Радиоприемник с амплитудной модуляцией

                Федеральное агентство железнодорожного  транспорта

                              Уральский государственный университет

                                                     путей сообщения

 

 

 

Кафедра “Электроники”

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

по дисциплине “Каналообразующие устройства” на тему:

“Радиоприемник с амплитудной модуляцией”

 

 

 

Проверил:                                                                    Выполнил:                               

 

 

 

 

Екатеринбург

2007 г.

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

Исходные данные вариант № 208 ____________________________________3

Введение _________________________________________________________4

1. Эскизные расчеты, разработка  структурной схемы ____________________5

1.1. Выбор функциональной  схемы _______________________________5

1.2. Построение спектров ______________________________________10

1.3. Описание работы  структурной схемы приемника _______________11

2. Разработка принципиальной  электрической схемы и ее описание ______12

2.1. Входное устройство _______________________________________12

2.2. Усилитель промежуточной  частоты __________________________13

2.3. Амплитудный детектор ____________________________________15

2.4. Гетеродин “индуктивная трехточка”__________________________17

2.5. Усилитель низкой частоты __________________________________18

3. Расчет узлов радиоприемника ______________________________________

3.1. Расчет гетеродина “индуктивной трехточки” ____________________

3.2. Расчет второго каскада  УПЧ __________________________________

3.3. Расчет первого амплитудного детектора АД1 ____________________

4. Справочные данные  полупроводниковых элементов схемы____________

        4.1. Электрические параметры микросхемы  К174УН15_______________

        4.2. Электрические параметры транзистора  КТ315А__________________

        4.3. Электрические параметры транзистора  КТ345А__________________ 

        4.4. Электрические параметры диода  Д2Б___________________________

Заключение ________________________________________________________

Список литературы _________________________________________________

 

 

 

 

И С Х О Д Н Ы Е   Д А Н Н Ы Е

 

 

  1. Диапазон частот: fmin = 590 кГц, fmax = 2600 кГц.

 

  1. Чувствительность: Uc min = 0,03 мВ.

 

  1. Избирательность по соседнему каналу: sс = 34 дБ.

 

  1. Расстройка соседнего канала: ∆f = 15 кГц.

 

  1. Избирательность по зеркальному каналу: σз = 33 дБ.

 

  1. Избирательность по промежуточной частоте: σпр = 32 дБ.

 

  1. Полоса частот модулирующего сигнала: Fн = 280 Гц, Fв = 3300 Гц.

 

  1. Коэффициент частотных искажений приемника: М = 4 дБ.

 

  1. Выходная мощность: Рвых = 1 Вт.

 

  1. Тип антенны – ферритовая.

 

  1. Тип источника питания – батарея. 

 

 

 

 

 

 

 

В В Е Д Е Н И Е

 

 

 

Техника передачи информации с каждым годом приобретает все большее значение, являясь одним из основных компонентов современных систем управления, в том числе и автоматизированных. Бурное развитие радиотехники создало все предпосылки для широкого использования радиосредств на железнодорожном (ж.-д.) транспорте. Так как на железной дороге с каждым годом возрастает объем грузоперевозок, то для более эффективной и согласованной работы отдельных служб требуется применение высоконадежных средств связи. Среди последних наибольшее распространение радиосредств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Э С К И З Н  Ы Е  Р А С Ч Е Т Ы,  Р А З Р А Б О Т К  А 

С Т Р У К Т У Р Н О Й  С Х Е М Ы

 

1.1. ВЫБОР  ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ  СХЕМЫ 

 

Производим выбор числа поддиапазонов. Для этого вычисляем коэффициент диапазона:

Т.к. Кд > 3, то весь диапазон  разбиваем на поддиапазоны, чтобы выполня-лось условие

Кд = (К'пд )

,

где  К'пд – предварительное значение коэффициента поддиапазона,

        n – целое число, равное числу поддиапазонов.

