Пример ЛАХ приведен на рис. 2 . 206,

где по оси

абсцисс масштаб

 

логарифмический,

а по оси ординат

линейный.

В

данной

системе

координат

(ее называют

полулогарифмиче­

ской)

ЛАХ представляет

собой

прямую

линию.

Отклонение от

прямой имеет начальный участок характеристики

и

ее

конец.

Нижний изгиб соответствует линейному режиму

усилителя. Верх­

ний

изгиб

получается

при насыщении

всех каскадов. Однако та­

кие

большие

сигналы

на входе

УПЧ бывают

редко.

 

 

 

Схемы УПЧ с ЛАХ разнообразны, но чаще всего применяются усилители с непрерывным детектированием сигнала и усилители

снелинейными элементами в цепях нагрузки.

Вимпульсных РЛС предпочтение отдают усилителям с непре­ рывным детектированием сигнала. Их называют также усилите­ лями с последовательным детектированием. Структурная схема

такого усилителя изображена на рис. 2 . 207 .

В этой схеме детектируется выходной радиоимпульс каждого усилительного каскада. Получающиеся видеоимпульсы склады­ ваются на общей нагрузке RH. Правильное сложение видеоимпуль­ сов обеспечивает линия задержки. Каждая ячейка линии задерж­ ки (ЯЛЗ) задерживает видеосигналы на время прохождения

450