Таблица 12.4. Типовые структурные схемы тракта СЧ радиовещательных приемников, принятые в промышленной аппаратуре

Принятые обозначения: БПТ - биополярный транзистор; ПТ - полевой транзистор; ИС - интегральная схема; К - перестраиваемый колебательный контур; нк - неперестраиваемый контур; ДПФ - перестраиваемый двухконтурный полосовой фильтр; Р - резисторный каскад; РИС - резисторный каскад ИС

дополнительного усиления полезного сигнала до основного источника шума (преобразователя) получают выигрыш в реальной чувствительности до полутора раз. Поскольку добавляется еще один регулируемый каскад, увеличивается эффективность АРУ. При этом в отдельных случаях для защиты УСЧ от перегрузок применяют управляемый диодный делитель (см. гл. II). За счет уменьшения помех перекрестной модуляции н побочных каналов приема улучшается реальная селективность.

Иная ситуация наблюдается при проектировании УКВ-ЧМ тракта, где длина волны колебаний гетеродина соизмерима с протяженностью антенны. Для ослабления излучения гетеродина необходимо уменьшить его связь с антенной, что достигается введением резонансного перестраиваемого УСЧ во всех группах приемников, а для групп высшей сложности - и двух УСЧ. Широко применяется схем -включения транзистора УСЧ с общей базой, а в высококлассных приемниках - по каскодной схеме. Часто используют полевые транзисторы, включенные по схеме с общим истоком, которые обес-

печивают Ш = 2 ... б дБ на частотах порядка 100 МГц и коэффициент перекрестных искажений на 40 дБ меньше, чем на биполярных транзисторах. Так же, как в AM тракте, введение УСЧ улучшает реальную чувствительность, селективность, стабильность гетеродина. Вследствие малого коэффициента перекрытия УКВ диапазона входное устройство проектируют как неперестраивавмый широкополосный контур с полосой пропускания несколько большей, чем диалазон принимаемых частот. В приемниках высшей группы ВУ выполняют узкополосным и перестраиваемым. Для предотвращении перегрузок параллельно контуру УСЧ вводят ограничительные диоды. Кроме того в приемниках высших групп сложности применяют замкнутую систему АРУ: смеситель - детектор АРУ - УПТ - первый УСЧ. В связи с большим разносом сигнальных и промежуточных частот режекторный фильтр для ослабления помех с частотой, равной промежуточной, не применяется. Вследствие работы в СВЧ диапазоне УКВ блок приемника (ВУ, УСЧ, преобразователь) выполняют как конструктивно выделенный узел.

Типовые структурные схемы УСЧ промышленных приемников различных групп сложности показаны на рис. 12.1, 12.2, 12.3.

12.6. Проектирование тракта промежуточной частоты

Основные требования, предъявляемые к тракту промежуточной частоты: значения промежуточных частот / р = 465 кГц, / р 10,7 МГц (при двойном преобразовании частоты в приемниках высших групп сложности /npiAM 1.84 МГц, / Р2ДМ = 465 кГц, / р1ч„ = 10,7 МГц, / р2 = =465 кГц), селективность по соседнему каналу о^. =(ij.. .j-з - О^ СЧ, не равномерность АЧХ oy = сГу^ - о^ в пределах заданной полосы пропускания П (коэффициент прямоугольности k, резонансный коэффициент передачи Л'пцо = /Сохз/счо Р заданной устойчивости fey, автоматическая регулировка усиления (Увх тах/вх mm = const, /выхтах/вых min < const), КОвф-

фицнент гармоник k. Требование к трактам AM и ЧМ сигналов определяют раздельно, исходя из ГОСТ и параметров аналогов [7, 8, 23, 25, 28].

Расчет структурной схемы производят по методике, изложенной во второй главе. При этом фильтр преобразовательного каскада включают в селективную систему тракта ПЧ.

Перед началом расчета выбирают систему построения тракта. В УПЧ о распределенной селективностью каждый каскад (обычно ДПФ) вносит определенный вклад как в усиление сигнала, так и в селективность. В УПЧ с разделением функций требуемая селективность осуществляется в преобразовательной ступени с помощью ФСС, а усиление - последующими каскадами - апериодическими или широкополосными. Такая система имеет ряд преимуществ; позволяет улучшить реальную селективность, поскольку фильтрация помех осуществляется в первом каскаде; уменьшает влияние разброса параметров и шунтирующего действия усилительных приборов, так как средние звенья ФСС слабо с ними связаны; повышает устойчивость тракта Пч за счет чередования резонансных и апериодических каскадов.

Поскольку основная селектиМность осуществляется в преобразователь-Вой ступени, селективность последующих каскадов прн расчете структурной

схемы не учитывается. Систему с распределенной селективностью целесообразно применять в ЧМ тракте приемников высших групп сложиостя, где для получения малых нелинейных искажений должна быть обеспечена высокая линейность фазовых характеристик УПЧ, а для получения большого усиления, необходимого для эффективного подавления AM, требуется большое число каскадов.

При проектировании УПЧ с переменной полосой пропускания Яу

расчет производят в том же порядке для каждой полосы в отдельности, полагая

y.n = 2min> <с.к.у.п = <с.к ПЧ °Пу.п^ ППЧ'

nm = n, (с.к.ш.п = 20---26дБ, <тлш.п = <лпч-

Обычно регулировка полосы пропускания вводится в двух каскадах УПЧ с тем, чтобы обеспечить достаточно хорошую симметрию АЧХ. В приемниках высших групп сложности формируют три полосы пропускания (узкую, среднюю, широкую) или применяют плавную регулировку. При этом регулировка полосы пропускания УПЧ сопровождается изменением частоты среза ФНЧ (обычно активного iC-фильтра), включенного на выходе AM детектора.

При распределении усиления следует учитывать возможность возникновения нелинейных искажений огибающей AM сигналов в последних каскадах тракта УПЧ. Для их предупреждения напряжение несущей на входе каскада [125]:

откуда для принятых норм U < (10 ... 20) мВ. Исходя из этого, последний каскад УПЧ-AM целесообразно выполнять широкополосным одноконтурным.

Ориентировочные значения коэффициентов передачи различного типа каскадов тракта ПЧ приведены в табл. 12.3.

В приемниках высших групп сложности для получения высокой селективности как по соседнему, так и по зеркальному каналу в отдельных моделях применяют двойное преобразование частоты. При этом селективность по ЗК обеспечивают впервой ступени/pi > /пр2> основную селективность по СК - во второй.

Выбор структурной схемы тракта ПЧ производят по результатам выполненного расчета и рекомендациям, изложенным во второй и пятой главах. Типовые решения, принятые в промышленной аппаратуре, приведены в табл. 12.5. В качестве смесителей используют биполярные или полевые транзисторы, для AM тракта также кольцевые смесители на полупроводниковых диодах (см. гл. 7). Последние обеспечивают минимальное прохождение комбинационных частот в тракт ПЧ. Количество каскадов тракта ПЧ (не считая преобразователя и дробного детектора) составляют: УПЧ-АМ - 2...4 каскада, УПЧ-ЧМ - 3...4 каскада. В качестве ФСС часто используют LC-фильт-ры типа Ш4, состоящие нз П-образных звеньев (и = 3 ...4), или пьезокерами-ческие фильтры, согласованные с активными элементами при помощи одиноч* йых резонансных контуров [7, 8].