Чем приёмник прямого усиления отличается от супергетеродинного?

July 16, 2014 by admin Комментировать »

 Усиливать   сигнал  высокой   частоты,  добавляя   каскады   усиления,  достаточно  сложно  из-за возможных   паразитных   связей   между   каскадами   Выход   из   этого   был   найден   в   схеме супергетеродинного приёмника Используя дополнительный генератор, который перестраивается в  такт  перестройке  входного  колебательного  контура,  сигнал  несущей  частоты  превращают  в сигнал  промежуточной  частоты  Усиление  одной  частоты  (высокочастотный усилитель  был широкополосным)    оказывается    задачей    более    простой    Несколько    каскадов    усиления промежуточной частоты имеют большой коэффициент усиления напряжения В результате можно усилить более слабые сигналы антенны, то есть, радиоприёмник может располагаться гораздо дальше от радиовещательной станции

Рис 128 Принцип работы гетеродина

Обратите внимание на несущую частоту на входе (сигнал out1) и несущую частоту на выходе (сигнал out2) транзистора Контур L1C2 настроен на промежуточную частоту (в данном случае 50 кГц)

Полученный эффект обязан своему существованию нелинейному алгебраическому  сложению двух сигналов: сигнала радиостанции и сигнала вспомогательного генератора (гетеродина) V4 Когда мы перестраиваем приёмник на другую станцию, меняя ёмкость конденсатора входного контура, параллельно перестраивается и гетеродин Он перестраивается так, чтобы разница частот оставалась равной промежуточной частоте Осуществляется это с помощью механически связанных конденсаторов переменной ёмкости или индуктивностей

В последние годы стали чаще использовать диапазон УКВ В этом диапазоне с успехом работают в качестве конденсаторов переменной ёмкости… диоды Когда мы рассматривали структуру диода, мы отмечали, что его переход напоминает заряженный конденсатор, ёмкость которого меняется под воздействием приложенного обратного напряжения Специально сконструированные диоды, у которых эффект «конденсатора» подчёркнут, называются варикапами Внешне варикап не отличить от обычного диода

Меня всегда интересовало, будет ли этот эффект наблюдаться с помощью программ симуляции То, что он существует, я знаю Но «знают» ли это программы симуляции

Что мне нужно сделать в программе, так это построить амплитудно-частотную характеристику резонансного контура с варикапом в роли конденсатора переменной ёмкости При изменении напряжения на диоде, частота резонанса должна меняться Но должна, не значит, что будет

Проверим

Рис 129 Работа варикапа в программе Multisim

Частота резонанса при напряжении 12 В, как видно на рисунке, 35 МГц Увеличим напряжение до 30 В

Рис 1210 АЧХ контура при напряжении 30 В на варикапе

Частота изменилась, что и следовало ожидать Конденсатор C1 используется с той же целью, что и переходной конденсатор в многокаскадных усилителях Он не пропускает постоянный ток в катушку индуктивности Что произойдёт, если его не будет, думаю, вы уже поняли

Варикапы выпускаются с разными параметрами, основные из которых – это рабочее напряжение и ёмкость варикапа

Тот факт, что управление варикапом осуществляется постоянным напряжением, делает их удобными элементами для стабилизации частоты: если ввести обратную связь по постоянному напряжению в генераторе с усилителем, то можно стабилизировать частоту контура Кроме того, если мы будем менять управляющее напряжение на варикапе по какому-то закону, пусть будет синусоидальный закон, то частота контура будет меняться в соответствии с этим законом То есть, в итоге мы получим… частотно-модулированный сигнал

Многие считают, что программы симуляции хорошо работают только с  цифровыми  схемами Такое мнение, например, есть о программе ISIS (Proteus) Поэтому я повторю эксперимент и в этой программе

Рис 1211 Повторение эксперимента в программе Proteus

В супергетеродинном радиоприёмнике мы меняем настройку на несущую частоту, как гонец, меняющий уставшую лошадь, на свежую, чтобы продолжить путь То, что новая несущая частота, благодаря перестройке гетеродина, оказывается всегда одинаковой, существенно облегчает остаток пути Все каскады усиления промежуточной частоты имеют фильтры, выделяющие только эту промежуточную частоту Раньше  фильтры строили только из LC-цепей, сегодня  часто применяют фильтры на поверхностных акустических волнах Такие фильтры легче изготавливать, а, значит, они технологичнее, и стоят они дешевле Выбор промежуточной частоты зависит от назначения устройства и стандартов, принятых в стране Радиоприёмники в нашей стране имели промежуточную частоту 465 кГц Выбор был обусловлен тем, что на этой частоте не работали радиостанции, и тем, что частота достаточно низкая, чтобы можно было применять очень многие модели транзисторов Телевизоры, в которых тоже применяется метод формирования промежуточной частоты, имеют другую промежуточную частоту, 38 МГц Это связано в первую очередь с тем, что сами телевизионные приёмники работают на более высоких частотах, да и элементная база менялась – усовершенствовались радиолампы (когда они широко применялись), усовершенствовались транзисторы

Мы рассмотрели процессы, происходящие в радиоприёмнике, когда он принимает амплитудно- модулированный сигнал Но как формируется такой сигнал

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты