Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [86] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

третьей гармониках гетеродина (промежуточная частота при этом равна соответственно шпр = мрч -2юг или шпр = шрч - Зшг) определяются по выражениям:

"Пр2

ч (S. + Se-SO-(S7+S1) (7-158)

\(S7 - Sl)-2(Sb-Ss)]. (7-159)


Рис. 7-45. Зависимость мгновенной крутизны смесителя от напряжения гетеродина.

1 - напряжение гетеродина.

Для получения наибольшего значения Snp члены (S7 - Si), (S5- S3) и (S0 - S2) должны иметь максимальные значения. Это имеет место, если амплитуда напряжения гетеродина и смещение выбраны так, что крутизна S = 0 в точках Sb S2 и S3 и имеет наибольшие значения в точках S5, Se и S7. Такой режим соответствует отсечке анодного тока в течение части периода гетеродинного напряжения, которая несколько меньше полупериода. Если амплитуда напряжения гетеродина недостаточна для выполнения этих условий, то максимальная крутизна преобразования получается при выборе исходного смещения в точке наибольшей крутизны характеристики S = f(Ec). Максимальная крутизна преобразования при преобразовании на основной частоте гетеродина равна примерно четверти максимального значения крутизны лампы. 1 Это соотношение имеет точность порядка 15% и выведено на основе предположения о линейной зависимости S от напряжения смещения £с на участке от отсечки до нулевого смещения; одновременно полагается, что напряжение смещения и амплитуда напряжения гетеродина выбираются равными напряжению запирания лампы.

Пример 7-10

Определить крутизну преобразования на основной частоте гетеродина для пентода 6АН6. Напряжение на экранной сетке равно

1 В более сложных схемах эта величина может быть удвоена, см. Е. W. Н е г о 1 d, Superheterodyne frequency conversion using phase re\ersal modulation, Proc. IRE, April 1946.

150 в, а анодное напряжение равно 300 в. Найти величину смещения на сетке и амплитуду напряжения гетеродина. Полагать, что лампа не допускает положительных напряжений на управляющей сетке в течение какой-либо части гетеродинного напряжения. Зависимость крутизны S от смещения £с для 6АН6 в пентодном режиме приведена на рис. 7-46.


14000

12000

10000 .

6000

4000

ZDOO

Рис. 7-4о. Графическое определение крутизны преобразования.

/ - напряжение гетеродина. Лампа 6АН6. Е = 300 в;

Е „ = 150 в; Е ., = 0 е. 3 с2 сз

Решение

1. Определяют амплитуду напряжения гетеродина Um%. Согласно (7-157) для получения наибольшей крутизны преобразования значения S в точках 7, 2 и 3 должны быть равны нулю. Значения S в точках -5, 6 и 7 должны быть возможно большими. Поэтому целесообразно точку 7 выбрать вблизи £с = 0, например при Ес = 0,25 в, а точку 3 выбрать вблизи отсечки. Поскольку точка 3 соответствует - 0,5сУшг, т. е. углу 60°, отсчитанному от вершины отрицательной полуволны то разность напряжений между точкой отсечки и точкой с £с = = 0,25 в равна 1,5 UmT. Напряжение отсечки равно - 5,6 в, поэтому

5,6 - 0.25

3,57 в.

2. Определяют напряжение смещения Ес: £с = -3,57 + (-0,25) = -3,82 в.

3. Определяют значения крутизны через периода напряжения гетеродина:

Si = 0; S2 = 0; S3 = 0; S, = 2 500 мкмо; S5 = 9 300 мкмо; Se = 12 700 мкмо; S7 = = 13 500 мкмо. - с -

30°



4. Определяют крутизну преобразования на основной частоте гетеродина, пользуясь (7-157).

Snp = -j2 t(S7 - Si) + (S»-S,) +1,73 (S, - Ss)] =

= [13500+ 9300 +17,3-12700] = 3730 мкмо.

5. Величина крутизны преобразования по приближенной формуле Snp = - равна:

„ S 13 500 о QQO

Snn - = -j- я» 3 380 мкмо. "р 4 4

Таким образом, приближенное значение отличается не более чем на 10% от значения, полученного по точной формуле


Рис. 7-47. Способы подачи напряжения а - автотрансформаторная связь гетеродина с форматорная связь; г - балансный смеситель

антенной может создать помехи другим близко расположенным приемникам.

Поскольку частота колебаний гетеродина отличается от частоты принимаемого радиосигнала на величину, равную промежуточной частоте, контур в сеточной цепи смесителя, настраиваемый на частоту принимаемого сигнала, будет всегда представлять реактивное сопротивление на частоте гетеродина. Это реактивное сопротивление вместе с выходным сопротивлением гетеродина и сопротивлением цепи связи образует делитель напряжения для колебаний гетеродина. Хотя разность частот гетеродина и радиосигнала остается постоянной, напряжение, подаваемое от гетеродина на смеситель, будет изменяться при перестройке вследствие изменения относительных величин полных сопротивлений отдельных участков указанного


гетеродина в цепь управляющей сетки. :о смесителем; б - емкостная связь; в-транс-траисформаторно связанный с гетеродином.

2.Способы связи смесителя гетеродином. В триодных смесителях напряжение гетеродина может быть подано либо в цепь сетки смесительной лампы, либо в цепь катода. В пентодных смесителях напряжение гетеродина может быть также введено в цепь защитной или экранной сетки. Сигнал радиочастоты обычно действует между управляющей сеткой и катодом.

