БИБЛИОТЕКА НА РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
АНАТОЛИЙ Г СОБОЛЕВСКИ
ЗАЩО СЕ ПОЯВИХА
ИЗКРИВЯВАНИЯ ?
Превела от руски език ЛИЛИЯ ТОДОРОВА ЛАЗАРОВА
ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО "ТЕХНИКА”
СОФИЯ, 1990
УДК 621.372.55
В книгата са разгледани причините за появяването на раз-
личии изкривявания в работата на съвременния транзисторен
суперхетеродинен радиоприемник: свистове, самопроизволно
изменение на настройката, лоша избирателност, малка чувстви-
телност, изкривено звучене на радиолредаването, а също и на-
чините за подобряване на качеството на работата му. Обърнато
е внимание на методите за настройка на различните стъпала на
радиоприемника.
Книгата е предназначена за широк кръг радиолюбители.
Анатолий Георгиевич Соболевский. Почему появились искажения?
Издание второе, переработанное и дополненное
©"Радио и связь”, 1985
(С^Лилия Тодорова Лазарева, превод, 1990 Г.
с/о Jusautur, Sofia
621.3
ПРЕДГОВОР
Много радиолюбители се стремят да създадат апаратура, която
по качествени показатели да не отстъпва на серийната, а в отделяй
случаи и да я превъзхожда. И като си избрал, както ти се струва,
оправдана и качествена схема на устройството, като го реализираш,
се убеждаваш, че то работа значително под възможностите си.
Същността на работата е в настройването, т.е. в това, дали пра-
вилно са спазени режимите на работа на усилвателните елементи,
например на транзцсторите, дали внимателно са настроени трептя-
щите кръгове, дали вярно са подбрани коефициентите на усилване
на отделяйте стъпала. Разбира се, съвършенството на електронната
схема на радиоприемника или усилвателя играе много важна роля,
но работата се определя преди всичко от качеството на настройва-
нето. И можете да бъдете уверени, че простият по принципната си
схема, но добре настроен радиоприемник ще работа много по-добре
от създадения по сложна и съвършена схема, но настроен небрежно
и неумело.
В тази книга е разгледано именно настройването на радиопри-
емника. Но трябва особено да се подчертае, че по същество е невъ-
зможно съвременен транзисторен радиоприемник да се настрои, без
да се използуват измервателни уреди. Всъщност как да се опреде-
ли режимът на работа на транзистора, настройката на трептящите
кръгове, да се провери чувствителността на радиоприемника? Само
с помощта на измервания на напреженията и токовете, на наблю-
дения на формата на трептенията, на измервания на честотите им.
А за тази цел е необходимо умение да се използва измервателната
апаратура, познаване на правилата за включването й към анализи-
раното електронно устройство За всичко това също е разказано в
книгата.
Накрая необходима е представа за параметрите на радиопри-
емника като цяло. Необходима е, за да се оцени работата на вече
готовил и настроен радиоприемник. Всъщност понятието "добре
работещ радиоприемник” не говори много. Трябва да се сравнят
параметрите на работата му с еталонните, т.е. с определените от
стандартите. Затова е необходимо да се измерят чувствителността и
избирателността му, внасяните изкривявания. И тогава вие ще опре-
делите класа на вашия радиоприемник и количествено ще оцените
3
качество™ на работата му. А значи и "класа” на вашата работа, на
вашите знания и умения.
И така, книгата е за това, как сглобеното електронно устройство
да се превърне в добре работещ суперхетеродинен радиоприемник.
Повярвайте, това е един от най-увлекателните моменти в творче-
ство™ на радиолюбителя.
Авторът
ИЗКРИВЯВАНИЯ В ЗВУКОЧЕСТОТНИТЕ УСИЛВАТЕЛИ
ЗА СВОЙСТВАТА НА ТРАНЗИСТОРИТЕ
Съвременните електронни усилвателни устройства се констру-
ират с транзистори и интегрални схемй. Аналоговата интеграл-
на схема представлява миниатюрно усилвателно стъпало или дори
усилвател, изработен от кристал с размер няколко квадратни мили-
метра. Интегралната схема се състои от десетки и стотици транзи-
сторы, резисторы и кондензатори. Разнообразие™ на интегралните
схеми е твърде голямо: звукочестотни, нискочестотни и междин-
ночестотни усилватели за радиоприемници и телевизоры, различны
стъпала йа честотни преобразуватели, специални усилватели (дифе-
ренцыални, операционни и др.). Степента на интегриране все повече
нараства - в една интегрална схема могат да се поберат все повече
стъпала на радиоприемник и даже на телевизор. Но засега осно-
ва на разпространените радиолюбителски конструкции си остават
транзисторите, често съчетани с интегрални схеми.
Ако за нормална работа на интегралната схема е необходимо са-
мо да й се осигури определено захранващо напрежение (в момента
не става дума за включване на външни допълнителни елементи и за
подбиране на параметрите на външните коригиращи вериги), тран-
зисторът изисква правилен избор на режима на работа. От това
зависят много параметры на устройството и възникващите при то-
ва изкривявания на усилваните сигналы. Това особено се отнася за
работата на мощните транзистори.
Понастоящем в електронната апаратура се използуват обикнове-
ни (биполярни) и полеви (униполярни) транзистори. Биполярните
имат два PN прехода. Те могат да се включват по схема с обща база
(ОБ), с общ емитер (ОЕ) или общ ко лектор (ОК) (фиг. 1).
В схемата за включване с ОБ (фиг. 1а) входен електрод е еми-
терът, а изходен - колекторът. Входного съпротивление на тран-
зистора е неголямо (десетки омове), тъй като емитерният преход е
включен в права посока, а изходното - голямо, защото колектор-
ният преход е поляризиран в обратна посока. Такова съчетание на
входного и изходното. съпротивление е неудобно за конструиране на
многостъпални усилватели - трудно се съгласува голямото изходно
съпротивление на предното стъпало с малкото входно съпротивле-
ние на следващото.
5
Фиг. 1. Принципни с хеми на включване на транзисторите
Д - с обща база; б - с общ емитер; в - с общ колактор (емитерев повторится)
Емитер База Колектор
Фиг. 2. Структурна схема на транзистор тип PNP
От фиг. 2 се вижда, че входен е емитерният ток Те*- Част от
него се отклонява в базата, образувайки базовия ток 1б , а другата -
колекторния ток I&. По този начин полезният управляем колекто-
рен ток, протичащ през товара, представлява само част от входния
емитерен ток: /к = Те — /б, т.е. коефициентът на предаване по
ток /i21E < 1- При това кол кото стойността на /i2ie е по-близо до
единица, толкова е по-високо качеството на транзистора. При висо-
кокачествените транзистори /i2ie = 0,95 — 0,99.
* Бел. на прев. В книгата са използувани българските означения на електро-
дг.те на транзистора и на индексните величини с изключение на общоприетите
min и max.
6
Трябва да се отбележи, че не целият колекторен ток /к е упра-
вляем. Ако се прекъсне веригата на емитера, колекторният ток няма
да изчезне, а само значително ще се намали и освен това ще измени
посоката си. Такъв ток се нарича обратен колекторен ток /кбо- Той
почти не зависи от напрежението на колекторния преход (7КБ, но
зависи от температурата на прехода. Колкото е по-малък колектор-
ният ток /кбо, толкова качеството на транзистора е по-високо.
Ако транзисторът се включи по схема с ОЕ (фиг. 16), неговият ко-
ефициент на предаване по ток е равен на отношението на нарастъка
Д7к на изходния колекторен ток към предизвикалия го нарастък
Д/б на базовия ток. Следователно Д/к/А/б = Л21Е е от порядъка
на десетици и даже стотици единици.
При включване на транзистора по схема с ОЕ значително се уве-
личава (до стотици и хиляди омове) и входного съпротивление на
стъпалото, тъй като входен е незначителният базов ток. Голямо-
то входно съпротивление е удобно за съгласуване на транзистора с
предното стъпало, тъй като в този случай транзисторът по-малко го
шунтира. Затова включването на транзистора по схема с ОЕ е осно-
вна схема на използуване на транзистор в усилвателните стъпала.
Схемата на включване с ОБ се използува най-често в стъпала с два
транзистора.
При включване на транзистора по схема с ОК (фиг. 1в) входен е
базовият ток, затова транзисторът има твърде голямо входно съпро-
тивление. Изходното съпротивление на такова стъпало е малко, тъй
като товарът е включен в емитерната верига, а преходът е включен
в права посока. Такава схема на включване се нарича емитерен пов-
торится. Негово предимство е, че токът в емитерния товар по фаза
и полярност съвпада с входния базов ток. А по отношение на кое-
фициента на предаване по ток схемата с ОК не отстъпва на схемата
с ОЕ: Д Те/А Тб = 1 4- ^21Е*
Статичният коефициент на предаване по ток Л21Ехарактеризира ра-
ботата на транзистора при постоянен ток. При работа на транзи-
стора в режим на усилване на променливи електрически сигнали за
неговата усилвателна способност при схема с ОЕ се съди по коефи-
циента /i2ie, който също представлява отношението на изменението
на изходния ток към предизвикалото го изменение на входния ток
и се нарича коефициент на предаване по ток в режим на слаби сигнали.
Коефициентите на предаване по ток зависят от токовете и на-
преженията на електродите на транзисторите. Обикновено коефи-
циентът на предаване по ток става максимален при някакъв среден
емитерен ток; именно тази стойност на тока се посочва в справочни-
ците като препоръчвана за измерване на коефициента на предаване
по ток. Зависимостта на този коефициент от колекторното напре-
7
жение става забележима само при твърде малки или твърде голе-
ми колекторни напрежения, но в такива режими транзистори не се
използуват, особено при максимални колекторни напрежения, тъй
като е голяма опасността от пробив на прехода.
КАК СЕ ИЗБИРА ПОЛОЖЕНИЕТО НА РАБОТНАТА ТОЧКА
Зависимостта на тока на входния електрод от приложеното на
него напрежение при постоянно напрежение на изходния електрод
се нарича входна статична характеристика (фиг. 3). С други думи, за
транзистора, включен по схема с ОЕ, входната статична характери-
стика представлява зависимостта на базовия ток от напрежението
на базата при неизменно напрежение на колектора. Ако напреже-
нието на колектора се изменя, характеристиката също се изменя.
Обикновено се снема не една, а семейство входни характеристики за
различии напрежения Uke-
Изходна статична характеристика (фиг. 4) се нарича зависимостта
на тока на изходния електрод на транзистора от напрежението на
този електрод при неизменен ток на входния електрод. При включ-
ване на транзистора по схема с ОЕ тя представлява зависимост на
тока /к от напрежението Uke при неизменен базов ток 1б. Ста-
тичните характеристики предполагат, че в колекторната верига на
транзистора не е включен товар. Ако такъв товар се включи, ко-
лекторният ток се изменя не само под действието на изменението на
Фиг. 4. Изходна характеристика на транзисто-
стика на транзистора
ра
Фиг. 3. Входна характери-
8
базовия ток или базовото напрежение, но и под действието на изме-
нение™ на напрежението на самия колектор. Последното изменение
става, защото при изменението на колекторния ток, про гичащ през
товарния резистор Як, се получава изменение на пада на напреже-
ние върху този резистор. А това значи, че в процеса на усилване
на променливия сигнал на колектора на транзистора напрежение-
то се изменя непрекъснато и транзисторът като че ли непрекъснато
преминава от една изходна статична характеристика на друга.
Да построим върху изходната статична характеристика линия,
която ще характеризира колекторния ток в зависимост от изменя-
щото се колекторно напрежение. Такава линия се нарича товарна
(динамична) изходна или работна характеристика на транзистора. За
построяването й предполагаме в начал это, че транзисторът е запу-
шен и колекторният ток е равен на нула: 1к = 0. В този случай
колекторното напрежение е равно на ш прежението Е*к на захранва-
щия източник, тъй като върху товара Як няма пад на напрежение.
Върху оста на напреженията (7ке на семейството статични изходни
характеристики ще намерим точка, със тветствуваща на £/ке = #к-
Тази точка на нулевия ток ще означим с М. Сега ще намерим вто-
рата крайна точка на динамичната характеристика, като предпо-
ложим, че колекторното напрежение на транзистора С/ке = 0, т.е.
транзисторът е свързан накъсо. В този случай колекторният ток
/к = Ек/Як- В действителност този ток не може да бъде такъв,
тъй като при нулево колекторно напрежение транзисторът въобще
не работа. Ще отбележим, че теоретичният максимален ток върху
оста на токовете на семейството статични колекторни характери-
стики съответствува на точката N По този начин получихме двете
крайни точки на динамичната изходна характеристика.Останалите
точки лежат върху съединяващата ги права. Тъй като уравнени-
ето t/к = Ек — 1кЯк е уравнение на права линия, през точките М
и N ще прекараме права, която всъщност е изходната динамична
характеристика. Ако се измени товарного съпротивление RKi на-
пример то да бъде увеличено до Як , токът 1к = Ек/Як ще стане
по-малък от 1к = Ек/Як и точката N ще се снижи, а динамичната
характеристика ще се наклони надолу, след като се завърти около
точка М. При Як = оо колекторният ток престава да тече. Обратно,
ако се намали Як, колекторният ток ще се увеличи и динамична-
та характеристика ще се повдигне. По-нататък се намират точките
на пресичане на изходната динамична характеристика със стати-
чните характеристики при различии базови токове. След това се
определят съответните колекторни напрежения 17ке на тези точки
и се построяват по характеристиката /б(^ке) точките на динами-
чната входна характеристика (вж. фиг. 3). Както се вижда от фиг.
9
3, входната динамична характеристика е нелинейна (въпрекц че е
получена с помощта на линейната изходна характеристика). Сле-
дователи© във входната верига на усилвателя възникват нелинейни
изкривявания, т.е. ако синусоидалното напрежение СТбе във входна-
та верига е достатъчно голямо, токът 1б ще бъде нелинеен.
Обикновено в справочниците не се дава семейството входни ста-
тични характеристики за схемите с ОЕ и с ОБ. Това се обяснява
с обстоятелството, че колекторното напрежение слабо влияе върху
входния ток, затова обикновено се дават само две входни статични
характеристики: за 17ке = 0 и 5V. Ако не се изисква особена точност,
може да се приеме, че входната динамична характеристика съвпада
по форма с входната статична характеристика при С7ке = 5V При
това в действителност изкривяванията в стъпалото ще бъдат по-мал-
ки, тъй като нелинейността на входната динамична характеристика
е по-малка от нелинейността на входните статични характеристики.
Ако сега се подаде на базата на транзистора променливо напре-
жение, работната точка Т непрекъснато ще се премества по дина-
ми чната характеристика в съответствие с моментните стойности на
входното напрежение. Ако положението на работната точка, захран-
ващото напрежение и самият транзистор са избрани неправилно, мо-
гат да се появят значителни изкривявания.
На фиг. 5 е показана принципната схема на най-простото усил-
вателно стъпало при включване на транзистора по схема с ОЕ. Стъ-
палото съдържа два захранващи източника: Ек - за колекторно на-
прежение, и Еб - преднапрежение на базата. В реалното усилвателно
стъпало преднапрежението се получава от източника на колекторно-
то напрежение. Ще направим две допускания. Първото: товарът
на стъпалото е еднакъв за постоянния и променливия ток. Такова
Фиг 5. Схема на усилвателно транзисторно
стъпало
10
допускане е правилно само в този случай, когато изходното напре-
жение на стъпалото се подава на устройство с твърде голямо входно
съпротивление. В нашата схема функцията на такова съпротивление
изпълнява съпротивлението на резистора Rn на преходната верига,
т.е. първото допускане е правилно, ако Rn >> Rr. Обаче в реални
условия функцията на резистора Rn изпълнява малкото входно съ-
противление на следващото стъпало, затова товарът на транзистора
за постоянния ток не е равен на товара за промен Ливия ток. Второто
допускане: ще смятаме, че вътрешното съпротивление на източника
на сигнал е еднакво за постоянния и за променливия ток (въпреки
че в действителност това не е така).
Работата на усилвателното стъпало зависи от изходния режим,
т.е. от положението на работната точка върху характеристиките
при липса на сигнал (режим на постоянен ток) и от амплитудата на
входния сигнал. Както се вижда от характеристиките на фиг. 3 и 4,
изходният режим на постоянен ток, т.е. изходното положение на ра-
ботната точка Т върху характеристиките зависи от напрежението
на източника за преднапрежение Еб, тъй като именно това напре-
жение определя (при отсъствие на входен сигнал) базовия ток /б, а
следователи© колекторния ток /к и напрежението С/ке- По такъв
начин, изменяйки преднапрежението на базата Еб, може да се уста-
нови необходимото изходно положение на работната точка Т върху
изходната характеристика на транзистора. Какво би трябвало да
бъде това положение?
Ако неправилно се избере работната точка Т (фиг. 6), транзисто-
рът в процеса на усилването периодично ще се намира в режим на
насищане (когато колекторният ток е максимален и не се увеличава
независимо от продължаващото увеличаване на амплитудата на вхо-
дния сигнал) или в режим на отсечка (когато колекторният ток е ми-
нимален поради запушване на транзистора). В двата случая усилва-
нето на сигнала ще става със значителни нелинейни изкривявания,
т.е. формата на изходния ток на усилвателното стъпало няма да съ-
ответствува на формата на входния усилван сигнал. Затова положе-
нието на точката Т върху изходната характеристика трябва да от-
говаря на условията: |С/Кет | > UKm + £/кеш„, ; I^ket | + UKm < ^кеш.х •
По този начин, след като се изясни от посочените съотношения
изходното положение на точката Т върху изходната динамична ха-
рактеристика, се определя съответствуващият на това положение
изходен базов ток /Бт (вж- фиг. 4 - за нашия случай /Бт =0,6 mA).
След това, като се намери върху входната динамична характери-
стика точката, съответствуваща на /бт, се определя необходимото
за създаването на този ток преднапрежение на базата £7Бе (според
1 1
Фиг 6. Графика на работата на усилвателно транзисторно стъпало
фиг. 3 за тока /бт = 0, 6 mA е необходимо преднапрежение на базата
= 0,37 V). Обаче трябва да се вземат под внимание и мощностни-
те възможности на транзистора - произведението на напрежението
[Ткет , съответствуващо на точката Т, и колекторния ток /кт пред-
ставлява мощността разсейвана в транзистора в състояние на
покой. Тя не трябва да превишава допустимата за дадения тран-
зистор мощност /кюах. В противен случай той ще се прегрее и ще
излезе от строя. Затова условието за избор на транзистора по мо-
щност е |1/кет|Лст < ркп.^-
КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВА РЕЖИМЪТ НА УСИЛВАНЕ
Усилвателното стъпало, чиято схема е показана на фиг. 5, а ха-
рактеристиките му - на фиг. 6, работа в т.нар. режим А. При този
12
режим токовете протичат през транзистора непрекъснато през це-
лия период на полезния сигнал (фиг. 7). При това колекторният
ток, даже ако отсъствува сигнал, не изчезва, а е равен на тока на по-
кой /кт• През време на действието на входния сигнал колекторният
(изходният) ток се изменя около стойността /кт* В режим А токът
/кт, за да се избягнат отсечка и поява на значителни изкривявания,
трябва да бъде по-голям от амплитудата на променливата съставка
/кт. Затова дори в най-изгоден режим КПД на стъпалото може да
достигне само 45%, но в този случай усилването става с големи нели-
нейни изкривявания, тъй като се използуват нелинейните участъци
на характеристиките. Останалите 55% от енергията на захранва-
щия източник се изразходват за нагряване на транзисторите.
Обаче, ако усилвателят се построй по двутактна схема (фиг. 8),
транзисторите ще работят в значително по-икономичния режим В.
Двутактният усилвател представлява съвкупност от два еднотактни,
работещи с общ товар. Всеки от усилвателите се нарича рамо, при
което двете рамена трябва да бъдат симетрични. За осигуряване на
симетрия те трябва да имат транзистори с еднакви параметри и симе-
трични режими по постоянен ток. Такива режими се ор^ществяват
ако първичната намотка на изходния трансформатор Т се направи
от две еднакви части и техните входни напрежения и ивх2 са
симетрични, т.е. еднакви по стойност,но противоположни по фаза.
Ако условията на пълната симетрия на рамената са спазени, състав-
ките на токовете на аналогичните електроди на двата транзистора
са равни. Обаче на практика не е възможно да се постигне идеална
симетрия. Затова се смята, че симетрията е добра, ако постоянните
съставки на колекторнйте токове на транзисторите се различават с
не повече от 10 - 15%. Но засега ще приемем, че симетрията е пълна
Фиг. 7. Форма на колекторния ток при работа на еднотактно усилвателно
стъпало в режим А
13
a
Фиг. 8. Принцип на схема на двутактно трансформаторно изходно
стъпало (а) и форма на тока на едно от рамената (б)
Фиг. 9. Работа на двутактното стъпало
а - в режим В\ 6 - в режим АВ
и можем да се ограничим с разглеждането на коя да е половина на
схемата.
Ако при работа на усилвателя в режим А токовете в колектор-
ните вериги на транзисторите протичат непрекъснато, в режим В
всяко рамо на двутактния усилвател работа с отсечка на изходния
ток. В режим В преднапрежението на базата на транзисторите се
избира такова, че ъгълът на отсечката на изходния ток 0 да се по-
лучи равен на я/2 (ъгълът на отсечката 0 е равен на изразената в
14
градуси половина на продължителността на протичането на тока
през транзистора). Тогава при синусоидален входен сигнал транзи-
сторът на едното рамо през половината от периода на изменяне на
сигнала ще бъде запушен и усилване на входния сигнал ще има само
през другата половина на периода (вж. фиг. 86).
Транзисторите на двете рамена на стъпалото работят, като се
редуват: единият транзистор пропуска ток, другият е запушен, а в
следващия полупериод обратного. По такъв начин в режим В по-
стоянната съставка на колекторния ток е равна приблизително на
една трета от амплитудата на изходния ток 1кт. Първият хармоник
на изходния ток на стъпалото е пропорционален на амплитудата на
изменението на колекторния ток 1кт на всеки транзистор и неговата
амплитуда е 1мзхт = 0,5/кт. Тя е 1,5 пъти по-голяма от постоян-
ната съставка. Това е причината за големия КПД на стъпалото в
режим В. При максимална мощност КПД достига 78,5% (теорети-
чно). Обаче в работата на транзисторите се използуват началните
и най-нелинейни участъци на входните характеристики, затова не-
линейните изкривявания в този режим са сравнително големи (фиг.
9а). Когато входен сигнал липсва, през колекторите на транзисто-
рите изобщо не трябва да протича ток (тъй като транзисторите са
запушени от преднапрежението). В действителност през колектора
на всеки транзистор протича малък ток, равен на обратния колек-
торен ток /кв о-
Еднотактното стъпало може да работи само в режим А, а дву-
тактното в режим Лив други режими. В режим Л то работи сра-
внително рядко: само в случайте, когато е желателно да се полу-
чат възможно минимални нелинейни изкривявания на усилвания
сигнал. Мощността, получавана от всеки транзистор, и КПД нямат
съществено значение. Междинен спрямо описаните режими А и В
е режимът АВ. За да работи стъпалото в този режим, трябва да се
избере преднапрежение, при което ъгълът на отсечката е 0К « 120°
Разбира се, КПД на стъпалото в режим АВ е по-малък, откол-
кото в режим В, тъй като постоянната съставка на изходния ток е
/к = 0,4/кт 4- /кт- Затова КПД на стъпалото не превишава 60%, но
пък нелинейните изкривявания са по-малки, отколкото в режим В,
тъй като началните и нелинейните участъци на входните характе-
ристики на транзисторите не изкривяват формата на изходния си-
гнал. На практика токът /кт се избира такъв, че характеристиките
на двете рамена на схемата да се допълват една друга, образувайки
обща права линия (фиг. 96).
Ако преднапрежението е твърде малко, стъпалото ще премине в
режим С. В този режим транзисторът има голям КПД, тъй като по-
стоянната съставка 7к е твърде малка в сравнение с /кт, а ъгълът на
15
отсечката е 6К < 90°. Амплитудите на висшите хармоници (особен©
на втория и третия) обаче са близки до амплитудата i а първия и
формата на изходния сигнал се оказва изкривена. Затова режимът
С е напълно непригоден за усилване. Ако стъпалото случайно се е
оказало в този режим, необходимо е да се увеличи преднапрежени-
ето и да се постави стъпалото в режим АВ или В. По такъв начин
за работа в режим В или АВ преднапрежението трябва да се избере
така, че в изходно състояние транзисторите да бъдат запушени, а
при поява даже на много слаб сигнал единият от тях (кой - това
зависи от полярността на полупериода на входния сигнал) веднага
да се отпушва.
Всичко казано за избора на положението на работната точка Т
върху характеристиките, за преднапрежението, нелинейните изкри-
вявания и т.н. с пълна сила се отнася за работата на мощните тран-
зистори, при конто размахът на входния и изходния сигнал заема
голяма част от входната и изходната характеристика. При работа-
та на транзисторите с входен сигнал с неголям размах положението
на работната точка върху характеристиката почти не се изменя и
нелинейни изкривявания не възникват. Обаче и за такива транзи-
стори е важен правилният избор на преднапрежението, тъй като
от положението на работната точка върху характеристиката мно-
го зависят такива параметри на транзистора като коефициентът на
предаване по ток /i2ie и граничната честота определяща рабо-
тата на транзистора при високи честоти. Обикновено трябва да се
ориентираме към режим, препоръчан в справочниците: Uke = 5V,
/к = 1 mA Но по принцип този режим не е задължителен, само не
трябва да се поставя транзисторът в крайни режими, когато възник-
ват нелинейни изкривявания, свързани с работата му в нелинейните
участъци на характеристиките (особено при колекторни токове, не
по-слаби от 0,5 - 0,6 тА).Освен това при работа в максимален режим
(когато колекторното напрежение и колекторният ток са максимал-
ни) съществено се намалява надеждността на транзистора.
ТЕМПЕРАТУРИЛ НЕСТАБИЛНОСТ
И така убедихме се в необходимостта от достатъчно обоснован
избор на положението на работната точка на маломощните и особе-
но на мощните транзистори. Но ако не се вземат специални мерки,
положението на тази точка върху характеристиката самопроизвол-
но ще се измени при работата на транзистора в резултат на измене-
нието на температурата на околната среда и нагряването на самия
транзистор от преминаващите през него токове.
16
Във веригата на колектора протича обратният ток /кбо, който
зависи от температурата: при повишаване на температурата с всеки
10° токът /кбо на германиевия транзистор се удвоява, а при сили-
циевите /кбо се изменя 2,5 пъти (наистина по стойност този ток е
значително по-малък, отколкото при германиевия транзистор, зато-
ва силициевите са по-температуроустойчиви). Сам по себе си токът
/кбо с незначителен. При маломощните транзисторы той е от по-
рядъка на микроампери, но от него зависи колекторният ток: /к =
= /кбо(^21Е + 1)- Например, ако токът /кбо при 20°С е 5 дА, то при
40° С, а това е обикновената температура в работещия транзистор,
той нараства до 20 дА. И въпреки че увеличението на тока с 15 дА
е твърде малко, колекторният ток ще се измени (при Л21е = 25) с
Д/к = Д/кбо(^21е + 1) = 15(25 -I- 1) = 390 дА, т.е. почти с 0,4 mA,
а това вече е забележимо, тъй като работният колекторен ток е 1
mA. Увеличаването на колекторния ток довежда до намаляване на
базовия ток, тъй като базовият ток /б е равен на разликата между
емитерния и колекторния ток. Изменението на базовия ток довежда
до изменение на базового напрежение, а даже незначително измене-
ние на напрежението между базата и емитера довежда до значител-
ни изменения на токовете на транзистора. Оттук може да се разбере
зависимостта на режима на работа на транзистора от температур-
ного изменение на обратния колекторен ток /кбо-За намаляване на
тази зависимост е необходимо да се намали влиянието на изменение-
то на базовия ток върху стойността на базового напрежение. Ако се
увеличи токът на делителя /д във веригата на базата (фиг. 10), ще се
намали зависимостта на напреженията Ui и U2 от базовия ток /б-Но
затова ще се наложи да се намали съпротивлението на резисторите
R1 и Я2, коего ще доведе до увеличаване на консумацията на енергия
Фиг. 10. Токове и напрежения в транзисторного усилвателно стъпало
. Зато сс появиха
17
от захранващия източник и до намаляване на входното сопротивле-
ние на стъпалото, тъй като тези резистори шунтират веригата на
базата на транзистора. Затова на практика токът на делителя /д за
маломощните стъпала се избира от условието /д > (5...10){fe, а за
мощните стъпала - /д > (1...5)7б« За да не се влощи КПД на стъ-
палото, токът /д се избира не по-силен от 10 - 15% от колекторния
ток.
По-ефективен метод за борба с температурната нестабилност на
транзисторного стъпало е включването на резистора Re в емитер-
ната верига. При изменяне на токовете 1К и Тб се изменя и емитер-
ният ток 1е- При увеличаване на тока 1е се увеличава и падът на
напрежение IeRe върху резистора Re, вследствие на коего напре-
жението между базата и емитера на транзистора U^e = —ТдТВг + Ue
става по-малко отрицателно, което пречи на по-нататъшното увели-
чаване на тока 1е- По такъв начин във веригата ReCe се създава
напрежение само от постоянната съставка на емитерния ток 1е, ко-
ято зависи от температурата на транзистора. С повишаването на
температурата емитерният ток нараства. В резултат се увеличава
напрежението във веригата ReCe- Но това довежда до намаляване
на напрежението между базата и емитера на транзистора, което за-
държа нарастването на емитерния ток. В това се състои методът
на температурната стабилизация на режима на работа на стъпало-
то чрез отрицателна обратна връзка по постоянен ток. Колкото е
по-ниска долната гранична честота на стъпалото, толкова по-голям
трябва да бъде капацитетът на кондензатора Се- На практика в зву-
ке чес тотния усилвател той трябва да бъде не по-малко от 500 - 1000
/zF в маломощните предусилвателни стъпала и 1500 - 2000 /zF в край-
ните транформаторни мощни стъпала.
От фиг. 10 следва, че колкото е по-голямо съпротивлението на ре-
зистора Re, толкова е по-ефективна отрицателната обратна връзка
и толкова е по-добра температурната стабилизация. Обаче увелича-
ването на съпротивлението на резистора Re изисква увеличаване на
захранващото напрежение Е& Уке = —+ Jk-Rk + ТеТ?е. Падът
на напрежение върху резистора Re не трябва да превишава стой-
ността Ue = (0,1 -- - 0,2)Ек- Тогава Re = (0,1... 0, 2)Ек/1е- От това
условие се избира съпротивлението на резистора Re-
Съпротивленията на резисторите на делителя на базовата вери-
га (като се отчитат разгледаните условия) може да се изчислят по
формулите
^2 — (Те-Re + \U^e |)/Тд;
Я1 = (^к-/дЯ2)/(/д + /б)4
18
Фиг. И. Схема на стъпало с фиксиран базов ток (а) и схема на усилвателно
стъпало с отрицателна обратна връзка по колекторно напрежение (б)
Използуват се и други схеми за температурна стабилизация на
режима на работа (фиг. 11). Те осигуряват по-малка стабилизация
от схемата на фиг. 10, но са по-икономични по-отношение на захран-
ващия източник (тъй като през резистора 721 Протича само малък
базов ток). Освен това те по-малко шунтират входното съпроти-
вление на транзистора, а значи входното съпротивление на такива
стъпала е по-голямо отколкото на стъпалото, работещо по схемата
на фиг. 10. Накрая за тях се изискват по-малко елементи, което
също е немаловажно.
Съпротивлението на резистора 721 в схемата на фиг. 11а може да
се изчисли по формулата 72i « Ek/I^ а на фиг. 116 - по формулата
721 » ^ке/7б-
МАЛКО ЗА ПОЛЕВИТЕ ТРАНЗИСТОРИ
Полевите (униполярните) транзистори имат редица предимства
пред биполярните, главного от конто е голямото съпротивление на
входната верига. Управлението на тока в такива транзистори се
осъществява чрез изменяне на напречното сечение на проводящия
канал (затова ги наричат и канални транзистори), което става под въз-
действието на разликата в потенциалите между гейта и сорса (фиг.
12). По конструкция полевите транзистори биват с PN преход, а
също със структура метал-окис-полупроводник (MOS-транзистори)
с вграден или индуциран канал. В транзисторите с PN преход и Р
канал на дрейна трябва да се подава отрицателно спрямо сорса на-
прежение, а на гейта - положително. Увеличаването на положител-
ното напрежение на гейта довежда до намаляване на дрейновия ток.
При транзисторите с PN преход и N канал напрежението на дрейна
е положително спрямо сорса, а на гейта е отрицателно. Максима-
лен дрейнов ток се получава при нулево преднапрежение на гейта,
19
Фиг. 12. Принципна схема на стъпало
с полеви транзистор
а при увеличаване на прилаганото на гейта напрежение (по посока
на запушването) дрейновият ток намалява. Когато се измени поляр-
ността на напрежението на гейта, се появява гейтов ток и входного
съпротивление на стъпалото рязко намалява. При MOS-транзисто-
рите на гейта може да се при л ага напрежение с различна полярност
и входного им съпротивление да си остава голямо. В приборите с
индуциран канал гейтовият ток нараства, ако на гейта е приложе-
но напрежение по посока на възникването на проводящия канал, а
когато те са с вграден канал* при одна полярност на напрежението
на гейта дрейновият ток нарАства, а при друга намалява.
Трябва да се отбележи, че режимът на работа на полевите транзи-
стори значително по-малко зависи от изменението на температурата.
Затова в случайте, когато към стабилността на работата на усилва-
телното стъпало не се проявяват особено строги изисквания, може
да се използува схема с автоматично преднапрежение на гейта. Ако
в схемата (фиг. 12) се изключи резисторът R1, автоматичного пред-
напрежение на гейта ще се определя от съпротивлението на резисто-
ра R3. При наличието на резистора R1 се използува комбинираният
начин за подаване на преднапрежение: фиксирано преднапрежение
посредством делителя Rl, R2 плюс автоматично преднапрежение,
получено посредством веригата RSC2. Съпротивленията на резисто-
рите R1 и R2 могат да достигат стотици килобмове.
КАК ДА СЕ ИЗЛИТА И НАСТРОИ ИЗХОДНОТО СТЪПАЛО
И така, ако в поправения или настройван усилвател са се поя-
вили изкривявания, преди вс и ч ко трябва да се измерят режимите
на работа на транзисторите по постоянен ток и едва след това да се
търсят други неизправности.
Усилвателното стъпало може да се провери най-бързо с помощта
на електроннолъчев осцилоскоп със звукочестотен генератор. Геас-
раторът се свързва с входа, осцилоскопът - с изхода на усилвателя и
по формата и амплитудата на трептенията на екрана на осцилоскопа
се съди за работоспособността на стъпалото.
20
Всяко електронно устройство се настройва по-удобно по стъпала
или по отдел ни блокове. За целта е необходимо настройваното стъ-
пало да се изолира и по този начин да се изключи влиянието на вери-
ги от други, възможно неизправни стъпала върху него. Към входа
му трябва да се включи сигнален генератор, чието изходно съпро-
тивление е равно на изходното съпротивление на предното стъпало,
а към изхода - индикатор на изходния сигнал с входно съпроти-
вление, равно на входното съпротивление на следващото стъпало.
Става дума за съпротивления по променлив ток, зависещи от много
фактори: честотата и амплитудата на сигнала, входните и изходни-
те проводимости на транзисторите, наличието на вериги за обратна
връзка и пр., затова е по-просто те да се измерват, а не да се опреде-
лят чрез изчисляване.
За целта се измерва напрежението U на изхода на изследваното
стъпало при изключен вход на следващото. След това вместо товара
към изхода на стъпалото се включва резистор с такова съпротивле-
ние Я, че показанието на волтметъра на изхода на стъпалото да е
равно на 17/2. Тогава изходното съпротивление на стъпалото е равно
на R. При подобии измервания на входа на проверяваното стъпало
се подава синусоидален сигнал с работната честота и амплитуда,
осигуряваща на изхода на стъпалото неизкривен сигнал.
Обикновено проверката и настройката започват от изходния блок
или звукочестотния усилвател (ЗЧУ). Да разгледаме най-напред
трансформаторного изходно стъпало (фиг. 13). В ЗЧУ са реализи-
Фиг. 13. Принципна схема на мощно двутактно из-
ходно стъпало
21
рани два типа обратна връзка: последователна по ток посредством
пада на напрежение върху резистора КА и последователна по напре-
жение чрез подаване на част от изходното напрежение от трансфор-
матора Т2 в емитерната верига на транзистора на предусилвателя.
Обратната връзка по ток увеличава, а тази по напрежение намаля-
ва изходното съпротивление на стъпалото, затова е доста трудно да
се изчисли изходното му съпротивление. По-добре е в началото, ма-
кар приблизително, да се определи работоСпособността на изходното
стъпало. След това да се включи предусилвателят и като се измери
входного му съпротивление, да се подбере съответно съгласуващо
устройство между изхода на звукочестотния генератор и входа на
усилвателя. Съгласуващото устройство обикновено се състои от два
резистора:АсЪГ, включен паралелно на изходното съпротивление на
генератора, и Ядоб, включен последователю между изхода на гене-
ратора и входа на усилвателното стъпало (фиг. 14).
Ако входного съпротивление на стъпалото не е равно на изхо-
дното съпротивление на генератора, необходимо е към краищата на
кабела на генератора да се включи резисторът ЛсЪГ, чието съпроти-
вление да е равно на изходното съпротивление на генератора. Обаче
след това общото съпротивление, включено към входа на проверява-
ното стъпало, ще стане равно на 2?изх общ = Яизх генЯсъг/(Яизх ген +
+^С'ы)- Ако то е по-малко от изходното съпротивление на изключе-
ния блок 7?изх изкл бл (което на практика става в повечето случаи),
за съгласуване на тези съпротивления трябва да се включи последо-
вателю добавъчното съпротивление Ядоб = /?Изх изкл бл - Яизх общ.
За измерването на променливото напрежение към изхода на на-
стройваното стъпало трябва да се включат волтметър и осцилоскоп.
