2 страница. Приемники, у яких основну обробку прийнятих сигналів роблять за допомогою цифрових пристроїв, називають цифровими

Приемники, у яких основну обробку прийнятих сигналів роблять за допомогою цифрових пристроїв, називають цифровими. Спрощена структурна схема цифрового приймача (мал. 1.11) має свою специфіку. Аналогова суміш сигналу й перешкод на вході приймача попередньо обробляється в пристрої аналогової обробки УАО, що містить у собі елементи структурної схеми супергетеродинного приймача (див. мал. 1.6) від антени до елементів, що перетворять аналоговий сигнал у цифровий. Звичайно в УАО сигнал фільтрується й підсилюється. Це перетворення аналогового сигналу в цифровий може здійснюватися як на радіо, так і на проміжній частоті. При цьому необхідно враховувати, що з підвищенням частоти сигналу, на якій відбувається перетворення аналогового сигналу в цифровий, складніше реалізувати більшість операцій цифрової обробки сигналу.

Після УАО сигнал дискретизується в пристрої вибрання-зберігання УВХ, квантується за рівнем і кодується в аналого-цифровому перетворювачі АЦП. Далі сигнал у цифровій формі надходить на процесор обробки сигналу ПОС, у якому виробляється основна селекція сигналів, їхня демодуляція, додавання рознесених сигналів, синхронізація й інші необхідні при прийомі сигналу операції. З виходу ПОС при прийомі дискретної інформації сигнал у цифровій формі надходить на апаратури, що реєструє, або запам'ятовувальний пристрій ЕОМ, а при прийомі аналогових повідомлень сигнал перетвориться в цифро аналоговому перетворювачі ЦАП і фільтрі нижніх частот ФНЧ в аналогову форму. На структурній схемі мал. 1.11 не показані блоки, які здійснюють цифрові контроль і керування роботою приймача.

Цифрові РПУ знаходять усе більше широке застосування. Це зв'язано як з досягненнями в області мікроелектроніки й обчислювальної техніки, так і з істотно більшими можливостями цифрової обробки сигналів у порівнянні з аналогової. Дійсно, сучасне РПУ призначено для прийому різних видів сигналів у складної, постійно мінливої перешкодної ситуації, часто в умовах, що виключають (або зводять до мінімуму) участь людини в процесі керування й контролю.

Малюнок 1.11

Такі РПУ при аналоговій обробці сигналів або нездійсненні, або дуже складні й дороги. Тільки РПУ, у яких алгоритм роботи задається програмою, змінюваної за бажанням споживача, здатні працювати в різноманітних умовах зв'язку з виконанням вимог адаптації до них.

Однак застосування цифрової обробки сигналів у РПУ вимагає рішення ряду проблем: збільшення динамічного діапазону й ширини спектра аналогових сигналів, преутворених у цифрові; обмеженість швидкодії й розрядності цифрових обчислювальних пристроїв; зменшення погрішностей як дискретизації й квантування, так і цифро аналогове перетворення й т.д. Перспективи розвитку мікроелектроніки дають підстави на зменшення цих проблем.

Висновки. 1. У радіо тракті супергетеродинного приймача крім посилення відбувається перетворення частоти прийнятого сигналу.

При будь-якій частоті прийнятого сигналу частота гетеродина така, що проміжна частота завжди приблизно постійна. Це істотно спрощує систему настроювання приймача.

Результуюча АЧХ радіо тракту приймача визначається в основному АЧХ селективних ланцюгів тракту проміжної частоти, які при прийомі сигналу в діапазоні частот не перебудовуються. Це дозволяє одержати АЧХ, за формою досить близьку до прямокутного, забезпечивши при цьому якісну фільтрацію сигналів від перешкод, і підтримувати практично незмінними параметри приймача при його перебудові.

У радіо тракті супергетеродинного приймача забезпечується високе стійке посилення.

Основні особливості супергетеродинного приймача - наявність побічних каналів прийому й паразитного випромінювання із частотою гетеродина на вході приймача.

У приймачі прямого перетворення частота гетеродина вибирається рівній радіочастоті прийнятого сигналу, при цьому відбувається пряме перетворення радіочастоти в низьку звукову без попереднього переносу її на проміжну частоту.

