/
Text
К.М.11амов
Радио-
приемные
устройства:
ББК 32.849
П12
УДК 621.396.62
Павлов К. М.
П12 Радиоприемные устройства: Задачи и упражнения.
Учебное пособие для техникумов. — М.: Радио и связь,
1982. — 128 с., ил.
30 к.
' Приводятся типовые задачи с решениями и упражнениями по основ-
ным разделам предмета «Радиоприемные устройства», а также для
самостоятельного решения.
Для учащихся радиотехнических специальностей техникумов связи.
2402020000—147
П-----------------132—82
046(01)—82
ББК 32.849
6Ф2.12
РЕЦЕНЗЕНТ В. П. ИЛЬИН
Редакция литературы по радиосвязи, радиовещанию и телевидению
Константин Михайлович Павлов
РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА: ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
Редактор И. С. Балашова
Художник Л. А. Бабаджанян
Художественный редактор Р. А. Клочков
Технические редакторы Л. А. Горшкова, 3. Н. Ратникова
Корректор Н. М. Давыдова
ИБ № 180
Сдано в набор 27.04.82 г. Подписано в печать 5.07.82 г.
Т-13139 Формат 60Х90/1В Бумага кн.-журн. Гарнитура литературная
Печать высокая Усл. печ. л. 8,0 Усл. кр.-отт. 8,5 Уч.-изд. л. 9,50 Тираж 20 ООН »кл,
Изд, № 18956 Зак. № 66 Цена 30 к. '
Издательство «Радио и связь»; 101000 Москва, Главпочтамт, a/я Г»'.М
Типография издательства «Радио и связь» Госкомиздата < :< < I'
101000 Москва, ул. Кирова, д. 40
© Издатсльстн!! -I’.i им» и < инк,», 1982к
Предисловие
В настоящем учебном пособии содержатся задачи и упраж-
нения, которые являются средством управления учением по пред-
мету «Радиоприемные устройства». Методика и техника состав-
ления программ, служащих как для обучения, так и для контро-
ля, может быть выбрана преподавателем на основе рекомендаций
литературы по программированному обучению в зависимости от
имеющихся технических средств. (См. например, Павлов К. М.
Программы с качественными и количественными задачами. — В
кн.: «Программирование контроля знаний.» — М.: Знание, 1979,
62 с.)
Представляется, что сборник поможет учащимся реализовать
практический и теоретический пути обучения мышлению. Пер-
вый— это главным образом решение задач, второй — объяснение
процессов и обоснование решений с помощью логического анали-
за.
Все предлагаемые задачи и упражнения согласованы с учеб-
ной программой и опираются на рекомендованные учебник [1] и
учебное пособие [2]. Задачи и упражнения составлены с таким
расчетом, чтобы в процессе их выполнения учащийся смог проана-
лизировать процессы как ,в радиоприемнике в целом, так и в от-
дельных его узлах. Предусмотрено выполнение основных опера-
ций анализа: определение различных и сходных свойств, а также
отбор необходимых и достаточных признаков функциональных уз-
лов и процессов. Для выполнения всех без исключения задач и
упражнений от учащегося требуется активная мыслительная дея-
тельность. Благодаря этому у него вырабатывается правильные
точка зрения, оценка и суждение по основным разделам предме-
та.
Выполняя самостоятельно предлагаемые задачи и упражнения
в своем темпе, учащийся несет ответственность за результаты соб-
ственной учебной работы.
В каждой главе имеются задачи, требующие знания дополни-
тельного материала (они отмечены звездочкой). Такие задачи мо-
гут удовлетворить интерес к познанию наиболее активных в поис-
ках учебной информации учащихся.
Насколько удачно подобраны задачи и упражнения, оконча-
тельно покажет практика их использования. На стадии подготов-
ки рукописи они апробированы на уроках преподавателем Мос-
ковского электротехникума связи В. П. Ильиным, а их практиче-
ская целесообразность подтверждена инженером В. П. Демидо-
вым. Предложения, направленные на улучшение сборника,, будут
приняты с благодарностью. Их следует направлять в адрес изда-
тельства: 101000, Москва, Главпочтамт, а/я 693, Чистопрудный
б-р., 2. , „ .< . - -
Как решать задачи
Учебное пособие предназначено для контроля и самоконтроля
усвоения изучаемого материала.
В сборнике дается несколько видов задач. Ни одну нельзя ре-
шить, не проработав предварительно по учебнику соответствую-
щий материал. Поверхностное чтение учебника, подглядывание от-
ветов, уклонение от самостоятельного решения не даст желаемого
эффекта. Следует иметь в виду, что только самостоятельное ре-
шение задачи, сопровождающееся преодолением трудностей, до-
ставляет наибольшее и немедленное удовлетворение и является
наивысшей оценкой успешности обучения.
>В начале каждой главы помещены упражнения, цель решения
которых — помочь научиться анализировать прочитанный в учеб-
нике материал, находить различия и сходство .в понятиях, свой-
ствах и схемах.
Упражнения на составление фраз разделены на несколько
групп. Вслед за каждой группой помещены рекомендуемые заме-
щения. Составление фраз заключается в замене многоточий од-
ним из предложенных замещений. Для этой фразы может потре-
боваться замещение, состоящее из одного или нескольких слов.
Число необходимых замещений указано числом многоточий. Про-
цесс конструирования фразы в значительной мере 'Определяется
индивидуальными способностями. Тем не менее можно указать на
два подхода к решению задачи: или постараться дать собствен-
ный вариант замещения, а затем сравнить с указанным в ответе,
или в результате критического анализа предлагаемых замещений
выбрать наиболее вероятное, подставить на место многоточий и
уже после этого сравнить свое решение с ответом.
Прежде чем подставлять какое-либо замещение, рекомендует-
ся осмыслить фразу в целом, прибегнув при необходимости к по-
мощи учебника. Только после этого выбрать согласующееся со
смыслом фразы замещение, подставить его на место многоточия,
прочитать полученную полную фразу и продумать ее. Если смысл
фразы не противоречит известному из учебника, можно считать
задачу решенной. Подтверждение правильности составленной
фразы можно получить, сверив использованные замещения с ре-
комендованными в задачнике.
При несовпадении выбранного замещения с указанным в от-
ветах необходимо еще раз продумать фразу и, установив причи-
ну своей ошибки, освоить верное решение.
Иной способ конструирования фраз предлагается в упражне-
ниях типа п. 1.57. Шесть фраз, помещенных в таблице, разделе-
ны на пять элементов. Требуется выбрать соответствующие эле-
менты каждой из пяти фраз и расположить их так, чтобы полу-
чить определение одного из пяти понятий, указанных в гр. 1. Ре-
комендуется обратить внимание на сходство и различие утверж-
дений, содержащихся в законченных фразах.
Третий способ составления фраз использован в гл. 7 и 8. Он
напоминает игру в кубики, когда последние надо разместить от-
носительно друг друга так, чтобы получилась картинка. Правиль-
ную фразу можно получить, разместив слова из предложенного
их набора в соответствующем порядке друг за другом. Для этого
тгребуется умение по отдельным словам установить признаки того
свойства, о котором говорится в конструируемой фразе. Успеш-
ность конструирования зависит от того, насколько четко учащий-
ся представляет, о чем должен он говорить. Следовательно, и в
этом случае невозможно решить задачу методом угадывания, без
предварительной подготовки по учебнику ([2], см. с. 237, 274
и т. д.).
Закончив составление фразы, ее следует продумать и уяснить
логичность содержащегося в ней утверждения.
Подтверждение правильности своих решений учащийся Дол-
жен находить в учебниках [1], [2].
В начале раздела «Задачи» каждой главы традиционно дает-
ся набор необходимых для их решения формул. Однако, прежде
чем воспользоваться этими формулами, необходимо их осмыслить.
Для этого предлагается соединить разъединенные левые' и пра-
вые части формул. При возникновении затруднений рекомендует-
ся прибегнуть к [1] или [2].
Задачи расчетного характера имеют учебное назначение. По-
этому важен сам процесс их решения. Цель решения задач — не
получение числа, а установление взаимосвязи между параметра-
ми, которые представлены числами. Нужный эффект может быть
достигнут, если действовать строго по определенному плану: сна-
чала выполнить ориентировочные операции, затем — вычисления,
за которыми следуют заключительные операции.
Операции ориентирования:
1. Прочитать условие задачи, соотнося заданные величины с
соответствующими понятиями, элементами схем и графиков.
2. Определить характер рисунка (схема или график), которым
можно иллюстрировать условие задачи, и изобразить его.
3. Проставить на рисунке известные и заданные значения па-
раметров.
4. Обозначить на рисунке искомые в задаче параметры.
. Вычисление:
1. Написать формулу, в которую входит или с помощью кото-
рой может быть вычислена искомая величина.
2. При необходимости преобразовать формулу в общем виде
так, чтобы в ее правой части остались только величины, значения
которых известны или заданы, а в левой — искомая величина.
3. Подставить в преобразованную формулу известные и задан-
ные значения величин, соблюдая систему единиц измерения.
4. Вычислить значение искомой величины, указав единицы ее
измерения.
Заключительные операции состоят в обдумывании полученного
результата. Для этого необходимо:
1) проставить на рисунке найденные значения параметров;
2) оценить полученные результаты, соотнеся их с соответст-
вующими теоретическими понятиями и сведениями.
В качестве примера покажем преобразование формулы для вы-
числения полосы пропускания По,7 по заданным сопротивлению
и индуктивности L контура. Известно, что полоса пропускания
Ho,7=fo/Q- В этом соотношении нет ни одной из заданных вели-
чин. Но добротность Q = 2nfoL/R. Заменяя этим выражением доб-
ротность в формуле для полосы, получаем nQt7=RI2nL. Теперь в
правой части стоят только заданные и известные величины. Оста-
ется подставить их значения и вычислить полосу пропускания.
При оценке результатов вычисления необходимо знать физи-
ческий смысл вычисленного параметра и порядок его значения.
Например, известно, что добротность — это коэффициент, который
показывает, во сколько раз характеристическое сопротивление ре-
зонансного контура больше его активного сопротивления, и он
не может быть меньше единицы. Если результат вычисления доб-
ротности не соответствует этому представлению, то задача ре-
шена неверно и надо искать ошибку. Чаще всего она заключа-
ется в том, что, исходные данные подставлялись в формулу в не-
согласованных единицах измерения.. Например, сопротивление в
омах, а емкость в микрофарадах и т. п.
В каждом разделе данной книги имеются задачи повышенной
сложности. Для их. решения от учащегося потребуются большие
усилия и необходимость обращения не только к [1] и [2], но и
к дополнительной литературе. Эти задачи отмечены звездочкой.
Упражнения со схемами радиоприемников, помещенные в по-
следней главе, выполняются с учетом указаний, помещенных там
же.
Глава 1
Функции и качественные показатели
радиоприемных устройств
Упражнения
1.1. Вместо многоточий вставить необходимые замещения так,
чтобы в результате получилась формулировка, относящаяся к
функции РПУ и его качественному показателю1.
1.1 а. Фразы:
1. ...предназначено для воспроизведения с достаточной сте-
пенью точности передаваемого с помощью радиоволн сообщения.
2. Процесс преобразования радиосигнала в электрический сиг-
нал называется ....
3. Радиоприемник выполняет следующие основные функции:
4. В состав радиоприемного устройства входят ..
5. ... преобразует энергию электромагнитных волн в энергию
электрического тока.
6. ... предназначено для улавливания, преобразования и ис-
пользования электромагнитных колебаний.
7. ... преобразует радиосигнал в электрический, свойства кото-
рого совпадают со свойствами модулирующего сигнала.
8. ... — это выделение желательного радиосигнала из помех.
9. Усиление сигнала необходимо для нормальной работы ...
и приведения в действие ... при слабых сигналах.
10. Избирательность радиосигнала основана на ... свойств его
и помехи.
11. Необходимая амплитуда радиосигнала на входе детектора
достигается благодаря ....
12. Воспроизводящее устройство предназначено для ... .
Замещения: 1. Детектор. 2. Радиоприемное устройство. 3. Де-
тектирование. 4. Избирательность. 5. Воспроизводящее устройст-
во. 6. Радиоприемник. 7. Антенна. 8. Усиление. 9. Различие.
10. Преобразование сигнала в сообщение.
1.16. Фразы:
1. Отделение сигнала от помех возможно, если их свойства ...
2. ... — это совокупность гармонических колебаний.
1 Проверить фразу, сличив ее с ответами, приведенными в конце книги.
3. Частотная избирательность реализуется, если ... помехи и
... сигнала ... .
4. С помощью антенн может осуществляться ... избиратель-
ность.
5. ... избирательность может быть осуществлена, если направ-
ния прихода желательного сигнала и помехи ....
6. ... избирательность может быть осуществлена, если частоты
помехи и сигнала ....
7. Отделение сигнала от помехи осуществляется благодаря
свойству РПУ, называемому ....
8. В РПУ для отделения сигнала от помехи используются сле-
дующие виды избирательности: ................ Основным видом
является ... избирательность.
9. ... избирательность — это способность РПУ выделить спектр
желательного сигнала из всего спектра электромагнитных колеба-
ний, действующих на его входе.
10. Пространственную избирательность желательного сигнала
осуществляют с помощью ....
11. Резонансные контуры радиоприемника осуществляют ... из-
бирательность.
Замещения: 1. Отличаются. 2. Избирательность. 3. Амплитуд-
ная. 4. Частота. 5. Радиоприемник. 6. Часть спектра электромаг-
нитных колебаний. 7. Спектр. 8. Пространственная. 9. Сходны.
10. Антенна, 11. Частотная. 12. Фазовая. 13. Временная.
1.2 . Задание см. в п. 1.1.
1.2 а. Фразы:
1. ... — это способность РПУ обеспечить нормальную работу
воспроизводящего устройства при наименьшем радиосигнале на
входе.
2. ... оценивается наименьшей мощностью или ЭДС сигнала на
входе РПУ.
3. ... или ... радиосигнала на входе приемника, обеспечиваю-
щая на входе воспроизводящего устройства при заданном со-
отношении ..., является мерой его ... .
4. Порядок чувствительности ... — ... .
5. Порядок чувствительности приемников в микроволновом ди-
апазоне ... .
6. Реальная чувствительность — это ... или ... сигнала на входе
приемника, обеспечивающая ..... па его выходе при заданном со-
отношении .....................
7. Качественный показатель — чувствительность измеряется в
..., ... или ... .
8. Чувствительность приемников, работающих от магнитной
антенны, оценивается наименьшей ... .
9 — наименьшая ... сигнала на входе РПУ, при которой
соотношение ... на входе детектора 1.
10. Предельная чувствительность—...сигнала на входе РПУ,
при которой соотношение ... на входе детектора равно ....
11.....— это чувствительность, ограниченная шумами.
Замещения: 1. Реальная. 2. Чувствительность по полю. 3. Наи-
меньшая ЭДС. 4. Сигнал/шум. 5. Мощность. 6. 10-3... 10 13 мкВт.
7. Чувствительность. 8. Нормальная. 9. 10~3 В. 10. 10~6 В. 11. мкВ.
12. мВ. 13. Вт. 14. мВ/м или мкВ/м. 15. Номинальная. 16. Напря-
женность электрического поля. 17. Пороговая. 18. Наименьшая.
19. Наибольшая. 20. Усиление. 21. Ограничение. 22. Единица.
23. ЭДС.
1.26. Фразы:
1. Коэффициент шума показывает, во сколько раз соотноше-
ние ... на входе приемника больше того же соотношения на его
выходе.
2. Отношение уВх/Твых называется ....
3. ... показывает, во сколько раз мощность шумов на ... при-
емника больше их мощности на его ....
4 имеет коэффициент шума 1.
5 имеет коэффициент шума больше 1.
6. Реальная чувствительность ... с увеличением коэффициента
шума.
7. Уменьшение коэффициента шума ... реальную чувствитель-
ность.
8. Чувствительность тем ..., чем ... коэффициент шума.
9. Чувствительность тем ..., чем ... полоса пропускания.
10. Мощность шумов на выходе линейной части равна ... мощ-
ностей усиленных входных шумов и собственных шумов приемни-
ка.
11. Мощность шумов на выходе линейной части равна сумме
мощностей усиленных ... и ... приемника.
12. Коэффициент шума реального приемника ... единицы во
столько раз, во сколько..больше усиленных ... .
Замещения: 1. Сигнал/шум. 2. Коэффициент шума. 4. Реальный.
5. Идеальный. 6. Приемник. 7. Улучшает. 8. Ухудшается. 9. Луч-
ше. 10. Меньше И. Хуже. 12. Больше. 13. Шире. 14. Уже. 15. Шу-
мы антенны. 16. Входные шумы. 17. Собственные шумы. 18. Сум-
ма. 19. Разность. 20. Сумма. 21. Антенна. 22. Усиленные. 23. Вы-
ход. 24. Вход.
1.2в. Фразы:
1. Мощность шума на выходе ... приемника определяется толь-
ко его ... .
2. Мощность ... идеального приемника равна нулю.
3. Мощность собственных шумов . равна нулю.
4. Собственные шумы на выходе, приемника главным образом
определяются .....
5. Для повышения чувствительности приемника необходимо
снижать .... и повышать его ....
6. Снижать уровень собственных шумов радиоприемника целе-
сообразно до уровня ... .
7. Снижать ... приемника целесообразно до уровня входных
шумов.
8. Кроме коэффициента шума шумовые свойства приемника с
высокой реальной чувствительностью характеризуются ....
9. ... показывает, до какой температуры необходимо нагреть
резистор, подключенный ко входу идеального приемника, чтобы
на его выходе получить уровень шумов, равный уровню собствен-,
ных шумов реального приемника.
10. Чувствительность приемника тем лучше, чем ... шумовая
температура.
И. Чувствительность приемника тем ... , чем больше шумовая
температура.
Замещения: 1. Мощность. 2. Антенна. 3. Мощность шума. 4. Ре-
альный. 5. Идеальный. 6. Приемник. 7. Последний каскад. 8. Вы-
ход. 9. Лучше. 10. Меньше. 11. Хуже. 12. Больше. 15. Шумы ан-
тенны. 16. Входные шумы. 17. Собственные шумы. 20. Первый
каскад. 21. Усиление по мощности. 22. Шумовая температура.
1.2г . Фразы:
1. Основной избирательностью сигнала в радиоприемнике яв-
ляется ....
2. Частотная избирательность возможна благодаря примене-
нию в приемниках ....
3. Резонансные контуры в приемниках используются для осу-
ществления ....
4. Количественно избирательность оценивается с помощью ....
5. Коэффициент частотной избирательности показывает, во
сколько раз......больше.........
6. Коэффициент частотной избирательности показывает, во
сколько раз резонансный коэффициент ... коэффициента усиления
при расстройке.
7. Коэффициент частотной избирательности показывает, во
сколько раз ... мешающий сигнал усиливается по сравнению с же-
лательным.
8. Для выделения спектра частот желательного сигнала из
всех действующих на входе приемника необходимо настроить по-
следний на частоту.....
9. Абсолютная расстройка есть ... между частотами настройки
резонансного контура и любой другой.
10. Абсолютная расстройка есть ... между частотами настрой-
ки приемника и мешающего сигнала.
11. Абсолютная расстройка есть ... между частотами 'прини-
маемого радиосигнала и помехи.
12. Разность между частотами радиосигнала и помехи называ-
ется ....
13. Если коэффициент усиления при расстройке равен резо-
нансному, то коэффициент избирательности равен ....
14. Если коэффициент избирательности равен единице, то ... в
приемнике отсутствует.
15. Если коэффициент избирательности равен 5, это значит,
что мешающий сигнал ... в 5 раз.
Замещения: 1. Частотный. 2. Резонансные контуры. 3. Частот-
ная избирательность. 4. Коэффициент. 5. Резонансный. 6. Усиле-
ние. 7.. При расстройке. 8. Больше. 9. Меньше. 10. Желательный.
11. Сигнал. 12. Нежелательный. 13. Разность. 14. Абсолютная рас-
стройка. 15. Нулю. 16. Единица. 17. Ослабляется.
1.3. С помощью временных диаграмм показать преобразование
сообщения на входе и выходе основных элементов структурной
схемы системы телефонной радиосвязи, предположив, что звуко-
вое давление на мембрану микрофона изменяется по синусои-
дальному закону.
1.4. Выполнить то же, что и в п. 1.3, но с помощью спектраль-
ных диаграмм.
1.5. Выполнить то же, что в пп. 1.3 и 1.4, но при модуляции
несинусоидальным колебанием.
1.6. Перечислить функции, выполняемые РПУ, и назвать его
элементы, с помощью которых эти функции осуществляются.
1.7. Назвать воспроизводящие устройства, подключаемые к вы-
ходам следующих радиоприемников: телеграфного, телефонного,
факсимильного, радиовещательного, телевизионного, радиолока-
ционного, радионавигационного, радиоуправления, радиотелемет-
рического, радиоастрономического, радиометеорологического, ра-
диоразведывательного.
1.8. Изобразить структурные схемы приемников прямого уси-
ления и супергетеродинного. Сравнить их сходство и различие.
Объяснить их работу, учтя назначение каждого элемента.
1.9. Для структурных схем п. 1.8 указать, как распределяются
основные функции между.их элементами.
1.10. Возможен ли прием сообщения при отсутствии в составе
радиоприемника: а) детектора; б) усилителя; в) перестраиваемых
резонансных контуров; г) неперестраиваемых резонансных конту-
ров; д) воспроизводящего устройства? Какие функции радиопри-
емника нарушаются, если отсутствует один из перечисленных эле-
ментов?
1.11. С помощью временной и спектральной диаграмм пояснить
функцию детектирования.
1.12. С помощью временной и спектральной диаграмм пояснить
процесс частотной избирательности.
1.13. Изобразить временную и спектральную диаграммы сигна-
ла на входе и выходе усилительного устройства для случаев амп-
литудной и частотной модуляций.
1.14. Сравнить функции радиоприемника и РПУ, указав сход-
ство и различие их состава. Указать элементы, выполняющие со-
ответствующие функции.
1.15. С помощью соответствующих рисунков пояснить сущность
частотной, амплитудной, фазовой, временной и пространственной
избирательностей.
1.16. С помощью спектральной диаграммы пояснить процесс
выделения желательного радиосигнала, если на входе приемника
имеется широкий спектр электромагнитных колебаний. Принять,
и •
что спектры желательного и нежелательного радиосигналов не
перекрываются. Какова должна быть форма амплитудно-частот-
ной характеристики частотного фильтра для того, чтобы на его
выходе мешающий сигнал отсутствовал совершенно? Какой час-
тотный фильтр наилучшим образом может удовлетворить послед-
нее требование? Пояснить ответ соответствующим рисунком.
1.17. Изобразить резонансные характеристики радиоприемника
на краях рабочего диапазона частот так, чтобы было видно изме-
нение частот избирательности, считая Q и Af постоянными.
1.18. Составить функциональные схемы приемника прямого уси-
ления и супергетеродина. Условные графические обозначения
функциональных узлов даны в приложении. Сравнить схемы, от-
метив сходства и различия в характере функциональных узлов.
1.19. Нарисовать для каждого тракта и всего супергетеродин-
ного приемника в целом амплитудно-частотные _ характеристики.
Показать на них полосу пропускания. Определить результирую-
щее ослабление крайних составляющих спектра воспроизводимого
сигнала, если в каждом тракте оно 3 дБ.
1.20. Руководствуясь рекомендациями табл. 1, распределить по
трактам приемника (схема п. 1.18) заданную неравномерность в
полосе пропускания: 18 (варианты—10, 8) дБ при настройке на
несущие ниже 250 (варианты — несущие выше 250) кГц.
Таблица 1
Несущие частоты, кГц Ослабление на краях полосы пропускания трактов, дБ
всего радиочастоты промежуточ- ной частоты звуковой частоты
Ниже 250 18 4 ... 8 6 ... 8 1 ... 2
Выше 250 14 0 ... 3 6 ... 8 1 ... 2
Результаты свести в таблицу типа табл. 1. Указать, во сколь-
ко раз ослабляется сигнал в каждом тракте.
1.21. Нарисовать в масштабе амплитудно-частотные характери-
стики супергетеродина в целом и каждого тракта отдельно для
всех вариантов п. 1.20. Полосы модулирующего сигнала принять:
на несущих с АМ. до 12 МГц: 40 . . . 5600, 63 . . . 4000, 100 .. .
...4000, 125...3550 и 200...3150 Гц;
на несущих УКВ диапазона: 40 . . . 16 000, 63... 12 500, 80...
... 12 500, 80... 10 000, 100... 10 000, 125... 7100 и 200 ... 6300 Гц
(варианты—на несущих с АМ до 12 МГц: 80 ... 4000, 125 .. .4000*
200... 4000, 250... 3550, 315... 3550, 250... 3150, 450... 3150 Гц;
на несущих УКВ диапазона: 100... 12 500, 125... 10 000, 200...
... 10 000, 250... 7000, 315... 7100, 250 ... 5000 Гц).
1.21а. Для сигналов всех полос, указанных в п. 1.21, передавае-
мых методом АМ, определить частотные искажения в децибелах:
и относительных единицах, вносимые трактами РЧ (рис. 1) и ПЧ
(рис. 2), а также общие, вносимые всем линейным трактом при-
емника. Сравнить частотные искажения, вносимые трактами при
одинаковой ширине спектра. Какие обставляющие спектра cniTia*
ла ослабляются в резонансном тракте? Отметить изменение час-
тотных искажений при перестройке приемника по диапазону.
1.216. На основе анализа результатов п. 1.21а указать все воз-
можные способы уменьшения' частотных искажений. Какие иска-
жения возникли бы, если бы сигналы передавались методом уз-
кополосной и широкополосной частотной модуляции?
1.21в. Что такое полоса пропускания радиоприемника? Как
связана полоса пропускания с параметрами радиосигнала?
1.21г. Что значит, если коэффициент частотных искажений при-
емника 6 (варианты—3, 4, 10) дБ? Ответ пояснить графиком.
1.22. Нарисовать временную и спектральную диаграммы АМ
сигнала на входе и выходе УВЧ приемника прямого усиления, на-
строенного на 200 кГц. Модулирующий сигнал 5 кГц. Отметить
сходство и различия в диаграммах входного и выходного сигна-
лов.
1.23. Нарисовать спектральную диаграмму АМ радиосигнала
на входе и выходе усилителя приемника прямого усиления, на-
строенного на 500 кГц. Спектр модулирующего сигнала 80 . ..
...5000 Гц. Указать значения крайних частот боковых полос и
ширину полосы частот радиосигнала.
1.24. Нарисовать в масштабе спектральные диаграммы напря-
жения АМ сигнала на входе и выходе детектора приемника пря-
мого усиления при настройке его на 200 (варианты — 350, 700,
1500) кГц. Частота модулирующего сигнала 4 кГц. На диаграм-
мах указать эти частоты спектра радиосигнала. Диаграммы рас-
положить одну под другой и отметить их сходство и различие.
• 1.25. Нарисовать в масштабе спектральные диаграммы напря-
жения АМ сигнала на входе и выходе детектора. Несущая 300
{варианты— 150, 400, 550) кГц. Спектр модуляции 40...5600
{варианты — 63 ... 4000; 40 ... 16 000; 100 ... 10 000; 125 ... 7100;
200....6300) Гц. Указать значения крайних частот полос. Срав-
нить диаграммы, составленные для различных вариантов, и отме-
тить сходство и различие.
1.26. Нарисовать в масштабе по оси частот Спектральные диа-
граммы напряжения на входе и выходе детектора приемника пря-
мого усиления, настроенного на частоты 150, 300, 600, 1200 и
2400 кГц. Модуляция амплитудная сигналом с частотами 5, 6, 7,
8, 10 кГц соответственно. Сравнить диаграммы, отметить их сход-
ство и различие.
1.27а . Что такое чувствительность приемника как свойство? Что
такое чувствительность как качественный показатель? Какую
функцию радиоприемника характеризует этот показатель? От ка-
ких свойств приемника зависит чувствительность? Чем вызвано
введение таких качественых показателей, как реальная и предель-
ная чувствительности?
1.276. Что такое номинальная и нормальная выходные мощно-
сти? Сравнить эти два понятия и отметить сходство и различие.
1.28. Перечислить функции радиоприемника, указать их назна-
чение и качественные показатели, с помощью которых характери-
зуется каждая из функций. Дать определение каждого качествен-
ного показателя.
1.28а. Что такое динамический диапазон радиосигнала и радио-
приемника? Сравнить эти два понятия и отметить сходство и раз-
личие. Как связаны эти два качественные показателя между со-
бой и от чего зависит каждый из них?
1.29. Линейный-тракт приемника является также и резонанс-
ным. Почему он так назван? Указать все положительные и отри-
цательные стороны резонансного характера тракта. Ответ пояс-
нить рисунком.
1.30. Нарисовать характеристику, показывающую зависимость
частотной избирательности приемника от абсолютной расстройки.
Объяснить ход характеристики. Как изменится форма характе-
ристики, если уменьшить {вариант — увеличить) затухание одной
из резонансных цепей? Как изменится (форма характеристики, ес-
ли резонансные цепи перестроить на более высокую {вариант —
более низкую) частоту?
1.31. Указать зависимость частотной избирательности резонанс-
ного тракта приемника от параметров частотных фильтров. Ответ
представить в виде табл. 2.
1.32. Двухполосный спектр радиосигнала имеет прямоугольную
форму. Показать с помощью рисунка, что приемник настроен на
несущую. Изобразить форму спектра на выходе резонансного
тракта приемника при точной настройке и при расстройке в ту и
другую сторону на половину полосы частот радиосигнала. Срав-
14
Параметр избирательной цепи Изменение избирательности при изменении параметра
Уменьшении Увеличении
Частота настройки
Расстройка: относительная абсолютная обобщенная
Добротность: конструктивная эквивалентная
Затухание: собственное вносимое
Сопротивление потерь: собственное вносимое
нить спектры на входе и выходе линейного тракта и отметить их
сходство и различие.
1.33. В табл. 3 приведены значения чувствительности десяти
стационарных радиовещательных приемников. Составить ряд но-
меров приемников в порядке улучшения (вариант — ухудшения)
их чувствительности. От какого свойства приемника зависит чув-
ствительность, ограниченная усилением? Какую функцию прием-
ника характеризует чувствительность как качественный показа-
тель?
Таблица 3
Номера приемников 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Чувствительность, мкВ 50 5 150 15 2,5 100 ‘300 25 250 200
1.34. Два приемника имеют реальную чувствительность 10 мкВ.
Но у первого указанная чувствительность соответствует соотно-
шению сигнал/шум на выходе 3 дБ (варианты— 10; 5 дБ), а у
второго— 10 дБ (варианты — 3; 2 дБ). Какой из приемников име-
ет лучшую чувствительность? При каких условиях применим по-
казатель «чувствительность, ограниченная усилением»?
1.35. В табл. 4 приведены значения чувствительности по полю
двенадцати переносных радиовещательных приемников. На сколь-
ко групп их можно разделить, если в каждую группу включить
приемники с одинаковой чувствительностью?
1.36*. Сравнить реальную и предельную чувствительности, ука-
зать, в чем заключаются их сходство и различие. Какими спосо-
бами можно улучшить ту и другую чувствительности? Возможно
Номера приемников 1 2 3 4 5 6
Чувствительность по полю 100 мкВ/м 10 мкВ/м 150 мкВ/м 3 мВ/м 0,15 мВ/м 2,5 мВ/м
Номера приемников 7 8 9 10 11 12
Чувствительность по полю 50 мкВ/м 0,01 мВ/м 300 мкВ/м 0,1 мВ/м 500 мкВ/м 0,5 мВ/м
ли, чтобы реальная чувствительность 'была выше предельной? От-
вет пояснить.
1.37. Укажите все возможные способы повышения чувствитель-
ности приемника диапазона гектометровых волн. Можно ли повы-
сить чувствительность приемника дециметровых волн увеличением
усиления его линейной части? Ответ пояснить.
1.38. Сравнить реальную и предельную чувствительности как
качественные показатели приемника. Указать, какая из них соот-
ветствует меньшему входному сигналу.
1.39. Два приемника имеют коэффициенты шума 5 и 10 дБ. Ка-
кой из них имеет более высокую чувствительность? Ответ обосно-
вать.
1.40. Почему в длинноволновом радиовещательном диапазоне
для характеристики усилительной функции приемника использу-
ют чувствительность, ограниченную усилением?
1.41. Почему в микроволновом диапазоне усилительные свойст-
ва приемников характеризуются реальной или предельной чувст-
вительностью?
1.42. Как влияет коэффициент шума на реальную и предельную
чувствительности приемника? Возможно ли, чтобы реальная и
предельная чувствительности были равны? Ответ пояснить.
1.43. От каких элементов структурной схемы главным образом
зависит уровень шумов на выходе приемника? Почему? Перечис-
лить все возможные способы улучшения реальной и предельной
чувствительностей.
1.44*. Линейный тракт приемника представляет собой двухка-
скадный усилитель. Оба каскада имеют одинаковые параметры.
Может ли общий коэффициент шума усилителя быть меньше ко-
эффициента шума одного каскада? При каких условиях общий
коэффициент шума может быть принят равным коэффициенту
шума одного каскада?
1.45. Распределить по трактам супергетеродинного приемника
односигнальную избирательность, указанную в табл. 5.
Результаты распределения поместить в табл. 6. Обосновать
предлагаемое распределение избирательности. Указать, во сколь-
ко раз ослабляется каждая помеха.
1.46. На рис. 1 представлены резонансные характеристики трак-
та радиочастоты при настройке на крайние частоты рабочего диа-
16
T ;i б л и ц ;i 5
Вид избирательности по каналам приема 1 Варианты значений избирательности, дГ>
2 3 4 5 6 7 1 8 9 1 0
Соседнему 55 50 40 35 1 30 1 26 1 22 1 18 — —
Зеркальному 60 54 50 ! 46 1 40 । 34 1 32 26 1 22 16
Прямого прохождения 60 40 50 34 40 30 26 1 — —
Таблица 6
Вид избирательности по каналам Задано Тракт ча стот
радио промежуточной звуковой
Соседнему •
Зеркальному
Прямого прохождения
пазона. Указать, к какой частоте диапазона относится каждая ха-
рактеристика. Отсчитать по графику избирательности на обеих
частотах диапазона при расстройках ±5, 7, 9, 100 и 600 кГц.
