Устройство радиоприемных устройств

17. УПЧ

Формируют резонансную кривую приемника, определяют его полосу пропускания и избир-ть. УПЧ обеспечивает усиление сигнала до величины, тре

буемой для нормальной работы детектора. Промежуточная частота определяется шириной спектра сигнала и обычно <100 МГц. Основные показатели УПЧ: 1)резонансный коэф-т усиления, указывается на средней частоте полосы пропускания, 2)избирательность по соседнему каналу, 3)коэф-т шума, 4)полоса пропускания, определяющая степень искажения сигнала, 5)устойчивость и надежность работы. Схемы УПЧ и их характеристики:

1) n одноконтурных каскадов

K0 =(m1m2|y21|Rэ)n – коэф-т передачи резонансный

Резонансная кривая далека от прямоугольной. Избирательность по соседнему каналу невысокая.

2) Усилитель с парами расстроенных каскадов, число каскадов кратно 2.

3) УПЧ с тройками расстроенных каскадов

4) Усилитель с двухконтурными фильтрами

По форме резонансная кривая будет совпадать с резонансной кривой УРЧ с парой расстроенных каскадов

5) Фильтры сосредоточенной избирательности (ФСЧ)

Т.к. связь между контурами емкостная, то катушка экранируется.

Расчет таких фильтров ведется по графикам.

18. ПРОХОЖДЕНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ УВЧ

Основ. показатель цепи при анализе перех. процессов – переходная характеристика.

Длительность перех. Процесса (длит-ть фронта) – время установления амплитуды от 0,1 до 0,9 установившегося значения.

Время спада – время изменения амплитуды от 0,9 до 0,1 от установившегося значения.

Время запаздывания – время нарастания сигнала от 0 до 0,5 от установившегося значения.

Длит-ть перех. процесса можно определить аналитически, вычислив реакцию усилителя на мгновен. включение напряжения Umвх и частотой wс . Если подаваемая частота равняется wc = w0 (резон.част.), то огибающую можно определить по ф-ле Агеева-Кобзарева.

Колебания огибающей объясн. возникновением собственных колебаний в контуре при возбуждении.

19. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ

Преобразователи частоты (ПЧ) предназначены для переноса спектра модулированного сигнала из одной области частотного диапазона в другую. Перенос спектра должен происходить без изменения вида и параметров модуляции – без нелинейных искажений информац. сигнала.

Преобразование частоты возможно в результате перемножения двух напряжений. Одно из них – принятый сигнал uC = UCcos(wCt + jC),второе - напряжение вспомогательного генератора (гетеродина) uГ = UГ coswГt. В результате перемножения напряжений сигнала и гетеродина появляются комбинационные составляющие частот uC × uГ = 0,5 UC ×UГ cos[(wГ ± wC)t ± jC).

Одна из комбинационных составляющих выделяется фильтром uпр = Uпрcos(wпрt + jпр) – напряжение промежуточной частоты.

Перемножитель напряжений можно реализовать с помощью нелинейной цепи или цепей с периодическим изменением параметров под действием гетеродина. В качестве нелин. параметрических элементов используются транзисторы и диоды.

Сигнал на входе смесителя должен быть малым, чтобы нелинейность характеристики смесителя не приводила к заметным искажениям принимаемого сигнала, а гетеродин использовался для изменения параметра. Напряжение гетеродина сравнительно велико, поэтому проводимость смесителя будет меняться по закону изменения напряжения гетеродина.

Основные показатели качества преобразователя частоты: диапазон рабочих частот, избирательность, коэффициент шума, искажения, устойчивость, надежность, коэффициенты усиления по напряжению и по мощности.

Преобразователь частоты состоит из смесителя, фильтра промежуточной частоты (ФПЧ) и гетеродина (Г).

Смеситель можно представить 6-типолюсником, на который подаются напряжения преобразуемого сигнала uC и гетеродина uГ, а на выходе выделяется напряжение промежуточной частоты uпр. Напряжение сигнала и промежуточной частоты гораздо меньше напряжения гетеродина uC » uпр « uГ, поэтому можно полагать, что проводимость НЭ меняется только под действием напряжения гетеродина. Входной и выходной токи ПЭ представим в виде функций

i1 = f1(uГ, uC, uпр); i2 = f2(uГ, uC, uпр),

которые определяются статическими характеристиками смесителя и режимом его работы.

Промежуточная частота определяется одним из следующих соотношений:

wnp = kwГ + wC ; (4.14)

wnp = kwГ - wC при kwГ > wC; (4.15)

wnp = wC - kwГ при kwГ < wC, де k = 1, 2, . – целое число.

Наиболее распространено преобразование первого порядка (k = 1). Преобразование порядка k (при k > 1) называется преобразованием на гармониках гетеродина.

Выражение в комплексной форме имеет вид

= 0,5 + ,

= 0,5 + .

Здесь = UC ; = ; = UC

– комплексные величины – векторы напряжений сигнала и промежуточной частоты; и – комплексно-сопряженные величины – с противоположными знаками фазового угла jC.

Выражение (4.17) называется уравнением прямого не инвертирующего преобразования частоты. Не инвертирующее преобразование не меняет положение боковых полос (БП) спектра – рис. 4.4, а), в).

 Скачать реферат