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

характеристикой для того, чтобы выделить из выходного напряжения составляющие суммарной или разностной частоты;

2) подать преобразуемое сигнальное колебание на элемент, коэффициент передачи которого изменяется под воздействием гетеродинного напряжения, и выделить из выходного колебания составляющие суммарной или разностной частоты.

Второй способ преобразования можно осуществить, подавая, например, сигнальное и гетеродинное напряжения на разные сетки лампы или затворы полевого транзистора с двумя затворами. Преобразование частоты можно также реализовать, подавая сигнальное напряжение на входы дифференциального усилителя, а гетеродинное - на вход генератора стабильного тока. В этом случае крутизна транзистора изменяется под действием гетеродинного напряжения.

Впрочем, эти способы трудно четко разграничить. В самом деле, в то время, как подача сигнального и гетеродинного напряжений на один и. тот же электрод соответствует первому способу, процесс преобразования можно рассматривать как реализацию второго способа, поскольку в этом случае под действием гетеродинного напряжения меняется коэффициент передачи.

Покажем, что, изменяя коэффициент передачи или крутизну с частотой гетеродинного напряжения, можно осуществить преобразование частоты. Пусть крутизна является функцией времени и изменяется с частотой гетеродинного напряжения

S(t)So + SmiCOSaxt. (17.41)

В данном выражении нет членов, являющихся гармониками гетеродинного напряжения. Это намеренно допускаемая идеализация, хотя на практике трудно получить чисто синусоидальное изменение крутизны даже при строго синусоидальном напряжении гетеродина.

При подаче напряжения сигнала

«c=t/mcCOS (Hot

переменная составляющая выходного тока

W = 5 (0«c= (5o-f 5mi cos ИгО mc COS Cue.

Последнее выражение можно представить в следующем виде:

1вых = So с/тс COS aj + 0,55ml C/mc COS (сОз - Cue) +

-f 0,55mlC/mcCOs(cuaH-Cuc)<. (17.42)

Пусть колебательный контур, включенный на выходе преобразователя, настроен, например, на разностную частоту f„, называемую промежуточной:

fn=h-fc, (17.43) или

fn = fc-fa. 117.44)



Тогда напряжение на этом контуре будет пропорционально слагаемому разностной частоты в (17.42).

Преобразуемое колебание может состоять из нескольких составляющих. Например, кроме несущего колебания частоты /со оно может содержать верхнюю и нижнюю боковые составляющие с частотами fee и /ск соответственно. Тогда после преобразования получим простое смещение всех трех составлящих вдоль оси частот, если частота гетеродина ниже частоты сигнала. Если частота гетеродина выше частоты сигнала, то кроме смещения спектра происходит его обращение относительно частоты несущей, потому что более высокой частоте сигнала соответствует более низкая разностная частота. Во многих случаях это не имеет какого-либо значения. Однако если используется только одна из боковых полос, например в телевидении, то с обращением спектра приходится считаться.

При преобразовании частоты крутизна транзистора может не только изменяться по синусоидальному закону, но и содержать более высокие гармоники гетеродинного напряжения:

5 (О = 5о-ЬSml cos (Ht + Sm2 COS 2cue + . . .

(17.45)

Для преобразования частоты можно использовать в принципе любую гармонику гетеродинного напряжения. Если для преобразования используется составляющая основной частоты, то наличие гармоник, вообще говоря, нежелательно, так как при этом возрастает влияние помех вследствие их преобразования на гармониках. Гармоники крутизны появляются при увеличении напряжения гетеродина. Однако одновременно с этим обычно возрастает крутизна преобразования, а главное, она меньше зависит от изменения амплитуды гетеродинного напряжения. Поэтому часто большое напряжение гетеродина предпочитают малому. Например, при подаче на диод вместе с напряжением сигнала достаточно большого гетеродинного напряжения изменение крутизны от О до 5тах НОСИТ характер переключений.

Любой преобразователь может работать либо в режиме, характеризуемом синусоидальным изменением крутизны, либо в режиме переключения

крутизны от О до Smax, ЛИбо в

режиме, промежуточном между названными.

Отношение амплитуды тока промежуточной частоты на выходе преобразователя к амплитуде напряжения сигнала, приложенного ко входу, называется крутизной преобразования:

SnpImnlVmc (17.46)


Рис. 17.47. Изменение крутизны под воздействием гетеродинного напряжения



Из выражения (17.42) видно, что

Snp - Sm\l2.

(17.47)

Как следует из рис. 17.47, где приведена зависимость крутизны лампы от напряжения на сетке, на которую подается гетеродинное напряжение, при синусоидальном изменении крутизны значение Smi может быть порядка 5о, при этом 5o~Smax/2, а максимальная крутизна преобразования

5пр - 5mi/25«5max/4.

(17.48)

При прямоугольном изменении крутизны от О до 5тах

Snp= -Sml= - ~ /5maxC0SCUaWcua/= - Smax- (17.49)

2 2 п О п

Следовательно, в любом режиме преобразования максимальная крутизна преобразования имеет порядок

5„ртах«(1/4 ... 1/л)5тах (17.50)

и не превышает примерно 5тах/3.

17.17. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА ТРАНЗИСТОРЕ

Из схемы преобразователя частоты на транзисторе (рис. 17.48) видно, что функции преобразования частоты и генерирования вспомогательного напряжения совмещены в одном транзисторе, в базовую цепь которого вводится преобразуемое напряжение сигнала, а в цепь коллектора включен контур промежуточной частоты. Чтобы такой гетеродин-преобразователь не излучал колебаний гетеродина через антенну приемника и не создавал тем самым помех другим приемникам, иногда с целью развязки между антенной и преобразователем включается резонансный или апериодический усилитель радиочастоты.

Магнитная . ,, , i

антенна POI ГпгТ-1-I 1

s-гго X.f fl Г Jxl"" iL I

2г0 S6k\\ [ J

S~220 fl -* О Фильтп c/jcnednmnvBH-

-6 ZT-

Филыпр сосредоточенной селекции

1,гк

Рис. 17.48. Схема транзисторного преобразователя частоты



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



0.0076