Величина К'пд  должна находится в пределах 1,5…3.

n = 2,     

Вычисляем предварительные значения граничных частот каждого поддиапазона:

f '1min = fmin = 590  (кГц);

f '1max = f '1min ∙ К'пд = 590 ∙ 2,1 = 1238,55  (кГц);

f '2min = f '1max = 1238,55  (кГц);

f '2max = f '2min ∙ К'пд = 1238,55 ∙ 2,1 = 2600  (кГц);

вычисляем окончательные значения граничных частот поддиапазонов с учетом «запаса перекрытия» на 2…3%, т.е.

1 поддиапазон

 

2 поддиапазон

Находим окончательное значение коэффициента каждого поддиапазона

 

Вычисляем частоту пропускания приемника. При приеме АМ – сигнала она равна:

2∆F = 2Fв = 3300 ∙ 2 = 6600 (кГц),

 

где Fв = 3300 Гц – верхняя частота моделирующего сигнала.

 

Выбираем промежуточную частоту. В приемниках средневолнового диапазона применяется fпр = 465 кГц. Чем выше fпр, тем лучше избирательность по зеркальному каналу, но труднее обеспечить высокую избирательность по соседнему каналу и устойчивую работу УПЧ.

 

Находим число контуров радиочастотного тракта, исходя из заданной избирательности по зеркальному каналу, полосы пропускания приемника и коэффициента частотных искажений.

 Задаемся nк = 2 и определяем эквивалентную добротность контуров Qэ из двух условий:

а) добротность контуров Q′э из условия избирательности по зеркальному каналу:

Q′э = 

Q′э =

 

 

 

б) добротность контуров Q″э из условия обеспечения полосы пропускания и коэффициента частотных искажений Мк. Задаемся предварительным значением М′к для тракта радиочастоты: М′к = 0,7.

 

Эквивалентную добротность находим по формуле: 

 

 

где 2∆fрасч = 2(∆f + ∆fсопр + ∆fгет),

где ∆f = 15 кГц – верхняя частота моделирующего сигнала;

∆fсопр = 1 кГц для диапазона средних волн;

∆fгет – отклонение частоты гетеродина,

∆fгет = 0,5·10-3·fгет, а fгет = fпр + fmax, fпр = 465 кГц, f1max = 1269.5 кГц;

∆fгет = 0,5·10-3·(465+2600)·103 = 1532,5 Гц,

2∆fрасч = 2·(15000+1000+1533)=35066 Гц.

 

Q″э =

Q″э =25.

 

 

По найденным значениям Q′э и Q″э определяем окончательное значение Qэ из неравенства:

Q″э > Qэ > Q′э ,

25 > Qэ > 10,      Qэ = 20.

 

Находим окончательное значение коэффициента Мрч для тракта радиочастоты:

 

 

Мрч = 0,852 о.е. = -1,39 дБ

 

Распределяем частотные искажения по трактам приемника, учитывая, что общий коэффициент:

М = Мрч +Мпч +Мд +Мнч (дБ),

 

где Мрч , Мпч , Мд , Мнч – коэффициенты частотных искажений соответственно тракта радиочастоты, преобразователя частоты, детектора и тракта низкой частоты.

 

Выбираем Мд +Мнч = 2 дБ.

Коэффициент частотных искажений тракта высокой частоты (радиочастоты и промежуточной частоты) будет равен:

Мвч = М – (Мнч +Мд) = 5-2 = 3 дБ

тогда:

Мпч = Мвч – Мрч = 3 - 1,39 = 2,61 дБ

 

Находим избирательность тракта радиочастоты по соседнему каналу:

 

 

 

 

 

 

σ′с = 1,05 о.е. = 0,42 дБ

 

Определим число фильтров промежуточной частоты. Избирательность по соседнему каналу усилителей промежуточной частоты:

σс упч = 49 дБ

 

 

 

 

Из приведенного расчета следует, что основную избирательность по зеркальному каналу обеспечивает входной контур, а по соседнему каналу – УПЧ, т.к. входной контур добавляет к избирательности по соседнему каналу УПЧ только σ′с = 0,42 дБ.

