37. Умножители частоты.

38. Транзисторные умножители частоты.

39. Режим работы транз. Умнож. Частоты.

40. Варакторные умножители частоты.

41. Характ. И парам. Варактора.

42. Выбор режима работы варактора.

44. Автогенераторы, структурная схема, механизм работы.

45. Условия стационарного режима

47. Транзисторные автогенераторы

48. Стабильность частоты.

49. Транзисторн. автоген. раб. на основ. частоте кварца

50. Транзисторн. автоген. раб. на гармониках кварца.

51. Схемы транзист. автогенер. с кварцевой стаб. част.

52. Диод Ганна

53. Автогенераторы на диодах Ганна

54. Характеристики туннельного диода.

55. Автогенераторы на туннельных диодах.

56. Амплитудная модуляция

57. Модуляционные характеристики

58. Энергетические режимы нелинейного элемента в АМ

59. Амплитудная модуляция изменением напряжения питания

61. Преимущества и недостатки

62. Однополосноя модуляция.

63. Балансные модуляторы.

64. Функциональная схема однополсн. модулятора

65. Угловая модуляция

66. Фазовая модуляция.

67. Модуляционные хар. Частотный модулятор на варикапе.

70. Фазовые модуляторы

73. Фазовые манипуляции.

74. Входные цепи РПУ.

Входные устройства (ВУ, их называют еще преселекторами) радиоприемных устройств представляют собой резонансную систему, схема которой определяется типами связи с антенной и с первым каскадом приемника (рис. 1.).

Входное устройство по схеме рис. 1а рассчитано на применение в первом каскаде приемника резонансного усилителя с достаточно высоким входным сопротивлением (каскад на полевом транзисторе), катушка L1 в этом случае носит назва­ние катушки связи, если L1 и L2 намотаны на одном каркасе.

Входное устройство на рис. 1б характерно для приемников с магнитной антенной и возможностью подключения дополнительно внешней антенны (через конденсатор С_а) при трансформаторной связи с первым каскадом приемника. Отме­тим, что с целью минимизации влияния входного сопротивления этого каскада на избирательные характеристики резонансного контура емкость конденсатора связи С_а с антенной выбирается достаточно малой.

Входное устройство на рис. 1в является наиболее простым и широко ис­пользуемым практически на всех диапазонах; при необходимости согласования со входным каскадом приемника от катушки L делается отвод, который подключается ко входному каскаду (автотрансформаторная связь с нагрузкой).

Рис. 1. Входные устройства с индуктивной (а), трансформаторно-емкостной (б) и емкостной (в) связью с антенной

75. Преобразователи частоты

Преобразователем частоты называется каскад радиоприемника, в котором осуществляется преобразование колебаний принимаемых сигналов одной радиочастоты в колебания промежуточной час­тоты. При преобразовании частоты происходит процесс линейного переноса спектра принимаемого сигнала из одной области радио­частот в другую без изменения закона и вида модуляции. Таким образом, преобразователи частоты должны выполнять следующие функции: 1) преобразование несущей частоты сигнала fс в про­межуточную частоту fг; 2) сохранение закона модуляции (соот­ношения между амплитудами составляющих); 3) выделение на­пряжения промежуточной частоты на выходе преобразователя.

Способы преобразования частоты.

1. Преобразование на основе нелинейного преобразования колебаний входного сигнала Uс(t) и гетеродина Uг(t).

Для реализации этого способа требуется нелинейный эле­мент, так как новые частоты могут появляться только в нелиней­ных цепях. Для реализации второй функции требуется линейный элемент, чтобы не было искажения передаваемой информации. Третью функцию может выполнять избирательная система.

Совмещение первых двух функций можно реализовать с по­мощью прибора с характеристикой, удовлетворяющей одновремен­но двум требованиям. Такими характеристиками обладают элек­тронные приборы (транзисторы, диоды, и др.) при соответствую­щем выборе режима работы. Так, вольт-амперная характеристика транзистора, приведенная на рис. 5.1, в общем случае нелинейна. Для больших амплитуд приложенных ко входу напряжений тран­зистор будет нелинейным прибором (участок ./—4 на рис. 5:1). Для малых амплитуд можно выбрать участок характеристики,

близкий к линейному (участок 2—4 на рис. 1), и рассматривать транзистор как линей­ный элемент.

Исходя из того, что огибающая модули­рующего сигнала не должна быть искажена, напряжение сигнала на входе преобразова­теля должно быть малым, чтобы транзистор был для него линейным элементом. Чтобы транзистор был одновременно и нелинейным элементом, на его вход необходимо пода­вать еще напряжение с амплитудой, значи­тельно (примерно в 15 раз) большей ампли­туды сигнала. Такое напряжение создается

специальным маломощным автогенератором, называемым гетеро­дином. При подаче на вход преобразователя малого напряжения сигнала и большого напряжения гетеродина на выходе преобразо­вателя частоты получается напряжение промежуточной частоты, выделяемое избирательной цепью.