Фиг. 14. Включване на иэмервателни у ре ди при настройване и измерване
на параметрите .на стъпало на звукочестотен усилвател
22
Обаче, тъй като входните съпротивления на тези уреди са много по-
големи от импеданса на звуковата бобина на високоговорителя, за
времето на настройката (когато високоговорителят е изключен) към
изходната намотка на трансформатора Т2 се включва товарен рези-
стор RT , чието съпротивление е равно на импеданса на звуковата
бобингП* Това съпротивление може да се измери, както се измерва
и входного съпротивление на стъпалото. Схемата на свързване на
измервателните уреди с настройвания изходен звукочестотен усил-
вател е показана на фиг. 14. Звукочестотният генератор се настрой-
ва на честота 1 kHz, а амплитудата на изходното му напрежение се
установява в границите на 2 до 3 V. Когато се подаде захранващо
напрежение, на екрана на осцилоскопа се появява изображениего на
синусоидалния сигнал. Отклоненията на формата на напрежени-
ето от синусоидалната са признак за неправилно избран режим на
работа на транзисторите по постоянен ток, самовъзбуждане на усил-
вателя, неизправност на трансформаторите и други подобии. Не е
лесно да се звбележи изкривяването на формата на сигнала. По-
удобно е да се работи с двулъчев осцилоскоп, тъй като на неговия
екран може одновременно да се отделят изображенията на входния
и на изходния сигнал. Като се сравняват, е по-лесно да се забеле-
жат изкривяванията на изходния сигнал. Входният и изходният
сигнал могат да се видят одновременно и на екрана на однолъчев
осцилоскоп, ако се използува електронен превключвател - устрой-
ство, превключващо с честота 10 - 100 kHz У-входа на осцилоскопа
от входа на изхода на изслодваното стъпало и обратно.
Изкривяване на формата на сигнала, по-малко от 8 - 10%, мно-
го трудно се забелязва на екрана на осцилоскопа, затова към изхо-
да на усилвателя трябва да се включи измервател на коефициента
на хармониците. Ако коефициентът на хармониците не превишава
5%, може да се настройват останалите стъпала на усилвателя, а ако
той е твърде голям, най-напрод трябва да се провери правилно ли
е избрано нивото на входния изпитвателен сигнал. За тази цел се
измерва мощността на стъпалото РИзх = U2/ RT(U е действуващото
напрежение върху съпротивлението на товара Дт). Ако изчислена-
та мощност се окаже по-голяма от номиналната изходна мощност на
дадения усилвател (т.е. мощността, при която всички електрически
параметри на усилвателя, в това число и коефициентът на хармо-
ниците, трябва да отговарят на зададените изисквания), може да се
намали напрежението на входния изпитвателен сигнал и отново да
се измерят изкривяванията. Ако сега коефициентът на хармониците
е не повече от 5%, е ясно, че в на чалого е било неправилно избрано
нивото на изпитвателния сигнал и изкривяванията са били предиз-
викани от претоварване на стъпалото.
23
Сега да предположим, че осцилограмата има вида, показан на
фиг. 15а. Такива изкривявания се предизвикват от неправилно из-
брано преднапрежение на базите на транзисторите VI и V2, в резул-
тат на което се използуват началните нелинейни участъци на вхо-
дните характеристики на транзисторите. За отстраняване на тези
изкривявания с формата на стъпалце трябва малко да се увеличи ба-
зового преднапрежение чрез подбиране на резистора R1 - вж. фиг.
13. Двутактните изходни стъпала най-често работят не в режим В, а
в междинен режим АВ, за който е характерно известно увеличаване
на базового преднапрежение на транзисторите. Но ако се установи
твърде голямо преднапрежение, при малко моментно напрежение на
Фиг. 15. Форма на осцилограмите при различии неизправности на изходно
стъпало на звукочестотен усилвател
24
входния сигнал стъпалото работи в режим Л, като при увеличава-
не на моментната му стойност преминава към режим АВ. При това
усилването на стъпалото намалява и се появяват изкривяванията,
по казаки на фиг. 156 (камбановиден връх на синусоидата). Ако пък
преднапрежението на базите на транзисторите стане още по-голямо,
освен появяването на камбановиден връх на синусоидите ще се на-
мали и амплитудата (вж. фиг. 15в), тъй като при максималните
стойности на усилвания сигнал транзисторите могат да преминат в
режим на насищане.
При ограничаване на сигнала по амплитуда (фиг. 15г) преди
всичко трябва да се провери правилно ли е избрано нивото на вхо-
дния изпитвателен сигнал. За целта се намалява изходното напре-
жение на звукочестотния генератор до прекратяване на ограничени-
ята, след което се измерва изходната мощност на усилвателя. Ако
тя е по-голяма от номиналната изходна мощност на дадения усил-
вател, възможно е ограниченията да произлизат от твърде високото
пиво на входния сигнал. Ако пък е много по-малка от номинал-
ната, ограниченията възникват поради неизправности в стъпалото:
намален капацитет на кондензатора С1 (вж. фиг. 13), неизправност
на захранващия източник, неправилно избран режим на работа по
постоянен ток на транзисторите, неизправност на самите транзисто-
ри. Ако транзисторите имат нееднакви коефициенти на предаване
по ток, възможни са изкривяванията, показани на фиг. 156. Разбира
се, те могат да се появят и при нееднакъв брой навивки на намот-
ките в двете рамена на трансформаторите Т1 и Т2 или при накъсо
свързани навивки в тези намотки.
При самовъзбуждане на стъпалото осцилограмата приема вида,
показан на фиг. 15г. Не трябва тя да се бърка с осцилограмата на
фиг. 15ж - това е наслагване на фона (т.е. пулсациите на изправено-
то напрежение при захранване на усилвателя от мрежа с променливо
напрежение). Причина за увеличаване на фона може да бъде намаля-
ването на капацитета на филтровите кондензатори на изправителя
или влиянието на разсейваната индуктивност на трансформатора
или дросела на захранващия блок върху трансформаторите на усил-
вателя.
Изкривяванията на формата на сигнала, възникващи в трансфор-
матора Т2, са показани на фиг. 15з, и. Първата осцилограма е резул-
та^ на недостатъчно сечение на магнитопровода на изходния тран-
сформатор. При малка изходна мощност такъв трансформатор ра-
боти нормално, но при увеличаване на нивото на входния сигнал на
стъпалото и следователно на амплитудата на сигнала на първичната
намотка на трансформатора Т2 магнитната индукция в магнитопро-
вода нараства и той достига състояние на насищане. Магнитната ин-
25
дукция зависи от честотата, за която е изчислен трансформаторът.
С понижаване на честотата на усилвания сигнал магнитната индук-
ция в магнитопровода на трансформатора нараства и ако при си-
гнал с честота 1 kHz (основната изпитвателна честота) нелинейните
изкривявания не превишават нормата, все пак трябва да се провери
формата на изходния сигнал на нискочестотния участък на пропу-
сканата лента на усилвателя, където трансформаторът внася големи
изкривявания. Осцилограмата на фиг. 15w е резултат на твърде го-
лямата разсейвана индуктивност на намотките на трансформатора.
Тъй като разсейваната индуктивност се увеличава с повишаване на
честотата на сигнала, необходимо е да се провери формата на изхо-
дния сигнал на високочестотния участък на пропусканата лента на
усилвателя. Трябва да се има предвид, че нелинейните изкривява-
ния възникват, когато в изходния сигнал сепОявяват нови съставки
с по-висока честота, конто се виждат на екрана на осцилоскопа само
в случай че се намират в границите на пропусканата лента на усил-
вателя. Иначе тези съставки не се възпроизвеждат от усилвателя.
Честотата на изпитвания сигнал, за която се измерва коефици-
ентът на хармониците, се избира така, че поне вторият хармоник да
премине на изхода на усилвателя без особено отслабване. Затова то-
зи параметър трябва да се измерва при максимална изходна мощност
поне за три честоти от звуковия обхват: крайните (20 - 100 Hz и 5 -
6 kHz) и 1 kHz. За същите честоти се определя и коефициентът на
усилване на стъпалото, чиято честотна зависимост показва доколко
е равномерно усилването на стъпалото в зададения честотен обхват.
За това е по-лесно да се съди по амплитудната честотна характе-
ристика, но тя обикновено се снема за целия усилвател (за това се
разказва по-нататък). Коефициентът на усилване на стъпалото по-
казва колко пъти променливото напрежение (ток или мощност) на
сигнала на изхода на стъпалото е по-голямо от предизвикалото го
напрежение на входа на стъпалото. Само в случай, когато коефици-
ентът на усилване е еднакъв в целия честотен обхват на усилвания
сигнал, усилвателят няма да създава честотни изкривявания. За-
висимостта на коефициента на усилване от честотата на усилваните
трептения представлява честотната характеристика на усилвателя,
която трябва да бъде хоризонтална линия в координатите K(f). В
действителност обаче това е крива, особено в краищата на честотния
обхват на усилвателя.
Коефициентът на усилване се определя по следния начин. По
скалата на звуковия генератор се установява честотата, за която ще
се измерва коефициентът на усилване. Напрежението на изпитвател-
ния сигнал трябва да бъде достатъчно, за да се получи номиналната
изходна мощност на усилвателя. След като се измерят напрежения-
26
ха uBX и ииэх, се определя коефициентът на усилване по напрежение:
Кн = иизх/ивх- Измерванията се извършват за честота 1 kHz. След
това звуковият генератор се пренастройва на нискочестотния край
на обхвата, на входа на стъпалото се установява същото входно на-
прежение на сигнала ивх, каквото и при честотата 1 kHz и се измерва
изходното напрежение иизх н. Коефициентът на усилване при тази
честота може и да не се изчислява, а да се определи изменението на
напрежението иизх н в децибели в сравнение с напрежението иизх н
при честота 1 kHz. Същите измервания се извършват във високоче-
стотния край на обхвата. Отклонението на изходното напрежение
спрямо нивото при честота 1 kHz не трябва да превишава ±3 dB.
Допуска се отклонение до ±6 dB, но това съществено влошава пара-
метрите на усилвателя.
Основни причини за възникването на честотни изкривявания
при най-ниските честоти в двутактното изходно стъпало, показано
на фиг. 13, могат да бъдат малкият капацитет на кондензатора С1,
блокиращ захранващия източник, и недостатъчната индуктивност
на първичната намотка на изходния трансформатор. Във високоче-
стотния участък на обхвата честотните изкривявания се предизвик-
ват главно от ниската гранична честота на коефициента на предаване
по ток /гр на транзисторите и голямата разсейвана индуктивност на
първичната намотка на изходния трансформатор. Например, ако в
усилвателя работят транзистори, граничната честота на коефициен-
та на предаване на конто е всичко 5-6 kHz, честотните изкривява-
ния във високочестотния участък са повече от 6 dB (намаляване на
коефициента на усилване при високите честоти). За да се компен-
сира намаляването на трептенията с високи честоти, в усилвателя
се въвежда обратна връзка, например между изхода на двутактното
стъпало и емитерната верига на предусилвателното стъпало (чрез
резистора RJ на фиг. 13). Но обратната връзка действува само при
съвместна работа на двете стъпала.
Когато мощното усилвателно стъпало е настроено, към входа му
се включва предусилвателно стъпало (на фиг. 13 то е показано с
пунктирани линии), а към изхода през съгласуващо устройство се
свързва изходът на звукочестотния генератор. Включваните към
изхода на двутактния усилвател на мощност уреди си оставят посо-
чените на фиг. 14.
Звукочестотният генератор се настройва на честота 1 kHz, а из-
ходното му напрежение се установява такова, че изходната мощност
върху товара Ry да съответствува на номиналната. Ако осцило-
грамата на изходното напрежение е нормална, а коефициентът на
хармониците не превишава допустимата стойност, може да се смя-
та, че предусилвателното стъпало работи нормално. Причина за
27
появяване на големи нелинейни изкривявания може да бъде прове-
ряваното стъпало, затова осцилоскопът се включва към колектора
на транзистора на това стъпало и се анализира получената осцило-
грама (фиг. 15). Ограничаване на сигнала (фиг. 15г) в това стъпало
се получава често поради неправилен избор на режима на работа по
постоянен ток на транзистора. Правилният избор на обратния ток
на транзистора позволява да се избегнат показаните на фиг. 15д из-
кривявания, възникващи в резултат на значително подмагнитване
на магнитопровода на трансформатора от постоянния колекторен
ток на транзистора. Ако тези изкривявания не могат да се отстра-
нят чрез избиране на режима на работа на транзистора, причина
може да бъде появяването на изкривявания от друг вид или значи-
телно намаление на усилването. В този случай в магнитопровода
на трансформатора Т1 трябва да се създаде въздушна (немагнитна)
меж ди На: да се вмъкне между наборите от Ш-образни и затварящи
пластини хартиена или лакотъканна вложка с дебелина няколко де-
сети от милиметъра. Обаче такава междина намалява магнитната
индукция на трансформатора, което може да доведе до честотни из-
кривявания в нискочестотния участък на обхвата на усилването.
Тези загуби се компенсират чрез увеличаване на броя на навивки-
те на първичната намотка на трансформатора. При голяма индук-
тивност на първичната намотка на трансформатора Т1 възникват
изкривяванията, показани на фиг. 15з. Ако към това се прибави
и значителното подмагнитване на магнитопровода, изкривяванията
стават комбинирани - несиметрични спрямо хоризонталната ос. Те
се отстраняват чрез увеличаване на площта на сечението на магни-
топровода на трансформатора Т1.
След като се намалят нелинейните и другите изкривявания на
сигнала в предкрайното стъпало до допустимите граници, проверя-
ват се коефициентите на усилване в три точки на честотния обхват.
Причините за появяване на честотни изкривявания в това стъпало
са същите както при изходното.
НАСТРОЙВАНЕ НА ПРЕДУСИЛВАТЕЛНИТЕ СТЪПАЛА
При настройване на маломощните предусилвателни стъпала из-
мервателните уреди се включват по схемата, показана на фиг. 16.
По-добре е мощните стъпала на усилвателя да се заменят с резисто-
ра Яекв, имитиращ входно съпротивление. Звукочестотният генера-
тор се включва към входа на усилвателя чрез съгласуващ делител,
който имитира вътрешното съпротивление на източника на звукоче-
стотен сигнал (микрофон, звукоотнемател, изходно съпротивление
28
СъгласуЬащо
устройство
Фиг. 16. Включване на измервателни уреди при настройване и измерване на
параметрите на предусилвателните стъпала на звукочестотен усилвател
на детектор и др.). Изходното съпротивление на звукочестотния ге-
нератор, ако това е предвидено в конструкцията, също се подбира
по съответен начин, тъй като голямата чувствителност на усилва-
теля предизвиква възбуждане поради паразитната обратна връзка
между проводниците на измервателните уреди, включвани към вхо-
да и изхода му. А ако тази връзка не довежда до самовъзбуждане
на усиЛВателя, все пак тя внася значителни грешки в измерването
на параметрите, тъй като на входа на усилвателя ще има не само
напрежение на сигнала на звукочестотния генератор, но и на пара-
зитната обратна връзка, т.е. действителното напрежение на входа
на усилвателя ще стане по-голямо от предполаганото.
По-добре е да се включват уредите към входа на чувствителния
усилвател през атенюатор-делител с голямо затихване (например с
40 dB) коего съответствува на делене на сто). Той се включва към
входните клеми (гнезда) на усилвателя, а проводниците на измерва-
телните уреди - към входа на делителя. Тогава паразитните напре-
жения ще попаднат на входа на усилвателя, отслабени сто пъти. На-
истина и напрежението на сигнала ще се намали сто пъти, но това се
компенсира лесно със съответно увеличаване на изходното напреже-
ние на звукочестотния генератор. Така, ако на входа на усилвателя
трябва да постъпва номинал но напрежение 5 mV, при включване на
атенюатор със затихване 40 dВ изходното напрежение на звукоче-
стотния генератор трябва да стане равно на 5.100 = 500 mV.
29
Изчисляването на атенюатор, работещ във високочестотни вери-
ги, е твърде сложно, тъй като трябва да се вземат под внимание
не само активните, но и реактивните съпротивления. За звукоче-
стотните трептения той се изчислява като обикновен делител с ак-
тивин съпротивления, макар това да не е лесно, защото паралелно
на резистора R2 е включено входното съпротивление на усилвателя.
Затова формулата за изчисляване на атенюатор за зададено делене
N на сигнала приема следния вид: N = (Rx + А2общ)/А2общ, където
Агобщ = А2Лвх/(А2 4- Двх). Съпротивлението Лвх на усилвателя се
измерва по описания по-горе начин. А общото съпротивление на ате-
нюатора се избира, като се вземе под внимание съгласуването му с
входното съпротивление на усилвателя. Може да се мине и без вхо-
ден делител, като се екранират внимателно всички съединителни
проводници, включвани към входа и изхода на усилвателя.
След като измервателните уреди са включени към предусилва-
телните стъпала, се проверява формата на изходния сигнал за три
честоти от обхвата (както при настройването на крайните стъпала).
Маломощните транзистори на предусилвателните стъпала работят
в режим А с малка амплитуда на променливата съставка на колек-
торния ток в сравнение с обратния ток (с голямо недоизползуване
по ток и напрежение), затова в такива стъпала нелинейни изкри-
вявания практически липсват. Проверката на формата на сигнала
е необходима само за да се контролира правилно ли са установени
режимите на работа на транзисторите по постоянен ток и изпра-
вни ли са самите транзистори. При оптимална форма на сигнала на
входа на усидвателните стъпала се подава номинално входно напре-
жение с честота 1 kHz. Напрежението на базите и на колекторите на
транзисторите се измерва с електронен волтметър и се изчисляват
•коефициентите на усилване на стъпалото и на целия предусилвател.
Ако коефициентите са много под нормата, проверяват се режимите
на работа на транзисторите по постоянен ток и качеството на кон-
дензаторите, блокиращи резисторите в емитерните вериги на тран-
зисторите. Намаляването на капацитета на кондензаторите води до
появяване на отрицателна обратна връзка по ток в стъпалото, което
рязко намалява усилването му.
Коефициентите на усилване трябва да се определят на нискоче-
стотния и високочестотния край на обхвата и ако усилването в два-
та края значително превишава усилването при честота 1 kHz, това
е признак за възникване на честотно-зависима отрицателна обра-
тна връзка поради намаляване на капацитета на кондензаторите в
емитерните вериги.
30
БЕЗТРАНСФОРМАТОРНИ УСИЛВАТЕЛИ
Понастоящем най-широко разпространение са получили безтран-
сформаторните звукочестотни усилватели. Голямо предимство на
те^и усилватели е отсъствието на изходен и междустъпален тран-
сформатор (особено за преносимите и малкогабаритни конструк-
ции). Качествените показатели на тези усилватели са високи, тъй
като в тях няма "трансформаторни” изкривявания. Въпреки че ва-
риантите на безтрансформаторни звукочестотни усилватели са мно-
го, построяването им се свежда до два типа: с фазоинверсно пре-
дусилвателно стъпало и с допълнителна симетрия. Транзисторът
VI /фиг. 17а) осигурява получаване на сигналя с различна поляр-
ност (фиг. 18а,б), конто през разделителните кондензатори Ср1 и
СР2 постъпват на базите на последователи© включените транзисто-
ри на изходното стъпало. Динамичната глава на високоговорите-
ля е включена към точката на съединяване на транзисторите през
кондензатора с голям капацитет С2. Базовите токове на изходни-
те транзистори се установяват чрез подбор на резисторите RS и R5
така, че колекторното напрежение на транзисторите да е равно на
0,517заХр. Затова при отсъствие на входен сигнал кондензаторът С2
е зареден до това напрежение (фиг. 18а). При появяване на поло-
жителен полупериод на усилвания сигнал на базата на транзистора
VI токът на транзистора V2 се увеличава (тъй като в този момент
на колектора на транзистора VI и на базата на транзистора V2 има
отрицателен полупериод на усилвания сигнал); следователи© отри-
цателното напрежение на кондензатора G2 се увеличава до стойност-
Фиг 17 Безтрансформаторни звукочестотни усилватели
U с фазоинверсно стъпало; б с допълнителна симетрия
31
та С4ахр/2 + UKmv2- Транзисторът V3 е запушен от положителния
полупериод на сигнала на базата му. През време на следващия по-
лупериод на усилвания сигнал, обратно, отпушва се транзисторът
V3 и се запушва V2. Напрежението на главата на високоговорителя
има формата, показана на фиг. 18г.
Настройването на такова безтрансформаторно двутактно изходно
стъпало започва с установяване на режима на работа по постоянен
ток. В колекторната верига на транзистора V2 се включва милиам-
перметър, а паралелно на изводите колектор-емитер на транзисто-
ра V3 - волтметър. Чрез избор на съпротивлението на резистора
R3 токът на покой в колекторната верига се установява равен на 1
- 2 mA, ако транзисторите са маломощни, и 20 - 30 mA, ако тран-
зисторите са мощни. Волтметърът трябва да показва напрежение,
равно на 0,517эаХр. Ако напрежението е по-високо или по-ниско, то
се установява чрез подбор на транзистора R5.
След това паралелно на звуковата бобина на високоговорителя се
включва осцилоскоп, на входа на усилвателя се подава синусоида-
лен сигнал и се проверява симетричността на изходното напрежение
(фиг. 18г). Симетричност, а значи и необходимата амплитуда на си-
гнала на базата на транзистора V3, може да се получи чрез подбор
на резистора R3. Най-добре е това да се направи по минимума на
показанията на измервателя на коефициента на хармониците, вклю-
чен към динамичната глава. Трябва също да се провери нивото
Фиг. 18. Форма на сигналите в без-
трансформаторен звукочестотен усил-
вател
32
на нелинейните изкривявания при малък и голям входен сигнал.
При ниско ниво на сигнала изкривявания се предизвикват от не-
линейността на входните характеристики на транзисторите V2 и
V3. Ако изкривяванията са значителни, трябва да се увеличи то-
кът на споменатите транзистори чрез подбор на резистора R3. Ако
пък изкривяванията възникнат при високо ниво на входния сигнал
(но преди появяването на ограничение пора ди насищане на транзи-
сторите), транзисторите V2 и V3 трябва да се подберат с еднакви
параметри.
Нивото на нелинейните изкривявация се проверява също и при
изменение на температурата на околната среда. Термокомпенсация-
та на режима на работа на транзисторите V2 и V3 се осигурява от
диодите V4 и V5 и колкото е по-малко тяхното обратно съпротивле-
ние, толкова по-ефективна е тя. Снема се също честотната характе-
ристика на изходното стъпало. Спадането й на по-ниските честоти
се дължи обикновено на недостатъчния капацитет на разделител-
ните кондензатори Cpi и СР2 или на недостатъчния капацитет на
кондензатора С2.
Максималната изходна мощност се достига, ако стъпалото с
транзистора VI осигурява на изходното стъпало (вж. фиг. 17д)
напрежение с амплитуда 0,4С7вахр • Ако това не се удаде, товарът се
включва към дясната плоча на кондензатора С2 и към минусовата
захранваща шина (както в усилвателя на фиг. 176). Тогава в резул-
тат на презареждането на кондензатора С2 в процеса на работа на
фазоинверсното стъпало ще се подаде напрежение 1,517вахр, а фор-
мата на напрежението на звуковата (юбина на главата ще има вида,
доказан на фиг. 186.
Безтрансформаторното изходно стъпало с допълнителна симе*
трия (фиг. 176) създава по-малко нелинейны изкривявания отколко-
то предният усилвател, тъй като сигналът от колекторния товар на
транзистора VI на предусилвателното стъпало през разделителния
кондензатор с голям капацитет С2 постъпва одновременно на две-
ге рамена на изходното стъпало. През положителните полупериоди
на усилвания сигнал работят транзисторите V2 и Vf, през отрица-
телните - V3 и V5. Усилвателят с допълнителна симетрия изисква
по-внимателен подбор на двойките транзистори. Неговото настрой-
ване започва с доуточняване на режима на работа по постоянен ток
на транзисторите V4 и V5t за което в тяхната колекторна верига
се включва милиамперметър и чрез подбор на резисторите RS и R4
се установява споменатият по-горе ток на покой. Ако напрежението
емитер — колектор на транзистора V4 е по-ниско от 0,517вахр, трябва
малко да се увеличи съпротивлението на резистора R3 и да се нама-
ли съпротивлението на резистора Rj /при напрежение, по-високо от
0. 5[/захр, се постъпва обратно). С помощта на осцилограф и измер-
пцо сс нояниха..
33
вател на коефициента на хармониците същевременно се контроли-
ра формата на изходното напрежение (фиг. 18Э). Чрез внимателен
подбор на транзисторите R3 и R4 или на параметрите на двойките
транзистори на изходното стъпало може да се намалят нелинейните
изкривявания.
ПРОВЕРКА НА УСИЛВАТЕЛЯ НА УСТОЙЧИВОСТ
Връзката между стъпалата, след като се настроят отделно, се
възстановява чрез съединяването им в единен звукочестотен усил-
вател. При това усилвателят може да се самовъзбуди. На екрана
на осцилоскопа, включен към изхода на усилвателя (вж. фиг. 14),
възникват периодични трептения даже при отсъствйе на входен си-
гнал. Самовъзбуждане е възможно и само при наличието на входен
сигнал (осцилограмата има вида, показан на фиг. 15е). Честотата
на самовъзбуждането може да бъде равна на честотата на сигнала,
тогава формата на основного трептение силно ще се изкривява пора-
ди големите ограничения в усилвателните стъпала. Накрая усилва-
телят може да бъде на прага на самовъзбуждането - осцилограмата
ще покаже известно изкривяване на формата на сигнала, а усилва-
нето по честотния обхват ще бъде неравномерно.
Причини за самовъзбуждането са паразитните връзки между
различии участъци и вериги на усилвателя. При ниските честоти
те може да се причиняват от общия захранващ източник (поради
намален капацитет на кондензаторите на развързващите филтри).
При високите честоти самовъзбуждане възниква даже при незна-
чителна връзка между две-три вериги. Паразитните връзки биват
положителни - напрежението на обратната връзка съвпада по фаза
с усилвания сигнал, което спомага за увеличаването на сигнала, и
отрицателни - фазата на напрежението им не съвпада с фазата на
полезния сигнал, което води до намаляване на усилването, но това
не значи, че са безвредни. Работата е в това, че положителните и
отрицателните обратни връзки на едни честоти не се проявяват, а
на други се усилват, създавайки неравномерност на усилването по
честотния обхват, т.е. честотната характеристика на усилвателя
става неравномерна. Освен това знакът на обратната връзка може
да се изменя. Това също е резултат от честотната зависимост. Зато-
ва в процеса на настройване на усилвателя трябва да се откриват и
отстраняват както положителните, така и отрицателните обратни
връзки.
По този начин даже при неизкривена форма на синусоидалния
сигнал с каква да е честота не трябва да се смята, че усилвателят
34
не се самовъзбужда. Това се доказва само след като честотната му
характеристика се снеме при малко, средно и максимално усилване.
Ако формата на честотната характеристика не зависи или почти не
зависи от големината на усилването, самовъзбуждане в усилвателя
няма. Ако тя значително се изменя при регулиране на усилването
(възникват върхове и падини), това свидетелствува, че усилвателят
се намира на Прага на самовъзбуждането. В този случай трябва да
се открият веригите и елементите, конто предизвикват паразитни-
те напрежения, при това в усилвателя може да има няколко такива
вериги. Така, ако в усилвателя йма микрофонен трансформатор,
твърде чувствителен към паразитните напрежения, естествен© е да
се предположи, че именно той е "приемник” на сигнала на обра-
тната връзка. За проверка се свързва накъсо първичната му на-
мотка. Самовъзбуждането се прекратява, ако е било причинено от
този трансформатор. Ако в усилвателя има поне още една верига на
паразитно напрежение, съединяването накъсо на първичната намот-
ка на микрофонния трансформатор в най-добрия случай ще намали
интензивността на самовъзбуждането или ще измени честотата му.
Това може да не се забележи на екрана на осцилографа и погрешно
да се изключи влиянието на трансформатора при търсенето на дру-
ги причини. Затова паразитните напрежения трябва да се измерват
в различии точки на усилвателя, като при това се разсъждава по
следния начин.
Основен източник на паразитен сигнал е мощното усилвателно
стъпало и ако то се изключи, предусилвателните стъпала не се въз-
буждат. Самовъзбуждане на усилвателя се появява само тогава, ко-
гато част от напрежението от изхода му попада на входа на пред-
усилвателните стъпала. Затова изходното стъпало се изключва от
предусилвателните стъпала, на входа му се подава сигнал от звуко-
честотния генератор, а на изхода се включва еквивалентен товар. На
изхода на предусилвателните стъпала се включва резистор, чието
съпротивление е равно на входното съпротивление на изключеното
мощно изходно стъпало. Включва се захранването на усилвателя,
чрез регулиране на изходния сигнал на звукочестотния генератор
се установява номиналната мощност на стъпалото и се измерва с
електронен волтметър напрежението на паразитните напрежения в
различии участъци на усилвателя: на входа на първия и входовете
на другите предусилвателни стъпала, на развързващите елементи
и т.н. Същевременно се изменя честотата на звукочестотния генера-
тор и наблюдавайки как това изменение се отразява върху нивото
на паразитните напрежения, се определя честотата, при която усил-
вателят е склонен към самовъзбуждане.
Тези измервания ще подскажат къде трябва да се търси причи-
35
ната за паразитната връзка. Например при късо съединяване на
първичната намотка на входния трансформатор изведнъж се пони-
жава нивото на паразитните напрежения, което свидетелствува за
’’виновността” на трансформатора. По този начин могат да се от-
крият всички вериги на паразитни напрежения и количествено да
се прецени влиянието на всяка една. За съжаление обикновено не
се постига пълно отстраняване на паразитните напрежения, понеже
ниското им ниво (до 10% от минималното ниво на полезния сигнал)
не предизвиква самовъзбуждане и дори не влияе върху формата на
честотната характеристика на усилвателя.
ЧЕСТОТНА ХАРАКТЕРИСТИКА НА УСИЛВАТЕЛЯ
Честотната характеристика на усилвателя показва зависимостта
на коефициента на усилване К от честотата f на сигнала, подаден
на входа на усилвателя. Това е един от най-важните параметри, тъй
като, ако K(f) е неравномерна, т.е. не е праволинейна, това показва,
че усилвателят различно усилва сигналите с различии честоти и по
този начин предизвиква честотни изкривявания. Наистина често-
тната характеристика на един реален усилвател (фиг. 19) никога не
е напълно праволинейна, на нея има подеми и снижения, при което
често тези неравномерности в усилването се създават иэкуствено, за
да се компенсира неравномерността на честотните характеристики
на електромагнитните системи на високоговорителите и модулаци-
ите на високочестотния сигнал, спаданията на честотната характе-
ристика на магнитните ленти при звукозапис и други подобии. Но
във всеки случай неравномерността на честотната характеристика
трябва да бъде в определените граници, задавани в децибели спрямо
изходното ниво - усилването на сигнала при честота 1000 Hi. За-
това по вертикалната ос на характеристиката обикновено се нанася
Фиг. 19. Честотна характеристика на звукочестотен усилвател
36
не стойността на коефициента на усилване, равен на иизх/ивх, а на
честотните изкривявания в децибели М = 20 1g (Яо/Кf)t където KQ
и Кf са коефициенти на усилването по напрежение съответно при
честота 1000 Hz и при честота /. По такъв начин коефициентът на
честотните изкривявания М показва с колко децибела се различава
усилването при дадена честота от усилването при честота 1000 Hz и
както вече беше отбелязано, допустимите граници на това различие
зависят от конкретното предназначение на усилвателя. Например
за осигуряването на възможно най-равномерно усилване по обхвата
М ~ 3 dB е напълно допустим. И въобще в радиотехниката нера-
вномерност от 3 dB (т.е. 1,41 пъти) се счита за напълно допустимо
отклонение.
На фиг. 20 е показано свързването на уредите за снемане на че-
стотната характеристика на усилвателя. Това е основната схема за
свързване на уредите с усилвателя за измерване на всички основни
параметр и. Особено внимание трябва да се обърне на съгласуването
на изхода на звукочестотния генератор с входа на усилвателя. Към
изхода на усилвателя трябва да се включи еквивалентен товар, чи-
ето съпротивление е равно на пълното съпротивление на звуковата
бобина на високоговорителя или на магнитната глава, ако се изпит-
ва усилвател на магнитофон. Изобщо е желателно усилвателят да
се изпитва с такъв товар, с какъвто ще работи. При определянето
на честотната характеристика на усилвателя е особено важно пра-
вилно да се избере нивото на входния сигнал. За да се избегне гре-
Фиг 20. Включване на измервателни уреди за измерване на параметрите на
*вукочестотен усилвател
37
шка при това, трябва правилно да се измерят чувствителността му
и нелинейните изкривявания. Чувствителността - това е най-мал-
кото напрежение на входния сигнал, което осигурява на усилвателя
номинална изходна мощност, т.е. такава мощност, при каквато не-
линейните изкривявания не превишават зададената стойност. Тъй
като съществува определена взаимна връзка между параметрите на
усилвателя, постъпва се по следния начин: регулаторът на гръм-
костта на звучене се установява на максимално усилване, звукоче-
стотният генератор се настройва на честота 1000 Hz, постепенно се
увеличава изходното му напрежение и същевременно чрез измерва-
тел на хармониците или в краен случай по осцилограмата се измерва
коефициентът на хармониците. Щом като той достигне зададената
максимална стойност, се измерва напрежението на входа UBX и на
изхода 17иэх на усилвателя и тогдва номиналната изходна мощност в
товара е Рн =	R^. При дадена номинална изходна мощност Рн
именно напрежението (7ВХ характеризира чувствителността на усил-
вателя. Тя може да се измери с всякакъв елементарен волтметър, до-
като изходното напрежение е же лате л но да се измерва с волтметър,
чийто детектор реагира на средноквадратичната стойност на напре-
жението. Обяснението за това е, че на входа на усилвателя формата
на сигнала е строго синусоидална (коефициентът на хармониците
на сигнала на изхода на звукочестотния генератор обикновено не
превишава 0,5%), а на изхода му при номинална мощност коефици-
ентът на хармониците може да достигне 5% и повече, което дава вече
забележима неточност на градуировката на волтметъра с върхов де-
тектор - показанията му ще бъдат по-малки. Между впрочем, при
използуване на измервател на хармониците трябва да се помни, че
волтметърът му е чувствителен към средноквадратичната стойност
на измерваното напрежение,z затова с волтметър може да се измерва
напрежението £/изх.
Освен номиналната изходна мощност на усилвателя понякога се
определя мощността, при която коефициентът на хармониците е ра-
вен на 10%, т.е. максималната мощност Ршах.
Освен това да допуснем, че номиналното входно напрежение
17вх ном в измерено. Очевидно е, че това ще бъде максималното на-
прежение, което може да се появи на входа на усилвателя при реални
условия. Нивото на входния сигнал при определяне на честотната
характеристика на усилвателя се избира равно на 0,5С7ВХ „ом с оглед
на следните съображения. Ако се приеме ниво на изпйтвателния
сигнал, равно на С7ВХ ном, ще възникнат някои ограничения по мак-
симум в стъпалата на усилвателя, в насищането на магнитопровода
на изходния трансформатор и др. под., а тъкмо по тези причини
нарастват нелинейните изкривявания. Всичко това, оказвайки вли-
38
яние върху формата на честотната характеристика, ще я изкриви
в сравнение с характеристиката при работа на усилвателя с по-ни-
ски нива на входния сигнал. Ако пък се избере твърде ниско ниво
на изпитвателния сигнал, ще оказват влияние нелинейните начал-
ни участъци на характеристиките на транзисторите на изходното
стъпало, на шумовите напрежения, паразитните прониквания, кое-
то също ще доведе до изкривяване на формата на честотната харак-
теристика. Затова се избира "златната среда” - 0,„ом» което
всъщност съответствува на най-вероятното в работай условия ниво
на входния сигнал.
При определяне на възможните нива на входния сигнал може да
се определи и амплитудната характеристика на усилвателя при че-
стота 1000 Hz. За целта се установява I7Bx = 1,5Z7BX „ом, измерват се
и се записват съответните му С7ВХ. След това се намалява С7ВХ (чрез
делителя на изхода на звукочестотния генератор), отново се измерва
^иэх и така до възможното минимално напрежение на входния си-
гнал) нивото, при което сигналы на изхода е по-слаб с по-малко от
3 dB, т.е. приблизително 1,5 пъти превишава шумовете на усилва-
теля). По резултатите от измерванията се построява амплитудната
характеристика на усилвателя (фиг. 21). По-добре е мащабът на оста
ивх Да бъде логаритмичен, тъй като входното напрежение се изменя
в големи граници: от миливолг до десети части от волта. Жела-
телно е тази характеристика да бъде по-линейна, макар понякога да
са необходими усилватели с определена форма на амплитудната ха-
рактеристика, например с логаритмична зависимост на усилването.
За обикновените звукочестотни усилватели са допустими неголеми
отклонения от линейността, особено в областта на минималните и
максималните входни напрежения.
Фиг. 21. Амплитудна характеристика на звукочестотен усилвател
39
Както вече стана дума, при определянето на честотната харак-
теристика на усилвателя нивото на входния сигнал се установява
равно на 0,5£7ВХ ном, след това се измерва и записва входното напре-
жение при честота 1000 Hz, което ще бъде нулевого ниво. После
честотата на звукочестотния генератор се понижава, а след това се
повишава, като се поддържа нивото на входното му напрежение ра-
вно на 0,517вх ном. За всяка честота се записва съответствуващото
изходно напрежение. Понеже UBX в процеса на измерването е неи-
зменно, то изходните напрежения С7ИЭХ, нанесени върху графиката
на координатите (/Изх(/)> ще покажат зависимостта на коефициента
на усилване К = UM9X/UBK от честотата f (вж. фиг. 19). Тя може да
се построй и в стойкости на коефициента на честотните изкривява-
ния М = 20 1g (С^изх1ООо/^изх/)‘
При градуиране на изходните делители на звукочестотния гене-
ратор в децибели честотната характеристика може да се получи и
без изчисления. За тази цел се отбелязват показанията на волтме-
търа на изхода на усилвателя, а след това за всяка от честотите с
помощта на делителя се установява изходното напрежение на звуко-
честотния генератор, при което отклонението на стрелката на вол-
тмётъра си остава неизменно. Тогава коефициентът на честотните
изкривявания в децибели за дадена честота ще бъде равен на из-
менението на изходното напрежение на звукочестотния генератор.