Сравнить результаты и сделать вывод об изменении избиратель-
ности. При каких условиях наблюдается наилучшее ослабление
помехи?
1.47. По графику рис. 4 определить ослабление помехи зеркаль-
ного канала на обеих частотах настройки тракта радиочастоты,
если промежуточные частоты равны 100, 128, 215 и 465 кГц. От-
счеты выполнить для нижней и верхней настроек гетеродина.
Сравнить результаты и сделать вывод о характере зависимости
избирательности по зеркальному каналу от промежуточной часто-
ты.
1.48. По графику рис. 1 определить ослабление помехи на ча-
стоте, равной промежуточной (см. п. 1.47), если частоты настрой-
ки равны 150, 400, 500, 1500 кГц. Отсчеты выполнить как для по-
ложительных, так и для отрицательных расстроек.
1.49. По графику рис. 1 построить зависимость коэффициента
усиления, приняв резонансный равным 10 (варианты — 5, 15, 20).
Результаты пересчета свести в табл. 7.
1.50. По полученным в п. 1.49 графикам построить графики за-
висимости напряжения сигнала на выходе тракта РЧ, приняв
входное напряжение равным 10 мкВ (варианты 20, 50, 100 мкВ).
Результаты пересчета свести в табл. 7.
1.51. На рис. 2 представлен график резонансной характеристики
тракта промежуточной частоты. Можно ли по ней определить ос-
лабление помех на частоте, равной промежуточной, и частотах
зеркальных каналов? Ответ пояснить.
Абсолютная расстройка, кГц 1(10) 2(20) 3(30) и т. д.
Избирательность
Коэффициент усиления или напряжения
1.52. По графику рис. 2 определить ослабление помех от сосед-
них по частоте станций, если расстройки равны 2, 4, 6, 8, 9 и
10 кГц. Результаты отсчета свести в табл. 7. Сравнить и сделать
вывод об изменении избирательности. При каком условии помеха
от соседней по частоте станции ослабляется наилучшим образом?
Пояснить, что означает: избирательность по соседнему каналу 40
(варианты — 30, 20, 50) дБ?
1.53. По графику рис. 2 построить график зависимости коэффи-
циента передачи тракта промежуточной частоты, приняв его зна-
чение на средней частоте полосы пропускания 100 ( варианты —
200, 400, 800, 1000). По построенному графику рассчитать и по-
строить график зависимости напряжения сигнала на входе детек-
тора от абсолютной расстройки, приняв амплитуду напряжения
входного сигнала 5 (варианты— 10, 15, 50, 100) мВ. Результаты
пересчета свести в табл. 7.
1.54. На входе и выходе УРЧ двух приемников прямого усиле-
ния, настроенных на частоту 300 кГц, наряду с желательным ра-
диосигналом, модулированным колебанием 5 кГц, действуют два
нежелательных: несущая одного 290 кГц, другого — 310 кГц. Обе
несущие модулированы гармоническими . сигналами с частотой
5 кГц. Нарисовать соответствующие спектральные диаграммы,
показать, что приемники настроены на несущую желательного
сигнала. При этом учесть, что первый приемник имеет избира-
тельность 10 дБ, а второй — 5 дБ. Указать, к чему приведет по-
следнее обстоятельство.
1.55. Указать назначение перестраиваемых и неперестраиваемых
резонансных контуров в радиоприемниках.
1.56. Составить определение понятий из приведенных в табл. 7а
фрагментов.
Задачи
1.57. Прежде чем приступить к решению предлагаемых ниже
задач, полезно вспомнить основные соотношения. Для этого необ-
ходимо в п. 1.57,а, б найти соответствие между названными каче-
ственными показателями и формулами для их расчета. В разделе
«Ответы» даны подтверждения верности найденных соотношений.
1.57а. Качественный показатель:
1. Чувствительность, ограниченная усилением £ао = ....
2. Коэффициент шума N= ... или ... или ....
3. Реальная чувствительность РСорн = ... или £'а.ор= ....
э
1 2 3 4 5
1. Частотные искаже- ния это изменение формы сигнала, вызванное нарушением энергии в спектре модулирую- щего сигнала
2. Фазовые искаже- ния это изменение формы сигнала, вызванное появлением соотношения фаз между составляющи- ми спектра воспроизво- димого сигнала
3. Нелинейные иска- жения это изменение формы сигнала, вызванное нарушением распреде- ления спектральных состав- ляющих, отсутствовав- ших спектральных состав- ляющих
4. Частотная точность это интервал частот установки заданной рабочей частоты приемник может плав- но или скачком воспроизводимого со- общения
5. Динамический диа- пазон это погрешность амплитуды принимае- мого радиосигнала и ее поддержания перестраиваться, сох- раняя качественные по- казатели
6. Диапазон рабочих частот это пределы допусти- мого изменения в пределах которого не вызывающее ухуд- шения качества во время работы при- емника
4. Предельная чувствительность РсОп = ... или £'а.оп=..
5. Коэффициент шума линейной части приемника N= .. . .
6. Шумовая температура Тш= ....
7. Относительная шумовая температура t— ....
Формулы: 1.]/4ЛТйПшуЪЪ1Х NRa 2. |z4/?70
^Лп2
З.ЛГ.+ "1- + -^Т1 + • 4. Рш.вы1/Ра.ш.вы1. 5.Т„(У-1).
Лпр 1 Лпр1Апр2
6 1 + .рш.е.б.„ь,х 7. АТ„27шт,ы1У. &.kT„nmN. 9.N-1.
^а.ш.вых
Ю. Um вх.дет/-^0 11. Увх/Твых- 12- T^/Tq.
13.jV+j(pL+ "a-1 + • . •
ЛнР1 ЛиР1 ЛнР2
1.576. Качественный показатель:
1. Коэффициент частотной избирательности Ои^ ... или ...
или
2. Коэффициент перекрытия диапазона рабочих частот kA=
3. Коэффициент перекрытия поддиапазона &п.д= • •. .
4. Коэффициент неравномерности усиления в полосе пропуска-
ния Оп= . . . или ОП(ДБ )=....
5. Коэффициент частотных искажений ог.п= ... или ог.п(дб)= ...«
6. Коэффициент частотных искажений, вносимых всеми трак-
тами приемника, ог.п.об1ц = . •. или о?.п.об1ц = . • .
7. Динамический диапазон D= ... или .. . или ....
8. Значение промежуточной частоты:
при верхней настройке гетеродина /Пр.в= • • •,
при нижней настройке гетеродина /Пр.н= ••• •
Формулы: 1. /г—/с. 2. 10 1g —£.-макс . 3. ор.т(дБ)-Ьот.э.с(дБ).
с. МИН
4. 201gOn. 5. /С0//Сду. 6. fc fr. 7. /о макс//о мин-
Е и
8 201g а1макс.доп 9 20 1g 10. /п.д1макс//п.д1.мин.
а ° с.мин
11. 201gOc. 12. -Ко (дБ) А / (дБ)- 13- Ко/Кг.ъ- 14- Ор т ^т.э.с*
1.58. Определить избирательность, если коэффициент передачи
на частоте настройки 100 (варианты — 80, 30), а при расстройке
9 (варианты 5, 10) кГц. Полученный результат выразить в деци-
белах. Привести рисунки, на которых показать значения всех за-
данных и полученных величин.
1.59. Два приемника обеспечивают нормальную мощность сиг-
нала на выходе при одном и том же значении сигнала на входе.
Но первый при соотношении сигнал/шум 10:1 (варианты — 5:1,
20
4:1, 3:1), а второй — при 3:1 (варианты — 4:1, 5:1, 10: 1).
Какой из них имеет лучшую чувствительность?
1.60. Частотная избирательность приемника 40 (варианты —
60, 100) дБ. Во сколько раз ослабляется помеха? Ответ пояснить-
с помощью амплитудно-частотной характеристики.
1.61. Неравномерность усиления резонансного тракта приемни-
ка 3 (варианты — 4, 6) дБ. Во сколько раз ослабляется крайняя
составляющая спектра принимаемого сигнала? Какого вида иска-
жения при этом возникают, если модуляция амплитудная (вари-
ант — частотная)?
1.62. Определить усиление сигнала на частоте настройки, если
помеха при расстройке ослабляется на 20 дБ. Коэффициент пере-
дачи на частоте помехи 10. Ответ пояснить рисунками, на кото-
рых показать значения заданных и полученных величин.
1.63. Равные мощности сигнала и шума на входе детектора до-
стигаются при сигналах на входе одного приемника 100 мкВ, дру-
гого — 50 м'кВ. Какой чувствительности это соответствует и какой
приемник имеет лучшую чувствительность?
1.64. Что означает, если коэффициент частотных искажений ра-
вен 4 (варианты — 3, 5, 6, 10) дБ? Ответ пояснить рисунком.
1.65. Перечислить способы улучшения чувствительности реаль-
ной, предельной. Может ли реальная чувствительность быть луч-
ше предельной?
1.66. Определить напряжение шума антенны на входе приемни-
ка, если ее сопротивление при нормальной температуре 70 (ва-
рианты— 100, 200, 300) Ом, а полоса приемника 6 (варианты —
10, 15, 20) МГц.
1.67. Определить реальную чувствительность приемника, если
соотношение сигнал/шум 2:1 (варианты — 3:1; 4:1; 5:1), ко-
эффициент шума 17 (варианты—15; 10; 5) дБ, ширина полосы
пропускания 4,2 (варианты — 6; 8; 10) МГц. Какова его же пре-
дельная чувствительность? Выразить ее в децибелах относительно
ватта.
1.68. Выразить чувствительность, полученную в предыдущей
задаче, в единицах ЭДС сигнала на входе, если /?а= 100 Ом.
1.69. Определить реальную чувствительность, если ширина по-
лосы пропускания 6 (варианты — 4; 5; 10; 12) кГц, коэффициент
шума 4 (варианты — 5; 6; 10), соотношение сигнал/шум 20 (ва-
рианты— 3; 6; 10; 15), сопротивление антенны 70 (варианты —
100; 200; 300; 600) Ом. Выразить ее в единицах ЭДС сигнала в
антенне.
1.70. Определить чувствительность приемника, ограниченную
усилением, если Кв.ц=3 (варианты — 5; 10); Ку.р.ч=50 (вариан-
ты— 10; 20); Кп.ч=30 (варианты 10; 20), /СУПЧ=80 (варианты
100; 150), амплитуда сигнала на входе детектора 3 (варианты —
1; 0,5) В. .
1.71. Определить коэффициент усиления резонансного тракта
для обеспечения чувствительности/ ограниченной усилением, 8,3
(варианты — 5; 3; 2) мкВ при амплитуде сигнала на входе детекто-
ра 3 (варианты — 0,5; 1; 1,5) В.
1.72. Определить амплитуду сигнала промежуточной частоты
на входе детектора, если /Св.ц=4 (варианты — 6; 10); /Спч=40
(варианты — 20; 30); /Суп = 60 (варианты — 80; 100), если чувст-
вительность 200 мкВ.
1.73. Вычислить реальную и пороговую чувствительности при-
емника на частоте 60 (варианты — 80; 100) МГц, если модуляция
сигнала частотная, полоса частот, пропускаемая приемником, 6
(варианты—10; 20) МГц, коэффициент шума 5 (варианты — 3;
10), а соотношение сигнал/шум 50 (варианты — 20; 40) и сопротив-
ление антенны 70 (варианты — 200; 600) Ом. Чувствительность вы-
разить в единицах мощности и ЭДС сигнала. Определить шумовую
температуру для всех вариантов.
1.74. Определить коэффициент усиления УПЧ приемника для
обеспечения его ограниченной усилением чувствительности 80 (ва-
рианты— 50; 100) мкВ, если /Свц=10 (варианты 2; 5); 7Cn.4=15
(варианты— 10; 20) и амплитуда сигнала на входе детектора 2,82
('варианты — 0,5; 1; 2) В.
1.75. Два приемника имеют ограниченную усилением чувстви-
тельность 100 и 50 мкВ. Указать, какой из них имеет лучшую чув-
ствительность. Сравнить коэффициент усиления сигнала тракта до
детектора.
1.76. Вычислить ограниченную усилением чувствительность при-
емника, если коэффициент усиления линейного тракта 104, а амп-
литуда сигнала на входе детектора 1 В.
1.77*. Прием ведется на головные телефоны, напряжение сиг-
нала на которых должно быть 15 В. Определить коэффициент уси-
ления приемника при его ограниченной усилением чувствительно-
сти 50 мкВ. Коэффициент амплитудной модуляции принять 0,5.
1.78. Вычислить ограниченную усилением чувствительность при-
емника при коэффициенте усиления линейного тракта 14,1-103 и
амплитуде сигнала на входе детектора 3 (варианты 1 и 2) В.
1.79. Определить коэффициент усиления линейной части прием-
ника, обеспечивающий его ограниченную усилением чувствитель-
ность 150 мкВ при амплитуде сигнала на входе детектора 1 (ва-
рианты — 2 и 3) В.
1.80*. Если наименьшая напряженность поля сигнала 100 мкВ/м,
то какова должна быть чувствительность приемника, работающе-
го от Г-образной антенны при длине снижения 5 м.
1.81. Выразить чувствительность приемника в единицах ЭДС,
если его чувствительность по полю 10 мВ/м, а действующая высо-
та магнитной антенны 2 см.
1.82. Определить коэффициент усиления линейной части прием-
ника, обеспечивающий амплитуду сигнала на входе детектора 0,1 В
при ЭДС сигнала в антенне, равной чувствительности, определен-
ной в предыдущей задаче (варианты—амплитуда сигнала на вхо-
де детектора 0,2; 0,5; 0,7; 1 В).
1.83. Определить коэффициент усиления линейной части прием-
ника для обеспечения его ограниченной усилением чувствительно-
сти 5 мкВ. Амплитуду сигнала на входе детектора принять 0,1; 0,2;
0,5 и 1 В.
1.84. Что значит, если коэффициент избирательности 2'
(варианты— 10, 20, 30, 40) дБ? Ответ пояснить графиком.
1.85. Разбить диапазон рабочих частот 3,95... 12,1 МГц так,
чтобы коэффициент перекрытия каждого поддиапазона был не бо-
лее 1,8.
1.86. Диапазон приемника 16... 25 МГц требуется разбить на
поддиапазоны так, чтобы частотный интервал каждого не превы-
шал 4 МГц.
1.87. Выбрать блок конденсаторов для настройки всеволнового’
радиовещательного приемника и определить необходимые допол-
нительные конденсаторы. Для обеспечения каких свойств РПУ ну-
жен блок конденсаторов переменной емкости?
1.88. Проверить, может ли блок конденсаторов с емкостью от
12 до 250 пФ обеспечить перекрытие средневолнового (вариант —
длинноволнового) диапазона транзисторного приемника.
*
• Глава 2
Входные цепи
Упражнения
2.1. Фразы (задание на упражнения см. в п. 1.1):
1. Входная цель — это функциональная часть радиоприемника,,
находящаяся между ... и его ....
2. Функции входной цепи — ... желательного ... из помех и ...
его на ...
3. Входное устройство состоит из ... фильтра и двух ....
4. Часть приемника, связывающая антенну с первым каскадом,,
называется ... .
5. Часть приемника, связывающая ... с ..., называется входной
цепью.
6. Связующим звеном антенно-фидерной системы с первым кас-
кадом приемника является ....
7. Входная цепь предназначена для . из помех и ... его на
вход ....
Замещения. 1. Входная цепь. 2. Элемент связи. 3. Цепь. 4. Пер-
вый каскад. 5. Антенна. 6. Вход. 7. Выделение. 8. Радиосигнал.
9. Передача. 10. Полосовой.
2.2. Фразы (задание на упражнения см. в п. 1.1):
1. Основными функциональными элементами входной цепи яв-
ляются ...и ... .
2. Отношение напряжения радиосигнала на выходе входной це-
пи к ЭДС этого же радиосигнала в антенне называют ....
3. Коэффициент передачи по напряжению — это ... напряжения
радиосигнала на ... входной цепи к его ... в антенне.
4. Коэффициент передачи входной цепи по мощности — это от-
ношение номинальных ... радиосигнала на выходе и входе.
5. Отношение номинальных мощностей радиосигнала на выходе
и входе входной цепи называется ....
6. ... показывает, во сколько раз напряжение радиосигнала на
выходе входной цепи отличается от ЭДС в антенне.
7. ... показывает, во сколько-раз мощность радиосигнала на вы-
ходе входной цепи отличается от мощности в антенне.
Замещения: 1. Мощность. 2. Коэффициент передачи по мощно-
сти. 3. Полосовой. 4. Фильтр. 5. Коэффициент передачи по напря-
жению. 6. Отношение. 7. Вход 8. ЭДС. '9. Элемент связи. 10. Выход.
2.3. Фразы (задание на упражнения см. в п. 1.1):
1. Входная цепь обеспечивает ... избирательность.
2. Частотная избирательность входной цепи обеспечивается бла-
годаря наличию в ее составе ...
3. В приемнике прямого усиления входная.цепь ослабляет по-
меху ... канала.
4. В супергетеродинном приемнике входная цепь должна ос-
лаблять прежде всего помехи ... канала и канала ... .
5. Избирательность входной цепи тем больше, чем доброт-
ность или ... затухание контура.
6. Избирательность входной цепи тем больше, чем больше ...
или меньше ... контура.
7. Способность входной цепи передавать большее напряжение
радиосигнала по сравнению с напряжением помехи, отличающейся
по частоте, называется ...
За мещения: 1. Меньше. 2. Затухание. 3. Соседний. 4. Доброт-
ность. 5. Прямого прохождения. 6. Частотная. 7. Резонансный.
8. Зеркальный. 9. Больше. 40. Контур. И. Избирательность.
2.4. Фразы (задание на упражнения см. в п. 1.1):
1. Отношение резонансного коэффициента передачи к коэффи-
циенту передачи при расстройке называется ....
2. Коэффициент избирательности входной цепи — это отноше-
ние к ......
3. Избирательность входной цепи объясняется ... свойствами
контура.
4. Избирательность и частотные искажения радиосигнала с АМ
во входной цепи определяются ... свойствами ... .
5. Полоса пропускания входной цепи — это диапазон ..., в пре-
делах которого ... не меньше заданной нормы.
6. Диапазон частот, в пределах которого коэффициент неравно-
мерности не меньше заданной нормы, называется ....
7. Ширина полосы пропускания должна быть не меньше шири-
ны
8. Ширина полосы пропускания входной цепи должна быть рав-
на ... спектра радиосигнала.
За мещения: 1. При расстройке. 2. Полоса пропускания. 3. Спектр.
4. Ширина. 5. Желательный. 6. Коэффициент. 7. Резонансный.
8. Контур. 9. Радиосигнал. 10. Избирательность. 11. Передачи.
12. Частот.
2.5. Составить схему входной цепи с индуктивной (варианты —
внешне-, внутреннеемкостной, комбинированной) связью с антенной
(варианты — электрической, магнитной, симметричной, несиммет-
ричной). Изобразить те же схемы, но с меньшим коэффициентом
перекрытия и тем же КИЕ.
2.6. Составить схему входной цепи с индуктивной связью с ан-
тенной с коэффициентом передачи, практически не зависящим от
частоты настройки.
2.7. При каком условии коэффициент передачи входной цепи с
индуктивной связью с антенной будет изменяться по диапазону
рабочих частот так же, как и при внешней емкостной связи?
2.8. В антенне действуют ЭДС нескольких радиосигналов на
частотах coi (02, соз, • •, <оп. Что нужно сделать, чтобы на выходе
входного устройства, связанного с антенной, получить напряжение
радиосигнала только одной из перечисленных частот?
2.9. При каком условии входное устройство п. 2.5 передает на
вход первого каскада радиосигнал на частоте сою?
2.10. Показать на графике изменение напряжения радиосигнала
на выходе входной цепи п. 2.5, если в антенне действуют радио-
сигналы С ЧаСТОТаМИ СО 1, tt>2, (Оо мин, СОЗ, • • • , (Оо макс, Wn-
2.11. Дать объяснение терминам «удлиненная», «укороченная»,
настроенная антенна.
2.12. Указать назначение каждого элемента схемы входной це-
пи п. 2.5
2.13. Какую избирательность должна обеспечивать входная
цепь и благодаря какому ее свойству?
2.14. Показать с помощью графика, как входные цепи суперге-
теродинного приемника и приемника прямого усиления ослабляют
м’ешающие сигналы? Что нужно сделать для большего ослабления
помех?
2.15. С помощью графика показать ослабление помехи зеркаль-
ного канала входной цепью при верхней (вариант — нижней) на-
стройке гетеродина. На таком же графике показать изменение из-
бирательности, если промежуточная частота увеличилась (вари-
ант— уменьшилась) в 2 раза. На графиках указать все частоты
и расстройки.
Оставив постоянной промежуточную частоту, показать графиче-
ски изменение ослабления помехи при увеличении (вариант—
уменьшении) частоты настройки входной 'цепи.
2.16. С помощью графика резонансных характеристик для раз-
ных значений добротности контура показать изменение ослабления
крайних составляющих спектра радиосигнала.
2.17. С помощью графика амплитудно-частотной характеристи-
ки показать изменение ослабления радиосигнала на краю полосы
пропускания для нескольких значений ширины спектра радиосиг-
нала.
2.18. Сопоставить ширину полосы пропускания для всех случаев
дгп. 2.16 и 2.17 при одном и том же ослаблении на ее краю. Отме-
тить связь ширины полосы с изменением добротности.
2.19. Нарисовать амплитудно-частотные характеристики конту-
ра и одноконтурной входной цепи, показав на них .влияние пара-
метров антенны и входа первого каскада. Отметить изменение ка-
чественных показателей, указав соответствующее изменение пара-
метров избирательной цепи.
2.20. Сравнить уравнения для, избирательности и неравномер-.
ности в полосе пропускания входной цепи. Отметить сходство и
различие.
2.21. Указать, как связаны качественные показатели приемника
и входной цепи.
2.22. Как нужно изменить Схему входной цепи с индуктивной
связью с «удлиненной» антенной, чтобы уменьшить неравномер-
ность коэффициента передачи? Нарисовать оба варианта схемы и
графика коэффициента передачи.
2.23. Как можно изменить режим «укороченной» антенны на
«удлиненную»? Ответ пояснить соответствующим графиком и схе-
мами.
2.24. Составить полную эквивалентную схему входной цепи с
трансформаторной связью {варианты—автотрансформаторной,
внешне-ем'костной, внутриемкостной, комбинированной) с антенной
электрической {варианты — магнитной, симметричной, несиммет-
ричной). Дать название каждому элементу схемы. Указать, какие
элементы влияют на каждый качественный показатель входной це-
пи. Показать, как они влияют.
2.25. Изобразить все типы схем входных цепей. По каким призна-
кам они различаются? Отметить сходство приведенных схем.
2.26. Изобразить графики изменения качественных показателей
входных цепей п. 2.22 в диапазоне рабочих частот. Указать при-
чины изменения.
2.27. Задание к упражнениям пп. 2.27а—г см. в п. 1.57.
2.27а. Качественный показатель:
1. Коэффициент передачи по напряжению /Св.цо = ... или ..., или
2. Коэффициент передачи по мощности ^p.в.ц= ... •
3. Напряжение сигнала на выходе входной цепи £/2в.ц= ••• .
4. Мощность сигнала на выходе входной цепи Р? = ....
5. Коэффициент избирательности ои= ... или ..., или ....
6. Коэффициент неравномерности в полосе пропускания оп=
= ... или ....
7. Частота настройки контура 'входной цепи /в.цо= ... .
8. Коэффициент неравномерности передачи сигнала по диапазо-
ну £н.р= ....
9. Действующая высота магнитной антенны hR= ....
10. Эквивалентная проводимость настроенного контура входной
цепи g3— ... .
Формулы: 1. 1/ 1 +Ф2э(Ч--------г) • 2 • ^в.цo/tfВ.ц.г.п-
io У \ io I J
3. 1/2л^/ LC 4. /Св.ц о макс/^в.ц О мин- ^1 ^2/^а ёэ
7 l+f^-Qa)2. 8-^i^/Za^K.a + ^m2!). 9. Кв.ц0£а,.
У \ /о /
ю./С,.вдра. 11. <2,(^-1 ). 12.Лв.цо/Л,.»дЛ
1 з. Л/Льн. 14. 3,3 • 1 О-s <0 $с Г р.эфф. 15. g„ + g'a + g'M.
2.276. Качественный показатель:
1. Оптимальный коэффициент включения , антенны в контур
входной цепи т,\ Опт = ... •
2. Наибольший коэффициент передачи 7<в.ц.макс = ... •
3. Оптимальный коэффициент включения первого каскада в кон-
тур входной цепи т2 опт = ... •
4. Коэффициент избирательности при малых расстройках ou=
5. ’Абсолютная расстройка Д/=....
6. Обобщенная расстройка Х=....
7. Эквивалентная добротность, обеспечивающая заданную изби-
рательность при малой расстройке, фэ.и=... •
8. Необходимая эквивалентная добротность, обеспечивающая
заданную неравномерность передачи «в полосе П, Qgn=....
9. Ширина полосы пропускания при известной добротности и
заданной неравномерности передачи 77=....
10. Ширина полосы пропускания, отсчитываемая на уровне
3 дБ, П0г7=... .
Формулы: 1.1/" Фэ). 2. / — /о- 3. ^<2Э.
V \ I о / 10
4 /оманец 2 j 5. У£кэ/£а-
сх л £ * И • г ОН.Э'Оа
2 Д f
6.1/2 VRa (gK/m\ + gBX). 7. VgK/g^.
8. |/a2n
<2э
Q fo МИН
Q3
2.27в. Качественный показатель:
1. Необходимая эквивалентная добротность, при которой ослаб-
ление сигнала в полосе пропускания равно 3 дБ, Qa=....
2. Эквивалентная емкость контура входной цепи Сэ=....
3. Частота настройки антенны /а = ....
4. Минимальная частота настройки входной цепи /омин=... •
5. Максимальная частота настройки входной цепи /омакс = ----
6. Коэффициент перекрытия диапазона входной цепи Кд=... .
• 7. Коэффициент передачи входной цепи при большом «удлине-
нии»: антенны 7Св.цо=... •
8. Коэффициент передачи входной цепи с индуктивной связью с
антенной Кв.цо=... •
9. Коэффициент передачи входной цепи при большом «укороче-
нии» антенны Кв.цо = -.. .
10. Оптимальный коэффициент индуктивной связи с антенной
•^св.опт == ••• •
Формулы: 1. С + CL + См + т\ Са.+ т\ Свх + Сп.
2. 1/2 л ГГ^Са. 3. 1/2 л VLC^c. 4. УС,м/С3.т.
5. kCB Q, 6. (1 VQM,.
7- -гЧгттт 1/— • 8- >2
1—(fa/fo)2 V LCB
9. 1/2ДЩД 10.
2.27г. Качественный показатель:
1. Коэффициент индуктивной связи с антенной, обеспечивающий
допустимую расстройку, Ксв = ... •
2. Емкость схемы, необходимая для перекрытия диапазона ра-
бочих частот С1сх = ... .
3. Коэффициент перекрытия диапазона с запасом №д=....
4. Эквивалентное затухание контура йэ=....
5. Коэффициент передачи входной цепи с внешнеемкостной
связью с антенной /Св-ц0 = ... •
6. Допустимая емкость связи с антенной Ссв=....
7. Коэффициент передачи входной цепи с комбинированной
связью с антенной Дв.ц0=... •
8. Напряжение радиосигнала на входе первого каскада прием-
ника, работающего от магнитной антенны, £/2=....
Формулы: 1. (СМакс—Л2Д
^мин)/(^2д— 1).
<2 ~\[^ макс/Го мин) (1 Z2a.MHn//2o макс)
V Q’d (/2а.макс/^2° мин — ^а.мин/^0 макс)
3' f Омаке// 0 мин* ^к ^внос1
5. Iй <?,. 6. < Са.ср l'C,/QsACa.
7-^«»»( 1+^г)-
Задачи
2.28. Рассчитать коэффициент передачи входной цепи при ин-
дуктивной связи с антенной, если коэффициент удлинения 0,8 (ва-
рианты— 0,5; 0,6), эквивалентная добротность 25 (варианты — 20;
30); коэффициент 'взаимоиндукции 315,5 (варианты — 264; 100)
мкГн, индуктивность катушки связи 2 (варианты— 1; 3) мГн.
2.29. Обеспечит ли перекрытие диапазона 500... 1000 кГц кон-
денсатор переменной емкости 10... 200 пФ, если емкость схемы
25 (варианты — 75, 50) пФ?
2.30. Для условия п. 2.29. определить емкость дополнительного
конденсатора, чтобы был обеспечен заданный коэффициент пере-
крытия.
2.31. Определить коэффициент перекрытия диапазона, который
‘Обеспечит 'конденсатор переменной емкости 10 . . . 300 пФ при ем-
кости схемы 50 пФ.
2.32. Определить коэффициент передачи входной цепи с магнит-
ной антенной, если добротность контура 50, а коэффициент вклю-
чения первого каскада 0,1.
2.33. Определить наибольшую допустимую емкость схемы, при
’которой обеспечивается коэффициент перекрытия диапазона 1,5
при изменении емкости конденсатора настройки от 15 до 450 пФ.
2.34. Определить емкость конденсатора связи с антенной при
эквивалентной емкости контура 550 (варианты — 400; 300) пФ и
добротности 55 (варианты — 40; 30) для обеспечения коэффициен-
та передачи 2,5 (варианты — 4; 3).
2.35. Определить наименьшую допустимую эквивалентную доб-
ротность входной цепи, работающей в диапазоне 200 ... 400 кГц,
для обеспечения ослабления помехи- на 10 дБ при расстройке на
10 кГц.
2.36. Определить избирательность по соседнему каналу, кото-
рую обеспечит входная цепь на частоте 500 кГц при добротности
50. Результат выразить в децибелах.
2.37. Определить наибольшую допустимую эквивалентную доб-
ротность входной цепи, при которой в диапазоне 150 ... 300 кГц в
полосе 7,5 кГц ослабление крайних составляющих спектра радио-
сигнала не превышает 6 дБ.
2.38. Входная цепь настроена на 5 (варианты — 0,5; 12) МГц.
Добротность ее контура 100 (варианты — 50; 150). Определить ши-
рину полосы частот радиосигнала, в которой ослабление боковых
составляющих спектра не превысит 3 дБ.
2.39. Диапазон рабочих частот входной цепи 0,1 ...0,3 (вариан-
ты— 0,6... 1,1; 6... 10) МГц. Определить избирательность по
зеркальному каналу при добротности 30 (варианты — 60; 120) и
промежуточной частоте 465 (варианты — 215; 128) кГц. Результа-
ты выразить в децибелах.
2.40. Для условий п. 2.39 определить ослабление помехи прямо-
го прохождения, выразив результаты в децибелах.
2.41. Определить расстройку входного контура при увеличении
его емкости на 2 пФ при начальной настройке на 1 (варианты —
1,8; 3) МГц. Индуктивность контура 253 (варианты—100; 80)
’МкГн.
2.42. На какую частоту настроен входной контур, если он рас-
страивается на 2 кГц при изменении его емкости на 2 (варианты —
'3; 1) пФ относительно 100 ^(варианты — 60; 200) 1пФ.
2.43. Резонансная частота входного контура 1 (варианты —
1,6' 2) МГц изменилась на 2 (варианты— 1,6; 3) кГц. Определить^
какому изменению индуктивности это соответствует при емкости
100 пФ.
2.44. Входная цепь перестраивается в диапазоне 500... 1500 кГц
с помощью конденсатора, емкость которого меняется в диапазоне-
20... 500 (варианты— 15... 450; 18... 480) пФ. Определить ин-
дуктивность катушки контура.
2.45. На какую частоту настроен входной контур, если при из-
менении индуктивности на 20,4 (варианты — 10; 30) мкГн рас-
стройка его составляет 3 кГц. Емкость контура 100 (варианты —
50; 200) пФ.
2.46. Дано: коэффициент перекрытия по частоте 2, емкость кон-
денсатора настройки меняется от 20 до 500 (варианты — 10 ...
...400; 15... 450) пФ. Определить емкость дополнительного кон-
денсатора, который следует включить последовательно с конден-
сатором настройки для обеспечения заданного коэффициента пере-
крытия.
2.47. Входная цепь приемника представляет собой отрезок коак-
сиальной линии длиной 7,5 (варианты — 6; 6,5) см с волновым со-
противлением 100 Ом. Определить входную емкость первого каска-
да при настройке на волну 60 (варианты — 50; 55) см.
2.48. Одноконтурная входная цепь с первым каскадом связана
автотрансформаторно с коэффициентом включения 0,4 (вариан-
ты— 0,3; 0,6). Изменение входной емкости каскада на 3 (вариан-
ты— 2; 4) пФ вызывает расстройку входного контура на 5 кГц.
Определить резонансную частоту 'при емкости контура 240 пФ.
2.49. Определить полосу пропускания входной цепи на уровне
0,9 дБ, если контур настроен на частоту 80 МГц и обеспечивает
коэффициент избирательности по зеркальному каналу 20. Проме-
жуточная частота приемника 10 МГц (варианты — сгп=1,9 дБ;
а3.к = 20 дБ; оп=4,4 дБ; азк==23,5 дБ).
2.50. Определить резонансную частоту входного контура, на ко-
торой неравномерность коэффициента передачи в полосе пропуска-
ния 0,9 дБ, если на частоте настройки 1 МГц неравномерность
4,4 дБ. Эквивалентное затухание контура на разных частотах счи-
тать одинаковым [варианты-. 1) ап1=1,9 дБ; ап2 = 6 дБ; 2) foi =
= 2 МГц; Оп1 = 7,95 дБ].
2.51. Рассчитать коэффициент избирательности по зеркальному
каналу входной цепи, настроенной на частоту 100 (вариант—
200) МГц и имеющей полосу пропускания 2 (вариант— 1) МГц на
уровне 4,4 (вариант — 2) дБ. Частота гетеродина приемника lift
(вариант — 210) МГц.
