Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

Сайт "Cner"

Четверг, 22.10.2020
Главная » Статьи » Сборник статей

Дополнительный УПЧИ с АРУ

Не секрет, что у некоторых радиолюбителей всё еще "пашут" ламповые телевизоры [1]. Но для их нормальной работы необходим не только периодический ремонт, но и модернизация. Одним из видов модернизации является введение селектора ДМВ, что увеличивает количество принимаемых программ, поскольку телевизионное вещание в диапазоне ДМВ в настоящее время распространено довольно широко. При этом уровни принимаемых сигналов ДМВ сильно различаются, и для первого каскада СК-ДМВ (обычно это однокаскадный УВЧ) применяется АРУ. Для перехода от отрицательных уровней напряжения АРУ (для ламп) к положительным (для транзисторов) применяется переходная схема, описанная в [2]. Однако работает она не очень хорошо.

Уровни сигналов в ДМВ диапазоне меньше за счет большего затухания в атмосфере, а также меньшего усиления каскадов схем. Одним словом, помимо усиления каскада, имеющегося в СК-МВ, при работе с СК-ДМВ в ПТК-11Д требуется дополнительное усиление. Обычно такой дополнительный каскад УПЧИ выполняют по схеме из [3] и включают его между выходом СК-ДМВ и входом СК-МВ или ПТК-11Д. Структурная схема такого тракта приема сигналов приведена на Рис.1.

Усиление тракта ПЧ при этом поднимается до уровня шумов, и в результате сигналы изображения в ДМВ-диапазоне сильно зашумлены. Наблюдать такое изображение не очень приятно и вредно для глаз. Система АРУ при этом справляется со своими обязанностями (яркость и контрастность изображения на экране достаточны).

Эксперименты показали, что основным источником шума в наиболее распространенном СК-Д-24 является второй каскад - совмещенный гетеродин-смеситель. Он выполнен на транзисторах ГТ346А. Уровень шума этого транзистора - 7 дБ на частоте 800 мГц. В результате вклад шумов УВЧ практически незаметен. Шумы второго каскада СК-Д-24 складываются с сигналом ПЧ, усиливаются и попадают на экран. Для слабых сигналов это нормально. А вот при приеме сильных сигналов система АРУ снижает усиление первого каскада УВЧ, и в результате уровень полезного сигнала на выходе СК-ДМВ снижается при постоянном уровне шумов, т.е. уменьшается отношение сигнал/шум. Эта смесь сигнала и шума усиливается в УПЧИ, и поэтому "зашумленность" изображения при сильных сигналах оказывается большей.

Существует возможность снизить зашумленность изображения, если внести изменения в структурную схему и изменить распределение коэффициентов усиления, как показано на Рис.2. Для этого нужно вместо сигнала АРУ на УВЧ СК-ДМВ подать напряжение постоянного уровня, соответствующее максимальному усилению, а регулируемым сделать дополнительный каскад УПЧИ. При этом все полезные сигналы максимально усиливаются, и выходное отношение сигнал/шум оказывается наиболее высоким. Качество изображения на экране становится намного лучше. Такой приемный тракт соответствует оптимальному по шумам, при условии, что максимальный вклад в общий уровень шумов дает совмещенный гетеродин-смеситель.

                                           

Две схемы регулируемых усилителей ПЧ изображения приведены на Рис.3. Они отличаются типом примененного транзистора и соответственно видом регулировочной характеристики. Транзистор ГТ328 (Рис.3а) специально предназначен для работы в схемах с АРУ. У него максимальное усиление имеет место при токе эмиттера при токе 4...5 мА, а при увеличении тока эмиттера до 10 мА происходит снижение усиления. Вот на этом спадающем участке и производится регулировка усиления с малыми нелинейными искажениями.

Аналогом этого транзистора является ГТ346, к тому же, его граничная частота в 2.5 раза выше. Эти транзисторы - не самые распространенные и не самые доступные, поэтому на Рис.3б приведена схема усилительного каскада на более распространенном и доступном транзисторе ГТ313. У него также есть спадающий участок характеристики, но он находится в области относительно больших токов. По этим причинам используется восходящая ветвь характеристики в области малых токов.

На входы АРУ обоих этих усилительных каскадов подается положительное напряжение, но для первой схемы максимум усиления имеет место при напряжении +9 В, и по мере его уменьшения усиление каскада также уменьшается. Во втором случае максимум усиления имеет место при 0 В и уменьшается по мере увеличения напряжения, т.е. регулировочные характеристики имеют взаимно-обратные направления.

