Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

Сайт "Cner"

Суббота, 20.10.2018
Главная » Статьи » Другие статьи » Статьи из литературы

Высококачественный УКВ-блок
В настоящее время (1959 год - прим. адм. сайта) усовершенствование УКВ блоков высококачественных приемников идет в основном в следующих направлениях: повышение реальной чувствительности приемника (за счет снижения собственных шумов), улучшение избирательности по зеркальному и соседнему каналам, снижение до минимума паразитного излучения на частоте гетеродина и повышение температурной стабильности частоты гетеродина. Кроме того, УКВ блок должен быть надежен в работе, свободен от микрофонного эффекта и тресков во время настройки.

С точки зрения получения малых шумов на входе хорошо себя зарекомендовала так называемая каскодная схема, которая по сравнению с различными схемами усиления ВЧ имеет целый ряд преимуществ (большое устойчивое усиление и малый коэффициент шума).

Применение этой схемы в усилителе ВЧ позволяет значительно увеличить реальную чувствительность УКВ тракта и довести ее до 1—2 мкв.

Для повышения избирательности по зеркальному каналу в УКВ блоке необходимо иметь возможно большее число настраиваемых высокочастотных контуров.

Поскольку избирательность по соседнему каналу зависит от числа контуров ПЧ, то применением трехконтурного фильтра ПЧ в аноде преобразователя (первого каскада усилителя ПЧ приемника) можно добиться повышения избирательности всего тракта.

Одной из важных задач, решаемых в настоящее время промышленностью, является снижение паразитного излучения на частоте гетеродина, которое создает значительные помехи расположенным по соседству телевизорам.

Приняв ряд мер схемного и конструктивного порядка можно снизить это излучение на зажимах антенны до единиц милливольт.

Малый уход частоты из-за самопрогрева и влияния окружающей температуры достигается уменьшением связи контура гетеродина с лампой и выбором конденсаторов контура с нужным температурным коэффициентом.

В моделях современных приемников высшего класса используется только раздельная настройка на диапазонах AM и ЧМ, что представляет большое удобство для радиослушателя; настроившись однажды на местную УКВ ЧМ станцию, нет необходимости каждый раз перестраивать приемник. Применение раздельной настройки позволяет сконструировать УКВ блок в виде отдельного узла и тщательно его экранировать, так как открытый элемент настройки, применяющийся в унифицированных приемниках I и II классов, является излучающей системой, создающей большие помехи.

Наиболее простой и удобной автономной настройкой является настройка блоком переменных индуктивностей, достоинство которой состоит в том, что она не подвержена микрофонному эффекту и не создает тресков при перестройке приемника. Кроме того, такая настройка позволяет получить выигрыш в устойчивом усилении, так как при этом появляется возможность увеличить начальную емкость контуров и сделать усиление блока по диапазону более равномерным.

Для упрощения и удешевления конструкции УКВ блоки, выпускаемые в настоящее время нашей промышленностью для установки в унифицированных приемниках, выполняются на одной лампе — двойном триоде 6НЗП. Однако это существенно усложняет схему и налаживание УКВ блока и не позволяет получить высокие качественные показатели.

В высококачественном приемнике при небольшом увеличении затрат целесообразно применить две комбинированные лампы и более простую схему. В усилителе ВЧ более рационально использовать триоды, имеющие низкий уровень собственных шумов, а в преобразователе пентод, обладающий более высокой крутизной, и отдельный гетеродин, собранный на триоде. Из существующих высокочастотных ламп двойной триод 6Н14П (несколько лучше будет лампа 6Н24П, поскольку у нее выше крутизна усиления) и триод-пентод 6Ф1П больше всего подходят для использования в УКВ блоках. Можно также применить две лампы 6Ф1П, но с точки зрения увеличения шумов это менее целесообразно.

Принципиальная схема УКВ блока на лампах 6Н14П и 6Ф1П приведена на рис. 1.



Связь входной цепи с антенной и входная цепь.

Связь входной цепи с антенной лучше всего осуществлять посредством коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 ом. Это увеличивает, по сравнению со связью посредством двухпроводного кабеля КАТВ, помехоустойчивость входной цепи и способствует уменьшению «пролезания» напряжения гетеродина в антенную цепь.

Так как приемник может работать с различными типами антенн, то необходимо защитить входной контур от возможного разброса влияющих на настройку контура емкостей антенн и кабеля. Это достигается применением электростатического экрана, размещенного между антенной и сеточной катушками.

Усилитель ВЧ.

Повышение реальной чувствительности УКВ тракта приемников сдерживается главным образом большими собственными шумами первых каскадов. Применение специально разработанной для каскодной схемы лампы 6Н14П позволяет значительно снизить коэффициент шума усилителя ВЧ и добиться значительного превышения сигнала над уровнем помех.