У цифрових РПУ сигнал після попередньої селекції й посилення перетвориться в цифрову форму, дискретизується, квантується й кодується, обробляється в процесорі й при прийомі дискретної інформації надходить на відтворюючі апаратури або ЕОМ, а при прийомі аналогових сигналів попадає на цифроаналоговий перетворювач і фільтр низьких частот.

1.3 Класифікація радіоприймальних пристроїв

Сучасні РПУ відрізняються друг від друга призначенням, видом прийнятих сигналів, параметрами й т.д. По призначенню РПУ можна розділити на професійні й побутові. До професійних РПУ ставляться приймачі для радіозв'язку, радіоуправління, радіолокації, радіонавігації, радіотелеметрії й т.д. Залежно від місця установки професійні РПУ можуть бути стаціонарними, бортовими (судновими, супутниковими, літаковими) і т.д. Побутові РПУ призначені для прийому програм звукового й телевізійного радіомовлення. Залежно від складності і якості вони діляться на класи. Побутові приймачі можуть бути переносними, автомобільними й т.д.

По виду прийнятих сигналів виділяють приймачі безперервних і дискретних сигналів. Приймачі безперервних сигналів можуть розрізнятися по виду модуляції прийнятих сигналів: з амплітудної (AM), односмуговий (ОМ), частотної (ЧМ) і фазової (ФМ) модуляцією.

Приймачі дискретних сигналів також можна підрозділити на приймачі імпульсної модуляції (з імпульсно-кодовою модуляцією, дельта-модуляцією й ін.) і телеграфні. Телеграфні РПУ залежно від виду маніпуляції сигналу підрозділяються на приймачі амплітудного, частотного й фазового телеграфування.

По діапазоні частот прийнятих сигналів розрізняють приймачі НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ і СВЧ. Радіомовні приймачі по діапазоні довжин хвиль бувають ДВ, СВ, KB й УКВ. Приймачі дециметрових, сантиметрових і міліметрових хвиль широко використаються в радіолокації й супутникових системах зв'язку. Радіоприймачі можна класифікувати також по ряду інших ознак: способу харчування, конструктивному виконанню й ін

1.4 Чутливість радіоприймача

Основні визначення. Найбільше широко використаються показники якості, що оцінюють радіо тракт приймача. Основним з них є чутливість.

Чутливістю називається здатність приймача приймати слабкі радіосигнали. Кількісно чутливість оцінюється мінімальної ЭДС в антені Е_А або потужністю Р_А, при якій на виході приймача сигнал відтворюється з необхідною якістю. Під необхідною якістю звичайно розуміють або забезпечення заданого рівня сигналу на виході приймача при певнім відношенні сигнал-перешкода, або забезпечення одного з імовірнісних критеріїв прийому сигналу.

Чутливість залежить від посилення сигналу в приймачі. Дійсно, чим більше напруга сигналу на виході приймача, тим легше забезпечити потрібна якість прийому.

У свою чергу, рівень вихідного сигналу залежить від посилення приїс_-вика. Отже, чим більше посилення радіо тракту, тим менший рівень сигналу потрібно на вході приймача й тем вище його чутливість. Однак нескінченно збільшувати посилення в радіо тракті не можна, тому чутливість обмежена посиленням .

На виході приймача крім сигналу діють перешкоди. Якщо сигнал значно перевищує рівень перешкод, то він досить легко відтворюється; однак якщо рівні сигналу й перешкоди порівнянні, то сигнал може бути й не прийнятий. При цьому збільшення посилення радіо тракті вже не приведе до поліпшення чутливості, оскільки будуть одночасно підсилюватися й сигнал, і перешкода. У цьому випадку найменший рівень сигналу, що може бути прийнятий, визначається не посиленням приймача, а рівнем перешкод. Отже, чутливість обмежена перешкодами. Перешкоди в радіоприймачі бувають зовнішніми й внутрішніми. Якщо навіть припустити, що зовнішні перешкоди відсутні, то на виході приймача завжди присутні внутрішні перешкоди, обумовлені в основному його флуктуативними шумами. Таким чином, межа чутливості обмежується внутрішніми шумами. Чутливість, обмежена зовнішніми перешкодами, мало залежить від властивостей приймача й фактично визначається рівнем зовнішніх перешкод. Внутрішні шуми залежать від властивостей самого приймача, тому чутливість, обмежена внутрішніми шумами, є параметром властиво приймача.

