Материал: Экзамен по линейной части (Данилаев)

Входная цепь с индуктивно-емкостной связью с антенной

Позволяет получить большее постоянство коэффициента передачи напряжения по поддиапазону. Действительно, если выбрать индуктивность катушки связи достаточно большой, так чтобы был обеспечен прием на удлиненную антенну, то в конце поддиапазона коэффициент передачи будет меньше, чем в начале. Введение емкостной связи приводит к повышению коэффициента передачи напряжения в конце поддиапазона, так как с ростом частоты э. д. с. сигнала во входном контуре за счет уменьшения сопротивления емкости связи увеличивается

10.Борьба с приемом помех на промежуточной частоте.

В супергетеродинных приемниках опасен прием на . Поэтому необходимо обеспечить большое подавление сигналов на в цепях до преобразователя частоты. С этой целью во входное устройство вводятся режекторные фильтры. Таким фильтром может служить либо последовательный колебательный контур, настроенный на промежуточную частоту и включенный параллельно входу приемника (рис.8.1.а), либо параллельный контур, включенный последовательно между антенной и входом активного элемента (рис.8.1.б)

Выделяем промежуточную и закорачиваем на землю.

Параметры элементов схемы выбираются из следующих соотношений:

***Усилители радиочастоты***

1.Понятие, назначение, функции усилителей радиочастоты.

УРЧ – это активные частотно-избирательные каскады приемников, работающие на фиксированной частоте или в диапазоне частот.

Назначение: обеспечения высокой чувствительности радиоприемных устройств за счет предварительного усиления сигнала и его частотной селекции.

Функции: минимальный коэффициент шума, усиление и выделение полезного сигнала.

2.Основные требования и качественные показатели усилителей радиочастоты.

3.Классификация УРЧ

4 .Однотранзисторные схемы УРЧ

Ток коллектора определяется Rф и Rэ, ток базы задается делителями Rд1 и Rд2 (задают напряжение смещения на базе), разделительные конденсаторы для разделения по постоянному току. По переменному напряжению роль Rк выполняет контур и его эквивалентное сопротивление. Сигнал снимается через автотрансформаторную связь. Невозможно получить большой коэффициент усиления с одного транзистора.

5.Выбор активных элементов для урч.

По частоте ;

По коэффициенту шума ;

По матрице Y(проводимостей) и S(рассеивания, СВЧ)-параметров.

6.Каскадные схемы урч

П осле Т1 используется апериодический каскад. Несмотря на вид схемы, это один каскад усиления с одной резонансной цепью на выходе и входе. ОЭ это большой коэффициент усиления, ОБ дает разрыв по обратной проводимости. Rф, Сф – фильтры питания, Rд – задают рабочую точку, Сб – общая база.

Усилитель промежуточной частоты

1.Понятие. Основные качественный показатели.

УПЧ – это активные частотно-избирательные каскады приемников, обеспечивающие основное усиление полезного сигнала.

Назначение: основное усиление в приемнике

Функции: усиление и выделение полезного канала на фоне ряда соседних.

Показатели:

• Резонансный коэффициент усиления напряжения является одним из основных качественных показателей работы УПЧ.

• Номинальная промежуточная частота. Ее значения лежат в пределах от 110 кГц до 60-300 МГц

• Полоса пропускания УПЧ

• Частотная избирательность характеризует способность УПЧ ослаблять действие сигналов и помех вне полосы пропускания.

• Избирательность УПЧ определяется его АЧХ.

• Коэффициент прямоугольности. (Степень приближения резонансной кривой к идеальной прямоугольной)

2.Усилители промежуточной частоты с распределенной избирательностью.

В этом методе усиление и избирательность всего УПЧ распределяется между отдельными каскадами.

К1₀ – элемент усиления первого каскада, Se1 – это фильтр в составе первого каскада, обеспечивающий избирательность. Изменение избирательности вызывает изменение усиления и наоборот. Это обстоятельство не позволяет в некоторых случаях независимо изменять усиление и избирательность, что является одним из существенных недостатков данного метода конструирования.