Нагрузкой триода с заземленным катодом является входное сопротивление второго триода, включенного по схеме с заземленной сеткой. Это сопротивление для лампы 6Н14П составляет около 150 ом. Поэтому контур L3С1, оказывается сильно зашунтированным, и резонансные свойства его проявляются слабо. Однако этот контур все же дает некоторую дополнительную избирательность по зеркальному каналу (примерно 3—4 дБ).

Правый (по схеме) триод лампы 6Н14П обладает удовлетворительным коэффициентом усиления по напряжению, так как при наличии заземленной сетки получается значительное уменьшение паразитной обратной связи, через емкость анод — катод. Нагрузкой этого триода является контур с большим резонансным сопротивлением, благодаря чему коэффициент усиления каскада, практически определяющий усиление всего усилителя ВЧ, получается равным 35—40. Коэффициент связи анодной цепи с контуром подобран так, чтобы получить большую равномерность усиления по диапазону и добиться минимального паразитного напряжения гетеродина на аноде лампы усилителя ВЧ.

Напряжение смещения на сетку правого (по схеме) триода снимается с делителя R2, R4.

Анодное напряжение левого (по схеме) триода, то есть катодное напряжение правого триода, не превышает 90 В (допустимое напряжение катод — подогреватель).

Подбором сопротивлений R2 и R4 можно регулировать анодный ток через правый (по схеме) триод. При этом будет меняться анодный ток лампы, а анодное напряжение левого (по схеме) триода будет оставаться почти неизменным.

Левый (по схеме) триод поставлен в режим, при котором мощность, рассеиваемая на аноде, не превышает допустимую, даже при нулевом смещении. Напряжение смещения на сетке этого триода создается за счет сопротивления R1. Использование такого режима лампы способствует максимальному использованию ее крутизны характеристики.

Преобразователь частоты.

По сравнению с триодными преобразователями, которые применяются в настоящее время во всех УКВ блоках, пентодный обладает большим устойчивым усилением (вследствие малой проходной емкости) и большим внутренним сопротивлением, благодаря чему меньше сказывается шунтирующее действие лампы на контур в цепи управляющей сетки, что и повышает избирательность по зеркальному каналу.

Существенным обстоятельством, упрощающим регулировку преобразователя, является отсутствие второго моста нейтрализации по промежуточной частоте, необходимого для триодного преобразователя.

В преобразователе, выполненном на лампе 6Ф1П, можно получить крутизну преобразования Sпр=2 ма/в, то есть больше, чем на двойном триоде 6НЗП (Snp=l,5 ма/в). Необходимо отметить, что применение пентода в преобразователе с точки зрения увеличения шумов не опасно, так как перед ним имеется усилитель ВЧ на триодах, который и определяет коэффициент шума всего блока.

На частотах 60—80 мГц в настоящее время используется только схема односеточного преобразования. Для того чтобы предотвратить взаимное влияние колебательных контуров сигнала и гетеродина и обеспечить независимость их настроек, связь между ними делается слабой. С этой целью, а также для уменьшения просачивания паразитного напряжения гетеродина в усилитель ВЧ, в блоке применяется сбалансированный мост.

Слабая связь контура преобразователя с анодом усилителя ВЧ позволяет подобрать наивыгоднейшее напряжение сигнала на сетке преобразователя и предотвратить явление захватывания частоты гетеродина. В качестве анодной нагрузки преобразователя используется фильтр, настроенный на промежуточную частоту 8,4 мГц.

Для получения большей избирательности по соседнему каналу (при расстройке на ±250 кГц) фильтр составлен из трех контуров (L7C20, L8С21, L9С23). Два первых контура связаны индуктивно, второй и третий с помощью конденсатора.

Конструктивно два первых звена расположены на шасси УКВ блока под отдельным экраном. Третье звено находится на шасси усилителя ПЧ (то есть в приемнике). Второй и третий контуры соединены отрезком коаксиального кабеля, причем емкость кабеля входит в емкость связи. Непосредственно с третьего контура сигнал промежуточной частоты поступает на сетку лампы усилителя ПЧ.

Гетеродин

Гетеродин является очень важным элементом УКВ блока. От него зависят почти все параметры преобразователя. Основные требования, предъявляемые к гетеродину, это постоянство напряжения ВЧ в пределах диапазона (допустимая неравномерность не более 20—30%), высокая стабильность частоты и минимальное паразитное излучение.

Всем перечисленным требованиям удовлетворяет автогенератор с емкостной обратной связью (рис. 2, а), упрощенная схема которого изображена на рис. 2, б.
 

