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

величине. В радиовещательном диапазоне 550-1500 кгц максимальная ошибка в частоте гетеродина при этом обычно не превышает 3 кгц.

Выражения для элементов контуров радиочастоты и гетеродина имеют следующий вид 1

С - емкость конденсатора переменной емкости, пф;

- сумма емкостей подстроечного конденсатора, минимальной емкости конденсатора С и входной емкости лампы, пф;

С0 - сумма распределенной емкости катушки L, минимальной емкости С и входной емкости лампы, пф;

С2 -- емкость сопрягающего конденсатора, пф;

С4 - распределенная емкость катушки Lu пф.

С л у ч а й • 1. С4 = 0 нли С4 <С С3 (наиболее типичный случай),

Cofo.

. /JZ.(C2 + C3). Случай 2. При С» = 0

С fs - о 0 •

Cofo

PLC,

1 m2 (C2 + C\) Случай 3. C3 - известно,

Cs - A Cs =

C%C 4

Cpfp

I2 С2 + C4

/2I (Cs + C3)

m3 (Cs + C4) "

Случай 4. C3 - известно,

Cq/q £

C4 -L,=

cs - в

/2Z. (Cs + C8)

(7-192) (7-193) (7-194)

(7-195) (7-196) (7-197)

(7-198) (7-199) (7-200)

(7-201) (7-202) (7-203)

м2 (С3-ЬС4)-

Поверочная формула

Частота гетеродина проверяется выраже-

нием

/г = « 1/

/рч + "2 /рЧ + 2

(7-204)

1 См. «The radiatron designers, handbooks, Amal-Somated Wireless Valve Company, Sidney, Australia, 194).

Величины /2, m2 и л2 определяются параметрами контура-

С,/„2 (С, + С)

СоС + ССа + С,)

; (7-205)

/Т~1 4 г Cs + cJ

- С;

(7-207)

где /пр - промежуточная частота, Мгц;

/ь /s, /з - частоты точного сопряжения, Мгц;

«=/i+A» +/.; *s=/i/t+/./.+/,/,; с3 =/./,/,;

rf = e + 2/пр;

«- =-5-- ;

т~

С„ - максимальная емкость радиочастотного контура, пф;

J0 - минимальная частота настройки радиочастотного контура, Мгц;

25 330 г : Ттг [мкгн];

А-С Г- (- - -\-

Случай 1 имеет наибольшее практическое значение, так как обычно желательно подключать подстроечный конденсатор параллельно переменному конденсатору, а не катушке, потому что при этом ослабляется влияние разброса входных емкостей ламп и минимальных емкостей переменного конденсатора. При такой схеме С4 представляет собой лишь распределенную емкость катушки, столь малую по сравнению с Са, что с допустимой ошибкой ее можно рассматривать, как часть С3.

После расчета параметров схемы сопряжение должно быть подогнано экспериментально путем регулировки подстроечного и сопрягающего конденсаторов. Регулировка подключенного параллельно подстроечного конденсатора влияет на сопротивление на высших частотах диапазона, а регулировка последовательного сопрягающего конденсатора - на низших частотах диапазона. Средняя частота сопряжения регулируется путем подстройки индуктивности контура гетеродина.

Пример 7-12

Определить параметры контура гетеродина приемника, имеющего диапазон 500-1 500 кгц и промежуточную частоту 465 кгц Блок переменных конденсаторов имеет одинаковые секции в контурах гетеродина и радиочастоты. Максимальная и минимальная емкости обеих секций с учетом емкостей ламп равны соответственно 365 и 20 пф.



Решение

1. Определяют максимальную и минимальную емкости радиочастотного контура.

Поскольку <й2 = 1

где ша

частота диапазона,

минимальная рад!сек;

максимальная частота диапазона, рад сек;

Са - минимальная емкость контура радиочастоты, пф;

Cf) - максимальная емкость контура радиочастоты, пф.

Таким образом

(2х • 500~103)2 • (365 -j- ДС) • 10~1S =

1

(2те - 1 500 - 103) • (20 + АС) 10"12

Величина ДС, удовлетворяющая приведенному уравнению, равна 23,1 пф. Поэтому параллельно конденсатору переменной емкости нужно добавить 23,1 пф, чтобы данным конденсатором переменной емкости обеспечить перекрытие диапазона 500-1 500 кгц.

2. Определяют индуктивность контура радиочастоты.

i=A = !

со=С„ (2х • 500 • 103)2 - 388,1 • 10~12 - = 261 мкгн.

3. Определяют три частоты точного сопряжения.

Как показано на рис. 7-66, б, крайние частоты точного сопряжения должны быть вблизи краев диапазона.

Примем fi - 550 кгц - 0,55 Мгц; /. = 950 кгц = 0,95 Мгц; /„ = 1 450 кгц = 1,45 Мгц.

4. Определяют константы, необходимые для решения, соответствующего 1 случаю:

а = fj + А 4- h = 0,550 + 0,950 4-1,450 = = 2,950; =/./,+Л/, + /»/, = 2,697; С =/i/2/, = 0,7576; d = а + 2/пр = 3,88; b-d - с3

= 10,44:

= Г- + /пр 4- ad - о2 = 19,40;

2/пр 4->

-т*-

5 Определяют С», С8 и Lt

С-2 - С0/о

= 353,0 пф; = 9,29 пф;

Li -- --l- = 144 мкгн.

