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

нала экспоненциальная огибающая начинает нарастать от большего первоначального напряжения. Таким образом при наличии сигнала огибающая колебаний нарастает до большего уровня, а затем спадает до нуля. Если предположить, что результирующее сопротивление R

(№ц1


Рис. 7-111. Огибающая колебаний в линейном режиме.

остается постоянным в процессе нарастания колебаний (т. е. когда лампа отперта), то усиление напряжения в линейном режиме определяется выражением

Rtt/21 , 2Z.

R "

(7-248)

где ti - промежуток времени, в течение которого колебания нарастают;

U = 1 д;

изменение среднего напряжения на С, обусловленное наличием напряжения сигнала £/с. Усиление в линейном режиме получается тем больше, чем больше величина - R/2L, т. е. чем больше положительная обратная связь и чем больше частота дробления. Промежуток времени, в течение которого лампа отперта и колебания нарастают, должен быть настолько мал, чтобы даже при наиболее сильном сигнале колебания не успевали нарасти до стационарного значения, так как в противном случае возникают искажения. Промежуток времени между положительными «полуволнами» дробящих колебаний должен быть достаточен для затухания колебаний до уровня, лежащего ниже уровня принимаемого сигнала. Минимальный интервал между положительными «полуволнами» дробящих колебаний определяется выражением

J я <мако t\L и°

где гх - промежуток времени, в течение которого лампа отперта;

j~ - отношение амплитуды принимаемого с/о

сигнала к амплитуде колебаний в конце периода затухания. Для надежности отношение с/с/с/0 выбирается равным 5 или 10. С учетом сказанного целесообразно выбирать промежутки времени, в течение которых лампа отперта, существенно более короткими, чем промежутки времени, когда лампа заперта.

Поскольку усиление в линейном режиме постоянно и не зависит от амплитуды принимаемого сигнала, линеЙБЫй режим сверхрегенера-цни характеризуется минимальными искажениями принимаемых сигналов.

7-10в. Сверхрегенератор с самодроблением. Сверхрегенератор, собранный по схеме рис. 7-112, может работать с самодроблением и ие требует отдельного источника дробящих колебаний. В таком устройстве колебания начинают нарастать от уровня собственных шумов контура до тех пор, пока напряжение на сетке не станет заходить в область положительных значений во время положительных полупериодов колебаний. При этом конденсатор в сеточной цепи Сс заряжается сеточным током с полярностью, указанной на рис. 7-112. Сопротивле-


7-112. Схема сверхрегенератнвного детектора с самодроблеиием.

ние R выбирается настолько большим, чтобы напряжение сеточного смещения, создаваемое протекающим по R током разряда С, было достаточно Для запирания лампы на значительную часть периода колебаний. Эта часть периода, в течение которой лампа заперта, должна быть настолько большой, чтобы за остальную часть периода, когда лампа отперта, лампа не могла скомпенсировать потери в контуре. После того как колебания экспоненциально нарастут от уровня шумов до такого уровня, при котором возникает сеточный ток во время положительных полупериодов, колебания начинают постепенно затухать до тех пор, пока мгновенное значение смещения на сетке не превысит напряжение запирания лампы. С этого момента колебания затухают по экспоненциальному закону. Постоянная времени RC должна быть достаточно велика для того, чтобы напряжение не уменьшалось значительно, прежде чем затухнуть до уровня, при котором лампа запирается. При условии, что R и С настолько велики, что обеспечивают ритмичную генерацию, точное значение RC определяется необходимой частотой дробления. Форма напряжения на сетке в режиме самодробления показана на рис. 7-113.

Принятый сигнал складывается с напряжением смещения на R, в результате чего колебания в схеме возникают раньше, чем это случилось бы в отсутствие сигнала. Огибающая колебаний при этом не изменяется, и наличие сигнала приводит лишь к сокращению интервала между «вспышками» колебаний, т. е. к увеличению частоты дробящих колебаний, а следовательно к увеличению среднего тока лампы-.

В детекторе с самодроблением постоянную времени RC следует подбирать так, чтобы частота дробления была возможно более высокой, и вместе с тем, чтобы до начала следующей



вспышки колебания успевали в достаточной мере затухать Минимальный период дробления определяется уравнением (7-249).