Контур гетеродина образован катушкой L6 и С14С16С13. Связь контура с лампой выбрана слабой. При этом амплитуда напряжения гетеродина на дросселе Др3 в пределах диапазона изменяется от 3,4 до 3,9 В при анодном напряжении 150 В, что вполне обеспечивает получение оптимальной крутизны преобразования.

Емкостная обратная связь оказывается очень удобной при налаживании гетеродина, так как ее легко можно изменять в широких пределах с помощью конденсаторов С14 и С18.

Напряжение гетеродина снимается с катода лампы, чем обеспечивается малое выходное сопротивление и снижается «пролезание» напряжения гетеродина во входной контур преобразователя.

Требование высокой стабильности сводится к предотвращению ухода частоты гетеродина от самопрогрева после включения приемника. Тщательным подбором конденсаторов с нужным температурным коэффициентом можно добиться получения максимального ухода частоты в течение часа после включения не больше, чем на ±20 кГц. В контуре применены конденсаторы КТК (голубого цвета) с ТКЕ — 50± 30-10~й пФ/град. При изменении питающих напряжений на 10% частота гетеродина после часового прогрева практически остается без изменения.

Ослабление паразитного излучения гетеродина

Напряжение гетеродина на сетке преобразователя определяется величиной 0,4—0,6 В, необходимой для получения оптимальной крутизны преобразования. Это напряжение подбирается изменением емкостей делителя при переменном напряжении на катоде лампы гетеродина 3—4 В.

При подаче анодного напряжения на контуре развивается большое напряжение и наиболее опасным местом в смысле излучения становится точка "а" (рис. 2, а). Располагая конструктивно точку "а" как можно дальше от контура преобразователя, можно добиться значительного снижения паразитного излучения. Снижение анодного напряжения до 80—100 В повышает устойчивость работы гетеродина и уменьшает ВЧ потенциал точки "а".

Значительно снизить напряжение гетеродина на входе УКВ блока помогают такие элементы, как развязывающие RC-фильтры с большими емкостями конденсаторов (до 6800 пФ).
 

Вопрос снижения паразитного излучения неразрывно связан с конструкцией УКВ блока. Исходя из этого, при конструировании блоков особое внимание следует обращать на размещение настраиваемых контуров и тщательность экранировки всего блока и в особенности входной цепи. Блок УКВ собран на стальном шасси с поддоном. Сверху на шасси расположены лампы и фильтр ПЧ, внутри смонтирован блок переменных индуктивностей и детали (рис. 3). Орган настройки состоит из трех катушек, расположенных соосно на дне шасси, их данные указаны в табл. 1. Механизм настройки состоит из стеклянного штока с латунными сердечниками, которые можно перемещать внутри катушек. Катушки намотаны на полистироловых каркасах, при соосном расположении катушек получается минимальная связь между ними, что в свою очередь способствует снижению излучения гетеродина. Сердечники имеют форму усеченного конуса и снабжены внутренней резьбой, которая позволяет перемещать их в небольших пределах вдоль штока. Этим перемещением осуществляется сопряжение настроек контуров гетеродина, входной цепи и усилителя ВЧ. Ход сердечников со штоком 12 мм. При таком перемещении получается плавная настройка без люфта; для уничтожения люфта применяется пружина.



Входная цепь с первой лампой усилителя ВЧ отделена от остальных узлов блока стальной перегородкой, которая проходит посредине ламповой панельки и разделяет ее пополам. Перегородка имеет два отверстия для прохождения штока и одного соединяющего проводника. Поддон крепится к шасси с помощью четырех винтов, что обеспечивает надежный электрический контакт.

Монтаж УКВ блока должен отвечать всем требованиям к монтажу УКВ аппаратуры, то есть выводы деталей должны быть сокращены до минимума, все соединения должны идти кратчайшими путями. Желательно все места заземления гетеродина свести в одну точку, используя луженую медную шинку толщиной 0,8—1 мм. Лампы обязательно надо закрывать экранами.

При использовании УКВ блока в приемнике блок питается от источника анодного напряжения (180 в), гетеродин питается от отдельного стабилизированного выпрямителя напряжением 150 В.

В заключение приводим некоторые технические данные описываемого УКВ блока:

1. Реальная чувствительность радиоприемника с таким УКВ блоком меняется по диапазону от 0,8 до 1,5 мкв/м.
2. Диапазон перекрываемых частот 64,5—73 мГц.
3. Ослабление сигнала ПЧ (8,4 мГц) более 60 дБ.
4. Ослабление, зеркального канала на частоте 73 мГц — 48 дБ

Автор:  И. Остроухов

Источник публикации: ж. Радио, 1959, №7, с. 27 -30
Категория: Статьи из литературы | Добавил: cner (24.07.2017)
Просмотров: 617 | Рейтинг: 0.0/0