СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ.

На рис.4.2.1 и рис.4.2.2 приведены схемы преобразователей частоты с усилением. В качестве нелинейного элемента смесителя выступает транзистор, нелинейность которого определяется значительной амплитудой гетеродина.

Рис.4.2.1.

рис.4.2.2.

В схеме рис. 4.2.1. напряжение сигнала с частотой  и напряжение с частотой  подаются на один электрод транзистора. Из-за этого возникает связь между контуром предыдущего каскада и контуром гетеродина, что приводит к нестабильности работы схемы.

 В схеме рис.4.2.2. напряжение гетеродина подается в эмиттер, влияние сигнальной цепи и гетеродинной значительно уменьшается. Недостатком схемы является большая мощность, потребляемая от гетеродинного источника.

На рис.4.2.3 приведена схема преобразователя частоты без усиления. В качестве нелинейного элемента смесителя применяют полупроводниковые (кристаллические) диоды.           

 Диодные преобразователи частоты делятся на простые (с одним диодом), балансные (с двумя диодами) и кольцевые (с четырьмя диодами).

В качестве резонансных систем, как правило, применяют коаксиальные линии, настроенные на частоту сигнала и конструктивно объединенные с диодом. Выходной контур, настроенный на промежуточную частоту,

выполняется на сосредоточенных элементах С . Напряжение гетеродина вводится в коаксиальную линию с помощью петли связи. Миллиамперметр постоянного тока включается в цепь для измерения постоянной составляющей диода, которая пропорциональна амплитуде напряжения гетеродина, через развязывающий фильтр. В качестве резонансной линии можно применять объемные резонаторы.

Рис.4.2.3

рис.4.2.                                                                                                    

 В этой схеме последовательно включен входной контур сигнала, диод, контур ПЧ и элемент связи с контуром гетеродина. Рабочий участок В-А характеристики диода находится вблизи начала координат, т.к. статическая характеристика диода на этом участке имеет наибольшую крутизну.

Для приемников этого диапазона основной помехой являются собственные шумы. Если приемник не имеет УРЧ (ввиду сложности схемы), то первой схемой становится преобразователь частоты, в котором к собственным шумам смесителя добавляются значительные шумы схемы гетеродина.

 Для борьбы с шумами гетеродина применяют балансные схемы, приведенные на рис.4.2.5 и рис.4.2.6.

Рис.4.2.5

рис.4.2.6.

В схеме рис.4.2.5. напряжение сигнала подается на диоды Д₁ и Д₂ в противофазе, а напряжение гетеродина в фазе. Ток промежуточной частоты в положительный полупериод протекает через диод Д₁ , а в отрицательный полупериод через диод Д₁. Ток промежуточной частоты, протекающий через первичную обмотку выходного трансформатора равен сумме токов двух полупериодов (i_пч=i_пч1 +i_пч2). Шумовые токи промежуточной частоты, порождаемые шумом гетеродина, при условии симметрии протекают по первичной обмотке выходного трансформатора одновременно навстречу друг другу, а потому равны 0, т.е. балансный преобразователь подавляет шумы гетеродина.

  К недостатку схемы по сравнению с однотактной схемой следует отнести удвоенную мощность гетеродина и сложность в обеспечении симметрии схемы.

Коэффициент передачи по мощности такой же, как и в простой схеме, поскольку на каждом диоде половина мощности сигнала, а на выходе мощность преобразованного сигнала вдвое больше.

Чаще применяют схему рис. 4.2.6. Напряжение гетеродина подается на диоды в противофазе, а сигнал в фазе. Шумовые токи промежуточной частоты промежуточной частоты в первичной обмотке выходного трансформатора протекают навстречу и компенсируются, а токи промежуточной частоты сигнала протекают в первый полупериод через Д₁, во второй период через диод Д₂. На вторичной обмотке выходного трансформатора получается суммарный ток промежуточной частоты от двух полупериодов.