Например, ако при сигнал с честота 1000 Hz за отклонение на стрел-
ката на волтметъра на известен ъгъл при ниво на входния сигнал
С7ВХ = 0,5£7ВХНОМ делителят на звукочестотния генератор ще бъде
установен в положение 24 dB, а при преминаване на честота 4000
Hz за същото отклоненение на стрелката на волтметъра на изхо-
да на усилвателя се налага делителят на генератора да се установи
в положение 27 dB, то при тази честота се получава по дем на че-
стотната характеристика на усилвателя с 3 dB спрямо нивото при
честота 1000 Hz. Но не трябва да се забравя, че при пренастройване
на звукочестотния генератор от една честота на друга изходното му
напрежение може да се изменя, затова по вградения волтметър на
генератора трябва да се следи напрежението на входа на делителя
при честота 4000 Hz да бъде същото, както и при сигнал с честота
1000 Hz.
ОЩЕ ЕДИН МЕТОД ЗА ИЗПИТВАНЕ НА УСИЛВАТЕЛЯ
Описаният метод за измерване на честотната характеристика на
усилвателя по точки с помощта на звукочестотен генератор и вол-
тметри е точен, но трудопоглъщащ и продължителен. Обаче съще-
40
ствува осцилографичен метод за определяне на честотните характе-
ристики на усилвателните устройства. Той не позволяв^ да се полу-
чават количествени данни за честотната характеристик;* на усилва-
теля, затова пък дава обща представа за честотните изкривявания.
Метод'Яг се основава на изпитване на усилвателя с правоъгълни им-
пулси.
Правоъгълният импулс съдържа спектър съставки с различии
честоти: съставка с основна честота (която съвпада с честотата на
повторение на импулсите) и редица други съставки, добре изразени
поне до десетия хармоник. Ако на входа на усилвателя сё подадат
правоъгълни импулси с честота на повторение 50 Hz (обикновено
за целта се използуват не правоъгълни импулси с одна полярност,
а двуполярни правоъгълни импулси - така нареченият ямеандъря),
това ще бъде равносилно на входа на J зилвателя да се подаде набор
от съставки с честоти от 50 до 500 - 1000 Hz. Ако се подадат импулси
с честота на повторение 1 kHz, обхватът на изпитвателните често-
ти ще се разшири до 10 - 15 kHz. След като се включи към изхода
на усилвателя осцилоскоп, на екрана му ще се получи изображение
на изпитвателния импулс, което ще бъде неизкривено само в този
случай, ако честотните съставки на импулса преминат през усил-
вателя неизкривени, т.е. не изпитат нито честотни (амплитудни),
нито фазови изкривявания. Ако импулсът на изхода на усилвателя
има същата форма както на входа, всичко е народ (сравняването се
извършва с помощта на двулъчев осцилограф или на еднолъчев, но
с електронен превключвател). Ако формата на импулса на изхода
е изкривена, по характера на изкривяването може да се определи
неизправността на усилвателя. Точността на този метод даже при
незначителни изкривявания е достатъчно голяма.
Импулсните осцилограми се разшифроват по следния начин: из-
кривяванията на върховете на правоъгълния импулс (деформиране
и наклон) са обусловени от нискочестотни изкривявания на сигнала
във веригите на усилвателя, а изкривяванията на фронта на импул-
сите (закръгляне и разтегляне) - от високочестотни изкривявания,
тъй като различии участъци на усилвателя представляват за им-
пулсите диференциращи и интегриращи вериги. На фиг. 22а кон-
дензаторът С е преходен, a R е общото съпротивление на базовата
верига на следващото усилвателно стъпало. Как преминава право-
ъгълният импулс през такава АС-верига? В момента на появяване
на фронта на импулсите кондензаторът С започва да се зарежда, но
това не може да стане моментално, тъй като зареждането на конден-
затора означава съществуване между плочите му на електрическо
поле, което, имайки енергия, не може да се измени моментално. За-
това в първия момент след появяването на фронта напрежението Uc
41
Нискочестотни изкриЬяЬания
Високочестотни изкриЬяЬания
Фиг. 22. Изкривявания на правоъгълните импулси при преминаване през ве-
ригите на усилвателя
U - преминаване на спада на напрежението през днференцнраща верига; О - преминаване
на спада на напрежението през интегрнраща верига
на кондензатора е равно на нула и токът на зареждане зависи само
от съпротивлението R, т.е. I3 = Um/R. * Следователи© върху съ-
противлението R в този момент ще възникне скок на напрежение
Ur = I3R = (Uh/R)R = UK. Обаче вече в следващия момент на кон-
дензатора С ще се появи известно напрежение Uc и токът на разре-
ждането ще се определя от израза 13 = С7И - Uc/R> т.е. ще започне да
намалява. Затова напрежението Ur върху съпротивлението R също
ще започне да намалява, а това ще предизвика изкривяване (спадане
на върха) на импулса на изхода на веригата, което ще бъде толкова
по-голямо, колкото е по-малък капацитетът на кондензатора С (кол-
кото по-малък е капацитетът, толкова по-бързо става зареждането,
толкова по-интензивно намалява токът на зареждане, толкова по-
стръмен е спадът на върха на импулса). Това се определя не само от
капацитета С, но и от съпротивлението R, затова способността на
веригата да пропуска през себе си импулсното напрежение се харак-
42
теризира с параметъра т = ЯС, наречен времеконстанта. Математи-
чески може да се докаже, че за времето t = SRC = Зт кондензаторът
ще се зареди приблизително до 0,95 от максималното напрежение на
източника.
Както следва от казаното, импулсът обезателно претърпява из-
кривявания, конто ще бъдат толкова по-малки, колкото по-голяма
е времеконстантата на веригата. Действително, ако продължител-
ността на импулса ти е много по-малка от три времеконстанти на
веригата (ти < Зт ), за времето на цмпулса напрежението Uc на кон-
дензатора не успява съществено да се измени, а значи и върхът на
импулса почти няма да се изкриви. Но ако времеконстантата е съ-
измерима с продължителността на импулса или е по-малка от нея,
Я С-веригата значително изкривява върха на импулса или даже го
превръща в два островърхи импулса (диференцира го). Строго по-
гледнато, всяка ЯС-верига, чието изходно напрежение се снема от
резистора, е диференцираща, но ако за даден импулс се спазва отно-
шението ти < Зт, такава верига трябва да се смята за преходна.
Формата на върха се определя главно от нискочестотните съ-
ставки на спектъра на правоъгълния импулс: съставката с основна
честота, чийто полупериод е равен на ти, и най-близките нискоче-
стотни хармоници. За тях времеконстантата т на веригата е близка
до критичната си стойност. А за по-високочестотни съставки, опре-
делящи формата на фронта и среза на импулса, f е много по-голяма
от техните периоди. Ако се разгледа честотната характеристика
на веригата (на фиг. 22а отдясно), може да се види, че високоче-
стотните трептения преминават през диференциращата верига без
отслабване, а нискочестотните отслабват толкова повече, колкото е
по-ниска честотата им. Затова се смята, че диференциращата вери-
га представлява филтър за горните честоти и се характеризира с
гранична долна честота /г н по ниво- 3 dB(0,707). Ако ЯС-верига-
та е построена така, че изходното напрежение се снема от нейния
кондензатор (фиг. 226), през нея правоъгълният импулс преминава
иначе. При появяването на импулса на изхода на веригата Uc = 0 и
се увеличава в зависимост от зареждането на кондензатора, при то-
ва колкото е по-малка времеконстантата на ЯС-веригата, толкова е
по-интензивно зареждането. Вместо моментално нарастване на изхо-
дното напрежение фронтът на импулса ще получи продължителност
Тф. Същото ще бъде и със среза на импулса, тъй като в този момент
се извършва разреждане на кондензатора със скорост, зависеща от
времеконстантата на ЯС-веригата. Формата на спадането ще бъде
оптимална: за времето SRC кондензаторът ще се зареди напълно
(по-точно до 95%) и напрежението Uc практически вече няма да се
изменя през цялата продължителност на импулса. Затова такава
43
верига, наричана интегрираща, добре пропуска съставките с ниски
честоти от спектъра на импулса, за конто нейната времеконстанта е
много малка, и не пропуска съставките с високи честоти, за конто
нейната т е съизмерима с периода на трептенията. Интегриращата
верига представлява филтър за долните честоти. В звукочестотни-
те усилватели такива вериги създават намаляване на трептенията
с най-високи честоти. По такъв начин по формата на фронта и на
върха на правоъгълните импулси може да се получи представа за
равномерността на честотната характеристика на изпитвания или
настройвания ус и л вате л.
Този метод на изпитване позволява да се откриват даже малки
неравномерности на усилване на трептенията с различии честоти,
Фиг. 23. Форни на осцилограмите при различии неизпревности в звукочесто-
тния усилвател
44
паразитни трептения, фона на променливия ток и други изкривява-
ния. Трябва само да се помни, че на практика в усилвателя може да
има едновременно няколко вида изкривявания и затова осцилогра-
мата на изпитвателния правоъгълен импулс ще бъде сложна. Ще
разгледаме най-типичните осцилограми, показани на фиг. 23. Пър-
вата от тях (фиг. 23а) показва идеалната форма на изпитвателното
правоъгълно напрежение, подавано на входа на усилвателя. В иде-
алния случай формата на това напрежение на изхода на усилвателя
трябва да бъде същата. Обаче изкривявания ще има даже поради
това, че усилвателят на вертикалното отклонение на лъча на осци-
лографа също внася някакви изкривявания. Затова преди началото
на изпитването трябва на входа на усилвателя на осцилоскопа да
се подаде правоъгълно изпитвателно напрежение и да се нарисува
формата на импулсите, което ще служи като еталон за сравняване
на формата на импулсите на изхода на изпитвания звукочестотен
усилвател. Двулъчевият осцилоскоп (или осцилоскоп с електронен
превключвател) опростява процеса на изследване.
Намаляването на усилването на трептенията с най-високи често-
ти показва осцилограмата на фиг. 236: фронтът на импулса се е
разтеглил, затова не е трудно да се разшифрова такава осцилогра-
ма. А ето какво означава осцилограмата на фиг. 23в. Това. също
е резултат от намаляването на усилването на трептенията с високи
честоти, но тук фронтът на импулса се е удължил толкова, че е заел
целия полупериод. Осцилограмата на фиг. 23г характеризира вече
познатия случай на изкривяване на правоъгълния импулс при на-
чал яване на усилването на нискочестотните сигнали. Следващата
◦сцилограма (фиг. 236) свидетелствува за намаляване на усилването
на трептенията както с ниски, така и със средни честоти, а на фиг.
23 е, ж - за увеличаване на усилването при ниските честоти.
При увеличаване на усилването за средните честоти се получа-
ва осцилограмата, изобразена на фиг. 23з. Осцилограмата на фиг.
23и свидетелствува за наличие в усилвателя на резониращи вери-
ги и паразитни трептения, чиито честоти са по-високи от горната
гранична честота на изпитвания усилвател.
Как може да се получи напрежение с правоъгълна форма? Не е
просто да се формират симетрични правоъгълни импулси с много
малка продължителност на фронтовете (части от микросекундата)
л с хоризонтален плосък връх. При това трябва да се осигури въз-
можност за изменяне на честотата на тези импулси от 50 Hz до 1 - 2
<Hz. В промишлените импулсни генератори се използуват мулти-
зибратори или други релаксационни генератори. В любителските
инструкции импулсното напрежение обикновено се формира от си-
пусоидално, получавано от звукочестотен генератор, например с по-
лощта на ограничители.
Да предположим, че са измерени честотната и амплитудната ха-
рактеристика на усилвателя, неговата чувствителност, номиналната
и максималната изходна мощност и коефициентът на хармониците.
Остава да се определи нивото на собствените шумове. Ако към изхо-
да на усилвателя се включи миливолтметър, даже при отсъствие на
сигнал на входа на усилвателя на изхода му ще има някакво про-
менливо напрежение. На екрана на чувствителния нискочестотен
осцилоскоп такова напрежение създава хаотично изменящи се им-
пулси, откъслеци от някакви трептения и други подобии. Това са
шумове, предизвикващи в електромагнитната система на високого-
ворителя шумолене, пукане и други звуци. При малко усилване те са
почти незабележими, а при голямо могат да предизвикат значител-
ни изкривявания. Ако пък усилвателят е предназначен за усилване
на сигнал и, за конто е особено важна формата, им, например телеме-
трични сигнали, значителни шумове изобщо са недопустими.
Във всеки усилвател в резултат на случайни, най-често топлинни
процеси възникват шумове. Най-голям дял в създаването на шума
имат транзисторите, особено транзисторът на първото стъпало, тъй
като неговият шум се усилва от всички останали стъпала, при то-
ва толкова повече, колкото са по-големи колекторното напрежение
и колекторният ток. Затова по възможност трябва да се осигури
облекчен режим на работа на транзистора, но не до такава степей,
че да се намали рязко неговият коефициент на предаване по ток.
Нивото на шума зависи и от обратния колекторен ток, затова тряб-
ва да се следи той да не превишава нормата за даден транзистор.
Нивото на шумовете на усилвателното устройство може да се харак-
теризира с отношението на шумовото напрежение Цш към номинал-
ното напрежение на полезния сигнал UH на изхода на усилвателя,
изразено в децибели:Nm = 20 1g	Тъй като иш има несину-
соидална форма, за измерване на нивото на шумовете се използува
миливолтметър със среднеквадратичен детектор или обикновен ми-
ливолтметър с върхов детектор (наистина неговите показания малко
ще превишават действителното напрежение на шума). При измерва-
нията усилвателят трябва да бъде в работен режим: отначало се из-
мерва номиналното му изходно напрежение, след, това се изключва
звукочестотният генератор и вместо него към входа на усилвателя
се включва резистор със съпротивление, равно на изходното съпро-
тивление на този генератор.
Желателно е формата на шумовото напрежение да се контролира
с осцилоскоп. Това е особено важно при изпитване на усилвател с
мрежово захранване, тъй като при лоша филтрация на изправеното
напрежение волтметърът на изхода на усилвателя измерва не шумо-
вете, а напрежението на фона на променливия ток, който на екрана
на осцилоскопа изглежда като синусоида с честота 50 или 100 Hz (в
зависимост от изправителя). При повишаване на нивото на фона на
променливия ток трябва да се вземат мерки за намаляването му.
ИЗКРИВЯВАНИЯ В РАДИОПРИЕМНИКА
КАЧЕСТВО НА ЗВУЧЕНЕТО И ОТ КАКВО ЗАВИСИ ТО
Всички усилия на конструкторите на радиоразпръсквателни
приемници са насочени към постигане на най-естествено и чисто
звучене на радиопредаването. Но какво значи "естествено звучене”?
От какво зависи то? Много хора смятат, че качеството на звуче-
нето зависи само от високоговорителя. Разбира се, качеството на
високоговорителя играе голяма роля. Очевидно радиопредаването е
"идеално естествен©”, ако ще звучи абсолютно така както в студи-
ото пред микрофона.
Звуковите трептения се създават в радиоприемника от високого-
ворителя. Именно затова качеството на високоговорителя (т.е. спо-
собността му да създава определени по форма звукови трептения на
въздуха) играе голяма роля в работата на радиоприемника. Обаче,
за да работи високоговорителят, до звуковата му бобина трябва да се
доведат определени по форма трептения на електрическия ток. По
такъв начин възпроизвеждането на предаването от радиоприемни-
ка зависи не само от качеството на високоговорителя, но и от това,
доколко трептенията на електрическия ток, довеждани до звуковата
бобина на високоговорителя, съответствуват по форма на електриче-
ските трептения на тока на микрофона в радиопредавателното сту-
дио.
В природата много рядко може да се срещне абсолютно однотонен
звук, т.е. звук, който представлява трептения само на една честота.
Нашият говор, различните шумове, а още повече звученето на му-
зикални произведения - това са най-сложни съчетания на звукове с
различии честоти и интензивности. Даже когато певецът или свире-
щият соло музикален инструмент взема само една нота, тя се състои
не само от трептения с една честота, синусоидални по форма, а от съ-
четани трептения с различии честоти. При това главна роля играят
трептенията с основната честота и с най-голяма амплитуда. Имен-
но тези трептения определят общия тон на нотата, т.е. висок или
нисък звук, но освен основного трептене в звука участвуват много
така наречени обертонове, създаващи звукова окраска. Обертоновете
са трептения на различии честоти, конто по амплитуда са много по-
малки от трептенията с основната честота. Ако се лиши звукът от
47
обертоновете, той ще стане неузнаваем, ще изгуби естествсността си.
Спомнете си как се различават гласовете на Лемешев и К эзловски, а
и двамата са тенори, т.е. хора с висок певчески глас. Ако се сравнят
осцилограмите на техните основни звукови трептения, те са еднак-
ви - певците вземат една и съща нота, еднаква по честота. А ние
различаваме гласовете им, защото имат различии обертонове. Зато-
ва е много важно те да се предадат без изкривявания - само тогава
радиопредаването ще звучи естествено. Но това означава, че тряб-
ва да се предава цялата честотна лента, при това, без да се изменя
честотата и съотношението на амплитудите на трептенията. При
всяко изменение на честотния състав на предавания звук или изме-
нение на съотношението на амплитудйте на съставните трептения
се появяват изкривявания.
Каква е връзката Между нискочестотните трептения на звуковия
обхват и високочестотните трептения на радиообхвата? За да си
представим тази връзка, трябва по-подробно да разгледаме модула-
цията. Съществуват различии методи на модулация. В радиораз-
пръскването се прилагат амплитудна модулация (AM) й честотна
модулация (ЧМ). Честотната се използува само при радиопредаване
на УКВ; значително по-широко се използува амплитудната модула-
ция - навсякъде в радиоразпръскването на дълги, средни и къси
вълни (ДВ, СВ, КВ). При AM нискочестотният(модулиращ)електри-
Модулиран сигнал
пропусками лента
Фиг. 25. Модулирено трептение
Фиг 24. Форма на високочесто-
тния сигнал при амплитудна моду-
лация
48
180
Необходима
пропускана лента
f, kHz
фиг, 27 Честотната лента 10 kHz,
определяна за една радиостанция
Фиг 26. Честотна лента 30 kHz,
необходима за предаване на целия
спектър на модулирания сигнал с
максимална честота на модулира-
щия сигнал 15 kHz
чески сигнал въздействува върху амплитудата на високочестотния
сигнал на предавателя, наричан в дадения случай носещ сигнал. Ам-
плитудата на високочестотното носещо трептение се изменя в такт
с измененията на модулиращия сигнал. На фиг. 24а е показана
графиката на високочестотен носещ сигнал на предавател при отсъ-
ствие на модулация. Но щом* като се появи модулиращ сигнал със
звукова честота (фиг. 246), обвиващата крива на високочестотното
напрежение приема формата на звукочестотния модулиращ сигнал
(фиг. 24в) (обвиваща се нарича кривата, съединяваща амплитудните
стойности на модулирания високочестотен сигнал).
По такъв начин се получава значително усложняване на форма-
та на високочестотния сигнал на предавателя, той престава да бъде
строго синусоидален. Но всяко нарушение на синусоидалността на
формата на трептенията, както вече знаем, довежда до появяване
на нови трептения с честоти, различии от честотата на оснрвното
трептение. Иначе казано, модулираното трептение е цял спектър
трептения с различии честоти. Когато няма модулация, радиостан-
цията излъчва само трептения с една честота - високочестотно но-
сещо трептение, например с честота 200 kHz. Но веднага щом запо-
чне модулацията, например с хармоничен сигнал с честота 1 kHz,
освен трептенията с честота 200 kHz в спектъра на сигнала на ра-
диостанцията ще се появят трептения с още две честоти, отстоящи
от честотата на основното трептение съответно с —1 kHz и +1 kHz,
т.е. радиостанцията ще излъчва вече три трептения с честоти 199,
200 и 201 kHz (фиг. 25). Оттук следва, че ако модулираното треп-
. Зато сс ноявиха.
49
тение представлява спектър от трептения, то, за да не възникнат
изкривявания, високочестотните стъпала трябва да пропускат це-
лия спектър, т.е. трептенията с честота от 199 до 201 kHz. С други
думи, високочестотните стъпала трябва да притежават определена
пропускана лента - в дадения случай 2 kHz.
Целият чуван от човека звуков обхват представлява около 15 kHz
(20 - 15 000 Hz). Следователно сигналът на радиостанцията може
да бъде модулиран от най-разнообразни по честота трептения, при
което най-високата честота на модулиращите трептения може да до-
стигне 15 kHz. Затова модулиращият сигнал ще представлява спек-
тър от трептения, в нашия пример трептения с честота от 185 до 215
kHz, т.е. ще заема честотна лента 30 kHz (фиг. 26). Обаче днес тол-
кова широк спектър от излъчвани трептения радиостанциите, рабо-
тещи с AM, не могат да си позволят. Международните съглашения
предвиждат такова разпределение на честотите между различните
радиоразпръсквателни станции, при което техните носещи сигна-
ли отстоят един от друг на 10 kHz (в късовълновия обхват - на 5
kHz). По този начин на всяка радиостанция се пада лента от всич-
ко 10 kHz (фиг. 27). Това, разбира се, е малко за висококачествено
радиоразпръскване, но се налага да се примирим.
И така, какви изисквания се предявяват към приемника, за да
възпроизвежда безукорно радиопредаването?
ТРИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА РАДИОПРИЕМНИКА
Преди всичко, както изяснихме, необходима е определена про-
пускана лента с широчина 10 kHz. Тя не трябва да бъде по-тясна,
защото ще възникнат изкривявания на модулирания сигнал поради
срез на високочестотните съставки. Не трябва да бъде и по-широка,
защото ще се ”промъкнат”, както това е ясно от фиг. 27, трептения,
излъчвани от ”чужди” радиостанции, и пак ще възникнат изкривя-
вания. Би било идеално така: да не се пропускат никакви трептения
с честота над 10 kHz и без никакво отслабване да се пропуска целият
честотен спектър до 10 kHz, т.е. по 5 kHz от всяка страна на честота-
та на носещото трептение (фиг. 28). Обаче такава идеална честотна
характеристика на високочестотните стъпала (наричат я П-образна)
не може да се получи. Работата е в това, че пропусканата лента на
тези стъпала се определя от трептящите кръгове. А както знаете,
трептящият кръг реагира с най-голяма сила на сигнала с основната
(резонансната) честота /рез, а на сигналите с другите честоти - все
по-слабо (фиг. 29). Затова крайните съставки на спектъра на си-
гнала (съответствуващи на звуковите трептения с високи честоти)
50
Фиг 28. Идеализирана П-образна че-
стотна характеристика

Фиг 29. Реална пропускана лента на
резонансен кръг
f
нреминават през трептящия кръг отслабени, и следователно, се поя-
вяват изкривявания на приемания сигнал. Наистина, възможно е да
се намалят изкривяванията на съставките на спектъра на сигнала,
като се разшири пропусканата лента на кръга. Тогава амплитуди-
те на крайните съставки ще бъдат по-малко отслабени в сравнение
с амплитудите на трептенията с ниска честота и изкривяванията
ще се намалят. Обаче с разширяване на пропусканата лента кръгът
ще започне във все по-голяма степей да възприема сигналите на ”чу-
ждите” радиостанции, работещи на близки честоти. По такъв начин
в реалния радиоприемник изискванията да се пропускат без изкри-
вявания всички съставки на спектъра на сигнала и същевременно
да не се пропускат сигнали на съседни по честота радиостанции са
противоречиви. За да се оцени качеството на реалния приемник,
трябва да се има предвид не само широчината на неговата пропуска-
на лента, но и избирателю стта му, т.е. способността му да отдели
от всички трептения, индуктирани в антената, само трептенията,
излъчвани от радиостанцията, на чиято честота е настроен той. С
други думи, избиралилността е способността на радиоприемника да
отсява сигцалите на ”чуждите” радиостанции.
Радиоразпръсквателните приемници се делят на пет класа:
51
висш, първи, втори, трети и четвърти. Приемниците от висш клас
имат избирателност по съседен канал 60 dB. Хайде да изменим какво
значи това. Избирателността по съседен канал показва колко по-ло-
шо приемникът възприема сигнала, чиято честота се отличава от
честотата на настройката на приемника с 10 kHz. Именно на така-
ва честота отстой от честотата на настройката носещият сигнал на
съседната радиостанция. Затова избирателността позволява да се
оцени доколко по-лошо се чува чуждата радиостанция в сравнение с
нашата. Сега ще се запознаем с друга характеристика на приемника
- чувствителността.
Чувствителността представлява способността на приемника да
приема слаби сигнали. Кдлкото по-слаб сигнал е способен да прие-
ма приемникът, толкова по-добра е неговата чувствителност (често
се казва толкова е по-голяма неговата чувствителност). Чувствител-
ността показва при какво напрежение на сигнала в микроволтове
(или миливолтове) на входа на приемника той е способен да раз-
вие на изхода мощност на електрическите трептения със звукова
честота, равна на 50 или 5 mW (за транзисторните преносими при-
емници). При това входният сигнал трябва да има дълбочина на
модулацията 30%, а нелинейните изкривявания на изходния сигнал
да не превишават допустимата стойност - обикновено 5% за радио-
разпръеквателния приемник.
Тъй като е уговорена изходната мощност, може да се помисли,
че чувствителността на приемника зависи от коефициента на усил-
ване на звукочестотния усилвател. Всъщност колкото е по-голям
коефициентът на усилване на звукочестотния усилвател, като че ли
толкова по-чувствителен е приемникът. Обаче не е така. От това, че
към приемника ще се включи звукочестотен усилвател с голям кое-
фициент на усилване, той няма да стане по-чувствителен. Работата
е в това, че сигналите на радиостанциите ще се приемат без изкри-
вявания само в този случай, ако те създадат на входа на детектора
сигнал, не по-слаб от 0,2 V. Затова чувствителността на приемника
се определя само от високочестотните му стъпала. Звукочестотният
усилвател трябва само да осигури необходимата мощност на сигнала
на изхода на приемника.
Колко голяма може да бъде чувствителността на приемника?
Тук трябва да се имат предвид редица фактори. Щом става дума за
висококачествено приемане на радиоразпръекване, приемникът мо-
же да приема само слаби сигнали, конто превишават собствените му
вътрешни шумове, предизвикани от хаотичното движение на елек-
трони в транзисторите, резисторите и другите елементи на електри-
ческите вериги; към шумовете се отнася и фонът на променливия
ток. С други думи, сигналите на приеманата радиостанция на вхо-
52
да на приемника трябва да бъдат такива, че да се чуват на фона на
шумовете на приемника. Затова при определянето на чувствител-
ността се има предвид такъв сигнал на входа на приемника, който
превишава нивото на шумовете по не 10 пъти.
Изхождайки от това изискване, по опитен път е установено, че
посоченото превишаване на нивото на полезния сигнал над шумове-
те създават само тези радиостанции, конто създават в антената на
приемника електродвижеща сила, не по-малка от 50 дУ. По-слабите
сигнали до такава степей се * задушават” от шумовете, че за нормал-
но приемане на радиопредаването не може и да става дума. Затова е
целесъобразно радиоразпръсквателният приемник да се прави мно-
го чувствителен (т.е. с чувствителност, по-добра от 50 дУ), въпреки
че съвременната радиотехника е способна да създаде приемници,
чиято чувствителност се измерва с части от микроволта. Такива
приемници съществуват, но те са предназначени за професионална
телеграфна и телефонна радиовръзка.
С л едва обаче да отбележим, че не само вътрешните шумове, а
и атмосферните, и промишлените смущения налагат ограничения
върху максималната чувствителност. Защото, за да се приема от
приемника без изкривявания радиостанция, създаваща на входа му
сигнал от всичко 50 дУ, той не само трябва да има малки вътрешни
шумове, но и да притежава добра избирателност по съседен канал,
иначе мощните съседни станции ще заглушават напълно интересува-
щата ни далечна радиостанция. Голяма чувствителност не може да
се получи без голяма избирателност - тези два параметъра в реалния
приемник са свързани един с друг. И не случайно избирателност-
та на приемника често се определя по следния начин: избирател-
ността показва доколко чувствителността на приемника за честота,
отстояща на 10 kHz от честотата на настройката, е по-малка от чув-
ствителността на радиоприемника за честотата на настройката. И
така, избирателността по съседен канал представлява отношението
на чувствителността на приемника за честотата на съседния канал
към чувствителността за честотата на приемания канал, т.е. за че-
стотата на настройката, изразено в децибели: 20Igfei/eg), където
е чувствителността на приемника за честотата на настройката; е2 -
за честотата на съседния канал.
Вземайки под внимание зависимостта между максималната чув-
ствителност на приемника и избирателността, необходима за оси-
гуряване възможността да се използува тази чувствителност, ГОСТ
за радиоразпръсквателните приемници установява стойностите на
избирателността, дадени в таблица 1*
* Бел. на прев.: Същите стойности се съдържат и в БДС.
53
Таблица 1
Клас на приемника	Чувствителнос	t<mv	Избирателност, dB
Висш	50		60
I	150		46
II	150		34
III	200		26
IV	300		16 - 20
По този начин, за да се реализира чувствителност 50 //V, чув-
ствителността към сигналите на съседния канал трябва да се нама-
ли 1000 пъти (60 dB съответствуват на хилядократно намаляване по
напрежение).
И така, пропусканата лента, избирателността и чувствителност-
та - ето трите главни характеристики на високочестотните стъпала
на приемника, конто влияят върху качеството на възпроизвежда-
нето и способността на приемника да приема далечни радиостан-
ции. Сега да видим от какви радиотехнически средства се създава
нужната избирателност и чувствителност на приемниците, каква е
формата на тяхната честотна характеристика.
КОЙ ПРИЕМНИК Е ПО-ДОБЪР?
Както е известно, избирателността на приемника се създава от
трептящите кръгове, а чувствителността се определя от броя на
усилвателните стъпала пред детектора. Да започнем с избирател-
ните свойства на единичния трептящ кръг. Вече стана дума, че
избирателността характеризира отслабването на сигнала на прече-
щата радиостанция, работеща на честота /, в сравнение със сигнала
на полезната радиостанция, чиято честота съвпада с резонансната
честота на кръга /рез. Избирателността се означава със S. Тя показ-
ва колко пъти ще бъде отслабена амплитудата на сигнала на стра-
ничната радиостанция U в сравнение с амплитудата на полезния
сигнал С/рез при еднаква амплитуда на тези сигнали: S = Up^3/U
Обаче трябва да се подчертае, че върху избирателността S оказват
влияние не само избирателните свойства на кръга, но и така нарече-
ната разстройка Д/, която показва колко далече отстой по честота
сигналът на страничната радиостанция от резонансната честота на
кръга: Д/ = f - fpe3.
При изчисляване на избирателността разстройката се определя в
проценти: Д/[%] = [(/ - /реэ)//Реэ]100 = (Д///рез) 100.
54
Колкото по-далече отстой честотата на страничната радиостан-
ция от резонансната честота, т.е. колкото по-голяма е разстройката,
толкова по-значително е отслабването на пречещия сигнал (фиг. 29).
Избирателността често се определя не в относителни единици, а
в децибели: 5[dB]=201gS.
От какво пък зависят избирателните свойства на трептящия
кръг? Главно от качествения фактор Q на бобината му. Конден-
заторът на кръга, ако е с добро качество (например въздушен, слю-
ден или керамичен), внася неголеми електрически загуби и затова
качественият фактор на кръга се определя главно от качествения
фактор на бобината. Колкото е по-голям качественият фактор Q,
толкова по-стръмни са склоновете на резонансната характеристи-
ка на кръга (фиг. 30). Качественият фактор на бобината зависи от
много фактори: загубата на електрическа енергия в проводниците
при протичане на високочестотен ток в тях, загубите в изолацията
на проводниците, в тялото на бобината, в магнитното ядро и дру-
ги подобии. При това тези загуби са толкова по-големи, колкото
на по-висока честота работи кръгът. Ориентировъчно качественият
фактор на бобините за различните обхвати има следните стойно-
сти: в дълговълновия Q = 10 - 25, в средновълновия Q = 25 - 40, в
късовълновия Q = 80 - 120. Би изглеждало, че при преминаване от
дълговълновия към късовълновия обхват поради повишаването на
честотата и нарастването на загубите качественият фактор на боби-
ната трябва да намалява, обаче практически се получава обратното,
тъй като бобините на късовълновия обхват имат малък брой навив-
ки и проводник с голямо сечение.
Да предположим, че е налице трептящ кръг с бобина с определен
Фиг 30 Резонансни характеристики
на кръгове с различии Q
Фи;	ИзГ-ир.	[
тяш, кръг в зависимост от качествен и н
фактор Q и разстройката Д f
55
качествен фактор, измерен с помощта на ку-метър или определен по
паспорт. Да намерим сега неговата избирателност. На фиг. 31 са
показани криви, позволяващи да се определи S на трептящия кръг
при малки разстройки, т.е. когато (Д///реэ)100[%] < 10%.
При големи разстройки избирателността с приближение може да
се изчисли по формулата
5 = <?[(///рез)-(/реэ//)|.
Като пример ще направим следното изчисление: ще определим
избирателността по съседен и по огледален канал за кръг с каче-
ствен фактор Q = 50, работещ в средновълновия обхват на честота
1,5 MHz (избирателността винаги се определя за максималната че-
стота на обхвата, защото колкото е по-висока честотата, толкова е
по-широка пропусканата лента при същия качествен фактор на кръ-
га). При отклонение Д/ = 10 kHz от резонансната честота f = 1500
kHz разстройката, изразена в проценти, ще бъде
Д/ = М?100 = тЮо100 = °-66%-
По-нататък върху хоризонталната ос на графиката, показана на
фиг. 31, намираме точка, съответствуваща на разстройка 0,66%. Но,
след като се погледне графиката, може предварително да се каже, че
при такава малка разстройка кръгът много ще ослабва сигнала на
страничната радиостанция. Ако все пак трябва да се определи изби-
рателността на кръга при такава разстройка, тя може да се изчисли
по формулата
s = V = v'1 + (£-тйг-100)2 = х/1 + (ia-iloo-100)2 « 1»2-
Каква селективност е това! Сигналът с честота, различаваща се
с 10 kHz от резонансната (т.е. сигналът на съседната радиостанция),
преминава почти също така добре, както и сигналът на приеманата
станция.
С помощта на също такова най-просто изчисление можем да се
убедим, че избирателността по съседен канал на входния кръг на
късовълновия обхват е въобще нищожно малка. Но пък на дълго-
вълновия обхват положението с избирателността по съседен канал в
някаква степей се изменя. Ако се изчисли избирателността на кръга
на каква да е честота от дълговълновия обхват, например 400 kHz,
разстройката 10 kHZ от тази честота ще представлява
Д/= ^-100 =^.100 =2,5%.
56
Да приемем, че за дълговълновия обхват качественият фактор
на кръга Q = 100. От точката върху хори зонта л ната ос на графи-
ката (фиг. 31), съответствуваща на разстройка 2,5%, ще издигнем
перпендикуляр и ще го продължим до пресичането му с кривата за
Q = 100. През точката на пресичането им ще прекараме хоризон-
тална линия до пресичането й с вертикалните оси на графиката и
ще определим избирателността на кръга при дадената разстройка на
дълговълновия обхват, т.е. за честота 410 или 390 kHz. Избирател-
ността за тези честоти по отношение на избирателността за честота
400 kHz представлява 15 dB.
По резултатите от изчисленията правим следния извод: избира-
телността на трептящия кръг при малка разстройка е малка. Но тя
ще се увеличи, ако между антената и детектора се включат два треп-
тящи кръга: между антената и входа на радиочестотния усилвател
и между радиочестотния усилвател и детектора (фиг. 32). Безусло-
вно избирателността при това ще се увеличи (фиг. 33). За да се
определи резултантната характеристика на приемника за високи-
те честоти (от антенния вход до входа на детектора), трябва да се
умножат ординатите на резонансните характеристики на отделяйте
кръгове - стойностите на напреженията на двата кръга - за всяка
честота. Както се вижда от фигурата, резултантната характеристи-
ка е със значително по-стръмни склонове отколкото характеристи-
ките на отделните кръгове (на фиг. 33 мащабът на резултантната
характеристика е намален 10 пъти). С това се и обяснява нараства-
нето на избирателността на приемника при увеличаване на броя на
трептящите кръгове. Ако например отслабването U^/U на сигна-
ла от входния кръг за честотна разстройка 16 kHz е 1/0,3 = 3,3, то
отслабването при същата’разстройка според резултантната характе-
ристика е равно на 1/0,092 = 10,9.
Трябва да се обърне внимание на това, че в резултат на увелича-
ването на общата избирателност ще се стесни пропусканата лента на
високочестотния тракт на приемника - това се вижда добре на фиг.
33. Пропусканата лента В за такъв случай може да се изчисли по
формулата В = 0,64/min/Q.
Да видим сега как стоят нещата с избирателността и пропускана-
та лента в най-простия приемник, работещ по схемата с пряко усил-
ване. Такъв приемник съдържа едно- или неколкостъпален радиоче-
стотен усилвател, при което на всяко стъпало (в това число и на де-
текторното) е включен трептящ кръг. Всеки трептящ кръг (всички
%
Фиг 32 Включване на два трептящи
кръга, настроени на честотата на прие-
мания сигнал
57
Фиг 33. Увеличаване на избирателността и стесняване на пропусканата лента
на приемника при включване на два трептящи кръга, настроени на честотата
на ппиемания сигнал
те са настроени на една честота) отслабва сигналите с честоти, раз-
личаващи се от резонансната. Колкото повече са тези кръгове-фил-
три, толкова повече ще бъдат отслабени сигналите на съседните по
честота радиостанции и толкова по-голяма ще бъде избирателност-
та на приемника. По такъв начин, ако се включат възможно повече
кръгове, може да се получи всякаква необходима избирателност. Но
в действителност не е толкова лесно да се направи това. Нали при
пренастройване на приемника на друга радиостанция ще се наложи
да се пренастройват всички трептящи кръгове. Обаче е много тру-
дно да се постигне голям брой трептящи кръгове да имат съвършено
еднакви параметри. Затова при пренастройване на кръговете с об-
щото копче на блока от променливи кондензатори настройката на
отделните кръгове неизбежно се "измества” В резултат пропуска-
ната лента се разширява, следователно се влошава избирателността
на приемника. Освен това се намаляват усилването на приемника и
чувствителността му към сигналите в приемната антена. Не трябва
58
да се забравя, че трептенията в кръга имат най-голяма амплитуда
при резонансната честота, и ако честотата на някой кръг е изместена
спрямо честотата на сигнала, кръгът реагира на трептенията му по-
слабо, отколкото когато резонансната честота съвпада с честотата
на сигнала.
