СОПРЯЖЕНИЕ НАСТРОЕК КОНТУРОВ СИГНАЛА И ГЕТЕРОДИНА.

Для настройки супергетеродинного приемника одной ручкой на различные частоты передатчиков необходимо произвести сопряжение настроек контуров сигнала (входной цепи и УРЧ) с контуром гетеродина.

Контуры сигнала настраиваются на частоту принимаемого сигнала f_с=f_{0ссс ,} а контур гетеродина на частоту f_г=f_с+f_пч

Следовательно, контуры сигнала и гетеродина настроены на разные частоты и их разность f_пч= f_г-f_с должна быть постоянной во всем частотном диапазоне приемника.

На рис.4.4.1 приведены схемы контуров сигнала и гетеродина с одинаковыми элементами настройки - переменными конденсаторами Ск.

Рис.4.4.1

В этих контурах с помощью подстроечного конденсатора С_подс выравниваются начальные емкости С₀ = С_сх +С_подс ,где С_сх – паразитная емкость схемы. При сопряжении контуров вводится понятие коэффициент перекрытия поддиапазона – это отношение максимальной и минимальной частоты настройки контуров.

У контуров сигнала и гетеродина коэффициент перекрытия разный.

На рис. 4.4.2 приведены графики изменения частоты контура сигнала (линия1) и контура гетеродина (линия 2) при изменении емкости переменного конденсатора, с помощью которого приемник настраивается на нужную частоту.

                                      Рис.4.4.2.

Из графиков рис.4.4.2 видно, что точное сопряжение контуров сигнала и гетеродина, при котором разность частот равна f_пч =f_г – f_с, возможно только в одной точке. Такой точкой выбирают середину поддиапазона частот.

В диапазонных приемниках применяют сопряжение контуров в трех точках поддиапазона: середина поддиапазона и на краях поддиапазона. Для получения точного сопряжения контуров на минимальной частоте поддиапазона в контур гетеродина включается емкость С₂ последовательно суммарной емкости С_экв =С_к+С₀+С_подс. Для получения точного сопряжения на максимальной частоте в контур гетеродина подключается емкость С₃ параллельно С_экв. Если выбрать соотношения С₂  С_{к макс} и С₃  С_{к мин}, то на других частотах поддиапазона ошибка в сопряжении контуров невелика.

Из графика сопряжения настроек видно: линия АБ – показывает изменение частоты контура сигнала, линия ВГ- изменение частоты идеального для сопряжения контура гетеродина, линия ДЕ – изменение частоты контура гетеродина при отсутствии емкостей С₂ и С₃. При этом наибольшая ошибка в сопряжении получается на частотах f_макс и f_мин. При подключении С₂ и С₃

 Точное сопряжение осуществляется в трех точках диапазона: середина поддиапазона и на краях поддиапазона. Изменение частоты гетеродина описывается выпукло-вогнутой кривой ВОГ.

В точке О кривой ВОГ на частоту контура гетеродина не влияют емкости С₂ и С₃. В точке В на частоте f_{г мин} емкость С₂ уменьшает полную емкость контура гетеродина, при этом соблюдается точное сопряжение контуров. В точке Г на частоте f_{г макс} емкость С₃ увеличивает полную емкость контура и получается точное сопряжение на этой частоте настройки. На остальных частотах поддиапазона точное сопряжение не соблюдается. Разность между частотой настройки гетеродина и частотой идеального контура гетеродина оценивается параметром f = f_г – f_{г идеал} называется ошибкой сопряжения.

Зависимость ошибки сопряжения от частоты сигнала называется кривой сопряжения рис.4.4.3.   

                                 Рис.4.4.3.

Для уменьшения ошибки сопряжения точки сопряжения выбирают, отступая от краев поддиапазона так, чтобы ординаты аб кривой сопряжения были одинаковыми и находились в полосе пропускания тракта УРЧ.

                        , где

П_с- полоса спектра сигнала;

П_рч – полоса пропускания тракта УРЧ.

В диапазонных приемниках применяют верхнюю настройку гетеродина f_г f_с.

            Коэффициенты перекрытия поддиапазонов контуров сигнала и гетеродина соответственно равны:

    При верхней настройке гетеродина  возможен прием всех частот поддиапазона ( при нижней настройке весь поддиапазон частот не перекрывается).           

Для каждого поддиапазона частот рассчитываются свои значения С₂ и С₃.

Лекция №5