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

С его выхода, через конденсатор С15 сигнал поступает на вход второго смесителя-преобразователя, также выполненного по схеме кольцевого балансного смесителя на диодах Шоттки. На второй вход этого преобразователя частоты поступает высокочастотный сигнал с выхода кварцованного гетеродина, частота которого составляет 54,045 МГц. Получаемая, в результате смешения, вторая промежуточная частота, равная 1,455 МГц, подается на вход ДИПЛЕКСОРА, параметры которого подобраны таким образом, что для приведенной выше частоты его затухание минимально.

Транзистор Т2 является первым каскадом системы, вырабатывающей сигнал управления для АРУ-1. В качестве нагрузки в нем применен колебательный контур, настроенный на частоту 55,5 МГц.

Принципиальная электрическая схема генератора плавного диапазона (ГПД) приведена на рис. 28.5.

С целью получения как можно большей ЧИСТОТЫ спектра сигнала гетеродина, кроме того, высокой стабильности его частоты (или малой кратковременной нестабильности), и, наконец, отказавшись от использования в составе этого ГПД в качестве элемента настройки конденсатора переменной емкости, была принята как ранее указывалось следующая идеология его построения.

Прежде всего, гетеродин реализован на основе сложной, многокаскадной схемы. Собственно перестраиваемый по частоте задающий генератор собран на малошумящем СВЧ (сверхвысокочастотном) транзисторе типа КТ382А.

Основная задача задающего генератора — обеспечить устойчивую генерацию высококачественного, спектрально чистого высокочастотного сигнала. Но для этого амплитуда сигнала на выходе собственно 3Г (задающего генератора) должна быть МАЛОЙ. А режим работы транзистора должен быть выбран в наиболее линейной области его вольт-амперных характеристик.

Вот почему в схеме, представленной на рис. 28.5 амплитуда высокочастотного сигнала на коллекторе транзистора КТ382А не превышает 0,15—0,2 вольта! Поэтому необходимо наличие дополнительного широкополосного ВЧ усилителя, который, сохраняя высокую спектральную чистоту сигнала, увеличил бы его амплитуду до 1,8–2,5 вольт. Поскольку именно такой уровень высокочастотного напряжения требуется для оптимальной работы кольцевого балансного смесителя на диодах Шоттки.

Относительно выбора принципиальной электрической схемы оконечного усилителя для ГПД вопроса не возникает. Поскольку все необходимые для этого параметры имеет (уже примененный нами ранее в качестве УВЧ) высоко линейный широкополосный усилитель на ШПТЛ. Он и реализован на транзисторе VT5. Однако, такой каскад имеет 50-омный вход, следовательно, подавать на него сигнал непосредственно с выхода ЗГ не представляется возможным. Необходима развязывающая схема, достаточно высокий входной импеданс которой не нагружал бы существенно ЗГ. Именно такой развязывающий каскад и выполнен на полевом транзисторе VT2, включенном по схеме с общим затвором. В то же время его выходной импеданс оптимально согласован с оконечным каскадом.

Дополнительным преимуществом подобного подхода является возможность очень легко осуществить подстройку амплитуды выходного сигнала ГПД. В случае если его необходимо почему-либо увеличить, для этого достаточно, абсолютно не вмешиваясь в режим работы ЗГ, просто немного изменить номинал резистора R25. Если уменьшить его величину с 10 Ом, как показано на схеме, до 5,6 Ом, то амплитуда выходного сигнала возрастет, примерно, в 1,5 раза! А если увеличить до 13 Ом, то выходной сигнал уменьшится на 25–30 %.

Как очевидно из принципиальной электрической схемы, регулируемым частотнозадающим параметром описываемого ГПД является емкость варикапов VD1 и VD2. Известно, что колебательный контур, перестраиваемый варикапом, имеет определенный, достаточно существенный недостаток. Он заключается в том, что переменное напряжение, поступающее на контур, изменяет величину емкости варикапа таким же образом, как и подводимое для настройки управляющее напряжение. Вследствие этого, во-первых, емкость варикапа изменяется в такт с изменением переменного (высокочастотного) напряжения. И, во-вторых, происходит сдвиг среднего значения емкости в связи с тем, что положительная и отрицательная полуволны вызывают РАЗЛИЧНОЕ изменение мгновенного значения емкости!

Вот почему из-за изменения мгновенного значения емкости варикапа, переменное напряжение ВЧ может принять форму, заметно отличающуюся от желанной синусоиды. Помимо прочего, это приводит как к ухудшению стабильности работы гетеродина, так и к резкому возрастанию его фазовых шумов. Полезно также всегда помнить, что нелинейные эффекты в контурах, содержащих варикапы, начинаются с того момента, когда амплитуда приложенного к ним высокочастотного напряжения составляет ОДНУ ТРЕТЬ от величины постоянного напряжения, подаваемого на этот компонент.

Метод борьбы с подобным недостатком имеется. Он заключается в том, что вместо одного варикапа в составе задающего колебательного контура применены ДВА. Они включены по ВЧ-сигналу последовательно и в противофазе, а по постоянному напряжению— параллельно. Что и реализовано в принципиальной электрической схеме рассматриваемого ГПД. В этом случае на каждый компонент пары приходится только ПОЛОВИНА величины общей амплитуды переменного напряжения сигнала. Это уже само по себе улучшает соотношение величин переменного и постоянного управляющего напряжений, одновременно прикладываемых к варикапу.

Но самое основное заключается в том, что благодаря незначительному и противоположно направленному изменению емкости, когда используются два встречно включенных компонента пары, мгновенное значение обшей емкости контура, фактически, остается постоянным. Следует заметить, что в данном ГПД применены высококачественные варикапы типа КВ-121А. Эти компоненты поставляются заводом-изготовителем также и в виде предварительно подобранных по параметрам пар и четверок. В этом случае компенсация вообще получается полной. Но, как показала практика, даже в случае применения предварительно НЕ подобранных в пары компонентов, качество выходного сигнала ГПД остается очень высоким.

Другой вопрос заключается в том, что для обеспечения нормального функционирования ГПД, основанных на использовании варикапов, стабильность и качество подаваемого на них постоянного управляющего напряжения должно быть ОЧЕНЬ высоким. Так, в радиоприемниках с преобразованием «вверх» стабильность этого напряжения должна поддерживаться с точностью не хуже 0,2 милливольта (или 0,0002 вольта)! Мало того, поскольку, тем или иным образом, в состав задающего колебательного контура 3Г ГПД входят проходная, входная и переходная емкости транзистора (а они существенно меняются при колебаниях питающего ЗГ постоянного напряжения), это означает, запитывать каскады ГПД следует также от высокостабильного источника напряжения.