Но да предположим, че все пак е било възможно така точно да се
изработят трептящите кръгове и кондензаторният блок за настрой-
ка, че при пренастройване всички трептящи кръгове да се настрой-
ват на една и съща честота. Все едно това няма да спаси положе-
нието. Работата е в това, че пропусканата лента на кръга зависи
от честотата, на която той работи, при това колкото е по-висока че-
стотата, толкова е по-широка пропусканата лента: В = f /Q. При
пренастройване на трептящия кръг на по-високи честоти пропуска-
ната лента се разширява, а на по-ниски се стеснява (качественият
фактор на кръга Q практически остава постоянен). Ако в средата на
обхвата пропусканата лента е избрана такава, че е осигурено доста-
тъчно естествен© възпроизвеждане на предаването, а смущенията от
страна на други радиостанции са незначителни, на високочестотния
участък на обхвата пропусканата лента може да стане твърде ши-
рока1 и смущенията от други радиостанции ще бъдат твърде забеле-
жимк. Обратното, на нискочестотния край на обхвата пропусканата
лента може да се стесни дотолкова, че да се влоши естествеността
на възпроизвеждането на радиопредаването.
На фиг. 34 е изобразена резонансната характеристика на треп-
тящ кръг с качествен фактор Q 160 за честота 10 MHz. Даже
при толкова голям качествен фактор характеристиката на кръга за
високите честоти изглежда твърде полегата. Пропусканата лента
на ниво 0,7 е 60 kHz. А е нужно не повече от 10 kHz. Разбира се,
при толкова широка пропускана лента всички съставки на спек-
търа на полезния сигнал добре ще преминат през приемника, но и
избирателността му ще бъде извънредно малка. Собствен©, за каква
избирателност може да става дума, ако в приемника с еднаква гръм-
кост едновременно ще се чуват шест радиостанции? А пропусканата
лента на ниво 0,1 представлява 220 kHz!
Фиг 34 Резонансна характеристика
на трептящ кръг с качествен фактор
Q = 160 и резонансна честота /рез =
= 10 MHz
-100-80-60-40-20 0 20 40 6 0 80 f,kHz
fp»J=10MHz(K=30ni)
59
u U3X
1
fpea fpes fpea	f
5
Фиг 35. Принципна схема (fl) и форми на резонан-
сната характеристика (б) на лентов филтър, състоящ
се от два кръга
И така приемникът с пряко усилване не може одновременно да
осигури необходимата пропускана лента и голямо потискане на си-
гналите на съседните по честота радиостанции. Най-добър от гледна
точка на избирателността и доброто качество на възпроизвеждане
на предаването ще бъде такъв приемник, на който формата на ре-
зонансната характеристика напомня буква П (плосък връх и отве-
сни странични склонове). Обикновено степента на приближаване на
формата на резонансната характеристика към идеалната се оценява
чрез така наречения коефициент на правоъгълност, който представля-
ва отношението на широчината на пропусканата лента на някакво
определено ниво (обикновено на ниво 0,1) към лентата, отчитана на
ниво 0,7: Кп = 2Д/о,1/2Д/о,7-
Естествено идеалният приемник трябва да има К п = 1. За при-
емниците с пряко усилване даже при твърде голям брой единични
трептящи кръгове този коефициент е не по-малък от 3,9. Разбира
се, това е лошо, тъй като колкото е по-висока честотата, на коя-
то работа приемникът, толкова е по-голям коефициентът на пра-
воъгълност. Как да се намали коефициентът на правоъгълност на
приемника, т.е. как да се направи формата на резонансната му ха-
рактеристика по-близка до правоъгълната? Въобще резонансната
П-образна характеристика може да се получи, ако се заменят едини-
чните резонансни кръгове с групи от два свързани кръга (фиг. 35а).
Такива системи се наричат лентови филтри с индуктивна (транафор-
маторна) връзка. Лентовите филтри равномерно пропускат трепте-
нията с определена честотна лента, спирайки останалите, който не
попадат в тяхната пропускана лента. Широчината на пропусканата
лента, а също възможността за отсейване на смущаващите сигнали
60
се определят от качествения фактор на кръговете LI С1 и L2C2, а ос-
вен това от индуктивЛта връзка (коефициента на връзката) между
тези кръгове.
Формата на резонансната характеристика на такива филтри при
различии коефициенти на връзка е показаната на фиг. 356. Кривата
1 съответствува на слаба връзка между кръговете. Характеристика-
та в този случай много напомня по форма характеристиката на еди-
ничен кръг, чийто коефициент на правоъгълност е около 10. Ако
връзката се увеличава, например чрез сближаване на бобините на
кръговете, то стръмността на склоновете на характеристиката ще
се увеличава (крива 2). При известна критична връзка характери-
стиката ще има вида на кривата 5, която съответствува на най-голя-
мата височина на резонансната характеристика при коефициент на
правоъгълност 3,2 - 3,5. При връзка между кръговете, по-силна от
критичната, на характеристиката възникват два върха и се появява
вдлъбнатина за резонансната честота (крива ^), при което колкото е
по-силна връзката, толкова е по-голяма височината на върховете и
по-дълбока вдлъбнатината (крива 5). При връзка, малко по-силна от
критичната, характеристиката на лентовия филтър много напомня
правоъгълник (П-образна), тъй като стръмността на склоновете е
голяма, а вдлъбнатината - почти незабележима. Коефициентът на
правоъгълност на такава система кръгове се намалява до 2,3 - 2,5.
Обаче не трябва всички трептящи кръгове на приемника с пряко
усилване просто да се заменят с подобии лентови филтри и по то-
зи начин да се направи резонансната му характеристика П-образна.
Защото в такъв случай при пренастройката на приемника от една
честота на друга ще се наложи да се настройват и тези филтри. И
работата дори не е в това, че е много трудно това да се осъществи
на практика (ще се наложи да се пренастройват едновременно шест
и даже повече кръгове), най-важното е това, с изменението на че-
стотата ще се изменя и пропусканата лента на филтрите. Затова в
нискочестотния участък на обхвата тя ще бъде по-тясна, а на висо-
кочестотния - по-широка от необходимата. Но и това не е всичко.
Да предположим, че приемникът трябва да работи в късовълновия
обхват. В приемника с пряко усилване приеманият сигнал се усилва
в усилвателя, работещ на честотата на този сигнал. При честоти,
по-високи от няколко мегахерца, голяма роля играят различните
паразитни връзки между стъпалата на усилвателя, конто могат да
доведат до самовъзбуждане на усилвателя, т.е. усилвателят се пре-
връща в генератор на паразитни трептения, създаващи смущения.
Затова е трудно да се направи високочестотен усилвател с голям ко-
ефициент на усилване, а пък за приемането на далечни станции е
необходимо много голямо усилване на приемания сигнал.
61
Предимствата на лентовия филтър могат да се реализират само в
този случай, ако той работи на неизменна (фиксирана) честота. Но
за това е необходимо сигналът на приеманата радиостанция да се
преобразува в трептения с такава честота, на каквато са настроени
кръговете на лентовия филтър. Тогава преобразуваният по честота
сигнал на радиостанцията може да се подаде в усилвателя с лен-
тови филтри, на който формата на резонансната характеристика е
П-образна, т.е. коефициентът на правоъгълност е 1,6 и даже по-мал-
ко. Приемникът, работещ по такава схема, има добри параметри и
голяма чувствителност, тъй като усилването на приемания сигнал
се осъществява от два усилвателя на различии честоти: на честотата
на приемания сигнал от радиочестотния усилвател, а след това на
междинна честота от усилвател с лентови филтри. Резултантното
усилване може да бъде голямо, тъй като се извършва на различии
честоти, при което основного усилване се осъществява в усилвате-
ля с лентови филтри, който обикновено работи на честота, по-ниска
от честотата на средновълновия обхват (на така наречевдта междин-
на честота). Именно по такава схема работят суперхетеродинните
радиоприемници.
Как да се преобразува честотата на приеманите сигнали в ме-
ждинна честота? Такова преобразуване се извършва в специалния
блок на суперхетеродинния приемник, наричан честотен преобразу-
вател. За да се извърши преобразуването, сигналът на приеманата
радиостанция трябва ”да се смеси” с трептенията на високочесто-
фнйя хетеродин (на генератора), който се намира в блока на често-
Фния преобразувател. При смесването на трептенията ще възни-
фнат така наречените "биения”, т.е. нови трептения, чиято честота
е равна на разликата между честотите на смесващите се трептения
(едновременно с трептенията с разликова честота се образуват треп-
тения със сумарна честота, но за тях ще поговорим по-късно). Есте-
ствено е, че за нашия случай честотата на тези трептения трябва да
бъде равна на междинната честота /м. Това се постига чрез избор
на съответна честота на хетеродина /х, цри която /м = /х - fc(fc е
честотата на приеманата радиостанция).
Обаче следва да се предупреди, че преобразуването не е само изва-
ждане на трептения с различии честоти. Ако например се пропуснат
две трептения с различии честоти, няма да се получи никакво пре-
образуване. Сумата или разликата на двете трептения не съдържа
и не създава никакво ново трептение, ако смесването става в линей-
на верига. За преобразуването са необходими условия, при който
биенията, възникващи при събиране или изваждане на трептения,
биха се превърнали в реално трептение. Такива условия ще има в
този случай, ако смесването на трептенията става в нелинейна вери-
62
га, чиито параметри (или един параметър) се изменят в зависимост
от приложеното напрежение или ток. Най-прост нелинеен елемент
може да бъде полупроводниковият диод. Неговата характеристика -
зависимостта на тока, преминаващ през диода, от приложеното към
диода напрежение - е нелинейна. Когато полярността на напреже-
нието съвпада с полярността на диода, нарастването на тока през
диода линейно следва нарастването на напрежението. Ако поляр-
ността на приложеното напрежение не съвпада с полярността на ди-
ода, то той е запушен и токът вече не следва нарастването на напре-
жението. С други думи, в областта на положителните напрежения
диодът има известна стръмност на характеристиката (стръмността
на характеристиката - това е отношението на малък нарастък на то-
ка Дг към предизвикалия го малък прираст на напрежението Ди,
т.е. S = Ы/ Au, mA/V), а в областта на отрицателните напрежения
стръмността на характеристиката е равна на нула. Следователно
стръмността на характеристиката на диода се изменя в зависимост
от знака на приложеното напрежение - тя е нелинейна.
Когато върху елемент с нелинейна характеристика действуват
две трептения с различна честота, на изхода на елемента възникват
биения - трептения с разликова честота /м = /х — /с. Такива биения
представляват периодично (с честота /м ) изменение на амплитуда-
та на изходното напрежение на нелинейния елемент от их + ис до
их - ис (обвиващата крива на фиг. 36). Честотата на това изменение
/м = /х _ /с е именно междинната честота.
Следва да се отбележи, че на изхода на преобразувателя възник-
ва не само трептение с разликова честота /х — /с, но и трептение със
сумарна честота /х + /с, трептение с честотата на хетеродина /х, а
Фиг 11реобразувател на честотата с диод
Фиг 36 Биения на междинната честота /м
на изхода на преобразувателя в резултат на
ването на трептенията с честоти /с и /х
така също трептение с честота на сигнала /с. Към това трябва да се
добави, че в реалния приемник на входа на преобразувателя се по-
дават не само трептения с честота на сигнала /с, но и други сигнали
и те също образуват биения с трептенията на хетеродина. С една
дума, на изхода на преобразувателя има трептения с множество че-
стоти. Но как да се отделят необходимите ни трептения с честота
/м — /х — /с?
Представете си, че във веригата на диода, в който става смесване
на трептенията на приемания сигнал и на хетеродина, е включен
трептящият кръг LC (фиг. 37). Този кръг няма да окаже забеле-
жимо съпротивление на трептенията с честотите на сигнала и хе-
теродина и със сумарната честота /х + /с, тъй като кръгът е силно
разстроен по отношение на тези честоти. Сигналът пък с междин-
на честота /м = /х — /с ще се отдели в кръга, тъй като кръгът е
настроен на тази честота и за нея има значително съпротивление.
По този начин на изхода на филтъра възниква напрежение с ме-
ждинна честота /м, което след това ще бъде подадейо на входа на
междинночестотния усилвател.
Както вече беше казано, при амплитудна модулация радиостан-
цията излъчва не само носещ сигнал, но и цяла лента трептения с
широчина 2/в (/в е най-високата честота на модулацията). С вся-
Фиг 38. Преобразуване на спектъра на приемания сигнал в
спектър на междинночестотен сигнал
64
Фиг 39. Ироникване в пропусканата лента на междинночестотните филтри
на преобразувания спектър на радиостанцията, чиято честота /с се отличава от
честотата на хетеродина /х с честотата /р, равна на /м
ко от тези трептения трептенията на хетеродина образуват биения,
затова и носещият сигнал на радиостанцията и всички странични
сигнали, образуващи се при модулацията, се преобразуват по често-
та (фиг. 38).
В междинночестотния усилвател попадат само тези трептения,
чиято честота е равна на междинната /м. Както беше показано, треп-
тенията с честота възникват в резултат на биенето с разликова
честота fx — fc. Но това ще стане само в такъв случай, ако честотата
на хетеродина е по-висока от честотата на сигнала на приеманата
радиостанция точно с честотата /м. В противен случай разликовата
честота /х — /с няма да е равна на честотата /м и затова няма да
попадне в междинночестотния усилвател. Обаче от това с л едва, че
при пренастройване на приемника за приемане на друга радиостан-
5. 'Зато сс поя ни ха.
ция с честота fcl е необходимо да се пренастрои и хетеродинът на
честота /Х1, за да се запази равенството /xi — /ci = /м.
По такъв начин настройката на приемника зависи от настройка-
та на хетеродина. С други думи, за да бъде приемникът способен да
приема радиостанция с честота /с, необходимо е да се настрои хете-
родинът на честота /х. Ще поясним това с пример. Ако към входа на
преобразувателя се присъедини антена, на него ще се окажат напри-
мер сигналите от радиостанциите с честоти /с1, /с2 и /с3 (фиг. 39).
Да предположим, че приемникът трябва да приема радиостанцията,
работеща на честота /с2. Затова хетеродинът трябва да се настрои
на честота /х2, за да бъде разликовата честота /р2 = /х2 - /с2 ра-
вна на междинната честота /М) на която са настроени филтрите на
междинночестотния усилвател. Само в този случай преобразувани-
ят по честота спектър на сигнала на радиостанцията /с2 попада в
пропусканата лента на тези филтри и ще премине към детектора
на радиоприемника. Сигналите на радиостанциите fcl и /с3 също
образуват с трептенията на хетеродина сигнали с разликови честоти
/pi и /р3, обаче техните преобразувани по честота спектри ще се ока-
жат, както се вижда на фиг. 39, извън границите на пропусканата
лента на филтрите на междинночестотния усилвател.
Ако е необходимо приемникът да се пренастрои на приемане на
друга радиостанция, например /С1, чиято честота е по-ниска от че-
стотата на радиостанцията /с2, то съответно хетеродинът трябва да
бъде настроен на по-ниската честота /Х1 и при това така, че образу-
валата се разликова честота /xi - /ci да е равна на /м. В резултат на
понижаването на честотата на хетеродина разликовата честота /р2
също ще се понижи и вече няма да е равна на честотата /м. В този
случай преобразуваният по честота спектър на сигнала на радио-
станцията /с2 ще излезе извън границите на пропусканата лента на
филтрите на междинночестотния усилвател, а неговото място ще се
заеме от спектъра на сигнала на радиостанцията /с1. Радиоприем-
никът ще се окаже настроен на честотата на радиостанцията /с1
НЕДОСТАТЪЦИ НА СУПЕРХЕТЕРОДИННИЯ ПРИЕМНИК
От изложените разсъждения може да изглежда, че за пренастрой-
ване на радиоприемника по честота в него трябва да има само един
орган за настройване - кръгът на хетеродина, а антената трябва да е
присъединена непосредствено към входа на преобразувателя. Обаче
това е невярно: между антената и входа на преобразувателя е не-
обходимо да се включи трептящ кръг, настройван на честотата на
приеманата радиостанция. Естествено е, че при настройването на
66
радиоприемника този входен кръг също трябва да се пренастройва.
Но защо е необходим този кръг?
Да предположим, че трябва да се приемат сигналите на ради-
останция, работеща например на честота 4 MHz. За тази цел хе-
теродинът на приемника трябва да бъде настроен на честота /х
/ci + /м 4 4- 0,465 MHz (при условие, че междинната често-
та на приемника е 465 kHz или 0,465 MHz). Сигналът на радио-
станцията ще бъде приет. Но да си представим, че едновременно с
радиостанцията, чиято честота е 4 MHz, работа радиостанция на
честота 4,930 MHz. Разликата между честотите на радиостанциите
4,930 - 4 = 0,930 MHz (или 930 kHz) представлява удвоената ме-
ждинна честота 2 х 465 = 930 kHz. Ако на входа на преобразувателя
постъпват сигнал и от две радиостанции, разликата между често-
тите на конто представлява удвоената междинна честота, то двата
сигнала образуват с трептенията на хетеродина еднаква междинна
честота. Всъщност, ако честотата на хетеродина е 4,465 MHz, нашата
радиостанция, работеща на честота 4 MHz, образува с трептенията
на хетеродина биения с междинна честота /х - /С1 = 4,465 - 4 =
= 0,465 MHz и радиостанцията, работеща на честота 4,930 MHz, съ-
що образува с трептенията на хетеродина биения с междинна че-
стота fc2 - /х = 4,930 - 4,465 = 0,465 MHz. Следователно двете
радиостанции ще ”преминат” през междинночестотния усилвател и
ще се чу ват във високоговорителя.
Честотата на смущаващата радиостанция, отстояща от чесФота-
та на приеманата радиостанция на удвоена междинна честота, се
нарича честота на огледалния канал. За да се избегне приемането на
огледалната радиостанция (на огледалните смущения), трябва ме-
жду антената и входа на преобразувателя да се включи трептящ
кръг, настроен на честотата на приеманата радиостанция (фиг. 40).
Тогава сигналът на огледалната радиостанция ще бъде значително
отслабен. Колкото е по-голям качественият фактор на кръга, вклю-
чен на входа на преобразувателя, т.е. колкото е по-тясна резонан-
сната му характеристика, толкова е по-значително отслабването на
сигналите по огледален каодл. Във висококачествените приемници
отслабването по оглёдален канал трябва да бъде значително, напри-
Фиг 40. Честотна характеристика
на огледален канал на суперхете-
родинен приемник
u	2fM
forA
мер приемник от висш клас трябва да осигурява отслабване 20 пъти
(26 dB). Такава избирателност по отношение на огледалното смуще-
ние може да се достигне само ако на входа на преобразувателя е
поставен кръг с голям качествен фактор. В някои случаи един кръг
не може да осигури необходимата избирателност и се налага да се
поставят два кръга, настройвани на честотата на приемания сигнал:
единият (входният кръг) във веригата на радиочестотния усилвател
(усилвателят работи на честотата на приемания сигнал), другият -
на входа на преобразувателя. Естествено е, че в късовълновия об-
хват е по-трудно да се осигури голяма избирателност по огледален
канал отколкото в средновълновия, а още повече в дълговълновия
обхват, тъй като пропусканата лента на кръга е толкова по-широка,
колкото е по-висока резонансната му честота.
Следва обаче да се посочи, че радиочестотният усилвател се
включва в приемника не само заради осигуряване на добра изби-
рателност по огледален канал. Ако чувствителността на приемника
ще се определя само чрез усилването по междинна честота, то би се
наложило междинночестотните усилватели на високочувствителни-
те приемници да се правят с голямо усилване, а това би довело до
неустойчива работа: усилвател с голям брой стъпала лесно се само-
възбужда. Затова от гледна точка на устойчивостта на работата е
желателно да се раздели усилването на приемника между междин-
ночестотния и радиочестотния усилвател.
Но работата не е само в това. Преобразувателят на честотата има
повишено ниво на вътрешните шумове в сравнение с усилвателни-
те стъпала. При приемане на слаби сигнали нивото на вътрешните
шумове може да се окаже съизмеримо с живота на сигнала на при-
еманата радиостанция и приемането ще бъде твърде затруднено, а
приемането на сигнали, чието ниво е по-ниско от нивото на шумо-
вете, въобще е невъзможно. И тук междинночестотният усилвател
няма да помогне та нали той едновременно ще усилва и полезния
сигнал, и шумовете на преобразувателя. Затова както и да увели-
чаваме усилването по междинна честота, чувствителността на при-
емника практически няма да се увеличи, макар че при отсъствие
на шумове той би станал по-чувствителен. За да се увеличи дей-
ствителната (реалната) чувствителност на приемника, определяна
с оглед на влиянието на шумовете, трябва да се повиши нивото на
приемания сигнал в сравнение с нивото на шумовете на преобразу-
вателя. А това може да направи само радиочестотният усилвател,
включен в преобразувателя.
Освен това включването на радиочестотен усилвател пречи на-
прежението на хетеродина да проникне в антената на приемника и
да създаде смущения в съседните приемници. Разбира се, радиоче-
стотният усилвател също създава шумове, но тяхното ниво е значи-
()8
телно по-ниско отколкото при преобразувателя.
И така ние отбелязахме вече два недостатъка на суперхетеродин-
ния приемник, свързани с наличието на честотен преобразувател:
появяването на огледален канал и шумовете на преобразувателя. И
едното, и другото силно влияе върху качеството на възпроизвежда-
нето на радиопредаването. Но преобразувателят има още един съ-
щегтвен недостатък - възникването на интерференционни свистове.
Да видим как се образуват те. Ще вземем най-простия случай: има
«'игнал на смущаваща радиостанция, работеща на честота, близка
до междинната честота на приемника, например на честота 460 kHz
(при междинна честота на приемника 465 kHz). В този случай в ме-
ждинночестотния канал едновременно съществуват трептения с две
честоти - трептение с честота 465 kHz, получено от нормалното пре-
образуване на сигнала на приеманата радиостанция, и трептение с
честота 460 kHz, възникнало в резултат на проникване на сигнала на
смущаващата радиостанция на входа на преобразувателя (входните
кръгове и кръговете на радиочестотния усилвател нямат достатъ-
чно избирателност и не могат да пречат на сигнала с честота 460
kHz да проникне на входа на преобразувателя). Тези две трептения
ще преминат през междинночестотния усилвател и ще попаднат на
входа на детектора. Тъй като детекторът също представлява прео-
бразувател, то на неговия и вход ще се появят не само детектираните
сигнали на двете радиостанции, но и биения, образувани от разлика-
та между междинночестотния сигнал на "полезната” радиостанция
с честота 465 kHz и носещия сигнал на смущаващата радиостанция
честота 460 kHz. Този разликов сигнал с честота 465 — 460
5 kHz, която лежи в границите на звуковия обхват, ще се въз-
приема от слушателя като свист с висок тон.
Много важно е, че височината на този тон ще се изменя при незна-
чително пренастройване на приемника. Всъщност да предположим,
че леко сме изменили настройката на приемника, т.е. че незначи-
телно сме изменили честотата на хетеродина, например с 3 kHz - от
честота 1965 на честота 1962 kHz (приеманата радиостанция работи
на честота 1500 kHz). При честота на хетеродина 1965 kHz междин-
ната честота беше /х — /с = 1965 — 1500 = 465 kHz. При новата
честота на хетеродина 1962kHz междинната честота ще стане равна
на 1962 — 1500 = 462 kHz. Затова, ако по-рано честотата на парази-
тните биения беше 465 — 460 = 5 kHz, сега тя ще стане 462 — 460 =
2 kHz, т.е. при пренастройване на приемника честотата на сви-
ста ще се понижи от 5 на 2 kHz. Борбата с такъв свист е възможна
само чрез намаляване на амппитудата на сигнала на смущаващата
радиостанция на входа на преобразувателя: чрез включване на до-
статъчно трептящи кръгове с достатъчно голям качествен фактор,
настроени на честотата на приемания сигнал. С една дума, това
69
Фиг 41. Междинночестотни филтри, включвани на входа
на приемника
е същият път, по който се върви при борбата със смущенията от
огледалния канал.
Друг начин за борба със свистовете е правилният избор на ре-
жима на работа на честотния преобразувател и на амплитудата на
напрежението на хетеродина. Работната точка на транзисторното
честотнопреобразувателно стъпало трябва да се разполага в среда та
на праволинейния участък на характеристиката У21(^бе)« Параме-
търът У21 ~ това е проводимостта в права посока на транзистора,
свързваща зависимостта на изменението на колекторния ток с из-
менението на входното напрежение СТбе на базата на транзистора.
Чрез избор на преднапрежението ца базата трябва да се установи
работната точка в средата на най-праволинейния участък на харак-
теристиката У21(%е)> което за високочестотните дрейфови транзи-
стори обикновено е 0,2 - 0,4V при колекторен ток 1 - 2mA. Обаче
положението на работната точка в процеса на преобразуване на че-
стотата зависи също от напрежението на входния сигнал и напре-
жението на хетеродина. Амплитудата на входния сигнал най-често
е много малка (части от миливолта), затова може да не се взема под
внимание, но амплитудата на напрежението на хетеродина е значи-
телна. Под действието на това напрежение работната точка може да
излезе извън границите на линейния участък на характеристиката.
Затова амплитудата на напрежението на хетеродина трябва да се
избира, като се взема под внимание това ограничение. За високоче-
стотните униполярни транзистори тя е около 0,1 V
За борба със смущенията, чиято честота е близка до междинна-
та честота на приемника, често се използуват специални спиращи
филтри, който се включват на входа на приемника и са настроени
или точно на междинната честота, или на честотата на смущението
(ако тя е постоянна).
Филтърът може да бъде реализиран по една от схемите, пока-
зани на фиг. 41. В схемата на фиг. 4bz кръгът LC е настроен на
70
междинната честота, има за тази честота най-голямо съпротивле-
ние и затова сигналите с междинна честота постъпват на входа на
приемника значително отслабени. В схемата на фиг. 416, обратно,
кръгът LC, настроен на междинната честота, има най-малко съпро-
тивление и затова блокира входа на приемника по междинна често-
та. Най-добри резултати дава филтърът, чиято схема е показана на
фиг. 41в. В първите два филтъра (фиг. 41а, 6) е целесъобразно да
се използуват кръгове с колкото може по-голям качествен фактор,
а в последния (фиг. 41 в) - кръгове с оптимален качествен фактор.
При качествен фактор, по-голям от оптималния, лентата на непро-
пускане на филтъра се получава по-тясна от пропусканата лента на
междинночестотния усилвател и смущенията ще преминат през та-
къв филтър.
Ако междинночестотният усилвател на приемника се самовъзбу-
жда, създава се картина, напомняща въздействието на смущение с
честота, равна на междинната честота на приемника. Действител-
но на входа на детектора постоянно ще има трептения с честота 465
kHz. При приемане на радиостанцийтези трептения ще създават би-
ения с трептенията на радиостанцията (преобразувани в трептения
с междинна честота), при което, когато се пренастройва, приемни-
кът ще свисти. Затова, ако приемникът свисти, това още не означава
задължително, че на входа на преобразувателя постъпва смущаващ
сигнал с честота, равна на междинната. Трябва да се провери не се
ли самовъзбужда междинночестотният усилвател (как да се направи
това ще бъде разказано по-нататък).
Сега да разгледаме друг случай на възникване на интерференци-
онни свистове. Да предположим, че на честотата, равна на удвое-
ната честота на приеманата радиостанция (2/с), работи достатъчно
мощна радиостанция и нейният сигнал е преминал през входните
трептящи кръгове до входа на преобразувателя. Какво ще стане?
За по-голяма нагледност ще извършим изчисления. Да допуснем,
че приемаме радиостанция, работеща на честота 931 kHz. В този
случай хетеродинът на приемника трябва да работи на честота /х =
= /с + /м — 931 -I- 465 = 1396 kHz. Както се уговорихме, на честота
/с 2.931	1862 kHz работи мощна радиостанция. Ако нейните
трептения са попаднали на входа на преобразувателя, на изхода му
ще се създадат биения, чиято честота 2/с - /х = 1862 - 1396 = 466
kHz. По такъв начин на входа на детектора на приемника ще се
появят две междинни честоти - 465 и 466 kHz. В резултат във висо-
коговорителя ще се чува свистене с честота 1 kHz. Освен това при
пренастройване приемникът също ще започне да свисти, но харак-
терът на свистенето ще бъде друг: височината на тона се изменя не
плавно с пренастройването на приемника, както когато във входа на
преобразувателя действува смущение с честота, близка до междин-
ната, а скокообразно. Това става, защото такъв свист се чува само
в определена точка на скалата, а не в целия обхват. Действително,
ако се предположи, че честотата на настройката на хетеродина се е
изменила всичко с 1 kHz, т.е. станала е равна на 1395 kHz (а не 1396
kHz), тогава честотата на биенията с междинна честота, образувани
от сигнала на приеманата радиостанция, се е изменила също с 1 kHz:
/м = /х — /с = 1395 - 931 = 464 kHz (вместо предишните 465 kHz), а
честотата на биенията, образувани от сигнала на смущаващата ра-
диостанция и трептенията на хетеродина, се е изменила с 18 kHz:
/м = 2/с - /х = 1862 - 1395 = 447 kHz (465 - 447 = 18 kHz). Първо
трептенията с честота 447 kHz вече няма да влязат в пропусканата
лента на междинночестотните филтри на приемника, а второ, даже
ако поради лоШо качество на филтрите трептенията с честота 447
kHz попаднат на входа на детектора и образуват биения с полезна-
та междинна честота 464 kHz, то честотата на тези биения ще бъде
464 - 447 = 17 kHz, т.е. образуващият се свист вече ще бъде извън
границата на чуваемостта на човека.
Може предварително да се изчисли в кои точки на скалата тряб-
ва да се появява свист. Ако се направят аналогични разсъждения за
честотите 3/с, 4/с, 5/с и т.н. и хармониците на хетеродина 2/х, 3/х и
т.н., може да се получи формула, определяща честотите върху скала-
та на приемника, на конто трябва да възникнат интерференционни
свистове: f = [(А± 1)/(В - А)]/м, къдёто А и В са положителни цели
числа, съответствуващи на хармониците на хетеродина и удвоени,
утроени и така нататък на сигнала на приеманата радиостанция.
Нека интерференционният свист се образува от утроената често-
та на приеманата радиостанция и втория хармоник на хетеродина,
тогава Л = [(2+1)/(3-2)]465 = (3/1)465 = 1395 kHz; /2 = |(2- 1)/(3-
— 2)]465 = (1/1)465 = 465 kHz.
Случай, когато радиостанцията работи на честота /2 = 465 kHz,
вече разгледахме (въпреки че случаят на механизма на свистене там
е друг!). Да видим действително ли при приемане на радиостанция,
работеща на честота 1395 kHz, ще се появи свист. За да се приеме
радиостанция, работеща на честота 1395 kHz, честотата на хетеро-
дина на приемника трябва да бъде /х /с + /м — 1395 + 465 = 1860
kHz. Вторият хармоник на хетеродина е равен на 2.1860	3720
kHz. Утроената честота на приеманата радиостанция е 3.1395 = 4185
kHz. Ако на тази честота работи радиостанция, то нейните трепте-
ния ще създадат с втория хармоник на хетеродина биения с честота
4185 — 3720 = 465 kHz, т.е. с междинната честота на приемника. До-
статъчно е най-незначително несъвпадане на междинните честоти
на приеманата станция, работеща на честота 1395 kHz, и на радио-
станцията, работеща на честота 4185 kHz, и във високоговррителя
ще се появи свист.
Изчисляването на извънлентовите канали трябва да се извършва
само за хармоници на хетеродина, не по-високи от петия, тъй ка-
то амплитудите на твърде високите хармоници обикновено са тол-
кова малки, че създават извънредно малки по амплитуда биения с
междинна честота и свистът не се чува. Като се изхожда от тези
съображения, не трябва да се избира голяма амплитуда на напре-
жението на хетеродина на входа на преобразувателя и трябва да се
прави възможното да се намалят хармониците на хетеродина чрез
избор на правилен режим на работата му. Що се отнася до намаля-
ването на амплитудата на смущаващия сигнал с честоти 2/с, 3/с и
т.н., тук ще помогнат само входните трептящи кръгове - колкото е
по-голям техният качествен фактор и юлкото повече са те на брой,
толкова по-значително ще бъде отслабено смущението.
ЗА НЕТОЧНОСТТА НА СПРЯГАНЕТО НА НАСТРОЙКИТЕ
При пренастройване на суперхетеродинен приемник трябва едно-
временно да се пренастройват кръгът на хетеродина и кръговете на
входа на приемника, т.е. настройващите кондензатори на тези кръ-
гове трябва да бъдат обединени на една ос. Входният кръг трябва
да бъде настроен на честота /вх на приемания сигнал (/вх = /с), а
хетеродинният - на честотата на входния плюс стойнрстта на ме-
ждинната честота: /х = /вх + /м. При завъртане на копчето на кон-
дензаторния блок за настройка едновременно ще се пренастройват
и хетеродинният, и входният кръг. Естествено при пренастройва-
нето разликата между настройките на кръговете /х — /вх = /м не
трябва да се изменя (фиг. 42). Но в действителност не става така.
РазОира се, ако кръговете биха били настроени на една и съща често-
та, биха се пренастройвали съвършено еднакво. Но те са настроени
на различии честоти и това е причината при един и същи ъгъл на
завъртане на настройващите кондензатори пренастройването им да
се извършва различно. Причината е в това, че на по-висока честота
кръгът като че ли е ”по-чувствителен” към изменението на капа-
цитета. За да потвърдим това, ще извършим малко изчисление.
Тъй като в процеса на настройката на приемника се изменя само
капацитетът на кондензатора на кръга от С1ИИ1 до С1пах, а индук-
тивността и другите параметри на кръга си остават неизменни, то
след като приемем Сш,п = 10 pF, а Сш<чх = 490 pF, можем да запишем
п fm.ix/fmin = >/C'inax/v/Cn,in л/490/x/lO = \М9 = 7.
Фиг 42. Идеална форма на из-
менението на честотата на на-
стройката на хетеродинния и
входния кръг
Фиг. 43. Спрягане на настройките
на хетеродинния и входния кръг
на честота /ср
Отношението n = /max//min се нарича препокриване по честота и в
дадения случай е равно на 7. Затова, ако честотата /1пах — 1500 kHz
(при средновълновия обхват), то честотата /min = /max/7 = 1500/7 «
«214 kHz. Следователно изменението на капацитета с 480 pF в сре-
дновълновия обхват предизвиква изменение на настройката на кръ-
га с 1286 kHz. Ако се приеме /тах = 15000 kHz (при късовълновия
обхват), при същото изменение на капацитета 480 pF минималната
честота на кръга /inin = /шах/7 = 15000/7 = 2140 kHz, т.е. изменени-
ето на честотата на настройката на кръга представлява вече 12 860
kHz. Десет пъти повече!
По условие честотата на хетеродинния кръг на суперхетеродин-
ния приемник е почти с 500 kHz по-висока от честотата на настрой-
ката на входния високочестотен кръг: /х = /вх + /м. Следователно
при едно и също изменение на капацитета честотата на настройка-
та на хетеродинния кръг се изменя повече отколкото честотата на
настройката на входния кръг. Затова, ако в средата на обхвата
чрез съответен подбор на индуктивностите двата кръга се настроят
по такъв начин, че да бъде спазено съотношението /х /вх = /м,
на нискочестотния край на обхвата честотата на хетеродина ще се
приближи към честотата на настройката на входния кръг, а на висо-
кочестотния край честотата на хетеродина, обратно, ще се отдалечи
от честотата на настройката на входния кръг (фиг. 43).
Приемникът приема без изкривявания радиостанцията, работе-
ща на честота /с, ако честотата на хетеродина /х е по-висока от
честотата на радиостанцията с междинна честота /м. Това условие
трябва да се изпълнява във всички точки на обхвата. При това
74
входният кръг трябва да бъде настроен точно на честотата на ра-
диостанцията: /вх /с. Обаче това не се получава. Ако при пре-
настройването на приемника по обхвата честотата на хетеродинния
кръг би се изменяла така, както е показано на фиг. 43 с прекъсната
линия, т.е, ако би следвала точно изменението на честотата на на-
стройката на входния кръг, входният кръг винаги би бил настроен
на честотата на приеманата радиостанция (/вх = /с), а хетеродинът
- на честота /х, която с fM е по-висока от честотата /с. Но, както
изяснихме, честотата на хетеродинния кръг се изменя не така, както
честотата на настройката на входния кръг. Ако на средната честота
на обхвата /ср кръговете са настроени по такъв начин, че е спазено
съотношението /х — /вх = /м (при което /вх /с), в краищата на
обхвата това съотношение се нарушава.
Разбира се, приемникът и в този случай ще приема сигналите
на радиостанцията, работеща на честота /с, тъй като трептенията
на хетеродина образуват със сигнала на радиостанцията биения с
междинна честота - на л и съотношението /х — /с = /м е спазено! Не
бъркайте честотата на приеманата радиостанция fc с честотата на
настройката на входния кръг /вх. Съотношението /х — /с /м е
задължително условие за приемане на дадена радиостанция, рабо-
теща на честота /с. А съотношението /х — /вх = /м е желателно
условие, но приемането на радиостанция, работеща на честота /с,
е възможно и при неспазване на това условие, т.е. когато честота-
та на настройката на входния кръг /вх не е равна на честотата на
приеманата радиостанция /с.
При пренастройване на приемника по обхвата честотата на хете-
родина /х се изменя линейно (фиг. 43). Ако на графиката за всяка
стойност на честотата на хетеродина /х се посочат честотите, на ко-
нто е възможно приемането на радиостанцията, те ще се разположат
по правата на fc. Както се вижда, тази права пресича правата, ха-
рактеризираща настройката на входния кръг (/вх), в средата на об-
хвата. Само тук входният кръг ще бъде настроен точно на честотата
на приеманата радиостанция /с, т.е. съотношенията /х /с /м и
/х ~ /вх /м Ще бъдат спазени едновременно. Във всички пък оста-
нали точки на обхвата входният кръг ще се окаже разстроен спрямо
честотата на приеманата радиостанция.