6. Производят проверку расчетов с помощью формулы

Поскольку точное сопряжение должно быть на /рч = 0,95 Мгц, величина /г, полученная по поверочной формуле, должна быть равна /рч + /пр. или 1.410 Mstf. Подстановка величин /рч, л2, Р и т дает /г = 1,415 А4гг{, что указывает на правильность расчетов.

7. Неточность сопряжения на любой частоте определяется выражением

Af= т

2 ( /а V/рч Т/ прЛ

Ошибка сопряжения в зависимости от/рч представлена на рис 7-67. Кривые 6 и С на рис. 7-67 показывают влияние выбора различных величин fu /» и /3.

$ N II

V V

0.S 0J 0,8 0J9 W V U 13 14 IS fP4, Мгц

Рис. 7-67. Ошибки сопряжения гетеродина в примере 7-12.

Кривая я-f, = 0,550 Мгц, f2 = 0,950 Мгц: f„ = 1.450 Мгц, кривая б - ft = 0.550 Мгц, f2 = 1.000 Мгц; fs = 1,350 Мгц; кривая в - fi = 0,520 Мгц; fa = = 0,900 Мгц; is = 1,450 Мгц.

7-6д. Автоматическая подстройка частоты. Часто возникает необходимость автоматически подстраивать приемник путем воздействия на частоту гетеродина. Выполняющие эту задачу системы называются системами автоматической подстройки частоты (АПЧ). Существуют два основных класса таких систем; разностно-частотные АПЧ и абсолютно-частотные АПЧ. Разностно-частотные системы воздействуют на частоту гетеродина так, что сохраняется постоянная разность между нею и частотой некоторого опорного сигнала, хотя эта частота может быть нестабильной. Обычно таким опорным сигналом является принимаемый радиосигнал, а указанная разность частот бывает равна промежуточной частоте приемника. Разностно-частотные системы используются в тех случаях, когда собственная стабильность частоты принимаемого сигнала или гетеродина недостаточна для сохранения требуемой разности частот между ними.

Абсолютно-частотные системы поддерживают определенную абсолютную частоту колебаний гетеродина. Они используются в прием-



никах с фиксированной настройкой на определенную частоту сигнала, а также в приемных устройствах, в которых необходима весьма высокая стабильность частоты гетеродина, как, например, в радиолокационных системах для селекции подвижных целей.

1. Разности о-ч астотная система АПЧ. Блок-схема разностно-частот-ной системы АПЧ приведена на рис. 7-68. Сигнал гетеродина смешивается с опорным сигналом, и получаемый в результате преобразования сигнал разностной частоты подается на

Опорный

fo ,

Смеситель

Частотный

сигнал

дискриминатор

Гетеродин

Реактивная лампа

Рис 7-68. Разиостно чапол1ая система АПЧ.

дискриминатор. На выходе дискриминатора вырабатывается постоянное напряжение, величина которого пропорциональна разности между требуемой и получаемой в действительности разностной частотами. Это постоянное напряжение используется в качестве управляющего напряжения для такого изменения частоты гетеродина, которое компенсирует нежелательный уход частоты. Если в качестве гетеродина применяется отражательный клистрон, то управляющее напряжение подводится к отражательному электроду, а если в гетеродине применяется обычная лампа, то это напряжение подается на управляющую сетку реактивной лампы, подключенной параллельно контуру гетеродина, чем также обеспечивается необходимая подстройка частоты. По существу рассмотренная система АПЧ представляет собой систему замкнутой обратной связи, в которой уход частоты создает управляющее постоянное напряжение с полярностью, требуемой для правильной подстройки частоты гетеродина. Степень достигаемой в такой системе частотной стабилизации является функцией усиления в замкнутой петле обратной связи и определяется выражением

А/ 1

Д/ 1 -f ktk,A

(7-208)

где Д/ - уход частоты при наличии АПЧ; Д/ - уход частоты без АПЧ; ky - крутизна характеристики дискриминатора в/Мгц; ks - крутизна характеристики отражателя клистрона или реактивной лампы вместе с гетеродином, Мгц/в, А - усиление в петле обратной связи, а именно, коэффициент усиления схемы между выходом дискриминатора и входом гетеродина.

Дискриминаторы. Основное требование, предъявляемое к дискриминатору, показанному на рис. 7-68, заключается в том, чтобы постоянное напряжение на его выходе было равно нулю, когда входной сигнал имеет желаемую частоту, и было пропорционально величине отклонения частоты при уходах частоты от требуемого значения. Полярность напряжения на выходе дискриминатора должна зависеть от того, в какую сторону от требуемого значения отклонилась частота сигнала. Удовлетворяющая этим требованиям характеристика показана на рис. 7-69, а

§1

Частота --

Применительно я

рис. 7-68, f0=fnf

Настроен на f/

Выходное постоянное напряжение

- 1


Рис. 7-69. Характеристики дискриминатора. а - типичная характеристика, б - простая схема дискриминатора, в - ее характеристика.

Одна из простейших схем дискриминатора приведена на рис. 7-69, б Дискриминатор состоит из двух диодных детекторов, соединенных таким образом, что выходное напряжение равно разности выходных напряжений обоих детекторов. Каждый из диодов включен навстречу другому, поэтому полярность напряжения на нагрузке одного диода положительна, а на нагрузке другого она отрицательна. Резонансные контуры настроены на разные частоты: один выше, а другой ниже необходимой разностной частоты. Q контуров и расстройка между ними определяют ширину характеристики дискриминатора. Хотя схема весьма проста, она неудобна тем, что требует отсутствия связи между контурами.



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



0.007