Материал: Радиоприемные устройства учебник.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

.7.12. Сопряжение настроек контуров сигнала и гетеродина

Для настройки супергетеродинного приемника одной ручкой на различные частоты радиостанций, работающих в его диапазоне ча­ стот, необходимо произвести сопряжение настроек контуров сигнала

(входной цепи и УРЧ) с контуром гетеродина.

Контуры сигнала на­

страивают на частоту принимаемого сигнала /о =

f c, а контур гетеро­

дина должен быть

настроен

на частоту /г = / 0

+ / п-

Следовательно,

контуры сигнала и

контур

гетеродина настроены на

разные частоты

и их разность /г — / с = / п должна быть постоянной во всем диапазоне частот приемника.

Рис. 7.24

Для всех настраиваемых контуров в большинстве приемников при­ меняют блок переменных конденсаторов, имеющий одинаковые емкости. В контур гетеродина включают последовательно и параллельно до­ бавочные конденсаторы С2 и С3 (рис. 7.24). При этом уменьшается коэффициент перекрытия контура гетеродина, и это позволяет полу­ чить сопряжение настроек контуров в трех или двух точках поддиапа­ зона. На всех других частотах поддиапазона сопряжение контуров на­ рушается, но неточность сопряжения невелика. При смене поддиа­ пазонов вместе с катушками индуктивности переключают и добавоч­ ные конденсаторы С2 и С3, а это дает возможность осуществить сопря­ жение настроек контуров во всех поддиапазонах приемника.

Коэффициенты перекрытия поддиапазона контуров сигнала и гете­ родина равны:

 

К Пд с ~ fc макс// с мип>

 

 

К

/ г макс

/с макс + /п

^

^п дг— f

f

, f

 

 

fг мин

/ с мин *г / п

 

_. f с макс

I + / п // с макс __

 

 

 

макс

fc мин

\+fulfe мин

С

1

+ / п // с мин

Следовательно, для сопряжения настроек контуров должно выпол­ няться условие

К п д Р < К п д с .

(7.63)

При /г < / 0 получаем

I —fn/fc мако

что практически невыполнимо. Поэтому в диапазонных приемниках применяют частоту гетеродина /г> / с.

Паразитная емкость Сх в контуре гетеродина имеет небольшую величину и поэтому ее можно не учитывать. Подстроечными конденса­ торами Сп выравнивают начальные емкости контуров сигнала и гете­ родина, так чтобы они были одинаковыми. Полная емкость контура сигнала Сс = Ск + Ссх + Сп, а полная емкость контура гетеродина Сг = Сг (С 4- Св)/(С, + С + С3), где С = Ск -f CD+ Ссх. Емкости

С2, С3 и С характеризуются следующими соотношениями: С2

^

Смакс,

Сд ^

Поэтому при

лр справедливы соотношения С3 «

Смаио

и

с г маис == Е'г^'максК^'г 4~ Семаке)»

 

(7.64)

 

 

а при Смин — соотношения

С2 > (Смив + С8) и

 

 

 

 

Е"г М И Н ^ Смин 4~

Са.

 

(7.65)

Следовательно, на

частоту /г мин влияет

величина емкости

С2, а на

/гманс — величина

емкости С3.

 

контуров.

На

рис. 7.25 приведен

график сопряжения настроек

Для большей наглядности при построении графика были использованы прямочастотные конденсаторы, при которых частота пропорциональна углу поворота ротора а. Линия АБ показывает изменение частоты кон­ тура сигнала, а линия ВГ — изменение частоты контура гетеродина для идеального случая: /ги = / с + / п- Если выбрать индуктивность контура гетеродина так, чтобы без емкостей С2 и С3 сопряжение полу­ чилось в середине поддиапазона, то частота гетеродина будет изменять­

ся по линии ДЕ.

Угол

наклона

прямой ДЕ будет больше угла на­

клона

прямой АБ,

поскольку без конденсаторов С2, С3

 

 

 

К п д

с =

К п д г

И

/г М И Н К п д

с =

(/см и н

Ф

/п)КпД С ^ / е М И Н К п д с*

258

При этом на частотах, близких к / 0 макс и / с мш„ настройки контуров сигнала и гетеродина не будут сопряжены. При включении в контур гетеродина конденсаторов С2 и С3 его частота будет изменяться по кривой ЖЗ. На частоте Д мш, емкость С2 уменьшает полную емкость контура гетеродина и точка / будет соответствовать сопряжению на­ строек. Точке 2 соответствует частота Д, при которой на полную ем­ кость контура гетеродина незначительно влияют обе емкости С2 и С3. На частоте Д макс емкость С3 увеличивает полную емкость контура гетеродина и точка 3 также будет соответствовать сопряжению на­

строек. Итак, с помощью добавочных конденсаторов С2 и С3 можно произвести сопряжение настроек контуров только на трех частотах поддиапазона. Ошибка сопряжения

6 / = Д - Д и = Д - ( Д + Д ) .