Амплітудною характеристикою (АХ) радіо тракту приймача або його окремих каскадів називається залежність амплітуди (або діючого значення) вихідної напруги від амплітуди (або діючого значення) вхідної гармонійної напруги постійної частоти .

Малюнок 1.12

На мал. 1.12 штриховою лінією показана АХ ідеального підсилювача, суцільний — реального підсилювача. Як видно з мал. 1.12, АХ реального й ідеального підсилювачів збігаються тільки для амплітуд вхідного сигналу від U_{вх min} до U_{вх max} . На цій ділянці АХ — пряма лінія, кут нахилу якої до осі абсцис визначає коефіцієнт підсилення по напрузі підсилювача. При U_вх < U_{вх min} АХ реального каскаду не проходить через початок координат; навіть при U_вх =Про на виході підсилювача є деяка вихідна напруга U_п, обумовлене дією флуктуативних шумів у підсилювачі й інших перешкодах. Для нормальної роботи підсилювача U_{вых min} повинне бути більше U_п . При U_вх > U_{вх max} АХ реального підсилювача також вигинається, що приводить до помітних нелінійних перекручувань посилюваного сигналу. Верхній вигин АХ пов'язаний з не лінійністю ΒΑΧ підсилювального елемента, з перевантаженням його при більших амплітудах вхідного сигналу. Таким чином, реальний підсилювач може підсилювати сигнал без істотних перекручувань тільки при виконанні умови U_{вх min} ≤ U_вх≤ U_{вх max .}

Динамічний діапазон радіо тракту приймача або його окремого каскаду D є відношення амплітуд максимальних і мінімального вхідних сигналів. Звичайно динамічний діапазон виражається в децибелах, тоді

(1.33)

Висновки. I. Чутливість приймача може бути обмежена посиленням або перешкодами. Межа чутливості приймача обмежується його внутрішніми шумами.

На виході підсилювального каскаду завжди присутній флуктуативний шум. Шумові властивості підсилювального каскаду можна оцінити за допомогою або коефіцієнтом шуму, або шумової температури.

Результуючий коефіцієнт шуму Ш_Σ багатокаскадного пристрою в основному визначається коефіцієнтом шуму й коефіцієнтом підсилення по потужності його перших каскадів. Для зниження результуючого коефіцієнта шуму прагнуть забезпечити в першому каскаді менше значення Ш₁ і більше К_р1.

Для підвищення чутливості приймача необхідно зменшувати шуми радіо тракту (зменшувати Ш_пр), використати завадостійкі сигнали, по можливості зменшувати смугу пропущення радіо тракту.

Зменшення коефіцієнта шуму радіо тракту досягається включенням у нього підсилювача радіочастоти УРЧ.

Підсилювач може підсилювати сигнал без помітних перекручувань тільки в певному діапазоні амплітуд вхідного сигналу.

1.5 Селективність радіоприймача

Селективність- це здатність приймача відокремлювати корисний сигнал від що заважають. Вона заснована на використанні відмітних ознак між корисним і сигналами, що заважають: напрямку й часу дії; амплітуди, частоти й фази. Перша ознака використається при просторової селективності, що реалізується за допомогою антен з гострою діаграмою спрямованості. Друга відмітна ознака дозволяє здійснити тимчасову селективність, що зводиться до відмикання приймача тільки на час дії корисного сигналу. Розходження в амплітудах, частотах і фазах корисного й сигналів, що заважають, покладено в основу відповідно до амплітудної, частотної й фазової селективності. Основне значення має частотна селективність, іменована надалі просто селективністю. Це порозумівається тим, що в радіомовленні й в основних системах радіозв'язку сигнали відрізняються по частоті, і їхній поділ найбільше просто можна здійснити за допомогою резонансних ланцюгів і фільтрів. Розрізняють два види селективності: односигнальну й реальну.