Да разгледаме какво ще стане в този случай. Да вземем за пример
нискочестотния участък на обхвата. Тук честотата на настройка-
та на входния кръг се е доближила до честотата на настройката на
хетеродинния кръг и разликата между честотите на настройките
им е станала по-малка от /м. Тъй като честотата, на която суперхе-
теродинният приемник може да приеме радиостанцията, обезателно
трябва да бъде с /м по-ниска от честотата на хетеродина, при дадена-
Фиг 44. Неточност на спрягането Д/ на
настройките на хетеродинния и входния
кръг
Фиг 45. Включване на кондензатора
Спар в хетеродинния кръг
та настройка на хетеродина приемникът ще приема радиостанцията
на честота /с (фиг. 44). Но тъй като честотата на настройката на
входния кръг се е приближила до честотата на хетеродина, входни-
ят кръг ще се окаже разстроен по отношение на честотата /с с Д f
Разбира се, приемникът пак ще приема радиостанцията на честота
/с, но сигналът й ще бъде много отслабен и изкривен от входния
кръг. Ако пък разстройката Д/ е много голяма (което се слу^ва на
края на обхвата), а входният кръг има голям качествен фак<ор, той
до такава степей ще потисне сигнала на радиостанцията, че п; ие-
мането на честотата /с въобще ще бъде невъзможно. На високоче-
стотния участък на обхвата, на който честотата на настройката на
входния кръг ще се отдалечи от честотата на хетеродина с честота,
по-висока от /м, разстройката Д f ще има друг знак.
Следователно настройката на входния кръг трябва точно да след-
ва настройката на хетеродинния кръг, за да бъде разликата между
честотите на настройките им винаги равна на /м. По-добре е да
се формулира тази задача иначе: да се застави настройката на хе-
теродинния кръг да следва настройката на входния, за да остане
разликата между тях винаги равна на /м. Практически да се ”за-
върже” настройката на хетеродинния кръг към настройката на вхо-
дните кръгове е по-лесно, макар и затова, че хетеродинният кръг в
приемника е един, а кръговете, настройвани на честотата на сигна-
ла, могат да бъдат няколко. Това именно ’’завързване” всъщност е
спрягането на кръговете.
Ще започнем от това, че ще извършим спрягане на настройките
на кръговете на нискочестотния участък на обхвата. За тази цел
ще поставим блока от настройващи кондензатори в положение на
максимален капацитет и ще настроим хетеродинния кръг с помощ-
та на бобината (чрез изменяне на броя на навивките на бобината или
чрез изменяне на положението на ядрото) по такъв начин, че често-
тата на хетеродина да бъде по-висока от честотата на настройката
на входния кръг точно с /м. По-нататък чрез завъртане на копчето
за настройка на приемника ще намалим капацитета на конденза-
торния блок, т.е. ще настроим приемника на по-висока честота от
обхвата. При това честотата на настройката на хетеродинния кръг
ще нараства по-бързо (линията с черти и точки на фиг. 45) от често-
тата на входния кръг. За да не нараства честотата на хётеродинния
кръг толкова бързо, трябва да се намали скоростта на изменяне на
капацитета на настройващия кондензатор на хетеродинния кръг, а
за това трябва да се включи паралелно кондензатор с малък постоя-
нен капацитет Спар и съответно така да се измени индуктивността
на хетеродинния кръг Ьх, че включването на Спар да не доведе до
изменение на спрягането на нискочестотния край на обхвата. Тога-
ва според намаляването на капацитета на настройващия кондензатор
влиянието на този паралелей кондензатор ще започне да се проявява
все по-силно и в резудтат повишаването на честотата на хетеродина
ще се забави? Капацитетът на кондензатора Спар може да се под-
бере така, че и на високочестотния край на обхвата да се извърши
точно спрягане. По този начин с помощта на кондензатора Спар се
получава точно спрягане вече в две точки на обхвата. Най-голяма
неточност на спрягането Д f ще има в средата на обхвата, но по абсо-
лютна стойност тя е значително по-малка от неточността, показана
на фиг. 43.
Възможен е обаче и друг начин за спрягане в две точки на обхва-
та: да се включи в хетеродинния кръг последователен кондензатор
Слое (фиг. 46). При това отначало ще поставим блока от настрой-
Фиг 46. Включване на кон-
дензатора Спос в хетеродинния
кръг
Фиг 47 Включване на кондензатори-
те Gioc и Спар в хетеродинния кръг
ващи кондензатори в положение на минимален капацитет (на висо-
кочестотния край на обхвата) и чрез регулиране на индуктивността
ще настроим хетеродинния кръг на честотата на тдчното спрягане.
След това ще вкарваме докрай пластините на блока от настройващи
кондензатори. Ако не беше включен кондензаторът Спос> изменяне-
то на честотата на хетеродина би ставало така, както е показано с
линията от черти и точки на фиг. 46. Но наличието на конденза-
тора Спос намалява общия капацитет на кръга на хетеродина (ако
два кондензатора са включени последователно, общият им капаци-
тет ще бъде по-малък от капацитета на по-малкия от тях). Затова
според увеличаването на капацитета на настройващия кондензатор
С влиянието на кондензатора Спос започва да се проявява все пове-
че и честотата на хетеродина няма да се намалява така интензивно
както без този кондензатор. Капацитетът на кондензатора Спос мо-
же да се избере така, че на нискочестотния участък на обхвата също
да има точно спрягане на настройките на хетеродинния и входния
кръг. Знакът на неточността на спрягането Д/ при това е различен
в сравнение със знака при спрягане с цомощ^а на кондензатора Спар,
т.е. при спрягане с помощта на кондензатора Спар действителната
междинна честота превишава номиналната стойност на /м, а при
спрягане с помощта на кондензатора С^ос, обратно, е по-висока от
номиналната стойност на /м. Ако се обединят двата начина на спря-
гане - да се включат в хетеродинния кръг двата кондензатора Спар и
Сноп може да се получи спрягане в три точки на обхвата: в средата
с помощта на съответен избор на индуктивността £х (избирането й
става при средно положение на ротора на настройващия кондензатор
С, когато приемникът е настроен на средната честота на обхвата), с
помощта на кондензатора СПос и на високочестотния с помощта на
кондензатора СПар (фиг. 47). Кривата на спрягането при това има
S-образна форма с максимумй на неточността на спрягането ДД и
Д/2 от двете страни на средната точка на спрягане. Абсолютните
стойности пък на неточността на спрягането Д/ в този случай са
по-малки отколкото при спрягането в две точки.
Да разгледаме сега спрягането на настройките от гледна точка на
появяването на изкривявания на радиопредаването. Очевидно е, че в
точките на точното спрягане не възникват никакви изкривявания:
честотата на настройката на входните кръгове /вх точно съответ-
ствува на честотата на носещия сигнал на приеманата радиостанция
/с и ако пропусканата лента на входните кръгове е достатъчна, за
да пропусне на входа на преобразувателя всички съставки на спек-
търа на радиостанцията, то всичко е в ред. А пък в тези точки
на обхвата, в който няма точно спрягане, е възможно да се появят
изкривявания и да се намали чувствителността на приемника. На
78
пръв поглед може да изглежда, че въобще не трябва да се допуска
никаква неточност на спрягането. Но не трябва да се забравя, че
входният кръг има определена пропускана лента, при това тя зави-
си както от качествения фактор на кръга, така и от честотата, на
която той работи. Например на късовълновия обхват и при малък
качествен фактор на входния кръг неговата пропускана лента е око-
ло 100 kHz. Естествено разстройката А/ на резонансната честота /вх
на входния кръг спрямо честотата на приеманата радиостанция /с
ще се отразява само в такъв случай, ако тази честота излезе извън
границите на пропусканата лента на входния кръг, т.е. когато А/ е
по-голяма от половината пропускана лента 2А/о,7 на входния кръг.
За да има неизкривено звучене на радиопредаването, приемни-
кът трябва равномерно да усилва целия спектър честоти, излъчва-
ни от радиостанцията. Широчината на този спектър е равна на
10 kHz (фиг. 48). Ако спектърът на страничните честоти на ра-
диостанцията не излезе извън границите на пропусканата лента на
входния кръг 2А/о,7, то няма да има нежелани последствия от раз-
стройката на резонансната честота на входния кръг по отношение
на честотата /с. Тази гранична разстройка не трябва да превишава
А/доп = (2 А/о.7/2) - (10/2) = А/о,7 - 5 kHz.
Пропусканата лента на входния кръг при пренастройване на при-
емника по обхвата не остава еднаква, тъй като тя зависи от честота-
та; на ниво 0,7 пропусканата лента на кръга се изразява с формулата
2А/о7 =
При пренастройване на приемника по обхвата резонансната че-
стота на кръга /рез се изменя п пъти (п е препокриването по честота).
А качественият фактор на кръга Q почти не се изменя. Затова, как-
то може да се заключи от формулата, пропусканата лента на кръга
на високочестотния участък на обхвата е приблизително п пъти по-
широка, отколкото на нискочестотния. Да пресметнем как се изменя
пропусканата лента на входните кръгове в стандартните радиораз-
f х — f Ьх
0	30 60 90 120 150 180°
Ъгъл на забъртане на оста
на кондензаторния блок
Фиг 48. Честотна характеристика на
входния кръг в границите на пропуска-
ната лента на ниво 0,7
Фиг 49 Изменение на формата на при-
вата на спрягане в зависимост от стойно-
иите на Lx, Спар и Спос
пръсквателни обхвати при следните стойкости на качествения фак-
тор на кръговете: фдв = 12, Qcb 25 и QKB Ю( Например
пропусканата лента в началото, в средата и в края на дълговълно-
вия обхват ще бъде равна на:
2Д/о,7 = fv^/Q№ = /тт/<?дв = 150/12 - 12,5kHz;
(/min + /тах)/2<?дв = (150 Н- 408)/2.12 = 23,3kHz;
= 408/12 = 34kHz.
Както виждате, коефициентът на препокриване на обхвата п =
= 408/150 = 2, 72. Също толкова пъти пропусканата лента на висо-
кочестотния участък на обхвата е по-широка от пропусканата лента
на нискочестотния участък (12,5.2,72 = 34 kHz). Сега пък да начи-
слим как се изменя по обхвата допустимата неточност на спрягането:
Д/доп = (2Д/о,7/2) - (10/2)	(12,5/2)	5= 1,25kHz;
(23,3/2) -5 = 6, 7kHz;
(34/2) - 5 = 12kHz.
Таблица 2
Обхват	Честота, kHz	Пропускана лента на кръга 2Д/о.7) kHz	Допустима неточност на спрягането А /доп» kHz
	150	12,5	1,25
дв	279	23,3	6,7
	408	34	12
	525	21	5,05
св	1065	42,6	16,3
	1605	64,2	27,1
	3950	39,5	14,75
кв	8025	80,25	35,12
	12100	121	55,5
Ще направим същите изчисления за средновълновия и късовъл-
новия обхват и резултатите ще запишем в таблица 2. Както се вижда
от таблицата, ако пропусканата лента на кръговете се изменя средно
три пъти (коефициентът п на всички обхвати е почти равен на три),
допустимата неточност на спрягането се изменя повече. Интересно
е, че в началото на обхвата (от нискочестотната граница до средата)
тя се изменя по-интензивно отколкото в края на обхвата. Действи-
S0
телно в дълговълновия обхват при изменянето на честотата от 150
до 279 kHz пропусканата лента се изменя 23,3 12,5 = 1,86 пъти,
а допустимата неточност на спрягането - 6,7 1, 25 = 5,36 пъти. В
същото време на високочестотния край на този обхват при изменяне
на честотата от 279 до 408 kHz пропусканата лента на кръга се из-
меня 34 23,3 = 1,46 пъти, а допустимата неточност на спрягането
12 6, 7 = 1,79 пъти. От това може да се направи твърде важен из-
вод: не е задължително да се стремим към еднакво малка неточност
на спрягането в различните участъци на обхвата. На високочесто-
тната граница, където пропусканата лента на входните кръгове е
по-широка, може да се допуске голяма неточност на спрягането, но
затова пък ще се намали неточността на спрягането на нискочесто-
тната граница, където пропусканата лента на входните кръгове е
по-тясна.
Но нима съществува зависимост между неточностите на спряга-
нето на високочестотната и нискочестотната граница на обхвата?
Погледнете фиг. 49. По същество това е фиг. 47, но по вертикалната
ос е нанесена разликата между честотите на настройките на хетеро-
динния и входния кръг /х — /вх. Затова междинната честота /м ще
се изрази на тази графика с права линия. Кривата 3 съответствува
на случая, когато крайните точки на точното спрягане съвпадат с
границите на обхвата, а средната точка - със средната честота на
обхвата /ср = (/niin -ь /щах)/2.
Ако се намали индуктивността на хетеродинния кръг, кривата
на спрягането ще се повдигне и ще премине в крива 1. Неточността
на спрягане на границите на обхвата ще стане положителна. За да
слязат надолу краищата на кривата и за да се получи точно спряга-
не на границите на обхвата, трябва да се увеличи капацитетът на
двата кондензатора (крива 2). И обратното, при увеличаване на ин-
дуктивността на хетеродинния кръг крива 8 ще премине в крива 5,
а след това при намаляването на капацитета на спрягащите конден-
затори - в крива 4- Крайните честоти на хетеродинния кръг (криви
2,8 и 4) са еднакви; следователно еднакви са и препокрив^нията по
честота. По такъв начин индуктивностите на хетеродинния кръг и
капацитетът на спрягащите кондензатори могат да бъдат различии,
т.е. при спрягане с помощта на два спрягащи кондензатора едно
и също препокриване по честота може да се получи при различии
капацитети на спрягащите кондензатори. При това колкото е по-го-
ляма индуктивността на хетеродинния кръг, толкова са по-малки
капацитетите на спрягащите кондензатори и обратно.
При намаляване на индуктивността на хетеродинния кръг точ-
ката на точното спрягане в средата на обхвата се премества към
нискочестотния край. Неточността на спрягането в тази част на об-
Защо ее помни ха.
81
At,kHz	ДВ 06x6am
At, kHz
CB o5xbam
KB o5xbam
Граница на допустимата
неточност
120 150 180
(train)
40
20
О
-20
-40
-60
О (fЬ) 30
(f max)
Фиг 50. Криви на спрягане на
дълговълновия, средновълновия и
късов'ьлновия обхват в границите
на допустимата неточност
хвата се намалява, а във високочестотната част се увеличава. При
увеличаване на индуктивността, напротив, точката на точното спря-
гане в средата на обхвата се премества към високочестотната гра-
ница на обхвата. Неточността на спрягането в тази част на обхвата
намалява, а в нискочестотната се увеличава (криви 4 и £)• Най-мал-
ка неточност при спрягане в три точки (в краищата на обхвата и
в средата му) се получава, когато Д/ на двете части на обхвата е
приблизително еднаква, т.е. при точно спрягане в средната честота
на обхвата. Ако се увеличи капацитетът на кондензатора Спар и
едновременно се намали СПОс, може значително да ёе намали нето-
чността на спрягането във всяка част на обхвата. Тогава точното
спрягане ще бъде вече не на границите на обхвата, а на някои често-
ти /в и /н вътре в обхвата. Неточността на спрягането на границите
на обхвата при този случай ще се увеличи, но затова пък ще се на-
мали общата неточност на спрягането по обхвата. По такъв начин,
приближавайки честотата на точното спрягане /в или /н към съ-
ответната граница на обхвата, може да се намали неточността на
спрягането на краищата на обхвата, но неточността вътре в обхвата
ще се увеличи и обратното.
82
Следователи© честотите на точното спрягане f„, fcp и /в тряб-
ва така да се изберат, че неточността на спрягането на граничи-
те на обхвата и вътре в него да не превишава допустимата, начи-
слена предварително (вж. табл.2) неточност на спрягането Д/доп
Най-често се препоръчва да се избират следните честоти на точно-
то спрягане: / = /ср + 0,434(/шах - /ср	+ /,11ах)/2;
/н /ср 0, 434(/шах /min), където /min И /шах Са ГраНИЧНИТв Чв-
стоти на обхвата.
Може теоретично да се изчисли и да се построй за избраните че-
стоти на точното спрягане крива на спрягането на настройките, но
това изчисление е трудно. На графиките (фиг. 50) освен кривата
на спрягането са нанесени, границите на допустимата неточност на
спрягането А/доп в съответствие с данните от табл. 2. Тези граници
са изчислени за стандартните радиоразпръсквателни обхвати (табл.
3). Както се вижда от графиките, кривата на спрягането се вмёства
в границите на допустимата неточност, изчислена за избраните от
нас качествени фактори на входните кръгове. При това трябва да се
подчертае, че ако обхватите на приемника съответствуват на посо-
чените в таблица 3, могат да се използуват графиките на фиг. 50, но
границите на допустимата неточност А/доп трябва да се нанасят в
съответствие с избраните качествени фактори на входните кръгове
и тяхната пропускана лента 2 А /0.7- Както вече беше. казано, лентата
за единичен входен кръг е равна на 2А/О>7 = /реэ/ф. При два кръга,
единият от конто е включен на входа на приемника, а другият -
между радиочестотния усилвател и входа на преобразувателя, про-
пусканата лента ще се стесни: 2А/0,7 = 0,64/pc3/Q. При това поради
високия качествен фактор на трептящите кръгове кривата на спря-
гането може да излезе от допустимите граници на неточността. Как
да се постъпи - да се намали ли качественият фактор на кръговете?
Не е желателно да се прави това (само ако пропусканата лента не е
станала по-тясна от 10 kHz, иначе кръговете ще започнат да изкри-
вяват спектъра на сигнала на приеманата радиостанция). Обикнове-
но това се случва на нискочестотната граница на обхвата, на която
пропусканата лента на кръговете е най-тясна. В такъв случай е по-
добре да се изменят честотите на точното спрягане - да се преместят
Таблица 3
Обхват	Граници на обхвата	, kHz	Честоти на точното спрягане, kHz		
			/и	/ср	/в
ДВ	150 - 408		167	279	391
св	525 - 1605		601	1065	1529
кв	3950 - 12000		4485	8025	11565
83
1,07	1,03	1,05 к 1,07	1,09
.......f|M|/ilfVi|K‘|lihi.'|lhl|<i^|lil||l
1,1	1,5 2,0 n 2,5	3,0 3,5
Фиг 51. Номограма за определяне на
спомагателния коефициент к в зависи-
мост от препокриването по обхвата п
Фиг 52. Графика, илюстрираща процеса
на ’’изправяне” на кривата на спрягане
те към нискочестотната граница. Тогава неточността на спрягането
на нискочестотната граница на обхвата ще се намали, а на високо-
честотната ще нарасне. Но последното не е страшно, тъй като на
високочестотната граница на обхвата пропусканата лента на кръга
е значително по-широка (вж. кривата с прекъсната линия на фиг.
50). Тези оптимални честоти на точното спрягане могат да се изчи-
слятпо формулите /в = fniAX/k-, /ср = y/ft„nxfmin; f„ = kf,^,,, където
к е коефициент, зависещ от препокриването по честота и определяй
по номограмата, показана на фиг. 51.
Как практически да построим кривата на спрягането на реален
приемник и да определим действително допустимата неточност на
спрягането, ще бъде разказано по-нататък. Кривата на спрягането
може да излезе от допустимите граници, т.е. на отдел ни участъ-
ци от обхвата чувствителността на приемника ще се намали и ще
се появят изкривявания на спектъра на приемания сигнал. В този
случай ще възникне въпросът: как да се измени ходът на кривата
на спрягането, как да бъде "вмъкната” тя в допустимите граници?
На фиг. 52 с непрекъсната линия е показана кривата, характери-
зираща спрягането в приемника. Вижда се, че на ниските честоти
на обхвата тя излиза извън границите на допустимата неточност. В
същото време на високите честоти на обхвата има големи запаси. За
да се измени ходът на кривата на спрягането, с л едва да се изменят
честотите на точното спрягане - да се изместят те в нискочестотна-
та облает на обхвата. Колкото по-близо до границата на обхвата е
разположена честотата на точното спрягане /ср, толкова е по-малка
на този участък на обхвата неточността на спрягането. Тъй като
в нашия пример трябва да се намали неточността на спрягането на
ниските честоти на обхвата, необходимо е да се намали честотата
на точното спрягане /ср, като се премести тя в точката fcp'
84
Тъй като положението на честотата /ср върху кривата на спря-
гането зависи от индуктивността на хетеродинния кръг, за да се
измени честотата на точното спрягане и за да се премести в точка
/ср\ трябва да се измени индуктивността на бобината на този кръг,
но как - да се увеличи или да се намали? Хайде да опитаме да преме-
стим честотата на точното спрягане към нискочестотната граница
в точката fCp
Сега кривата на спрягането на честота /ср' не преминава през ли-
нията на междинната честота /м, при това неточността на спрягане-
то има отрицателен знак (-Д/). Това означава, че разликата между
резонансната честота на входния кръг /вх (при това /вх /срх) и
честотата на хетеродина /х е по-малка от /м. За да стане тази раз-
лика равна на /м, следва да се повиши честотата на хетеродина с
А/ (тогава /х - /вх = /м и честотата /ср' ще стане честота на точно-
то спрягане). А за това е необходимо да се намали индуктивност-
та на бобината на хетеродинния кръг. Следователно намаляването
на индуктивността на тази бобина като че ли повдига кривата на
спрягането и я премества към нискочестотната граница на обхва-
та, а увеличаването на индуктивността, обратно, ще свали кривата
на спрягането, като я премести към високочестотната граница на
обхвата.
Обаче, като се намали индуктивността на хетеродинния кръг,
без да се изменя капацитетът на кондензаторите Спос и Спар, въпре-
ки че кривата на спрягането на нискочестотния участък на обхвата
ще влезе в границите на допустимата неточност на спрягането, на
високочестотния участък на обхвата кривата на спрягането ще се
повдигне толкова високо, че ще излезе извън границите на допусти-
мата неточност (линията с точки на фиг. 52). Може да се случи, че
и на нискочестотния участък на обхвата краят на кривата на спря-
гането също да излезе извън допустимите граници. С една дума,
честотата на точното спрягане /н отстой твърде далече от граница-
та на обхвата, а честотата /в, обратно, твърде близко до границата
на обхвата. За да се приближи честотата /н към нискочестотната
граница на обхвата, трябва да се измени капацитетът на конденза-
тора Спос- Какво да се направи с капацитета на този кондензатор
да се увеличи или да се намали? Разбира се, да се увеличи, при
това в този случай се разсъждава точно както при изменението на
индуктивността: в точка Д7, в която ни е необходимо да преместим
честотата на точното спрягане, линията с точки има положителна
неточност на спрягането (+А/). Следователно в дадения момент в
тази точка честотата на хетеродина е твърде висока, т.е. отличава се
от честотата на настройката на входния кръг Дх = fH' с честота, по-
висока от Д. Затова трябва да се понижи честотата на хетеродина,
85
а за целта ще се наложи да се увеличи капацитетът на кондензато-
ра Слое, и то с толкова, че честотата на хетеродина да се отличава
от честотата на настройката на входния кръг точно с /м. Тогава
точката fH' ще стане точка на точното спрягане.
На високочестотния участък на обхвата е необходимо да се из-
мести честотата на точното спрягане от края на обхвата в точката
/в' Ще се наложи да се увеличи капацитетът на кондензатора Спар,
защото за точка /в' линията на спрягането (линията с точки) има
положителна неточност на спрягането (+Д/). Следователно трябва
да се понижи честотата на хетеродина, за което е необходимо да се
увеличи капацитетът на кръга, т.е. капацитетът на кондензатора
^пар •
Ето така, изменяйки по съответен начин капацитетите на спряга-
щите кондензатори и индуктивността на хетеродинния кръг, може
да се премества кривата на спрягането, да се изкривяват нейните
склонове и да се достигне до такова положение, при което кривата
ще се вмести в границите на допустимата неточност Д/доп. При то-
ва може теоретично да се изчисли доколко е нужно да се изменят
капацитетите на кондензаторите и индуктивността на бобината, но
тези изчисления са твърде тежки, затова е по-добре чрез опит да се
подберат тези стойности, като се построява точка по точка кривата
на спрягане на дадения приемник. Как да се направи това, ще бъде
разказано по-нататък, когато ще говорим за практическите начини
за настройка на суперхетеродинния приемник.
Обаче не във всички случаи е необходимо спрягане в три точки.
На къси вълни често се използуват обхвати с малък коефициент п,
по-малък от 2 и даже не по-голям от 1,2. Това са така наречени-
те полуразлети и разлети обхвати. При малък коефициент на пре-
покриване на обхвата може да се използува спрягане в две точки с
помощта на един спрягащ кондензатор Спар. Неточностите на спря-
гането при това, въпреки че нарастват, все пак остават в границите
на допустимото, тъй като пропусканата лента на входните кръгове
е достатъчно широка, а честотите на точното спрягане вследствие
на незначителния коефициент на препокриване на обхвата отстоят
недалече една от друга. Тези честоти се изчисляват пр формулите
/в /шах ~	~ /min))/н = /min “Ь (j(/max — /min)-
При твърде малък коефициент на препокриване на обхвата мо-
же да се мине въобще без спрягащи кондензатори, като се прилага
спрягането в средата iia обхвата - чрез съответен избор на индукти-
вността на бобината на хетеродинния кръг.
86
СТАБИЛНОСТ НА ЧЕСТОТАТА НА ХЕТЕРОДИНА
Формата на трептенията, създавани от хетеродина, трябва да бъ-
де колкото е възможно по-близка до синусоидалната, тъй като при
абсолютно синусоидалното трептение липсват хармоници. Разбира
се, не е възможно да се получат съвършено синусоидални трепте-
ния, но колкото са по-малки изкривяванията на формата на трепте-
нията, толкова по-малко са хармониците и е по-малка амплитудата
им. Обаче най-важният параметър на хетеродина е стабилността
на честотата. От честотата на трептенията на хетеродина зависи
настройката на приемника. Всяко отклонение на честотата на хете-
родина от необходимата за приемане на дадена радиостанция пре-
дизвиква изменение на честотата на биенето, което се образува от
трептенията на хетеродина и приемания сигнал. Ако това изме-
нение превиши широчината на пропусканата лента на междинно-
честотните филтри, радиостанцията няма да се чува. Обаче прие-
мането на дадената радиостанция значително ще се влоши по-рано
спомнете си, че за нормално приемане е необходимо да се ” про-
пуске” през междинночестотния усилвател цялата лента трептения
със странични честоти, образуващи се при модулацията. Освен това
в междинночестотния усилвател ще се ”вмъкнат” смущения от съ-
седните радиостанции, тъй като сега техните сигнали ще образуват
с трептенията на хетеродина биения, чиито честоти се намират в
границите на пропусканата лента на междинночестотните филтри.
Ето защо е необходимо да се увеличава стабилността на честотата
на хетеродина, особено на къси вълни.
На дълги вълни при честота на хетеродина 665 kHz (приемникът
е настроен на честота /с = 200 kHz, междинната честота е /м = 465
kHz) допустимо™ изменение на честотата на хетеродина с 5 kHz (по-
ловината от пропусканата лента на междинночестотните филтри)
представлява в относителни единици 5/665 7, 5.10”3, а на къси
вълни, когато хетеродинът е настроен например на честота 10465
kHz (приемникът приема сигнал с честота 10 000 kHz, т.е. 10 MHz),
допустимо™ изменение на честотата на хетеродина с 5 kHz предста-
влява 5/10465 = 5.10“4, т.е. на къси вълни стабилността на често-
тата на хетеродина трябва да бъде почти 10 пъти по-голяма.
Освен това на къси вълни наситеността на обхвата с радиостан-
ции е значително по-голяма, отколкото в дълговълновия обхват и
съответно от тях има повече смущения. Затова, ако на дълги вълни
изменение™ на честотата на хетеродина с 5 kHz ще предизвика само
известно влошаване на звученето, на къси вълни при такова измене-
ние на честотата на хетеродина във високоговорителя на приемника
с еднаква гръмкост могат да звучат две съседни радиостанции. Сле-
87
дователно на къси вълни е необходима още по-голяма стабилност на
честотата на хетеродина. Обаче на къси вълни е по-трудно да се оси-
гури стабилна работа на хетеродина, тъй като, колкото е по-висока
честотата на трептенията, толкова са по-чувствителни трептящи-
те кръгове към измененията на капацитетите и индуктивностите.
Най-простото изчисление ни позволява да се убедим в това. Да пред-
положим, че капацитетът на трептящия кръг, равен на 40 pF, се е
изменил с IpF, например в резултат на изместване на монтажните
проводнйци от удар или изменение на температурата на околната
среда. За средновълновия обхват (/ = 1600 kHz) изменението на че-
стотата на кръга A f при изменение на капацитета на кръга с АС мо-
же да се изчисли по формулата А/ = (ДС/2С)/ = (1/2.40) 1600 = 20
kHz.
В късовълновия обхват на честота fa = 10000 kHz (10 MHz) съ-
щото изменение на капацитета на кръга АС = 1 pF ще доведе до
изменение на честотата с Д/i (AC'/2C)/i	(1/2.40)10000 = 125
kHz. Шест пъти по-голямо! Затова, колкото е по-висока честотата,
толкова е по-чувствителен хетеродинът към всякакви въздействия.
Интересно е от тази гледна точка да се разгледа въпросът за то-
ва, каква настройка на хетеродина по отношение на честотата на
сигнала е по-добре да се използува: "горна” или ” дол на” Досега
говорихме само за горна настройка, т.е. за такава, при която че-
стотата на хетеродина /х е по-висока от честотата на сигнала /с с
междинната честота /х — fa = /м, въпреки че е възможна и такава
настройка: /с - /х = /м, т.е. честотата на хетеродина е по-ниска
от честотата на приемания сигнал. От съображения за стабилност
за работата на хетеродина е изгодна долната настройка, обаче в ра-
диоразпръсквателните приемници тя се прилага рядко и ето защо.
При горната настройка коефициентът на препокриване по честота
на хетеродинния кръг пх г е значително по-малък откол кото при
долната настройка. Да направим най-простото изчисление.
Коефициентът на препокриване по честота при горната настрой-
ка на хетеродина се изразява с формулата пх г = (/шах + /м)/(/шш +
+ /м). (За долна настройка на хетеродина на нискочестотния - дъл-
говълновия - обхват въобще няма да говорим тя по принцип е
невъзможИа, тъй като междинната честота е по-висока от честотата
на този обхват.)
За средновълновия обхват за долна настройка по принцип може
да се говори, но коефициентът на препокриване на обхвата в този
случай ще се окаже толкова голям, че практически не може да бъде
осъществен при настройка на хетеродина чрез кондензатора от об-
щияблокпх д - (/|1|ах-/м)/(А„ш-/м) = (1600—465)/(520-465) « 21.
Същевременно при "горната” настройка този коефициент предста-
88
влява само (1600 + 465)/(520 + 465) « 2, 1.
На къси вълни долната настройка на хетеродина е напълно осъ-
ществима, но и в този случай коефициентът на препокриване на об-
хвата е по-голям отколкото при горната: пх д = (/шах -	-
= (12100 - 465)/(3950 - 465) « 3, 34; пх г = (/inax + /M)/(/min +
+ /M) = (12100 + 465)/(3950 + 465) « 2, 85.
Разликата в коефициентите на препокриване на късовълновия
обхват не е толкова голяма колкото на средни вълни, но колкото е
по-малко препокриването по честота на хетеродинния кръг, толкова
по-добре. Амплитудата на междинночестотното напрежение зависи
от амплитудата на напрежението на хетеродина. Но при голямо
препокриване по честота е твърде трудно да се получи от хетеродина
постоянство на амплитудата по обхват. Това довежда до изменение
на амплитудата на междинночестотното напрежение и на чувстви-
телността на приемника по обхвата. Но на къси вълни, особено
ако коефициентът на препокриване на обхвата е неголям или на-
стройката на хетеродина е фиксирана (неизменна, т.е. приемникът
постоянно е настроен на една и съща честота), по-изгодна е долната
настройка на хетеродина, тъй като колкото е по-ниска честотата,
толкова по-просто е да се постигне стабилна работа с хетеродина.
Да разгледаме сега причините, довеждащи до самопроизволно из-
менение на честотата на хетеродина. Тези причини са няколко: из-
менение на захранващото напрежение, изменение на температурата
на околната среда и на елементите на схемата на хетеродина, из-
менение на влажността на околния въздух, механични въздействия
върху елементите на схемата на хетеродина.
Механичните въздействия (тръскане, удари и др.) довеждат до
разместване на проводниците, резисторите и другите елементи на
хетеродина. В резултат се получава изменение на паразитния ка-
пацитет и като следствие изменение на честотата на генерираните
трептения. Особено са чувствителни към такова въздействие еле-
ментите на трептящия кръг, а също проводниците, идващи към
кръга, превключвателя на обхватите, тъй като даже незначител-
но изместване на тези елементи предизвиква забележимо изменение
на капацитетите и индуктивностите. Такива измествания могат да
се появят даже в резултат на работата на високоговорителя, когато
звуковите трептения през въздуха или елементите върху корпуса се
предават на елементите на схемата на хетеродина и те започват да
вибрират (микрофонен ефект). В този случай удар по корпуса на при-
емника или гръмките звукове на предаването като ехо се повтарят
във високоговорителя. Ако пък акустичната връзка е значителна,
даже при слаба гръмкост на предаването приемникът започва да
”вие”.
89
Микрофонният ефект се обяснява с това, че в резултат на вибрира-
нето на елементите на хетеродина се получава значително изменение
на паразитния капацитет, а следователно и на честотата на генери-
раните трептения. Обаче това изменение не е дотолкова значително,
че станцията да престане да се чува; като че ли се получава моду-
лиране на сигнала на радиостанцията с честотата на вибрацията на
елементите на схемата на хетеродина. За да се отстранят микрофон-
ният ефект и другите механични въздействия, трябва внимателно да
се закрепват всички елементи и да се използуват къси съединения с
достатъчно дебел проводник. Трябва да се обърне внимание на за-
крепването на превключвателя на обхватите: при превключването
му не трябва да се изместват проводниците, включващи го в кръга.
Особено внимателно трябва да бъдат закрепени бобините на кръго-
вете; проводниците на намотките на бобините на кръговете трябва
да се закрепят добре на телата - най-добре е с полистиролен лак.
Ядрата на бобините на кръговете трябва да се допират плътно до
резбата.
Изменението на захранващото напрежение предизвиква измене-
ние на честотата на хетеродина поради изменение на режима на ра-
бота на транзистора, а така също поради изменение на.температура-
та на елементите на хетеродина. Предизвиканото от тези причини
изменение на честотата може да се получи както постепенно, така
и със скок, ако захранващото напрежение рязко се изменя. За да
се избегне нестабилността на захранващото напрежение, използуват
се стабилизатори на захранващото напрежение, сменят се батерии-
те или периодично се зареждат акумулаторите. В транзисторните
приемници за стабилизиране на захранващото напрежение на хете-
родина често се използува специален транзисторен стабилизатор.
Най-голямо изменение на честотата се предизвиква от изменени-
ето на температурата на елементите на хетеродина. При нагрява-
не се изменят параметрите на транзисторите, индуктивностите и
капацитетите, на диелектриците на кръга. Затова е много важно
правилно да се изберат материалите за тялото на бобината на хете-
родина и настройващите кондензатори, за спомагателните елементи
- превключвателя на обхватите, изолацията на проводниците и т.н.
Колкото е по-голямо изменението на диелектричната проницаемост
на диелектрика, толкова следователно е по-голямо изменението на
капацитета на кръга и на честотата на генерираните трептения.
Съществуват няколко начина за защита от измененията на тем-
пературата. За термокомпенсация например в хетеродинния кръг се
включват специални термокомпенсиращи кондензатори, чието дей-
ствие се изразява в следното. Болшинството елементи на хетероди-
на, по-специално бобините, проводниците и кондензаторите, имат
90
положителен температурен коефициент, т.е. при повишаване на
температурата се получава увеличение на общата индуктивност и
на капацитета на хетеродинния кръг. Естествено това предизвик-
ва понижаване на честотата на генерираните трептения. За да се
компенсира това увеличение на капацитета и на индуктивността, в
кръга на хетеродина се включват един или няколко термокомпенси-
ращи кондензатора, имащи отрицателен температурен коефициент
на капацитета, т.е. при повишаване на температурата капаците-
тът на такъв кондензатор се намалява. При това така трябва да се
подберат капацитетът и типът на кондензатора, че намаляването на
капацитета му при нагряване да компенсира увеличаването на капа-
цитета и индуктивността на останалите елементи на хетеродинния
кръг. В резултат честотата ha генерираните трептения почти няма
да се измени; във всеки случай може да се постигне относителното
изменение на честотата А//f да не бъде по-голямо от (20 — 50).10~6
на 1° С.
На практика термокомпенсацията се осъществява по следния на-
чин. Паралелно на бобината на кръга се включва термокомпенсиращ
кондензатор с неголям капацитет, включва се приемникът, оставя
се да се нагрее в течение на пет минути и се настройва на някоя
добре чу вана радиостанция. След това се наблюдава към коя стра-
на на обхвата ще се япремести” тази радиостанция. Ако в зави-
симост от нагряването на радиоприемника за настройване на тази
радиостанция се налага да се изведат пластините на настройващия
кондензатор, това означава, че общият капацитет на хетеродинния
кръг се увеличава според нагряването. В този случай трябва да се
вземе термокомпенсиращ кондензатор с малко по-голям капацитет
(като се намали по съответен начин капацитетът на обикновените
кондензатори, включени в хетеродинния кръг) или с голям ТКК
(относителен температурен коефициент на капацитета). Обратно,
ако според нагряването за настройване на радиостанцията се налага
да се вкарат пластините на настройващия кондензатор, това ще
означава, че се е получила прекомпенсация, и трябва да намалим
капацитета на термокомпенсиращия кондензатор или да го вземем
с по-малък ТКК.
ВИСОКОЧЕСТОТНИ ТРАНЗИСТОРИ
Запознахте се с работата на транзистора при постоянен ток и зву-
кови честоти, при който параметрите му още не зависят от честотата
на усилваните трептения. Обаче с повишаването на честотата тази
зависимост става все по-забележима.
Фиг 53. Зависимост на коефициента/i2i6
частотата
Намаляването на усилването при високи честоти се получава по-
ради инертността на процеса на преместване на носителите на ток
през базата от емитера към колектора. При това, колкото е по-дебе-
ла базата на транзистора, толкова повече време ще е необходимо на
тока за преминаване от емитера към колектора и с това по-значи-
телно намалява усилването. Затова за работа при високи честоти са
необходими сдециални високочестотни транзистори с много тънка
база и малки капацитети на преходите.