Таким образом, в преобразователь частоты должны входить преобразовательный прибор, гетеродин и избирательная цепь с цепями связи. В соответствии с этим структурная схема преобра­зователя частоты принимает вид, показанный на рис..2.

2. В ПЧ второго вида используют свойства устройств, выполняющих матема-(тическую операцию перемножения двух функций:

(1)

где А — коэффициент, не зависящий от Uс и Uг. При перемножении

в точке у Возникают колебания вида

одно из которых далее от­ фильтровывается в нагрузке.

В качестве перемножителей в настоящее время обычно применяют специализированные интегральные схемы, работающие на умеренно высоких частотах.

76. Амплитудный и фазовый детекторы.(частотный детектор)!!!

Частотный детектор (ЧД) — это устройство, выходное напряжение которого является функцией частоты входного сигнала. Частотные детекторы используются в радиоприеме ЧМ-сигналов и в устройствах автоматической подстройки частоты разнообразных радиоэлектронных устройствах.

Основной характеристикой ЧД является его передаточная характеристика, которая показывает зависимость постоянного выходного напряжения Uo от частоты входного сигнала fi. Чувствительность частотного детектора определяется крутизной его характеристики S=ΔUo/Δfi, где ΔUо, Δfi — приращения выходного напряжения и частоты входного сигнала.

Принцип работы большинства ЧД основан на преобразовании частотно-моду-рованного напряжения в амплитудно-частотно-модулированное с последующим амплитудным детектированием. В качестве преобразователя частотно-модулировного напряжения в амплитудно-частотно-модулированное используется любая линейная система, коэффициент передачи которой зависит от частоты. Поскольку исходное напряжение таких детекторов зависит не только от частоты, но и от амплитуды входного напряжения, их иногда называют также частотно-амплитудными детекторами. Если требуется устранить влияние амплитуды входного напряжения, перед такими детекторами включается амплитудный ограничитель.

Наиболее простой схемой ЧД является схема с одиночным контуром на рис. 1а, Она содержит параллельный колебательный контур на элементах L, С, вход которого через резистор 30 кОм и переключатель Z входной сигнал может по­даться или от функционального генератора (режим измерения АЧХ и ФЧХ) или источника фазо-модулированных колебаний FM (режим детектирования). Сигнал выхода колебательного контура через усилитель на OU с коэффициентом усиления 1 + R2/Rl = 2 подается на входы осциллографа и измерителя АЧХ-ФЧХ, а также на вход амплитудного детектора «receiver” , на выходе которого формируется модулирующее (низкочастное) колебание, его можно наблюдать на экране, осциллографа после подключения канала В к выходу амплитудного детектора «receiver” с помощью переключателя X.

Основная идея схемы преобразовательной части детектора может быть пояснена с помощью АЧХ колебательного контура (рис. 1б). Рабочая точка ЧД можетт быть выбрана как на правом, так и на левом скате АЧХ контура. Как видно из рис.1б, левый скат более крутой, поэтому рабочая точка, отмечена визирной линией, выбрана на нем.

Модуляция фазы с индексом модуляции Ф=Δf/F вызывает девиацию частоты

Δf=ФF (Гц). Где F – частота модулирующего колебания.Если f рабочей точки выбрать равным f_н (несущей) то максимальная частота f_мах = f_н + Δf = f_н + ФF, а f_мин = f_н - ФF. Тогда длинна левого ската должна быть 2 ФF.

Определим коэффициент передачи детектора. Для этого найдем кру­тизну левого ската резонансной кривой на рис. 1б в диапазоне частот f_мин...f_мах (Гц). Пользуясь визирной линейкой измерителя АЧХ-ФЧХ, находим, что коэффициент передачи на частоте f_мин составляет К1, а на частоте f_мах — К2, т.е. средняя крутизна резонансной кривой в указанном диапазоне частот составляет (К2-К1)/( f_мах - f_мин ) 1/Гц. Учиты­вая, что амплитуда ФМ-сигнала составляет U В, эта крутизна в единицах напряжения составит S= U(К2-К1)/( f_мах - f_мин ), В/Гц, т.е. размах (двойная амплитуда) огибающей амплитудно-частотно-модулированного сигнала составит S2ФF, В.

Недостатком рассмотренного детектора является сравнительно большие нели­нейные искажения. Расчеты показывают, что коэффициент второй гармоники для этого детектора равен около 19%, а третьей — 3,6%. Для уменьшения нелиней­ных искажений можно увеличивать затухание контура, однако это приводит к су­щественному уменьшению крутизны характеристики детектора, т.е. к уменьшению напряжения на его выходе.

Более высокими показателями по нелинейным искажениям обладают баланс­ный детектор с двумя взаимно расстроенными контурами и детектор со связанными контурами, а также так называемый дробный детектор, который отличается от пер­вых двух схемой построения выпрямительной части, обеспечивающей минималь­ную зависимость выходного сигнала от изменений амплитуды входного.