Висновки. 1. Селективність заснована на використанні відмітних ознак між корисним і сигналами, що заважають, таких, як напрямок (просторова селективність) , час дії (тимчасова селективність), амплітуда (амплітудна селективність), частота (частотна селективність) і фаза (фазова селективність). Найпоширенішою частотна селективності.

Реальна селективність характеризує здатність приймача виділяти корисний сигнал при одночасній дії перешкод. При сильних перешкодах проявляється нелінійність радіо тракту. При цьому в радіо тракті виникають що погіршують селективність нелінійні ефекти: перехресна модуляція,
блокування, інтермодуляція.

Приблизну оцінку якості приймача дає односигнальна селективність, обумовлена тільки АЧХ фільтрів радіо тракту приймача. Вона оцінюється при почерговій дії на вході РПУ або корисного, або сигналу, що заважає. Односигнальна селективність дає оцінку ослаблення перешкод по сусідньому каналі, дзеркальному каналу, каналу на
проміжній частоті й комбінаційних каналах.

1.6 Інші показники якості радіоприймача

Існує ще ряд показників якості РПУ, які розглянемо в даному параграфі. Серед них важливу роль грає стабільність приймача - здатність приймача забезпечувати прийом корисного сигналу тривалий час без погіршення якості відтвореного повідомлення й без яких-небудь ручних регулювань. У реальних умовах якість відтвореного повідомлення в часі міняється, що викликає необхідність регулювання в РПУ посилення, частоти настроювання, смуги пропущення й т.д. Особливо важливу роль грає точність частоти настроювання приймача на частоту прийнятого сигналу. Висока стабільність і точність установки частоти підвищують вірогідність прийнятого повідомлення, полегшують швидке знаходження каналу зв'язку в умовах сильної завантаженості робочого діапазону, що особливо важливо при дистанційному керуванні приймачем.

Головною причиною частотної нестабільності є зміна частот гетеродинів, що веде до зміни проміжних частот, тому основна увага при створенні високоякісних РПУ спрямована на забезпечення високої стабільності гетеродинних частот, особливо в перших перетворювачах частоти. Зміна частоти настроювання може бути викликано й нестабільністю параметрів електричних ланцюгів, що приводить до появи змінних фазових зрушень. Високі вимоги до стабільності частоти настроювання привели до створення й застосування в сучасних РПУ як гетеродини високо стабільних синтезаторів частот, стабільність яких, наприклад у сучасних KB професійних РПУ, становить 10^-7 —10 ^-9.

Час настроювання на прийняту частоту має велике значення при роботі РПУ в автоматизованих й адаптивних системах зв'язку. Під часом настроювання розуміють інтервал часу між сигналом до настроювання й моментом повної готовності приймача до прийому сигналу необхідної частоти в експлуатаційному режимі. Час настроювання багато в чому визначає систему настроювання приймача.

Діапазон робочих частот або довжин хвиль приймача, що визначає область частот, на які він може бути настроєний, залежить від його призначення. Як ми вже відзначали в § 1.3, віщальні приймачі працюють у діапазонах ДВ (150-285 кГц), СВ (525- 1605 кГц), KB (2,3-26,1 Мгц), УКХ-хвиль (87,5-108 Мгц); професійні РПУ - у діапазоні ВЧ (3-30 Мгц), радіолокаційні - у діапазоні 100-10 000 Мгц і т.д. У ряді випадків діапазон розбивається на піддіапазони.У межах діапазону або піддіапазону настроювання може здійснюватися або плавно, або фіксованого з певним кроком. Коефіцієнт перекриття діапазону

(1.39)

де f_{0 max} й f_{0 min} — граничні частоти діапазону.

Динамічний діапазон приймача - це діапазон амплітуд вхідного сигналу, при яких забезпечується необхідна якість відтворення прийнятого повідомлення. Нижня границя динамічного діапазону визначається чутливістю приймача, верхня - припустимими перекручуваннями сигналу. Якість відтворення прийнятого повідомлення визначається лінійними й нелінійними перекручуваннями в каскадах приймача, припустимі значення яких залежать від призначення РПУ. Так, для віщальних і радіотелефонних АМ-приймачів визначальними є частотні й нелінійні перекручування згинальної високочастотного сигналу, а для телевізійні й радіолокаційних - фазові перекручування. Частотні перекручування в АМ-приймачах звичайно оцінюють по кривої вірності, що представляє залежність напруги на виході приймача (або звукового тиску поблизу акустичного випромінювача) від частоти модуляції сигналу.