А как зависят от честотата на усилваните трептения параметрите
на транзисторите? На фиг. 53 е показана зависимостта на коефици-
ентите А-216 и /i2ie от честотата (за единица е прието равенството
на тези коефициенти на коефициентите /г21бо и ^21ео при ниски че-
стоти). Както виждате, с повишаването на честотата на усилваните
трептения коефициентите в началото се изменят незначително, а
след това рязко намаляват. Прието е честотата Д216 (респ. /;,21е),
при която стойността на тези коефициенти е 0,7 от стойността на ко-
ефициента /12160 (респ. /i2ieo)> Да се смята като гранична честота на
усилването. Обикновено тя се посочва в справочниците. Обърнете
внимание, че намаляването на коефициента h2ie започва при по-ни-
:ки честоти, т.е. транзисторът при включване по схема с общ емитер
е по-нискочестотен, отколкото при включване по схема с обща база.
Както вече знаем, /г21е = ^21б/(1 - ^21б), тогава при /г21б = 0, 99 се
получава A.2ie = 99. Ако коефициентът /г21б в резултат на повишава-
нето на честотата се намали всичко с 1% и стане равен на 0,98, то
^21е = 0,98(1 - 0,98) = 49, т.е. ще се намали почти с 50%! По този
начин граничната честота Дгге е значително по-ниска от Д21б. Ме-
жду тези честдти съществува следната приблизителна зависимост:
/h2ie « /h2i6//h2ieO- Ще отбележим, че честотите fh2ie и Д21б само
носочват тази облает (от ниските до честотата Д21), в която може
да се пренебрегне зависимостта на параметрите на транзисторите от
честотата. Но транзисторът може да работи и на по-високи честоти,
макар и да се намали коефициентът му на предаване, а усилвател-
но стъпало с такъв транзистор може да се самовъзбужда поради
нарасналото влияние на капацитета на колекторния преход. А в
действителност гранични честоти, характеризиращи границата на
честотното използване, са честотите /гр и /П1ах.
Честотата /гр се нарича гранична честота на коефициента на преда-
ване по ток в схемата с общ емитер. Тя характеризира честотата, при
която коефициентът /i2ie се намалява до единица. С честотата Д21е
тя е свързана чрез зависимостта /гр = //*2ie (14“ ^21ео)• Но цри такава
честота транзисторът практически не може да работи. На практи-
ка е по-удобно да се използува максималната честота на генериране
/шах (понякога я означават /ген П1ах)} т.е. честотата, при която кое-
фициентът на усилване на транзистора по мощност Кр намалява до
единица. Очевидно транзисторът може да работи в схемата на ге-
нератор само в такъв случай, ако коефициентът му на усилване по
мощност е по-голям или равен на единица, иначе няма да се получи
генериране на трептения.
Това е основен параметър за избор на високочестотен транзистор.
Коефициентът на усилване по мощност Кр е свързан с честотата
/шах чрез следната зависимост: Кр (/шах//)2» където f е често-
тата, при която работи транзисторът в дадено стъпало. Затова, ако
даденото стъпало при дадена честота трябва да има усилване сто пъ-
ти, трябва да се избере такъв транзистор, чиято /111ах да е по-висока
от работната честота f поне 10 пъти: (/шах//) \/Кр = \/100.
Честотата /шах е свързана с гранимлата честота Д21б чрез сле-
дната приблизителна зависимост: /шах « АД21б, къдсго А е коефи-
циент, равен на 2	3 за транзистори с f>l216 = 2	3 MHz, равен на
1 за транзистори с честота 20 - 30 MHz и 0,7 0,9 за транзис три с
честота над 30 MHz.
В заключение ще разгледаме параметъра h 12 на транзистор, ра-
ботещ при променлив ток. Този параметър характеризира вътре-
шната обратна връзка в транзистора и показва каква част от изхо-
дното променливо напрежение се предава на входа на транзистора.
При съвременните високочестотни транзистори той обикновено е от
порядъка на 10”4 - 10“3, т.е. напрежението, предавано от изхода
на входа в резултат на "паразитка” обратна връзка в транзистора,
представлява хилядни или даже десетохилядни части от изходното
напрежение. Но въпреки това то довежда до големи неприятности:
всяко регулиране на изходната верига предизвиква изменение на ре-
гулирането на входната верига. Например след настройка на кръго-
вете на изхЗДа на стъпалото кръговете на входа до известна степей
се разстройват. Така че коефициентът /112 трябва да бъде, колко-
93
то може по-малък, особено ако транзисторът работи в резонансно
стъпало.
ИЗКРИВЯВАНИЯ В УСИЛВАТЕЛИТЕ
Амплитудата на сигналите в радиочестотния и в междинночесто-
тния усилвател е твърде незначителна: мили- или даже микровол-
тове, затова в тези стъпала нелинейни изкривявания не възникват.
При настройването на тези усилватели особено внимание трябва да
се обърне на устойчивостта на работата им и на правилната настрой-
ка на честотноизбирателните им системи.
Проверката и настройката на усилвателите винаги трябва да се
започвз от установяване на режима на работа по постоянен ток на
транзисторите. Предварително всички трептящи кръгове на усилва-
теля се съединяват накъсо с пар чета от проводник. Това изключва
възможността за самовъзбуждане и по този начин гарантира пра-
вилността на установяването на режимите на работа на транзистори-
те, тъй като самовъзбуждането, т.е. работата на стъпалото в режим
на генериране или усилване на промен лив ток с голяма амплитуда,
значително измества положението на работната точка вследствие на
изменилите се преднапрежения, което довежда до грешки в измер-
ванията на режима на работа по постоянен ток.
Резонансните усилватели, особено многостъпалните, са склонни
към самовъзбуждане поради паразитните връзки между кръговете,
особено между входния и изходния, поради обратната връзка през
общия захранващ източник и вътрешните връзки в транзисторите.
Самовъзбуждането довежда до неустойчивост на формата на често-
тната характеристика на усилвателя и до изкривявания на форма-
та на усилваните сигнали. Самовъзбуждането може да се открие с
помощта на чувствителен осцилоскоп или високочестотен миливол-
тметър, като се включат те на изхода на усилвателя. За предпочи-
тане е да се използува осцилоскоп, тъй като миливолтметърът може
да регистрира не самовъзбуждането, а шума на усилвателя, докато
на екрана на осцилографа може да се види формата на трептенията,
възникващи при самовъзбуждане. Формата на такива трептения,
макар и несинусоидална, все пак има характер на трептение, докато
шумът има хаотична форма на трептенията. Осцилоскопът често
позволява да се определи приблизителната честота на трептенията
на самовъзбуждането.
Ако самовъзбуждането възниква веднага след включване на за-
хранването на усилвателя и дори при отсъствие на усилван сигнал
94
на входа му, значи в усилвателя съществува силна положителна
обратна връзка, най-често между изходния и входния трептящ кръг
или през захранващата верига. Следователно трябва да се подобрят
развързващите вериги по захранване (да се увеличи капацитетът
на кондензаторите на тези филтри), да се екранират или раздалечат
елементите на трептящите кръгове на различните стъпала. Може
да се сменят местата на изводите на бобините на един от кръговете,
но ако при това самовъзбуждането изчезне, положителната обратна
връзка ще се превърне в отрицателна обратна връзка, която също
намалява усилването и влияе върху1 формата на честотната характе-
ристика на усилвателя. Затова е по-добре да се отстрани причината
за засилването на обратната връзка. Ако пък усилвателят се са-
мовъзбужда само при подаване на усилвания сигнал на входа му,
което може да се открие по изкривяването на формата на сигнала
на екрана на осцилоскопа, значи положителната обратна връзка е
недостатъчна за самовъзбуждане на усилвателя. В този случай той
работи като генератор с принудителна синхронизация, при това ге-
нерирането се прекъсва при изключване на синхронизиращото на-
прежение. Причините за такова самовъзбуждане са същите както
при силни обратни връзки.
Самовъзбуждане може да възникне, ако усилвателят има твър-
де голямо усилване, превишаващо прага на устойчивост (всъщност
генераторът по същество също е усилвател, но работи под прага на
устойчивост), причина за което могат да бъдат извънредно големи-
те качествени фактори на трептящите кръгове. Затова, ако не бъде
възможно да се отстрани самовъзбуждането по описаните начини,
качествените фактори трябва да се измерят с помощта на ку-метър.
Твърде големите качествени фактори може да се намалят чрез шун-
тиране на кръговете с резистори, чиито съпротивления се подбират
по изчезването на паразитното трептене. Обаче не трябва да се поти-
ска по този начин самовъзбуждането без предварително измерване
на качествения фактор на кръговете, тъй като, ако кръговете имат
нормален качествен фактор, това значително ще намали усилването
и избирателността на усилвателя, макар генерирането да бъде пре-
къснато.
Причина за самовъзбуждане могат да бъдат транзистори с голя-
ма вътрешна обратна връзка. Затова е полезно те да се заменят с
транзистори с по-малък коефициент на предаване по ток /121 или да
се използуват по-високочестотни, при конто тази връзка е по-слаба.
Когато не е възможна такава замяна, в стъпалото трябва да се въве-
де отрицателна обратна връзка по ток: във веригата на емитера да
се включи резистор. При това положение генерирането се прекъсва,
но и усилването на стъпалото в някаква степей намалява.
95
Въобще в резонансните усилватели, конструирани по обичайната
схема (фиг. 54), не се постига пълно използване на усилвателните
свойства на транзисторите, защото действителният коефициент на
устойчиво усилване е обикновено 5-10 пъти по-малък от теорети-
чния.
По-голямо устойчиво усилване се получава, като се използуват
транзистори с малък капацитет на колекторния преход, а също чрез
каскодно включване на транзисторите.
Усилвателят, направен по каскодна схема (фиг. 55), съдържа два
транзистора, включени последователно по променлив ток. Първи-
ят транзистор не усилва сигнала, тъй като е натоварен с твърде
мал кото входно съпротивление на втория, включен по схема с обща
база. Вторият транзистор има малка изходна проводимост, затова
той слабо шунтира трептящия кръг в колекторната верига, осигу-
рявайки по този начин голямо усилване на стъпалото (съпротивле-
нието на колекторния товар е голимо). Но, имайки малко входно
съпротивление, той силно шунтира предното стъпало, намалявайки
усилването му. За да се избегне това, първият транзистор се включ-
ва по схема с общ емитер, което като че ли отделя усилвателния
транзистор от изхода на предното стъпало на усилвателя. Такова
включване значително увеличава входното съпротивление и осигу-
рява добри условия за съгласуване, а паразитната обратна връзка ще
бъде отслабена, което намалява възможността за самовъзбуждане на
стъпалото.
Да се убедим напълно, че режимът на усилвателя е устойчив,
можем само след като снемем честотните му характеристики при
различии нива на усилване. Ако формата на тези характеристики
е приблизително еднаква, усилвателят работи устойчиво. Ако пък
формата на честотната характеристика при голямо и малко усил-
ване е различна, това показва, че в усилвателя има силни обратни
връзки, които, макар и да не водят до паразитно генериране, изкри-
вяват формата на усилваните сигнали. Затова тези връзки трябва
да се откриват и отстраняват. Но такава проверка се прави след
настройката на усилвателя.
КАКВО Е ГЕНЕРАТОР НА СТАНДАРТНИ СИГНАЛИ?
Настройването на резонансните усилватели се извършва с помощ-
та на генератор на високочестотни сигнали. Високочестотен генера-
тор, който може да служи не само като източник на високочестотни
сигнали, но и като измервателен уред, се нарича генератор на стан-
дартна сигнали (ГСС). Той трябва да има честотна скала, позволяваща
по нея да се установява и отчита честотата с точност, не по-малка от
1%, трябва да контролира по вградения волтметър амплитудата на
изходното напрежение; също така той трябва задължително да има
специално делително устройство за регулиране на изходното напре-
жение, което трябва не само да се 'регулира от 1 V до 1 /хV, но и да
се установява с точност до няколко процента.
Съществуват много любителски конструкции на ГСС. Всяка го-
дина списание "Радио” публикува описание на една-две конструк-
ции. Ако прегледате няколко годишнини на това списание, ще на-
мерите конструкция, която ви е по силите. Измервателният уред
трябва да отговаря на следните изисквания: Първо, трябва да има
висока стабилност на честотата на генерираните трептения. Тук
трябва да се погрижите не само за избора на схема на генератора, но
и за създаването на такава механична конструкция на превключва-
теля на обхватите и на целия монтаж, при която стабилността да
бъде действително голяма, а градуировката на скалата на генерато-
ра - неизменна. Ако е достатъчно да се бутне или да се премести
генераторът от едно място на друго, за да се измени честотата на
генерираните от него трептения, ако всяко превключване води до
изменение на градуировката, това вече не е измервателен уред. Кон-
струкцията на ГСС трябва да бъде много здрава, а в любителски
условия е трудно да се постигне това. Промишлените конструкции
на ГСС имат лято шаси и барабанен превключвател на подобхватите.
Второ, уредът трябва да има точна честотна скала с лесно отчитане,
а механизмът за фина настройка и стрелката - показалец трябва да
бъдат без луфтове. В противен случай при поставяне на стрелката
на едно и също деление на скалата няма да получите еднаква че-
стота. При промишлените генератори тези механизмы са червячни
07
. Зато сс нояниха..
със специални безлуфтни зъбни колела. Предавките с корда или
фрикционните предавки винаги работят с голяма неточност и не са
надеждни. Трето, конструкцията на делителя на изходното напре-
жение на генератора трябва да осигурява делене на напрежението
на точно определен брой пъти на 10, 100, 1000 и т.н. Не е про-
сто да се направи това, защото високочестотното напрежение може
да прониква в малък отрязък от проводник и затова на изходните
гнезда постъпва не само тази част от високочестотния сигнал, която
трябва да бъде според положението на копчетата на делителя, но и
значително допълнително напрежение. А това довежда до големи
грешки при измерванията, тъй като напрежението на входа на ра-
диоапарата в действителност ще бъде много по-голямо, отколкото се
предполага. И накрая четвърто, генераторът не трябва да излъчва
високочестотна енергия, иначе във входните вериги на настройва-
ния радиоапарат високочестотното напрежение ще постъпва извън
кабела, свързващ го с генератора.
Генераторът на стандартни сигнали задължително има устрой-
ство за модулиране на високочестотните му трептения със звукови
трептения, чиято честота е обикновено 400 и 1000 Hz. Най-често се
използува амплитудна модулация, но има ГСС и с честотна модула-
ция. Висококачественият ГСС има и вграден уред за измерване на
дълбочината на модулацията - модулометър.
Широко са разпространени и генератори на сигнали, конто ня-
мат устройство за точно калибриране на изходното напрежение. По
същество това са източници на високочестотно напрежение. Те
са значително по-мощни от ГСС и се използуват за захранване на
различии радиотехнически устройства (измервателнй мостове и ли-
нии), като задаващи генератори и т.н. Радиолюбителите най-често
конструират именно такива уреди, но те не могат да заменят ГСС,
тъй като не отговарят на изброените по-горе изисквания.
Съвременният ГСС има устройство за автоматично поддържане
на изходното напрежение на неизменно ниво при пренастройване на
честотата на генератора по обхвата. Това е твърде удобно, тъй ка-
то при болшинството измервания, извършвани с помощта на ГСС,
на входа на настройвания радиоапарат трябва да се подава строго
определено и неизменно по ниво високочестотно напрежение.
НАСТРОЙКА НА МЕЖДИННОЧЕСТОТНИЯ УСИЛВАТЕЛ
Схемата на включване на уредите при настройване на междинно-
честотния усилвател с помощта на ГСС е показана на фиг. 56г/. Ако
при настройка усилвателят е изключен от останалите блокове на
98
Фиг 56. Включване на измервателните уреди при настройване и измерване на
параметрите на междинночестотен усилвател
приемника, трябва да се осигури условие за нормалната му работа:
да се натовари с резистор, чието съпротивление съответствува на
входното съпротивление на изключения детектор. Входното съпро-
тивление на последователния диоден детектор (фиг. 566) в режим
на линейно детектиране (т.е. когато амплитудата на трептенията
на входа на детектора е 0,3 - 0,5 V) Явх = RT/2^ т.е. е равно при-
близително на половината от съпротивлението на товара на детек-
тора Rt] на паралелния диоден дедектор (фиг. 56в) Явх Ят/3, а
на транзисторния детектор Явх = (5 — 10)гц, където гц е входно-
то съпротивление на транзистора за междинната честота. Ако пък
се настройва усилвателят, без да е изключен от детектора и звуко-
честотния усилвател, електронният волтметър може да се замени
с обикновен волтметър за променливо напрежение (например с ам-
перволтметър), като бъде включен той на изхода на звукочестотния
усилвател. В този случай генерираните от ГСС трептения трябва да
бъдат амплитудно модулирани с дълбочина на модулацията 30%.
Тъй като изходният делител на ГСС силно шунтира базовата ве-
рига на първия транзистор на усилвателя, изменяйки режима на
99
работа на транзистора по постоянен ток (транзисторът е запушен),
входът на междинночестотния усилвател се включва към ГСС обе-
зателно прёз кондензатора С. Наистина той заедно с входното съ-
противленйе на първото стъпало на усилвателя (]бразува делител и
на входа на усилвателя посттпва само част от изходното напреже-
ние на ГСС. Затова капацитивното съпротивление на кондензатора
С за междинната честота трябва да бъде 20 - 30 пъти по-малко от
входното съпротивление на първото стъпало Х(; = 159/(/С), Q, къ-
дето f е честотата, kHz; С - капацитетът на кондензатора, дГ;
входното съпротивление, Q.
От формулата е лесно да се определи капацитивното съпротивле-
ние на кондензатора С, отговарящо на дадените условия. Например
при честота 465 kHz капацитивното съпротивление на кондензатор
с капацитет 51 pF е 6800 Q, 100 pF - 3400 Q, 200 pF - 1700 Q, 510 pF
- 680 П, 1000 pF - 340 Q.
Много e важно правилно да се цзбере изходното напрежение на
ГСС. Амплитудата на високочестотното напрежение на входа на на-
стройваното стъпало или на целия усилвател трябва да бъде макси-
мално възможната, но да не превишава нивото, при което стъпалото
или целият усилвател вече няма да работи на линейния участък на
тяхната амплитудна характеристика. За да се определи максимал-
но възможно изходно напрежение на ГСС, се снема амплитудната
характеристика на стъпалото. Започва се с неголямо напрежение
на входа на стъпалото и постепенно то се увеличава, като се на-
блюдава изменението на напрежението на изхода на стъпалото или
на целия усилвател. Докато стъпалото работи на линейния уча-
стък на характеристиката, на едно и също изменение на входното
напрежение (например с 10 mV) съответствува едно и също измене-
ние на изходното напрежение (със 100 mV). Нарушението на това
съответствие показва, че стъпалото не работи на линейния участък
на амплитудната характеристика.
При настройка по схемата на фиг. 56 се използуват два волтме-
търа, единият от които измерва високочестотното напрежение не-
посредствено на входа на настройваното стъпало, което изключва
върху резултатите от измерването да повлияят отклоненията на вхо-
дния делител на ГСС. Наистина за тази цел е необходим чувстви-
телен миливолтметър или даже микроволтметър, но може да се из-
ползува и вграденият в ГСС измервател на изходното напрежение,
подавано на изходния делител.
Желателно е честотата на ГСС да се измерва с външен честотомер
- кварцов калибратор или хетеродинен вълномер, защото точността
на установяване на честотата по скалата даже на промишлено изра-
ботен ГСС не е повече от 1%. При междинната честота неточността
100
е около ±5 kHz, което е съизмеримо с широчината на пропусканата
лента на усилвателя. Но в дадения случай не е чак толкова важно
дали кръговете са настроени на честота 465 или 460 kHz. Важно е
друго - всеки път на ГСС трябва да се установява една и съща често-
та, за да се постигне точна настройка на кръговете. При високоче-
стотните ГСС на копчето за настройка има нониус - кръгла скала с
много малки деления, позволяваща при безлуфтна зъбна предавка на
механизма за фина настройка да се установява една и съща честота.
Ще напомним как се използува нониусът. Показалецът на основна-
га скала се установява на най-близката до нужната честота точка с
цифра на скалата (например 460 kHz) и се отбелязва делението на
нониуса (например 28), след това стрелката се премества на друга
най-близка точка (да предположим 470 kHz) и се отбелязва новото
деление на нониуса (нека бъде 94,8). След това се определя стойност-
та на едно деление на нониуса: 470 - 460 = 10 kHz и 94, 8 - 28 = 66, 8.
За нашия пример стойността на едно деление на нониуса ще бъде 10
kHz: 66, 8 = 0,15 kHz. Следователно, за да се установи на ГСС често-
та 465 kHz, трябва откачало той да се настрои на честота 460 kHz,
а след това тя да се съвмести с чертичката на скалата на нониуса,
отговаряща на 61,3, т.е. 28+(5 kHz 0,15 kHz)=61,3. Такава то-
чност осигуряват безлуфтните механизми за фина настройка, затова
е по-надеждно за установи ване на честотата да се използува квар-
цов калибратор или хетеродинен вълномер, осигуряващ точност на
измерването за дадената честота, не по-малка от ±1 kHz.
При настройка на единичен трептящ кръг обикновено не възник-
ват особени трудности. За да се избягнат грешките, отначало трябва
да се определи честотата, йа която кръгът вече е настроен, а след то-
ва да се пренастрби той на необходимата честота. Ако пък изведнъж
се установи на ГСС исканата честота и на нея се настройва кръгът
чрез настройващото ядро на бобината, чрез изменяне на капацитета
на кондензатора на кръга или на броя на навивките на бобината,
кръгът може още повече да се разстрои. Затова е по-добре ГСС да
се настрои отначало на честота, значително по-висока от необходи-
мата, а след това бавно да се намалява тя до получаването на ясно
изразено отклонение на стрелката на индикатора на настройката на
изхода на настройваното стъпало. Отначало честотата на ГСС тряб-
ва да бъде по-висока от необходимата, иначе е лесно да се допусне
грешка. Работата е в това, че ГСС обикновено има добре изразен
втори хармоник на генерираните трептения. Затова индикаторът
на настройката на изхода на стъпалото може да фиксира резонанса
не само при настройката на ГСС на честотата на настройка на кръ-
га, например 465 kHz, но и на честота 232,5 kHz, тъй като при такава
настройка на ГСС вторият му хармоник ще бъде равен на честотата
101
на настройка на кръга 232,5.2 = 465 kHz. Такава грешка е толкова
по-вероятна, колкото по-чувствителен е настройваният усилвател.
При настройване пък на ГСС на честоти, превишаващи често-
тата на настройка на кръга, т.е. по-високи от честотата 465 kHz,
всички хармоници на ГСС ще се окажат по-високи от тази честота
и лъжливи показания на индикатора на настройката няма да има
- още първото отклонение на стрелката ще покаже действителната
честота на настройка на трептящия кръг. След като се определи
честотата на настройката на кръга, той може да се пренастрои на
по-висока или на по-ниска честота. В първия случай се намалява
индуктивността на бобината, като се развинтва феромагнитното й
ядро или като се намали броят на навивките й, а във втория случай
се увеличава индуктивността чрез навинтване на ядрото или чрез
увеличаване на броя на навивките. Кръгът може да се настройва
също чрез изменяне на капацитета на кондензатора му. Тогава за
повишаване на резонансната честота капацитетът на кондензатора
трябва да се намали, а за понижаване - да се увеличи. Обаче е по-до-
бре кръгът на междинночестотния усилвател да се настройва чрез
изменяне на бобината му, тъй като капацитетът на кръга на такъв
усилвател често се избира с оглед на устойчивостта на работата му
и значителното му изменение (с десетки пикофарада) е нежелателно.
Настройката на кръга се счита за завършена, ако най-малкото из-
менение на честотата на ГСС в коя да е посока довежда до намаляване
на показанията на индикатора на настройката. Ако пък и най-не-
значително се увеличат показанията, значи кръгът е настроен на
друга честота. Обикновено това става, когато настройващото ядро
на бобината (или роторът на настройващия кондензатор) се намира
в едно от крайните положения. Затова ясно изразен резонанс трябва
да се постига при средно положение на донастройващия елемент на
кръга.
След настройката на трептящия кръг се измерват трите основни
параметъра на резонансното усилвателно стъпало: коефициентът на
усилване, пропусканата лента и избирателността. Коефициентът на
усилване на стъпалото - това е отношението на променливите напре-
жения на сигнала на изхода и на входа К =	следователно
е необходимо да се измерят тези напрежения. Ако настройката се
провежда по схемата, показана на фиг. 56, напреженията са из-
вестии. Ако на входа на стъпалото вместо волтметър се използува
вграденият волтметър на ГСС, то с известно приближение (7ВХ може
да се определи по положенията на копчетата на изходния делител на
ГСС. Ако пък настройката се прави по индикатора на настройката,
включен към изхода на настройването стъпало или на приемника,
на ГСС се установява нормално ниво на изходното напрежение
102
т.е. установява се такава амплитуда на сигнала на ГСС, при коя-
то усилвателят или стъпалото се намира на линейния участък на
амплитудната характеристика, близо до закривяването й в горния
край. Отбелязва се ъгълът на отклонение на стрелката на индика-
тора на настройката, след това изходът на ГСС се превключва на
входа на следващото след настройваното стъпало на усилвателя и
се повишава нивото на изходното напрежение Г2 До стойността, при
която отклонението на стрелката на индикатора на настройката ще
стане равно на предишното. Това означава, че на входа на следващо-
то стъпало се подава също такова напрежение на сигнала, каквото е
постъпвало преди това от измерваното стъпало, т.е. коефициентът
на усилване на стъпалото ще бъде К = U2/U,.
Измереният коефициент на усилване трябва да бъде не по-малък
от зададения. Допустимо е отклонение до 20%, но ако коефициентът
е твърде малък, трябва да се изясни причината за намаляването на
усилването. Преди всичко трябва да се проверят работоспособността
и параметрите на транзистора, неговият режим на работа по посто-
янен ток. Трябва да се има предвид, че усилването на стъпалото
зависи от съпротивлението на колекторния товар по промен лив ток,
ролята на който се изпълнява от трептящия кръг. Съпротивление-
то му за резонансната честота зависи на първо място от качествения
фактор на бобината и от шунтирането на кръга от различии вери-
ги: колекторната верига на транзистора (изходната проводимост на
транзистора) и веригата на товара (входното съпротивление на след-
ващото стъпало). Необходимо е да се провери качественият фактор
на бобината и да се подберат съответно коефициентите на включване
на колекторната верига на транзистора и на веригата на товара към
трептящия кръг (тези вериги обикновено се включват само към част
от навивките на бобината на кръга). Но преди да се изменят коефи-
циентите на включване, трябва да се измерят честотните параметри
на стъпалото: пропусканата лента и избирателността.
Пропусканата лента на единичния трептящ кръг се отчита на
ниво 0,7 (вж. фиг. 34), т.е. на нивото, на което отслабването спрямо
амплитудата на сигнала при резонансната честота /рез не превишава
3 dB. За да се измери пропусканата лента, ГСС трябва да се настрои
точно на резонансната честота на кръга /рез по максималното от-
клонение на стрелката на индикатора на настройката. При това ни-
вото на изходното напрежение на ГСС трябва да съответствува на
нормалното входно напрежение за даденото стъпало, т.е. не тояб-
ва да бъде твърде малко, но и не трябва да претоварва стъпалото.
Отбелязва се ъгълът на отклонение на стрелката на индикатора на
настройката, след това се повишава нивото на сигнала на ГСС с 3 dB
(1,41 пъти) и се разстройва честотата му по отношение на честота-
103
та /рсз (например към намаляване) дотогава, докато показанията на
индикатора на настройката не станат равни на предишните. По-на-
татък по скалата и нониуса на ГСС се определя крайната честота /н
(по-добре е обаче тази честота да се измери с външен честотомер, тъй
като разстройката е малка - всичко няколко килохерца - и скалата
на ГСС може да се окаже твърде груба за такива измервания). След
това същите измервания се правят при разстройка на ГСС към по-
вишаване на честотата, като се определя втората крайна честота /в.
Пропусканата лента на стъпалото на ниво 0,7 ще бъде Во,7 - fH.
Широчината на пропусканата лента трябва да съответствува на
изчислената. Ако тя е по-тясна от необходимата, значи е голям каче-
ственият фактор на бобината или е малък коефициентът на включва-
не на кръга. Качественият фактор на кръга може да се намали, като
кръгът се шунтира с резистор, който има такова съпротивление, че
пропусканата лента да се разшири до необходимата стойност. Може
да се повиши коефициентът на включване на кръга, т.е. да се увели-
чи броят на навивките на бобината, включени например в колектора
на веригата. В резултат ще се увеличи шунтиращото действие на
тази верига върху кръга и по този начин ще се намали еквивален-
тният му качествен фактор. При твърде широка пропускана лента
е необходимо, обратно, да се увеличи качественият фактор на кръ-
га (например чрез намаляване на коефициента на включване). Ако
следващото стъпало е свързано с кръга на настройваното стъпало
чрез свързваща бобина, тази бобина трябва да се отдалечи от бобина-
та на кръга или да се намали броят на навивките й. Тъй като това
довежда до намаляване на усилването, налага се да се търси ком-
промис между необходимото усилване, устойчивостта на работата и
желаната пропускана лента.
По-нататък трябва да се измери избирателността на стъпалото,
т.е. способността му да отслабва сигналите, чиято честота не вли-
за в пропусканата лента. Известно е, че избирателността е толкова
по-добра, колкото по-далече от резонансната честота на кръга стой
смущаващият сигнал. Затова, ако през време на работа върху ради-
оапарата действува определен по честота смущаващ сигнал, жела-
телно е да се измерят избирателните свойства на стъпалото (или на
целия усилвател) по отношение на сигналите именно с тези честоти.
Като критерий за оценка въобще на избирателните свойства на резо-
нансного усилвателно стъпало служи понятието за правоъгълност
на резонансната му характеристика, т.е. отношението на пропу-
сканите ленти на резонансната характеристика на нива 0,1 и 0,7.
Казано иначе, коефициентът ни правоъгълност показва до кол ко пропу-
сканата лента, на чиято граница смущаващият сигнал отслабва с
не по-малко от 20 с!В (10 пъти), е по-широка от нормалната пропу-
104
скана лента, в чиито граници полезният сигнал отслабва с не повече
от 3 dB (1,41 пъти). Колкото са по-стръмни клоновете на резонан-
сната характеристика, толкова широчината на пропусканата лента
на ниво 0,1 е по-близо до широчината на лентата на ниво 0 7 В
идеалния случай (при П-образна форма на резонансната характери-
стика) тези ленти са еднакви и коефициентът на правоъгълност е
равен на единица. За реалните усилватели той винаги е поголям
от единица.
И така, за да се измери коефициентът на правоъгълност, ГСС
трябва да се настрои точно на резонансната честота на кръга, да се
запишат показанията на индикатора на настройката, след това да се
повиши нивото на сигнала на ГСС 10 пъти и да се разстрои честотата
на ГСС по отношение на честотата /рсз към понижаване на честота-
та по такъв начин, че показанията на индикатора на настройката
да станат като предишните. Така се о 1ределя крайната минимал-
ка честота /н на лентата Вод. По същия начин се намира втората
крайна честота /в, след това лентата Вод на ниво 0,1 на резонансна-
та характеристика и се изчислява коефкциентът на правоъгълност
Кпо,1- Да предположим, че трябва да се определи избирателността
на стъпалото при честота на съседния канал /, т.е. с ±10 kHz от
междинната честота. Отначало ГСС се настройва точно на резонан-
сната честота /рсз (номинална междинна честота 465 kHz), фиксират
се показанията на индикатора на настройката и нивото на сигнала
на изхода на ГСС. След това ГСС се пренастройва на честота f и
се повишава нивото на неговия изходен сигнал до такава стойност
U, при която показанията на индикатора на настройката ще станат
равни на предишните. След това се изчислява избирателността на
стъпалото по отношение на дадения смущаващ сигнал при честота
f S = U/ире3 или в децибели S [dB] = 201g S.
А каква избирателност е необходима, за да се смята работата
на междинночестотния усилвател задоволителна? Това зависи от
предназначението и класа на радиоприемника. Тъй като избира-
телността по съседен канал на суперхетеродинния радиоприемник
се осигурява само от междинночестотния усилвател, то изисквани-
ята към приемника по отношение на избирателността по съседен
канал ще бъдат изисквания и към неговия междинночестотен усил-
вател. Така междинночестотният усилвател на радиоразпръсква-
телен приемник от висш клас при обхватите на дълги, средни и
къси вълни трябва да осигури избирателност по съседен канал, не
по-лоша от 60 dB, за приемник от първи клас - 46 dB, за прием-
ник от втори клас - 34 dB, за приемник от трети клас - 26 dB и за
приемник от четвърти клас - 20 dB. Професионалните радиоприем-
ници, например за късовълнова любителска радиовръзка, трябва да
имат избирателност 100 dB и повече. Към такива приемници често
105
се предявяват по-сериозни изисквания: за съседен канал се счита не
разстройка на честотата ±10 kHz от номиналната междинна честота,
а ±6; 3; 1 kHz.
Крайният етап на измерването на параметрите на резонансното
стъпало (или на целия усилвател) е снемането на честотната му ха-
рактеристика. Тя може да се получи с помощта на ГСС и индика-
тора на настройката: по точки, като се отбелязва върху графиката
в координатите UK3*(f) отклонението на стрелката на индикатора
при разстройка на ГСС от резонансната честота с 1, 2, 3 kHz и т.н.
дотогава, докато показанията на индикатора на настройката не пре-
станат да се изменят. Такъв начин изисква голяма акуратност и
точност.
При измерването на честотната характеристика трябва да се
обърне внимание на нейната симетричност по отношение на резо-
нансната честота: несиметричноет повече от 15% свидетелствува за
неустойчивост на работата на стъпалото или на целия усилвател
(високо ниво на паразитните връзки).
Досега разглеждахме настройката на резонансно стъпало с еди-
ничен трептящ кръг. Настройката на два евързани кръга има сво-
ите особености, тъй като настройката на всеки от тях зависи от
настройката на другия. Резонансната характеристика на такъв фил-
тър се формира от двата кръга, затова в процеса на настройването се
налага многократно да се донастройват кръговете дотогава, докато
не бъде достигната желаната форма на характеристиката, което ос-
вен това зависи и от връзката между кръговете. Затова е желателно
да се използува осцилографен измервател на честотната характери-
стика, но както вече се каза, може да се мине и с ГСС с индикатор на
настройката. Настройката започва както обикновено с определяне
•на честотата, на която са настроени кръговете. При това може да се
окаже, че кръговете са настроени на различии честоти и ще се от-
крият два максимума на отклонението на стрелката на индикатора
на настройката. След като се настроят на единия от максимумите,
трябва да се изясни на кой кръг съответствува този връх на харак-
теристиката. За тази цел се върти откачало ядрото на бобината на
единия кръг, след това на другия, като се наблюдава преместването
на върха по честота, който ще измени положението и височината
си при въртенето на двете ядра, тъй като резонансната характери-
стика се формира от двата кръга, но все пак обикновено може да
се забележи, че някой от кръговете не само изменя височината на
върха, но го и измества по честота. На този кръг и съответствува
даденият връх.
Особено е сложна настройката на филтър, чиито кръгове силно
са разстроени по отношение на междинната честота. В този случай
106
се изключва вторият кръг, като се включва базовата верига на след-
ващото стъпало през кондензатор с капацитет 5-15 pF на първия
кръг и филтърът се настройва на междинната честота както оби-
кновен единичен трептящ кръг. След това вместо първия кръг се
включва вторият (като се правят съответни изменения във веригите
на стъпалото, за да се свърже накъсо захранващият източник на ко-
лекторната верига) и той също се настройва на междинната честота.
Вторият кръг се изключва (например като се изключи кондензато-
рът) и към изводите на края на бобината на този кръг се включва
електронен миливолтметър. В този случай вторият кръг ще се ока-
же сил но разстроен и няма да влияе върху настройката на първия,
който се настройва на зададената честота по максималните показа-
ния на миливолтметъра. След това вторият кръг се възстановява и
настройва.
На практика този метод не винаги може да се използува, тъй
като кондензаторът на кръга е разположен в съседство с бобина-
та в екран и до него не може да се стигне. Ще отбележим, че не е
задължително да се получат два отчетливо изразени върха на харак-
теристиката, конто след това се сливат в един. Работата е в това, че
кръговете могат да бъдат различно включени в съответните вериги
на стъпалото (например с различии коефициенти на включване), за-
това може да се получи характеристика с един връх, но признак за
правилна настройка на двата кръга ще бъде това, че ядрата им се
намират в такова положение, при което височината на върха ще се
окаже максимална и при въртенето на всяко ядро в коя да е посока
ще намалява.
След настройката на кръговете следва да се измери пропускана-
та лента и избирателността на стъпалото. Ако тези параметри не
съответствуват на зададените, следва да се измени връзката между
бобините на филтъра и отново да се настроят кръговете на междин-
ната честота. За разширяване на пропусканата лента и подобряване
на коефициента на правоъгълност (а с това и на избирателността),
трябва да се усили връзката, за което трябва да се сближат бобините,
да се увеличи броят на навивките на свързващата бобина или капа-
цитетът на свързващия кондензатор - в зависимост от конструкци-
ята на филтъра. При това характеристиката ще има два върха
не трябва да се мисли, че това е резултат от неправилна настройка
на кръговете. Върховете трябва да се разполагат симетрично по от-
ношение на номиналната междинна честота. Ако са несиметрични,
значи единият от кръговете е настроен не на междинната често-
та (разстройката може да бъде всичко 1	2 kHz) или в стъпалото
има големи паразитни обратни връзки. Следва по-точно да се дона-
строят кръговете, а ако по този начин не се окаже възможно да се
107
ликвидира несиметричността на резонансната характеристика, не-
обходимо е да се провери устойчивостта на усилвателя. Накрая, ако
върховете са с различна височина, причина за това може да бъде
различният качествен фактор на кръговете (а не само на техните
бобини) поради нееднаквото им шунтиране от външните вериги. За
да се оправи положението, може кръгът с по-добър качествен фак-
тор да се шунтира с резистор, чието съпротивление се подбира по
равенството на височината на върховете.