                       

Монтажная схема для обоих усилителей приведена на Рис.4. На ней показан транзистор ГТ313. Для ГТ328, у которого другой корпус и другое расположение выводов, нужны небольшие изменения. По бокам к монтажной плате припаиваются боковые стенки из стеклотекстолита высотой 10 мм. Передняя и задняя стенки, как и верхняя и нижняя, выполняются из жести и припаиваются за отгибы к стеклотекстолиту. Ввод и вывод сигнала осуществляются при помощи коротких коаксиальных кабелей малого диаметра. К монтажной плате кабели крепятся хомутиками из жести. Один конец хомутика пропускается в щель в плате и на обратной стороне припаивается, а другой конец имеет отверстие под винт и через соответствующее отверстие в плате прижимается винтом с гайкой. Таким образом, в случае необходимости кабели легко отсоединить.

                     

Поскольку регулировочные характеристики этих усилительных каскадов различны, то и управляющие напряжения для них должны вырабатываться разными схемами. На Рис.5а приведена схема для транзистора ГТ328, а на Рис.5б - для транзистора ГТ313. Опорное напряжение получается на переменном резисторе RP1. С помощью резисторов R2 и R6 (Рис.5а) осуществляется суммирование токов, и получившееся напряжение усиливается усилителем постоянного тока на ОУ (коэффициент усиления равен 2). Конденсатор С1, включенный параллельно резистору R3, придает усилителю свойства фильтра НЧ первого порядка, с частотой среза 10 Гц. При регулировке АРУ с помощью RP1 на выходе DA1 устанавливается напряжение приблизительно 9 В, т.е. равное максимальному усилению каскада. Если увеличить сопротивление R2, то система АРУ телевизора будет вырабатывать большее отрицательное напряжение. Тогда УПЧ телевизора будет работать при меньшем коэффициенте усиления, а дополнительный каскад - при большем. Таким образом, можно регулировать распределение коэффициентов усиления между основным и дополнительным усилителями ПЧ.

Вторая схема (Рис.5б) вырабатывает напряжение АРУ для схемы на транзисторе ГТ313. DA1 в этой схеме также работает с коэффициентом усиления равным 2 и обеспечивает частоту среза 10 Гц, но дополнительно преобразует отрицательную полярность в положительную и суммирует напряжение АРУ с опорным уровнем, подаваемым с движка RP1  на неинвертирующий вход ОУ. При регулировке АРУ напряжение на выходе ОУ устанавливается на уровне 1...2 В. Нужно отметить, что транзистор ГТ313 обладает большим коэффициентом передачи тока на ПЧ и поэтому обеспечивает заведомо большее усиление сигнала, чем ГТ328.

Может так случиться, что в ламповом телевизоре на метровых волнах установлен и работает полупроводниковый селектор каналов, для которого необходимо управляющее напряжение АРУ, уменьшающееся от 9 В (как для ГТ328), а для работы в диапазоне ДМВ будет использован дополнительный усилитель на ГТ313, для которого необходимо управляющее напряжение, изменяющееся от 1...2 В до значения, соответствующего почти полному запиранию транзистора. Для этого необязательно использовать две схемы. Можно использовать одну с двумя переключающими группами контактов, которые обеспечат переключение режима работы. Такая схема приведена на Рис.6. Для переключения режимов работы лучше всего использовать реле. Можно разработать схему с электронной коммутацией режимов работы, примеры которой описаны в [4, 5].

Для работы в схемах АРУ можно использовать любой ОУ с полевыми транзисторами на входе, допускающий однополярное  питание напряжением 12 В. Для получения напряжения питания используется схема удвоения напряжения накала со стабилизатором напряжения К142ЕН8Б на выходе.

Практические испытания модернизированного подобным образом телевизора показали, что качество изображения значительно улучшается для всех принимаемых сигналов.

Подобным образом можно увеличивать чувствительность и в полупроводниковых телевизорах с полупроводниковыми селекторами каналов. При этом также удается снизить уровень зашумленности изображения и повысить чувствительность в диапазоне ДМВ.

Литература

1. А.Жердев. Диапазон ДМВ в ламповом телевизоре. - Радиолюбитель, 1999, №3, с. 3-4.
2. В.Никитин. Подключение дециметровых селекторов к телевизорам черно-белого изображения. - В помощь радиолюбителю. Сб., Вып. 95 - М.: ДОСААФ, 1986, с. 75-77.
3. С.Сотников. Модернизация узлов телевизоров. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989, с. 119-120.
4. Устройство инвертирования сигнала. - Радио, 1976, №9, с. 60.
5. А. Алексенко и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. - М.: Сов. радио, 1980, с. 193-194.

Автор: Е. Солодовников
Источник публикации: ж. Радиомир, 2004, №3, с. 29-31.

Примечание:   Журнальный вариант статьи можно скачать по адресу:  http://cner.ucoz.net/load/dopolnitelnyj_upchi_s_aru/1-1-0-12#

Категория: Сборник статей | Добавил: cner (25.04.2014)
Просмотров: 2541 | Рейтинг: 0.0/0