Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»:Но я вижу, что второй гетеродин — неперестраиваемый! Ну это, допустим, еще понятно. А вот почему он кварцованный? Что вообще реально может дать применение в генераторе кварца?

«С»:Стабильность частоты LC — генераторов во многих случаях недостаточна! Она зависит от множества факторов. От температурных коэффициентов индуктивности и емкости. Обычно в составе гетеродинов используют именно LC — генераторы. Подобные гетеродины имеют относительную частотную нестабильность Δ f / f 0равную 10 -3—10 -4.

Это означает, что при f 0= 50 МГц, при нестабильности 10 -4Δ f = 5 кГц! То есть дрейф частоты гетеродина равен ПОЛУШИРИНЕ полосы пропускания! Для рассматриваемого приемника это величина недопустимо большая!

Максимальная нестабильность, с которой еще можно как-то мириться, для второго гетеродина составляет величину (2–3)∙10 -6.

Это нормально для обычного кварцованного генератора! Хотя следует сказать, что в случае двойного термостатирования кварцевых генераторов нестабильность может быть ограничена уровнем ДЕСЯТЬ В МИНУС ДЕВЯТОЙ СТЕПЕНИ!

«А»:Но ведь это решает наши проблемы!

«С»:Ну, если и не все, то многие!.. Разработаны (и довольно давно) очень неплохие схемы с кварцевыми резонаторами. Например, кварцевые генераторы на основе схем Хартли и Колпитца!

«А»:То есть этот вопрос решается! Тогда, уважаемый Спец, перейдем к следующим квадратикам структурной схемы!

«С»:Далее у нас идет второй смеситель U 2. Он каких-то особых, принципиальных отличий от U 1не имеет. Далее идет еще один фильтр — Z 3!

«Н»:Какой смысл во втором преобразователе частоты? Почему нельзя было обойтись только одним?

«С»:Преобразование ВВЕРХ позволило кардинально решить проблему избирательности по «зеркалке»! А, кроме того, ликвидировать неприятности связанные с «пролазом» гетеродина в антенну! Но окончательную «обработку» и усиление сигнала удобнее проводить на значительно более низкой частоте!

«Н»: А чем плоха для этого частота 465 кГц? Или, например, 5,5 МГц, которую часто употребляют профессионалы?

«С»:Сам по себе фильтр Z 3— многозвенный, обеспечивающий крутые наклоны характеристики. Он может быть электромеханическим или пьезомеханическим. Или, что еще более предпочтительно — кварцевым, поскольку в этом случае его относительное изменение средней частоты минимально и составляет величину: 5х10 -7град -1.

«А»:Усилитель второй промежуточной частоты A 3разве имеет какие-то особенности?

«С»:Если и да, то на чисто схемотехническом уровне. Поэтому сейчас мы его не рассматриваем.

«Н»:А детектор U 3?

«С»:О нем будем говорить отдельно и позже, поскольку это особый вопрос!

«А»:Получается, что на данный момент мы рассмотрели ВСЮ структурную схему приемника Роде?

«С»:Кроме двух принципиальных вопросов! Кстати сказать, на структурной схеме они не отмечены вообще! Речь идет об АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКЕ УСИЛЕНИЯ — АРУ, а также о современном устройстве контроля настройки.

«Н»:Вы считаете, что индикация частоты настройки в современном высококлассном приемнике должна быть цифровой?

«С»:Без всяких сомнений! И это еще минимум — миниморум того, что должно быть на дисплее приемника!

«Н»:Интересно, а есть фирмовые приемники, в которых реализовано вышесказанное?

«А»:Погоди, Незнайкин! Мы ведь действительно еще не рассмотрели вопроса об АРУ!

«С»:Обещаю подробно ответить на твой вопрос, дорогой Незнайкин, но сначала поговорим об АРУ!

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) — применяется для расширения динамического диапазона приемника и поддержания в заданных пределах выходного напряжения. При этом устраняются перегрузки в каскадах при приеме сильных сигналов и, таким образом, предотвращается появление недопустимых нелинейных искажений. Следовательно, оконечные устройства приемников работают в режиме обработки сигналов оптимального уровня!

Принцип действия системы АРУ состоит в автоматическом изменении коэффициентов усиления (передачи) отдельных каскадов приемника при изменении уровня принимаемого сигнала. Система АРУ, в самом общем случае, должна содержать регулируемые каскады усиления или делители напряжения и… цепь регулирования ЦР. Вот некоторые основные структурные схемы АРУ (см. рис. 8.2).

При этом цепь регулирования (ЦР) вырабатывает управляющее напряжение, воздействующее на регулируемые элементы усилительного тракта.

Обычно ЦР содержит амплитудный детектор АД и фильтр низкой частоты — ФНЧ. Эффективность АРУ оценивают двумя величинами, выраженными в децибелах, — D вх/ D вых,

где

D вх= 20∙lg( U вх. max/ U вх. min),

а

D вых= 20∙lg( U вых. max/ U вых. min),

При этом D выхзначительно меньше, чем D вх. Инертность системы АРУ обычно оценивают постоянной времени АРУ.

«А»:А почему на рисунке представлены не одна, а целых ТРИ системы АРУ?

«С»:Различают три основные системы АРУ: с ОБРАТНЫМ (рис. 8.2, а ), ПРЯМЫМ (рис. 8.2, б ) и СМЕШАННЫМ (рис. 8.2, в ) регулированием.

При обратном регулировании управляющее напряжение определяется напряжением сигнала (его уровнем) на выходе. Это наиболее простая АРУ и весьма действенная.

В системе с прямым регулированием управляющее напряжение определяется напряжением сигнала на входе.

«А»:Тогда, если не ошибаюсь, смешанное регулирование в той или иной степени является комбинацией первых двух?

«С»:Да, так оно и есть! Кроме того, различают АРУ задержанные и незадержанные. Например, при задержанной АРУ регулирующее воздействие начинает проявляться, если напряжение сигнала на входе приемника достигает некоторого уровня, соответствующего некоторой наперед заданной величине.

«А»:Я где-то встречал такие аббревиатуры, как БАРУ и МАРУ! Что это такое?

«С»:Это просто классификация систем АРУ по инерционным свойствам! А именно — быстродействующие (БАРУ) и медленные, инерционные (МАРУ). В нашем случае мы имеем дело с инерционными АРУ.

И еще: системы АРУ могут быть ОДНОПЕТЛЕВЫМ И и МНОГОПЕТЛЕВЫМИ! Для нас, как покажет дальнейшее, наибольший интерес представляют ДВУХПЕТЛЕВЫЕ системы. Они обладают необходимыми нам свойствами.

«Н»:А все-таки, что можно сказать о применении всех этих замечательных систем и устройств в реальных радиовещательных приемниках?

«С»:Многое! Но об этом поговорим в нашу следующую встречу.