При измерването на коефициента на усилване на стъпалото, при
който връзката между кръговете на филтъра е по-голяма от крити-
чната, ГСС трябва да се настрои на номиналната междинна честота,
т.е. честотата на вдлъбнатината между върховете. А при измерване
на пропусканата лента ГСС трябва да се настрои на честотите на
върховете, да се отбележат показанията на индикатора на настрой-
ката, да се повиши нивото на сигнала ГСС 1,41 пъти и като се раз-
строи ГСС в посока, протитивоположна на номиналната междинна
честота, да се достигнат предишните показания на индикатора на
настройката. Така се постъпва и при измерването на коефициента
на правоъгълност.
Няколко думи за настройката на канала на междинночрстстния
усилвател за честотно модулирани сигнали на радиоразпръсквате-
лен ултракъсовълнов приемник. Неговата пропускана лента е нс
по-тясна от 250	300 kHz при номинална междинна честота 10.7
MHz (впрочем радиоприемниците имат и други стойности на ме-
ждинната честота), но независимо от това настройката и измерване-
то на параметрите на подобии усилватели нямат някакви особености
в сравнение с усилвателите, работещи на честота 465 kHz. Формата
на честотната характеристика на усилвателите, формирана от оби-
кновени двукръгови лентови филтри, най-често е едновърха. Възмо-
жна е двувърха форма на честотната характеристика при условие,
че дълбочината на вдлъбнатината е не повече от 0,7 (3 dB). Особено
внимание трябва да се обърне на симетричността на формата на ха-
рактеристиката по отношение на номиналната междинна честота, в
противен случай при детектиране на честотномодулирани сигнали
ще възникнат изкривявания.
НАСТРОЙКА НА РАДИОЧЕСТОТНИЯ УСИЛВАТЕЛ
Нагласяването на режима на работа и настройването на радиоче-
стотните и междинночестотните усилватели в много отношения си
ириличат, но трябва да се има предвид, че радиочестотният усилва-
тел се настройва на честотата на приемания сигнал и затова през
108
време на работа на приемника той трябва да се пренастройва по че-
стота. Вследствие на това параметрите на усилвателя не са еднакви
в различните точки на обхвата: изменят се пропусканата лента, ко-
ефициентът на усилване и избирателността, тъй като качественият
фактор на трептящите кръгове зависи от честотата. При повишава-
не на честотата загубите се увеличават главно поради нарастватцото
действие на повърхностния ефект в проводниците на бобините на
кръговете и вихровите токове в монтажните проводници и екрани-
те. Увеличават се и диелектричните загуби в телата на бобините
и изолацията на кондензаторите на кръговете, затова на високоче-
стотния участък на обхвата качественият фактор на бобините до
известна степей се намалява, което води до разширяване на пропу-
сканата лента и снижаване на избирателността. А коефициентът на
усилване нараства, тъй като резонансното съпротивление на кръга,
представ л яващо товар на транзистора, в резултат на намаляването
на капацитета му се увеличава значително по-бързо от загубите в
кръга. Но при преминаване от нискочестотния участък на обхвата
към по-високочестотен коефициентът на усилване се намалява, тъй
като за работа на по-висока честота индуктивността на кръга трябва
да се намали (при същия капацитет на настройващия кондензатор),
а това значително намалява резонансното съпротивление на кръга
(ЯрСЭ = L/CR), т.е. товара на стъпалото и неговия коефициент на
усилване.
Стъпалата на радиочестотния усилвател могат да имат както
единични трептящи кръгове (с трансформаторно или автотрансфор-
маторно включване на кръга в колекторната верига на транзисто-
ра), така и двукръгови лентови филтри, които усложняват стъпало-
то, но пък му осигуряват по-добра избирателност. Между впрочем
в късовълновия обхват кръговете на радиочестотния усилвател не
осигуряват забележима избирателност по съседен канал. Даже при
двукръговите лентови филтри на честоти от няколко мегахерца, а
още повече десетки мегахерци пропусканата лента на ниво 0,7 пред-
ставлява десетки килохерци; следователно сигналът на съседния ка-
нал (±10 kHz от резонансната честота) практически без отслабване
преминава през кръговете на радиочестотния усилвател. В дълго-
вълновия обхват и на нискочестотния участък на средновълновия
обхват кръговете на радиочестотния усилвател имат забележима из-
бирателност по съседен канал; пропусканата лента на тези кръгове
може да се окаже дори по-тясна от необходимата и се налага да бъде
разширявана.
Основната задача на радиочестотния усилвател на суперхетеро-
дина е да осигури на приемника избирателност по огледален ка-
нал. За да се избегне приемането на огледални смущения, трябва
109
Re 6,1 PF	Re 11	9,5 Q5pH
б	Ь	2
Фиг 57 Включване на измервателните уреди при настройване и измерване
на параметрите на радиоприемник (а) и схеми на еквиваленти на антени (б
еквивалент на пръчковидна антена; в еквивалент на антена за автомобилни
приемници; г - еквивалент на ултракъсовълнова антена)
I 10
между антената и входа на преобразувателното стъпало да се вклю-
чат кръгове, настроени на приеманата честота (вж. фиг. 40). Тогава
сигналът на огледалната радиостанция ще бъде значително отсла-
бен и толкова повече, колкото е по-голям качественият фактор на
кръговете, настроени на приеманата честота. В суперхетеродинния
приемник с радиочестотен усилвател има минимум два такива кръ-
га: в колекторната верига на транзистора на усилвателя и на входа
на усилвателя. Настройването на кръга в колекторната верига на
транзистора се извършва също както и на кръга на междинночесто-
тния усилвател. Започва се с нискочестотния участък на обхвата,
настройвайки кръга чрез изменяне на индуктивността на бобината
му, след това се преминава на високочестотния участък и настрой-
ването се провежда чрез изменяне на капацитета на кондензатора
на кръга (чрез донастройващ кондензатор или чрез подбор на капа-
цитета на постоянния кондензатор, включен паралелно на бобината
на кръга). Настройването на кръга на нискочестотния и на високо-
честотния участък на обхвата се повтаря дотогава, докато кръгът
препокрие обхвата на честотите, съответствуващи на нанесените на
скалата за настройване на приемника.
Настройването на кръга на входа на радиочестотния усилвател
има своите особености, защото към него се присъединява антената.
В транзисторния приемник са възможни три вида антени: външна
във вид на сравнително дълъг отрязък от проводник, външна пръч-
ковидна и вътрешна магнитна. Присъединяването на антената към
входния кръг е равносилно на включване към него на верига, състо-
яща се от кондензатор, бобина и резистор. Това води до изменение
на честотата на настройката на входния кръг, което трябва да се
взема под внимание в процеса на настройване на усилвателя чрез
включване на ГСС към антенното гнездо на приемника през специа-
лен преходен елемент - еквивалент на антената. За дълговълновия,
средновълновия и късовълновия (до 10 т) обхват еквивалентът на
външна антена се реализира по схемата, показана на фиг. 57а. В
късовълновия обхват може да се мине с един резистор със съпроти-
вление 400 Q, като той се включи между ГСС и антенния вход на
приемника. Нивото на сигнала на входа на приемника (или на ра-
диочестотния усилвател) се смята за равно на нивото на изходното
напрежение на генератора на стандартни сигнали.
Ако приемникът работи с пръчковидна антена, еквивалентът на
антената трябва да бъде друг, тъй като параметрите на такава ан-
тена зависят както от честотата, така и от размерите на корпуса на
приемника и дължината на излизащата от него част на пръчката на
антената.
Вътрешната магнитна антена по същество е и входен кръг на
1 I I
приемника. А включването на ГСС не посредстве но към хръга изме-
ня настройката му. Затова връзката на ГСС с магнитнг га антена се
осъгцествява посредством електромагнитно поле. За да се създаде
то, към изхода на ГСС се съединява през резистор със съпроти-
вление 80 Q рамкова антена (фиг. 58), направена от медиа жица с
диаметър 4-5 mm. Рамката се разполага на разстояние 1 m от ней-
ната плоскост до средата на феритната пръчка на магнитната антена
на приемника. Напрегнатостта на полето около магнитната антена
е Е = t/гсс/Ю //V/m, където Urcc е изходното напрежение на ГСС.
НАСТРОЙКА НА ЧЕСТОТНИЯ ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ
Правилната настройка на честотния преобразувател съгцестве-
но влияе върху качеството на работата на целия суперхетеродинен
приемник. Правилният избор на амплитудата на трептенията на хе-
теродина определя такива параметри като чувствителността и шу-
мовете на преобразувателя. Несинусоидалността на трептенията на
хетеродина довежда до увеличаване на интерференционните свисто-
ве, т.е. повишава чувствителността на приемника към паразитните
извънлентови канали на приемане. Нестабилността на честотата на
трептенията обуславя нестабилността на настройката на приемни-
ка. Накрая неточного спрягане на настройката на хетеродинните и
високочестотните входни кръгове рязко влошава чувствителността
на целия приемник, макар и всичките му стъпала при това да рабо-
тяг нормално. Затова на настройката на честотния преобразувател
трябва да се отделя сериозно внимание.
Честотният преобразувател на суперхетеродинния приемник се
състои от два блока: смесител, който преобразува честотата на при-
емания сигнал в междинна честота, и хетеродин, изработвагц ви-
сокочестотния спомагателен сигнал, необходим за работата на сме-
сител-преобразувателя (разликата между честотите на сигнала на
приеманата радиостанция /с и на сигнала на хетеродина /х трябва
да бъде равна на междинната честота /м). Конструктивно двата бло-
ка могат да бъдат обединени и да работят с един транзистор - като
честотни преобразуватели със съвместен хетеродин, или всеки да
работи със свой транзистор - като честотни преобразуватели с от-
делен хетеродин. Много по-често се използуват преобразувателите с
отделен хетеродин, тъй като те позволяват почти напълно да се из-
ключи вредного взаимно влияние на настройките на хетеродинния
кръг и на кръговете, включени на входа на смесителя. Например,
Фиг 59. Схеми на преобразувателни стъпала
Ujaxp
ако настройката на хетеродинния кръг се определя не само от из-
менението на капацитета на неговия настройваш. кондензатор, но и
от настройката на друг кръг, едновременно с пренастройването на
кръга се пренастройва и хетеродинният кръг. Естествено такова
’’неконтролируемо” изменение на настройката на кръговете пречи
на нормалната работа на преобразувателя.
Взаимно влияние на кръговете има в двете схеми на преобразу-
вателите, но в схемата с отделен хетеродин (фиг. 59а) то е резултат
само на паразитни връзки между блоковете и през обгците захран-
ващи вериги. В тези вериги може да се сложат специални филтри
(R7C7C6R8) за намаляване на проникването на високочестотни треп-
тения, да се използува екранировка и пр. А в схемата със съвместен
хетеродин (фиг. 596) двата кръга са включени към един транзистор.
Такива преобразуватели работят по-малко стабилно поради големи-
те вътрешни връзки в транзистора. Освен това те са много сложни
за настройване, тъй като смесителят работи добре само при неголе-
ми токове на колектора, а хетеродинът - при сравнително големи.
В схемата с отделен хетеродин за всеки транзистор се установява
оптимален режим на работа, докато в схемата със съвместен хете-
родин се налага да се намира компромисен режим, което е много
по-сложно. Затова преобразуватели със съвместен хетеродин се из-
ползуват само в най-простите джобни приемници, където въпросите
за икономията на енергия и габаритните размери (един транзистор
или два) са по-важни от стабилността на работата и качеството на
радиоприемането.
Настройването на работата на хетеродина започва с установяване
на режима на работа по постоянен ток на транзистора и едновремен-
но се проверява валичието на трептения и тяхната форма. Трябва
Зато сс поя ни ха.
1 I 3
да се помни, че амплитудата на тези трептения е малка 0,05
0,1 V Ако няма чувствителен високочестотен електронен миливол-
тметър или осцилограф, може да се опита да се приеме сигналът
на хетеродина на радиоразпръсквателен приемник. Особено внима-
ние трябва да се обърне на формата на генерираните трептения: тя
трябва да бъде строго синусоидална, иначе в приемника силно ще
нараснат изкривяванията вследствие на появяването на извънлен-
тови канали на приемане. Формата на трептенията зависи както
от режима на работа по, постоянен ток на транзистораг така и от
капацитета на кондензатора (75, от съпротивлението на резистора
Я5, от броя на навивките на свързващата бобина £св и от връзка-
та между бобините £св и Ц (вж. фиг.59). Ако контролът върху
работата на хетеродина се провежда с помощта на спомагателен ра-
диоприемник, като определена гаранция за добрата форма на гене-
рираните трептения може да служи фактът, че при разстройка на
този приемник от двете страни на честотата на хетеродина не се
чуват свистове и допълнителни сигнали. Ако хетеродинът въобще
не генерира, необходимо е да се провери правилно ли са включени
краищата на бобините (навивките на бобината £св трябва да бъдат
включени срещу навивките на бобината на кръга Ц, към базата и
колектора трябва да се включват разноименни краища). При това
трябва да се има предвид, че работата на хетеродина много зависи от
степента, до която го натоварва преобразувателното стъпало, което
се регулира чрез подбиране на броя на навивките на отвода в боби-
ната LJ, а също чрез подбиране на режима на работа по постоянен
ток на транзистора на смесителя.
Малко по-сложно е да се настроят преобразувателите, работещи с
един транзистор. При отсъствие на генериране на високочестотния
участък на някой от обхватите трябва малко да се увеличи броят на
навивките на бобината на обратната връзка с кръга на хетеродина.
В случай че възникне паразитно генериране на честоти, близки до
междинната, трябва постепенно да се намалява токът на колекто-
ра на транзистора на преобразувателното стъпало до изчезване на
самовъзбуждането. При прекъсващо се генериране на нискочесто-
тния участък на обхвата трябва да се намали броят на навивките
на бобината на обратната връзка с кръга на хетеродина. Ако по-
сочените мерки се окажат недостатъчни, може последователно със
свързващата бобина да се включи резистор със съпротивление 20 -
50 Q.
При наличие на силни шумове на преобразувателя е необходимо
да се изясни дали това са шумове на транзистора или е паразитно
генериране. Шумящият транзистор трябва да се замени. При пара-
зитно генериране трябва да се увеличи капацитетът на кондензато-
1 14
ра и съпротивлението на резистора във веригата на развързващия
филтър, а при отсъствие на филтър - да се установи в преобразува-
теля. Ниското качество на филтъра в захранващата верига на прео-
бразувателя на късовълновия обхват може да доведе до генериране,
подобно на микрофонен ефект. В този случай трябва да се прекъ-
сне акустичната връзка между монтажната платка на приемника и
високоговорителя.
Когато хетеродинът заработи, проверява се устойчивостта на ге-
нерирането в границите на обхватите. За тази цел се върти на-
стройващият кондензатор и се следят показанията на индикатора
на генерираните трептения: те трябва да се изменят плавно и в него-
леми граници, никъде да не стигат до прекъсване, съответствуващо
на рязко изменение на показанията. Ако прекъсвания възникнат,
остраняват се чрез незначително увеличаване на обратната връзка.
При възникване на генериране, изразяващо се в рязко изменение на
показанията на индикатора, необходимо е да се намали обратната
връзка или да се подбере капацитетът на кондензатора С5 (CS). В
хетеродина, реализиран по капацитивна триточкова схема с отвод
от бобината на кръга на хетеродина, за получаване на устойчиво ге-
нериране се изисква твърде прецизен подбор на броя на навивките
на отвода. Ориентировъчно това са 8 - 10% от броя на навивките,
като се броят от заземения край на бобината. Строго погледнато,
броят на навивките на отвода трябва окончателно да се подбира на
вече работещ приемник преди получаването на най-голямата чув-
ствителност и най-добрата устойчивост.
Когато хетеродинът е настроен, т.е. получено е устойчиво гене-
риране на всички обхвати, преминава се към настройване на сме-
сителната част на преобразувателя. Практически настройването на
смесителя се свежда до отстраняване на рядко възникващото парази-
тно генериране, при това методите на борба с него са същите, както
и при междинночестотния усилвател. Понякога паразитното гене-
риране в началото на средновълновия или в края на дълговълновия
обхват се предизвиква от това, че входните кръгове на тези обхвати
поради неправилна настройка се оказват настроени твърде близо до
междинната честота.
СПРЯГАНЕ НА НАСТРОЙКИТЕ
Да разгледаме сега настройката на кръговете на хетеродина и
кръговете на входа на смесителя, т.е. спрягането на настройките на
тези кръгове. Засега няма да говорим за настройка на кръговете на
радиочестотния усилвател, затова кръговете на входа на смесителя
1 15
ще смятаме за входни, т.е. те ще образуват входното устройство на
приемника. Между впрочем наличието на радиочестотен усилвател
нищо не променя, но за това ще говорим по-късно.
Преди началото на настройката на кръговете трябва да се изберат
честотите на спрягане /в, /ср и /н, т.е. да се избере типът на спряга-
не. Ако се ремонтира заводски приемник, необходимо е внимателно
да се разгледа скалата му - на скалите на някои приемници са отбе-
лязани честотите на точното спрягане. Много е важно да се избере
именно този тип спрягане, който е бил предвиден от конструкторите
на даден приемник, тъй като в този случай в процеса на настрой-
ката няма да стане нужда да се изменят параметрите на кръговете
и капацитетите на спрягащите кондензатори. Обаче ако няма ни-
какви препоръки по избора на честотите на точното спрягане, ще
се наложи тези честоти да се избират самостоятелно въз основа на
табл. 2 и 3, а също и на съображенията, изтъкнати по-рано.
Да предположим, че е било възможно да се установят честотите
на точното спрягане за дадения приемник и затова е сигурно, че ка-
пацитетът на спрягащия кондензатор Спос, а също така останалите
параметри на трептящите кръгове на хетеродина и входното устрой-
ство са подбрани в завода производите л именно за тези честоти. В
този случай спрягането на настройките на кръговете се извършва
по така наречения метод на двете честоти. При този метод за основа
се взема капацитетът на спрягащия кондензатор Слое, установен в
приемника, и двете честоти на точното спрягане /в и /н- Същността
на този метод на спрягане се състои в това, че чрез последователно
приближаване се подбира капацитетът на кондензатора Спар (той
е включен паралелно на кръга и представлява донастройващ кера-
мичен Кондензатор) и индуктивността на кръга на хетеродина £х.
Спрягането на честотата /ср при това се получава автоматично, но
това ще стане само в този случай, ако правилно са определени че-
стотите /в и /н за дадения приемник.
Трябва да се помни, че изборът на капацитета на спрягащия кон-
дензатор зависи от схемата на хетеродина, от стойността на междин-
ната честота, от границите на обхвата, типа спрягане, капацитетите
на настройващите кондензатори, от монтажния капацитет, собстве-
ния капацитет на бобините, входния капацитет на хетеродина и
т.н. Ако макар и един от тези параметри се е изменил или е избран
неправилно, за да се получи спрягане на честота /ср, е необходим
друг капацитет на спрягащия кондензатор Спос- Следователно в то-
зи случай вече не трябва да се използува спрягане по метода на двете
честоти, а ще се наложи спрягането да се осъществи по метода
трите честоти, който, макар и да е по-сложен, не изисква да се знае
I 16
какъв именно тип спрягане (т.е. какви честоти /в, /ср и /н) е бил
приет от конструкторите на дадения приемник.
При метода на трите честоти за основа се приемат честотите на
точното спрягане /в, /ср и /н, а останалите параметри на кръга на
хетеродина (Спар, Спос, £х) се подбират чрез последователно при-
ближаване. Спрягащият кондензатор Спар (вж. фиг. 47) оказва най-
голямо влияние върху високите честоти на обхвата, затова с иегова
помощ се настройва този край на обхвата. С помощта на кондензато-
ра СПос се настройва нискочестотната граница на обхвата. Накрая,
изменяйки индуктивността на хетеродинния кръг с помощта на на-
стройващото ядро, се получава точно спрягане в средата на обхвата.
Тъй като параметрите и на трите елемента на донастройката на хе-
теродинния кръг са неизвестни, необходимо е в началото да се вме-
стят в обхвата на високочестотните входни кръгове, настройвани
на честотата на приемания сигнал, т.е. да се приведат те в съответ-
ствие с градуировката на скалата на приемника. Само след това ще
бъде възможно да се намери на скалата на приемника мястото на
разполагане на честотите на точното спрягане.
Високочестотният ГСС се включва непосредствено към входа на
приемника, ако в него няма радиочестотен усилвател. При наличие
на радиочестотен усилвател ГСС се включва към входната верига
на този усилвател. през кондензатор с капацитет 200 - 500 pF. Ако
на входа е включена феритна антена, при настройването на такива
приемници ГСС се свързва с входа на приемника или с помощта на
свързваща навивка, или с помощта на специална рамка (вж. фиг.
58).
Като индикатор на настройката може да се използува високоче-
стотен електронен волтметър, като се присъедини той към колек-
тора на смесителя. Ако такъв уред няма, може вместо него да се
използува полупроводников детектор, като се съедини неговият из-
ход с входа на звукочестотния усилвател на настройвания приемник
(фиг. 60). В този случай изходното напрежение на ГСС трябва да
бъде модулирано. Освен това детекторът внася във вйсокочестотния
кръг допълнителен капацитет 15-20 pF. Затова, ако към колектора
е включен трептящ кръг, той ще се окаже в някаква степей разстро-
сн. Това именно трябва да се има предвид и при включване към
VI 49 С2 200
-—W m II *
200Т Пю Кьм ЗЧУ
Фиг. 60. Схема на спомагателен детектор	i
настройваната верига на високочестотния пробник на електронния
волтметър.
Настройката се започва от нискочестотната граница на обхвата.
За тази цел блокът настройващи кондензатори се установява в по-
ложение на максимален капацитет, честотата на генератора трябва
да съответствува на минималната честота на обхвата fm[n. Чрез
настройващото ядро по индикатора на изхода се настройва на та-
зи честота кръгът във веригата на базата на смесителя (по-ната-
тък този кръг ще наричаме входен). След това блокът настройващи
кондензатори се превежда в положение на минимален капацитет, а
честотата на ГСС се установява равна на максималната честота на
обхвата /тах. Чрез настройващия кондензатор на нея се настройва
входният кръг. Настройката на входния кръг на крайните често-
ти на обхвата се повтаря няколко пъти. Също така се настройват
входните кръгове на останалите обхвати на приемника.
Сега може да се премине към настройка на кръговете на хетеро-
дина. В началото кръгът на хетеродина се настройва на средната
честота на обхвата: на ГСС се установява честотата на точното спря-
гане /ср и като се върти копчето за настройване на приемника, по
индикатора, включен към колектора на смесителя, се настройва вхо-
дният кръг на тази честота (генерирането на хетеродина при това
трябва да бъде прекъснато). След това индикаторът на настройката
се включва към товара на детектора на приёмника или към изхо-
да на звукочестотния усилвател на приемника и като се възстанови
генерирането на хетеродина, се върти настройващото ядро на боби-
ната на хетеродинния кръг, настройвайки кръга по максималните
показания на индикатора на изхода. С други думи, стремежът е да
се настрои хетеродинният кръг на честота /х = fcp + /м.
Аналогично се настройва входният кръг на нискочестотния уча-
стък на обхвата (на честота /н). А настройката на хетеродинния
кръг на този участък на обхвата се осъществява чрез подбор на
спрягащия кондензатор Спос до получаване на максимално показа-
ние на индикатора на изхода. Също така се постъпва и при настрой-
ката на входния кръг на високочестотния участък на обхвата (на
честота /в), а настройката на хетеродинния кръг се извършва чрез
подбор на капацитета на кондензатора Спар, при което донастрой-
ващият кондензатор на хетеродинния кръг трябва да се намира в
средно положение.
И така, намерен е приблизително нужният капацитет на спряга-
щите кондензатори и индуктивността на бобината на хетеродинния
кръг. Настройката на тези елементи се уточнява в същия ред: от-
качало на честота /ср се донастройва индуктивността на бобината,
след това на честота /н се подбира капацитетът на спрягащия кон-
I 18
дензатор Спос, а на честота /в - капацитетът на кондензатора Сппр
(с донастройващ кондензатор). Настройката се уточнява няколко
пъти, докато не престанат да се изменят капацитетът на спряга-
щите кондензатори и индуктивността на бобината. Колкото е по-
близък капацитетът на спрягащите кондензатори до необходимата
стойност, толкова по-скоро ще бъде завършен процесът на уточня-
ване на настройката.
Ако приемникът няма радиочестотен усилвател, процесът на
спрягане на настройките на кръговете завършва дотук. Ако в прием-
ника има радиочестотен усилвател, трябва да се настрои и входният
кръг, тъй като условно входен бешё наречен кръгът във веригата на
базата на смесителя. Затова сега ГСС се включва към входа на при-
емника. На генератора се установява честотата на точното спрягане
в нискочестотния участък на обхвата. Приемникът се настройва на
тази честота с копчето за настройване. След това чрез донастройва-
щото ядро се настройва на нея входният кръг. По-нататък ГСС и
приемникът се пренастройват на честотата на точното спрягане във
високочестотния участък на обхвата и се настройват на нея вхо-
дните кръгове чрез донастройващия кондензатор. Настройката на
кръговете на границите на обхвата се повтаря няколко пъти.
Но да предположим, че сме настройвали приемника, знаейки то-
чно неговите предишни честоти на точното спрягане, за конто сме
подбрали параметрите на хетеродина. Тогава може да се използува
методът на двете честоти. Ако капацитетът на спрягащия конденза-
тор е избран правилно, в средата на обхвата спрягането се получава
автоматично.
Възможни са два варианта на спрягане по метода на двете често-
ти. Първият се при лага, когато е известно положението на честотите
на точното спрягане /в и /н на скалата на приемника. Това може
да бъде при настройка на приемници, на скалата на конто е отбе-
лязано положението на честотите на точното спрягане, а също при
донастройване на приемници, настроени преди това по метода на
трите честоти. При настройка по този метод отначало се извършва
спрягане на нискочестотния участък на обхвата. Затова на входа на
смесителя от ГСС се подава сигнал с честотата на точното спрягане
на нискочестотния участък на обхвата. Показалецът на настройка-
та се установява на съответната чертичка на скалата, отбелязваща
честотата на точното спрягане, и чрез регулиране на положението на
настройващото ядро на бобината на хетеродинния кръг се получа-
ват максимални показания на индикатора на изхода на приемника.
След това генераторът се включва към входа на приемника и чрез
донастройващите ядра по максималното показание на индикатора на
изхода се донастройват входните кръгове, като се намалява според
1 19
необходимостта напрежението на изхода на генератора.
По-нататък се преминава към спрягане на високочестотния уча-
стък на обхвата. Указателят на настройката на приемника се уста-
новява върху съответната чертичка на скалата, показваща честотата
на точното спрягане /в; ГСС се включва към входа на смесителя и
също сё настройва на честота /в. След това чрез регулиране на до-
настройващия кондензатор на хетеродинния кръг се достигат мак-
сималните показания на индикатора на изхода на приемника. След
това ГСС се включва на входа на приемника и чрез донастройващи-
те кондензатори по индикатора на изхода се настройват входните
кръгове. Настройката на кръговете на нискочестотния и високо-
честотния участък на обхвата се повтаря няколко пъти, докато не
престане да се изменя положението на роторите на донастройващите
кондензатори и на ядрата, при което настройката се осъществява от
входа на приемника, т.е. за настройката на хетеродинните кръгове
генераторът се оставя включен на входа на приемника.
Да разгледаме сега спрягането по метода на двете честоти, при
което положението на честотите на точното спрягане върху скала-
та на приемника не е известно (втория вариант). В този случай се
започва с установяване на границите на обхвата. За тази цел на вхо-
да на смесителя от ГСС се подава минималната честота на обхвата.
Кондензаторите на настройващия блок на приемника се установяват
в положение на максимален капацитет и чрез регулиране на поло-
жението на ядрото на бобината на хетеродинния кръг се достигат
максималните показания на индикатора на настройката на изхода
на приемника. След това кондензаторите на настройващия блок се
превеждат в положение на минимален капацитет, а ГСС се прена-
стройва на максималната честота на обхвата и се настройва хете-
родинният кръг чрез регулиране на донастройващия кондензатор
по максималните показания на индикатора на изхода. Настройката
на хетеродинния кръг на крайните честоти на обхвата се повтаря
няколко пъти, докато не престане да се изменя положението на дона-
стройващия кондензатор и на ядрото на бобината на хетеродинния
кръг.
Сега преминаваме към спрягане на хетеродинния кръг с входни-
те кръгове. Операцията на спрягането е същата като при настройка-
та по първия вариант на метода на двете честоти, само в началото се
установява честотата на точното спрягане на ГСС и на тази честота
приемникът се настройва по максималните показания на индикато-
ра на изхода. Най-напред се постига спрягане на нискочестотния
участък на обхвата, а след това на високочестотния.
При настройката по метода на двете честоти спрягането в тре-
тата точка трябва да се получи автоматически. Затова след завър-
шване на настройката на кръговете трябва да се провери дали това
се е получило на нужната честота и в нужното място на скалата
на приемника. За такава проверка на входа на приемника от ГСС
се подава честотата на точното спрягане /ср. След това на нея се
настройва приемникът по максималните показания на индикатора
на изхода. По-нататък трябва да се изясни настроени ли са вхо-
дните кръгове на тази честота или са разстроени спрямо честотите
на точното спрягане (и като следствие загубил ли е чувствителност
приемникът). За да се определи разстройката, ядрото на бобината на
високочестотния (входния) кръг леко се завинтва и отвинтва. Ако
гръмкостта на сигнала при отклоняване на показанията на индика-
тора на изхода в двата случая се намалява, на дадената честота има
точно спрягане. Ако пък при завинтване на ядрото показанията на
индикатора на изхода са се увеличили, това означава, че разликата
/х — /вх (вж- фиг. 49) се е доближила до междинната честота. Но
при завинтване на ядрото честотата на настройката на бобината се
понижава, а разликата /х - /вх се увеличава. Следователи© кривата
на спрягането се разполага в дадена точка на скалата под линията
на междинната ^естота, а честотата на точното спрягане е разполо-
жена с оглед на тази точка по-близо до високочестотната граница
на обхвата. И обратно, ако показанията на индикатора на изхода се
увеличават Ьри отвинтване на ядрото, честотата на точното спряга-
не ще бъде разположена с оглед на тази точка на скалата по-близо
др нискочестотната граница на обхвата.
Честотата на точното спрягане трябва да се премести в средата
на обхвата чрез изменяне на капацитета на спрягащия кондензатор
Слое- Преди да се изменя капацитетът на спрягащия кондензатор,
трябва да е сигурно, че са избрани правилно честотите на точното
спрягане. За това трябва да се снеме кривата на спрягането. Между
впрочем снемането и анализът на тази крива е заключителният етап
при настройване на приемника и по метода на спрягане по три че-
стоти. Кривата на спрягане се снема по следния начин. Намира се
отклонението на кривата на спрягането от междинната честота за
15 - 20 точки на даден обхват (например през всеки 10° на скалата
на приемника) и по тези точки се построява кривата. По хоризон-
талната ос се нанасят честотите и съответствуващите им градуси на
скалата, а по вертикалната - разликата между настройката на при-
емника (т.е. честотата, определяна от настройката на хетеродин-
ните кръгове) и настройката на входните кръгове за дадена точка
на скалата. Това се прави така. На входа на приемника се включва
ГСС. Като се върти копчето на настройката на приемника, показале-
цът на настройката се установява на определено деление на скалата
и ГСС се настройва на тази честота по максималното отклонение
на стрелката на индикатора на изхода на приемника. След това по
скалата на генератора се определя честотата /с, на която е настроен
приемникът, и тя се отбелязва на хоризонталната ос на графиката.
Когато честотата /с, а значи и честотата /х са определени, необ-
ходимо е да се определи честотата /вх на настройката на входния
кръг. За тази цел звукочестотният усилвател през спомагателен
детектор (вж. фиг. 60) се включва към смесителя. Изменяйки че-
стотата на ГСС, по индикатора се намира резонансната честота на
входните кръгове /вх за дадената .точка на скалата, т.е. без да се
изменя настройката на приемника. Разликата между намерените
честоти се нанася в зависимост от знака й над или под линията на
междинната честота. Получените точки се съединяват с плавна кри-
ва. Тъй като разликата /с — /вх е неголяма, тя трябва да се отчита
по нониуса на копчето за настройка на ГСС, като предварително е
определена стойността на едно деление при дадена настройка. Сега
на същата графика трябва да се нанесат границите на допустимата
неточност на спрягането. Затова през всеки 25 — 30° на скалата на
приемника се определя пропусканата лента на входните кръгове на
ниво 0,5. Тази лента може да се определи по следния начин. Генера-
торът на стандартни сигнали се настройва на резонансната честота
на входните кръгове по индикатора в колекторната верига на сме-
сителя. Изходното напрежение на ГСС се увеличава два пъти и се
изменя честотата му (отначало в едната, а после в другата посока)
по такъв начин, че показанията на индикатора на настройката да
се снижат до предишното ниво. Разликата между получената и ре-
зонансната честота на входните кръгове при разстройка на ГСС от
едната страна на резонансната честота на входните кръгове плюс
разликата между, получената честота и резонансната честота на ви-
сокочестотните кръгове при разстройка на ГСС от другата страна
е равна на пропусканата лента на входните кръгове. При ампли-
тудна модулация се предава, честотна лента около 10 kHz. Затова,
като се нанесе на графиката от междинната честота допустимата
неточност за измерените точки на скалата на приемника съответно
нагоре Д/доп = free ~ /вх (при разстройка на ГСС над резонансната
честота на високочестоните кръгове) и надолу Д/доп = /вх — free
(при разстройка на ГСС под резонансната честота на високочесто-
тните кръгове) по 5 kHz и като се съединят получените точки с
плавна крива, ще получим границите на допустимата неточност на
спрягането.
Спрягането може да се смята за добро, ако кривата на спряга-
нето не излиза извън границите на допустимата неточност. При
лошо спрягане са възможни следните случаи. Ако на един участък
на обхвата неточността на спрягането излиза извън границите на
допуска, а неточността в средата на обхвата не достига до тях, че-
стотата на точното спрягане на дадения участък на обхвата (/н или
/в) трябва да се измени, като се премести по-близо до съответната
граница на обхвата. Обратно, ако неточността в средата на обхва-
та излиза от границите на допуска, а на границите на обхвата не
достига до тях, честотата на точното спрягане на границите на об-
хвата трябва да се премести по-близо до средата на обхвата. Може
да се случи неточността на границата и в средата на едната половина
на обхвата да излезе от допустимите граници, а в другата полови-
на - не. В този случай честотата на точното спрягане трябва да се
премести по-близо до тази граница на обхвата, където неточността
е по-го л яма. Накрая, ако неточността на спрягане на двете части на
обхвата излиза от допустимите граници, необходимо е да се разши-
ри пропусканата лента на входните кръгове. За тази цел трябва да
се намали качественият фактор на входните кръгове чрез шунтира-
не с резистори със съпротивление 20-100 kQ.
Методиката за получаване на спрягане в две точки на полура-
злети късовълнови обхвати е същата както при спрягане по мето-
да на двете честоти. Нека е известно положението на честотите на
точното спрягане. Отначало показалецът на настройката на прием-
ника се установява върху чертичката на скалата, съответствуваща
на честота /н- На входа на приемника се подава от ГСС напреже-
ние със съответната честота и хетеродинният кръг се настройва с
донастройващото ядро по максималното показание на индикатора
на изхода на приемника. След това чрез донастройващото ядро на
тази честота се настройва входният кръг. По-нататък показалецът
на настройката на приемника се превежда на знака на честотата на
точното спрягане на високите честоти на обхвата /в. На входа на
приемника от ГСС се подава напрежение със съответната честота и
по максималното показание на индикатора на изхода на приемника
чрез донастройващия кондензатор се настройва хетеродинният
кръг.
След това посредством донастройващия кондензатор се настрой-
ва по индикатора на изхода високочестотният кръг. Спрягането на
кръговете на нискочестотния и високочестотния участък на обхвата
се повтаря няколко пъти, докато не престане да се изменя положе-
нието на роторите на донастройващите кондензатори и на ядрата.
Ако не е известно положението на честотите на точното спряга-
не на скалата на приемника, трябва да се установят границите на
обхвата. За тази цел на входа на приемника се подава от ГСС на-
прежение с минималната честота на обхвата /шИ|; кондензаторите на
настройващия блок се установяват в положение на максимален ка-
пацитет и се настройва хетеродинният кръг чрез донастройващото
ядро по максималното показание на индикатора на изхода на прием-
ника. След това хетеродинният кръг се настройва на максималната
честота на обхвата, но вече с помощта на донастройващия конден-
затор. Настройката на нискочестотния и високочестотния участък
на обхвата се повтаря няколко пъти. След това на входа на прием-
ника от ГСС се подава напрежение с честотата на точното спрягане
на нискочестотния участък на обхвата и на нея се настройва прием-
никът чрез копчето на блока кондензатори с променлив капацитет.
След това с донастройващото ядро се настройва на тази честота вхо-
дният кръг по максималните показания на индикатора на изхода
на приемника. После се пренастройва ГСС на честотата на точното
спрягане на високочестотния участък на обхвата, настройва се на
нея приемникът и се донастройва входният кръг чрез донастройва-
щия кондензатор. Тази настройка на честотите на точното спрягане
на високочестотния и нискочестотния участък на обхвата се прави
няколко пъти, докато не престане да се изменя положението на рото-
ра на донастройващия кондензатор и ядрото на бобината на входния
кръг.
На полуразлети късовълнови обхвати се прилага спрягане само
в средата на обхвата и без спрягащи кондензатори. Настройката
се провежда по следния начин. На входа на приемника от ГСС се
подава напрежение със средната честота на обхвата, а показа л ецът
на настройката на приемника се установява в средата на скалата.
Хетеродинният кръг се настройва по индикатора на изхода на при-
емника чрез донастройващото ядро на бобината или донастройва-
щия кондензатор. След това на същата средна честота на обхвата
по максималните показания на индикатора на изхода се настройват
входните кръгове.
КАКВО Е РЕАЛНА ЧУВСТВИТЕЛНОСТ?
Чувствителността на усилвателя зависи от коефициента на усил-
ване: тя е толкова по-голяма, колкото коефициентът е по-голям.