7-10 г. Избирательность. Обычно перед сверхрегенеративным детектором отсутствуют каскады усиления радиочастоты; поэтому избирательность такого детектора определяется все-


Рис 7 113. Форма сеточного напряжения в сверхрегене

ративном детекторе с самодроблением 1 - огибающая колебании, 2 - среднее напряжение на С , 3 - время заряда емкости.

го одним колебательным контуром Избирательность одиночного контура значительно хуже избирательности многокаскадного УРЧ, имеющего ту же полосу пропускания на уровне -3 дб (см рис. 7-13).

Однако действующая добротность Q резонансного контура сверхрегенератора значительно выше, чем a>LIRL. При подаче на запертую лампу дробящего сигнала напряжение смещения уменьшается по абсолютной величине, лампа отпирается и начинает усиливать. Однако для того, чтобы возникла генерация, напряжение смещения должно еще более уменьшиться под действием дробящего напряжения, пока а лампы возрастет настолько, что результирующее сопротивление потерь контура станет отрицательным и возникнет генерация. В течение интервала времени между моментом отпирания лампы и моментом начала самовозбуждения результирующее сопротивление контура остается положительным и уменьшается от RL до 0, а действующее Q контура в это время соответственно возрастает. Этот период регенерации увеличивает действующую добротность контура в несколько раз

7- 10д. Шумы сверхрегенеративного детектора. Незатухающие или модулированные колебания обнаруживаются сверхрегенеративным детектором в результате прерывания принятого сигнала с частотой дробления /д. В результате этого между модуляционными частотами, получаемыми на выходе сверхрегенеративного детектора, и истинными частотами модуляции имеется взаимосвязь, показанная на рис. 7-114 Высшая частота модуляции, которую может принять сверхрегенеративный детектор, равна /д/2 Все более высокие модулирующие частоты преобразуются сверхрегенератором в частоты, лежащие в интервале от 0 до /д/2.

Спектр шума на входе сверхрегенератора определяется резонансным контуром, и он тем шире, чем меньше Q контура. В случае линей-

ного детектирования шумы резонансного контура на входе детектора создают на его выходе шум, составляющие которого имеют частоты от 0 до ширины шумовой полосы пропускания входного контура. Однако в случае сверхре-


Частота модуляции несущей ма входе Fex

Рис 7-114. Зависимость частоты продетек-тированных колебаний на выходе сверхрегенератора от частоты модуляции несущей на входе

генератора дискретный характер его работы приводит к тому, что на выходе будет присутствовать составляющие шума с частотами от 0 до /д/2 (см. рис. 7-115). Следовательно, шумы на выходе сверхрегенератора в области частот от 0 до /д/2 будут иметь значительно более высокий уровень, чем в других типах детекторов. Напряжение шума на выходе сверхрегенератора, отнесенное к единице полосы пропускания, обратно пропорционально Q резонансного контура и частоте дробления.

II si

Частоты шума Рш

Рис. 7-115. Шумы на выходе сверхрегенеративного детектора / - граничная частота полосы пропускания детектора

7-10е. Импульсный прием. Сверхрегенеративный приемник может быть использован для приема импульсных сигналов при условии соответственного выбора полосы пропускания радиочастотного контура и при условии, что частота дробления выбрана такой, чтобы в течение длительности наиболее короткого импульса происходила одна илн больше «вспышек» колебаний.

Постоянная времени разрядной цепи детектора должна быть выбрана минимальной по условиям разрешения двух последовательных импульсов

7-11. ПРИЕМНИКИ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ

При частотной модуляции амплитуда колебаний остается неизменной и подлежащая передаче информация переносится изменениями несущей частоты сигнала (см. § 5-5). Детектирование частотно-модулированного сигнала со-



стоит в преобразовании частотной модуляции в соответствующую амплитудную модуляцию. Полученные колебания с амплитудной модуляцией детектируются обычным амплитудным детектором. В качестве частотных детекторов могут быть использованы различные устройства, у которых амплитуда колебаний на выходе в определенных пределах пропорциональна частоте, за которыми должен следовать обычный амплитудный детектор. Наиболее часто используются в качестве детекторов: дискриминатор (Фостер - Сили), квадратурный детектор и детектор отношений.1 Перед дискриминатором необходимо ставить ограничитель амплитуды для подавления нежелательной амплитудной модуляции сигнала во избежание ее детектирования на выходе детектора. Квадратурный детектор на лампе 6В6 и детектор отношений одновременно с детектированием частотной модуляции обеспечивают достаточное подавление амплитудной модуляции и поэтому не требуют отдельного ограничителя.

