Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Преобразование частоты в РПрУ. Структура ПЧ. Математические преобразования.

Особенность СГП - наличие преобразователей частоты (ПЧ). ПЧ линейно переносит спектр р/сигнала с одной несущей частоты на другую, назыв. промежуточной. Форма напряж. на входе и выходе ПЧ и спектр частот при АМ одной частотой имеет вид.

Видно, что спектр сигнала и форма его огибающей не изменились, но спектр сместился с высокой частоты f_С на более низкую частоту f_ПР (промежуточную).

ПЧ предст-ет собой нелин. системы или линейные системы с переменными параметрами периодически уменьш. во времени (параметрические ПЧ). Структрурная схема ПЧ:

К нелинейному элементу СМ подводится напряжение U_C с частотой принимаемого сигнала f_C и напряжение U_Г с частотой гетеродина f_Г. В СМ происходит процесс, подобный АМ сигнала напряжением гетеродина. В результате получается ток разностной (промежуточной) частоты f_ПР=f_Г-f_С.

ВАХ нелинейного элемента в виде полинома 2^ой степени: i=a₀+a₁U+a₂U² (1), где U=U_Г+U_C=Um_ГCosw_Гt+Um_C(t)Cosw_Ct, а напряжение Um_C(t) есть функция характер-щая АМ – сигнал. После подстановки получим:

i=a₀+a₁∙U_m_гcosw_гt+a₁U_mc(t)cos(w_Ct)+a₂U_m_г²cos²w_гt+ +2a₂U_m_гU_mc(t)cosw_гt∙cosw_Ct+a₂U_mc²cos²w_Ct, учитывая что 2CosaCosb=Cos(a-b)+Cos(a+b) и Cos²a=1/2(1+Cos2a) пoлучим:

Т.о. ток нелин. элемента, кроме пост. составл. и составл. с основными и удвоен. частотами содержит составл. разностной частоты (w_Г-w_С), которые являются током i промежут. частоты:

Если принимаемый сигнал является простым АМ сигналом, то U_mc(t)=U_mc(1+mCos(2πFt)) (3), где m – коэф. АМ, F – частота модулирующего напряжения. Подставляя (3) в (2) получим:

1-е слагаемое в данной формуле есть ток промежуточной частоты, а 2-е и 3-е – составляющие боковых частот.

Фильтр, настроенный на промеж. частоту представляет для тока i_ПР наиб. сопротивление, а для токов др. частот его сопротивление →0  на выходе фильтра остается только напряжение промежуточной частоты.

32. Преобразование частоты в РПрУ. Две группы схем ПЧ*

По принципу преобразования частоты схемы ПЧ делят на:

Схемы в которых смеситель выполнен на нелинейных элементах. Процесс преобразования частоты происходит при воздействии суммы напряжений сигнала и гетеродина на нелинейный элемент (электронные лампы, биполярные и полевые транзисторы, п/п диоды, варикапы).

Ко второй группе относят класс параметрических преобразователей на многосеточных лампах или многофазовых триггерах и интегральных усилителей. Напряжение сигнала и гетеродина воздействует на разные входы усилительного элемента. Напряжение гетеродина изменяет коэф-т усиления элемента, что делает его элементом с переменным параметром.

При использовании в ПЧ электронных ламп или транзисторов, процесс преобразования осуществляется с усилением сигнала. Нелинейность характеристик транзисторов позволяет использовать их для ПЧ в СГП.

Транзисторные ПЧ: с внутренним (рис.32-1) и внешним гетеродином. Схема ПЧ с внутренним гетеродином имеет худшие параметры, чем преобразователь с внешним гетеродином, поскольку нельзя одновременно обеспечить оптимальные режимы для смесителя и гетеродина, выполненных на одном транзисторе.

Для СНП характерна возможность приема радиостанций, как по основному, так и по побочным каналам. Помехи, проникающие по симметричному каналу наз-ся симметричными или зеркальными с частотой f_ЗП (зеркальные помехи).

При использовании гетеродина с верхней настройкой, частота симметричного канала выше частоты основного на удвоенную промежуточную частоту: f_ЗП=f_C+2f_ПР.

Существование симметричного канала может привести к одновременному приему 2-х р/станций работающих на различных частотах, т.е. к созданию взаимных помех. Для исключения помехи по симметрич. каналу необходимо ее подавить до ПЧ. Эту задачу должен выполнять преселектор.

К недостаткам СГП относится также возможность возникновения в них интерференционных свистов в рез-те образования в СМ дополнительных гармонических составляющих комбинированных частот близких к промежуточной частоте.