Подача напряжения гетеродина в цепь управляющей сетки. Гетеродин может быть связан со смесителем с помощью емкостной, индуктивной или кондуктивной связи. При этом напряжение гетеродина может вводиться или параллельно, или последовательно с сигналом. Схемы связи гетеродина с цепью сетки смесителя приведены на рис. 7-47. В общем введение напряжения в цепь сетки является нежелательным из-за возникающей при этом взаимной связи гетеродина и источника радиочастотного сигнала. Этот способ связи особенно нежелателен, когда вход смесителя связан непосредственно с антенной, так как излучение сигнала гетеродина

делителя. В результате при перестройке приемника будет изменяться крутизна преобразования. Взаимная связь контуров гетеродина и смесителя вызывает расстройку обоих контуров и затрудняет сопряжение их настроек.

Применение балансной схемы смесителя, приведенной на рис. 7-47, г, ослабляет излучение гетеродина и взаимную связь между контурами гетеродина и смесителя.

Подача напряжения гетеродина в цепь катода, Напряжение гетеродина может быть подано в цепь катода смесителя по схемам рис. 7-48. Использование катодной связи уменьшает напряжение частоты гетеродина на контуре смесителя и тем самым уменьшает взаимосвязь контуров гетеродина и смесителя. При этом одновременно уменьшается излучение колебаний гетеродина антенной, если вход смесителя имеет непосредственную связь с антенной.

Недостатком схемы с подачей напряжения гетеродина в цепь катода, которую можно назвать схемой с катодной связью, является относительно малое входное сопротивление



смесителя для гетеродинного сигнала, приблизительно равное 1/S. Если считать, что характеристика крутизны S = f (Ес) является линейной, то среднее входное сопротивление RK за полный период напряжения гетеродина примерно равно:

2К (7-160)

где S1 - крутизна смесителя при наибольшем значении напряжения гетеродина.

Если гетеродин настроен на частоту, большую частоты принимаемого сигнала, то контур .гетеродина будет

редставлять ин-

уктивное сопро-

явление на часто-

е сигнала. Эта

:ндуктивность,свя- gXOdau-

анная с цепью ка- намаРЧ

ода смесителя, бу- *

ет уменьшать ве-Йнчину входного сопротивления (см. § 70-4з) вследствие обратной связи через емкость сетка - катод.

Доп о л н и те л ь н ое уменьшение входного сопротивления для сигнала радиочастоты может происходить за счет обратной связи через емкость анод - сетка смесителя, в особенности если эта емкость велика. Если емкость контура промежуточной частоты в анодной цепи смесителя мала, что имеет место в широкополосных телевизионных и радиолокационных приемниках, то на частоте радиосигнала анодная нагрузка смесителя будет представлять довольно большое емкостное сопротивление. При этом обратная связь через емкость Сс.а будет создавать заметную активную нагрузку для сеточного контура смесителя. В пентодных смесителях емкость Сс.а мала и этим явлением можно пренебречь. В триодных смесителях для предотвращения сильной нагрузки источника радиосигнала в результате уменьшения входного сопротивления смесителя может оказаться необходимым использовать те или иные методы нейтрализации емкости сетка - анод.

3.Эквивалентные схемы входа и выхода. Эквивалентная схема входа триодного или пентодного смесителя приведена на рис. 7-49. Полная входная проводимость для радиочастотного сигнала равна:

4>Рч[Сс.к + АС + Сс.а(1 +АГССВ8)], (7-161)

где GBX - средняя за период гетеродинного напряжения входная проводимость, созданная временем пролета электронов;

GL - средняя за период гетеродинного па-пряжения входная проводимость, обусловленная индуктивностью катодной цепи;

Gx - средняя входная проводимость, обусловленная емкостным характером анодной нагрузки и обратной связью через Сс.я, равная -

"рчСса/С sin 9;

АС - усредненное за период гетеродина приращение емкости сетка - катод за счет времени пролета; К - абсолютная величина усиления по напряжению смесителя на частоте радиосигнала, усредненная за период напряжения гетеродина; 6=0! - в», где - фазовый угол полного сопротивления нагрузки на радиочастоте, 92 - фазовый угол полного сопротивления нагрузки вместе с внутренним сопротивлением лампы на радиочастоте;

гетр-

мрч - угловая частота радиосигнала,

рад/сек.

Эквивалентная схема выхода триодного или пентодного смесителя показанна рис.7-49,е. Полная выходная проводимость на промежуточной частоте равна:

вых=4" + /МпРСо (7т

где - внутреннее сопротивление лампы, усредненное за период гетеродина; №пр - угловая промежуточная частота, рад/сек;

Со - общая выходная емкость.


a) а)

Рис. 7-49. Эквивалентные схемы смесителей. а - эквивалентная схема входа, б - эквивалентная схема выхода; / а - составляющая анодного тока промежуточной частоты; U - напряжение радиочастоты на сетке смесителя; 5 - крутизна преобразования.

4. Коэффициент усиления располагаемой мощности. Коэффициент усиления располагаемой мощности смесителем Крсм определяется как отношение располагаемой мощности сигнала промежуточной частоты на выходе смесителя Рвых.пр к располагаемой мощности радиочастотного сигнала Явх.рч на выходе источника сигнала радиочастоты.




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [86] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0024