Приемники частотной модуляции, за исключением детектора, подобны приемникам амплитудной модуляции. Для приема радиовещательных станций с частотной модуляцией используются почти исключительно супергетеродинные приемники. В специальных случаях могут быть использованы и другие типы приемников.

7-12. ИСПЫТАНИЯ ПРИЕМНИКОВ

При лабораторных испытаниях приемников проводятся разнообразные измерения. Наи- более важными измеряемыми показателями являются: 1) полоса пропускания; 2) избирательность и подавление зеркального приема; 3) усиление; 4) коэффициент шума.

7-12а. Измерение и регулировка полосы пропускания. Полоса пропускания приемника определяется как интервал между частотами, на которых усиление приемника падает на 3 дб по сравнению с усилением на средней частоте. Измерение полосы пропускания наиболее удобно производить с помощью генератора качающейся частоты (свип-генератора), генератора меток, детектора и осциллографа. Генератор качающейся частоты представляет собой генератор колебаний радио- или промежуточной частоты, частота которого механическим или электрическим способом изменяется в определенном диапазоне, который должен быть несколько шире полосы пропускания приемника, причем средняя частота может перестраиваться. Выходная мощность колебаний поддерживается приблизительно постоянной во всем диапазоне качания частоты Блок-схема измерений приведена на рис. 7-116.

Выходное полное сопротивление ступенчатого аттенюатора должно быть равно полному сопротивлению источника сигналов, от которого будут работать подлежащие испытанию приемник или усилитель. В противном случае между аттенюатором и приемником (или усилителем) необходимо включить согласующее

устройство. Если при измерениях используется детектор, отличный от имеющегося в приемнике, то его входное сопротивление должно иметь величину, необходимую для нормальной работы и того каскада, к которому он подключается. Маркерный генератор представляет


Рис 7 116. Блок-схема измерения полосы пропускания

с помощью свип-генератора. / - свип-геператор; 2 - маркерный генератор, 3 - ступенчатый аттенюатор; 4 - испытуемый усилитель илн приемник; 5 - детектор; 6 - осциллограф.

собой генератор калиброванных, незатухающих колебаний, перекрывающий необходимый диапазон частот. Он должен быть возможно слабее связан (индуктивно или емкостно) с испытуемым усилителем, но все же его сигнал должен наблюдаться на экране осциллографа. Развертка осциллографа синхронизируется с частотной разверткой генератора качающейся частоты. В некоторых случаях напряжение развертки подается от свип-генератора к горизонтальному усилителю осциллографа, после чего оно используется для горизонтальной развертки. Типичное изображение на экране осциллографа показано на рнс. 7-117, а. Мар-


1 Первые два типа детекторов рассмотрены в §7-Ьд. О детекторе отношений см. S. W. S е е 1 у. The Ratio Detector. RCA Rev., vol. 8, p. 201- 236, June 1947.

Рис. 7-117. Вид резонансной кривой на экране осциллографа.

а - изображение резонансной кривой на экране осцил-лографа, б метод точного определения полосы про пускания приемника, 1 - метка маркерного генератора, 2 - резонансная кривая приемника; 3 - частоты, соответствующие осл4блению на 3 дб. 4 - нормальная резонансная кривая. -5 - резонансная кривая при увеличении затухания аттенюаттора на 3 дб.

керныи генератор создает маленькую отметку на резонансной кривой, воспроизводимой на экране осциллографа. Положение этой метки соответствует настройке маркерного генератора. Метка образуется в результате биений между частотами свип-генератора и маркерного генератора, возникающих, когда эти частоты близки друг к другу. Полоса пропускания приемника на уровне - 3 дб весьма точно определяется способом, показанным на рис. 7-117. б. Маркерную метку устанавливают в те две боковые точки нормальной резонансной кривой, которые лежат на уровне, соответствующем высоте вершины резонансной кривой, получаемой при ослаблении аттенюатора на - 3 дб. Затем по шкале маркерного генератора определяют ин-



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



0.0146