3.Усилитель промежуточной частоты с фильтром сосредоточенной селекции.

В этом методе избирательность приемника обеспечивается одной избирательной системой. При этом возможны несколько

случаев размещения этой избирательной системы в многокаскадном усилителе УПЧ

1 – Обеспечение высокой чувствительности

2 – Обеспечение высокой избирательности

3 – Сочетает в себе достоинства первой и второй схемы. (Предварительное усиление, после давим соседние каналы и выделяем полезный сигнала, добираем необходимое усиление)

4.Виды фильтров сосредоточенной избирательности

1) На полосовых lc-контурах

LC- фильтр представляет собой систему Т- или П- образных полосовых звеньев, согласованных между собой по характеристическому сопротивлению. Общее число звеньев достигает 5-10 или более. Наиболее часто используется ёмкостная или индуктивная связь между контурами. Для согласования с источником сигнала и нагрузкой используется неполное их включение. Все колебательные контура настроены на одну резонансную частоту.

2) С Электромеханическим фильтром (эмф)

Электрические сигналы преобразуются в механические колебания, которые передаются от одного резонатора к другому через механические упругие связки. Механические колебания

последнего резонатора вновь преобразуются в электрические, которые поступают на выход. П-магнитострикционные преобразователи, D - металлические диски с механическим резонатором на нужной частоте, С - упругие связки между дисками, М - постоянные магниты.

Фильтры подобных конструкций выпускаются на частоте от десятка килогерц и до примерно 0,5 МГц. ЭМФ в отличие от пьезоэлектрических обладают монотонно возрастающей характеристикой затухания в полосе задержания и трансформирующими свойствами, что исключает применение дополнительного колебательного контура в преобразователе частоты. Изменение нагрузочных сопротивлений не влияет на параметры фильтра.

3) Фильтры на пав

Если на входной преобразователь подать сигнал, то вследствие пьезоэлектрического эффекта в промежутках между штырями возникнет акустическая волна, которая распространяется в обе стороны от преобразователя. В одном из направлений волна затухает в поглощающей среде, в другом достигает выходного преобразователя, где преобразуется за счет обратного пьезоэлектрического эффекта. Достоинствами фильтров на ПАВ являются хорошая селективность, малые габариты, возможность изготовления методами интегральной технологии, совместимость с интегральными модулями. Фильтры на ПАВ применяются для частот от 30 до 800 МГц с относительной полосой пропускания от 0,1 до 30 %.

***Регулировки в приемниках***

1.Ару. Общие принципы. Понятие. Назначение.

Автоматическая регулировка усиления – это процесс, обеспечивающий поддержание на выходе УПЧ уровня сигнала, достаточно высокого и стабильного для воспроизведения полезного сигнала.

Общий принцип: Система АРУ должна поддерживать заданный оптимальный уровень выходного напряжения не зависимо от уровня входного сигнала без изменения закона модуляции этого сигнала.

Назначение: Регулирование частоты настройки, коэффициента усиления, полосы пропускания, типа сигнала и т.д

2.Виды ару.

АРУ прямого действия. КУ регулируемого тракта не зависит от его выходного напряжения. Прямые АРУ используют уровень принимаемого сигнала приемника, как входной сигнал цепи АРУ. Способны обеспечить идеальное регулирование.

АРУ обратного действия. Для получения управляющего напряжения используется выходное напряжение регулируемого усилителя. Форма регулировочной характеристики существенно зависит от коэффициента усиления АРУ.

Комбинированная АРУ. ВЧ тракт приемника разделен на два блока. Коэффициент усиления первого блока УС1 регулируется напряжением U_РЕГ1 по системе обратного регулирования, его выходное напряжение U1 растет с увеличением ЕА; коэффициент усиления второго блока УС2 регулируется напряжением U_РЕГ2 по системе прямого регулирования и имеет падающую регулировочную характеристику с отрицательной производной. Позволяют получить высокое быстродействие системы при общей большой глубине регулирования усиления.