Заданной полосе пропускания 2∆F = 6.6 кГц и избирательности по соседнему каналу σс = 49 дБ соответствует число фильтров в цепи промежуточной частоты m = 3.

 

Определим число каскадов высокочастотного тракта. Задаемся напряжением промежуточной частоты на входе детектора:

Uвх. д = 1В.

 

Требуемый коэффициент усиления ВЧ-тракта:

К″вч = Uвх. д / Uc min ,

 

где Uвх. д = 1 В; 

Uc min = 0,03·10-3 В – чувствительность приемника в наихудшей точке диапазона (в исходных данных);

К″вч = 1 / 0,03·10-3 = 33333.333 о.е.

 

Предусматривая запас усиления, получим:

К′вч = 1,4·К″вч = 46666.66

 

Окончательный коэффициент усиления ВЧ-тракта находим по формуле:

.

где Квх. у = 3 – коэффициент усиления входной цепи;

Курч = 10 – коэффициент усиления УРЧ ;

Кпреобр = 4 – коэффициент усиления преобразователя частоты;

Купч = 20 – коэффициент усиления УПЧ;

Квч = 3·4∙20²∙10 = 48000

Kвч>K'вч,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. ПОСТРОЕНИЕ СПЕКТРОВ

fс = (fmax +fmin)/2 = 1595 кГц

Fн = 280 Гц

Fв = 3300 Гц

fпр = 465 кГц

 

Рис. 1.2. – Спектры

 

 

 

 

 

 

3.Разработка структурной схемы радиоприемника.

 

Выбор и обоснование структурной схемы

Существенное улучшение большинства показателей радиоприемников достигается на основе принципа преобразования частоты принимаемого сигнала - переноса его в частотную область, где он может быть обработан с наибольшей эффективностью.  Для построения приемника будет использована супергетеродинная схема. В таком приемнике сигналы частоты fс преобразуются в преобразователе частоты (ПЧ), состоящем из смесителя (См) и генератора вспомогательных колебаний - гетеродина (Г), в колебания фиксированной, так называемой промежуточной частоты fпр, на которой и осуществляется основное усиление и частотная избирательность. Смеситель содержит нелинейный элемент или элемент с переменным параметром, поэтому в результате воздействия входного сигнала fс и колебаний гетеродина с частотой fГ на его выходе возникают колебания с комбинационными частотами , где m и n - целые числа. Одна из этих комбинационных составляющих выделяется фильтром (резонансной системой) на выходе смесителя, и используется в качестве новой несущей частоты выходного сигнала (промежуточной частоты), усиливаемой затем усилителем промежуточной частоты (УПЧ).  Обычно используется наиболее интенсивная комбинационная составляющая с , (простое преобразование), но иногда и с , (сложное или комбинационное преобразование). При этом можно использовать как разность частот fГ и fС (разностное преобразование), так и их сумму (суммарное преобразование). При наиболее широко применимом простом разностном преобразовании обычно fпр=fГ -fС («верхняя» настройка гетеродина), но возможна и «нижняя» настройка с fпр=fС -fГ.

Частота на выходе преобразователя fпр может быть получена как при подаче на вход смесителя колебаний с частотой , так и с частотой . Если частота принимаемой радиостанции равна , а какая-нибудь другая радиостанция будет работать на частоте , то на выходе преобразователя частоты будут два колебания с одинаковой частотой fпр, которые нельзя будет отделить друг от друга. Если амплитуда сигнала мешающей радиостанции будет сравнима с амплитудой сигнала принимаемой радиостанции, то прием сигналов будет сильно затруднен, либо совсем невозможен. Сигналы с частотой , отличающиеся от частоты гетеродина на величину промежуточной частоты fпр, называются зеркальной помехой. Частота зеркальной помехи всегда смещена относительно частоты гетеродина в сторону, противоположную смещению частоты принимаемой радиостанции. Прием зеркальной помехи является недостатком смесителя. Для избавления от зеркальной помехи необходимо на вход преобразователя частоты подавать полезный сигнал с большей амплитудой по сравнению с амплитудой зеркальной помехи. Уменьшение амплитуды зеркальной помехи достигается настройкой контуров входного устройства и усилителя радиочастоты в резонанс на частоту принимаемого сигнала (преселекцией).