2.52* . Определить коэффициент перекрытия диапазона входной
цепи, если коэффициент избирательности по соседнему каналу на
границах диапазона 2,28 (варианты— 1,58; 2,9) дБ и 8,3 (вариан-
ты— 8,9; 9,5) дБ, а эквивалентное затухание при перестройке не
меняется. • • • : .
2.53. Как надо изменить эквивалентное затухание контура вход-
ной цепи, чтобы неравномерность частотной характеристики в по-
лосе пропускания изменилась от 7,95 {варианты—6; 4,4) до 2,5
{варианты — 0,9; 1^9) дБ?
2.54* . Чему будет равен коэффициент избирательности по зер-
кальному каналу одноконтурной входной цепи, настроенной на 5
{вариант—10) МГц, если промежуточную частоту 0,5 {вариан-
ты— 0,25; 10) МГц увеличить в 2 раза {вариант — 3 раза)? До из-
менения частоты коэффициент избирательности был 24 {вариант—
20) дБ. Настройка гетеродина верхняя.
2.55* . Определить полосу пропускания входной цепи на уровне
Б {варианты — 4,4; 3) дБ, если коэффициент избирательности по
соседнему каналу при расстройке 2 МГц 9,5 {варианты — 6; 7,95)
дБ.
2.56. Определить коэффициент ослабления в полосе пропускания
входной цепи, если она в 3 {варианты — 4; 2) раза шире полосы
на уровне 1,9 {варианты — 0,9; 3) дБ.
2.57. Во сколько раз надо уменьшить эквивалентное затухание
входной цепи, чтобы избирательность по соседнему каналу от 1,58
{варианты — 2,28; 2,92) дБ увеличилась в 3 {варианты — 2; 4) ра-
за?
2.58* . Найти коэффициент избирательности входной цепи по
соседнему каналу, если коэффициент избирательности по зеркаль-
ному каналу 32 {варианты — 29,5; 26) дБ. Частота сигнала 4 МГц,
частота соседнего канала 4,01 МГц, промежуточная частота при
верхней настройке гетеродина 0,5 {варианты —0 ,4; 0,6) МГц.
2.59. Коэффициент избирательности входной цепи по соседнему
каналу при расстройке 1 МГц равен 3,52 {варианты 2,92; 2,28) дБ.
Определить расстройку мешающей станции, для которой избира-
тельность 9,54 {варианты—10,88; 13,98) дБ.
2.60. Рассчитать коэффициент избирательности входной цепи по
зеркальному каналу на максимальной частоте диапазона 20 МГц,
если на минимальной частоте 10 {вариант — 9) МГц он равен 10
{вариант — 24) дБ. Эквивалентное затухание на 20 МГц в 1,5 {ва-
риант— 1,4) раза больше, чем на минимальной. Промежуточная
частота 1 {вариант — 0,7) МГц.
2.61. Какова будет неравномерность частотной характеристики
в полосе пропускания входной цепи, если эквивалентное затуха-
ние уменьшить в 1,5 {варианты — 2; 3) раза? До уменьшения за-
тухания неравномерность была 1,94 {варианты — 0; 9, 3) дБ.
2.62. Найти коэффициент избирательности при расстройке 30
{вариант—20) кГц, если при расстройке 10 {вариант — 6) кГц
она равна 2,92 {варианты— 1,58; 6) дБ.
2.63* . Определить расстройку мешающей станции, при которой
входная цепь с полосой пропускания 1 МГц {вариант — 8 кГц) на
уровне 4,4 {вариант— 1,9) дБ обеспечивает избирательность 9 (ва-
рианты — 9,5; 12) дБ.
2.64. Рассчитать неравномерность частотной характеристики в
полосе пропускания 'входной цепи на минимальной частоте диапа-
зона 0,5 (вариант ОД) МГц, если на максимальной частоте (ва-
риант— 1,2) МГц она ранил 0,9 (вариант—1,94; 3) дБ. Эквива-
лентное затухание посiояппо.
2.65. Определить жпивалентное затухание контура входной це-
пи, при котором коэффициент избирательности по зеркальному ка-
налу 20 дБ, если при эквивалентном затухании 0,2 (варианты —
0,3; 0,1) он равен 1,58 (варианты-—2,28; 9,54) дБ.
2.66* . Оп|н'делить избирательность входной цепи по зеркально-
му каналу, если избирательность по соседнему каналу при рас-
стройке 15 кГц равна 1,58 (варианты — 2,28; 6) дБ. Частота сигна-
нала 3 МГц, частота гетеродина 3,5 (варианты — 3,3; 3,5) МГц.
2.67. Как изменится избирательность входной цепи по соседнему
каналу при изменении частоты настройки от 0,5 до 1,5 (вариан-
ты 1; 1,2) МГц, если на минимальной частоте эта избиратель-
ность 9,54 (варианты — 6; 12) дБ. Эквивалентное затухание посто-
янно.
2.68* . Определить эквивалентное затухание входной цепи, при
котором неравномерность в полосе пропускания 0,9 (варианты—
1,91; 3) дБ, если при эквивалентном затухании 0,02 неравномер-
ность равна 4,4 (варианты — 6; 7,96) дБ.
2.69. Избирательность по соседнему каналу 12 (варианты —
9,54; 6) дБ. Какой она станет, если эквивалентное затухание уве-
личить в 4 раза?
2.70. То же, что и в п. 2.69, но при увеличении затухания в 2 и
3 раза.
2.71* . Рассчитать коэффициент передачи напряжения входной
цепи при согласовании антенны с фидером по мощности и входом
первого каскада для следующих условий:
частота настройки средняя второго телевизионного 'канала;
сопротивление излучения антенны 150 (варианты— 100; 70) Ом;
индуктивность контура 0,8 (варианты — 0,45; 0,4) мкГн;
конструктивное затухание контура 0,01 (варианты — 0,011;
0,008);
полоса пропускания на уровне 3 дБ 8 МГц;
тип лампы первого каскада 6Н14П.
2.72* . Рассчитать изменение амплитуды сигнала на входе пер-
вого каскада и параметры контура входной цепи при емкостной
связи с антенной в диапазоне частот 6 . . . 7,5 МГц, если ЭД С в
антенне 50 мкВ, емкость контура меняется от 40 до 25 пФ, сред-
няя емкость антенны 200 пФ, неравномерность в полосе пропуска-
ния 8 кГц 1 дБ, входное сопротивление первого каскада 1 кОм.
2.73* . Рассчитать амплитуду сигнала на входе первого каскада
на средней частоте диапазона МВ ЧМ вещания для следующих
условий:
ЭДС сигнала в антенне 5 (варианты—10; 15) мкВ; со-
противление излучения антенны 300 (варианты — 75; 150) Ом; ин-
дуктивность контура 0,4 (вариант — 0,3) м'кГн; конструктивное за-
тухание контура 0,01 (варианты — 0,08; 0,009); полоса пропуска-
ния по уровню 0,7 10 (варианты — 8; 12) МГц.
2.74* . Дано: диапазон рабочих частот 150 ...408 кГц, конструк-
тивное затухание контура 0,01; индуктивность катушки контура
2,2 мГн; число витков катушки контура 214; ширина полосы про-
пускания 8 кГц; антенна магнитная с использованием ферритового
сердечника длиной 16 см, диаметром 0,8 см с эффективной магнит-
ной проницаемостью 130 Гн/м; тип транзистора первого каскада —
П403 (/к=1 мА).
Определить: индуктивность катушки связи с первым каскадом,
коэффициент передачи на трех частотах диапазона.
2.75* . Задачу п. 2.74 решить для внутриемкостной связи со вхо-
дом первого каскада, определив емкость конденсатора связи и ко-
эффициент передачи на тех же частотах диапазона.
2.76* . Задачу п. 2.74 решить для трансформаторно-емкостной
связи со входом первого каскада, определив индуктивность катуш-
ки связи и емкость конденсатора связи, а также коэффициент пере-
дачи.
2.77* . Рассчитать входную цепь с индуктивной связью с антен-
ной по следующим исходным данным: добротность контура в диа-
пазоне рабочих частот изменяется от 120 до 90; добротность ка-
тушки связи — от 60 до 50; в первом каскаде включен транзистор
П401 (варианты — П402; П403; ГТ309; П423, П422); диапазон ра-
бочих частот ДВ (варианты — СВ; 25-, 31-, 41-, 49-метровый); ши-
рина полосы пропускания 6 (варианты—8; 40; 30; 20; 10) кГц; не-
равномерность коэффициента передачи в полосе пропускания 6
(варианты — 5; 3; 2; 1; 0,5) дБ; ослабление помехи зеркального
канала 22 (варианты — 20; 10; 18; 20) дБ. Качественные показате-
ли определить на краях диапазона, сравнить и дать заключение.
2.78* . Задачу п. 2.77 решить для случая применения магнитной
антенны.
2.79* . Рассчитать одноконтурную симметричную входную цепь
при трансформаторной связи с настроенной антенной ([1], см.
рис. 2.17,в). Исходные данные: фидер симметричный с волновым
сопротивлением 200 Ом, затуханием 0,1 дБ/м, длиной 10 м; рабо-
чая частота 10 МГц; эквивалентное затухание 0,02; входные пара-
метры первого каскада: входное сопротивление 600 Ом, входная
емкость 100 пФ.
2.80* . Рассчитать одноконтурную входную цепь с последова-
тельной индуктивностью ([1], см. рис. 2.17,п). Исходные данные:
фидер коаксиальный с волновым сопротивлением 75 Ом, погонным
затуханием 0,1 дБ/м, длиной 10 м; частота настройки контура
100 МГц; эквивалентная добротность 20; входные параметры пер-
вого каскада: входное сопротивление 200 Ом;, входная емкость
25 пФ.
2.81* . Составить и рассчитать входную цепь телевизионного при-
емника для второго канала (несущая изображения 59,25 МГц, не-
сущая звукового сопровождения 65,75 МГц), соединенную с антен-
ной симметричным фидером с волновым сопротивлением 300 Ом.
Конструктивная добротность контура 100, индуктивность катушки
2—66 33
контура 0,45 мкГн, входное сопротивление первого каскада 18 кОм,
входная емкость 5 пФ.
2.82* . Рассчитать несимметричную входную цепь приемника им-
пульсных сигналов ([1], см. рис. 2.17,а). Исходные данные: часто-
та настройки 75 МГц; ширина полосы пропускания 4 МГц; доброт-
ность контура 150; эквивалентная емкость 12 пФ; волновое сопро-
тивление коаксиального фидера 90 Ом; входное сопротивление пер-
вого каскада 9,6 кОм.
2.83* . Рассчитать одноконтурную входную цепь на несимметрич-
ной полосковой линии с волновым сопротивлением 100 Ом (рис.
3), настроенную на 400 МГц. Ис-
ходные данные: проводимость фи-
дера £ф=13,3 мСм; собственное за-
тухание 6 = 0,0017; резонансная
проводимость ненагруженного кон-
тура £к = 25 мкСм; резонанс полу-
чен при эквивалентной емкости
Со=5 пФ; полоса пропускания
Т7о,7 = 20 МГц; входная проводи-
мость первого каскада g’Bx = 5,56
мСм; входная емкость 7 пФ.
2.84* . Рассчитать микрополосковый полосно-пропускающий фер-
ритовый фильтр (ППФ) на ЖИГ-резонаторах ([1], см. рис. 2.24).
Исходные данные: частота резонанса /о = 9375 МГц; полоса пропус-
кания на уровне £п=1 дБ 20 МГц; полоса задерживания на
уровне L3£=20 дБ 100 МГц; волновое сопротивление полосковых
линий и сопротивления нагрузок 50 Ом.
Глава 3
Усилители радиочастоты
Упражнения
3.1 . Задание к упражнениям пп. 3.1а—е см. в п. 1.1.
3.1 а. Фразы:
1. Каскад, усиливающий принимаемый радиосигнал на его не-
сущей частоте, называется...
2. Функция УРЧ — ... желательного сигнала и ... нежелатель-
ных.
3. В приемнике прямого усиления УРЧ включен между ... и ... .
4. Входная цепь и УРЧ образуют ... .
5. В супергетеродине УРЧ включается между ... и ... .
6. УРЧ — это функциональный узел приемника, включенный
между ... и детектором или между входной цепью и ... .
7. Усиление желательного радиосигнала с помощью УРЧ не-
обходимо для обеспечения реальной ... приемника.
8. Назначение п. 7 УРЧ выполнит, если его собственные ... бу-
дут а ... большим.
9. В супергетеродине УРЧ так же, как и входная цепь, должен
ослаблять помехи на ... и на частоте ... .
10. Для удовлетворения п. 9 УРЧ должен быть ... .
Замещения: 1. Входная цепь. 2. Чувствительность. 3. Преобра-
зователь частоты. 4. Шумы. 5. Преобразователь. 6. Усилитель.
7. Усиление. 8. Больше. 9. Малы. 10. Преселектор. 11. Радиочас-
тота. 12. Ослабление. 13. Детектор. 14. Промежуточная частота.
15. Резонансный. 16. Зеркальный канал.
3.16. Фразы:
1. УРЧ должен обеспечить ... и ... радиосигнала.
2. Основными функциональными элементами УРЧ являются ...
и ... (... ... или ...).
3. Радиосигнал в УРЧ усиливается ... за счет энергии ... .
4. Избирательность радиосигнала в УРЧ осуществляется с по-
мощью различных типов ... систем.
5. Необходимое усиление радиосигнала в УРЧ достигается ис-
пользованием ... или нескольких ... .
6. Нагрузкой УРЧ является ...., а ... служит нагрузкой усили-
тельного прибора.
7. С помощью ... радиосигнал ... от УП к следующему каскаду.
8. ... определяет полосу пропускания каскада УРЧ, а следова-
тельно, и выделение ... .
9. ... согласует УП с входной проводимостью нагрузки каскада
УРЧ.
10. Энергия радиосигнала передается от ... в ... каскада УРЧ
через ... .
11. Полоса пропускания каскада УРЧ, а следовательно, и его ...
обеспечиваются благодаря ... свойствам межкаскадной цепи.
12. Избирательность УРЧ осуществляется благодаря резонанс-
ным свойствам ... .
13. ... предназначен для управляемой входным сигналом пере-
дачи энергии от источника питания в нагрузку каскада.
Зам ещения: 1. Усилительный прибор. 2. Радиосигнал. 3. Резо-
нансная. 4. Каскад. 5. Межкаскадная цепь. 6. Усиление. 7. Сле-
дующий. 8. Одни. 9. Полосовый фильтр. 10. Источник питания. 11.
Выделение 12. Нагрузка. 13. Избирательность. 14. Передается.
3.1 в. Фразы:
1. Согласование выходной проводимости УП и входной прово-
димости нагрузки каскада УРЧ необходимо для передачи ... мощ-
ности радиосигнала в нагрузку.
2. УРЧ — функциональный узел приемника, который включает-
ся вслед за ... .
3. Усилительный прибор в усилителе предназначен для управ-
ляемой входным сигналом передачи энергии от ... в нагрузку.
4. Межкаска^ная цепь резонансного каскада УРЧ состоит из
двух ... и ... .
•. ' 5. Усилительный прибор осуществляет управляемую ... переда-
чу энергии от ... в ... .
6. В качестве ... в УРЧ используют последовательные, парал-
лельные и связанные ... .
7. Так как частотный фильтр строится на основе ., УРЧ на-
зывается ... .
8. Если каскад УРЧ имеет нерезонансную межкаокадную цепь,
то он называется ... .
9. Элементы связи межкаскадной цепи предназначены для ...
шунтирующего действия выходной проводимости УП и входной
проводимости нагрузки на .....
10. ... предназначен для управляемой ... передачи ... от ... в ... .
11. УРЧ называют усилителем потому, что мощность сигнала
на его выходе ... мощности сигнала на входе.
Замещения: 1. Источник питания. 2. Элемент связи. 3. Входной
сигнал. 4. Резонансный. 5. Наибольший. 6. Нагрузка. 7. Контур.
8. Апериодический. 9. Ослабление. 10. Усиление. 11. Входная цепь.
12. Частотный фильтр. 13. Усилительный прибор. 14. Больше. 15.
* Меньше. 16. Энергия.
3.1 г. Фразы:
1. Межкаскадная цепь настраивается на частоту ... .
. 2. Благодаря настройке межкаскадной цепи на ... входного сиг-
нала осуществляется его ... .
3. Усилители, работающие с одним и тем же усилительным при-
бором различаются .... полосового фильтра с УП и нагрузкой.
4. Полная связь с полосовым фильтром возможна при условии
'... влияния на нее выходной и входной проводимостей УП и на-
грузки.
5. Межкаскадная цепь ... на частоту ... .
6. Связь с полосовым фильтром может быть ... и ... .
7. Полная связь ... .
8. Неполная связь ... .
9. Неполная связь с полосовым фильтром может быть ..., ...
или ... .
10. Межкаскадная цепь настраивается в ... с ... входного сиг-
нала.
Зам ещения: 1. Частота. 2. Характер. 3. Полная. 4. Неполная.
5. Слабая. 6. Сильная. 7. Трансформаторная. 8. Настроить. 9. Вы-
деление. 10 Автотрансформаторная. И. Емкостная. 12. Слабая.
13. Сильное. 14. Усиление. 15. Входной сигнал. 16. Связь 17. Ре-
зонанс.
3.1 д. Фразы:
1. Каскад усилителя называется резонансным, если в качестве
нагрузки УП используются......
2. Если в качестве УП используется ... , то каскад называется
транзисторным.
3. Если настройку полосового фильтра можнб изменять в не-
котором диапазоне частот, то усилитель называется ... .
4. Величина связи полосового фильтра с УП или нагрузкой
каскада характеризуется ........
5. t/выхуп/^конт — это.контура в ... цепь УП.
6. t/Bx.Harp/t/K0HT — это . контура в ... цепь нагрузки.
7. Если элементом связи является автотрансформатор, то связь
называется ... .
8. Коэффициент включения — это отношение напряжения сиг-
нала на ... УП или на ... нагрузки к его напряжению на .
9. Неперестраиваемый усилитель имеет...
10. Коэффициент включения — это ... напряжения сигнала на
выходе УП или входе нагрузки каскада к напряжению сигнала на
контуре.
11. Каскад усилителя называется ..., если нагрузкой его УП
служит резонансный контур.
Зам ещения: 1. Лампа. 2. Диапазонный. 3. Фиксированная.
4. Коэффициент. 5. Отношение. 6. Вход. 7. Выходная. 8. Автотранс-
форматорная. 9. Резонансный. 10. Трансформаторная. 11. Вход-
ная. 12. Выход. 13. Контур. 14. Транзистор. 15. Включения. 16. На-
стройка.
3.1 е. Фразы:
1. Коэффициент включения транзистора в полосовой фильтр
2. Каскадом называют часть тракта сигнала, заключенную ме-
жду ... соседних УП.
3. По типу усилительного прибора УРЧ делятся на ... и ... .
4. По числу резонансных контуров в составе полосового филь-
тра УРЧ делятся на ... и ... .
5. Указать коэффициенты включения т для автотрансформа-
торной, трансформаторной и емкостной связей.
6. При полном включении вносимое в контур затухание ... ,
чем при неполном.
7. При неполном включении усиление каскада ..., чем при пол-
ном.
8. Для обеспечения лучшей реальной чувствительности прием-
ника надо ... усиление УРЧ, а собственные шумы ... .
9. Коэффициент включения входа следующего каскада в кон-
тур каскада УРЧ ....
10. Чем ... шумы УРЧ, тем ... реальная чувствительность при-
емника.
11. Часть УРЧ, которая заключена между входами соседних
УП, называется ... .
Зам ещения: 1. <7Вх.нагр/^конт- 2. Ламповые. 3. Каскад. 4. Двух-
контурные. 5. LzILk. 6. Больше. 7. Уменьшать. 8. Меньше. 9. Выход.
10. t/Bbix уп/^конт. И. Транзисторные. 12. Одноконтурные. .13.
feCB'K^cB/TK. 14. Ci/(C1-pC2). 15. Увеличивать. 16. Лучше. 17. Вход.
3.2 . Задание на упражнения пп. 3.2а—в см. в п. 1.1.
3.2 а. Фразы:
1. Отношение напряжения сигнала на выходе УРЧ к напряже-
нию сигнала этой же частоты на его входе называется ....
2. Резонансный УРЧ должен быть ... на частоту входного сигна-
ла.
3. Коэффициент усиления настроенного УРЧ называется....
4. Коэффициентом усиления УРЧ называют ..выходного сиг-
нала к входному.
5. УРЧ настраивается частотным фильтром на ....
6. Резонансный коэффициент усиления УРЧ — это ... значение
коэффициента.
7. Напряжение сигнала на выходе УРЧ ... входного напряже-
ния.
8. Учитывая п. 7, можно утверждать, что коэффициент усиле-
ния УРЧ ... единицы.
9. Коэффициент усиления многокаскадного УРЧ равен ... коэф-
фициентов усиления его каскадов.
Замещения: 1. Резонансный. 2. Отношение. 3. Выходное. 4. Наи-
большее. 5. Больше. 6. Коэффициент. 7. Сигнал. 8. Меньше. 9.
Произведение. 10. Усиление. 11. Напряжение. 12. Наименьшее. 13.
Настроен. 14. Частота. 15. Выходное.
3.26. Фразы:
1. Реальная чувствительность приемника зависит от двух
свойств УРЧ: ... и......
2. Избирательность УРЧ оценивается с помощью .....
3. Избирательность УРЧ определяется его ... фильтром.
4. Коэффициент избирательности показывает, во сколько раз
......больше коэффициента усиления при ... .
5. Коэффициент избирательности многокаскадного УРЧ равен
... его каскадов.
6. Работа УРЧ называется устойчивой, если его качественные
показатели находятся в ... .
7. Усилительные свойства УРЧ количественно оцениваются ...
8. Коэффициент избирательности УРЧ — это отношение ....
... к ... при расстройке.
9. Резонансный УРЧ обеспечивает ... избирательность.
10. Коэффициент избирательности показывает, во сколько раз
резонансный коэффициент усиления ... коэффициента усиления при
расстройке.
11. Уровень собственных шумов УРЧ оценивается .....
12. Если качественные показатели УРЧ соответствуют норме,
то он работает ... .
Зам ещения: 1. Коэффициент. 2. Резонансный. 3. Расстройка.
4. Частотная. 5. Больше. 6. Произведение. 7. Норма. 8. Шум. 9. По-
лосовой. 10. Отношение. 11. Устойчиво. 12. Усиления. 13. Уровень.
14. Селекция. 15. Собственные. 16. Меньше. 17. Избирательность.
3.2 в. Фразы:
1. Виды искажений Сигнала, возникающие в УРЧ: ............
2. Амплитудно-частотные искажения определяются по ... , фа-
зочастотные — по ... , нелинейные — по ..., переходные — по ... ха-
рактеристикам.
3. Нелинейные искажения выходного сигнала в УРЧ возника-
ют при действии на его входе сигналов с ... амплитудой.
4. Динамический диапазон УРЧ определяется по его ... харак-
теристике.
5 определяется интервалом от нижней до верхней частоты
настройки УРЧ.
6. Постоянство качественных показателей в заданных усло-
виях эксплуатации свидетельствует об ... УРЧ.
7. Протяженность прямолинейного участка амплитудной ха-
рактеристики определяет...УРЧ.
8. Устойчивость УРЧ — это свойство, характеризующее ... каче-
ственных показателей от дестабилизирующих факторов.
Замещения: 1. Амплитудно-частотная. 2. Фазо-частотная. 3. Ам-
плитудная. 4. Переходная. 5. Малая. 6. Динамический. 7. Ампли-
тудно-частотные. 8. Устойчивость. 9. Частотный. 10. Переходные.
11. Слабый. 12. Большая. 13. Независимость. 14. Фазочастотные.
15. Сильный. 16. Диапазон. 17. Нелинейные.
3.3. Перечислить свойства УРЧ и соответствующие каждому из
них качественные показатели.
3.4. Объяснить, какой сигнал на входе УРЧ следует считать ма-
лым (большим). Ответ пояснить соответствующим графиком.
3.5. Доказать, что коэффициент передачи мощности каскада
связан с коэффициентом передачи напряжения следующим соотно-
шением: AP = A2gK/g’ii.
- 3.6. Доказать, что коэффициент передачи напряжения каскада
связан с коэффициентом передачи полосового фильтра следующим
соотношением:
3.7. Доказать, что для одноконтурного каскада УРЧ резонанс-
ный коэффициент передачи напряжения jKQ=mim2SpQ3.
3.8. Изобразить обобщенную эквивалентную схему одноконтур-
ного каскада УРЧ и написать для нее выражения для вычисления
эквивалентных емкости контура, проводимости и затухания.
3.9. Записать формулу п. 3.7 для следующих способов связи:
трансформаторная с УП и следующим каскадом;
трансформаторная с УП, а со следующим каскадом — авто-
трансформаторная;
трансформаторная с УП, а со следующим каскадом — емкост-
ная;
автотрансформаторная с УП и следующим каскадом;
автотрансформаторная с УП, а со следующим каскадом —
трансформаторная;
автотрансформаторная с УП, а со следующим каскадом ем-
костная;
емкостная с УП и следующим каскадом;
емкостная с УП, а со следующим каскадом — трансформатор-
ная;
емкостная с УП, а со следующим каскадом — автотрансфор-
маторная.
3.10. Доказать, что резонансный коэффициент усиления Ко =
=kV i+x2.
3.11* . Доказать, что резонансный коэффициент усиления напря-
жения каскада связан с параметрами схемы следующим соотно-
шением: KQ = mxm2SI {gK + m2ig22 + tn22gBX).
3.12. Найти выражение для резонансного коэффициента усиле-
ния мощности через параметры схемы каскада.
3.13* . Доказать, что наибольший коэффициент усиления напря-
жения каскада при согласовании со входом следующего каскада
/Сомакс — tT1-\S/2 ]/§вх {gx "Г Hl21^22) •
3.14* . Доказать, что при согласовании с усилительным прибором
наибольший коэффициент усиления напряжения каскада Ко.макс —
== m2S/2 V g22 (gK + m22gBX) •
3.15. Написать выражение для наибольшего коэффициента уси-
ления каскада при согласовании с УП и следующим каскадом.
3.16. Указать, каким условиям соответствуют резонансные ко-
эффициенты усиления каскада УРЧ:
1./C0=m1m25pQ3. 2. Ко = тгт2S/(gKЧ-m/g22 + m\g3x).
Ко макс = ^1 gBX (§к “Ь 1 §22)-
4- Ко макс = 0,5 m2/S V§22 (£к + ^2 §вх) •
5- Ко макс= 0>5S/ ]/gBx§22' О' Kq n=0,5 5(ti3 dK)/^3 1§,22§вя"
7. ^ОмаксП = 0,55/]/§22 ёвх*
3.17. Представить уравнение модуля коэффициента усиления
одноконтурного каскада УРЧ в нормированной относительно /Со
форме.
" 3.18. За счет чего формируется эквивалентная добротность кон-
тура каскада УРЧ?
3.19. Указать способы получения наибольшего усиления каска-
да УРЧ. Сравнить их и отметить сходство и различие.
3.20. Что такое эквивалентное затухание контура каскада УРЧ
и как оно связано с конструктивным? Сравнить значения эквива-
лентного затухания в каскадах с различными способами включе-
ния усилительного прибора.
3.21. На графиках нормированной {вариант — ненормирован-
ной) АЧХ каскада УРЧ для трех значений эквивалентной доброт-
ности Q9i<Q92<Q93 {вариант—затухания d9i>d92>d93) показать:
полосы пропускания П0г7; абсолютные расстройки, при которых
о = 6 дБ; ослабление на краях полос пропускания /7о1 = Па2 = Па 3.
3.22. Сравнить результаты, полученные в п. 3.21, и отметить
зависимость полосы пропускания, ослабления на ее краях и час-
тотной избирательности от качества эквивалентного контура. От-
метить зависимости ослабления в полосе и избирательности от
добротности (затухания).
3.23. Доказать, что при определенных (каких?) условиях нор-
мированная резонансная характеристика одного каскада в—
= /1 + (О,2д;/;о)2.
3.24* . Доказать, что при определенных (каких?) условиях нор-
мированная резонансная характеристика каскада o = Q3\f/f0—fo/f\-
3.25. Доказать, что полоса пропускания при эквивалентной доб-
ротности контура УРЧ Q3 и ослабления на краях не более сгп на
частоте настройки f0 связана с заданными параметрами следую-
щим соотношением: П = fod3 ]Лт2п—1, а при оп = —3 дБ n0t7=f0/Q3.
3.26* . Для контура с эквивалентным затуханием d3, настроен-
ного на fo, получить выражение, связывающее коэффициент изби-
рательности при заданной расстройке и неравномерность в полосе
пропускания Па.
3.27* . При каких условиях в одноконтурном каскаде можно по-
лучить наибольшую избирательность по зеркальному каналу?
Нарисовать диаграмму, на которой показать расположение частот
настройки каскада и зеркального канала для двух значений рас-
стройки. Указать, каким образом может быть увеличена расстрой-
ка. При какой настройке гетеродина можно получить большее ос-
лабление помехи от зеркального канала?
3.28. С помощью рисунка показать существование в УРЧ стан-
дартного радиовещательного супергетеродина ослабления помехи
прямого прохождения (частота помехи равна промежуточной час-
тоте приемника) при настройках на частоты ДВ и СВ диапазо-
нов.
3.29. Объяснить существование и характер зависимости коэф-
фициента усиления каскада УРЧ от коэффициента включения т\
и т2, а также его избирательности и полосы пропускания.
3.30. Что такое полоса пропускания УРЧ и какова она должна
быть? Ответ пояснить рисунком.
3.31. Как влияет место подключения выходного электрода уси-
лительного прибора к контурной катушке индуктивности на каче-
ственные показатели каскада УРЧ? Объясните это влияние и при-
ведите соответствующие графики.
3.32. Указать, какие элементы полной эквивалентной схемы ка-
скада УРЧ определяют настройку его на заданную частоту. Со-
поставить ответ с аналогичным свойством входной цепи.
3.33. Указать, какие элементы полной эквивалентной схемы ка-
скада УРЧ влияют на соответствующие его качественные показа-
тели. Каково их влияние? Ответы пояснить соответствующими ри-
сунками.
3.34. Сформулировать требования к значению каждого качест-
венного показателя УРЧ. Каждое требование обосновать.
3.35. Указать, какой качественный показатель- приемника обе-
спечивается каждым качественным показателем УРЧ и каков он
должен быть, чтобы улучшить свойства приемника.
3.36. Указать условия, которые ограничивают применение в
УРЧ ламп, транзисторов и различных видов частотных фильтров.
3.37. Изобразить структурную схему каскада УРЧ и указать
назначение ее элементов. Дать характеристику каждому элемен-
ту. При каких условиях можно использовать полные включения
усилительного прибора и входа следующего каскада в полосовой
фильтр?
3.38. Пояснить, что означает «рабочий участок характеристики
усилительного прибора для данного радиосигнала линеен».
3.39. Показать уровни, на которых отсчитывается полоса про-
пускания УРЧ одной и той же ширины 1при настройке на частоты
ДВ, СВ и КВ диапазонов. Решение задачи представить резонанс-
ными характеристиками в относительном масштабе по ординате.
Добротность контуров считать одинаковой на всех частотах.
3.40. Какие искажения сигнала вносит УРЧ? При каких усло-
виях наиболее вероятно возникновение каждого вида искажений?
3.41. На одном и том же графике нарисовать резонансную ха-
рактеристику двухкаскадного УРЧ и каждого каскада отдельно.
3.42. Для каждой характеристики п. 3.41 нарисовать фазовую.
3.43. Как влияют мешающие сигналы на искажение основного
сигнала? Назвать виды искажений и указать условия, при кото-
рых они возникают.
3.44. Что такое перекрестная модуляция и как она проявляется
на выходе УРЧ? Почему мешающий сигнал на выходе пропадает,
если прекращает работу радиостанция, на рабочую, частоту кото-
рой настроен УРЧ?
3.45. Что такое забитие, как оно проявляется? Пояснить его ме-
ханизм. Что называется полосой забития? При каких условиях
возникает забитие?
3.46. На входе УРЧ действуют два сигнала с большой амплиту-
дой, частоты которых отличаются от частоты настройки УРЧ. Ка-
кое явление возникает при этих условиях и в результате какого
процесса? Написать все варианты формирования частоты помехи,
проникающей на выход УРЧ.
3.47. Сравнить все виды нелинейных явлений, наблюдающихся
в УРЧ при наличии мешающих сигналов с большой амплитудой.
Указать их сходства и различия, сопоставить с гармоническими
нелинейными искажениями. Какие методы ослабления указанных
явлений могут быть рекомендованы?
3.48. В результате чего УРЧ может стать автогенератором? Ка-
кая работа УРЧ считается неустойчивой? При каких условиях она
становится неустойчивой?
3.49. Что такое обратная связь и как она образуется в УРЧ?
Что называют паразитной обратной связью?
3.50. Укажите способы ослабления паразитных обратных свя-
зей в УРЧ? Какая обратная связь в УРЧ принципиально неустра-
нима?
3.51. Что такое коэффициент устойчивости? Сравнить его с ко-
эффициентом устойчивого усиления. Указать, в чем их различие и
как они связаны между собой. Какое значение могут принимать
тот и другой?
3.52. Как внутренняя обратная связь влияет на параметры ре-
зонансного контура, связанного с усилительным прибором?
3.53. Объяснить причину влияния активных составляющих вход-
ной и выходной проводимостей усилительного прибора на качест-
венные показатели резонансного каскада. Указать характер их
влияния на каждый (качественный показатель. Показать проявле-
ние этого влияния на резонансной характеристике.
3.54. На какие качественные показатели резонансного каскада
влияют реактивные составляющие входной и выходной проводи-
мостей усилительного прибора, как они влияют? Показать про-
явление этого влияния на резонансной характеристике.
3.55. Пояснить каждый член формулы /Со уст У 2 (1—-
—^у)57?э/(ооС'12/?вхМвх. Какие выводы можно сделать на основе
этой формулы?
3.56. Для каких условий справедливы уравнения /Со уст
2(1—^y)50/w0CK и /Соуст^С2(1—ky)S/(£>qC 12?
3.57. Перечислить способы повышения устойчивости резонанс-
ных УРЧ. Почему многокаскадные УРЧ менее устойчивы по срав-
нению с однокаскадными?
