Файл: Конспект лекций СанктПетербург 2011.doc

L₁. Катушка L₂ состоит из двух равных частей. Связь с цепями гетеродина осуществляется через катушку L_св. Назначение остальных элементов аналогично схеме на рис. 10.10.

Схемы амплитудных диодных детекторов имеют много общего со схемами выпрямителей (см. рис. 7.3), отличия наблюдаются только из-за разницы частотных диапазонов. Иначе строятся частотные и фазовые детекторы.

На рис. 10.12 приведена схема частотного дискриминатора. Особенность в наличии одновременно индуктивной (за счет взаимной индукции М между L₁ и L₂) и емкостной (через конденсатор С_св) связей с предыдущим каскадом.

Элементы схемы выбраны так, что если частота входного сигнала равна центральной f₀, то напряжения компенсируются и выходной сигнал равен нулю. Изменение частоты в ту или другую сторону нарушает симметрию схемы и на выходе дискриминатора появляется ненулевой продетектированный диодами VD₁ и VD₂ сигнал.


Усилители промежуточной частоты строятся по стандартным схемам многокаскадных избирательных усилителей, здесь широко используются специализированные интегральные микросхемы. Особенности схемотехники УНЧ связаны только с оконечным устройством. При этом важно обеспечить максимальный КПД или специальные требования.
Чаще всего в радиоприемниках используют два вида автоматических регулировок: регулировку усиления (АРУ) и автоподстройку частоты (АПЧ).

АРУ необходима для поддержания неизменного уровня сигнала на выходе радиоприемника при изменении уровня входного сигнала. Цепью АРУ могут быть охвачены каскады УРЧ или УПЧ. На рис. 10.13 приведен пример структурной схемы АРУ, реализованной в каскаде УПЧ супергетеродина.

Сигнал АРУ снимается с детектора (Дет) и проходит через интегратор (Инт), поскольку цепь АРУ должна работать по среднему уровню сигнала, не реагируя на мгновенные выбросы. Цепь АРУ рассчитывают таким образом, чтобы при уменьшении амплитуды сигнала со смесителя, усиление УПЧ возрастало и наоборот. АРУ – эффективный способ борьбы с замираниями.

Существуют специальные схемы АРУ: ВАРУ (временная АРУ), ШАРУ (широкополосная АРУ), МАРУ (мгновенная АРУ) и др. Их применяют в приемниках специального назначения: радиолокационных, радионавигационных и т.п.

---

На рис. 10.14 приведен пример реализации петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) приемника прямого преобразования.


Сигнал АПЧ проходит через интегратор и усилитель постоянного тока (УПТ) и поступает на гетеродин, в качестве которого использован генератор, управляемый напряжением (ГУН). Схема действует так, что при расстройке по частоте сигнал АПЧ изменяет частоту гетеродина в нужную сторону, чтобы выходной сигнал оставался неизменным.

Примечание. Системы фазовой и частотной автоподстройки часто используют и в задающих генераторах передатчиков для повышения стабильности частоты.

В заключение рассмотрим интересный пример радиоприемника УКВ-диапазона с ФАПЧ (рис. 10.15).


Контур L_к1 , С_к1 настраивают на частоту 70 МГц, L_к2 , С_к2 – 35 МГц. Транзистор VT работает одновременно как гетеродин, синхронный детектор и УНЧ. Звуковой сигнал снимается с нагрузки R_н в качестве которой использован телефонный капсюль. ФАПЧ осуществляется за счет изменения паразитной емкости транзистора (и частоты гетеродина) при изменении протекающего тока.

Библиографический список

1. 
   Иванов М.Т. Теоретические основы радиотехники: учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2002.
   
2. 
   Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2003.
   
3. 
   Ершова И.В. Радиотехнические цепи и сигналы. Нелинейные цепи. СПб, БГТУ, 2008.
   
4. 
   Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1994.
   
5. 
   Радиотехнические цепи и сигналы / под ред. К.А. Самойло. - М.: Радио и связь, 1982.
   
6. 
   Крекрафт Д. Аналоговая электроника. Схемы, системы, обработка сигнала: пер. с англ. / Д. Крекрафт и др. Техносфера. 2005.
   
7. 
   Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы. В 2-х ч. Пер. с англ. - М. Мир, 1988.
   
8. 
   Смирнов В.В., Сотникова Н.В. Основные этапы жизненного цикла радиоэлектронных систем. Электронный ресурс. БГТУ, 2007.
   

Вопросы для самоконтроля

1. 
   Обобщенная схема системы передачи информации.
   
2. 
   Структурная схема радиоканала.
   
3. 
   Радиоволны и особенности их распространения.
   
4. 
   Классификация сигналов.
   
5. 
   Спектральное представление сигналов.
   
6. 
   Спектры простейших сигналов.
   
7. 
   Дискретизированный сигнал и его спектр.
   
8. 
   Амплитудно-модулированные колебания.
   
9. 
   Сигналы с угловой модуляцией.
   
10. 
    Сигналы с импульсной модуляцией.
    
11. 
    Структурная схема радиоприемника прямого усиления.
    
12. 
    Структурная схема супергетеродинного радиоприемника.
    
13. 
    Структурная схема радиоприемника прямого преобразования.
    
14. 
    Параметры и характеристики радиоприемников.
    
15. 
    Усилители радиочастоты.
    
16. 
    Нелинейные элементы в радиоприемниках.
    
17. 
    Спектральный состав тока через безынерционный нелинейный элемент.
    
18. 
    Смесители и режимы их работы.
    
19. 
    Примеры схем смесителей.
    
20. 
    Примеры схем гетеродинов.
    
21. 
    Применение интегральных микросхем в радиоприемниках.
    
22. 
    Регулировки в радиоприемнике.
    
23. 
    Цифровые узлы радиоприемника.
    
24. 
    Нелинейные процессы в радиопередатчике.
    
25. 
    Структурные схемы радиопередатчиков.
    
26. 
    Выходные каскады радиопередатчика.
    

---

Содержание
Лекция 1. Введение в радиоэлектронику 2

Лекция 2. Сигналы и их временные модели 11

Лекция 3. Сигналы и их спектры 19

Лекция 4. Дискретизация сигнала и спектра 29

Лекция 5. Амплитудно-модулированные колебания 39

Лекция 7. Линейные радиотехнические цепи 61

Лекция 8. Нелинейные радиотехнические цепи 74

Лекция 9. Радиопередатчики 80

Лекция 10. Радиоприемники 87

Библиографический список 98

Вопросы для самоконтроля 99

---