Для того чтобы fпр оставалась постоянной при перестройке приемника в некотором диапазоне частот fС , осуществляется сопряженная перестройка ВЦ, резонансных цепей УРЧ и гетеродина. Поскольку сигнал несет в себе полезную информацию, которая в процессе преобразования должна сохраняться, ПЧ должен быть линейным по отношению к сигналу, несмотря на принципиально нелинейный характер протекающих в нем процессов. Другими словами, при преобразовании частоты происходит перенос спектра сигнала в область промежуточной частоты без нарушения амплитудных и фазовых соотношений его составляющих.

Поскольку радиочастотные цепи обладают в большинстве случаев относительно широкой полосой пропускания, они обеспечивают лишь предварительную частотную избирательность (селекцию), вследствие чего ВЦ и УРЧ называет преселектором. Основная же избирательность реализуется в тракте промежуточной частоты.

Перенос сигнала на более низкую частоту имеет следующие преимущества:

  • возможность реализации высокого устойчивого усиления за счет ослабления роли паразитных обратных связей (ОС);
  • сужение полосы пропускания без усложнения фильтрующих (резонансных) цепей;
  • упрощение реализации УПЧ вследствие отсутствия необходимости перестройки.

Однако преобразование частоты обуславливает и ряд особенностей супергетеродинного приема, требующих принятия специальных мер для нейтрализации их отрицательного влияния на показатели и характеристики радиоприемников.

К таким особенностям относятся:

  • образование побочных каналов приема, по которым в тракт радиоприемника проникают различные помехи;
  • влияние нестабильности частоты гетеродина на настройку приемника;
  • возможность излучения колебаний гетеродина через приемную антенну.

 

Чтобы выделить из частотно-модулированных колебаний напряжение звуковой частоты, необходимо после усилителя промежуточной частоты включить частотный детектор. Для детектирования частотно-модулированных колебаний может быть использован дробный детектор

Сигнал звуковой частоты fзч, выделенный частотным детектором, подается на усилитель звуковой частоты (УЗЧ), который служит для усиления сигнала по мощности до уровня, необходимого для нормальной работы громкоговорителя.

 

Структурная схема супергетеродинного радиоприемника представлена на рисунке 1:

Рис.1.Структурная схема супергетеродинного радиоприемника.

 

Входное устройство – резонансный контур, настроенный на сигнал с определенной частотой. Назначением входного устройства является обеспечение связи между антенной и первым каскадом радиоприемника. Особенность реализации входного устройства – выбор определенным образом связи между антенной и колебательным контуром входного устройства. Так как антенна имеет собственные емкость и индуктивность, которые будут вноситься в колебательный контур и влиять на его резонансную частоту то, следовательно, затрудняется настройка радиоприемника. Поэтому связь с антенной должна быть малой.

 

Усилитель радиочастоты(УРЧ) - предназначен для усиления принятого сигнала до уровня, при котором возможно качественное детектирование, и для обеспечения необходимой избирательности приемника. Усилитель УРЧ нагружен на колебательный контур, настраиваемый на несущую частоту принимаемого сигнала.

 

Преобразователь частоты – предназначен для линейного переноса спектра принимаемого высокочастотного сигнала в диапазон более низких (промежуточных) частот без изменения характера и вида модуляции. Преобразователь частоты включает в себя смеситель и гетеродин. В смесителе происходит перемножение поступающих на его вход модулированного сигнала и напряжения гетеродина. Результат перемножения содержит составляющие суммарной и разностной частот. Одна из частот является промежуточной.

 

Гетеродин – это вспомогательный автогенератор, вырабатывающий незатухающие колебания определенной частоты.