3.58. При каких значениях коэффициентов включения можно
получить наибольший (коэффициент усиления (каскада? Допустимо
ли, чтобы он был больше (коэффициента устойчивого усиления?
Что нужно сделать в схеме УРЧ, если наибольший коэффициент
усиления больше допустимого?
3.59. При каких условиях эквивалентная добротность затухания
контура может быть равна конструктивной? Можно ли обеспечить
это условие практически?
3.60. Дать классификацию усилительных каскадов по следую-
щим признакам: по типу УП, по месту общей точки схемы, по
св1язи УП с полосовым фильтром, по характеру этой связи, по ха-
рактеру настройки, по характеру амплитудно-частотной характе-
ристики, по ширине полосы пропускания, по характеру нагрузки
УП, по числу резонансных контуров в составе полосового фильт-
ра, по характеру связи со следующим каскадом.
3.61. Составить схему одноконтурного (вариант — двухконтур-
ного) диапазонного (вариант — с фиксированной настройкой) ка-
скада на биполярном (вариант — полевом) транзисторе р—п—р
(вариант — п—р—п), на интегральной микросхеме с полным
(варианты — трансформаторным, автотрансформаторным, емкост-
ным) включением контура в выходную цепь УП и неполным (ва-
рианты— емкостным, автотрансформаторным, трансформатор-
ным) включением следующего каскада.
3.62. Составить схемы УРЧ с применением в качестве УП мик-
росхемы 2УС351 (варианты — 2УС356, К2УС242, К2УС243,
К2УСП241, 2УС281, 2УС283).
3.63* . Составить таблицу параметров микросхем, указанных в
п. 3.62, сопоставить их, отметив отличительные особенности.
3.64. В схеме, составленной в п. 3.61, разноцветными замкнуты-
ми линиями показать цепи постоянных (вариант — переменных)
составляющих токов. Направление токов показать стрелками.
3.65. В схеме, составленной в п. 3.61, отметить постоянные
(вариант — переменные) напряжения на каждом участке. Указать
полярность (для переменных напряжений показать мгновенные
полярности относительно входного сигнала).
3.66. Для схемы п. 3.61 указать назначение каждого элемента.
3.67. В схеме п. 3.61 выделить элементы, относящиеся к соот-
ветствующему элементу структурной схемы каскада УРЧ.
3.68. В схеме п. 3.61 указать элементы, обеспечивающие соот-
ветствующий качественный показатель каскада.
3.69. Для всех вариантов схемы п. 3.61 нарисовать на одном и
том же графике резонансные характеристики в абсолютном и от-
носительном масштабах по оси ординат. Сравнить их и отметить
сходства и различия. Объяснить наблюдаемые изменения харак-
теристик при переходе от одной схемы к другой.
3.70. Нарисовать графики изменения качественных показателей
в диапазоне рабочих частот каскадов, схемы которых составлены
в соответствии с п. 3.61. Объяснить происходящие изменения (или
отсутствие их).
3.71. Нарисовать полные эквивалентные схемы для каскадов
п. 3.61. Указать принцип составления и происхождение каждого
их элемента.
3.72. В эквивалентных схемах п. 3.71 выделить элементы, от ко-
торых зависит каждый качественный показатель. Указать, как по-
влияет изменение каждого параметра элемента на значение качест-
венного показателя.
3.73. Составить схемы п. 3.61 при включении усилительного при-
бора с ОБ (варианты — ОЗ, ОС). Сравнить их по качественным
показателям со схемой, где УП включен с ОЭ (варианты — ОИ,
ОК) и указать ухудшение и улучшение. Объяснить отмеченные из-
менения качественных показателей при переходе от ОЭ (вариан-
ты— ОИ, ОК) к ОБ (варианты—ОЗ, ОС).
3.74. Для схем п. 3.73 проделать то же, что и в п. 3.64.
3.75. Для схем п. 3.73 проделать то же, что и в п. 3.65.
3.76. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.66.
3.77. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.67.
3.78. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.68.
3.79. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.69.
3.80. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.70.
3.81. Для схем п. 3.73 выполнить то же, что и в п. 3.71.
3.82. Для схем. пп. 3.61 и 3.73 объяснить, как создается напря-
жение смещения и как стабилизируется режим УП.
3.83. Исследовать аналитически и показать графически, как за-
висят коэффициенты усиления каскадов, схемы которых составле-
ны в пп. 3.61 и 3.73 от коэффициентов включения УП и следующе-
го каскада в полосовой фильтр. Что такое оптимальный коэффи-
циент включения?
3.84. Составить каскодную схему УРЧ и выполнить для 'нее
пп. 3.64—3.71; 3.82.
3.85. Что такое собственные шумы УРЧ? Пояснить их проис-
хождение в проводниках и усилительных приборах.
3.86. Написать формулу Найквиста и действующего значения
шумовых ЭДС и токов. Пояснить каждый член написанных урав-
нений.
3.87. Нарисовать эквивалентную шумовую схему УП и пояснить
каждый ее элемент. Какими шумовыми параметрами характери-
зуется УП? Написать уравнение усредненных значений шумово-
го напряжения и тока УП и пояснить каждый член этого урав-
нения.
3.88. Перечислить составляющие шума биполярного {вариант —
полевого) транзистора (вариант — лампы). Какими эквивалентны- .
ми параметрами характеризуется каждая составляющая?
3.89. Сравните шумовые параметры транзисторов {варианты —
полевых, и биполярных) и ламп.
3.90. Написать соотношения между шумовыми параметрами по-
левого транзистора (вариант—биполярного). Отметить сходство
и /различие как качественные, так и количественные. Сделать вы-
воды.
3.91. Что такое коэффициент шума каскада УРЧ и почему он
определяется с учетом шума источника входного сигнала?
3.92. Нарисовать эквивалентную шумовую схему каскада УРЧ
и шояснить происхождение каждого ее элемента.
3.93. Написать уравнение коэффициента шума УРЧ и пояснить
каждый ее член. При каких условиях может быть получен мини-
мальный коэффициент шума?
3.94. Задание для упражнений пп. 3.94а—г см. в п. 1.57.
3.94а . Качественный показатель:
1. Коэффициент включения полосового фильтра в выходную
цепь УП Ш] = ... .
2. Коэффициент включения следующего каскада (СК) в поло-
совой фильтр (ПФ) т2= ... .
3. Коэффициент включения при автотрансформаторной связи
щат= - •
4. Коэффициент включения при трансформаторной связи тТТ) =
5. Коэффициент включения при связи через емкостный дели-
тель тс = ... .
6. Коэффициент усиления каскада по . напряжению К= ...
или ... .
7. Коэффициент усиления каскада по мощности КР — ... .
Формулы: 1. С/С + Ссв. 2. f7c.K/f7BX. 3. £св К^в/Дьф-
Рс.к/Рвх* ^с.к/^п.ф- ^св/^п.ф* ^у.п/Цъф-
8. Шу т2 Y21 Кп.ф/Уэ-
3.946. Качественный показатель:
/. Коэффициент усиления л-каскадного УРЧ Кобщ = ... или в
децибелах Кобщ = ... .
2. Коэффициент избирательности Ои= ••• или в децибелах ои... .
3. Коэффициент избирательности л-каскадного УРЧ оип = ... или
в децибелах аип = ... .
4. Емкость эквивалентного контура одноконтурного каскада
С3 = ... .
5. Резонансная проводимость эквивалентного контура g3 == ... .
6. Уравнение амплитудно-частотной характеристики каскада
К = ... .
7. Резонансный коэффициент усиления каскада по напряжению
Ко = ... .
Формулы: 1. КХК2 . . . Кп. 2. Кп1Кы. 3. CK + CL +
4“ П1 C22 4” 4“ tn^(CBX 4~ ^Mz}- 4. tn21 g 22 4“ Sk 4“ ^^2 SbX‘
5 . 6. m1tn2S R3. 7. ои1сгИ2 . . . сгип.
& -К1дб4-Л2дб4- • • • 4-А’пдб- 9. ои1(дБ)4~ои2(дб)4- • • • 4~
+ <*И71(дБ)- 10. 201goH.
3.94в. Качественный показатель:
1. Коэффициент усиления каскада при согласовании УП с по-
лосовым фильтром Кот ! опт = ... .
2. Коэффициент усиления при согласовании со входом следую-
щего каскада Кот z опт = ....
3. Оптимальный коэффициент включения полосового фильтра
в выходную цепь УП т\ Опт = ... •
4. Оптимальный коэффициент включения следующего каскада
В ПОЛОСОВОЙ фильтр т,2 ОПТ = ... •
5. Наибольший коэффициент усиления при заданной полосе
пропускания Коп — ... .
6. Наибольший возможный коэффициент усиления при задан-
ной полосе Коп.макс — ••• •
7. Уравнение нормированной резонансной характеристики од-
ноконтурного каскада при малых расстройках 1/о=... .
8. Затухание эквивалентного контура каскада УРЧ d3 = ... .
9. Обобщенная расстройка при большой абсолютной расстрой-
ке £ = ... или ....
10. Обобщенная расстройка при малых абсолютных расстрой-
ках | = ... или ... .
11. Нормированная амплитудно-частотная характеристика кас-
када УРЧ 1/сг = ... .
Формулы: 1. V(m\gBX + gK)/g22. 2. 1/]/4 4- X2.
3. dK + p(m\g22 + m\gBX). 4. (— — — W.
\ Cl>o ® '
5. 2Q,\f/fa. 6. 0,5m1S/]/gBX(g„ + m21g22).
7- V(gK + m\g^/S^. 9. 2Af/d3f„.
\ G)q . (0 / _
10. S/2 Vg^ gBX. U.S (d9—dK)/2d3 Vgi2 gBX.
12, 0.5m2S/l/g22(gK + m%?M). 13. 1 / 1/1 +(?/5^
/ J/ \ ®<0b
3.94г . Качественный показатель:
1. Коэффициент избирательности при малых расстройках сги =
2. Коэффициент ослабления помех от дополнительных каналов
приема сги= ... или ... .
3. Коэффициент ослабления сигнала на краях полосы пропус-
кания СГп= ... или ... .
4. Полоса пропускания каскада, отсчитываемая на уровне сгп
при добротности Q3 на частоте настройки f0, П G = ... .
5. Полоса пропускания того же каскада, отсчитываемая на
уровне 3 дБ, П0>7= ... или .... . •
6. Наибольшая допустимая добротность эквивалентного кон-
тура, обеспечивающая допустимое ослабление сигнала на краю
полосы пропускания, Q3 = ... или ... .
7. Зависимость резонансного коэффициента каскада от частоты
настройки Ко = ... .
8. Коэффициент наибольшего устойчивого усиления каскада
Куст = ИЛИ ... .
9. Резонансный коэффициент усиления каскада ОБ Ко.б — ... -
10. Резонансный коэффициент усиления каскодной схемы
Кок.с ^ ... .
11. Действующее значение ЭДС шума Um = ... или ... .
12. Наименьшее допустимое затухание эквивалентного конту-
ра, обеспечивающее допустимую неравномерность усиления в
полосе пропускания, d3 = ... .
Формулы: 1. d3 f0 У сг2п — 1. 2. /Омин Уо2п—1/Д-
3. Wj т2 SQ3 (о0 L.
4.
2(1-Ку) SR3
«0 612 ^ВХ
5. пг1т2 5бДэ.
6. У 4 А- ТЯПт.
7. W.w.Pn-l .
8.
До
9. d3f0
10. щ25кс/?3.
11. y4,4kTRn0t7.
13. f0/Q3. 14. У1 + Х2П.
_L
/о 1
16. 11+*%
18. 6,ЗУ5(МА/В)//(МГц)СПр(Пф).
3.95. Рассчитать коэффициент усиления каскада УРЧ на краях
его диапазона рабочих частот 500 ... 1000 (варианты— 150 ... 400,,
4000 ... 6000) кГц при полном включении контура, если крутизна
характеристики УП 2 (варианты—10; 50) мА/B, резонансное со-
противление контура, в начале диапазона 50 (варианты — 10;
1) кОм. Эквивалентную добротность считать неменяющейся в ди-
апазоне частот. Нарисовать схему каскада.
3.96. Коэффициент усиления УРЧ уменьшился в 2 раза
(вариант — увеличился в 2 раза). Указать, какой качественный
показатель приемника изменится .... •
3.97. То же, что и в п. 3.96, но указать, как изменится соответ-
ствующий показатель.
3.98. Определить коэффициент усиления каскада УРЧ с двой-
ным автотрансформаторным (варианты — трансформаторным, ем-
костным) включением контура, если эквивалентное сопротивление
контура 10 (варианты — 5; 2) кОм, крутизна характеристики 40
(варианты—60; 80) мА/B, коэффициенты включения mi=m2 =
= 0,5. Нарисовать схему каскада.
3.99. Если коэффициент усиления каскада 20 дБ, то каков будет
коэффициент усиления по напряжению и мощности в разах?
3.100. Коэффициенты включения УП и СК в контур mi =0,5
(вариант— 1) и т2 = 0,2. Определить эквивалентную емкость кон-
тура, если резонансный коэффициент усиления каскада 16 (вари-
ант— 10), полоса пропускания на уровне 0,707 100 (вариант —
1000) кГц, крутизна характеристики 100 (вариант — 50) мА/В.
3.101. Одноконтурный каскад настроен на 1 (вариант—0,8) МГц,
УП и СК подключены к контуру с коэффициентами включения 1
(вариант — 0,8) и 0,4 (вариант — 0,3) соответственно. Определить
индуктивность контура, если коэффициент усиления 60, а полоса
пропускания /7о,? = 1О (вариант — 20) кГц.
3.102. Контур каскада УРЧ имеет конструктивную добротность
100 (вариант—50), настроен на 50 (вариант — 40) МГц и связан
с УП -и СК с коэффициентами включения 1 и 0,2 соответственно.
Определить эквивалентное сопротивление контура, если усиле-
ние 5 (вариант — 8) при крутизне характеристики УП 100 мА/B и
полосе пропускания на уровне 0,707 10 (вариант—6) МГц.
3.103. Каскад УРЧ построен на транзисторе с крутизной 100
(вариант — 50) мА/B и дает усиление 16 (вариант—20). Опре-
делить полосу пропускания на уровне 0,707, если эквивалентная
емкость 1000 (вариант — 400) пФ, а коэффициенты включения УП
и СК 0,5 (вариант— 1) и 0,2 соответственно.
3.104. Резонансное усиление на частоте 30 (вариант— 10) МГц
каскада УРЧ 6 (вариант—10). Определить индуктивность конту-
ра с эквивалентной добротностью 10 (вариант — 20), если УП с
крутизной 100 (вариант—40) мА/B включен в контур с mj=l, а
СК — т2 = 0,2.
3.105. Определить эквивалентное затухание контура каскада
УРЧ, если крутизна характеристики УП 100 (вариант — 50) мА/В,
резонансный коэффициент усиления 16 (вариант—10), характе-
ристическое сопротивление контура 100 (вариант — 80) Ом, ко-
эффициенты включения mi = 0,8; m2=0,2 (вариант—0,1).
3.106. Определить характеристическое сопротивление контура
каскада УРЧ, если крутизна характеристики УП 100 (вариант —
48
80) мА/B, резонансный коэффициент усиления 6 (вариант—18),
контур настроен на 30 (вариант — 50) МГц, полоса пропускания
ZZ0,7=10 (вариант — 2), коэффициенты включения mi = l; m2 = 0,2.
3.107. Определить наибольший резонансный коэффициент уси-
ления каскада УРЧ, если крутизна характеристики УП 100 (ва-
риант — 80) мА/B, конструктивная добротность контура 200, эк-
вивалентная добротность 100 (вариант—50), выходное сопротив-
ление УП 1000 (вариант—4000) Ом, входное сопротивление
СК 250 (вариант— 160) Ом.
3.108. Определить индуктивность контура каскада УРЧ, если
крутизна характеристики УП 100 (вариант — 20) мА/B, резонанс-
ный коэффициент усиления 10 (вариант — 20), эквивалентная до-
бротность 10, емкость контура 500 (вариант— 1000) пФ, коэффици-
енты включения т] = 0,5 и m2 = 0,2 (вариант — 0,1).
3.109. Резонансный коэффициент усиления каскада 50 достига-
ется при крутизне характеристики УП 100 мА/B, затухании экви-
валентного контура 0,04, емкость которого 1000 пФ, и коэффици-
ентах включения т!=0,5 и т2=0,2. Определить, на какую часто-
ту настроен контур.
3.110. При какой крутизне характеристики УП каскад УРЧ даст
усиление 10 (вариант — 40), если полоса пропускания Z7o,7=1OO
(вариант — 200) кГц и контур с емкостью 1000 (вариант — 250)
пФ включен с т[ = 0,7 и т2=0,1 (вариант — 0,3)?
3.111. Каскад УРЧ построен на транзисторе с параметрами
^213 = 26 мСм, ^г,иэ==0,5 мСм, g’,22=9 мкСм. Резонансная проводи-
мость контура £=100 мкСм. Сравнить коэффициенты усиления ка-
скада для значений коэффициентов включения mi = l, m2=0,l и
/721 = 0,1, /722= 1. Объяснить полученные результаты.
3.112. Определить эквивалентную добротность, при которой
одноконтурный каскад УРЧ, настроенный на 450 кГц, имеет не-
равномерность усиления в полосе пропускания 8 кГц не больше
4 дБ.
3.113. Определить частоту крайних составляющих радиосигнала
на несущей 400 (варианты — 300.; 200; 150) кГц, которые будут
ослаблены на 8 (варианты — 3; 5; 6) дБ каскадом УРЧ при доб-
ротности его контура 25. Показать результаты решения задачи на
соответствующем графике.
3.114* . Известно, что полоса пропускания каскада, отсчитывае-
мая на уровне 0,707 (вариант 0,8), равна 1 МГц (вариант — 8 кГц).
Определить полосу пропускания УРЧ, состоящего из двух (вари-
ант— трех) каскадов, если отсчитывать ее на уровне 0,8 (вари-
ант — 0,5).
3.115. На сколько децибел будет ослаблен сигнал соседней ме-
шающей радиовещательной станции (расстройка стандартная)
одноконтурным каскадом УРЧ, настроенным на 500 кГц при экви-
валентном затухании 0,02?
3.116* . Определить изменение резонансного коэффициента уси-
ления усилителя, если в нем использовать вместо одного каскада
с коэффициентом усиления 10 (вариант — 5) два (вариант — 4)
таких же, подключив к контурам шунты, обеспечивающие ту же
полосу пропускания на уровне 0,5 (варианты — 0,6; 0,707), что
и при одном каскаде.
3.117* . Определить коэффициент шума каскада УРЧ на тран-
зисторе ГТ311Е с ОЭ. Каскад настроен на 100 МГц. Режим тран-
зистора /к=3 мА; £7К=5 В.
3.118. Определить коэффициент шума каскада УРЧ на транзи-
сторе КП301А, настроенного на 300 МГц. Напряжение на стоке
5 В, ток стока 5 мА. Каскад согласован с источником сигнала.
3.119* . Определить неравномерность в полосе пропускания 10
(вариант — 8) кГц, двухкаскадного (вариант — четырехкаскадно-
го) УРЧ, если в полосе 5 кГц неравномерность 0,707 (вариант —
0,8).
3.120. Определить необходимую эквивалентную добротность
контура УРЧ, настроенного на 900 кГц, при которой помеха от
соседнего радиовещательного канала при стандартной расстройке
ослабляется на 10 дБ.
3.121. Определить избирательность двухкаскадного (вариант —
трехкаскадного) УРЧ при расстройке 30 (вариант — 20) кГц,
если при расстройке 10 она 6 (варианты—13; 9; 12) дБ.
3.122* . Определить расстройку до соседней мешающей станции,
сигнал которой ослабляется двухкаскадным (вариант — четырех-
каскадным) УРЧ на 20 (вариант—19) дБ, а при расстройке 10
(вариант— 15) кГц избирательность 13,9 (вариант 6) дБ.
3.123* . Двухкаскадный (вариант — четырехкаскадный) УРЧ
имеет избирательность 19,08 (варианты — 2; 27, 9) дБ. Опреде-
лить избирательность при той же расстройке, но для однокаскад-
ного усилителя, имеющего равную полосу пропускания на уровне
4,43 (вариант 3) дБ.
3.124. Определить избирательность каскада УРЧ по зеркально-
му каналу, если он настроен на 600 кГц, а эквивалентное затуха-
ние 0,025 и промежуточная частота 465 кГц.
3.125* . Определить коэффициент перекрытия диапазона двух-
каскадного УРЧ, если в начале диапазона при эквивалентном за-
тухании 0,1 (вариант — 0,15) неравномерность усиления в полосе
пропускания 2 (вариант — 4,43) дБ, а в конце при затухании 0,08
(вариант — 0,09), 1,94 (вариант — 2,62) дБ.
3.126* . В каждом каскаде двухкаскадного (вариант — четырех-
каскадного) УРЧ включены контуры с эквивалентным резонанс-
ным сопротивлением 10 (вариант — 5) кОм. Определить сопро-
тивление шунта, которое надо поставить в контур каждого каска-
да, чтобы полоса пропускания на уровне 6 (варианты — 3;
4,43) дБ была равна полосе одного каскада до установки шунта.
3.127* . Определить расстройку мешающей станции, сигнал ко-
торой ослабляется усилителем на 14 (вариант — 20) дБ. Усили-
тель имеет 2 (вариант—3) каскада, полосу пропускания 200 (ва-
риант— 10) кГц на уровне 6 (вариант — 4,43) дБ.
3.128. Определить наименьшую эквивалентную добротность кон-
тура УРЧ, настроенного на 1 МГц, при которой на промежуточной
частоте 300 кГц зеркальная помеха ослаблялась на 12 дБ.
3.129. Полоса пропускания двухкаскадного {вариант — трех-
каскадного) УРЧ на уровне 3 {вариант — 6) дБ равна 1 {вари-
ант— 0,008) МГц. Определить полосу пропускания на уровне 1,93
{вариа^—1,6) дБ.
3.130. Избирательность двухкаскадного {варианты — трех-, че-
тырехкаскадного) УРЧ равна 6 {варианты—14; 12) дБ. Во сколь-
ко раз и как изменится помеха на выходе УРЧ, если уменьшить
эквивалентное затухание в 2 раза?
3.131. Двухкаскадный УРЧ обеспечивает частотную избира-
тельность 14 {варианты — 9, 5; 34) дБ при расстройке 1 МГц.
Определить неравномерность усиления в полосе пропускания 5
{вариант— 1) МГц.
3.132. Определить неравномерность усиления в полосе 8 кГц
каскада УРЧ, настроенного на 1 МГц, если на частоте 0,5 МГц
она 5 дБ. Эквивалентное затухание контура считать постоянным.
3.133. Выбрать эквивалентное затухание и число контуров кас-
када УРЧ, работающего в диапазоне 515 ... 1640 кГц. При этом
необходимо обеспечить избирательность по зеркальному каналу не
менее 26 {вариант — 60) дБ, а неравномерность в полосе пропус-
кания 8 {вариант—12) кГц не более 1,5 {вариант — 6) дБ. Кон-
структивную добротность считать равной 100 {вариант—20).
Промежуточная частота 465 кГц.
3.134, 3.135. Рассчитать У0.э-параметры транзистора ГТ310Е,
если известно: UK=—5 В; /э=1 мА; Лцб = 38 Ом; /*21э=Ю0;
Л22б = 3 мкСм; т=1,6; ГбСк=500 пс; Ск=5 пФ; |В| =4 на частоте
20 МГц.
3.136. Рассчитать радиочастотные У-параметры транзистора
П402 на частоте 465 кГц при коллекторном токе 1 мА. Исходные
данные при 1К = 5 мА; S0 = 55 мА/B; g=3 мСм; ^ = 45 мкСм; т =
= 0,025 мкс; Гб=Ю0 Ом; Ск = 1 пФ.
3.137. Произвести такой же расчет, что и в п. 3.136, но для тран-
зистора ГТ301Б. Низкочастотные У-параметры при /к=1 мА и
£/к = 5 В; S0=26 mA/В; g=0,21 мСм; gi = 4,5 мкСм; т = 0,0016 мкс;
/6 = 75 Ом; Ск = 4 пФ; рабочая частота 465 кГц.
3.138. Рассчитать радиочастотные У-параметры для транзистора
ГТ313Б на частоте 60 МГц для схем ОЭ и ОБ при /э=1 мА и UK —
=—5 В. Исходные данные: S0 = 36 мА/B; Лцб = 27 мСм; Лцэ =
= 1100 Ом; Ск = 2,5 пФ; т = 40 пс; fT=450 ... 1000 МГц при /э = 5 мА.
3.139. Произвести такой же расчет, что и в п. 3.138, для
ГТ313Б, но при /э=5мА.
3.140. Расчет У-параметров для ОЭ и ОБ выполнить для тран-
зистора 1Т313Б на частоте 200 МГц при /э=1 и 5 мА.
3.142* . Рассчитать У-параметры полевого транзистора КП301А
на частоте 100 МГц, если известны низкочастотные параметры:
/?з.и = Ю6 МОм; 7?и==30 Ом; 7?с.и=10 кОм; Ссм=2 пФ; 673.0 = 0,5 пФ;
С3.и=2 пФ; 3=1 мА/В.
3.142. Для схемы УРЧ ([1], см. рис. 3.17,а, с. 106) рассчитать
оптимальные коэффициенты включения /и2опт при /И1 = 1; 0,5; 0,3;
0,1 и определить для каждого заданного т\ и соответствующего
ему m2()IIT полосу пропускания на уровне 3 дБ и коэффициент уси-
ления. Исходные данные для расчета: каскад на транзисторе
П423; частота настройки 400 кГц; индуктивность контура 410 (ва-
риант—340) мкГн; конструктивная добротность 140 (вариант—83).
3.143. Для условий п. 3.142 рассчитать оптимальные коэффици-
енты mi и т2, обеспечивающие максимальное усиление каскада
при заданной полосе пропускания.
3.144. Для условий п. 3.142 определить коэффициент устойчи-
вого усиления при коэффициенте устойчивости 0,8 и коэффициен-
тах включения т2 = 0,3 и твх=1.
3.145. Рассчитать сопротивление резистора Ri в цепи усилителя
рис. 4. Известно, что ток базы 0,15 (вариант — 0,1) мА, напряже-
Рис. 4
Рис. 5
ние источника питания 10 (вариант — 8,6) В, падение постоянного
напряжения на резисторе R2 2 (вариант — 3) В, а сопротивление
его 2 (вариант — 4) кОм.
3.146. Напряжение эмиттер — база (см. рис. 4) 0,2 (вариант —
0,4) В; ток покоя эмиттера 2(вариант— 3) мА, сопротивление ре-
зистора в цепи эмиттера 1 (вариант— 1,2) кОм. Определить посто-
янную составляющую тока, протекующего через резистор R2, со-
противление которого 2 (вариант— 1,6) кОм.
3.147. В схеме рис. 4 напряжение источника 10 (вариант—8,6) В
напряжение коллектор—эмиттер 5 (вариант — 5,91)В, коллек-
торный ток покоя 2, 41 (вариант — 2) мА. Определить ток покоя
базы транзистора, если сопротивление резистора в цепи эмиттера
0,9 (вариант — 0,6) кОм, а сопротивление резистора фильтра
1,1 кОм.
3.148. В схеме рис. 4 ток покоя базы 0,1 (вариант — 0,2) мА, а
напряжение база—корпус 2 (вариант — 3) В. Определить напря-
жение источника питания, если Ri~3 (вариант—2) кОм; /?2=1
(вариант — 0,8) кОм.
3.149. Определить ток покоя базы транзистора в схеме рис. 4,
если напряжение питания 10 (вариант—11) В, падение напряже-
ния на резисторе 2 с сопротивлением 5 (вариант — 4) кОм равно
3 (вариант — 2) В, сопротивление 7?i = 10 (вариант—15) кОм.
3.150. В схеме рис. 4 действует источник питания 10 (вариант —
11) В. При этом ток покоя базы 0,2 мА, а напряжение коллек-
тор— эмиттер 6 (вариант—5) В. Определить ток покоя эмитте-
ра, если сопротивление в цепи эмиттера 0,9 (вариант — 0,8) кОм,
а сопротивление резистора 7?ф=1 (вариант— 1,1) кОм.
3.151. Определить сопротивление резистора в схеме рис. 5,
если падение напряжения на нем 8 (вариант — 9,7) В, ток покоя
базы 0,25 (вариант — 0,1) мА, напряжение источника питания 11,5
(вариант—10) В, сопротивление /?2=2 (вариант—1,6) кОм.
3.152. Перечислить элементы схемы рис. 4 (вариант — рис. 5),
через которые протекает переменная составляющая тока эмитте-
ра, и начертить временную диаграмму напряжения на резисторе
Ri и R2, полагая, что входной сигнал каскада синусоидальный.
3.153. Перечислить элементы схемы рис. 5 (вариант — рис. 4)
в той последовательности, в которой по ним протекает постоянная
составляющая тока эмиттера. Привести временную диаграмму на-
пряжения между базой и корпусом, если в точки /, 2 подведено
синусоидальное напряжение.
3.154. Перечислить элементы каскодного УРЧ рис. 6 (вариан-
ты— рис. 7; 8) в той последовательности, в какой по ним проте-
кает переменная составляющая тока базы транзистора Т1, и на-
чертить временную диаграмму напряжения между базой (вариан-
ты— эмиттером, коллектором) второго транзистора и корпусом.
При этом на входе действует синусоидальный сигнал.
3.155. На схеме каскодного УРЧ рис. 7 (варианты — рис. 4; 8)
выделить красным цветом элементы, через которые протекает по-
стоянная составляющая коллекторного тока транзистора Т2. Связи
между ними провести линиями того же цвета. Привести времен-
ную диаграмму напряжения между базой (варианты — эмиттером,
коллектором) первого транзистора и корпусом при действии на
входе синусоидального сигнала.
Рис. 8
Рис. 9
3.156. На схеме каскодного УРЧ рис. 7 (варианты — рис. 6; 8)
выделить красным цветом элементы, через которые протекает по-
стоянная составляющая тока коллектора транзистора ТЕ Привес-
ти временную диаграмму напряжений на всех резисторах схемы,
указав переменные и постоянные составляющие разным цветом.
3.157. Какие токи дают постоянное падение напряжения на ре-
зисторе /?4 в каскодном УРЧ рис. 7 (варианты — 6; 8)? Показать
цепи этих токов, выделив разными цветами соответствующие эле-
менты схемы и связи. Привести временные диаграммы токов во
всех цепях, выделив разными цветами их переменные и постоян-
ные составляющие при действии на входе каскада синусоидаль-
ного сигнала.
3.158. Показать на схеме рис. 4 элементы, через которые проте-
кает ток от источника синусоидального сигнала. Привести вре-
менную диаграмму напряжения между коллектором транзистора и
плюсом источника питаний, а также на всех остальных резисто-
рах.
3.159. На схеме рис. 5 (варианты — рис. 4; 6—8) выделить крас-
ным цветом элементы, через которые протекает ток от источника
питания Е. Связи между элементами провести линиями того же
цвета. Показать стрелками направление тока.
3.160. Для схем п. 3.159 привести временные диаграммы напря-
жения между коллектором и эмиттером, а также на всех резисто-
рах, имея в виду, что входной сигнал синусоидальный.
3.161. Составить схему резонансного каскада УРЧ и определить
его параметры, при которых может быть получено наибольшее
усиление в длинноволновом радиовещательном диапазоне. Каскад
на транзисторе П402 (/к=1 мА; UK = —5 В) при Ек = 9 В; эквива-
лентное затухание 0,01; полоса пропускания П0>7=9 кГц; макси-
мальная эквивалентная емкость конденсатора настройки 500 пФ;
коэффициенты нестабильности коллекторного тока 3. В чем отли-
чие рассчитанного УРЧ от апериодического?
3.162. Рассчитать элементы схемы рис. 4: 7?1, R2, Ra, Ca и Сф.
Каскад построен на ГТ313А (вариант—П403), напряжение ис-
точника питания Fk=12 (варианты — 9; 6) В. Относительная не-
54
стабильность тока коллектора 4 (варианты — 2; 1,5); /о.к-5 мА;
£4.э = 5 В; обратный ток коллектора 4.0 = 2 мкЛ; частота настрой-
ки 30 МГц (вариант — 245 кГц).
3.163. Рассчитать элементы цепей, задающих исходный режим
каскада на П403 (см. рис. 4) и обеспечивающих нестабильность 4.
Каскад настроен на 245 .кГц; напряжение источника питания 9 В;
напряжение на резисторе Ri равно 1,5 В.
3.164. Рассчитать элементы цепей питания каскада УРЧ (см.
рис. 6), выполненного на ГТ313А, если £к=12 В; £4.э1 = £4.эг = 5 В;
4 = 5 мА; 4.о = 2 мкА, входная проводимость 6 мСм; рабочая час-
тота 60 МГц.
3.165. Составить и рассчитать схему каскада транзисторного'
УРЧ с двойным автотрансформаторным (вариант — трансформа-
торным) включением, работающего в средневолновом (вариант —
длинноволновом) радиовещательном диапазоне. Каскад должен
ослаблять помеху зеркального канала не менее 26 (вариант—20)
дБ при неравномерности усиления в полосе не более 1,5 (вари-
ант— 2) дБ. Термостабилизация должна обеспечить температур-
ную нестабильность режима 3 (вариант — 2,5).
3.166* . Каскад УРЧ выполнен на транзисторе ГТ341А, включен-
ном с ОБ (рис. 9). На частоте 400 МГц его коэффициент устойчи-
вого усиления 4,7. Двухконтурный полосовой фильтр имеет индук-
тивность 30 нГн и емкость 5 пФ (С2 и С3). Резонансная проводи-
мость контуров £э1=£э2 = 0,225 мСм. Каждый контур выполнен на
четвертьволновых отрезках несимметричной полосковой линии /2 и
/з с твердым заполнением (диэлектрическая постоянная е = 4,2).
Связь между контурами проходит через отверстие связи ОС с фак-
тором связи (3= 1,1. Волновое сопротивление линии VT—100 Ом.
