Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя] — страница 68 из 125

ому каналу в приемниках высокого класса до преобразователя частоты, имеется второй контур, ослабляющий зеркальную помеху. Ввести такой контур непросто: его нужно перестраивать, а для этого необходимы отдельная секция КПЕ, комплект катушек, переключатель (Р-128;4, Р-133;3,4).

Можно сразу же сказать, что чем выше добротность входного контура, тем больше он ослабляет зеркальную помеху, увеличивая одновременно уровень основного сигнала, то есть повышая чувствительность приемника. Наиболее трудные условия для подавления зеркальной помехи на КВ диапазоне, где опять-таки из-за широкой полосы пропускания входного контура даже зеркальная помеха зачастую ослабляется недостаточно.

Одна интересная особенность: разница между частотой принимаемой станции fс и частотой fс.зп, которая создает зеркальную помеху, зависит от того, какая промежуточная частота fпр выбрана для приемника. Чем выше fпр, тем больше разница между каждой из этих частот и частотой гетеродина и тем, следовательно, дальше отстоят друг от друга сами частоты fс и fс.зп (Р-128;3).

Для борьбы с зеркальной помехой промежуточную частоту надо бы выбирать побольше, облегчая тем самым работу входного контура. Но в то же время с повышением fпр ухудшаются условия работы усилителя ПЧ и, в частности, его контурам становится труднее бороться с соседними мешающими станциями. Стандартную промежуточную частоту 465 кГц в этом отношении можно считать компромиссной — она позволяет получить хорошую избирательность по соседнему каналу и удовлетворительную избирательность по зеркальному каналу.

Т-224. Чтобы в пределах диапазона настройка входного контура совпадала с частотой принимаемой станции, в контур гетеродина приходится вводить сопрягающий конденсатор. В преобразователе частоты мы встречаемся еще раз с проблемой несогласованности абсолютного и относительного (Т-213). Если во входном и гетеродинном контуре применяются одинаковые КПЕ (конденсаторы переменной емкости), то при повороте ручки настройки они в одно и то же число раз меняют частоту своих контуров. А значит, относительное изменение частоты fс и fг оказывается одинаковым: если одна увеличивается в пять раз, то другая увеличивается тоже в пять раз, если одна уменьшается на 20 %, то на те же 20 % уменьшается и другая. А нам нужно совсем другое, нам нужно, чтобы при настройке приемника не менялась абсолютная разница между этими частотами, чтобы она всегда была равна промежуточной частоте. Если не выполняется это условие, то входной контур окажется настроенным уже не на частоту принимаемого сигнала, который вместе с гетеродином создает промежуточную частоту. А значит, входной контур, вместо того чтобы увеличивать уровень принимаемого сигнала, будет его ослаблять, будет ухудшать чувствительность приемника. Или наоборот: если подобрать КПЕ так, чтобы входной контур всегда был настроен на принимаемую станцию, то частота гетеродина в процессе настройки приемника будет все сильнее отличаться от того, что необходимо для создания промежуточной частоты именно с той принимаемой станции, на которую настроен входной контур (Р-130;2,3).



Р-130


Согласование, или, как принято говорить, сопряжение, настроек гетеродинного и входного контуров получится, если в них применить две разные секции КПЕ, с разным коэффициентом перекрытия по емкости. Но такой сдвоенный блок из разных конденсаторов подошел бы только для однодиапазонного приемника, потому что на разных диапазонах разница между коэффициентами перекрытия по емкости (а значит, и по частоте) у входного и у гетеродинного контуров должна быть различной. При промежуточной частоте 465 кГц на диапазоне ДВ частота гетеродина fг должна измениться в 1,4 раза, а частота настройки входного контура fс — в 4,5 раза, на средних волнах, соответственно, в 2,1 раза и в 3,1 раза, на коротких волнах (обзорный диапазон от 25 до 60 м) частоту fг нужно изменить в 2,3 раза, a fс — в 2,4 раза (Р-174).

Задачу сопряжения решают с помощью конденсаторов постоянной емкости, включаемых последовательно с КПЕ гетеродина. Эти сопрягающие конденсаторы Ссопр (Р-130;4) уменьшают максимальную емкость контура (у двух последовательно соединенных конденсаторов общая емкость меньше наименьшей; Р-52;6), а значит, уменьшают коэффициенты перекрытия по емкости кс и по частоте кf (Т-210). На каждом диапазоне — свой сопрягающий конденсатор; он подключается к КПЕ вместе с катушкой индуктивности.

К сожалению, добиться идеального сопряжения контуров во всех точках диапазона невозможно, и поэтому контуры точно сопрягают на трех частотах (Р-178), на остальных входной контур настроен на принимаемую станцию не совсем точно. Сопряжение контуров на расчетных частотах — задача непростая, требующая терпения и, главное, понимания, как тот или иной элемент контура влияет на резонансную частоту, на ее изменение в процессе настройки (Т-299).