Благодаря наличию преобразователя частоты в супергетеродинном приемнике повышается чувствительность и избирательность по сравнению с приемником прямого усиления. Это объясняется тем, что основное усиление и избирательность по соседнему каналу в супергетеродине происходит в каскадах УПЧ и лишь частично в преселекторе – входном устройстве и УРЧ.

 

Усилитель промежуточной частоты – служит для усиления входного сигнала преобразователя частоты и обеспечения избирательности по соседнему каналу. Обычно промежуточная частота постоянна, что позволяет применить в УПЧ двухконтурные фильтры, обладающие частотной характеристикой, близкой к прямоугольной. Этим обеспечивается высокая избирательность по соседнему каналу при минимальных частотных искажениях полезного сигнала. В УПЧ основной коэффициент усиления осуществляется за счет выбора числа каскадов.

 

Детектор – служит для преобразования частотно-модулированных колебаний в колебания звуковой частоты поступающие на вход усилителя низкой частоты (УНЧ), которые усиливает его до значения, обеспечивающего нормальную работу оконечного воспроизводящего устройства.

 

Усилитель звуковой частоты – используется как каскад радиоприемного устройства для усиления результатов детектирования, чтобы получить колебания достаточной мощности для приведения в действие электроакустического прибора - в данном случае громкоговорителя.

 

В супергетеродинном радиоприемнике по сравнению с радиоприемником прямого усиления существенно упрощается система его настройки, улучшаются чувствительность и избирательность, а также помехоустойчивость.

К особенностям супергетеродинного приемника относят наличие побочных каналов приема, возможность появления комбинационных свистов и наличие паразитного излучения на входе приемника с частотой гетеродина. В ряде радиоприемников используют многократное (обычно двукратное) преобразование частоты.

Рассмотрим принцип действия радиоприемника по структурной схеме (рис. 1.). Принимаемый ВЧ сигнал с частотой f1, принятый антенной, поступает через входное устройство и УВЧ на ПЧ. Входное устройство и УВЧ обеспечивают предварительное выделение, усиление, и избирательность по зеркальному каналу. В смесителе колебания гетеродина смешиваются с колебаниями сигнала. В результате этого на выходе преобразователя получается сигнал промежуточной частоты, промодулированный так же, как и несущая частота. Частота гетеродина обычно выше несущей частоты на величину ПЧ. Перестройка входных цепей гетеродина сигнала и частоты гетеродина всегда остается постоянной. В ПЧ происходит таким образом, что разность несущей частоты сигнала и частоты гетеродина всегда остается постоянной. В ПЧ происходит одновременно и усиление сигнала. Дальнейшее усиление сигнала осуществляется в УПЧ. Параметры УПЧ в основном определяют чувствительность и избирательность по соседнему каналу, а также полосу пропускания приемника. С УПЧ сигнал поступает на детектор, служащий для выделения НЧ сигнала, а далее на УЗЧ, который усиливает сигнал до требуемой мощности.

Описание работы схемы

 

4.2.1 Входное  устройство.

Входным устройством называется часть схемы приемника до первого транзистора, связанная с приемной антенной (Рис. 4.2.1). На входное устройство из антенны поступают напряжения, соответствующие сигналам принимаемой радиостанции и напряжения, создаваемые работой других станций. Амплитуды этих напряжений в большинстве случаев практики имеют величины от 1 мкВ до сотен мкВ. Назначением входного устройства является выделение принимаемого сигнала из общего количества сигналов, поступающих во входное устройство из антенны, и передача этого полезного сигнала на вход усилителя радиочастоты. Отношение напряжения на выходе входного устройства к электродвижущей силе в антенне называется коэффициентом передачи К. (Коэффициент передачи входного устройства из эскизного расчета равен пяти). Таким образом, основными показателями входного устройства являются коэффициент передачи и избирательность по зеркальному каналу.(Избирательность по соседнему каналу входное устройство не обеспечивает). Для осуществления избирательности схема входного устройства должна содержать колебательный контур. Ценным свойством колебательного контура, используемым для создания избирательности, является резкая зависимость сопротивления контура от частоты.