Рассчитать: длины отрезков линии /1 = /2 = /з из условия настрой-
ки; коэффициенты включения mi и т2, а также расстояние точки
включения транзисторов lm\ и /то2 от короткозамкнутых концов ли-
нии; коэффициенты усиления каскада по 'напряжению и мощности-
3.167* . Рассчитать параметры транзистора КТ307Б, включенно-
го с ОЭ в гибридной микросхеме каскада УРЧ, работающего на
частоте 30 МГц при токе эмиттера 3,6 мА. Паспортные данные
транзистора: Во = 4О, |В|=2,5 на частоте 100 МГц; Ск=6 пФ;
Гб = 140 Ом.
3.168* . Рассчитать У-параметры транзистора КТ331Г, предна-
значенного для включения с ОЭ в гибридной микросхеме. Рабо-
чая частота 30 МГц при токе эмиттера 3,2 мА. Паспортные дан-
ные транзистора: 73о = 5О; | В | = 4 на частоте 100 МГц; Ск=3 пФ;
тк=120 пс; коэффициент шума на 100 МГц 4 дБ.
3.169* . Рассчитать УРЧ на микросхеме 2УС281, использующей
транзисторы КТ331Б (его параметры см. п. 3.167) для следующих
данных: рабочая частота УРЧ 30 МГц; коэффициент усиления—не
менее 10 000; полоса пропускания Л0,7=4 МГц; входное сопротив-
ление 50 Ом.
3.170* . Рассчитать УРЧ на микросхеме 2УС283, если рабочая
частота 60 МГц; полоса пропускания 5 МГц; коэффициент усиле-
ния — не меньше 31, транзистор КТ307Б (данные его см. п. 3.167).
В качестве фильтров использовать одиночные контуры с индук-
тивностью 0,2 мкГн и конструктивной добротностью 100.
Глава 4
Усилители промежуточной частоты
Упражнения
4.1. Задание на упражнения пп. 4.1а—ж см. в п. 1.1.
4.1 а. Фразы:
1. Тракт промежуточной частоты супергетеродинного приемни-
ника обязательно содержит ... .
2. Частота, на которой работает УПЧ, называется ... потому, что
она по своему значению ... радиочастоты, но ... звуковой (модули-
рующей) частоты.
3. Усилитель промежуточной частоты усиливает не ..., а ...,
частота которого равна промежуточной.
4. Усилитель промежуточной частоты имеется только в ... при-
емнике.
5. Усилитель промежуточной частоты должен не только ... сиг-
нал, но и... его из помех.
6. Усилитель промежуточной частоты в супергетеродинном
приемнике включается ... преобразователем частоты и детектором
сигнала.
7. Усилитель промежуточной частоты называется так не пото-
му, что он усиливает ... ,а потому, что усиливает ..., частота кото-
рого равна ... .
За мещения: 1. Супергетеродинный. 2. Промежуточная частота.
3. Сигнал. 4. Усиливать. 5. Между. 6. УПЧ. 7. Ниже. 8. Выше. 9.
Выделить.
4.16. Фразы:
1. Усилитель промежуточной частоты включается между ... и
... супергетеродинного приемника.
2. Усилитель промежуточной частоты обеспечивает основное ...
сигнала.
3. Усиление УПЧ значительно ... усиления УРЧ
4. Число каскадов УПЧ ... числа каскадов УРЧ.
5. УПЧ отличается от УРЧ еще и тем, что настройка его ... .
6. Промежуточная частота ... для данного приемника.
7. Усилитель промежуточной частоты включается в тракт при-
емника так, что сигнал поступает на его вход с ... , а выходной —
подается на ... .
Замещения: 1. Сигнал. 2. Преобразователь частоты. 3. Усиление.
4. Больше. 5. Меньше. 6. Детектор. 7. Постоянна. 8. Переменна.
4.1 в. Фразы:
1. Настройка УПЧ ... от настройки приемника.
2. Усилитель промежуточной частоты является элементом ... су-
пергетеродина.
3. Усилитель промежуточной частоты предназначен для ... сиг-
нала из ... и ... его до значения, необходимого для нормальной ра-
боты детектора.
4. Заданное усиление сигнала в УПЧ обеспечивается необходи-
мым числом его ... .
5. Кроме усиления УПЧ должен обеспечить ... сигнала относи-
тельно близких по частоте ... .
6. Усилитель промежуточной частоты осуществляет ... избира-
тельность сигнала, не ослабляя при этом его на краях спектра вы-
ше заданной нормы.
7. Благодаря тому что УПЧ имеет ... больше, чем УРЧ, он обес-
печивает основное ... сигнала до детектора.
8. Усилитель промежуточной частоты должен не только ... и ...
сигнал, но и .... помехи, близкие к нему по частоте.
За мещения: 1. Выделение. 2. Усиление. 3. Ослабить. 4. Каскад,
5. Частотная. 6. Разное. 7. Тракт промежуточной частоты. 8. По-
меха. 9. Не зависит.
4.1 . Фразы:
1. Усилитель промежуточной частоты должен усиливать сиг-
нал ... во всей полосе частот спектра.
2. Усиление УПЧ для всех составляющих спектра сигнала дол-
жно быть ....
3. Усилитель промежуточной частоты должен , частота ко-
торой отличается от частоты сигнала, но не должен .
-4 . Так как УПЧ должен усиливать сигнал в полосе его спект-
ра, он называется ... .
5. Для того чтобы УПЧ усиливал сигнал только в полосе его
спектра, в качестве частотных фильтров используются ....
6. Требование п. 5 удовлетворяется благодаря использованию
в УПЧ колосовых фильтров, АЧХ которых по форме близка к ... ,
7. Использование сложных полосовых фильтров в УПЧ воз-
можно, так как их настройка ... .
Замещения: 1. Ослабить. 2. Равномерно. 3. Разное. 4. Сигнал,
5. Полосовой. 6. Постоянна. 7. Одинаково. 8. Помеха. 9. Фильтр,
10. Зависит. 11. Прямоугольная.
4.1 д. Фразы:
/. Структурные схемы каскадов УПЧ и УРЧ ... .
2. УРЧ и УПЧ отличаются тем, что первый имеет ..., второй —
3. Основные элементы структурной схемы каскада УПЧ ... и ...
4. Назначение УП в УРЧ и УПЧ ...
5. Назначение межкаскадной цепи в каскаде УПЧ и УРЧ ... ,
6. Межкаскадная цепь УПЧ и УРЧ содержит ... элементы.
7. Назначение элементов связи в УРЧ и УПЧ ... .
8. Для выделения сигнала и ослабления помех в УПЧ имеется
9. Для передачи наибольшей возможной мощности сигнала от
УП к полосовому фильтру и на выход следующего каскада ис-
пользуются ... .
10. Источником сигнала для УПЧ является......
Замещения: 1. Одинаковое. 2. Различны. 3. Избирательная.
4. Источник. 5. Преобразователь. 6. Переменная. 7. Элемент свя-
зи. 8. Межкаскадная. 9. Цепь. 10. Сигнал. 11. Питания. 12. Часто-
ты. 13. Усилительный прибор. 14. Постоянная. 15. Настройка.
4.1 е. Фразы:
1. Состав основных качественных показателей УПЧ и УРЧ ... .
2. Коэффициенты усиления УРЧ и УПЧ определяются на ........
полосы пропускания.
3. Качественными показателями УПЧ являются ..... , ..... ,
......, - ,.....в ... .
4. Качественными показателями резонансных усилителей яв-
ляются .... , ... , ... , ....... , ......., ... , .... ,
....... , . , но к УРЧ относится только ... , ..... , ...... ,
и........................................................... в ... .
5. Основные функции УПЧ ... и ... сигнала.
6. Средняя частота полосы пропускания УРЧ ... .
7. Отношение полос пропускания УПЧ, отсчитанных на разных
уровнях, называется.....
За мещения: 1. Одинаков. 2. Различен. 3. Коэффициент. 4. Диа-
пазонность. 5. Усиление. 6. Избирательность. 7. Средняя. 8. Выде-
ление. 9. Частота. 10. Прямоугольность. И. Резонансный. 12. По со-
седнему каналу. 13. По зеркальному каналу. 14. По каналу прямого
прохождения. 15. Полоса пропускания. 16. Неравномерность.
4.1 ж. Фразы:
1. Коэффициент усиления /г-каскадного УПЧ равен ... коэффи-
циентов усиления ... .
2. Средняя частота полосы пропускания УПЧ может не быть ...
3. Коэффициент прямоугольности АЧХ оценивает одновремен-
но в полосе пропускания и ... .
4. Область частот, в пределах которой коэффициент усиления
уменьшается до заданного значения, называется ... .
5. Качество воспроизведения тем выше, чем ... .полоса пропус-
кания и ... неравномерность усиления в ее пределах.
6. Если все каскады содержат полосовые фильтры, то УПЧ по-
строен по принципу ... функций усиления и избирательности.
7. Принцип ... . функций достигается благодаря использованию
в УПЧ апериодических каскадов и ... .
За мещения: 1. Совмещения. 2. Полоса пропускания. 3. Меньше..
4. Усиление. 5. Неравномерность. 6. Разделения. 7. Каскад. 8. Из-
бирательность. 9. Шире. 10. Произведение. 11. Частота. 12 ФСИ.
13. Больше. 14. Резонансный.
4.2. Указать, какие из ниже перечисленных утверждений не от-
носятся к УРЧ:
Частота настройки — всегда резонансная для всего усилителя.
Частота настройки— средняя частота полосы пропускания ка-
скада усилителя.
Частота настройки — не резонансная частота всего усилителя.
Частота настройки — средняя частота полосы пропускания все-
го усилителя.
Коэффициент усиления не превышает нескольких десятков.
Коэффициент усиления может быть равен 105—10б.
Число каскадов усилителя 1—2.
Число каскадов усилителя может быть 10 и более.
Коэффициент прямоугольное™ далек от единицы.
Коэффициент прямоугольное™ близок к единице..
Частотный фильтр, как правило, одноконтурный.
Частотный фильтр может состоять из двух и более контуров.
Частота настройки совпадает с рабочей частотой передатчика.
Частота настройки не совпадает с рабочей частотой передат-
чика.
Частота настройки ниже рабочей частоты передатчика.
Частота настройки усилителя изменяется в процессе использо-
вания.
Частота настройки каскадов усилителя не зависит от частоты
настройки приемника.
Усилитель стоит ближе к антенному входу приемника.
Усилитель стоит дальше от антенного входа приемника.
Усилитель может быть как в приемнике прямого усиления, так
и в супергетеродине.
Усилитель используется только в супергетеродинном прием-
нике.
Усилитель не может ослабить помеху от зеркального канала и
канала прямого прохождения.
Усилитель рассчитан на ослабление сигнала гетеродина в ан-
тенне и помех на промежуточной и зеркальной частотах.
Нагрузкой каскадов усилителя служат резонансные контуры.
В усилителе могут использоваться каскады с нагрузкой в виде
резистора.
Усилитель всегда состоит только из каскадов, настроенных Has
одну и ту же частоту.
В составе усилителя могут быть резонансные каскады, настро-
енные на разные частоты.
Частотный фильтр может быть двухконтурный.
Усилитель имеется в приемниках любого диапазона частот.
В составе приемника микроволнового диапазона усилитель мо-
жет отсутствовать.
4.3. Изобразить схемы всех возможных вариантов частотных
фильтров, используемых в УПЧ, и на одном графике их ампли-
тудно-частотные характеристики. Сравнить схемы частотных филь-
тров и их АЧХ. Отметить сходство и различие. Для всех вариан-
тов схем сравнить коэффициенты прямоугольное™ АЧХ.
4.4. Изобразить АЧХ каскада УПЧ с двухконтурным полосовым
фильтром для всех характерных значений фактора связи. Графи-
ки дать для коэффициента усиления, нормированные относитель-
но Ко И /(макс-
4.5. Сравнить АЧХ одноконтурного каскада и каскада с двух-
контурным полосовым фильтром при критической связи между
контурами. Отметить сходство и различие.
4.6. Изобразить структурную схему каскада УПЧ и сравнить ее
со структурной схемой каскада УРЧ. Отметить сходство и разли-
чие.
4.7. Изобразить структурную схему УПЧ с разделением и сов-
мещением функций усиления и избирательности. Сравнить их и
отметить сходство и различие, область применения, достоинства и
недостатки.
4.8. Изобразить АЧХ трехкаскадного настроенного полосового
усилителя. Привести АЧХ одного каскада и сравнить полосы про-
пускания одного, двух и трех каскадов. Отметить изменения по-
лосы пропускания и объяснить их. Что нужно сделать, чтобы ши-
рина полосы пропускания оставалась постоянной?
4.9. От каких параметров и каким образом зависит коэффици-
ент прямоугольности одноконтурного каскада? Как можно улуч-
шить коэффициент? Что значит улучшить?
4.10. Показать графически все варианты формирования. АЧХ
УПЧ на расстроенных парах и тройках.
4.11. Какую избирательность обеспечивает УПЧ и какие помехи
он принципиально не .может ослабить? Ответ обосновать и пояс-
нить соответствующими диаграммами. К какому виду относится
обсуждаемая избирательность?
4.12. Что дает фиксированная настройка УПЧ и благодаря чему
основное усиление сигнала обеспечивается полосовым усилителем?
4.13. Указать связь каждого качественного показателя прием-
ника с соответствующим качественным показателем УПЧ.
4.14. Перечислить требования к УПЧ. Какова должна быть
форма АЧХ УПЧ и почему? Как выбираются УП для.УПЧ?
4.15. Для какого радиосигнала полосовой усилитель вносит ча-
стотные искажения? Пояснить, почему именно для такого. Какие
искажения претерпевают сигналы, передаваемые другим мето-
дом?
4.16. Привести классификацию УПЧ по десяти основным при-
знакам. Что служит критерием деления УПЧ на узко- и широко-
полосные?
4.17. Сравнить свойства УПЧ на одноконтурных настроенных
каскадах со свойствами других возможных УПЧ.
4.18. Сравнить свойства УПЧ на одноконтурных расстроенных
парах каскадов со свойствами других вариантов УПЧ. Из каких
соображений выбирается значение расстройки?
4.19. Сравнить свойства УПЧ на одноконтурных расстроенных
тройках каскадов со свойствами других вариантов УПЧ.
4.20. Сравнить свойства УПЧ на двухконтурных полосовых
фильтрах со свойствами других вариантов УПЧ. .
4.21. Сравнить свойства УПЧ с ФСИ на ЛС-элсмснтах со свой-
ствами других вариантов УПЧ.
4.22. Сравнить свойства’УПЧ с ФСИ на LC-элементах, на пьезо-
элементах и ЭМФ.
4.23. Доказать, что коэффициент резонансного усиления одно-
контурного каскада УПЧ Ло = О,159т1т25/Сэ/7о,7-
4.24. Доказать, что АЧХ каскада УПЧ с двухконтурным поло-
совым фильтром может быть представлена следующим уравнени-
ем: K=m1m2SlpQ^/V (1-Х2 + |32)2 + 4Х2.
4.25. Сравнить аналитические выражения резонансного усиления
одноконтурного каскада с двухконтурным полосовым фильтром.
Отметить сходство и различие.
4.26. Сравнить аналитические выражения усиления резонансно-
го одноконтурного каскада и каскада с ФСИ на LC-элементах.
Отметить сходство и различие.
4.27. Сравнить аналитические выражения усиления каскадов
УПЧ с двухконтурным полосовым фильтром и с ФСИ.
4.28. Найти условия максимального усиления для уравнения
и. 4.24.
4.29. При каких условиях коэффициент усиления каскада с двух-
контурным .полосовым фильтром Ao = mim2pS/?9/(l +‘|32) ?
4.30. Найти аналитическое выражение для коэффициента уси-
ления двухкаскадного УПЧ, в котором один каскад одноконтур-
ный, другой — с двухконтурным полосовым фильтром при крити-
ческой связи (варианты — связь больше и меньше критической).
4.31. Доказать, что уравнение в п. 4.29 может быть записано
JCo=/^i^2‘S(3/2ttC0Z7oi7( 1 4-f32). При каком условии это возможно?
4.32. Найти, значение обобщенной расстройки, при которой в
каскаде с двухконтурным полосовым фильтром усиление макси-
мально.
4.33. Найти аналитическую связь коэффициента неравномерно-
сти в полосе пропускания каскада с двухконтурным ПФ и факто-
ра связи для нулевой обобщенной расстройки при сильной связи.
4.34. Доказать, что при заданной полосе пропускания макси-
мальный коэффициент усиления каскада УПЧ с двухконтурным
ПФ Лмаке = (1 -<?№)/ (1 + ₽2) V ^22-
4.35. Доказать, что АЧХ, приведенная к Ко для каскада УПЧ
с двухконтурным ПФ аналитически может быть представлена
уравнением о= ]/ (1—+ 4-р2).
4.36. Объяснить, почему при некоторой расстройке А/т^О коэф-
фициент усиления каскада УПЧ с двухконтурным ПФ может быть
больше, чем при Д/ = 0.
4.37. Что такое оптимальная форма АЧХ? Пояснить ответ соот-
ветствующим графиком АЧХ каскада с двухконтурным ПФ. Най-
ти аналитическое соотношение между заданным уровнем отсчета
полосы пропускания и соответствующим значением фактора
связи.
4.38. Найти аналитическое выражение для коэффициента пря-
моугольности АЧХ каскада с двухконтурным ПФ для случаев ос-
лабления 0,1 и 0,01.
4.39. Найти аналитическое выражение для коэффициента пря-
моугольное™ АЧХ каскада с двухконтурным ПФ при неравномер-
ности в полосе пропускания 3 дБ.
4.40. Найти оптимальные значения фактора связи на средней
частоте 465 кГц для неравномерности в полосе пропускания 8
кГц сгп= 1; 2; 3 и 4 дБ. Результаты представить в виде графика.
4.41. Найти добротности для вычисленных в п. 4.40 значений
оптимального фактора связи при тех же условиях. Результаты
представить в виде графика.
4.42. Сравнить свойства УПЧ, построенных на одноконтурных
каскадах и каскадах с двухконтурными ПФ.
4.43. Какими способами можно обеспечить заданную полосу
пропускания УПЧ? Благодаря чему в УПЧ достигается более эф-
фективное ослабление близких по частоте помех? Что нужно сде-
лать, чтобы расширить полосу пропускания каскада с двухкон-
турным полосовым фильтром ПФ?
4.44. Дать классификацию УПЧ и указать, какие схемы каска-
дов и частотных фильтров используются в полосовых усилителях.
4.45. Сравнить коэффициент устойчивого усиления и коэффици-
ент усиления в режиме согласования. Из каких соображений сле-
дует выбирать коэффициент устойчивости?
4.46. Какими соображениями следует руководствоваться при вы-
боре усилительного прибора для УПЧ и способа его включения?
По каким параметрам выбирается микросхема?
4.47. Составить схему УПЧ из трех одноконтурных настроенных
транзисторных каскадов. Изобразить для нее АЧХ, показав на
ней коэффициент усиления, полосу пропускания на уровне 3 дБ,
селективность при заданной расстройке для одного, двух и трех
каскадов. Отметить при этом изменение указанных качественных
показателей. Как отмеченные изменения повлияют на качествен-
ные показатели приемника в целом?
4.48. Выполнить то же самое, что и в п. 4.47, но для УПЧ из
двух расстроенных пар.
4.49. Выполнить то же самое, что и в п. 4.47, но для УПЧ на
одной расстроенной тройке.
4.50. Составить УПЧ на двух каскадах с двухконтурными ПФ.
Показать возможные варианты формирования АЧХ усилителя в
целом.
4.51. Составить схему каскада на двухконтурном ПФ с внешне-
емкоетной (вариант — внутриемкостной) связью между контура-
ми. Изобразить графики АЧХ каскада для слабой, критической и
сильной связей, указав соотношение между емкостями конденса-
торов связи.
4.52. Составить схемы каскадов УПЧ для всех способов повы-
шения их устойчивости с помощью .нейтрализации внутренней об-
ратной связи.
4.53. Составить эквивалентную схему каскада, использованного
в УПЧ пп. 4.47—4.52. Разным цветом выделить на них элементы,
ют которых зависят коэффициент усиления, избирательность и
неравномерность усиления в полосе пропускания.
4.54. Составить схему УПЧ пп. 4.47—4.51 на микросхеме 219НТ1
(варианты — 219УР1, К218УР1, 235УР2, 237УН5), используя од-
ноконтурные, двухконтурные, многоконтурные фильтры.
4.55. Составить схему УПЧ на микросхеме К2УС247 (вариан-
ты— К2УС28, К2УС2416), используя ФСИ на ЕС-элементах, пье-
зокерамические и электромеханические.
4.56. Составить схему каскада полосового усилителя с исполь-
зованием трехзвенного ФСИ на ЕС-элементах. Изобразить его
АЧХ и показать на ней точки, соответствующие границе полосы
пропускания и ослаблению внеполосной (помехи при двух выбран-
ных расстройках.
4.57. Выполнить п. 4.56 для каскада с ПКФ типа ПФ1П-1
(варианты—ПФ1П-001, ПФ1П-013, ЭМФП-5-465-6, ЭМФ-5П-465-7).
4.58. Составить схему УПЧ, используя принцип разделения
функций избирательности и усиления. В качестве УП использо-
вать транзисторы (вариант — микросхема). Выходной каскад по-
строить с нейтрализацией внутренней обратной связи транзис-
тора.
4.59. Задание на упражнения пп. 4.59а—в см. в п. 1.57.
4.59а . Качественный показатель:
1. Коэффициент прямоугольности /Сп= ... •
2. Коэффициент резонансного усиления одноконтурного каска-
да Ко= ... •
3. Коэффициент индуктивной связи контуров ПФ при равных
ИНДУКТИВНОСТЯХ &СВ= ... •
4. Эквивалентные емкости первичного (СЭ1) и вторичного (Сэ2)
контуров ПФ ... и ... .
5. Коэффициент усиления каскада с ПФ К= ... .
6. Коэффициент усиления каскада с ПФ на средней частоте по-
лосы пропускания Ко= ••• • .
7. Эквивалентные проводимости контуров ПФ g3i = ... и g32 =
8. Емкость конденсатора внешнеемкостной связи при равных ем-
костях конденсаторов контуров Ссв = ... .
9. Коэффициент резонансного усиления одноконтурного каска-
да, если полоса пропускания отсчитывается на уровне 3 дБ, Ко =
Формулы: 1. M/L. 2. Cj + Cz, 4-^ (С22 + См1).
3. g„i+m\g22. 4. 5. КсвС9.
6К1 1622 У(1 — Х2 + 02)2 + 4 X2 СВ Э
6. O,159m1m2S/C377o,7. ’ 7. С2 4-CL14-m22 (Свх4-См2).
8. m1m2SpQ,. 9. "чуР&Р 10. gK2 + m‘2gBz. П.Пв,
4.596. Качественный показатель:
1. Наибольший коэффициент усиления каскада с двухконтур-
ным ПФ при заданной полосе пропускания Лмакс= ... •
2. Уравнение АЧХ каскада с двухконтурным ПФ, приведенное к
Ко, 1/о\к с= ... .
3. Коэффициент усиления каскада с двухконтурным ПФ при
критической связи Ко = ••• •
4. Обобщенная расстройка, соответствующая границе полосы
пропускания при оптимальной форме АЧХ двухконтурного ПФ,
X- ... .
5. Уравнение АЧХ каскада с двухконтурным ПФ, приведенное
К Кмакс> 1/Окмакс ••• •
6. Фактор связи Ропт, соответствующий оптимальной форме
АЧХ двухконтурного ПФ при заданной неравномерности, ап= ... .
Формулы: 1. -----=. 2. сгп4- Усг—1
н J д/(1 — х2 + р2)24-4Х2 п । к п
3. z . 4. ±/р2гпт—1. 5. О.б/п^Зр^.
У(1 _ X2 4-Р2)2 4-4 X2 Г Н епт ~ 1 2 г '’сэ
g Р S (1 — Qa/Qn)
‘ (i+P2)Vi^2 ’
4.59в. Качественный показатель:
1. Собственная добротность контуров ФСИ, при которой це-
лесообразно его использовать, QK^ •
2. Коэффициенты включения ФСИ mi = ... и т2 = ... , обеспечи-
вающие его согласование.
3. Коэффициент усиления каскада с ФСИ К= ... .
4. Коэффициент усиления каскада при согласовании с ФСИ
К = ... .
5. Коэффициент усиления каскада с ЭМФ Ко = •
6. Коэффициент неравномерности АЧХ в полосе пропускания
одноконтурного каскада УПЧ, оп= ... .
7. Ослабление помехи одноконтурным каскадом УПЧ при за-
данной расстройке, 0^= ... .
Формулы: 1. 2,82/пр/770,7- 2- Р Я2г/рФси-
3 ^тЦ5фси 4 0,5 m, т.,5КФСИ рФСИ. 5. т2 5/?1!Х/огф 0.
g22 4- УФСИ
6. /ЯВх/Рфси. 7. | ГТТу 8. |ZT+X^.
Задачи
4.60. Определить коэффициент усиления каскада с двухконтур-
ным ПФ при факторе связи 1,4 (варианты — 1; 0,5; 1,2), если кру-
тизна характеристики УП 40 (варианты — 50; 00; 70) мА/B, резо-
нансное сопротивление 10 (варианты— 1, 3; 5) кОм, коэффициенты
включения по 0,5 (варианты — 0,2; 0,3; 0,4).
4.61. Определить необходимое число каскадов УПЧ для полу-
чения ус иления 6000 (варианты — 20 000; 15 000; 10 000) на часто-
те 1 (варианты — 0,5; 2; 3) МГн, если и с пользой ать транзистор с
крутизной характеристики 40 (варианты — 50; 60; 70) мА/B и
емкостью Ск=10 (варианты — 2; 5; 7) пФ.
4.62. Определить необходимое число одноконтурных настроен-
ных па 100 (варианты -50; 60) МГц каскадов полосового усили-
теля, который при расстройке на 5 (варианты— 1; 2) МГц и доб-
ротности контуров 100 (варианты— 50; 60) обеспечивал бы ос-
лабление помехи па 26 (варианты — 20; 30) дБ.
4.63. От каскада с двухконтурным ПФ необходимо получить
коэффициент усиления 90 (вариант — 40). С какой крутизной ха-
рактеристики необходимо взять усилительный прибор, если ем-
кость контуров 300 (вариант — 900) пФ, полоса пропускания
/7о,7=2О (вариант— 10) кГц, связь между контурами критическая,
коэффициенты включения 0,8 (вариант— 1) и 0,2.
4.64. Каскад УПЧ с двухконтурным ПФ на усилительном при-
боре с крутизной характеристики 40 (вариант — 30) мА/B при
коэффициенте включения 0,8 и 1 дает усиление 30 (вариант—52).
Найти ослабление крайних составляющих сигнала в полосе 15
(вариант—10) кГц, если связь между контурами с емкостями
800 (вариант— 520) ПФ критическая.
4.65. Общее усиление УПЧ НО дБ. Определить необходимое
число каскадов, если усиление одного каскада 5,5.
4.66. Выбрать тип транзистора и составить схему каскада поло-
сового усилителя с двухконтурным ПФ ;при критической связи ме-
жду контурами. Коэффициент усиления — не менее 20 (вариан-
ты— 12; 15) на частоте 0,5 (варианты — 0,1; 0,2) МГц.
4.67. Выбрать тип транзистора и рассчитать коэффициент уси-
ления каскада с двухконтурным ПФ (связь .между контурами кри-
тическая), настроенным на 10,7 МГц.
4.68. Каскад УПЧ с двухконтурным ПФ должен обеспечить уси-
ление 40 (вариант—50). Определить, какую крутизну должен
иметь усилительный прибор, если известно: емкость контуров 400
(вариант — 500) пФ, коэффициенты включения 0,8 и 0,2; связь
между контурами критическая, ослабление при расстройке 100
(вариант— 120) кГц равно 14 (вариант — 20) дБ.
4.69. Связь между контурами двухконтурцрго ПФ изменена от
критической (варианты—1,2; 0,7) до такой, которая соответству-
ет фактору связи 1,8 (варианты — 2,5; 1). Определить, во сколь-
ко раз при этом изменится коэффициент усиления.
4.70. Рассчитать одноконтурный каскад УПЧ на транзисторе
ГТ309А с емкостной связью со следующим каскадом. Усиление
каскада на час готе 465 кГц должно быть 12. Входное сопротив-
ление следующего каскада 1,6 кОм.
4.71. Контуры ПФ при факторе связи 1,5 (вариант — 2) имеют
резонансное сопротивление 5 (вариант — 4) кОм. При какой кру-
тизне УП каскад полосового усилителя даст усиление 30 ('вари-
ант— 20), если коэффициенты включения 1 (вариант — 0,8) и 0,1?
3—66 65
4.72. Определить коэффициент усиления каскада с пьезокера-
мическим фильтром, ослабляющим сигнал в 4 раза, если крутиз-
на характеристики УП 30 мА/B, входное сопротивление следую-
щего каскада 2,4 кОм, а коэффициенты включения 1 и 0,37.
4.73. Определить наибольшую допустимую эквивалентную доб-
ротность двухконтурного ПФ (связь между контурами критиче-
ская), настроенного на 10,7 МГц, чтобы в полосе 125 кГц нерав-
номерность усиления не превышала 3 дБ.
4.74. Определить неравномерность усиления в полосе двухкон-
турного ПФ при критической связи, если ее отношение к полосе
пропускания на уровне 3 дБ равно 1,51.
4.75. Определить ослабление на краях полосы пропускания
10.0 кГц, которое дает каскад с двухконтурным ПФ (связь кри-
тическая) при добротности 65. Частота настройки 6,5 МГц.
4.76. Сравнить полосы пропускания на уровне 1,94 (варианты —
6; 10,5) дБ каскадов одноконтурного и с двухконтурным ПФ
(связь между контурами критическая). Эквивалентные затухания
контуров в обоих каскадах одинаковы.
4.77. Определить отношение максимального коэффициента уси-
ления к минимальному в полосе пропускания 1 (вариант—1,2)
МГц каскада с двухконтурным ПФ при факторе связи 1,2 (вари-
ант— 1,5), если средняя частота полосы 10 (вариант — 4) МГц,
а эквивалентное затухание контуров 0,1 (вариант — 0,08).
4.78. Каскад с двухконтурным ПФ (связь между контурами
критическая) при расстройке 150 (вариант—10) кГц имеет из-
бирательность 20 (вариант—14) дБ. Определить неравномер-
ность усиления в полосе пропускания 120 (варианты — 8,5; 150)
кГц.
4.79. Определить избирательность при расстройке 9 кГц, кото-
рую даст каскад с двухконтурным ПФ (фактор связи 1,4), если
эквивалентное затухание 50, а средняя частота полосы пропуска-
ния 0,6 МГц.
4.80. Определить избирательность каскада с двухконтурным ПФ
(связь между контурами критическая) при расстройке 10 (вари-
ант — 20) кГц. Известно, что усиление каскада 50 (вариант — 40)
при крутизне характеристики УП 40 (вариант — 36) мА/B, коэф-
фициенты включения 1 и 0,1 и емкости контуров 1000 (вариант —
610) пФ.
4.81. Определить эквивалентную добротность контуров двухкон-
турного ПФ (связь между контурами критическая), при которой
каскад УПЧ на частоте 0,5 МГц при расстройке 9 кГц дает ос-
лабление помехи от соседнего канала 20 дБ.
4.82. Полоса пропускания каскада с двухконтурным ПФ при
критической связи между контурами на уровне 3 (вариант — 6)
дБ составляет 0,4 (варианты — 0,14; 0,5) МГц. Определить изби-
рательность каскада при расстройке 0,5 (вариант — 0,21) МГц.
4.83. Каскад на двухконтурном .ПФ с фактором связи между
контурами 1,5 (вариант—1,2) имеет среднюю частоту полосы
пропускания 0,2 (вариант — 5,7) МГц. Определить избиратель-
66
ность при расстройке 10 (вариант — 0,4) МГц, если эквивалент-
ное затухание контуров 0,02 (вариант — 0,01).
4.84* . Выбрать эквивалентную добротность двухконтурного ПФ
(связь между контурами (критическая), обеспечивающую неравно-
мерность усиления в полосе 8 кГц не более 8 дБ и избиратель-
ность при расстройке ±9 кГц — 20 дБ. Средняя частота полосы
пропускания 0,5 МГц.
4.85. Составить схему и рассчитать транзисторный каскад УПЧ
с двухконтурным ПФ (связь между контурами критическая) ра-
диовещательного приемника ЧМ сигналов по следующим данным:
средняя частота полосы пропускания 8,4 (варианты—10,7; 6,5)
МГц; коэффициент усиления — не менее 25 (варианты — 30; 20);
неравномерность усиления в полосе пропускания 120 (вариан-
ты— 170; 110) кГц не более 2,5 (варианты — 3; 1) дБ; избиратель-
ность при расстройке ±250 кГц — не менее 9 (варианты— 10; 8)
дБ; емкости конденсаторов контуров ПФ 36 пФ.
4.86. Составить схему и рассчитать полосовой усилитель, состоя-
щий из попарно расстроенных транзисторных каскадов по следую-
щим данным: коэффициент усиления — не менее 40 000 (вари-
ант— 100 000); полоса пропускания 8 (вариант—10) МГц со
средней частотой 30 (вариант — 60) МГц.
4.87* . Составить схему и рассчитать транзисторный каскад УПЧ
с ФСИ по следующим данным: избирательность при расстройке
±15 кГц 50 дБ; полоса пропускания 10 (вариант—8) кГц; кон-
структивная добротность контуров фильтра 166; рабочая частота
465 кГц; характеристическое сопротивление ФСИ 20 кОм.
4.88* . Рассчитать полосовой усилитель на микросхемах 228УВ1
(вариант — 228УВЗ) по следующим данным: частота настройки
30 (вариант — 60) МГц, полоса пропускания всего усилителя 4
(вариант — 5) МГц; коэффициент усиления — не менее 80 (вари-
ант— 30) дБ; входное сопротивление 50. Ом; в микросхеме ис-
пользуются транзисторы КТ331Г (вариант — КТ307Б, параметры
см. п. 3.167) с параметрами: Во = 5О; |В|=4 на 100 МГц; Ск =
= 3 пФ; т=120 пс; N = 4 дБ на частоте 100 МГц; Гб = 80 Ом; fT =
= 400 МГц; £э = 0,125 См; гэ=80 Ом; fs = 40 МГц; Г2ю = 0,11 См;
£н = 5 мСм; Си—26 пФ; | Y21I =0,09 См; g22==l мСм; С22=12,5 пФ;
| У]21 = 0,56 мСм.