Обаче чувствителността на радиоприемното устройство се опреде-
ля не само от способността му да усилва приеманите сигнали. Ако
това устройство би било абсолютно безшумно, тогава действително
чувствителността му би се определяла само от способността да усил-
ва приетите радиосигнали. Отделете антената от радиоприемника
и установете регулатора на громкостта на максимум: в електрома-
гнитната система на високоговорителя ще се появи звук, напомнят
звука на сипещ се пясък или ситен булгур. Това е собственият шум
на радиоприемника. Именно той и поставя границата на реалната
чувствителност на радиоприемника. Нали може да се чуе само този
124
приет сигнал, чиято гръмкост е не по-малка от гръмкостта на шума.
В радиоразпръскването е прието, че нивото на гръмкостта на ради-
опредаването трябва да превишава нивото на шумовете на изхода на
приемника с 20 dB (10 пъти), а в ултракъсовълновия обхват с 26 dB
(20 пъти).
Основна причина за шумовете на радиоприемного устройство е
топлинното хаотично движение на електрически заредени частици.
Резисторите, транзисторите, електронните лампи, трептящите кръ-
гове, даже проводниците, казано кратко - целият радиоприемник от
антената до електромагнитната система на високоговорителя създа-
ва шумове. Особено опасен е шумът на антената, входното устрой-
ство и първото усилвателно стъпало, защото той се усилва от всички
останали стъпала на приемника. Създават шум и индустриалните
смущения, имащи широк честотен обхват и затова попадащи в про-
пусканата лента на приемника, сигналите на мощните радиостан-
ции, а също радиоизлъчванията на слънцето и даже на Галактиката.
Всички шумове се наслагват върху приемания сигнал и снижават
реалната чувствителност на приемника. Затова е прието чувстви-
телността да се характеризира с най-ниското ниво на входния си-
гнал, осигуряващо на изхода на междинночестотния усилвател за-
даденото съотношение сигнал - шум. Обаче в радиолюбителската
практика, а също при измервания на параметрите на радиоразпръс-
квателни приемници чувствителността често се характеризира с та-
кова най-ниско ниво на сигнала на входа на приемника, при което
се осигурява стандартната изходна мощност на приемника 50 mW
при зададено съотношение сигнал шум и максимално усилване на
звукочестотния усилвател, т.е. взема се под внимание и шумът на
звукочестотния усилвател.
U иэх» V
U
Фиг 61. Зависимост на изходното напреже-
ние от пълното съпротивление на звуковата
бобина
Като стандартна мощност са приети 50 или 5 mW - за приемник
с максимална изходна мощност 150 mW Обаче не е удобно непосред-
ствен© да се измерва мощността, затова се измерва изходното напре-
жение. Като се знае номиналното съпротивление RHOM на звуковата
бобина на високоговорителя (то е посочено в техническата докумен-
тация за високоговорителя), по формулата (7ИЭХ = \/РЯНом или по
графиката на фиг. 61 може да се определи изходното найрежение,
съответствуващо на мощност 50 mW.
Реалната чувствителност се измерва в екранирана камера, из-
ключваща въвеждане на странични сигнали в антенния вход на при-
емника. В любителски условия ролята на такава камера в някаква
степей може да играе стая в съвременна панелна къща, чиито стени
са пронизани от метална арматура. На входа на радиоприемника
от ГСС през съгласуващо устройство се подава високочестотен си-
гнал. При това качеството на съгласуването на изхода на генератора
с входа на приемника играе решаваща роля (схеми на еквиваленти
на антена са показани на фиг. 57). Изходното съпротивление на
генератора ГСС-6 (Г4-1) при използуване на външен делител е равно
на вътрешното съпротивление на този делител: на клема ”10” - 80
Q, на клема ”1” - 8 Q, на клема ”0,1” - 0,8 Q. При съединяване на
еквивалента на антената с клема ”10” на външния делител резисто-
рът Re може да отсъствува; същото ще бъде и при присъединяване
на еквивалента на антената непосредствен© към изходното гнездо
на генератора ГСС-6 (на вградения делител). При включване на ек-
вивалента към клема ”1” на външния делител съпротивлението на
резистора Rc трябва да бъде 80 -- 8 = 72Q, при включване към клема
”0,1” ще бъде 80 — 0, 8 = 79,20. При измерване на чувствителността
в ултракъсовълновия обхват изходното съпротивление на ГСС оби-
кновено е равно на 75 О, затова трябва да се използува еквивалентът
на антената, чиято схема е показана на фиг. 57г (без допълнител-
ни съпротивления). При използуване на генератор на полето (вж.
фиг. 58) рамката трябва да се присъединява към изходното гнездо
на генератора, а не към външния делител. Еквивалентът на анте-
ната трябва да бъде грижливо екраниран, да се намира непосред-
ствен© при антенния вход на радиоприемника и да се включва към
него чрез стандартен щепсел. Екранът на еквивалента се съединява
с клемата ”3емя” на приемника чрез проводник с дължина 10-20
mm, а външният делител на генератора се включва към еквивалента
с къси проводници. Само при съблюдаване на такива условия може
да се измери чувствителността на приемника с достатъчна точност.
Към звуковата бобина на електромагнитната система на високо-
говорителя или неин еквивалент се включва индикаторът на изхо-
да, а по-добре - електронен волтметър, реагиращ на средноквадра-
126
тичната стойност на променливото напрежение. При измерване на
напрежението на шумовете, чиято форма е хаотична, градуировката
на волтметъра, реагиращ на амплитудното или средноизправеното
напрежение, ще бъде невярна. Но може да се мине и с обикновен вол-
тметър, тъй като неточността на измерването на чувствителността
зависи главно от точността на определяне на изходното напрежение
на ГСС, която ряд ко е по-добра от 10%.
Измерванията се правят в три точки на обхвата: на краищата и
в средата. Приемникът се настройва на нужната честота, а регула-
торът на гръмкостта - на максимум (регулаторът на пропусканата
лента на междинночестотния усилвател се установява в положение
на най-широка лента; това се отнася и за регулаторите на тембъ-
ра). В ГСС се включва амплитудна модулация с честота 1000 Hz и
дълбочина 30%. Настройва се ГСС на честотата на радиоприемника
по максималното отклонение на стрелката на индикатора на изхо-
да. След това се регулира нивото на входното напрежение на ГСС
по такъв начин, че индикаторът на изхода да фиксира напрежени-
ето, съответствуващо на стандартната изходна мощност. Чувстви-
телността на приемника ще бъде равна на изходното напрежение на
ГСС (в микроволтове), снето по скалата на атенюатора.
По-нататък се изяснява реална ли е тази чувствителност, т.е. съ-
ответствува ли тя на зададеното съотношение сигнал - шум. Нал и
индикаторът на изхода измерва резултиращото напрежение, обра-
зувано от напреженията на сигнала UCi на шумовете 17ш и на вън-
шните смущения Ucu. За да се измерят тези съставки, модулацията
на ГСС се изключва. Показанията на индикатора на изхода при
това забележимо ще се намалят и ще съответствуват на стойност-
та 4-	, тъй като през това време напрежение със звукова
честота върху товара на детектора на приемника отсъствува. След
това се измерва напрежението на собствените шумове на приемника,
за което се съединява накъсо антенният вход на приемника. Сега
външните смущения вече не попадат в приемника и показанията
на индикатора на изхода се определят само от вътрешните шумо-
ве. Изчислява се отношението y/U^ + U^/U^. Ако то е макар и 4
пъти по-малко от изискваното отношение сигнал - шум, действието
на външното смущение UCM се пренебрегва и получената преди това
стойност на чувствителността е реалната чувствителност на прием-
ника. Ако пък това отношение е по-голямо от зададеното, то това
означава, че шумовете на приемника трябва да се намалят. За тази
цел се намалява усилването на приемника, например чрез регула-
тора на звукочестотния усилвател затваря се антенният вход на
приемника и се измерва напрежението 17ш на вътрешните шумове.
След това, без да се изменя положението на регулатора на гръм-
костта на приемника, се освобождава антеният вход, включва се в
ГСС модулацията и се регулира изходното му напрежение дотогава,
докато индикаторът на изхода на приемника отбележи напрежение,
съответствуващо на стандартната изходна мощност 50 mW Опреде-
ля се ново отношение ис/ит или израз, като се взема под внимание
напрежението на смущенията UCM. АкЬ то съответствува на зададе-
ната стойност, получава се стойността на реалната чувствителност
на приемника. Ако пак е по-лота от зададената, отново се намалява
усилването на приемника и т.н.
При измерване на чувствителността на ултракъсовълнови радио-
разпръсквателни приемници за честотно модулирани сигнали ГСС
трябва да осигурява следните параметри на честотната модулация:
честота на модулиращия сигнал 1000 Hz, девиация на честотата 15
kHz.
Каква чувствителност трябва да има радиоприемникът? Това за-
виси от предназначението и класа му. Приемниците, предназначени
за любителска късовълнова радиовръзка, имат много голяма чув-
ствителност (около 1-3 //V). Това е максималната чувствителност
за приемник, работещ с обикновена антена, тъй като приеманите от
нея външни смущения са твърде големи. Чувствителността на ра-
диоразпръсквателните приемници от висш клас в дълговълновия,
средновълновия и късовълновия обхват е 50 //V, а за по-ниските
класове е 200 - 300 //V Ако приемането се осъществява с вътрешна
магнитна антена, чувствителността на приемника трябва да бъде в
границите 1	3 mV/m. Чувствителността на радиоразпръсквател-
ните приемници в ултракъсовълновия обхват е 10	30 //V а при
радиоразпръсквателните приемници от висш клас е даже 5 //V
Ще отбележим, че най-често измерванията дават завишен резул-
тат, т.е. действителната чувствителност на приемника е по-лоша,
отколкото показват уредите. Основен източник на неточността на
измерванията, особено при чувствителните приемници, е прониква-
нето на сигнал на входа на приемника независимо от еквивалента
на антената. И още една забележка: ако измерването на чувстви-
телността дава твърде малък резултат и при това е открита голяма
неравномерност на чувствителността по обхвата, а предварителните
измервания на коефициентите на усилване на отделните блокове на
приемника са показали нормална работа, причина за малката чув-
ствителност на суперхетеродинния приемник ще бъде най-вероятно
лошо спрягане на настройките на входните и хетеродинните кръго-
ве.
КАК ДА СЕ ИЗМЕРИ ИЗБИРАТЕЛНОСТТА НА СУПЕРХЕТЕРОДИННИЯ
РАДИОПРИЕМНИК
Суперхетеродинният радиоприемник се характеризира не само с
избирателност по съседен канал, но и със способност да отсява пре-
чещите сигнали, попадащи на входа на детектора по извънлентов
канал, в това число и по огледален. Освен това реалното радио-
приемане, особено в градовете, се извършва на фона на множество
различии радиочестотни смущения, което още повече усложнява ра-
ботата на радиоприемника.
Ще започнем с измерване на основните избирателни характери-
стики на радиоприемника: пропусканата лента и коефициента на
правоъгълност. При това уредът се включва към радиоприемника
както при измерването на чувствителността. Тъй като при измерва-
нето на посочените параметри е важно точно да се знае честотата на
ГСС, желателно е тя да се контролира с хетеродинен кварцов вълно-
мер или друг точен честотомер. Избирателността се измерва за съ-
щите три честоти от всеки обхват на радиоприемника, както и чув-
ствителността му, и при изключено АРУ. На ГСС, като се изключи
модулацията, се установява необходимата честота и възможно най-
точно на нея се настройва радиоприемникът по максималното откло-
нение на стрелката на индикатора на изхода. Нивото на изходния
сигнал на ГСС се установява 10 пъти по-високо от стойността на из-
мерената по-рано чувствителност. На изхода на междинночестотния
усилвател на приемника се включва миливолтметър за променливо
напрежение и се отбелязват показанията му. След това нивото на
изходния сигнал на ГСС се повишава със стойността на допустима-
та неравномерност в пропусканата лента: за радиоразпръсквателни
приемници с 3 dB, за приемници за професионална (в това число и
любителска) радиовръзка с 6 dB. Чрез постепенно пренастройване
на ГСС към повишаване на честотата се достигат предишните пока-
зания на индикатора на изхода на междинночестотния усилвател на
приемника и се измерва получената горна честота /в. По същия на-
чин се определя и стойността на долната честота /н. Пропусканата
лента ще бъде равна на В = /в - /н. След това изходният сигнал на
ГСС се увеличава с 60 dB в сравнение с нивото, превишаващо 10 пъти
чувствителността на приемника. Повтарят се същите манипулации
с пренастройване на честотата на ГСС до получаване на предишните
показания на индикатора на изхода на междинночестотния усилва-
тел, определяйки по този начин границите на пропусканата лента
/в(ео) и /н(бо)} на която сигналът отслабва с 60 dB спрямо нивото
на сигнала на резонансната честота. Коефициентът на правоъгъл-
ността на амплитудно-честотната характеристика на приемника ще
Зато сс поя ни ха
129
бъде равен на Кп(во) = (/в(бо) — /н(ео))/(/в — /н)-
Ако радиоприемникът има не толкова голяма чувствителност и
по-лош клас по избирателност, коефициентът на правоъгълност мо-
же да се определя на ниво 46, 34 или 26 dB. За професионален при-
емник това ниво може да се повиши до 100 dB.
Коефициентът на правоъгълност позволява да се сравняват из-
бирателните свойства на различии радиоприемници. Самият кое-
фициент малко говори за отслабване на пречещия сигнал на дадена
честота, например на честотата на съседния канал. За да се получи
представа за потискането на трептения с различна честота, трябва
да се снеме по точки честотната характеристика на радиоприемни-
ка, за което се изменя честотата на ГСС от двете страни на резо-
нансната през 1-2 kHz, като се фиксират вСеки път показанията
на индикатора на изхода на междинночестотния усилвател (или на
изхода на звукочестотния усилвател). При това нивото на изходния
сигнал на ГСС трябва да остава строго неизменно. По честотната
характеристика може да се определи ослабването на сигнал с каква
да е честота, в това число и по съседен канал, т.е. при разстрой-
ка от резонансната честота с ±10 kHz. За приемниците с различно
предназначение понятието съседен канал не е еднакво: за приемни-
ците за професионална радиовръзка съседният канал съответствува
на значително ш>малката разстройка ±5, ±3 и даже ±1 kHz. От-
слабването по съсеДен канал може да се определи и без снемане на
честотната характеристика. За тази цел трябва само да се разстрои
ГСС от резонансната честота с честотата на съседния канал и да се
увеличава изходният му сигнал, докато показанията на индикатора
на изхода на приемника станат равни на предишните. Разликата в
децибели между нивата на сигнала на ГСС на резонансна честота и
на честотата на съседния канал ще покаже отслабването по съседен
канал.
Формата на амплитудно-честотната характеристика на радио-
приемника и отслабването по съседен канал се определят чрез па-
раметрите на междинночестотния усилвател. Наистина в средно-
вълновия и особено в дълговълновия обхват е възможно върху фор-
мата на характеристиката да влияят кръговете, включени между
смесителя и антената, тъй като на нискочестотните обхвати тези
кръгове при големия им качествен фактор могат да имат тясна про-
пускана лента. Затова, ако коефициентите на правоъгълност в тези
обхвати са различии, трябва да се провери правилността на настрой-
ката и пропусканите ленти на входните кръгове. В късовълновия
обхват високочестотните кръгове не влияят върху коефициента на
правоъгълност, тъй като пропусканата им лента е много по-ши-
рока от пропусканата лента на междинночестотния усилвател. В
130
суперхетеродинния приемник освен съседния канал има още и из-
вън л ентови канали, през конто е възможно приемане на невлиза-
щи по честота в пропусканата лента на радиоприемника сигнали:
с междинната честота /м, с честотата на огледалния (симетричния)
канал /огл = /с+2/м, а също на сигнали, обусловени от наличието
на входа на честотния преобразувател на хармонични съставки на
трептенията на хетеродина и приемания сигнал.
От приемане на сигнали с междинна честота приемникът е защи-
тен от кръговете, включени на входа и изхода на радиочестотния
усилвател или на входа на смесителя. Тези кръгове, настройвани
на честотата на приемания сигнал, обикновено се наричат кръгове
на високочестотния канал - кръгове, осигуряващи предварително
честотно избиране. Естествен© най-опасни честоти на настройката
от гледна точка на проникване на смущения с междинната често-
та през кръговете на високочестотния канал ще бъде настройката
на високочестотния участък на дълговълновия и нискочестотния
участък на средновълновия обхват, т.е. на честоти 408 и 525 kHz.
Именно на тези честоти се и измерва избирателността на приемни-
ка по отношение на смущението с междинна честота. Приемникът
се настройва на една от посочените честоти. Генераторът на стан-
дартен сигнали, съединен към антенното гнездо на приемника през
еквивалент на антената, се настройва на номиналната стойност на
междинната честота. Регулаторът на гръмкостта на приемника при
това трябва да се намира в положение на максимално усилване, а
регулаторът на пропусканата лента - в положението на най-широка
лента. Автоматичното регулиране на усилването е изключено. След
това се включва нормалната амплитудна модулация на ГСС (честота
1000 Hz, дълбочина на модулацията 30%) и се установява нивото на
изходния сигнал на ГСС такова, че показанията на индикатора на
изхода на приемника да съответствуват на нормалните, необходими
за получаване на изхода на приемника мощност 50 mW. При това
трябва по малко да се изменя честотата на ГСС, за да е възможно
по-точно да се настрои той на междинната честота на приемника. За
отслабване на смущенията с междинна честота се приема отношени-
ето на нивата на изходния сигнал на ГСС при настройването му на
междинната честота и на честотата на настройка на приемника при
едни и същи показания на индикатора на изхода. С други думи,
за отслабване на смущението с честота /м се приема отношението
(в децибели) на чувствителността на приемника към сигналите с
междинна честота към номиналната чувствителност на приемника
на дадената честота на настройката на приемника. Това отслабване
при радиоразпръсквателните приемници обикновено не е по-лошо
от 40 - 30 dB, а при професионалните - до 100 dB. За увеличаване
131
на отслабването на входа на приемника се включва специален кръг
(спиращ филтър), настроен на междинната честота.
Ослабването по огледален канал се измерва също така, но само
в този участък на обхвата, където относителната разстройка ме-
жду честотите на огледалния канал и настройката на приемника
е минимална - на максималната честота на всеки обхват. Затова
най-лошо отслабване на сигналите на огледалния канал трябва да
се очаква на късовълновия обхват. ГОСТ (б. пр. - а също и БДС)
установява за радиоразпръсквателните приемници от висш к лас от-
слабване по огледален канал на късовълновия обхват вс и ч ко 26 dB,
докато в обхватите на средни и дълги вълни то може да бъде 50-60
dB. При професионалните късовълнови приемници отслабването по
огледален канал трябва да бъде не по-лошо от 50 - 60 dB, но такова
отслабване като правило имат само суперхетеродинните приемници
с двойно преобразуване на честотата; при тях първата междинна
честота е по-висока (2-3 MHz), затова огледалният канал отстой от
честотата на настройката на 4 - 6 MHz и относителната разстройка
даже в късовълновия обхват се оказва значителна.
Сега да разгледаме извънлентовите канали. Те се появяват пора-
ди наличие на хармонични съставки на изхода на преобразувател-
ното стъпало на приемника. Самото появяване на такива съставки е
резултат на неидеалния процес на преобразуване на честотата. А на
изхода на реалния преобразувател винаги има хармонични състав-
ки даже ако трептенията на приемания сигнал и на хетеродина не
съдържат хармоници. По такъв начин при въздействие на входа на
преобразувателното стъпало на много сигнали ( и на практика вина-
ги така става, тъй като кръговете на високочестотния канал не мо-
гат съвършено да потиснат сигналите с чужди честоти, постъпващи
от антената) е възможно образуване на междинна честота не само в
резултат на обикновено преобразуване на сигнала /с, съответствува-
що на честота на настройката /нас на кръговете на високочестотния
сигнал, но и на междинната честота в резултат на взаимодействие на
висшите хармонични съставки на различии сигнали. На практика
се проверява само чувствителността на приемника към смущение на
честота, отстояща от честотата на настройката на приемника на една
втора от междинната честота. Това се прави по същия начин, както
и при измерването на отслабването на огледалното смущение, като
се пренастройва ГСС на половината стойност на междинната често-
та от честотата на настройката на приемника нагоре по честотата,
ако честотата на хетеродина е по-висока от честотата на настройка-
та на кръговете на високочестотния канал. Отслабването на такова
смущение, разбира се, не трябва да бъде по-лошо от отслабването на
огледалното смущение.
A AKO СМУЩЕНИЯТА СА МНОГО ГОЛЕМИ?
Досега ние предполагахме, че на входа на приемника попада само
един сигнал. А в действителност на входа на приемника действуват
едновременно множество сигнали, при което нивата на пречещите
сигнали с най-различни честоти могат много пъти да превишават
нивото на полезния сигнал. В този случай работата на приемника
съществено се изменя. Представете си, че на съседния канал се е
появил мощен смущаващ сигнал. Макар приемникът да има голяма
избирателност по съседен канал и да не пропуске това смущение към
детектора, все пак то значително влошава качеството на приемането.
Работата е в това, че добра избирателност по съседен канал приемни-
кът има само в тракта на междинната честота, а входът на първото
стъпало на радиочестотния усилвател и даже на честотния прео-
бразувател практически е малко защитен от действието на мощното
смущение. Понякога напрежението на смущението на входовете на
тези стъпала достига десетки и даже стотици миливолтове, докато
напрежението на полезния сигнал представлява само единици ми-
ливолтове, затова стъпалата ще реагират не на полезния сигнал, а
на сигнала на смущението, под действието на чието напрежение ра-
ботната точка на транзисторите ще се измести и коефициентът на
усилване на стъпалата ire се намали.
Немодулираният игкал на смущението намалява чувствител-
ността на приемника. При амплитудно модулиран сигнал на смуще-
нието възниква кръстосана модулация, 1 .е. полезният сигнал ще се
модулира допълнително от смущението. Това става, защото коефи-
циентът на усилване на стъпалата се изменя в такт с изменението на
амплитудната модулация на сигнала на смущението и следователно
амплитудата на носещата съставка на полезния сигнал на изхода на
стъпалото се изменя в такт с изменението на коефициента на усил-
ване. Затова, макар и да не се чува смущението (то се филтрира в
междинночестотния тракт), неговият модулиращ сигнал се чува по
време на приемането на полезния сигнал. Така че реалната избира-
телност на приемника ще бъде значително по-лоша от установената
от предишните измервания.
За да се оцени способността на приемника да работи в присъ-
ствие на смущения, се използува двусигнален метод за измерване на
избирателността: на входа на приемника се подават едновременно
два сигнала, единият имитира полезен сигнал, другият - сигнал на
смущение. Измерването по двусигналния метод се прави по следния
начин. Два ГСС се разстройват един спрямо друг с 10 kHz (честота
на модулиращия сигнал 1000 Hz, дълбочина на модулацията 30%).
Нивото на изходното напрежение на генератора, имитиращ полезен
133
Фиг. 62. Съединяване на генератора с входа на приемника през
двусигнален еквивалент на антена
сигнал (приемникът е настроен на честотата на този сигнал), трябва
да бъде равно на стойността на измерената по-рано чувствителност
на приемника. Регулаторът на гръмкостта на приемника следва да
се установи в положение, при което на изхода на приемника се по-
лучава напрежение, съответствуващо на стандартната изходна мо-
щност 50 mW. Вторият ГСС в това време трябва да бъде изключен,
за да се изключат смущения на изхода на приемника. След това
модулацията на първия генератор се изключва и се увеличава из-
ходното напрежение на втория ГСС, имитиращ смущение, докато
на изхода на приемника се получи напрежение,с 20 dB по-малко
от нормалното. Това означава, че се е появила кръстосана модуля-
ция, създаваща смущение, чието ниво е с 20 dB по-ниско от нивото
на нормалната модулация. Отношението (в децибел и) на нивото на
изходното напрежение на ГСС, имитиращ смущението, към измере-
ната по-рано чувствителност за дадената честота на настройката на
приемника ще характеризира ефективната избирателност на прием-
ника в присъствие на смущение, която трябва да бъде по-лоша от
едносигналната избирателност с не повече от 5 - 8 dB. По-лошите
стойности показват, че са избрани неправилно режимите на работа
на входното стъпало на радиочестотния усилвател или на честотния
преобразувател. Възможно е да се наложи да се подобри честотна-
та избирателност на входната верига, за да се понижи нивото на
смущението на входа на първото стъпало (това е възможно само в
дълговълновия и средновълновия обхват).
Генераторите на стандартни сигнали се съединяват с входа на
приемника през специален двусигнален еквивалент на антена (фиг.
62). Ако в процеса на измерването се изясни, че нивата на сигналите
им трябва значително да се различават, за да може ГСС, имитиращ
смущението, да осигури необходимата амплитуда на сигнала, съ-
противленията на резисторите Rc в еквивалента на антената трябва
да бъдат различии: 80 и 800Q. Съответно и нивата на входните си-
134
гнали на ГСС при една и съща амплитуда на сигнала на входа на
приемника ще се отличават 10 пъти.
Желателно е избирателността по извънлентовите канали да се
измери по двусигналния метод. Методиката на измерване е същата,
както и при измерването на двусигналната избирателност по съседен
канал, само че ГСС, имитиращ смущението, се настройва на честота,
съответствуваща на извънлентовите канали. Действието на смуще-
нието се измерва не само чрез създаване на кръстосана модулация,
но и чрез възбуждане на биения, т.е. когато пречещият сигнал не е
модулиран.
Работата е в това, че за възникване на кръстосана модулация
(при която във високоговорителя на приемника се чува модулира-
щият сигнал на пречещата радиостанция) пречещият сигнал трябва
да бъде значителен. Обаче даже слаб сигнал на такава радиостан-
ция, превърнал се в сигнал с междинната честота на приемника,
образува биения със звукова честота с междинночестотния сигнал,
образуван от полезния сигнал. Тези биения се чуват във високо-
говорителя на приемника във вид на свист, тонът и амплитудата
на който ще се изменят при незначителна разстройка на ГСС, ими-
тиращ смущението. Като се получи такъв свист при немодулиран
сигнал от ГСС, имитиращ смущението, увеличава се изходното на-
прежение на генератора дотогава, докато напрежението на изхода
на приемника не стане с 20 dB по-малко от нормалното. След това
по нивото на изходното напрежение на ГСС, имитиращ смущаващия
сигнал, се определя избирателността - също както при измерването
по метода на кръстосаната модулация.
И ТАКА, ЗАПОЧВАМЕ...
Разгледахме всички етапи на нагласяване и настройка на осно-
вните блокове на радиоприемника. Сега трябва да се заловим за
работа, защото само на практика може добре да се усвой всичко, за
което беше писано. Особено внимание обърнете върху работата с
измервателните уреди, върху правилата за включването им към из-
следваните вериги. Трябва да се усвой отчитането на показанията,
да се разберат отклоненията на измерванията. Нали и търсенето на
неизправностите, и нагласяването, и настройката на радиоелектрон-
ната апаратура - това е непрекъснат процес на измервания, тъй като
само измервателните уреди дават възможност да се изследва състо-
янието на електронния апарат. Затова ако сериозно се занимавате
с радиолюбителство, трябва да обзаведете лабораторията си с макар
и минимален брой измервателни уреди. Много от измервателните
135
уреди можете да направите самостоятелно, това е увлекателна рабо-
та, не по-малко интересна от конструирането на радиоприемници и
магнитофони.
Какви уреди трябва да има в радиолюбителската лаборатория?
Преди всичко амперволтметър с входно съпротивление при измер-
ване на постоянно напрежение 5 - 10 kQ на 1 V. Обезателно трябва
да си доставите електронен волтметър, имащ много голямо входно
/съпротивление (мегаомове), който поради това може да се включи
(във всякакви високоомни вериги. Що се отнася до измерването на
променливото напрежение, трябва да се помни, че за негови характе-
ристики са приети три стойкости - амплитудна, среднеквадратична
и средноизправена. Амплитудната стойност Um (понякога я наричат
върхова) на напрежението характеризира максимално възможната
стойност на напрежението с дадената форма, при което това не е
размах, а максимално отклонение от нулата в положително или от-
рицателно направление. Разбира се, такава характеристика на про-
менливото напрежение е малко едностранна, тъй като говори само
за това, че в някакъв момент напрежението достига стойността Um.
Може по-пълно да се характеризира променливото напрежение
(или ток) с помощта на ефективната стойност U, която говори за
неговата среднеквадратична стойност. В този случай променливото
напрежение се характеризира като постоянно, при което за някакво
активно съпротивление се отделя също такава мощност както при
подаване на даденото променливо напрежение. Очевидно е, че сре-
дноквадратичната стойност U винаги е по-малка от амплитудната,
а с колко - това зависи от формата на променливото напрежение.
За синусоидалната форма средноквадратичната стойност е \/2 пъти
по-малка от Umi т.е. UnL = 1,4117 За други форми на променли-
вото напрежение това съотношение е друго, което трябва да се има
предвид, тъй като болшинството волтметри са градуирани именно в
средноквадратични стойности, когато реагират или на амплитудна-
та, или на средноизправената стойност на измерваното напрежение.
Например всички волтметри с изправителна система, а към тях се
отнасят всички стрелкови амперволтометри, реагират на средноиз-
правената стойност Ucp изпр на напрежението, макар скалите им да
са градуирани в средноквадратични стойности.
При измерването на синусоидални променливи напрежения (или
достатъчно близки по форма до синусоидалните) не възникват ни-
какви грешки, а ето при измерване на несинусоидални напрежения
отчитането по скалата на такъв уред ще бъде невярно, тъй като
коефициентът 1,11, използуван при градуирането на скалата, съ-
ответствува само на синусоидалната форма на напрежението: U
1,1 Шср изпр. В този случай показанията на уреда трябва да се пре-
1 36
ведат в средноизправена стойност, за която цел показанията на уреда
се умножават на коефициент 0,45 при еднополупериоден изправител
в амперволтомметъра или на 0,9 при двуполупериоден. При измер-
ване с волтметър с изправителна система на пулсиращи напрежения
той ще реагира не на променливата, а на постоянната съставк а. За
да се измери именно променливата съставка на пулсиращото напре-
жение, амперволтомметърът трябва да се включи към измерваната
верига през кондензатор с капацитет около 1 дЕ
Електронните волтметри за промен л и во напрежение обикнове-
но също се градуират в средноквадратични стойкости, а реагират в
зависимост от типа на използувания в тях детектор или на средно-
изправената, или на върховата, или на средноквадратичната. Това
трябва обезателно да се има предвид при измерването. Универсални-
те електронни волтметри реагират на средноизправената стойност,
импулсните волтметри - на амплитудна га, но се градуират във вър-
хови стойности. Съществуват специални електронни волтметри със
среднеквадратичен детектор, конто реагират именно на средноква-
дратичната стойност на измерваното наг режение. С такива волтме-
три може да се измерва променливо напряжение с всякаква форма и
да се отчитат стойностите му непосредствен© по скалата на уреда.
Освен прибори за измерване на напрежение, ток и съпротивление
в радиолюбителската лаборатория трябва да има поне два генерато-
ра на сигнали нискочестотен и високочестотен. Желателно е те
да имат калиброван изход, тогава ще бъде възможно да се измерват
чувствителността и коефициентът на усилване.
При работа с генератор, особено високочестотен, извънредно ва-
жно е да се знае честотата на генерираното напрежение. Обикновено
скалата на генератора не осигурява необходимата точност на отчи-
тане на честотата (даже висококачествените фабрични генератори
гарантират точност в границите на ±1%, което за честоти над 0,5
MHz е недостатъчно). Затова е желателно в лабораторията да има
съвременен цифров електронноброячен честотомер (любителски кон-
струкции на такива честотомери с микросхеми вече много пъти са
описани в списание "Радио”). В краен случай може да се мине и с
хетеродинен кварцов вълномер.
Абсолютно необходим е електроннолъчев осцилограф, особено
ако се занимавате с елементи на импулената техника, броячни
устройства, генериране на импулси. Желателно е пропусканата лен-
та на усилвателите му да бъде няколко мегахерца, а обхватът на раз-
вивката да бъде от 5 - 10 ms до 5 - 10 /zs. Осцилографът трябва да
има чакаща развивка, иначе няма да можете да виждате импулсите
с малък коефициент на запълване.
137
Такъв е минималният комплект измервателни уреди за серио-
зни занимания с радиолюбителство. И още един важен момент: от-
клоненията на измерванията. Знаем, че е невъзможно с абсолютна
точност да се сравни каква да е величина с еталона. Широко разпро-
странените измервателни уреди имат точност на градуировката 2 -
5%. За радиолюбителски цели такава точност е достатъчна, като се
изключи измерването на честотата, което трябва да се извършва с
точност,не по-лоша от 0,1%. Не се стремете да имате измервателни
уреди с много голяма точност - те са скъпи, а е много сложно да се
измерва с тях. Без загуба за качеството на работата може да се из-
ползуват и по-прости уреди. Трябва само да сте уверени, че уредите
ви осигуряват точност поне 5 - 10%, а за тази цел показанията им
от време на време трябва да се сверяват с показанията на еталонни
уреди, в конто можете да не се съмнявате.
И така, на работа...
138
Приложение
КАКВО Е ТОВА ДЕЦИБЕЛ!
Децибелът - това е десета част от бела - единица, характеризи-
раща отношението на две мощности във вид на техния десетичен
логаритъм: ЛГ[В] = Igf^/Pi. Но белът е твърде голяма стойност за
практическите измервания. Затова се използуват децибелите. Фи-
зическата природа на сравняваните мощности може да бъде всякак-
ва: електрическа, акустична, механична, електромагнитна и т.н. А
тъй като електромагнитната мощност може да се изрази чрез ток и
напрежение, децибелите се използуват и за характеристика на от-
ношението между токове и напрежения. Но ако отношението на
мощностите в децибели е Dp = 101g P2/Pi> отношението на токовете
и напреженията в децибел е Dj = 201g h/h и Du = 201g CTg/^i-
Тъй като децибелът е логаритмична единица, ’’мащабът” на из-
разяване на отношенията е също логаритмичен, т.е. колкото е по-
голямо отношението, толкова е по-си л но намаляването на мащаба.
Децибели могат да се изчисляват, като се използуват формулите за
логаритмуване и логаритмичните таблици. Обаче за практически
изчисления са достатъчни стойностите, дадени в табл. 4. Междин-
ните лесно се получават по следния начин.
Пример 1. Да се определи отношението на напреженията за 18
dB. За тази цел, като се взема под внимание правилото за логари-
тмуване, се получава 18 dB = 10 dB -I- 8 dB. От табл. 4 намираме:
10 dB = 3,162; 8 dB = 2,512. Тогава 18 dB съответствуват на отноше-
нието 3,162.2,512 = 7,943.
Таблица 4
Децибели	Отношеняе /2/ (U2/U.)		Децибели	Отношение 12/ {U2/Ui)
2	1,259		20	10,00
3	1,413		25	17,78
4	1,585		30	31,62
5	1,778		35	56,23
6	1,995		40	100,00
7	2,239		45	177,8
8	2,512		50	316,2
9	2,818		55	562,3
10	3,162		60		1000,0	
139
Таблица 5
Децибели	Отношение /2/Д (иг/Щ)		Децибели	Отношение IqJIa (и2/и,)
-2	0,7943		-20	0,1000
-3	0,7079		-25	0,0562
—4	0,6310		-30	0,0316
-5	0,5623		-35	0,0178
-6	0,5012		-40	0,0100
-7	0,4467		-45	0,0056
-8	0,3981		-50	0,0032
-9	0,3548		-55	0,0018
-10	0,3162		-60	0,0010
Пример 2. Да се намери отношението на напреженията (или то-
ковете), съответствуващи на ПО dB. Да представим ПО dB като су-
ма: ПО dB = 50 dB -I- 50 dВ -I- 10 dB. Следователно отношението
= 316,2.316, 2.3,162 = 316200.
Но в децибели може да се изрази не само това, че едно напрежение
превишава друго (също и за ток), но и отслабване на напрежение (на
ток). Именно така стоят нещата при използуване на изходен дели-
тел, градуиран в децибели.
Като се използува табл. 5, може да се изчисли стойността на из-
ходното напрежение в миливолтове при всякакво положение на коп-
четата на делителя. Обикновено тези копчета са две: едното упра-
влява делителя, създаващ отслабване на степени през 10 dB, а друго-
то на степени през 1 dB. Тогава общото отслабване е равно на сумата
на показанията на тези копчета.
140
СЪДЪРЖАНИЕ
Предговор	3
Изкривявания в звукочестотните усилватели	5
За свойствата на транзисторите	5
Как се избира положението на работната точка	8
Какво представлява режимът на усилване	12
Температурка нестабилност	16
Малко за полевите транзистори	19
Как да се излита и настрои изходното стъпало	20
Настройване на предусилвателните стъпала	28
Безтрансформаторни усилватели	31
Проверка на усилвателя на устойчивост	34
Честотна характеристика на усилвателя	36
Още един метод за изпитване на усилвателя	40
Изкривявания в радиоприемника	47
Качество на звученето и от какво зависи то	47
Три характеристики на радиоприемника	50
Кой приемник е по-добър?	54
Недостатъци на суперхетеродинния приемник	66
За неточността на спрягането на настройките	73
Стабилност на честотата на хетеродина	87
Високочестотни транзистори	91
Изкривявания в усилвателите	94
Какво е генератор на стандартни сигнали?	97
Настройка на междинночестотния усилвател	98
Настройка на радиочестотния усилвател	108
Настройка на честотния преобразувател	112
Спрягане на настройките	115
Какво е реална чувствителност?	124
Как да се измери избирателността на суперхетеродинния радиоприемник 129
А ако смущен ията са много голем и?	133
И така, започваме	133
Приложение....................................................... 139
141
ЗАЩО СЕ ПОЯВИХА ИЗКРИВЯВАНИЯ9'
Автор Анатолий Георгиевич Соболевски
Преводач Лилия Тодорова Лазарева
Националност руска
Първо издание
Код 03
9533125231
3174- 4-90
Изд. №16337
Научен редактор проф. к.т.н. инж. Спиро Пецулев
Художник Стефан Десподов
Художествен редактор Вихра Стоева
Технически редактор Лили Волицер
Коректор Янка Петрова
Дадена за набор на 21.11.1989 г.
Подписана за печат на 20.XII.1989 г
Излязла от печат януари 1990 г.
Формат 60X84/16
Печ. коли 9,00
Изд. коли 8,40
УИК 10,11
Цена 1,59 лв.
Държавно издателство "Техника", бул. Руски, 6, София
Държавна печатиица "Ат. Стратиев", Хасково
цена 1,59 лв.