Антенна вносит в контур расстройку, обусловленную изменением емкости контура, и несколько снижает его добротность. Поэтому для практических расчетов добротность эквивалентного контура следует брать равной QЭ » (0,8…0,9)Q.

Вопрос о влиянии антенны на контур представляет практический интерес при настройке входных цепей. Если бы расстройка являлась постоянной, то ее можно было бы скомпенсировать соответствующим изменением одного из параметров контура.

Т.е. антенна связывается с контуром слабо, чтобы вносить в контур возможно меньшее реактивное сопротивление, нарушающее настройку контура, и возможно меньшее активное сопротивление, уменьшающее добротность контур.

Настройка входного устройства на среднюю частоту диапазона 3 МГц производится с помощью построечного конденсатора С2

Высокочастотный сигнал, принимаемый антенной, выделяется входным устройством, образованным контурами L1, C1. Выделенный сигнал через разделительный конденсатор С3 поступает на вход усилителя радиочастоты.

 

4.2.2. Усилитель радиочастоты.

 

Усилителями радиочастоты называют каскады, в которых сигнал усиливается на его несущей частоте. Они представляют собой, как правило, резонансные усилители с фиксированной или переменной настройкой.

Усилитель радиочастоты (УРС) располагается в супергетеродинном радиоприемнике перед преобразователем частоты (ПЧ). УРЧ в приемнике повышает его чувствительность снижением коэффициента шума, усиливает полезный сигнал, обеспечивает избирательность по зеркальному каналу. Избирательность обеспечивается применением в резонансных усилителях одиночных или связанных контуров и полосовых фильтров. На рис.4.2.2 представлена принципиальная схема транзисторного одноконтурного УРЧ. В данной схеме напряжение с части контура первого каскада через разделительный конденсатор С3 подается на базу транзистора схемы смесителя (С). Постоянное напряжение поступает с общего источника +12В: на коллектор — через контур, а на базу — через делитель, составленный из двух сопротивлений R2, R3(задают рабочую точку). Стабильность работы транзисторного усилителя в большой степени зависит от постоянства исходной рабочей точки, положение которой при нагреве транзистора может изменяться. Для стабилизации положения рабочей точки в схеме применена отрицательная обратная связь по постоянному току через сопротивление R4, включенное в цепь эмиттера.

Для устранения обратной связи по переменной составляющей сопротивление R4 заблокировано емкостью конденсатора С6. Если температурные изменения вызывают смещения рабочей точки, то на сопротивлении R4 создается напряжение обратной связи, действие которого на базу транзистора возвращает рабочую точку в исходное положение.

В цепи коллектора включен колебательный контур L3, С5,С7, обеспечивающий необходимую селекцию сигнала. Неполное включение контура со стороны коллектора (рк – коэффициент включения) используется для повышения устойчивости работы каскада, неполное включение со стороны выхода (рб – коэффициент выключения) исключает шунтирование контура малым входным сопротивлением последующего каскада, что позволяет повысить избирательность УРЧ. Конденсаторы С3, С6, С8, и имеют достаточно большую емкость, и для полезного радиосигнала их сопротивление пренебрежимо мало.

Усилитель радиочастоты выполнен на транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой служит колебательный контур L3, C5, С7. Частота резонанса определяется этими элементами. Конденсатор С7 – подстроечный, служит для точной настройки резонансного контура. Конденсатор С4 и резистор R1 образуют фильтр питания, предотвращая попадание высокочастотных помех в другие каскады приемника.

 

4.2.3. Преобразователь частоты.

 

Перенос спектра принимаемого сигнала из одной области частот в другую при сохранении формы модулирующего сигнала и вида модуляции называют преобразованием частоты (ПЧ). Устройство, реализующее перенос спектра сигнала, называется преобразователем частоты.

Преобразование сигнала может сопровождаться его усилением. При преобразовании сигнала его огибающая и спектр не изменяются. Меняется только частота несущего колебания fс на более низкую fпр, которую называют промежуточной.