4.89* . Рассчитать элементы цепи нейтрализации в схеме рис. 10
на транзисторе П410 (варианты — ГТ311, КТ307) при коэффици-
енте включения следующего каскада 0,39.
4.90* . Рассчитать элементы цепи нейтрализации для схемы по-
следнего каскада УПЧ- рис. 11, построенного на транзисторе
ГТ309А (варианты — П416, ГТ311), если коэффициент включения
контура в цепь коллектора 0,16. Рабочая частота 465 кГц.
4.91. Составить схему настроенного УПЧ, одноконтурные каска-
ды которого построены на тюлевых транзисторах, и рассчитать чи-
сло каскадов так, чтобы на частоте 30 МГц при полосе пропуска-
ния 1 (вариант—10) МГц его коэффициент усиления был бы не
менее 250-103 (вариант— 100). Емкости контуров 30 пФ, а конст-
3* 67
руктивная добротность 100. Крутизна характеристики УП 10 мА/В.
(Для задачи, исходные данные которой указаны в скобках, опре-
делить способ построения УПЧ на одноконтурных каскадах и их
наименьшее число.)
4.92* Для двухконтурного ПФ, включенного в каскад УПЧ на
полевом транзисторе, определить емкость связи между контурами
так, чтобы АЧХ была максимально плоской. Известно: конструк-
Рис. 10
Рис. 11
тивное затухание контуров 0,01; полная эквивалентная емкость
контуров 29 пФ; индуктивность контуров 1 мкГн. Каждый контур
зашунтирован резистором 1300 Ом.
4.93* . В схеме п. 492 увеличить в 1,5 раза сопротивление шун-
тирующего резистора. Во сколько раз следует изменить емкость
связи, чтобы АЧХ осталась максимально плоской? Определить
изменение коэффициента усиления, полосы пропускания и коэф-
фициента прямоугольности при сравнении с полосой на уров-
не 0,1.
Глава 5
Амплитудные детекторы
Упражнения
5.1 . Задание на упражнения пп. 5.1а—к см. в п. 1.1.
5.1 а. Фразы:
1. Преобразование радиосигнала, один из параметров которого
модулирован в колебание звуковой частоты, называется ... .
2. В результате детектирования формируется ... сигнал, мгно-
венные значения которого изменяются ио закону . радиосигна-
ла.
3. Детектирование — это ... модулированного радиосигнала в
колебания ....
4. Для детектирования ЧМ радиосигналов используют ... де-
тектор.
5. В зависимости от вида модуляции, используемой в передат-
чике, в приемнике могут быть следующие основные виды детекти-
рования: ..., ... и ....
68
6. Для детектирования АМ радиосигналов используют ... де-
тектор.
7. Детектирование предназначено для .извлечения ... из ... элек-
тромагнитного колебания.
8. Для осуществления указанных в п. 5 видов детектирования
в составе приемника имекугся ..., ... или.
9. Если сообщение передается методом АМ, то оно запечатле-
но в изменении ... несущего высокочастотного колебания.
10. Для преобразования радиосигнала, модулированного по
амплитуде в сигнал звуковой'частоты, нужен ....
Замещения: 1. Радиосигнал. 2. Амплитудное. 3. Детектор. 4. Ча-
стотный. 5. Амплитуда. 6. Частота. 7. Фаза. 8. Фазовое. 9. Фазо-
вый. 1'0. Звуковой. 11. Модуляция. 12. Частотное. 13. Детектирова-
ние. 14. Амплитудный. 15. Преобразование. 16. Информация.
17. Модулированный.
5.16. Фразы:
1.....должен применяться в приемнике, работающем на свя-
зи, сообщения по которой передаются методом изменения частоты
несущего колебания.
2. В результате детектирования происходит перенос ... сообще-
ния из области радиочастот в область звуковых частот.
3. Детектирование потому называется ., что в результате
формируется спектр, по составу отличный от спектра радиосигна-
ла.
4. Появление новых составляющих в спектре на выходе дете*
тора объясняется ... режимом его работы.
5..... в приемнике используется, когда сообщение передается
методом ФМ.
6. Детектирование можно рассматривать как ... спектра сооб-
щения в более низкочастотный диапазон.
7. В составе спектра сигнала на ... детектора появляются со-
ставляющие, отсутствующие на его ... .
8. Воссоздание из принятого радиосигнала ..., соответствующе-
го сообщению, называется детектированием.
9. В результате детектирования формируется напряжение, ко-
торое определяется параметрами ....
10. Радиосигнал представляет собой сложное электромагнит-
ное колебание, а передаваемое сообщение — колебание более ...
частот.
11. Детектирование — процесс, обратный ... .
Замещения: 1. Фазовый. 2. Перенос. 3. Вход. 4. Выход. 5. Нели-
нейный. 6. Сообщение. 7. Детектирование. 8. Напряжение. 9. Низ-
ких. 10. Модуляция. 11. Детектор. 12. Спектр. 13. Линейный. 14.
Низкочастотное. 15. Частотный. 16. Преобразование. 17. Радио-
сигнал.
5.1 в. Фразы:
1. Детектирование — есть ... преобразование сигнала.
2. Образование новых гармонических составляющих при ли-
нейном преобразовании ....
3. Детектор должен состоять мз двух обязательных составных
частей: ... ... и .
4. Полезным эффектом детектирования является составляю-
щая тока нелинейного элемента, пропорциональная переменному
параметру ... .
5. Напряжение, пропорциональное переменному параметру ра-
диосигнала, есть ... постоянной составляющей на резисторе на-
грузки детектора.
6. Образование новых гармонических составляющих в спектре
сигнала возможно только при ... преобразовании.
7. Эффект детектирования заключается в появлении в спектре
тока нелинейного элемента составляющих ... сообщения.
8. Приращение ... на резисторе ... АД должно быть пропорци-
онально изменению ... входного радиосигнала.
9. Процесс детектирования можно разделить на два этапа: ....
и ... преобразование радиосигнала.
10. В диодном детекторе ... преобразование радиосигнала осу-
ществляется с помощью ....
11. Линейное ... радиосигнала во всех детекторах осуществля-
ется с помощью ... .
12. Изменение ... входного АМ. радиосигнала должно вызывать
пропорциональное ... напряжения на резисторе нагрузки АД.
Замещения: 1. Нелинейное. 2. Детектирование. 3. Приращение.
4.‘Напряжение. 5. Амплитуда. 6. Диод. 7. Преобразование. 8. RC-
фльтр. 9. Сообщение. 10. Элемента. 11. Невозможно. 12. Линей-
ное. 13. Нагрузка. 14. Обязательное. 15. Возможно. 16. Радиосиг-
нал. 17. Изменение. 18. Пропорциональные. 19. Реактивная. 20..
Передаваемое.
5.1 г. Фразы:
1. Чтобы получить напряжение, пропорциональное составляю-
щей тока, изменяющейся по закону модуляции, необходимо по-
следовательно с нелинейным элементом детектора включить ....
>(...).
2. Нагрузка детектора должна иметь ... сопротивление для то-
ков несущей частоты.
3. Для удовлетворения требования п. 2 параллельно резистору
нагрузки включают ... .
4. Собственно нагрузкой детектора является ... , а емкость слу-
жит
5. Условие 1/(оСн</?н обеспечивает шунтирование нагрузки
для токов ... частоты, а соотношение R}1<^l/QCn обеспечивает по-
стоянство сопротивления нагрузки для ... частот.
6. Сопротивление нагрузки должно быть ... для всех спект-
ральных составляющих модуляции.
7. Итак, диодный амплитудный детектор состоит из ..., ... и
Замещения: 1. Одинаково. 2. Конденсатор. 3. Резистор. 4. Радио-.
5. Диод. 6. Выпрямленный. 7. Переменный. 8. Малое. 9. Большое.
40. Звуковые. 11. Нагрузка. 12. Фильтр. 13л Высокочастотный.
5.1 д. Фразы:
1. Благодаря диоду осуществляется ... спектра радиосигнала в
полосу звуковых частот.
2. Резистор служит для выделения на нем напряжения ....
3. Конденсатор ... радиочастотные составляющие тока диода.
4. Перенос спектра сообщения в область низких частот возмо-
жен благодаря ... проводимости диода.
5. Благодаря свойству диода, указанному в п. 4, в цепи детек-
тора течет ... ток.
6. Односторонняя проводимость диода вызывает ... тока.
7. Конденсатор отфильтровывает . тока диода.
Замещения: 1. Частота. 2. Перенос. 3. Отфильтровать. 4. Состав-
ляющие. 5. Односторонняя. 6. Пульсирующий. 7. Выпрямленный.
8. Переменный. 9. Отсечка. 10. Большое. 11. Высокочастотный.
12. Звуковые.
5.1 е. Фразы:
1. Напряжение сигнала на выходе детектора должно быть воз-
можно ... .
2. Влияние детектора на качественные показатели предыдуще-
го каскада должно быть ... .
3. При 'подключении детектора к выходу предыдущего каскада
... усилительные и избирательные свойства последнего.
4. Искажения сигнала при детектировании должны быть воз-
можно ....
5. Напряжение высоких частот на выходе детектора должно
быть возможно ....
6. Детектор, так же как и любой другой каскад приемника,
вносит ... .
За мещения: 1. Ухудшаются. 2. Улучшаются. 3. Искажения.
4. Малым. 5. Меньше. 6. Больше.
5.1 ж. Фразы:
1. Для количественной оценки работы детектора используют
2. Отношение амплитуды напряжения звуковой частоты на вы-
ходе детектора к изменению амплитуды радиочастотного напря-
жения па входе называют его ....
3. Детектор, подключенный к контуру предыдущего каскада,
.представляет собой ... .
4. Входная проводимость детектора — есть ... амплитуды первой
гармоники тока к амплитуде напряжения сигнала на его входе.
5. Качественные показатели детектора следующие: .. , ... ,
6. Шунтирующее действие детектора на контур 'проявляется
только на ... гармонике входного тока.
7. Шунтирующее действие детектора на (предыдущий каскад
проявляется в ухудшении ... и ... свойств последнего. .
Замещения: 1. Произведение. 2. Выходное. 3. Частотные. 4. Ис-
кажения. 5. Коэффициент. 6. Шунт. 7. Первая. 8. Отношение. 9.
Входное. 10. Усилительные. 11. Фильтрации. 12. Сопротивление.
13. Прием. 14. Вторая. 15. Передача. 16. Нелинейные. 17. Сумма.
18. Фазовые. 19. Переходные. 20. Емкость 21. Избирательных.
5.1з. Фразы:
1. Чем больше отношение RH/Ri, тем больше косинус угла от-
сечки, т. е. тем ... угол отсечки.
2. При воздействии на входе детектора немодулированного на-
пряжения эффект детектирования представляет собой ... на-
пряжение на его нагрузке.
3. Коэффициент передачи диодного детектора равен ...
4. Коэффициент передачи диодного детектора ... от амплитуды
входного сигнала и определяется только .... у
5. Подключение детектора к предыдущему каскаду равносиль-
но подключению ... сопротивления.
6. Количественной оценкой влияния детектора на источник
входного сигнала является ....
7. Входное сопротивление детектора является функцией ....
За мещения: 1. Меньше. 2. Зависит. 3. Шунтирующее. 4. Не за-
висит. 5. Угол отсечки. 6. Сопротивление. 7. Rn/Ri- 8. Косинус. 9.
Входное. 10. Постоянное.
5.1 и. Фразы:
1. Шунтирующее действие входного сопротивления детектора
проявляется ib том, что часть сигнального тока усилителя ... в цепь
детектора.
2. Количественная оценка значения высокочастотного напряже-
ния на выходе детектора производится с помощью ......
3. Отношение амплитуды напряжения высокой частоты на вы-
ходе детектора к амплитуде напряжения той же частоты на входе
называется .....
4. Инерционным называют такой детектор, в котором ... посто-
янная времени нагрузки.
5. Если скорость изменения напряжения на ‘ конденсаторе на-
грузки ... скорости изменения огибающей амплитуд входного сиг-
нала, то ... искажения отсутствуют.
6. Нелинейные искажения из-за инерционности нагрузки тем
больше, чем ... частота модулирующего сигнала и ... модуляция.
7. Нелинейные искажения, возникающие из-за наличия разде-
лительного .конденсатора тем больше, чем ... модуляция и ... от
частоты модулирующего сигнала.
Замещения: 1. Ответвляется. 2. Коэффициент. 3. Большая.
4. Меньше. 5. Выше. 6. Больше. 7. Фильтрации. 8. Нелинейные.
9. Частотные. 10. Фазовые. 11. Глубже. 12. Зависит. 13. Линей-
ные. 14. Не зависит. 15. Сопротивление.
5.1 к. Фразы:
1. Детекторы импульсных сигналов преобразуют последова-
тельность радиоимпульсов в ..., меняющееся по закону изменения
их амплитуд, или в последовательность ... .
2. При детектировании радиоимпульса происходит постепен-
ный ... конденсатора через диод.
3. Разряд конденсатора происходит через ... .
4. Скорость заряда ... скорости разряда.
5. Напряжение на выходе импульсного детектора нарастает
тем ... , чем ... емкость конденсатора нагрузки.
6. Напряжение на выходе импульсного детектора нарастает
тем ..., чем ... сопротивление диода.
7. Искажения при детектирования радиоимпульса проявляются
в отличии ... видеоимпульса от ... огибающей радиоимпульса.
8. Видеоимпульсы получаются в результате детектирования
9. Детектор, напряжение на нагрузке которого воспроизводит
огибающую амплитуд радио.импульсов, называется ... .
Замещения: 1. Пиковый. 2. Форма. 3. Резистор 7?н. 4. Заряд Сн.
5. Видеоимпульс. 6. Разряд Сн. 7. Больше. 8. Меньше. 9. Быстрее.
-К). Радиоимпульс. 11. Напряжение.
5.2. Написать уравнение напряжения на входе амплитудного
детектора, если радиосигнал сформирован в результате модуля-
ции синусоидальным напряжением. Выписать каждую составляю-
щую и дать ей краткую характеристику.
5.3. Нарисовать и сравнить временные диаграммы тока через
диод АД, если сигнал на входе модулирован .и не модулирован.
Отметить сходства и различия. На графиках показать значения
величин аналитического выражения.
5.4. Нарисовать временные диаграммы напряжения на диоде
АД, на разделенной J?Hi « Т?Н2 и неразделенной 7?н нагрузках, на
'шунтирующих конденсаторах Сщ, СН2 и Сн. Сравнить диаграммы
.и отметить сходство и различия.
5.5. Сравнить результаты действия амплитудного детектора и
выпрямителя. Нарисовать временные диаграммы напряжения на
их нагрузках .и токов в «их, если на входе обоих действует напря-
жение с одинаково меняющейся амплитудой. Отметить'сходство и
различие.
- 5.6. Сравнить спектры сигнала на выходе АД и однотактного
каскада усилителя, работающего в режиме класса В, если на вхо-
де каждого действует один и тот же синусоидальный сигнал. От-
метить сходство и различие.
5.7. Изобразить временные диаграммы сообщения на входе и
выходе АД. Сравнить их и отметить сходство и различие. Напи-
сать аналитическое выражение сообщения на входе и выходе. От-
мстить сходство и отличия.
5.8. Объяснить назначение каждого элемента схемы диодного
АД. В чем преимущество АД на полупроводниковых диодах?
5.9. Составить таблицу параметров современных полупроводни-
ковых диодов, предназначенных для работы в детекторах, и выде-
лить наилучшие из них.
-5Л0. Какова цель нелинейного преобразования входного радио-
сигнала детектором? Сравнить уравнения входного модулирован-
ного и выходного напряжения звуковой частоты. Отметить, в каком
арифметическом действии в обоих уравнениях участвует сооб-
щение.
5.11. Написать уравнение, выражающее нелинейную зависи-
мость между током диода и приложенным к нему напряжением.
Выделить в этом уравнении постоянную составляющую, линейный
и нелинейный члены.
5.12. Нарисовать график процесса преобразования диодным де-
тектором немодулированного радиочастотного напряжения. Отме-
тить характер тока через диод. Указать, от чего зависит форма
тока через диод при модуляции и при ее отсутствии.
5.13. Подставить в уравнение тока диода уравнение радиочас-
тотного модулированного по амплитуде входного напряжения.
Указать, какие члены входят в полученное выражение, отличаю-
щиеся зависимостью от несущей и модулирующей частот. Из по-
лученного выражения выписать члены, в которых сообщение яв-
ляется слагаемым. С помощью какого устройства можно выде-
лить сообщение из полученного спектра?
5.14. Какой должна быть нагрузка детектора и какие требова-
ния к ней предъявляются? В чем заключается положительная
роль конденсатора, шунтирующего резистор нагрузки детектора?
Указать, в чем проявляется вредное влияние того же конденса-
тора.
5.15. В чем заключается процесс формирования напряжения со-
общения на резисторе нагрузки детектора? Сравнить скорость из-
менения напряжения на конденсаторе во время его заряда и раз-
ряда.
5.16. Записать выражение для составляющей тока диода, изме-
няющейся по закону передаваемого сообщения, полагая, что оно
представлено косинусоидальной функцией.
5.17. Почему для нагрузки детектора должно соблюдаться усло-
вие 1/QCh»/?h»1/&)Ch?
5.18. Почему амплитудные детекторы строятсц преимущественно
на диодах? Из каких элементов состоит диодный амплитудный
детектор? Указать функции, выполняемые каждым элементом.
5.19. Нарисовать варианты схемы диодного детектора, в одном
из которых выходное напряжение положительно относительно об-
щей точки, а в другой —отрицательно.
5.20. Благодаря какому свойству диода возможен перенос спек-
тра сообщения в область звуковых частот? Почему на диоде де-
тектора независимо от направления его включения в цепь при
действии на входе сигнала всегда есть запирающее напряжение?
5.21. Перечислить требования, предъявляемые к детектору и
указать соответствующие качественные показатели, которыми оце-
нивается удовлетворение им перечисленных требований.
5.22. Как обеспечить наибольшее напряжение радиосигнала на
входе детектора? Как амплитуда входного сигнала связана с ка-
чественными показателями приемника?
5.23. Как аналитически связаны между собой сопротивление на-
грузки детектора, внутреннее сопротивление диода и угол.отсеч-
ки? Написать соответствующее уравнение.
'5.24. Изобразить характеристику зависимости коэффициента пе-
редачи диодного амплитудного детектора от соотношения сопро-
тивлений нагрузки и диода. Как ведет себя коэффициент переда-
чи с уменьшением (вариант — увеличением) сопротивления диода
<{вариант — нагрузки).
5.25. Доказать, что напряжение на диоде детектора «д =
= ^mO'COS (о/—'UО-
5.26. Сравнить коэффициенты передачи диодного АД при дейст-
вии на его входе немодулированного и модулированного радио-
сигналов. Отметить сходство и различие в формулах и в характе-
ре напряжения на нагрузке.
5.27. Пояснить физически, почему входное сопротивление детек-
тора определяется только первой гармоникой входного тока. На
какие качественные показатели приемника влияет входная прово-
димость детектора? Как она влияет и как уменьшить это влия-
ние?
5.28. Что такое детекторная характеристика? Нарисовать семей-
ство характеристик для нескольких значений сопротивления ре-
зистора нагрузки. Отметить их сходство и различия. Что дают
увеличение и уменьшение сопротивления нагрузки? Можно ли по-
лучить линейное детектирование при экспоненциальной вольтам-
перной характеристике диода? Что такое коэффициент передачи
детектора, если его определять по детекторной характеристике?
5.29. С помощью графика детекторной характеристики показать
возникновение нелинейных искажений. Как это сказьквается на со-
держании сообщения? Что такое нелинейные искажения примени-
тельно к детектору? Указать видимый на графике признак нели-
нейных искажений.
5.30. Указать все причины, вызывающие нелинейные искажения
сигнала в детекторе, и пояснить с помощью соответствующих ри-
сунков.
5.31. Чем в детекторе объясняется возникновение частотных и
фазовых искажений? С помощью каких характеристик можно оце-
нить эти виды искажений? Как оценить их количественно?
5.32. Почему нельзя пропускать на выход детектора радиоча-
стотные составляющие сигнала? Как достигается их ослабление и
с помощью какого коэффициента оценивается способность ослаб-
лять радиочастотные составляющие конкретным вариантом детек-
тора.
5.33. Какой детектор называется последовательным (вариант —
параллельным)? Нарисовать его простейшую, схему. Усовершен-
ствовать ее, обеспечив лучшую фильтрацию ВЧ составляющих.
В каком случае можно использовать последовательный (вари-
ант—'параллельный) детектор? Что такое детектор с открытым и
закрытым входами?
5.34. Сравнить последовательный и параллельный детекторы.
Указать сходство.и различие их схем и сравнить качественные по-
казатели. Каковы способы уменьшения коэффициента фильтрации
в каждом из детекторов? Показать цепи постоянных и перемен-
ных 'составляющих токов.
5.35. Указать способы связи детектора с предыдущим и после-
дующим каскадами. Пояснить, почему именно так следует связы-
вать. Какое влияние детектора учитывают указанные способы свя-
зи?
5.36. Объяснить каждый параметр уравнения Ib = gUm Q(sin 0—
—0 cos 0)/л и зависимость их от режима диода.
5.37. То же выполнить для следующего уравнения: Кд =
=gRx(sin 0—0 cos 0)/л.
5.38. Доказать, что 0= i/fyi/gRu-
5.39. Как обратная проводимость диода влияет на коэффициент
передачи детектора? Показать это с помощью соответствующего
аналитического выражения. Указать зависимость коэффициента
передачи от других 'параметров схемы. Подчеркнуть характер за-
висимости коэффициента передачи от угла отсечки.
5.40. При каких условиях можно считать режим работы диодно-
го детектора линейным? Как при этом соотносятся постоянная
составляющая напряжения на нагрузке с амплитудой входного
радиосигнала? Нарисовать диаграммы, поясняющие процесс де-
тектирования.
5.41. Доказать, что при детектировании модулированного по
амплитуде сигнала среднее значение тока детектора /Ср =
U U
— g _(sin Q—g iC0S 0) -\-gm—— (sin 0—0 cos 0)sin Ш.
л я
5.42. Доказать, что при детектировании АМ сигнала коэффици-
ент передачи Кд = соз0.
5.43. Доказать, что входное сопротивление диодного детектора
+1)-
5.44. Объяснить зависимость входного сопротивления диодного
детектора от сопротивления его нагрузки.
5.45. Сравнить входные сопротивления последовательного и па-
раллельного детекторов на вакуумном и полупроводниковом дио-
дах. Привести эквивалентные схемы детекторов для последнего
случая. При каких условиях входные сопротивления последова-
тельного .и параллельного детекторов равны?
5.46. Что нужно сделать в диодном АД, чтобы увеличить коэф-
фициент передачи, входное сопротивление, уменьшить все виды
искажений, улучшить фильтрацию радиочастотных составляю-
щих?
5.47. Какие элементы диодного детектора и как влияют на ко-
эффициент передачи, входное сопротивление, искажения сигнала;
и фильтрацию радиочастотных составляющих?
5.48. Доказать, что gRH = n cos 0/(sin 0—0cos0).
5.49. Написать аналитическое выражение детекторной характе-
ристики для идеального детектора. О чем оно говорит? Нарисо-
вать на одном и том же графике идеальную и реальную детек-
76
торные характеристики при -равных сопротивлениях -нагрузки. От-
метить, чем вторая отличается от первой и пояснить причину от-
личия.
5.50. Указать, при каком из двух входных сопротивлений— 1,5
или 11 кОм — в 'большей степени изменятся качественные показа-
тели предыдущего резонансного каскада и как они изменяются?
5.51. Доказать, что коэффициент фильтрации последовательного
диодного детектора кф = 1/соСн/?вх.
5.52. Как действует делитель, составленный из емкости диода
и шунтирующего нагрузку конденсатора, в отношении входного
радиочастотного радиосигнала? Ответ -пояснить соответствующей
эквивалентной схемой. Доказать, что коэффициент фильтрации в
этом случае кф= Cg/(Cg4-CH).
5.53. Составить схему видеодетектора, в которой предусмотреть
улучшение фильтрации радиочастотного напряжения с помощью
специального фильтра. Указать, из каких соображений выбирают-
ся параметры фильтра. Нарисовать соответствующую эквивалент-
ную схему. Доказать, что для данной схемы коэффициент фильт-
рации фильтра определяется межвитковой емкостью дросселя и
входной емкостью следующего каскада. Что произойдет, если
дроссель фильтра с входной емкостью следующего каскада обра-
зует последовательный колебательный контур?
5.54. Как аналитически подтверждается возникновение нелиней-
ных искажений при детектировании? Перечислить причины, вызы-
вающие нелинейные искажения принимаемого сигнала при детек-
тировании.
5.55. Изобразить два графика формирования напряжения на на-
грузке детектора, на одном из которых было бы видно возникно-
вение нелинейных искажений в результате малой скорости раз-
ряда шунтирующего конденсатора, а на другом — такие искаже-
ния отсутствовали бы.
5.56. Написать условие безынерционного детектора и проверить,
удовлетворяет ли ему детектор с нагрузкой 100 кОм и 200 пФ
при максимальной модулирующей частоте 10 кГц и коэффициенте
модуляции 0,6.
5.57. Доказать, что граничное условие безынерционное™
RnCn= \/ 1—т2/2лГмакс т. ____
5.58. Объяснить соотношение 10Сд<Сн< У1—tn2/2nFMaKCRHm.
5.59. Какой вид получит условие безынерционное™ для наибо-
лее вероятного значения коэффициента модуляции 0,6 . . . 0,7.
При каких условиях необходимая шунтирующая емкость Сн=
= 0,12/F максун-
5.60. Чем объяснить, что нелинейные искажения в детекторе
возникают из-за линейного элемента — разделительного конденса-
тора? Написать соотношение, при котором искажения будут до-
статочно малы. Нарисовать все варианты схемы детектора, в ко-
торых показать технические решения, направленные на уменьше-
ние нелинейных искажений, происхождение которых связано с
различием сопротивлений токам постоянной составляющей и со-
ставляющей звуковой частоты. /
5.61. Какие из ниже приведенных утверждений наиболее полно
соответствуют истинной картине физических процессов в детекто-
ре: /
/. Через диод АД течет ток:
радиочастоты с постоянной амплитудой;
звуковой частоты с изменяющейся амплитудой;
промежуточной частоты с изменяющейся амплитудой;
пульсирующий с изменяющейся амплитудой.
2. На резисторе нагрузки выделяется напряжение:
пульсирующее радиочастоты;
переменное радиочастоты;
пульсирующее звуковой частоты;
переменное звуковой частоты?
5.62. В каком случае коэффициент передачи детектора может
быть определен по нижеприведенным соотношениям: №д =
= Лд^н2Д?н ‘И 7<д=<2?дСО5 0/(/г2?ф4-7?г), где 7?н — резисторы на-
грузки; /?д — сопротивление диода; п и 7?ф— число звеньев
фильтра и их активное сопротивление? Для каждого уравнения
привести соответствующие схемы.
5.63. На какие две группы делятся детекторы импульсных сиг-
налов? С помощью временных диаграмм сравните эффекты их
действия. Приведите принципиальные схемы и отметьте их сход-
ство и различие. Сравните со схемами детекторов амплитудно-мо-
дулированных колебаний и также отметьте сходство и различие.
5.64. С помощью временных диаграмм показать процесс форми-
рования видеоимпульса на нагрузке детектора. Почему напряже-
ние на нагрузке возрастает и спадает постепенно? Почему ток
заряда конденсатора протекает через диод, а ток разряда—через
резистор нагрузки? Почему амплитуда импульсов тока через диод
уменьшается по мере заряда конденсатора?
5.65. Представить процесс детектирования радиоимпульса с по-
мощью зависимостей гд([7д), гд(/) и (7Д(/).
5.66. Какими способами на выходе детектора можно достигнуть
более прямоугольной формы видеоимпульса?
5.67. В чем проявляются искажения сигнала при детектировании
радиоимпульса? Чем объяснить эти искажения? Указать количе-
ственную связь параметров видеоимпульса с параметрами детек-
тора.
5.68. Изобразить схему пикового детектора и график временных
диаграмм напряжений сигналов в характерных ее точках.
5.69. Написать соотношения между токами и напряжениями в
детекторах АМ. сигналов и пиковом, сравнить их и отметить сход-
ство и различие. Указать способ улучшения качественных показа-
телей пикового детектора.
5.70. Увеличению сопротивления нагрузки препятствуют возрас-
тающие искажения. Как в этом случае можно увеличить коэффи-
циент передачи детектора радиоимпульсов?
5.71. ('оставить схемы коллекторного и тюковою аетгхторон,
сравнить их с диодным. Отметить схода но п различие. (.рппии гь
качественные показатели.
5.72. Привести схему диодного АД, согласующегося паплучшим
образом с интегральной схемотехникой.
5.73. Задание на упражнения пп. 5.73а—б см. в п. 1.57.
5.73а . Качественный показатель:
1. Коэффициент передачи детектора АМ сигнала Кд=......
2. Коэффициент передачи детектора для немодулированного
радиосигнала Кд=... .
3. Входное сопротивление детектора /?вх = ... .
4. Коэффициент фильтрации k$ = ... .
5. Коэффициент передачи диодного детектора Кд=... или ....
6. Угол отсечки без учета обратной проводимости 0=....
7. Входное сопротивление последовательного диодного детекто-
ра без учета обратной проводимости /?вх=....
8. Входное сопротивление параллельного диодного детектора
Rbx= — .
Формулы: 1. cos0. 2. gRH (sin 0 — 0cos0)/ji.
3- UmJImД1Ю. 4. UmQlmUmti). 5. Ян/3. 6. /?н/2.
7. V3n/gRH. 8. вых/^ювх. 9. U0/Uma.
5.736. Качественный показатель:
1. Допустимая емкость нагрузки Сн ... или ....
2. Условие минимальных нелинейных искажений при наличии
разделительного конденсатора ....
3. Условие безынерционности детектора тн=... .
4. Коэффициент передачи детектора с разделенной нагрузкой
№д=....
5. Коэффициент фильтрации последовательного диодного де-
тектора k$ = ... .
6. Коэффициент фильтрации диодного детектора с разделенной
нагрузкой k$ =... .
7. Коэффициент фильтрации диодного параллельного детекто-
ра с /г-звенным Г-образным фильтром k$ = ....
8. Коэффициент передачи параллельного диодного детектора с
/z-звенным фильтром /<д=... .
Формулы: 1. 1/[Ц1+(а>Сф7?ф)г)л. 2. Racos9/(nR4,-|-R!,).
3- Се/(С„ + Се) У1 + (<о С„ Rh2)2. 4. < УТ=лг2/2 л FB т R„.
5. <У1—m2/2nFBzn. 6. Ra/R„>m. 7. RBRHa/R„.
8. >10Сд. 9. C„/(CB+Q.
5.73в. Качественный показатель:
1. Коэффициент передачи диодного детектора радиоимпульсов
Кд=....
2. Входное сопротивление диодного импульсного детектора
А?,.х /
3. Длительность среза видеоимпульса тс = .... /
4. Коэффициент фильтрации импульсного детектора с дрос-
сельным фильтром Кф = ... . „ /
5. Угол отсечки пикового детектора 0 = .../
6. Входное сопротивление пикового детектора /?вх = ... .
7. Шунтирующая емкость нагрузки пикового детектора Сн=
Формулы: 1. 2,3 RHC„. 2. К3. R,j2q.
4.10Tn/R„. 5. СДСФ/(СД + СН)(СФ + СИ). 6. 27?д. 7. cos0s„
Задачи
5.74. Определить модуль сопротивления конденсатора нагрузки
детектора емкостью 20 <пФ на частотах 1 кГц; 0,5 и 30 МГц.
5.75. Входное напряжение детектора имеет амплитуду 2 (вари-
ант— 4) В, внутреннее сопротивление диода 200 Ом, сопротивле-
ние нагрузки 2 кОм. Определить постоянное напряжение на ней.
5.76. Отношение = 100, амплитуда сигнала на входе 2 В.
Определить напряжение на выходе детектора.
5.77. Внутреннее сопротивление диода 200 Ом, сопротивление
нагрузки 1,6 кОм. Определить входное сопротивление детектора.
5.78. Амплитуда сигнала на входе детектора 2 В, входное сопро-
тивление 1,5 кОм, определить амплитуду тока радиочастоты, от-
ветвляющегося и цепь детектора.
5.79. Частота радиосигнала на входе детектора 30 МГц, емкость
конденсатора нагрузки 20 пФ. Определить напряжение этой час-
тоты на нагрузке детектора, если ток, ответвляющийся в цепь де-
тектора, 1,33 мА.
5.80. Определить амплитуду видеоимпульса на выходе детекто-
ра, если амплитуда радиоимпульса 2 В, а коэффициент передачи
0,6.
5.81, 5.82. Определить угол отсечки тока диода детектора. На
вход детектора подается радиосигнал с амплитудой 5 (вариант —
2) В. При этом импульс тока имеет амплитуду 10 (вариант —
5) мА. Крутизна характеристики диода 10 (варианты — 50;
20) мА/В.
5.83. Детектор построен на диоде с внутренним сопротивлением
50 (вариант—100) Ом. Сопротивление нагрузки 10 (вариант
5) кОм. Определить амплитуду входного сигнала, если макси-
мальное значение импульса тока диода 5 (варианты—2,7; 3,6) мА.
5.84. С каким внутренним сопротивлением нужно поставить ди-
од, чтобы получить коэффициент передачи детектора 0,8 (вари-
анты— 0,81; 0,866), если амплитуда входного сигнала,10 (вари-
ант— 4) В, а постоянная составляющая тока диода 1 (вариант —
2) мА.
5.85. Коэффициенты нерелнчп aeieiciopw 0,Н (аирнинпч 0,75;
0,72). Определить необходимое и iMciieniir coiipoiниленнн liiiipy*
ки, чтобы коэффициент передачи стал 0,9 (нариангы 0,88; 0,91).