3.Методы регулировки усиления.

• Изменением крутизны усилительного прибора Y₂₁, т.е, изменением параметров усилительного элемента. Такая регулировка возможна ввиду сильной зависимости крутизны от постоянных напряжений на электродах усилительного элемента.

• Изменением коэффициентов включения m и n. Задача решается просто, если применить включение через емкостной делитель. Коэффициент включения в этом случае можно регулировать изменением емкостей, что легко осуществляется при использовании варикапов в качестве переменных конденсаторов. Но изменение емкостей приводит к смещению настройки резонансного контура, и, как следствие, ухудшение частотной характеристики и селективности усилителя, поэтому на практике такой способ применяется крайне редко.

• Изменением характеристического сопротивления ρ. Для этого необходимо изменять индуктивность и емкость во взаимно противоположных направлениях, что сложно и связано с расстройкой контуров. Поэтому такой способ также не применяется.

• Регулировка изменением Rэкв. Шунтирование диодом. Параллельно колебательному контуру ставим диод. Пока сигнала слабый, диод заперт, и работа усилителя не меняется. Как только сигнала растет, диод приоткрывается, сопротивление его уменьшается и результирующие сопротивление тоже уменьшается.

• Регулировка при помощи изменения глубины ООС.

• Аттениюатарная регулировка

4.Параметры АРУ

• Система АРУ должна обладать глубиной регулировки, позволяющей принимать сигналы в заданном динамическом диапазоне амплитуд на входе приемника:

• Динамический диапазон сигнала на выходе приемника:

• Требуемый диапазон регулирования усиления:

4.Структурная схемы приемника с АРУ.

Регулируются именно УПЧ, поскольку основное усиление обеспечивают именно они. Обычно цепью АРУ не охватываются первые (изб) и последние(согл) УПЧ, поскольку в первом часто находятся ФСС. Но если сигнал изменяется в больших пределах, то регулируется уже и УРЧ, что обычно не рекомендуется.

5.Примеры схемной реализации АРУ.

Рассмотрим на примере простой АРУ:

Подадим сигнал с АМ на вход. Колебательный контур выделяет промежуточную частоту и все поступает на Амплитудный детектор. АД выделяет информацию. Сигнал снимается через Ср, подключённый к Rн и Cн(ФНЧ), потом идет к УНЧ. Этот же сигнал используется для формирования управляющего напряжения.

6.АПЧ. Назначение. Виды. Основные характеристики.

ИЭ-измерительный элемент (измерение насколько частота отклонилась), ФНЧ, РЧ-регулятор частоты (позволяет вернуть частоту гетеродина)

Автоматическая подстройка частоты – это процесс автоматической компенсации частотной расстройки в радиочастотных приемных устройствах

Назначение: обеспечение требуемой точности настройки приемника при воздействие дестабилизирующих факторов.

Задача: Подстройка частоты гетеродина для точного соответствия fпр к частоте, на которую настроен тракт промежуточной частоты.

Виды: различают устройства АПЧ со сравнением частот и сравнением фаз. Первые получили название частотных АПЧ (ЧАПЧ), вторые соответственно – фазовые АПЧ (ФАПЧ).

В зависимости от точки, к которой в цепях приемника подключена цепь АПЧ, различают два вида устройств АПЧ: устройство АПЧ, поддерживающее постоянной f_ПР (АПЧ по ПЧ) и схемы АПЧ, поддерживающие постоянной частоту f_Г.

К основным характеристикам системы АПЧ относятся: полоса схватывания (полоса захвата) П_АПЧ; точность подстройки частоты f_АПЧ; скорость V_АПЧ или время автоподстройки t_АПЧ.

Полоса схватывания – это диапазон частот, в пределах которого обеспечивается беспоисковая автоподстройка частоты генератора с заданной точностью.