Завадостійкість дозволяє оцінити властивості приймача в цілому з обліком його лінійних і нелінійних частин. У загальному виді під завадостійкістю розуміють здатність приймача забезпечувати потрібна якість прийому при дії різних видів перешкод.

Більше повну оцінку завадостійкості РПУ дає імовірнісний критерій. Так, завадостійкість РПУ дискретних повідомлень оцінюється за допомогою ймовірності помилки прийому радіотелеграфних сигналів при дії різних видів перешкод. Кількісно завадостійкість визначається відношенням сигналу до перешкоди на вході РПУ, при якому повідомлення приймається із заданою ймовірністю помилки.

Вартість й економічність. Реалізувати РПУ, що відповідає заданим технічним показникам, можна за допомогою різних технічних засобів. Перевага варто віддати варіанту РПУ, що при обов'язковому забезпеченні необхідних показників якості є більше економічним в експлуатації й має найменшу вартість.

2 ВХІДНІ ЛАНЦЮГИ РАДІОПРИЙМАЧІВ

2.1 Призначення, структурна схема й класифікація вхідних ланцюгів

Вхідним ланцюгом називається ланцюг, що з'єднує антену з першим підсилювальним або перетворювальним каскадом приймача. Вхідний ланцюг повинна найбільше повно передавати енергію сигналу з антени в перший каскад приймача, тобто повинна мати по можливості більший коефіцієнт передачі по потужності К_{р вх ц}. Вхідний ланцюг повинна мати селективні властивості для попередньої фільтрації сигналу від перешкод. Для забезпечення селективності вона повинна містити фільтр, пов'язаний з допомогою ланцюгів зв'язку з антеною й із входом наступного каскаду. Тоді структурну схему вхідного ланцюга можна представити у вигляді мал. 2.1.

Малюнок 2.1

Малюнок 2.2

Схеми різних вхідних ланцюгів відрізняються друг від друга видами фільтрів і ланцюгів зв'язку. Як фільтри у вхідних ланцюгах найчастіше використаються одиночні коливальні контури, що пов'язане із простотою їхньої перебудови. У деяких РПУ для підвищення реальної селективності у вхідному ланцюзі застосовують багатоконтурні фільтри. Однак зі збільшенням числа контурів фільтра вхідного ланцюга зменшується К_{р вх ц} , а отже, зростає Ш_{вх ц} . При одиночному контурі забезпечується компроміс між прийнятної селективності й малим коефіцієнтом шуму приймача. У діапазоні дециметрових довжин хвиль у вхідному ланцюзі знаходять застосування фільтри на резонансних лініях, а в діапазоні сантиметрових і більше коротких довжин хвиль — фільтри на об'ємних резонаторах і смужкові фільтри.

Разглядають наступні види ланцюгів зв'язку: безпосередня, ємнісна (внутрішня й зовнішня), трансформаторна, автотрансформаторна й комбінована. Як приклад на мал. 2.2, а показана схема одноконтурного вхідного ланцюга із трансформаторним зв'язком з антеною й з автотрансформаторним зв'язком з УЭ наступного каскаду; на цій схемі вхід — затиски 1—1,вихід — затиски 2—2, перебудова по частоті здійснюється за допомогою конденсатора С_к, т₂ — коефіцієнт включення. На мал. 2.2, б наведена схема вхідного ланцюга з ємнісним зв'язком з антеною й автотрансформаторним зв'язком з УЭ наступного каскаду.

Схема вхідного ланцюга з феритовою магнітною антеною зображена на мал. 2.2, в; коливання із частотою сигналу виділяються контуром і через трансформаторний зв'язок передаються на вхід УЭ. Вхідний ланцюг з феритовою антеною являє собою сполучення антени й контуру вхідного ланцюга. Феритова антена — це котушка, намотана на сердечник з фериту; індуктивність L_к , цієї антени досить стабільна, із цієї причини її можна використати як індуктивність вхідного коливального контуру. Введення феритового стрижня в котушку коливального контуру збільшує магнітну проникність усередині її, що приводить до збільшення ЭДС Е_А, наведеної в котушці полем сигналу. Феритова антена крім частотної володіє ще й просторової селективності, оскільки її діаграма спрямованості має форму «вісімки».