33. Детектирование АМ колебаний. Режимы детектирования*

Детектирование АМ сигнала - процесс преобразования его в напряжение, воспроизводящее закон изменения амплитуды детектируемого сигнала (ДС), который соотв. исходному модулирующему напряжению (МН), отображающему передаваемое сообщение. МН обычно является напряжением низкой частоты (НЧ) или последовательностью видеоимпульсов.

На вход детектора (Д.) подается простое АМ напряжение: U_ВХ=U_m(1+m∙CosΩt)∙Cosω₀t, где: U_m и ω₀ – амплитуда и частота несущей; m – коэф. модуляции; Ω - круговая частота МН.

На выходе Д. д.б. НЧ МН звуковой частоты: U_ВЫХ=U_mΩCosΩt.

Т.к. в составе простого АМ сигнала имеются лишь высокочастотные (ВЧ) составляющие несущей и двух боковых частот: U_ВХ=U_mCosω₀t+(mU_m/2)Cos(ω₀-Ω)t+(mU_m/2)Cos(ω₀+Ω)t, то усилением входного напряжения или фильтрацией его составляющих нельзя добиться нужного результата, _ в Д. входной сигнал преобразуется так, чтобы в его частотном спектре появилась составляющая НЧ (рис. 33-1).

(см. оборот)

Амплитудное детектирование осущ. в нелинейных системах (Д. на ламп. и п/п диодах; сеточные, анодные/катодные на триодах/пентодах и Д. на транзисторах) и в системах с периодически изменяющимися параметрами (т.н. синхронный Д.).

Режимы детектирования (РД). Работа в РД слабых сигналов соответствует криволинейному участку детекторной характеристики (ДХ). Этот режим используется в простейших детекторных приемниках и др. случаях, когда нецелесообразно/трудно довести амплитуду ВЧ напряжения до значений, соотв. РД сильных сигналов, что соответствует линейному участку ДХ. Этот режим работы, называемый режимом линейного детектирования, является основным и широко используется в совр. приемниках.

34. Детектирование АМ колеб. Основн. кач. показатели детекторов (Д,), принцип действ. амплитудн. Д. на п/п диоде*

На выходе Д. д.б. НЧ МН звуковой частоты: U_ВЫХ=U_mΩCosΩt.

Основные качественные показатели Д.:

1) Коэф. передачи или коэф. усиления (K _∂) – отношение амплитуды напряжения звуковой частоты на выходе Д. к амплитуде огибающей МН на его входе: K _∂ =U_mΩ/(mU_m).

2) Входное сопротивление Д. (R_ВХ) – сопротивление между точками подключения его к контуру предыдущего каскада, равно отношению амплитуды синусоид. напряжения ВЧ на входе Д. к амплитуде первой гармоники входного тока, т.е.: R_ВХ=U_m/I_m₁. Желательно, чтобы R_ВХ было возможно большим.

Принципа действия амплитудного Д. на п/п диоде: (рис.34-1)

(см. оборот)

При воздействии на вход АМ ВЧ напряжения через диод протекает переменный ток i_д той же частоты, его анализ показывает, что в нем имеется переменная составляющая звуковой частоты i_Ω, соотв. закону изменения амплитуды входного сигнала. Эта составляющая, протекая по нагрузке детектора R_Н, создает на ней переменное напряжение звуковой частоты, которое через конденсатор C_P передается на усилитель НЧ.

Емкость С_Н такова, что R_Н >> емкостного сопротивления конденса для ВЧ гармонич. составляющих тока i_д, и << для его же НЧ гармонич. составляющих: 1/(2πfC_Н)<<R_Н<<1/(2πFC_Н).

Т.о. средний ток детектора i_д=i_СР=I₀+i_Ω, протекает через R_Н, создавая на нем падение напряж.: U_R= i_ДR_Н=I₀R_Н+i_ΩR_Н=U₀+U_Ω.

Т.о., на резисторе R_Н создается падение напряж. не только от i_Ω, но и от пост. составляющей I₀ тока диода. Из-за наличия конденсатора С_Р на выходе Д. будет действовать только напряжение звуковой частоты. К диоду в этом случае будет приложено U_ω (рис. 34-2), которое явл. рез-том сложения ВЧ входного напряжения U_ВХ и пульсирующего отриц. напряж. U_R.

Среди Д. на п/п диодах широко используют Д. на обычном кристаллическом диоде. В послед. время применяют Д. на транзисторах, и на туннельных и обращенных диодах.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 Следующая ⇒