5.86. На вход диодного детектора подается последовательность
импульсов длительностью 0,2 (вариант — 0,24) мкс и периодом
повторения 1,2 (вйриант— 2) мкс. Определить амплитуду им-
пульсов, если наибольшее отрицательное напряжение на диоде 10
(варианты — 3;9; 6) В'.
5.87. На вход диодного детектора подается сигнал с амплитудой
5 (вариант — 5,5) В. Напряжение на его нагрузке 5 (варианты —
10; 20) кОм равно 4,5 (вариант — 4) В. Рассчитать амплитуду
импульсов тока диода.
5.88. Коэффициент передачи диодного детектора 0,92 (вариан-
ты— 0,91; 0,86). Определить изменение крутизны характеристики
диода, при котором коэффициент передачи станет 0,81 (вариан-
ты— 0,75; 0,7).
5.89. Коэффициент передачи детектора 0,7 (варианты —0,5;
0,86). Определить его входное сопротивление, если крутизна ха-
рактеристики диода 2 (варианты— 1; 3) мА/В.
5.90. На вход диодного детектора с коэффициентом передачи
1 подключен с коэффициентом включения 0,5 (вариант—1) резо-
нансный контур с характеристическим сопротивлением 0,6 (вари-
анты— 1; 0,8) кОм. Определить вносимое в контур затухание,
•если сопротивление нагрузки детектора 10 (вариант — 20) кОм.
5.91. Детектор построен на диоде с крутизной характеристики 4
(варианты — 3; 6) мА/B. Рассчитать его входное сопротивление,
•если угол отсечки 20° (варианты—40, 60°).
5.92. Диодный детектор с нагрузкой 8 (вариант — 6,2) кОм ра-
ботает с углом отсечки 35° (варианты — 25, 45°). Рассчитать его
входное сопротивление.
5.93. На вход диодного детектора с коэффициентом передачи
0,8 (вариант — 0,9) подается высокочастотный сигнал с амплиту-
дой 5 (вариант — 3) В. Рассчитать его входное сопротивление,
если постоянная составляющая тока диода равна 0,5 (вариан-
ты — 0,2; 0,3) мА.
5.94. Параллельный диодный детектор имеет коэффициент пе-
редачи 0,766 (вариант—0,82). На его вход поступает высокочас-
тотный сигнал с амплитудой 2 (варианты — 4; 6) В. Рассчитать
входное сопротивление, если постоянная составляющая тока дио-
да 0,2 мА.
5.95. Нелинейные искажения в диодном детекторе не возникают
при частоте модулирующего сигнала 3 (вариант — 2) кГц и ко-
эффициенте амплитудной модуляции 0,8 (варианты — 0,6; 0,9).
Определить коэффициент амплитудной модуляции, при котором
•искажения будут отсутствовать, если частота модулирующего сиг-
нала станет равной 8 (вариант — 9) кГц. ;
5.96. Нелинейные искажения в диодном детекторе отсутствуют
при емкости конденсатора нагрузки 200 (варианты—180; 160) пФ
и коэффициенте амплитудной модуляции 0,3 (вариант — 0,6). Ка-
кона должна быть емкость конденсатора нагрузки, чтобы искаже-
ния отсутствовали при коэффициенте амплитудной модуляции 0,8
'(вариант—0,9)? /
5.97. Нелинейные искажения в диодном детекторе не возникают
при сопротивлении нагрузки 20 (вариант — 5) /Ом и коэффици-
енте амплитудной модуляции 0,5 (варианты -J/0,6; 0,9). При ка-
ком коэффициенте амплитудной модуляции Искажений не будет,
есл.и сопротивление нагрузки станет 10 (вариант — 40) кОм?
5.98. Нагрузка диодного детектора состоит из резистора с сопро-
тивлением 80 (вариант — 200) кОм и конденсатора емкостью 125
^(вариант—100) пФ. Рассчитать, при каком коэффициенте ампли-
тудной модуляции сигналом с частотой 16 (вариант 10) кГц воз-
никнут .искажения,
5.99. Диодный детектор с сопротивлением нагрузки 20 (вари-
ант — 40) кОм подключен к каскаду с входным сопротивлением
80 (варианты—160; 180) кОм. Определить емкость конденсатора
нагрузки, при которой искажения, вызываемые инерционностью
нагрузки и разделительной цепью, будут равны при одинаковом
коэффициенте амплитудной модуляции входного радиосигнала.
5.100. Рассчитать емкость конденсатора нагрузки диодного им-
пульсного детектора, при которой длительность среза видеоим-
пульса 0,5 (вариант — 0,6) мкс. Известно, что при емкости 30 (ва-
риант— 20) пФ и сопротивлении нагрузки 10 (вариант—11) кОм
длительность среза 1 мкс.
5.101* . Рассчитать последовательный диодный амплитудный де-
тектор с разделенной нагрузкой (по следующим исходным дан-
ным: входное сопротивление детектора 4,6 кОм; входное сопро-
тивление каскада УЗЧ 2,4 кОм; амплитуда входного сигнала де-
тектора 0,2 В; крайние частоты спектра сигнала звуковой часто-'
ты 100 .. . 4000 Гц.
5.102* . Рассчитать последовательный диодный амплитудный де-
тектор по следующим данным: затухание, вносимое детектором в
контур предыдущего каскада УПЧ, 0,0048 (вариант — 0,0043); ха-
рактеристическое сопротивление контура УПЧ 1200 (вариант
1400) Ом; коэффициент глубины модуляции сигналом со спект-
ром 100 . .. 4000 Гц 0,8 (вариант 0,7).
5.103* . Составить схему и рассчитать диодный амплитудный де-
тектор. Частота входного сигнала 465 кГц; емкость контура по-
следнего каскада УПЧ 400 пФ; затухание, вносимое в контур де-
тектором 0,01; коэффициент фильтрации 0,01; допустимый спад
АЧХ детектора на высших и низших звуковых частотах 20%; диа-
пазон частот модулирующих колебаний 200... 3000 (варианты —
100 ...4000, 100 ...5000; 100 ...6000) Гц; глубина модуляции 0,8
(варианты — 0,95; 0,6); входное сопротивление каскада УВЧ 5 (ва-
рианты— 3; 10) кОм.
5.104. Определить коэффициент передачи диодного детектора с
разделенной нагрузкой, параметры его нагрузки и входное сопро-
тивление, если известно, что входной сигнал на частоте 465 кГц
82
модулирован спектром 0,3 . . . 3 кГц с коэффициентом модуляции
0,8; входное сопротивление УЗЧ 10 кОм.
5.105* . Составить схему и рассчитать детектор АМ сигнала па
диоде Д9В (варианты — Д101, Д2Б). Источником сигнала явля-
ется апериодический каскад УПЧ на транзисторе П423. Радио-
сигнал на его нагрузке 8 (варианты — 5; 10; 3) кОм модулирован
•спектром 0,2 ... 3 кГц с глубиной 0,95 (вариант — 0,8). Подклю-
чение детектора не должно снижать усиление УПЧ более чем на
10%. Входное сопротивление УЗЧ 5 кОм. Сигнал промежуточной
частоты 465 кГц на нагрузке детектора должен быть в 30 (вари-
ант— 400) раз меньше, чем на входе.
5.106* . Составить схему коллекторного детектора АМ радиосиг-
нала на транзисторе ГТ308В (вариант П401) и рассчитать его
коэффициент передачи при сопротивлении резистора нагрузки 5
(вариант—100) кОм.
5.107. Для детектора задачи п. 5.106 определить емкость шун-
тирующего резистор нагрузки конденсатора, если допустимые
частотные искажения на верхней частоте модулирующего спект-
ра 3 (вариант—5) кГц не должны превышать 1,6 дБ.
5.108* . Составить схему и рассчитать детектор радиоимпульсов,
если амплитуда входного .импульса 3 (вариант — 2) В, его дли-
тельность 0,6 (варианты—0,8; 1) мкс, частота заполнения 30
(вариант — 20) МГц, длительность фронта видеоимпульса 0,1 мкс,
сопротивление нагрузки последнего каскада УПЧ 2 (вариант —
3 кОм, необходимый коэффициент передачи 0,85).
5.109* . Составить схему и рассчитать видеодетектор телевизи-
онного приемника, если промежуточная частота 34,24 МГц, вход-
ное сопротивление видеоусилителя 2,5 кОм, максимальная часто-
та видеосигнала 6 МГц, коэффициент передачи 0,2.
5.110* . Составить схему и рассчитать пиковый детектор немо-
дулированной последовательности импульсов длительностью
0,5 мкс с периодом следования 500 мкс. Допустимая постоянная
времени — не более 10 мс.
Глава 6
< Частотные и фазовые детекторы
Упражнения
6.1 . Частотный детектор. Задание на упражнения пп. 6.1а—в
см. в п. 1.1.
6.1 а. Фразы:
1. При частотной модуляции передаваемое сообщение заключа-
ется в изменении ... радиосигнала.
2. Детектирование ЧМС осуществляется с помощью ... детек-
тора.
3. Наибольшее отклонение частоты при ЧМ называют ... .
4. Напряжение на выходе ЧД изменяется по закриу модуля-
ции ... входного радиосигнала. /
5. ЧД частотно-амплитудного типа состоит из преобразователя
... и ... .
6. Действие ЧД основано на том, что он ... частоту входного
сигнала и .формирует на выходе соответствуюгцее ей ... .
7. Различитель частоты называется частотным ... .
8. В амплитудно-частотном преобразователе используется зави-
симость ... от частоты.
9. Зависимость фазы напряжения от частоты используется в ...
преобразователе.
10. В результате неравномерности коэффициента передачи ре-
зонансного тракта в /полосе пропускания возникает паразитная ...
частотно-модулированного сигнала.
11. Ограничитель амплитуд необходим в тех типах ЧД, где вы-
ходное напряжение зависит не только от ..., но и от ... .
12. Для подавления паразитной амплитудной модуляции ЧМС
на входе ЧД необходим .....
Замещения: 1. Различает. 2. Дискриминатор. 3. Ограничитель.
4. Амплитуда. 5. Фазочастотный. 6. АМ. 7. Амплитудный. 8. АД.
9. Девиация. 10. ЧМ-АЧМ. 11. Частотный. 12. Частота. 13. На-
пряжение.
6.16. Фразы:
1. Данной девиации на входе ЧД должно соответствовать воз-
можно ... напряжение на выходе.
2. Искажения сигнала при частотном детектировании должны
быть возможно ... .
3. При частотном детектировании, так же как и при амплитуд-
ном, возникают ... и ... искажения.
4. Напряжение на выходе ЧД не должно зависеть от . вход-
ного сигнала.
5. Коэффициентом передачи ЧД называется ... амплитуды вы-
ходного напряжения к амплитуде входного при ... отклонении его
частоты.
6. Зависимость . на нагрузке ЧД от .... на его входе на-
зывается детекторной характеристикой.
7. Чувствительность ЧД определяется ... детекторной характе-
ристики.
8. Нелинейные искажения в ЧД возникают как следствие ...
приращения выходного напряжения от девиации.
Замещения: 1. Непропорциональность. 2. Большее. 3. Частота.
4. Выпрямленное. 5. Крутизна. 6. Девиация. 7. Напряжение. 8. На-
ибольшее. 9. Отношение. 10. Линейные. 11. Меньше. 12. Наимень-
шее. 13. Нелинейные. 14. Амплитуда. 15. Изменения.
6.1 в. Фразы:
1. Степень нечувствительности ЧД к .паразитной АМ характе-
ризуется .........
2. Чем ... девиация ЧМС, тем ... должна быть полоса пропуска-
ния резонансного тракта.
3. Отношение амплитуды выходного напряжения ЧД к его
входному при наибольшем отклонении частоты называется ......
4. Частотный детектор с двумя расстроенными контурами на-
зывается ... .
5. Выходное напряжение балансного ЧД равно ... напряжений
плеч.
6. Контуры балансного ЧД ... симметрично относительно сред-
ней частоты ЧМС.
7. При отсутствии модуляции ЧМС напряжение на выходе ба-
лансного ЧД равно .... плеч, которая при симметричности плеч
равна ... .
За мещения: 1. Паразитная. 2. Коэффициент. 3. АМ. 4. Большее.
5. Балансный. 6. Расстраиваются. 7. Нуль. 8. Разность. 9. По-
давление. 10. Шире. 11. Передача. 12. Больше. 13. Напряжение.
6.2 . Частотный детектор с двумя связанными контурами. Дроб-
ный детектор. Задание на упражнения 6.2а,б см. в п. 1.1.
6.2а. Фразы:
1. Частотный детектор с двумя связанными контурами состоит
из следующих функциональных частей: .....и ... .
2. Поскольку токи диодов текут через резисторы нагрузки
встречно, рассматриваемый ЧД, так же как и ЧД с двумя рас-
строенными контурами, является ... .
3. При действии на входе рассматриваемого ЧД немодулиро-
ванного сигнала напряжение на его выходе равно ... .
4. Отмеченное в п. 3 значение напряжения может быть только
при ... и ... токах через нагрузки детекторов.
5. Через нагрузки амплитудных детекторов протекают равные
токи только при равных ... на диодах.
6. Напряжения на диодах имеют ... составляющие: одна равна
напряжению на ... контуре, вторая — напряжению на ... второго
контура.
7. Составляющие, равные напряжению на первом контуре, дей-
ствуют на диодах .. , половинки напряжения, снимаемые со вто-
рого контура, ... .
8. Напряжения, действующие на каждом из диодов, ... по ам-
плитуде.
9. Напряжения на диодах равны, если частота входного сигна-
ла и частота настройки контуров ... .
16. Вследствие сказанного в и. 9 токи через нагрузки плеч ...
но ... по направлению.
11. Вследствие сказанного в п. 10 напряжение на выходе ЧД
равно ... .
12. Если частота входного сигнала меньше частоты настройки
контуров, то напряжение на втором диоде будет ... и на выходе
ЧД будет преобладать напряжение ... плеча.
13. Если частота входного сигнала больше частоты настройки
контуров, то напряжение на втором диоде ... и на выходе ЧД бу-
дет преобладать напряжение ... плеча.
Замещения: 1. Отличаются. 2. Равна. 3. Больше. 4. Меньше. 5. В
•одинаковой. 6. Противоположны. 7. Нижнего. 8. Верхнего. 9. Про-
тивофазны. 10. Фаза. 11. Половине. 12. Первом. 13. Напряжения.
14. ЧМ в АЧМ. 15. Балансный. 16. Противоположные. 17. Две.
18. Преобразователь. 19. Нуль. 20. Ограничителя. 21. Равна. 22.
Амплитудный детектор.
6.26. Фразы: _
1. Дробный детектор также относится к ... ЧД.
2. Дробный детектор называется также детектором ... .
3. Если ЧД с двумя связанными контурами построен по балан-
сной схеме, то дробный детектор — по ....
4. Детектором отношений ЧД называется потому, что его вы-
годное напряжение зависит от ... напряжений на ... нагрузки.
5. В дробном детекторе диоды подключены 'ко второму кон-
туру ....
6. В детекторе отношений постоянное напряжение на резисторах
•нагрузки практически ... от амплитуды входного ВЧ сигнала.
7. Утверждение п. 6 объясняется тем, что параллельно резисто-
рам включен конденсатор ... емкости.
8. Благодаря включению конденсатора ... емкости ... резисто-
рам нагрузки ее постоянная времени ... и напряжение на них из-
мениться ... .
9. Выходное напряжение' детектора отношений снимается с ...,
подключенного к ... точкам между ... и ... нагрузки.
10. Опорное напряжение в дробном детекторе мод^ет подавать-
ся на диоды непосредственно с ... контура или с помощью ...
связи.
11. Преобразователь модуляции в ЧД балансном и детекторе'
отношений ... .
12. Направления постоянных составляющих токов диодов дроб-
гного детектора в цепях резисторов нагрузки ... .
13. Составляющие звуковой частоты токов диодов в цепях ре-
зисторов нагрузки ... по направлению.
Замещения: 1. Зависит. 2. Большой. 3. Параллельно. 4. Не за-
зависит. 5. Малой. 6. Последовательно. 7. Постоянно. 8. Пере-
менно. 9. Конденсатор. 10. Резистор. 11. Первый. 12. Второго. 13.
'Трансформаторная. 14. Одинаков. 15. Средние. 16. Противополож-
ны. 17. Противофазны. 18. Отношения. 19. Конденсаторы. 20. Мо-
стовая. 21. Частотно-фазового. 22. Последовательно. 23. Велика.
:24. Не может. 25. Совпадают.
6.3. Задание см. в п. 1.1.
Фразы:
1. Если амплитуда сигнала радиочастоты на входе дробного
.детектора увеличится, то ... угол отсечки и ... входное сопротив-
ление.
2. Изменение угла отсечки при изменении амплитуды сигнала
радиочастоты на входе детектора отношений объясняется тем,
что ... напряжение на диодах ... .
3. Благодаря большой постоянной времени ... дробного детек-
тора увеличение ... входного сигнала радиочастоты увеличивает
...... , что приводит к уменьшению .. и увеличению ... контуров
преобразователя модуляции, а это вызывает уменьшение ... .... сиг-
нала.
4. Благодаря большой постоянной времени нагрузки дробного
детектора уменьшение амплитуды сигнала радиочастоты на входе
приводит к ... угла отсечки тока диодов, т. е. к ... входного сопро-
тивления, а следовательно, к ... затухания контуров преобразова-
теля .модуляции и к ... амплитуды сигнала радиочастоты на нем.
5. Уменьшение входного сопротивления детекторной части
дробного детектора вызовет ... вносимого затухания в контур пре-
образователя, а это вызовет ... напряжения на нем.
Замещения: 1. Угол. 2. Увеличится. 3. Уменьшение. 4. Нагрузка.
5. Затухание, 6. Сопротивление. 7. Уменьшится. 8. Не меняется.
9. Амплитуда. 10. Отсечки. 11. Постоянное. 12. Увеличение. 13.
Входное.
6.4. Фазовый детектор. Задание см. в п. 1.1.
6.4. Фразы:
1. Фазовым детектором называют каскад, ... ФМ радиосигнал
в напряжение, (меняющееся по закону ... .
2. Фазовый детектор всегда имеет ... входа.
3. Процесс фазового детектирования состоит из преобразова-
ния ФМ радиосигнала в ... с последующим его.....
4. На один вход ФД подается ... сигнал, на другой —... напря-
жение, ... которого сравнивается ... принимаемого сигнала.
5. Фазовый детектор состоит из . и ....
6. Детекторная характеристика ФД — это зависимость ... со-
ставляющей напряжения на выходе от ... сигнала на входе.
7. Если мгновенные значения напряжения на выходе каскада
определяются фазой входных колебаний, то каскад служит ......
Замещения: 1. Фазовый. 2. Детектированием. 3. Преобразова-
тель. 4. Постоянная. 5. Детектор. 6. ФМ. 7. Амплитудное. 8. Пре-
образующий. 9. Два. 10. АМ сигнал. 11. ФМ в АМ. 12. Фаза. 13.
Принимаемый. 14. Опорное. 15. Три.
6.5. Чем отличаются частотно-амплитудные ЧД от частотно-им-
пульсных? Ответ пояснить соответствующими структурными схе-
мами и временными диаграммами. Отметить сходство и различие.
6.6. Почему при детектировании ЧМС частотно-амплитудным'
методом необходимо подавлять АМ? По каким причинам она воз-
никает?
6.7. С помощью временных диаграмм показать связь напряже-
ния ЧМС на входе ЧД и сигнала на выходе.
6.8. Сравнить действие используемых в ЧД амплитудно- и фазо-
частотных преобразователей. Отметить сходства и отличительные
свойства каждого.
6.9. Перечислить требования, предъявляемые к ЧД. Указать на-
значение ограничителя амплитуд.
6.10. Нарисовать известные схемы преобразователей ЧМ-АЧМ
и отметить их сходство и различие. Как и с помощью какого
функционального элемента подавляется на входе ЧД паразитная
АМ сигнала?
6.11. Начертить схему диодного АД и простейшего ЧД ампли-
тудно-частотного типа и сравнить их, отметить сходство и разли-
чие.
6.12. Что такое коэффициент передачи ЧД? При каком условии
он определяется? Какое требование предъявляется к нему? Чем
оно обосновано?
6.13. Что такое детекторная характеристика ЧД? Привести ее
график и показать на нем, при каких условиях напряжение на
выходе наибольшее при постоянной девиации (вариант — крутиз-
не) характеристики.
6.14. Как чувствительность ЧД связана с крутизной детектор-
ной характеристики? На какой качественный показатель приемни-
ка влияет крутизна характеристики?
6.15. Изобразить реальную и идеальную детекторные характе-
ристики. Сравнить их, отметив сходство и различие. Показать с
помощью построения временных графиков возникновение симмет-
ричных и несимметричных искажений. Отметить, при каком усло-
вии возникают несимметричные искажения. При каком условии
можно пренебречь нелинейными искажениями?
6.16. Чем характеризуется способность ЧД не реагировать на
паразитную АМ? Как технически обеспечивается такая способ-
ность в различных типах ЧД? Рассмотреть изменение углов от-
сечки в детекторе отношений при Af<0.
6.17. Нарисовать схемы ЧД амплитудно-частотного типа и срав-
нить их. Отметить сходства и различия. Показать все токи и на-
пряжения, действующие в ЧД.
6.18. Нарисовать детекторные характеристики ЧД, схемы кото-
рых приведены в п. 6.17. Показать формирование сигнала на вы-
ходе ЧД для обоих случаев, приняв одинаковые амплитуду и де-
виацию входного сигнала. Сравнить результаты, отметив сходст-
во и отличие, достоинства и недостатки.
6.19. С помощью соответствующих графиков показать преобра-
зование ЧМС с помощью ЧД с одним (вариант — двумя) расстро-
енным контуром.
6.20. Изобразить схемы ЧД с двумя расстроенными и двумя
связанными контурами. Сравнить их и отметить сходство и раз-
личия. Указать, какого типа ^преобразователь модуляции исполь-
зуется в каждой из приведенных схем. Почему ЧД называются
балансными?
6.21. Как связано качество детектирования ЧМС с качественны-
ми показателями резонансного тракта? Рассмотреть этот вопрос
для ЧД как амплитудно-частотного, так и для фазо-частотного
типа.
6.22. Что собой представляет преобразователь ЧМ-АЧМ в ЧД
с двумя связанными контурами? Как меняется напряжение на ди-
88
одах и почему так? Какое сходство существует у ЧД с двумя
расстроенными и с двумя настроенными контурами? Почему пре-
образователь модуляции ЧД с двумя связанными контурами назы-
вается частотно-фазовым.
6.23. Составить эквивалентную схему ЧД с двумя связанными
контурами. Построить векторные диаграммы, поясняющие процесс
формирования напряжений на диодах для трех случаев: 1) часто-
та входного сигнала ниже частоты настройки .контуров; 2) часто-
та сигнала равна частоте настройки и 3) частота входного сигна-
ла выше частоты настройки.
6.24. Сравнить диаграммы, построенные в п. 6.23, и отметить
их сходство и различия.
6.25. Сопоставить изменение напряжения на выходе ЧД с вре-
менной диаграммой, построенной в п. 6.22.
6.26. Нарисовать семейство обобщенных характеристик ЧД со
связанными контурами, показав обе ветви каждой. Отметить, как
они связаны с фактором связи между контурами, какое значение
фактора связи следует выбирать для большей девиации, как из-
меняется крутизна характеристики с изменением фактора связи,
при каких условиях меньше .проявляются нелинейные искажения.
При каких условиях характеристика имеет наибольшую кру-
тизну?
6.27. Какому соотношению фактора связи и обобщенной рас-
стройки соответствуют наименьшие нелинейные искажения?
6.28. Как изменится характеристика ЧД со связанными конту-
рами, если в катушке первого контура изменить направление
тока?
6.29. Как на форму детекторной характеристики ЧД со связан-
ными контурами повлияет обрыв цепи между общими точками ре-
зисторов и конденсаторов нагрузки?
6.30. Как на форму детекторной характеристики ЧД со связан-
ными контурами повлияют обрыв, указанный в п. 6.29, и одновре-
менное короткое замыкание дросселя? Считать, что резисторы на-
грузок детектора не шунтируют резонансный контур.
6.31. Изобразить и сравнить схемы ЧД со связанными контура-
ми балансного и мостовото типов. Отметить сходство и различие
указанных схем. Почему ЧД мостового типа называют детектором
отношений или дробным детектором?
6.32. Указать, какие из приведенных ниже утверждений отно-
сятся к АД и (или) ЧД:
при детектировании происходит преобразование спектра радио-
сигнала;
при детектировании спектр сообщения переносится в более низ-
кочастотный диапазон;
входной сигнал детектора преобразуется в напряжение с пе-
ременной амплитудой, а затем — в напряжение звуковой частоты;
сигнал звуковой частоты на выходе детектора формируется из
напряжения, имеющего переменную амплитуду и частоту;
входное напряжение радиочастоты вызывает пульсирующий
ток, из спектра которого формируется сигнал звуковой частоты;
напряжение звуковой частоты на выходе детектора должно
•быть возможно больше;
при детектировании возникают линейные искажения сигнала;
при детектировании возникают нелинейные искажения;
амплитуда радиосигнала на входе детектора меняется, а час-
тота постоянна;
амплитуда радиосигнала на входе детектора постоянна, а час-
тота меняется;
практически на входе детектора меняются и амплитуда, и ча-
стота ;
эффективность детектирования характеризуется коэффициен-
том передачи детектора;
напряжение звуковой частоты на выходе детектора зависит от
изменения амплитуды сигнала на его входе;
напряжение звуковой частоты на выходе детектора зависит
ют изменения частоты сигнала на его входе;
напряжение звуковой частоты практически зависит от измене-
ния и амплитуды и частоты входного сигнала;
для формирования напряжения звуковой частоты на выходе
детектора требуется предварительное формирование сигнала не
только с меняющейся частотой, но и меняющейся амплитудой;
формирование напряжения звуковой частоты при детектиро-
вании осуществляется непосредственно из входного сигнала.
6.33. Укажите, какие из ниже приведенных утверждений отно-
сятся к дробному детектору:
•може т быть построен на вакуумных диодах;
может быть построен на полупроводниковых диодах;
ведущий транзистор (лампа) работает в режиме ограничения;
преобразователь модуляции одноконтурный;
преобразователь модуляции двухконтурный;
контуры преобразователя модуляции расстроены;
контуры преобразователя настроены;
контуры преобразователя модуляции могут быть связаны лю-
бым способом;
контуры преобразователя модуляции не должны иметь связи
между собой;
опорное напряжение:
снимается с первого контура;
равно напряжению на первом контуре;
не равно напряжению на первом контуре;
пропорционально напряжению на первом контуре;
в детекторе обязательно имеется дроссель радиочастоты;
дроссель радиочастоты в детекторе не нужен;
дроссель радиочастоты может быть заменен резистором;
действующее на диодах напряжение имеет две составляющие;
диоды включены навстречу друг другу;
диоды включены последовательно относительно второго (иа^
риант — первого) контура преобразователя модуляции;
выходное напряжение снимается с резисторов нагрузки;
выходное напряжение снимается с конденсатора, выключенного
между средними точками конденсаторной и резисторной цепей;
первый контур преобразователя модуляции параллельный, ач
второй — последовательный;
напряжения, действующие на диодах, изменяются в противо-
фазе;
выходное напряжение равно разности напряжений на резисто-
рах нагрузки;
выходное напряжение — падение напряжения на конденсаторе.-
от разностного тока плеч;
ведущий каскад работает в усилительном режиме;
напряжение звуковой частоты подается на УЗЧ через Г-образ-
най фильтр;
напряжение на диодах равно разности двух напряжений;
к диодам приложено напряжение, равное напряжению на пер-
вом контуре, и половине напряжения второго контура;
паразитная АМ подавляется ограничителем;
паразитная АМ подавляется благодаря изменению утла от-
сечки;
постоянное напряжение на резисторах нагрузки не зависит от
амплитуды входного сигнала;
постоянное напряжение на резисторах нагрузки меняется при
изменении амплитуды радиосигнала.
6.34. Из перечисленных в предыдущем пункте утверждений вы-
делить те, которые относятся: только к балансному ЧД со связан-
ными контурами; только к ЧД со связанными контурами; только»
к детектору отношений.
6.35. Составить схемы ЧД балансного и мостового типов, экви-
валентные для радиосигнала при одинаковом способе связи ме-
жду контурами преобразователя модуляции, сравнить их и отме-
тить сходства и различия. Как АД подключены к первому и вто-
рому контурам в том и другом вариантах? Указать в общем виде
значения шунтирующих контуры сопротивлений. Чем отличается
схема ЧД мостового типа при неполном включении АД в первый
контур?
6.36. Сравнить способы подавления паразитной АМ. в схемах
балансного и мостового ЧД. Отметить достоинства и недостатки
того и другого способов.
6.37. Пояснить процесс подавления паразитной АМ в дробном
детекторе. К нему приведет резкое уменьшение (вариант — уве-
личение) амплитуды входного сигнала?
6.38. Доказать графически, что схема детектора отношений по-
строена по принципу моста. При каких условиях этот мост сба-
лансирован и по каким признакам можно обнаружить наличие ба-
ланса?
6.39. Что такое опорное напряжение, действующее в ЧД? В ка-
ких схемах оно используется?
6.40. Построить векторные диаграммы для детектора отношений
для трех значений расстройки: Af = O; Af>0 и Af<0. Сравнить
их с векторными диаграммами балансного ЧД с двумя связанны-
ми контурами, отметьте сходство и различие.
6.41. ’ Нарисовать временные диаграммы напряжений радиоча-
стоты на диодах дробного детектора и сравнить их с такими же
диаграммами для балансного ЧД с двумя связанными контурами.
Отметить сходство и различие в диаграммах.
6.42. Составить структурную схему фазового детектора и пока-
зать форму сигнала на входе и выходе каждого элемента.
6.43. Доказать, что выходное напряжение преобразователя
ФМ-АМ фазового детектора Uma= + U\ -h2€8(picoscp.
6.44. Составить простейшую принципиальную схему фазового
детектора и нарисовать его детекторную характеристику. Пока-
зать напряжения сигналов в характерных точках схемы, обозна-
чить их на характеристике. Указать примерное соотношение час-
тот напряжений.
6.45. Составить принципиальную схему балансного фазового де-
тектора и нарисовать его характеристику; отметить на последней
характерные точки. Показать на схеме где действуют напряже-
ния, отмеченные на характеристике. Указать примерное соотно-
шение частот напряжений.
6.46. Нарисовать принципиальные схемы однотактного и баланс-
ного фазовых детекторов. Сравнить их и указать сходство и раз-
личие. Отметить достоинства и недостатки.
6.47. Изобразить векторные диаграммы для преобразователей
ФМ-АМ однотактного и балансного фазовых детекторов. Срав-
нить их, указав сходство и отличия.
6.48. Изобразить детекторные характеристики однотактного и
балансного фазовых детекторов. Сравнить их, указав сходство и
различия. Отметить достоинства и недостатки фазовых детекто-
ров на основе изображенных характеристик.
6.49. Изобразить принципиальную схему кольцевого фазового
детектора. Сравнить его с детекторами однотактным и баланс-
ным и отметить сходство и различия.
6.50. Определить максимальную обобщенную расстройку и эк-
вивалентную добротность контуров ЧД, если фактор связи между
контурами 1, частота настройки 8,4 МГц, девиация частоты 75 кГц.
6.51. Для условий предыдущей задачи рассчитать ординату
•обобщенной детекторной характеристики.
6.52. Рассчитать элементы и параметры ЧД с двумя связанными
контурами (вариант — дробный детектор), если промежуточная
частота 10,7 МГц; входное сопротивление УЗЧ 2,5 кОм, раствор
детекторной характеристики 300 кГц.
6.53. Рассчитать и построить характеристику ЧД с двумя свя-
занными контурами при следующих параметрах: девиация часто-
ты 30 (вариант — 50) кГц относительно 4,5 (вариант— 10,7) МГц,
92
эквивалентная емкость контуров преобразователя модуляции 62
(вариант—30)пФ; крутизна характеристики ведущего транзисто-
ра 50 (вариант — 40) мА/B; сопротивления резисторов нагрузки
амплитудных детекторов одинаковы и равны 6,8 (вариант — 5,6)
кОм.
6.54. Составить схему дробного детектора и рассчитать его эле-
менты. Исходные данные для расчета: частота настройки контуров
при индуктивности катушек 2 мкГн — 6,5 МГц; верхняя частота
спектра модулирующего сигнала 12 кГц; входное сопротивление и
емкость каскада УЗЧ 10 кОм и 3000 пФ.
6.55. Составить схему дробного детектора и рассчитать ее эле-
менты по следующим исходным данным: частота входного сигнала
при отсутствии модуляции 7,5 МГц; девиация частоты 75 (вари-
ант— 50) кГц; верхняя частота модулирующего сигнала 6 (вари-
ант— 12) :кГц; амплитуда напряжения сигнала на входе ведущего
каскада 0,1 В.
6.56* . Составить схему балансного фазового детектора и вычис-
лить необходимую амплитуду опорного напряжения для случая,
когда крутизна детекторной характеристики ч 2 В/град, отношение
амплитуд сигнала и опорного напряжения равно 1 (вариант — 0,5;
0,1). Коэффициент передачи 0,7.
6.57* . Определить крутизну детекторной характеристики ФД с
коэффициентом передачи 0,7. Амплитуда входного сигнала 1,6 В
и в 2 раза меньше амплитуды опорного напряжения.
6.58* . Крутизна детекторной характеристики фазового детекто-
ра 2 В/град. Амплитуда опорного напряжения 14 В и в 10 раз
больше амплитуды входного сигнала. Определить коэффициент пе-
редачи детектора.
Глава 7
Преобразователи частоты
Упражнения
7.1. Задание на упражнения п.п. 7.1а—в см. в п. 1.1.
7.1 а. Фразы:
1. Преобразователь частоты — это функциональный узел прием-
ника, включенный между трактами ... и ... частот.
2. Основная задача ПЧ — ... частоты радиосигнала в .
3. Преобразователь частоты — это элемент ... приемника.
4. В процессе преобразования частоты радиосигнала происходит
... его ... в другой участок диапазона частот.
5. При преобразовании частоты входного радиосигнала изменя-
ется только его ... .