Преобразование частоты обеспечивает любая схема, перемножающая сигналы, частоты которых отличаются на промежуточную частоту с последующей фильтрацией разностной или суммарной частотной составляющей сигнала. Схема, осуществляющая перемножение сигналов, называется смесителем.

Входной сигнал имеет вид:

uс(t)= Uc(t)cos(wct+jc),

где Uc (t)— огибающая сигнала, соответствующая закону модуляции.

Вспомогательное напряжение, немодулированное, формируется в приемнике специальным генератором, называемым гетеродином.

 




 





 

 

 


 

Рис. 2.3.1.

 

Напряжение гетеродина

uг(t)= Uгcos(wt+jг),

Оба сигнала uс(t) и uг(t) подаются на перемножающее устройство (смеситель), на выходе которого получается напряжение преобразованного сигнала.

Преобразованное напряжение содержит две составляющие. Первая составляющая характеризует ток разностной частоты wпр = wс - wг с фазой jпр = jс - jг, огибающая которой соответствует огибающей входного сигнала.

Следовательно, спектр первой составляющей полностью соответствует спектру принимаемого сигнала, но смещен в область разностной частоты, которую обычно выбирают в качестве промежуточной.

Для выделения разностной составляющей на выходе схемы смесителя необходимо предусмотреть фильтр, настроенный на разностную частоту и имеющий полосу пропускания, соответствующую ширине спектра принимаемого сигнала. Причем, при wс> wг, wпр = wс - wг,а при wc<wг, wпр = wг - wс

Выводы, приведенные выше относительно первого слагаемого, могут быть распространены и на второе, с той лишь разницей, что спектр сигнала смещен в область суммарной частоты wс - wг.

Схемы умножения используют во многих функциональных узлах, например в преобразователях, синхронных и фазовых детекторах, в корреляторах и др. Перемножение может быть реализовано либо на элементах с переменными параметрами, либо на нелинейных элементах.

Преобразование частоты осуществляется при Uc<<Uг. Поэтому под действием слабого входного сигнала вольт-амперная характеристика нелинейного элемента (транзистор, диод) не меняется и ее можно считать линейной. Проводимость нелинейного элемента будет изменяться только из-за сигнала Uг большой амплитуды вспомогательного генератора.

Наличие дополнительных каналов приема является существенным недостатком приемников с преобразованием частоты, снижающим его помехоустойчивость. Основным способом ослабления приема по зеркальному каналу является улучшение избирательных свойств элементов приемника, расположенных до ПЧ.

Решение этой задачи упрощается при выборе более высокой промежуточной частоты wпр. Однако чрезмерное повышение ее затрудняет формирование требуемой характеристики избирательности фильтра смесителя.

Нестабильность частоты гетеродина wг не должна приводить к смещению частоты wпр и спектра полезного сигнала за пределы полосы пропускания фильтра смесителя.

 

4.2.3.1 Смеситель

 

Усиленный сигнал, снимаемый с части обмотки катушки L3, через разделительный конденсатор С8 поступает на вход смесителя преобразователя частоты.

Схема смесителя представлена на рис.4.2.3.1.Преобразователь частоты выполнен на транзисторе VT2. Для преобразования используется нелинейность вольтамперной характеристики транзистора, благодаря которой сигналы перемножаются. Для получения напряжения промежуточной частоты помимо напряжения сигнала к преобразующему элементу (транзистору VT2) подводится напряжение от гетеродина через трансформатор, образованный индуктивностями L6, L7. Напряжение гетеродина для преобразования сигнала с малыми искажениями должно превышать уровень самого большого из принимаемых сигналов. Таким образом, на транзистор VT2 одновременно воздействуют два сигнала: принимаемый и гетеродина. Получающиеся в результате преобразования колебания с частотой, равной промежуточной, выделяются контурами L4, С10, С11 и L5, С16, С17. Эти контура образуют двухконтурный полосовой фильтр, служащий нагрузкой транзистора VT2. Резистор R5 – шунтирующий (с его помощью устанавливают добротность первого контура нагрузки равную необходимой).

Радиоприемник с амплитудной модуляцией