Главная > Справочники > Гетеродины и смесители приемника
Гетеродины и смесители приемника18 сентября 2021. Разместил: admin |
Супергетеродинные приемники отличаются от приемников прямого усиления тем, что в них имеется устройство для преобразования промодулированного высокочастотного радиосигнала в более низкие колебания с сохранением закона модуляции. Это преобразователь частоты (ПрЧ), который состоит из генератора (гетеродина Г), вырабатывающий вспомогательные высокочастотные колебания fг, и смесителя См (рис.1) на нелинейном элементе (транзисторе). В смесителе при воздействии напряжений гетеродина fг и радиочастотного сигнала fс образуются составляющие с разностной (fг - fс) и суммарной (fг + fс) частотами, а также другие частоты высших порядков (гармоник) вида mfг ± nfс, где m и n - любые целые числа. Из этих всех частот и гармоник с помощью колебательного контура выделяют промежуточную частоту fпр = fг - fс, которая при настройке приемника на любую радиочастоту остается неизменной. Это достигается тем, что входной контур приемника и контур гетеродина настраивается одним и тем же переменным конденсатором, состоящий из независимых друг от друга секций конденсаторов закрепленных на одном валу. При перестройке частоты входного сигнала одной из секцией конденсатора одновременно второй секцией перестраивается и частота гетеродина. fпр после преобразования полностью сохраняет закон модуляции радиосигнала. На рис.2а показан входной сигнал с несущей частотой fc и гармоническим законом модуляции с частотой F, а на рис.2в - выходное напряжение fпр, которая меньше fc, но с тем же законом модуляции.
Гетеродины приемника.
Одной из основных частей преобразователя является гетеродин - маломощный автогенератор, предназначенный для создания колебаний с высокой стабильностью как по частоте, так и по амплитуде.
Сопряжение контуров.
Сопряжение контуров - это способ согласования настройки контуров приемника при помощи подключения добавочных конденсаторов. При настройке приемника на разные станции частота гетеродина должна всегда отличаться от принимаемой на выбранную не меняющую промежуточную частоту: Чтобы на практике добиться как можно более близкого совпадения частоты гетеродина к теоретически требуемой применяют способ включения вспомогательных конденсаторов в контур гетеродина. Для этого входной и гетеродинный контура настраивают так, чтобы у них в середине диапазона выполнялось соотношение:
Схемы гетеродинов.
Принципиально гетеродин может быть выполнен по любой из схем с емкостной, индуктивной, автотрансформаторной обратной связью и т.д. Для самовозбуждения гетеродина LC - типа необходимо наличие положительной обратной связи (ОС). Сущность самовозбуждения заключается в том, что при включении источника питания конденсатор колебательного контура, включенный обычно в коллекторную цепь транзистора, заряжается (рис.5). В результате в контуре появляются затухающие автоколебания, часть которых подаются на управляющий электрод активного прибора (в наших примерах - на базу транзистора), образуя положительную ОС. Транзистор усиливая эти колебания пополняет энергию LC - контура и затухающие автоколебания превращаются в незатухающие.
Преобразователи частоты.
Преобразователь частоты (ПрЧ) состоит, как мы видели на рис.1, из двух блоков - смесителя и гетеродина. Оба блока могут быть объединены и работать на одном транзисторе - это так называемые ПрЧ с совмещенным гетеродином.
Преобразователь с совмещенным гетеродином.
На рис.6 показана схема ПрЧ с совмещенным генератором. Здесь напряжение сигнала снимается с контура Lсв и подается на базу транзистора, включенного по схеме с ОЭ. Гетеродин выполнен по схеме автогенератора с контуром L4C5C6 в цепи эмиттера. Напряжение генератора снимается катушкой обратной связи L5 и подключается в коллекторную цепь вместе с выходным контуром L2C3, который настроен на промежуточную частоту. При одновременном действии напряжений гетеродина и сигнала происходит процесс преобразования частоты, которая подается с L3 на следующий каскад. Взаимное влияние настроек ПрЧ с совмещенным гетеродином получается потому, что смеситель и гетеродин выполнены на общем транзисторе, и поэтому, при перестройке гетеродинного контура с помощью переменного конденсатора, на него еще будет влиять и перестройка входного контура. К тому же транзистор в роли смесителя хорошо работает при небольших токах коллектора, а гетеродин - при сравнительно больших. Поэтому приходится искать какой-то компромиссный режим. Все это затрудняет регулировку ПрЧ для обеспечения его оптимального режима работы.
Преобразователи с отдельным гетеродином.
Использование ПрЧ с отдельным гетеродином позволяет получить более высокую стабильность гетеродина и оптимальный режим смесителя, что определяет использование такого преобразователя в приемниках повышенного класса. Напряжение гетеродина может подаваться на базу транзистора и тогда смеситель работает, по отношению к этому напряжению, по схеме с ОЭ. При таком подключении (рис.7) генератору требуется небольшая мощность для нормальной работы смесителя, т.к. входное сопротивление с ОЭ будет наибольшим. Но в этом случае в ПрЧ увеличивается взаимная связь между входным контуром и контуром гетеродина, что приведет к затруднению настройки при сопряжении контуров, ухудшит стабильность работы гетеродина, увеличит попадание энергии гетеродина в антенну. Одним из недостатком этого включения, по сравнению с включением гетеродина на базу, является увеличение мощности гетеродина для нормальной работы Прч. Вернуться назад |