Т-225. Для плавной растянутой настройки на коротких волнах можно уменьшить перекрытие по емкости основного конденсатора или ввести дополнительный конденсатор с малым перекрытием. Огромные частотные просторы коротковолнового диапазона создают определенные трудности для тех, кто пользуется приемником. Если на длинных волнах на каждый градус поворота ротора КПЕ приходится примерно 1,5 кГц, то в КВ диапазоне при повороте ротора на один градус частота настройки меняется на 35 кГц. Если даже в несколько раз замедлить вращение ротора КПЕ, как это часто делают, с помощью пассика и шкивов, то все равно точно настроиться на коротковолновую станцию довольно трудно. И потому многие станции при настройке могут просто оказаться потерянными, их легко проскочить даже при небольшом повороте ручки настройки.

Чтобы сделать настройку на коротких волнах более плавной, растянутой, уменьшают коэффициент перекрытия КПЕ на этом диапазоне, включая в контур конденсаторы постоянной емкости (Р-132;2). Конденсатор, подключенный параллельно КПЕ, повышает его минимальную емкость, а включенный последовательно с КПЕ — уменьшает его максимальную емкость. И оба конденсатора уменьшают коэффициент перекрытия по емкости кс (Т-210), а значит, и коэффициент перекрытия по частоте кf — при повороте ротора КПЕ частота меняется не так резко. Такие конденсаторы растяжки Сраст включаются и в контур гетеродина, и во входной контур.



Р-132


Существуют два основных способа растягивания КВ диапазона: 1) можно весь этот диапазон разделить на два-три участка и таким образом сделать настройку в два-три раза более плавной; 2) каждый из коротковолновых радиовещательных участков КВ диапазона превратить в самостоятельный диапазон радиоприемника — диапазон 25 м, диапазон 31 м, диапазон 41 м и т. д. При этом, правда, усложнится переключатель диапазонов, но зато густота станций будет не выше, чем на длинных волнах.

Есть еще один способ — плавная настройка в любой точке КВ диапазона с помощью так называемой электронной лупы. Это подстроечный конденсатор небольшой емкости, у которого ручка изменения емкости выведена на переднюю панель приемника (Р-132;3). А можно в качестве элемента растяжки использовать катушку с высокочастотным ферромагнитным сердечником (Р-132;4). Элемент растяжки подключается к контуру гетеродина или к части контура, и чем к меньшей части он подключен, тем более плавно меняет частоту. Во входной контур элемент растяжки не вводится — у этого контура на КВ очень широкая полоса пропускания, и он пропустит все станции в пределах растянутого участка.

Т-226. Схема радиоприемника, количество усилительных каскадов, контуров, данные основных узлов и элементов определяются параметрами приемника, которые нужно получить. Супергетеродинный метод позволяет строить приемники с очень высокой избирательностью и чувствительностью. Некоторые приемники систем космической связи, например, улавливают такие слабые сигналы, что их, наверное, можно сравнить лишь с энергией света, который приходил бы в Москву от спички, зажженной в Ленинграде. Но, конечно, за улучшение параметров всегда нужно платить сложностью схемы, количеством ламп, транзисторов, контуров и других элементов, а это не всегда целесообразно. А иногда просто и не нужно.

Так, например, на СВ и ДВ диапазонах нет смысла стремиться к чувствительности лучше 50-100 мкВ (для приемников с магнитной антенной 1–2 мВ/м). Потому что на средних и особенно на длинных волнах очень велик уровень атмосферных и промышленных помех, на их фоне просто теряются слабые станции. Или другой пример — улучшение параметров переносного приемника может потерять смысл, если из-за усложнения схемы он станет тяжелым и громоздким. И наконец, есть еще такой параметр приемника, как стоимость (единица измерения — рубли), на него обращают внимание радиослушатели, а значит, должны обращать внимание и конструкторы приемников.

Все радиовещательные приемники принято делить на четыре основных класса (С-19), и некоторые типичные блок-схемы супергетеродинов разных классов показаны на Р-133.



Р-133


Первые блок-схемы (Р-133;1,2) относятся к сравнительно простым приемникам, они различаются в основном схемой преобразователя частоты и построением схемы усилителя ПЧ (усилители ПЧ на всех схемах показаны одинаковыми квадратиками, хотя, конечно, схемы их могут заметно различаться). Отличительная особенность блок-схемы (Р-133;3) — двухконтурный перестраиваемый фильтр на входе. Второй входной контур, естественно, улучшает избирательность по зеркальному каналу, он иногда вводится на СВ, а заодно уже и на ДВ диапазонах. Для приемника с такой входной цепью нужен уже не сдвоенный, а строенный блок КПЕ (две секции во входных контурах, одна в гетеродине), дополнительный комплект катушек и более сложный переключатель. На коротких волнах, вместо двухконтурного фильтра, чаще используется резонансный усилитель ВЧ (Р-133;4), то есть усилитель сигнала на его собственной частоте, до преобразователя. Такой усилитель, благодаря своему контуру, тоже улучшает избирательность по зеркальному каналу, но к тому же повышает чувствительность, что для диапазона КВ весьма полезно: уровень помех на коротких волнах поменьше, здесь может п