(7.66)

Зависимость этой ошибки от частоты сигнала / 0 называют кривой со­ пряжения (рис. 7.26, а). Если выбрать частоты сопряжения Д и / 3, соответствующие крайним частотам поддиапазона, то на этих частотах выполняется сопряжение, так как б/ = 0, но на частотах между Д 11/а. /г и /з> будет большая ошибка б/. Поэтому для получения мини­ мальной ошибки сопряжения б/ частоты сопряжения Д и Д выбирают, отступая от краев поддиапазона так, чтобы ординаты а, б, в, г кривой сопряжения (рис. 7.26, а) были одинаковыми и равными максимальной ошибке сопряжения.

Расчет сопряжения настроек

контуров

предложен В.

И.

Сифоровым [2,9].

По крайним частотам поддиапазона /0 мин и /с макс,

промежуточной частоте fn,

емкости схемы Ссх, емкости

подстроечного конденсатора

Сп и индуктивности

L контура сигнала определяют

величины элементов

контура

гетеродина: Lr,

Сь С2 и С3.

Во всех формулах,

которые будут приведены,

частоты

выражены

в мегагерцах, индуктивности — в микрогенри, емкости — в пикофарадах.

Частоты точного сопряжения определяют как

 

 

 

 

(

(с макс — /с мин .

г

_г

,,

, г

,

У з

•

/а —--------- 2

*

11

.з — /2 ±

ис макс ж /с мшП

^

9*

 

 

 

 

 

 

 

 

259

Находят вспомогательные величины:

в = h + /. + /.,; -ь* =

/ , / , + /2/, +

hfs, С3 - Ш,1

d = a+2fn,

P —(b* d —cs)/2fn\ m2=

arf + /f, —6г+ /2,

 

n i 2- c 3d

2,53-104

"г~

ш*

: co/o=

l

Е.сли катушка индуктивности в контуре гетеродина имеет небольшую соб­ ственную емкость и параллельно ей не включен подстроечный конденсатор, то СУ = 0. В этом случае

Сг — Со /о

п2 /2

Ci

£ o ii

 

 

 

 

С3 — Ссх + Сп+ Сз;

LI2 (С2+ С3)

Lv

т 2 С,

 

 

 

Если подстроечный конденсатор включен параллельно катушке индуктив­ ности, то С3 = 0 и в этом случае

С»/2

Ci

Со/2 ,

ZJ3

п2

/2 — п2 ’

Сг—

Указанный расчет следует проводить с большой точностью (до четвертого и пятого знаков), так как формулы содержат малые разности больших величин. Для проверки правильности расчета следует убедиться в справедливости то­ ждеств

J* =

СоП

Со \\_______ Cp/g

 

С2 С1

ь _ ( п , C*Cj \ ' П

С* + С!, '

 

 

CL C2 + Ci

L Г ’ + С2+ С ^

 

Если при расчете емкость Са получится в десять или больше раз превышаю­ щей С8 -f- Сн макс> то без заметного ухудшения точности сопряжения конденса­ тор С2 можно исключить из контура, заменив его коротким замыканием.

Неточность сопряжения в разных точках поддиапазона определяется вы­ ражением

б/ = / г — (/с + / п ) = / с — ^

/ с Ч л 2

/ Ч / 2 ‘

 

Задаваясь разными значениями /с в пределах /с мин—/с макс» можно построить кривую сопряжения.

Рассчитать сопряжение настроек контуров можно также по номо­ граммам [14]. Практически сопряжение контуров производят следую­ щим образом. Емкости С2, С3 и Lr рассчитывают. Сопряжение на /с мин производят, изменяя индуктивность контура гетеродина сер­

дечником катушки, а

на / с макс — изменяя емкость

подстроечного

конденсатора С„. При

f j f c мин < 1 или при узком

поддиапазоне,

т.

е. при /с „ни sv / с макс, сопряжение получают без

конденсаторов

Сг

и С3. При широком поддиапазоне без С2 или С3 сопряжение бу­

дет только в двух его точках.

Приемник настраивают по максимуму напряжения на входе детек­ тора. Поскольку УПЧ имеет частотную характеристику более близкую

260

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155587