Обоснование типа усилителя промежуточной частоты

Усилители промежуточной частоты, по величине относительной ширины полосы пропускания подразделяются на узкополосные (П /ƒП ≤ 0,05) и широкополосные (с большей относительной полосой).

При заданных тактико-технических характеристик на контрольный ответчик (П=5 МГц и ƒП = 24,4 МГц) СОМ-64К следует, что используемая схема УПЧ относится к классу (5/24,4 = 0,2) широкополосных усилителей.

По характеру распределения избирательности в каскадах УПЧ различают избирательные усилители с распределенной и сосредоточенной избирательностью. В УПЧ с распределенной избирательностью функции усиления и избирательности обеспечиваются в каждом каскаде. По числу резонансных контуров усилители подразделяются на одноконтурные и двухконтурные. В одноконтурных усилителях все контуры могут быть настроены на промежуточную частот (настроенные УПЧ) или могут иметь соответствующую расстройку (УПЧ с парами или тройками расстроенных каскадов). В двухконтурных усилителях применяются полосовые фильтры, образованные системой связанных контуров.

По способу включения электронных усилительных приборов УПЧ подразделяют на усилители с общим эмиттером и УПЧ с каскодным включением транзисторов (чаще по схеме ОЭ-ОБ). Широко используются УПЧ на интегральных схемах.

Усилители промежуточной частоты могут выполняться либо в виде одного блока с приблизительно однотипными каскадами (или группами каскадов), либо в виде двух блоков – блока предварительного и блока главного усилителя. В последнем случае, типичным для приемников, не имеющих УВЧ, предварительный усилитель (ПУПЧ) размещается вблизи антенны. Он должен обладать малым коэффициентом шума и обеспечивать усиление сигнала, достаточное для компенсации потерь сигнала в кабеле, соединяющем оба усилительных блока, и создания необходимого превышения уровня сигнала над уровнем возможных помех.

Для широкополосного усиления сигнала на промежуточной частоте широко используют одноконтурные схемы с настроенными и расстроенными каскадами, а также схемы с двухконтурными настроенными каскадами.

Выбирая тип схемы широкополосного УПЧ, необходимо учитывать достоинства и недостатки различных схем по простоте настройки и регулировки, качеству воспроизведения формы сигнала, избирательности по соседнему каналу, критичности к разбросу параметров усилительных электронных приборов, стабильности фазового сдвига и времени запаздывания.

С точки зрения простоты схемы лучшими являются одноконтурные настроенные усилители. Эти усилители по сравнению с другими типами УПЧ при равных полосах пропускания в меньшей степени искажают форму радиоимпульса и менее чувствительны к разбросу параметров ламп и транзисторов.

В процессе эксплуатации приемных устройств с многоканальными трактами промежуточной частоты существенное значение имеет стабильность их амплитудно-частотных характеристик. В этом отношении также предпочтительнее одноконтурные настроенные усилители.

Вместе с тем по эффективности и избирательности более совершенными являются усилители на расстроенных тройках, затем следуют усилители двухконтурные и на парах, а самые низкие показатели имеют одноконтурные настроенные усилители.

Практически одноконтурные настроенные УПЧ применяются, если требуемая полоса пропускания не превышает 2 ÷ 3 МГц; одноконтурные расстроенные на парах - 5 ÷ 10 МГц и одноконтурные расстроенные на тройках - 15 ÷ 20 МГц. Однако при высоких требованиях к избирательности по соседнему каналу, с целью повышения прямоугольности формы амплитудно-частотной характеристики усилителя, схемы на парах и тройках расстроенных контуров могут использоваться и при меньших значениях ширины полосы пропускания.

В узкополосных усилителях промежуточной частоты применяют схемы с полосовыми фильтрами распределенной избирательности (двухконтурные или трехконтурные) и с фильтрами сосредоточенной избирательности. Последние позволяют получить высокую избирательность и очень узкую полосу пропускания. Такие свойства в усилителе обеспечиваются при введении в его состав многозвенных полосовых или электромеханических фильтров (пьезоэлектрических и магнитострикционных).

Одноконтурные усилители промежуточной частоты целесообразно применять в случаях, когда к избирательности по соседнему каналу не предъяляются высокие требования. Они обычно реализуются на биполярных транзисторах с общим эмиттером, на каскодных схемах включения транзисторов ОЭ-ОБ или на интегральных микросхемах К171, К175 сериях (К175УВ4).

Противоречия, возникающие между необходимостью обеспечения широкой полосы пропускания, с одной стороны, максимальным коэффициентом усиления и избирательностью, с другой, вынуждает искать пути их разрешения. Одним из путей разрешения этих противоречий является переход от одноконтурных настроенных усилителей к усилителям с взаимно расстроенными каскадами. Наиболее широкое применение нашли усилители с парами и тройками расстроенных каскадов. Характерной особенностью усилителей с парами расстроенных каскадов является то, что каждый из двух каскадов, составляющих пару, расстраивается относительно средней частоты ƒП полосы пропускания усилителя: первый каскад настраивается на частоту ƒП1 , несколько большую, чем частота ƒП , второй каскад – на частоту ƒП2 , несколько меньшую, чем частота ƒП. Форма амплитудно-частотной характеристики пары каскадов зависит от начальной (фиксированной) расстройки каскадов ε0 . при малых расстройках характеристика имеет один максимум; по мере увеличения ε0 вершина характеристики становится все более и более плоской. Максимально плоская вершина получается при критической расстройке: ε0 = 1. При дальнейшем увеличении расстройки ε0 характеристика становится двугорбой с провалом по частоте ƒП и с максимумами при ε =± (ε0 – 1)1/2.

Перейти на страницу: 1 2

Другие публикации

Генератор строчной развертки
Для отклонения электронного луча как в передающих, так и в приемных трубках по горизонтали (строчная развертка) и по вертикали (кадровая развертка) используются генер ...

Основные свойства и методы расчета линейных цепей постоянного тока
Электротехника - это наука о техническом (т.е. прикладном) использовании электрических и магнитных явлений. Большое значение электротехники заключается в том, что ...

Меню

Copyright @2020, TECHsectors.ru.