Основними показниками якості вхідного ланцюга є: коефіцієнт передачі; селективність і смуга пропущення; коефіцієнт шуму, звичайно обумовлений разом з коефіцієнтом шуму першого каскаду приймача; діапазон робочих частот, що характеризується граничними частотами f_{0 max} й f_{0 min} і коефіцієнтом перекриття діапазону k_Д= f_{0 max} / f_{0 min} ; стабільність показників.

Висновки. 1. Вхідний ланцюг повинна найбільше повно передавати енергію сигналу з антени в перший каскад приймача й здійснювати попередню фільтрацію сигналу від перешкод.

2. Вхідний ланцюг містить фільтр і ланцюги зв'язку фільтра з антеною й УЭ наступного каскаду.

3 РЕЗОНАНСНІ ПІДСИЛЮВАЧІ

3.1 Призначення, структура й види резонансних підсилювачів

Резонансний підсилювач містить резонансний селективний ланцюг і тому підсилює сигнал у вузькій смузі частот, у якій АЧХ підсилювача має підйом. У приймачах резонансні підсилювачі використаються в якості УРЧ й УПЧ. Підсилювачі радіочастоти можуть працювати як на фіксованій частоті, так і на частотах, що перебудовують у робочому діапазоні ( що перебудовують УРЧ); УПЧ, як правило, працюють на фіксованих частотах. Теорія УРЧ й УПЧ загальна. Як резонансний ланцюг застосовують одиночні контури або багатоланкові фільтри.

Будь-який резонансний підсилювач містить три основних елементи: підсилювальний елемент, джерело харчування й резонансний ланцюг (фільтр) з ланцюгами зв'язку з УЭ й з наступним каскадом (мал. 3.1).

Залежно від типу УЭ розрізняють: 1) резонансні підсилювачі на невзаємних УЭ, що володіють роздільним входом і виходом і посилюючим сигналом від входу до виходу (до таких підсилювальних елементів ставляться транзистори, електронні лампи, інтегральні схеми), і 2) двухсмужкові УЭ, вхід і вихід яких збігається; до них ставляться тунельні й інші діоди з негативним опором, варикапи й ін.

В залежності від виду резонансного ланцюга резонансні підсилювачі підрозділяються на одноконтурні, двоконтурні, багатоконтурні, підсилювачі з п'єзоелектричними й електромеханічними фільтрами, підсилювачі з резонансними лініями й об'ємними резонаторами й т. Д.

Залежно від виду АЧХ резонансні підсилювачі бувають із єдиної чітко вираженої резонансної

Малюнок 3.1

частотою (часто саме такі підсилювачі називають резонансними) і з АЧХ, що має в певній смузі частот полога ділянка й за формою схожою до прямокутної (смугові підсилювачі).

Залежно від виду ланцюгів зв'язку фільтра з УЭ й з наступним каскадом розрізняють резонансні підсилювачі з безпосереднім, автотрансформаторним, індуктивним (трансформаторним), ємнісним і комбінованим включенням фільтра.

Резонансні підсилювачі в РПУ працюють у режимі посилення малих сигналів, тобто в лінійному по сигналі режимі. Відмінність резонансного підсилювача від резисторного каскаду попереднього посилення полягає в тому, що замість резистора в ньому використається як навантаження резонансний ланцюг. Ланцюга харчування УЭ по постійному струмі, еквівалентні схеми підсилювачів з урахуванням включення фільтра, методика аналізу в основному застосовні як для резисторних каскадів попереднього посилення, так і для аналізу резонансних підсилювачів.

