3.7.3 Схемы преобразователей частоты.
В зависимости от типа нелинейного элемента в ПЧ различают ламповые, транзисторные и диодные преобразователи частоты.
Наибольшее распространение в современной аппаратуре получили транзисторные и диодные ПЧ.
В случаи транзисторных
ПЧ напряжение сигнала
и напряжение гетеродина могут подаваться
на транзистор одновременно в базу
(рис.3.28а) или раздельно (рис. 3.28б).
Рисунок 3.28 – Схемы транзисторных преобразователей частоты
С точки зрения лучшей развязки между цепями гетеродина предпочтительней является схема с использованием двухзатворного полевого транзистора (рис. 3.28в).
Преобразователи частоты могут быть построены с совмещенным и отдельным гетеродином. В случаи отдельного гетеродина легче обеспечить его высокую стабильность и одновременно с этим оптимальный режим работы смесителя.
По схемному решению преобразователи частоты можно разделить на:
однотактные;
балансные (двухтактные);
кольцевые;
кольцевые балансные и т.д.
На рис. 3.29 представлена схема транзисторного типа ПЧ на полевом транзисторе. Полевой транзистор имеет более линейную вольт-амперную характеристику. В этом случаи уровень нелинейных искажений меньше.
Рисунок 3.29 - Схема транзисторного типа ПЧ на полевом транзисторе
Схема однотактного
диодного ПЧ представлена на рисунке
3.30. Напряжение сигнала
и гетеродина
приложены к полупроводниковому диоду,
имеющему нелинейную вольт-амперную
характеристику (рис. 3.30б).
Эти сигналы
перемножаются и в выходном контуре
,
настроенном на
,
выделяется сигнал промежуточной частоты.
Рисунок 3.30 - Однотактный диодный преобразователь частоты
Такая схема ПЧ имеет следующие недостатки:
ток
протекает через контур
и создает на нем некоторое напряжение
,
которое может излучаться антенной, что
недопустимо;шумы гетеродина попадают на выход смесителя.
Схема балансного ПЧ представлена на рис.3.31.
Рисунок 3.31 – Балансный преобразователь частоты
В этой схеме
напряжение гетеродина подается на оба диода в фазе
;напряжение сигнала
подводится к диодам в противофазе;схема симметрична, напряжение
включено в средние точки катушек
индуктивности;ток
,
действие их компенсируется и
не попадает в контур сигнала;поскольку приложено к диодам синфазно, а - противофазно, то токи
и
сдвинуты по фазе на
.
Напряжения, создаваемые этими токами
на
складываются;шумы гетеродина не попадают на выход смесителя, так как напряжение от токов
и
компенсируются.
3.8 Детекторы радиосигналов
Детекторы предназначены для преобразования модулированного электрического колебания высокой частоты в напряжение (или ток), изменяющиеся по закону модуляции. Это преобразование называется детектированием.
Они могут быть выполнены либо на нелинейных элементах, либо на линейных элементах с переменными параметрами.
Детекторы делятся на детекторы аналоговых сигналов и детекторы цифровых сигналов.
В зависимости от вида модуляции детектируемого сигнала детекторы делятся на:
амплитудные детекторы;
частотные детекторы;
фазовые детекторы и т.д.
В современных системах радиосвязи используются как аналоговые сигналы, так и цифровые.
Кратко остановимся на детекторах сигналов с частотной и фазовой модуляцией.