УСИЛИТЕЛИ РАДИОЧАСТОТЫ (УРЧ).

Каскад УРЧ состоит из усилительного прибора, которым является электронная лампа, биполярный или полевой транзистор и резонансной нагрузки (резонансный контур). Резонансный контур обеспечивает частотную избирательность и дает наибольшее усиление каскада по сравнении с усилением на нерезонансной нагрузке.

Входное сопротивление последующего каскада и выходное сопротивление усилительного прибора увеличивают затухание контура, расширяют полосу пропускания и снижают резонансное сопротивление контура R_k, а следовательно, снижают усиление каскада. Поэтому связь между усилительным прибором и входом следующего каскада и контуром выбирают из условия допустимого увеличения затухания.

Кроме того все электронные приборы обладают внутренней обратной связью. Величина связи электронного прибора с контуром влияет на устойчивость работы каскада. При сильной связи возрастает усиление каскада, что может привести к самовозбуждению каскада (генерации).

Выбор величины связи определяет устойчивость работы каскада.

Так для лампы и полевого транзистора, обладающих большими входными и выходными сопротивлениями, условием выбора связи является устойчивость работы каскада. Для биполярных транзисторов с их малыми входным и выходным сопротивлениями и сильной внутренней обратной связью выбирается слабая связь из двух условий.

Назначение УРЧ:

Обеспечение избирательности по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения

Снижение коэффициента шума приемника, что увеличивает чувствительность.

Усиление полезного сигнала.

Характеристики УРЧ.

а) Резонансный коэффициент усиления К₀.

К₀ =        при

  Для нескольких каскадов  , где

 n - число каскадов (2

б) Избирательность по зеркальному каналу показывает, во сколько раз резонансный коэффициент усиления К₀ больше коэффициента усиления на частоте зеркального канала К_зк.

S_{е зк}=  =  ,

 где

Избирательность оценивается по форме резонансной кривой. Для многокаскадного УРЧ избирательность по ЗК в учитывает избирательность всех каскадов УРЧ. Если каскады одинаковые, то результирующая избирательность определяется как:

= ,

 где n число каскадов УРЧ.

Избирательность измеряется в dБ,           в многокаскадном УРЧ

( .

Избирательность по каналу прямого прохождения оценивается как и избирательность по зеркальному каналу, только на частоте f_пр.

в) Диапазон рабочих частот – это тот диапазон, когда при настройке УРЧ на любую частоту диапазона характеристики изменяются в допустимых пределах.

г) Коэффициент шума. Определяет увеличение мощности шума на выходе УРЧ по сравнению с мощностью шума идеальной схемы УРЧ. Чем меньше коэффициент шума, тем выше чувствительность приемника.

д) Нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейных искажений. Нелинейные искажения вызваны нелинейностью амплитудной характеристики усилителя. Чем меньше амплитуда сигнала, тем меньше нелинейные искажения.

е) Динамический диапазон – это отношение максимальной амплитуды входного сигнала, при котором искажение сигнала допустимы, к амплитуде сигнала, соответствующей чувствительности приемника.

 dБ

Большинство УРЧ работает в диапазоне частот f_min f_max , который может разбиваться на поддиапазоны (примером может служить диапазон коротких волн в радиовещательном приемнике).

В специальных приемниках УРЧ работает на фиксированной частоте.

В диапазонных приемниках контур настраивается с помощью переменной емкости С_пер. Переход с одного поддиапазона на другой происходит при помощи переключения катушек индуктивности, настройка внутри поддиапазона осуществляется переменной емкостью С_пер. На высоких частотах (метровый диапазон УКВ и FM) контуры настраиваются варикапа ми (диодами, емкость которых изменяется при изменении приложенного напряжения).

В зависимости от рабочего диапазона частот применяют различные резонансные системы.и несимметричны

f  300 мГц – контуры имеют сосредоточенные параметры.

f  300 мГц –контуры выполняются в микроисполнении. 

f =300 – 3000 мГц (дм-диапазон) применяют резонансные линии: коаксиальные, полосковые симметричные 

f =3000-30000 мГц (см-диапазон) применяют объемные резонаторы.

По способу включения контуров УРЧ подразделяются на автотрансформаторные, трансформаторные, с непосредственным включением; по способу питания: на последовательное и параллельное; в зависимости от рабочего диапазона работают с определенным типом активных приборов и по определенной схеме.