Як приклад на мал. 3.2, а наведена схема одноконтурного транзисторного резонансного підсилювача з автотрансформаторним зв'язком контуру з УЭ й з наступним каскадом; на схемі мал. 3.2, б зв'язок з наступним каскадом трансформаторна. Укажемо ланцюга протікання струмів у підсилювачі за схемою мал. 3.2, а. Ланцюг протікання постійної складової струму емітера I_Э0: плюс джерела харчування Е, корпус, резистор R_э, емітерний перехід транзистора, далі струм I_Э0 ділиться на I_Б0 й I_К0; струм I_Б0 протікає через базу транзистора, резистор R₁,мінус джерела харчування; струм I_К0 — через колекторний перехід транзистора, котушку індуктивності L_к контуру, мінус джерела харчування. Ланцюг протікання змінної складового струму колектора I_к~, що створює напруга на контурі: корпус, конденсатор С_э, емітерно-колекторний перехід транзистора, контур L_кC_к, блокувальний конденсатор С_бл, корпус.

Режим роботи з постійного струму транзистора підсилювача за схемою мал. 3.2 забезпечується за допомогою резисторів R₁, R₂й R₃. Стабілізація режиму в ланцюзі здійснюється завдяки послідовної

Малюнок 3.2

негативного зворотного зв'язку (ООС) по струму, одержуваної при включенні в емітерний проведення транзистора резистора R_э. У ланцюзі емітерний стабілізації напруга зсуву U_БЭ0= Iдл₂— I_Э0 R_э. Струм дільника I_длвибирають у багато разів більше струму I_Б0, при цьому напруга U_R2=Iдл₂ практично не залежить від струму бази I_Б0. Тоді напруга U_БЭ0, а отже, зсув на транзисторі змінюється при зміні струму I_Э0 тільки через зміну напруги на резисторі R_э. Покладемо, що I_Э0 збільшується через збільшення температури або при зміні транзистора; при цьому збільшується напруга на резисторі R_э, це приведе до зменшення напруги зсуву U_БЭ0, струм бази I_Б0 через це зменшиться й відповідно зменшиться струм I_Э0.

Конденсатор С_э, включений паралельно резистору R_э, усуває ООС, обумовлену резистором R_э. Дійсно, якщо конденсатор С_э відсутній, то на резисторі R_э змінна складова, емітерного струму транзистора створює змінну напругу U_эз. Вихідна ж напруга U_выхвизначається не U_вх, а напругою, що безпосередньо діє між базою й емітером транзистора U_бэ= U_вх—U_эз. Якщо U_эз=0, то U_бэ=U_вхі при цьому U_выхмаксимально. З появою U_эз напруга U_бэ зменшується, що викликає зменшення U_вых й, отже, зниження коефіцієнта підсилення каскаду ДО= U_вых/ U_вх.

Стабілізуюча дія розглянутого ланцюга росте зі збільшенням опору резистора R_э й зі зменшенням опорів дільника R₁, R₂. Дійсно, чим більше опір резистора R_э, тим більше спадання напруги на ньому й тем сильніше змінюється ця напруга при невеликих відхиленнях струму I_Э0 від значення в робочій крапці. Однак зі збільшенням R_э збільшується необхідна напруга джерела харчування. Звичайне спадання напруги на резисторі R_э не повинне перевищувати U_Rэ=(0,1—0,2) Е. Опору резисторів R₁, R₂ й R_э звичайно розраховуються в такій послідовності: визначають R_э =(0,1—0,2) Е/I_Э0, потім, задавшись значенням струму дільника I_дл = (1—10) I_Б0, визначають

(3.1)

Недолік підсилювача за схемою мал. 3.2, а полягає в тому, що з'єднані паралельно по змінному струмі резистори R₁ й R₂ підключені паралельно входу підсилювача й джерело сигналу, що щунтується. Від цього недоліку вільний підсилювач за схемою мал. 3.2, б, у якому напруга зсуву на базу транзистора подається через котушку індуктивності L_{св 1}послідовно із вхідним сигналом. Конденсатор З₆₂необхідний для того, щоб вхідний сигнал не створював змінної напруги на резисторі R₂. Схема підсилювача з багатоконтурним фільтром показана на мал. 3.23.

3.2 Багатокаскадні резонансні підсилювачі

У ряді випадків у приймачах використаються багато каскадні підсилювачі, що складаються з декількох одноконтурних каскадів. Для n-каскадного підсилювача результуючий нормований коефіцієнт підсилення з обліком (3.27)