6. В процессе преобразования частоты радиосигнала не должны
изменяться ....
7. После преобразования частоты АМ радиосигнала изменяется
только ... частота, но не меняется частота ... амплитуд.
Замещения: 1. Несущая. 2. Огибающей. 3. Закон. 4. Радиоча-
стоты. 5. Частота. 6. Супергетеродинный. 7. Перенос. 8. Спектра.
9. Преобразование. 10. Промежуточной. 11. Модуляция.
7.16. Фразы:
1. На выходе ПЧ частота сигнала ... частоты радиосигнала, но
... частоты модуляции.
2. Тем, что сказано в п. 1, объясняется название частоты сигна-
ла па выходе ПЧ — ....
3. ПЧ состоит из трех основных элементов: . , ... и .
4. Первый элемент —....— представляет собой нелинейный
элемент.
5. ... является маломощным автогенератором.
6. Для выделения .спектра радиосигнала на промежуточной час-
тоте предназначена ....
7. Преобразовательный прибор с частотным фильтром образу-
ют ... .
Замещения: 1. Ниже. 2. Преобразовательный. 3. Вид. 4. Проме-
жуточная. 5. Фильтр. 6. Гетеродин. 7. Закон. 8. Выше. 9. Прибора.
10. Частотный. 11. Смеситель.
7.1 в. Фразы:
1. Отношение напряжения промежуточной частоты к напряже-
нию радиочастоты называется ....или ... .
2. Способность преобразователя ослаблять колебания, частоты
которых лежат вне спектра сигнала, оценивается.....
3. Область частот, в пределах которой коэффициент передачи
преобразователя изменяется в пределах заданной нормы, называ-
ется
4. Ослабление сигнала на краях полосы пропускания оценива-
ется
5. Область частот, в пределах которой частота принимаемого
сигнала преобразуется в промежуточную, называется ...... пре-
образователя.
6. Устойчивость работы преобразователя на усилительных эле-
ментах оценивается соотношением его рабочего коэффициента и
Замещения: 1. Усиления. 2. Частота. 3. Коэффициент. 5. Полоса.
6. Передачи. 7. Рабочий. 8. Устойчивость. 9. Преобразование.
10. Избирательность. 11. Пропускания. 12. Неравномерность. 13.
Диапазоны. 14. Устойчивый.
7.2. Из ниже приведенного набора слов составить и записать
формулировки требований, предъявляемых к ПЧ предваритель-
но изучив их по [1,2].
1. Большим, передачи, должен, коэффициент, быть, возможно.
2. Должна, частотная, быть не, заданной, избирательность,
меньше.
3. Должна, частот, соответствовать, пропускания, заданной, по-
лоса.
4. Не, заданного, сигнала, превышать, искажения, должны, зна-
чения.
Г). Преобразователя, минимальным, быть, шума, должен, коэф-
фициент.
6. Диапазону, частот, должен, диапазон, соответствовать, при-
емника, преобразователя, рабочему, частот.
7. Мало, частот, коэффициент, диапазоне, должен, меняться,
передачи, в рабочем, преобразователя, приемника.
8. Должен, при, устойчиво, преобразователь, работать, сиг-
нала, и, гетеродина, напряжения, изменении.
9. Частота, быть, стабильна, должна, промежуточная.
10. Частота, равна, во всем, быть, промежуточная, диапазоне,
должна, частота, выбранной, рабочих, приемника.
11. Гетеродинного, взаимное, контуров, сигнального, слабым,
быть, и, должно, влияние.
12. Гетеродина, должно, малым, просачивание, антенну, в, на-
пряжения, быть.
7.3. Из следующих наборов слов составить фразы требований,
относящихся только к гетеродину преобразователя:
1. Частотой, должна, и, частотой, быть, диапазоне, частот, ге-
теродина, во, промежуточной, между, приемника, рабочих, радио-
сигнала, равна, всем, разность.
2. Должен, пределах, устойчиво, диапазона, в, гетеродин, ра-
бочего, работать.
3. Большой, гетеродинного, быть, амплитуда, достаточно, на-
пряжения, должна.
4. Диапазона, мало, амплитуда, пределах, гетеродина, гетеро-
динного, должна, при, напряжения, перестройке, меняться, в ра-
бочего.
5. Должна, гетеродина, стабильная, быть, частота.
6. Гетеродина, должно, напряжение, содержать, не, гармоник.
7.4. Сравнить назначение и функции резонансного усилителя и
преобразователя частоты. Подчеркнуть сходство и различия.
7.5. Изобразить и сравнить структурные схемы резонансного
усилителя и преобразователя частоты. Отметить сходство и разли-
чия.
7.6. Перечислить качественные показатели ПЧ и сравнить пере-
чень их с перечнем качественных показателей УРЧ. Выделить те
показатели ПЧ, которые совпадают по назначению с соответствую-
щими показателями УРЧ. Отметить специфические показатели
ПЧ.
7.7. Сравнить перечень качественных показателей ПЧ и УПЧ.
Разделить их на две группы. В первую включить те, которыми мож-
но оценивать работу только ПЧ, во вторую — все остальные.
7.8. Изобразить временные диаграммы сигнала с АМ на входе
и выходе ПЧ. Отметить сходство и различие.
7.9. Изобразить временные диаграммы сигнала с ЧМ на входе
и выходе ПЧ. Отметить сходство и различие.
7.10. На основании анализа решений двух предыдущих задач
указать, какие изменения сигнала происходят в ПЧ. А каковы бу-
дут эти изменения при приеме сигнала с фазовой модуляцией?
7.11. Составить таблицу качественных показателей ПЧ и ука-
зать, с 1каким качественным показателем приемника связан каж-
дый из них.
7.12. Какие из приведенных ниже утверждений относятся к ПЧ:
является элементом только супергетеродинного приемника;
предназначен для усиления радиосигнала;
предназначен только для выделения спектра радиосигнала из
помех;
предназначен только для переноса спектра радиосигнала в
другой участок диапазона частот;
предназначен для демодуляции радиосигнала;
отсутствует в приемниках прямого усиления;
на выходе ПЧ сигнал имеет ту же модуляцию, что и на входе;
сигнал с частотной модуляцией преобразуется на выходе в
сигнал с амплитудно-частотной модуляцией;
сигнал на выходе всегда больше сигнала на входе;
в тракт приемника включается сразу за входной цепью;
в тракт приемника включается после УРЧ.
7.13. Сравнить временную и спектральную диаграммы сигнала
на выходе ПЧ с такими же диаграммами на выходе детектора.
Отметить сходство и различие. Объяснить сходные и отличные
свойства сигналов.
7.14. Изобразить структурную схему ПЧ и указать назначение
каждого элемента. Сравнить с назначением элементов структур-
ной схемы УРЧ (варианты — УПЧ; входной цепи; детектора).
7.15. Какие электронные приборы используются в ПЧ в качест-
ве преобразовательных? Пояснить, в каких случаях используются
те или другие.
7.16. Сформулировать требования, которые относятся только к
ПЧ и не относятся к УРЧ или УПЧ.
7.17. Каким способом можно получить изменение крутизны ха-
рактеристики преобразовательного прибора во времени? Показать
это с помощью вольт-амперной характеристики диода (варианты—
транзистора, лампы). Написать уравнение крутизны как функции
времени при гармоническом законе ее изменения.
7.18. Сравнить функции ПЧ и детектора. Отметить среди них
сходные и отличающиеся по характеру.
7.19. Сравнить принцип действия ПЧ и детектора сигнала.
7.20. Указать, какими элементами структурной схемы ПЧ опре-
деляется каждый его качественный показатель.
7.21. Заданы напряжения сигнала ис = Uc (1 +m cos QZ) cos (Dct и
гетеродина ur= Ur cos a>rt. Найти выражение для выходного тока
ПЧ, если известна крутизна преобразовательного прибора s(t) =
= 50 + Si cos (orZ. Выделить в полученном выражении каждую со-
ставляющую и показать ее место на шкале частот. Соотношение
амплитуд составляющих должно соответствовать действитель-
ному.
7.22. Какое из приведенных ниже утверждений наиболее точно
отражает принцип действия ПЧ:
ч.к ioi.'i колебаний гетеродина периодически изменяется под
воздействием радиосигнала;
крутизна преобразовательного прибора периодически изменя-
ется под воздействием колебаний гетеродина;
крутизна смесителя периодически изменяется под воздействи-
ем радиосигнала;
крутизна преобразовательного прибора изменяется под дейст-
вием колебаний гетеродина и выходного сигнала;
частота колебаний радиосигнала уменьшается без изменения
закона его модуляции;
в сложении частот колебаний гетеродина и радиосигнала и
получении колебаний с постоянной частотой;
в перемножении колебаний двух частот и выделении из полу-
ченного спектра составляющей, частота которой равна промежу-
точной.
7.23. Написать выражение для напряжения АМ сигнала на вы-
ходе ПЧ, выделить и назвать в нем каждый элемент. Показать по-
ложение каждой составляющей полученного спектра на оси час-
тот. Амплитуды составляющих показать в реальном относитель-
ном масштабе.
7.24. Как связана амплитуда напряжения промежуточной ча-
стоты с параметрами радиосигнала, колебаний гетеродина, преоб-
разовательного прибора и селективной цепи? Каждое утверждение
ответа на поставленный вопрос подкрепить соответствующим ри-
сунком или уравнением или тем и другим.
7.25. Что такое комбинационная частота? Как определяются ча-
стоты комбинационных составляющих на выходе ПЧ? Перечис-
лить условия, при которых выходной спектр ПЧ содержит ком-
бинационные составляющие.
7.26. Что такое* параметры преобразования? Сравнить значения
параметров транзистора (лампы) в режимах усиления и преобра-
зования. Отметить, как изменяются параметры при переходе от
одного режима к другому.
7.27. Какие дополнительные каналы приема возникают в резуль-
тате использования ПЧ? Объяснить название каждого канала при
простом преобразовании. По какому признаку преобразование на-
зывают простым или сложным? Нарисовать амплитудно-частот-
ную характеристику ПЧ при простом преобразовании и верхней
{вариант — нижней) настройке гетеродина.
7.28. Доказать, что расстройка зеркального канала при любой
настройке гетеродина равна удвоенной промежуточной частоте.
7.29. Изобразить АЧХ ПЧ в масштабе по оси частот для четырех
частот fnp=nfr±mfc, где /г = т = 2, или п = 3, т = 2, или п = 2, т = 3,
или п = т = 3, а частоты сигнала 1 МГц и гетеродина 1,5 {вари-
ант 0,5) МГц.
7.30. Что такое амплитудно-частотная характеристика ПЧ?
Сравнить ее с АЧХ УРЧ (УПЧ) и отметить сходство и отличие.
7.31. Перечислить способы ослабления помех от дополнитель-
ны; 97
ных каналов приема. В какой части приемника должны ослаблять-
ся помехи каждого из дополнительных каналов?
7.32. Как уменьшить уровень помех, возникающих на выходе
приемника при нелинейном режиме ПЧ? Как называется селек-
тивность приемника в этом случае?
7.33. Как следует выбирать значение промежуточной частоты?
Что такое двойное преобразование частоты? Пояснить ответ соот-
ветствующим рисунком. Указать наилучшее соотношение проме-
жуточных частот.
7.34. Указать влияние низкой и высокой промежуточных частот
на изменение качественных показателей приемника и параметров,
перечисленных в приведенной ниже табл. 8.
Таблица 8
Качественный похазатель или параметр Промежуто! больше 1ная частота меньше
Чувствительность приемника
Избирательность по зеркальному каналу
Избирательности по соседнему каналу
Избирательность по каналу прямого прохождения
Ширина полосы пропускания при заданном ослаб- лении на краях
Неравномерность усиления в заданной полосе пропускания
.Коэффициент устойчивого усиления
Коэффициент усиления УПЧ
Коэффициент фильтрации детектора
Параметры усилительных приборов 2
Габариты фильтров
7.35. Перечислить основные параметры преобразователей СВЧ
диапазона. Дать каждому определение.
7.36. Что такое сопряженная настройка контуров ТРЧ и гетеро-
дина?
7.37. По характеристике коллекторного тока в зависимости от
напряжения база — эмиттер транзистора ГТ308А (варианты —
ГТ308В; ГТ310; ГТ311Е, Ж, И; КТ312А; Б; ГТ313А, Б; КТЗЗО;
КТ339 и др.) построить график зависимости крутизны от того же
напряжения. По двум характеристикам на одном и том же графи-
ке построить временные диаграммы коллекторного тока и крутиз-
ны. Отметить значения коллекторного тока и крутизны в харак-
терных точках графиков, соотнести их между собой и сделать за-
ключение о их взаимозависимости.
7.38. Используя графики предыдущей задачи, рассчитать кру-
тизну преобразования для начального смещения, соответствующе-
98
го углам отсечки по крутизне 90, 120 и 180°. Амплитуду напряже-
ния гетеродина принять 0,1 (варианты — 0,15; 0,2; 0,25) В. Отме-
тить зависимость крутизны преобразования от угла отсечки.
7.39. Решить предыдущую задачу для каждого заданного угла
отсечки, полагая переменной амплитуду напряжения гетеродина.
Отметить зависимость крутизны преобразования от амплитуды ге-
теродина.
7.40. Составить схему ПЧ на одном биполярном транзисторе
(варианты — полевом с ОС, микросхеме), включенном с ОЭ (ва-
риант — ОЪ). Выделить на схеме элементы, входящие в каждый
элемент структурной схемы.
7.41. Составить схему ПЧ на двух биполярных (вариант — по-
левых) транзисторах, включенных с ОЭ (варианты — преобразо-
вательный прибор — ОЭ; гетеродин — ОБ; преобразовательный
прибор — ОБ; гетеродин — ОЭ). Выделить элементы, входящие в
каждый элемент структурной схемы.
7.42. Сравнить схемы ПЧ одно- и двухтранзисторные, отметив
внешнее сходство и отличие, а также достоинства и недостатки
по качественным показателям, область применения.
7.43. Составить схему балансного транзисторного ПЧ. Сравнить
се со схемой одно- и двухтраизисторного ПЧ, отметив сходство и
отличие по внешним признакам, а также по качественным пока-
зателям. 5
7.44. Составить схему ПЧ с дифференциальным транзисторным
смесителем и стабилизирующим транзистором с симметричным
(вариант—несимметричным) выходом. Отметить существенные
его достоинства по сравнению с одно- и двухтранзисторными ПЧ.
7.45. Составить схему балансного ПЧ на двух дифференциаль-
ных преобразовательных приборах. Отметить наиболее существен-
ное достоинство этого варианта по сравнению с ПЧ дифференци-
ального типа.
7.46. Составить схему диодного ПЧ (варианты — балансного,
кольцевого). Выделить элементы, входящие в каждый элемент
структурной схемы. Сравнить со схемой транзисторного ПЧ. От-
метить преимущества и недостатки.
7.47. Сравнить схемы диодных простого, балансного и кольце-
вого преобразователей, отметив схемные и качественные сходства
и отличия, а также достоинства и недостатки каждого варианта.
7.48. Составить схему коаксиального диодного ПЧ. В каком диа-
пазоне частот он используется? Показать на схеме, куда подают-
ся радиосигнал и колебания гетеродина, где выход сигнала про-
межуточной частоты. Замкнутой линией показать цепь постоянной
составляющей тока диода и стрелкой — его направление.
7.49. Составить схему балансного ПЧ сантиметрового диапазо-
на. Указать назначение каждого ее элемента. Показать замкнуты-
ми линиями цепи постоянных составляющих тока диодов и стрел-
ками их направление. Указать, куда подаются колебания радио-
сигнала и гетеродина и где выход промежуточной частоты. Через
какие элементы схемы замыкаются цепи токов СВЧ?
7.50. Составить и сравнить эквивалентные схемы преобразова-
телей предыдущих двух задач. Отметить сходство и отличие по
внешним признакам и качественным показателям.
7.51. Как построить диодный генерирующий преобразователь
СВЧ?
7.52. Изобразить график, на котором показать изменение на-
стройки контуров ТРЧ и гетеродинного при использовании прямо-
частотного конденсатора переменной емкости для одноручечной
настройки приемника. Показать на графике отрезки, длина кото-
рых пропорциональна промежуточной частоте при нижней (ва-
риант— верхней) настройке гетеродина.
7.53. В скольких точках диапазона рабочих частот приемника
при одноручечной настройке промежуточная частота сигнала дол-
жна и может быть равна частоте настройки контуров ТПЧ? Как
число точек точного сопряжения связано с положением диапазо-
на рабочих частот приемника на шкале электромагнитных колеба-
ний, его шириной и шириной полосы пропускания? Пояснить от-
вет соответствующим рисунком.
7.54. Какие качественные показатели приемника связаны с не-
точностью сопряжения и как?
7.55. Нарисовать схемы сигнального и гетеродинного контуров,
сопряженных в одной точке (варианты, —- в двух, в трех точках).
Привести график изменения частот настройки в зависимости от
емкости конденсаторов настройки. Задачу выполнить для нижней
и верхней настроек гетеродина. Сравнить результаты. Отметить
сходство и различие.
7.56. Что такое погрешность сопряжения? Показать ее на харак-
теристике сопряжения для случаев точного сопряжения в одной,
двух и трех точках. Можно ли обеспечить точное сопряжение в
более чем трех точках? Как выбирается положение точек точного
сопряжения в диапазоне рабочих частот приемника?
7.57. Написать три условия, при которых совместная перестрой-
ка сигнальных и гетеродинного контуров называется сопряжен-
ной.
7.58. При указанном соотношении частот гетеродина и сигнала
отметить, каким образом выполняется предлагаемая в графе 1
табл. 9 поставленная задача.
7.59. Какие специфические искажения вносит преобразователь
частоты? Объяснить происхождение интерференционных свистов и
меры борьбы с ними.
7.60. Какие фильтры применяются для выделения спектра сиг-
нала? Привести их схемы, сравнить по внешним признакам и
электрическим свойствам, отметить их сходство и отличия.
7.61. Преобразователь. Смеситель. Гетеродин. Задание на уп-
ражнения 7.61а—г см. в п. 1.57.
7.61а . Качественный показатель:
1. Значения комбинационных частот спектра на выходе ПЧ
/к= — •
юо
Таблица 9
Задача fr<
Обеспечить широкую полосу пропус- кания трудно, легко легко, трудно
Обеспечить постоянство амплитуды напряжения гетеродина трудно, легко легко, трудно
Число интерференционных помех увеличивается, уменьшается уменьшается, увеличивается
Стабилизировать частоту гетеродина легче, труднее труднее, легче
Коэффициент перекрытия сигнального контура по сравнению с гетеродинным больше, меньше меньше, больше
Сопрягающие элементы включаются в контур ТРЧ, гетеродина гетеродина, ТРЧ
2. Коэффициент передачи ПЧ с двухконтурным фильтром
Л пр == • • • •
3. Промежуточная частота при верхней настройке гетеродина
/пр = ... •
4. Коэффициент передачи ПЧ с ФСИ Кпр= ... •
5. Нижняя настройка гетеродина /г.н=... •
6. Неточность сопряжения Д/=... .
7. Коэффициент передачи ПЧ при заданных полосе пропуска-
ния и избирательности КПр = ... •
8. Промежуточная частота при нижней настройке гетеродина
/гф=--- •
9. Допустимое значение неточности сопряжения Д/ДОп=... •
10. Частота гетеродина при верхней его настройке fr= —
Формулы:
5. /^2 5цр ^ф.
9- 4 +/пр — /г-
1. /с-/г- 2. 0,5л. 3./с + /пр. 4. fp<fc.
6. nfr ± nfc. р Q,. 8. fr-fc.
1 + ₽2
। q Sup О Qa/Qn)
2V^22ngllC.K
7.616. Качественный показатель:
1. Коэффициент передачи ПЧ с пьезомеханическим фильтром
Лпр = ... .
2. Частота гетеродина при нижней настройке fr—... .
3. Коэффициент передачи ПЧ с электромеханическим фильтром
Лпр = --- •
4. Верхняя настройка гетеродина... .
5. Коэффициент передачи ПЧ с одиночным контуром КПр = --. .
6. Индуктивность контура гетеродина при сопряженной на-
стройке с контурами ТРЧ ... .
7. Коэффициент шунтирования контуров, допустимый из усло-
вия устойчивости Чг=... .
8. Эквивалентная емкость контуров ПФ СЭ(Пф)=... .
9. Емкость первого контура ПФ Сх = ... .
10. Коэффициент включения первого контура т\ = ... .
11. Коэффициент включения второго контура т2 = ... .
Формулы: 1. 2.fr>fc. 3.fc-fm.
° фо
4. tTl^ ITl^ Snp O' ^2 Snp P Qa* Л L>.
7 1 fryU + P2) 8. 1 /"^вьтх.пр ~
₽5Пр К^вх.с^вых.пр V P
9. 10. 15%p(MrB)₽(l,oM). 11. c,-m\cea^,.
7.61b. Качественный показатель:
1. Полная мощность генерируемых колебаний РГ(Вт)=--- •
2. Коэффициент использования напряжения питания в критиче-
ском режиме £Кр= Ут к/ик.э=... .
3. Амплитуда напряжения на нагрузке в коллекторной цепи
Um к== ••• •
4. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока Imvl = ... .
5. Модуль эквивалентного сопротивления нагрузки гетеродина
Tl.Kp—• •
6. Амплитуда импульса коллекторного тока 1тк=... .
7. Постоянная составляющая тока коллектора /Ок=...
8. Мощность, потребляемая от источника питания Pq — ... .
9. Угол сдвига по фазе между током и напряжением в коллек-
торной цепи ф = ... .
Формулы: 1. UmJI.a. 2. /,„к1/а,. 3. т6/т,,.
4. 1-2Рг/О15врУ2„.,- 5. 2P/Umtt. 6. 0,5Угт„/₽,л„.
7. ЕУК„. 8. 9. arctg— .
§21
Ю. 1т к •
7.61г. Качественный показатель:
1. Угол отсечки тока эмиттера 0э=... .
2. Амплитуда напряжения возбуждения на базе транзистора
Um б == ••• •
3. Напряжение смещения, обеспечивающее угол отсечки эмит-
тера (7б.э0=... .
4. Коэффициент обратной связи Ксв = ... или ... .
5. Эквивалентная проводимость контура между точками кол-
лектор—эмиттер §’э.кр=-.- •
6. Коэффициент передачи напряжения в нагрузку /Сн=... •
7. Коэффициент включения контура в коллекторную цепь тк=
8. Собственная резонансная проводимость контура гетеродина
g0=l/R3=... .
9. Емкость конденсатора настройки С—... .
10. Индуктивность контура гетеродина Lv—... .
Формулы: 1. 0К —|<р|. 2. тб/тк. 3. ----.
(1 — cosOa) |Г21|
4. i7OTc + t/m6cos03. 5. С3—т2бСп—т\С22—т\Сп—См.
6. UmjUmK. 7. cos<p/Z9Kp. 8.
9- 1 //(^кр-^св^г-^н^)/^- Ю. 1/PQ«- И- 1/40/гСэ.
7.62. Промежуточная частота 1 (варианты — 0,5; 1,5) МГц, ча-
стота радиосигнала 36 (варианты — 40; 30) МГц. Определить ча-
стоту зеркального канала при нижней (вариант — верхней) на-
стройке гетеродина.
7.63. Диапазон рабочих частот приемника 500... 1000 (вариан-
ты — 150 ...400; 3000 ...4500) кГц, промежуточная частота 100
(варианты — 200; 500) кГц. Каков должен быть диапазон пере-
стройки гетеродина при его нижней и верхней настройках? Опре-
делить для каждого случая коэффициент перекрытия гетеродина и
сравнить с коэффициентом перекрытия диапазона приемника. Как
будет вести себя промежуточная частота в диапазоне рабочих ча-
стот приемника в каждом из сравниваемых случаев? Показать на
оси частот размещение заданных и полученных частот.
7.64. Выполнить предыдущую задачу при условии, что несущие
модулированы спектром 300—3400 Гц. Обратить внимание на рас-
положение боковых полос сигнала до и после преобразования ча-
стоты. Что с ними происходит?
Задачи
7.65. На вход ПЧ поступают напряжения частот 8 и 10 МГц.
Определить частоты спектра сигнала на выходе ПЧ.
7.66. На какую частоту надо настроить гетеродин приемника,
если частота радиосигнала 6 (вариант — 5) МГц, а промежуточ-
ная — 500 кГц. Задачу решить для нижней и верхней настройки.
7.67. Определить промежуточную частоту сигнала в начале диа-
пазона рабочих частот приемника 400... 1600 кГц, если на макси-
мальной частоте номинальное значение промежуточной частоты
200 кГц.
7.68. Настройка гетеродина верхняя, промежуточная частота
465 кГц. Определить частоту тона интерференционного «свиста»
от второй гармоники сигнала частоты 928 кГц.
7.69. Определить частоту интерференционного «свиста», возни-
кающего в результате биения колебаний промежуточной частоты
465 кГц и колебаний,, частота которых при верхней настройке ге-
теродина равна разности второй гармоники крутизны преобразо-
вания и четвертой гармоники сигнала 234 кГц.
7.70. Определить, могут ли возникнуть интерференционные
«свисты» на выходе РПУ с двойным преобразованием частоты
сигнала из-за взаимодействия первой гармоники гетеродина со
второй гармоникой сигнала на рабочей частоте 1420 (варианты —
1710 и 2980) кГц. Первая промежуточная частота 1600 кГц, а
вторая — 110 кГц.
7.71. Определить в общем виде частоту дополнительного канала
приема, специфического для двойного преобразования частоты.
Настройка первого гетеродина верхняя, второго — нижняя. Пер-
вая и вторая промежуточные частоты 1,6 и 0,11 МГц соответст-
венно.
7.72. Определить коэффициент передачи ПЧ исходя из условий
заданных полосы пропускания и селективности, если крутизна
преобразования 12 мА/B, собственная добротность контура 100,
эквивалентная 4, выходная проводимость преобразовательного
прибора 1 мСм, входная проводимость транзистора следующего
каскада 7 мСм.
7.73. Определить коэффициент передачи ПЧ (рис. 12) с пьезо-
механическим фильтром ПФШ-4-3, который связан с широкопо-
лосным согласующим контуром через коэффициент включения
m2 = 0,l (mi = l), резонансная эквивалентная проводимость кон-
тура 10 мкСм. Крутизна преобразования 8 мА/В.
7.74. Составить схему и рассчитать генерирующий преобразова--
тель частоты по следующим данным: транзистор ГТ310Б; диапа-
зон входного сигнала 500... 1600 кГц; промежуточная частота
465 кГц; индуктивность контура гетеродина 260 мкГн; селективная
цепь—двухконтурный полосовой фильтр с эквивалентной доброт-
ностью 80, связь между контурами критическая; входное сопротив-
ление следующего каскада 0,7 кОм.
7.75* . Составить схему и рассчитать генерирующий ПЧ на двух-
затворном полевом транзисторе КП306 (вариант—КП350) по ис-
ходным данным предыдущей задачи, приняв входное сопротивле-
ние следующего каскада 20 кОм.
7.76* . Составить схему и рассчитать генерирующий ПЧ на тран-
зисторе ГТ309В. Гетеродин — с трансформаторной связью. Поло-
совой фильтр — двухконтурный с внешнеемкостной критической
связью между контурами и с трансформаторной связью с транзи-
сторами ПЧ и УПЧ. Исходные данные для расчета смесительной
части: диапазон рабочих частот приемника — 150... 405 (вариан-
ты — 520... 1605) кГц; промежуточная частота 465 кГц; неравно-
мерность усиления в полосе пропускания 8 кГц — не более 6
(варианты — 6,5; 5,5) дБ; селективность по соседнему каналу —
не менее 11 (варианты — 12; 10) дБ.
7.77* . Составить схему и рассчитать смесительную часть ПЧ на
транзисторе ГТ313Б (вариант — ГТ322А) по следующим исход-
ным данным: частота сигнала 50 (варианты — 5,95 ...6,2:
10,5.... 11,2) МГц; ослабление помех при расстройке ±250 кГц
30 дБ (вариант — избирательность при расстройке ±9 кГц 40 дБ);
неравномерность усиления в полосе пропускания 3 (вариант —
4) дБ; промежуточная частота 6,5 МГц (варианты — 465;
215 кГц); полоса пропускания 120 (варианты — 8; 7) кГц; вход-
ное сопротивление каскада УПЧ 1 (варианты — 4; 2) кГц. Высо-
104
кочастотные параметры транзистора 5 = 50 мСм; /?Вых 1 кОм;
Свых=Ю пФ; Ск = 2 пФ; (для ГТ322Б — 5 = 40 мСм; /<1Ь1Х =
= 150 кОм; СВых = 8 пФ; Ск = 2 пФ).
7.78 Определить ре-
жим и параметры преоб-
разовательного прибора
на транзисторе ГТ311Е.
Частота входного сигна-
ла 100 МГц-, выходного—
30 МГц.
7.79 В качестве преоб-
разовательного прибора
используется транзистор
ГТ322А, у которого на-
пряжение база — эмит-
тер 0,27 В, коллектор —
эмиттер 5 В. Амплитуда
напряжения гетеродина
Рис. 12
О 0,02 0,05 0,1 0,1 0,40,11,0
в)
Рис. 13
20 мВ. Пользуясь входными и выходными характеристиками тран-
зистора, определить крутизну преобразования на первой гармони-
ке гетеродина.
7.80. Рассчитать элементы сопряжения для контура гетеродина
приемника, работающего в диапазоне 520... 1605 кГц. Промежу-
точная частота 465 кГц. Параметры сигнального контура: индук-
тивность 180 мкГн, конденсатор переменной емкости 10...490 пФ,
емкость схемы 47 пФ.
7.81* . Составить схему' индуктивной «трехточки» и рассчитать
гетеродин на транзисторе ГТ308В, включенном с ОЭ. Связь со
смесителем трансформаторная. Исходные данные для расчета: ча-
стота генерируемых колебаний 30 МГц; их амплитуда на нагрузке
£Лпг=0,5 В; напряжение источника питания 9 В; параметры на-
грузки 7?н=Ю0 Ом и Сн= Ю пФ. Угол отсечки принять 90°. При
этом коэффициенты разложения Берга ао=О,32 и «1 = 0,43. Ко-
эффициент полезного действия контура цк = 0,1.
7.82. Определить неточность сопряжения на частоте диапазона
19 (вариант — 0,52) МГц, если полоса пропускания ТРЧ 6,4 (ва-
риант — 17,3) кГц, номинальная промежуточная частота 465 кГц,
а гетеродин настроен на 19,45 (вариант — 0,974) МГц. Допустимо
ли полученное значение?
7.83. По графикам рис. 13 рассчитать элементы сопряжения в
трех точках диапазона при верхней настройке гетеродина, если
диапазон частот входного сигнала 150 ...410 кГц, наибольшая ем-
кость конденсатора настройки 450 пФ, промежуточная частота
465 кГц, индуктивность контура ТРЧ 1500 мкГн.
7.84. Рассчитать элементы схемы гетеродина (см. рис. 12) для
приемника, работающего в диапазоне 3,4 ...3,8 МГц, номинальная
промежуточная частота 0,4 МГц, эквивалентная емкость контура
гетеродина 39 ...31 пФ. Гетеродин работает на транзисторе с ко-
эффициентом передачи /г21э=60 и крутизной характеристики
26 мА/В.
7.85. Определить максимально допустимую погрешность сопря-
жения, если диапазон сигнала 9,5... 12 МГц, эквивалентная доб-
ротность контура ТРЧ 62. Полосу пропускания отсчитывать на
уровне 3 дБ.
Глава 8
Автоматическая регулировка усиления
Упражнения
8.1. Используя приведенные наборы слов, составить фразы, оп-
ределяющие функции и назначение автоматической регулировки
усиления:
приемника, автоматическая, входе, постоянство, усиления, на,
регулировка, сигнала, его, уровня, при, значении, выходного, под-
держивает, изменений;
входе, на, его, сигнала, напряжения, изменении, при, приемни-
ка, выходе, на, напряжения, постоянства, поддержания, для, пред-
назначена, усиления, регулировка, автоматическая;
обеспечить, напряжения, входе, автоматическая, при, сигнала,
регулировка, должна, изменение, не, чем, более, в а, усиления, из-
менении, выходного, в р, не, чем, менее, приемника, раз, напряже-
ния, на, раз, его.
сигналов, принимаемых, уровня, изменения, условиях, прием-
ника, в, напряжения, постоянства, заданного, выходного, сохра-
нения, предназначена, усиления, для, регулировка, автоматиче-
ская, входе, на;
усиления, сигнала, уровня, входного, регулировка, изменениях,
при, сигнала, значительных, выходного, постоянство, обеспечива-
ет, относительного, уровня, автоматическая;
уровня, колебаниях, усилении, тракте, автоматическая, в, иска-
жения, возможные, большого, при, приемно-усилительном, усиле-
ния, возникающие, нелинейные, уменьшает, регулировка сигнала,
входного;
усиления, источниками, регулировка, внешними, автоматиче-
ская, создаются, предотвращает, которые, перегрузки, помехами,
приемников, узлов, или, их, отдельных;
приемника, на, изменении, неизбежном, УЗЧ, детектор, сигна-
ла, подводимый, амплитуды, постоянный, поддерживает, сигнала,
значительном, при, и, на, колебаний, уровень, входе, примерно,
АРУ, уровня, входе;
сигналов, уровня, условиях, приемника, выходного, заданного,
для, АРУ, принимаемых, изменения, в, напряжения, постоянства,
сохранения, предназначается.
8.2. Почему регулировка усиления называется автоматической?
Чем объясняется необходимость применения АРУ в приемнике?
Как эта необходимость связана с динамическим диапазоном сиг-
нала на входе приемника?
8.3. Как классифицируются способы АРУ по направлению пода-
чи регулирующего напряжения в приемно-усилительный тракт?
Привести структурные схемы, соответствующие каждому из спо-
собов.
8.4. Какие виды обратной АРУ существуют? Для каждого вида
нарисовать структурную схему и указать назначение каждого эле-
мента цепи подачи регулирующего напряжения АРУ.
8.5. На одном и том же графике нарисовать амплитудные харак-
теристики приемников с различными видами АРУ. Сравнить их,
отметив сходство и различие. Для одного и того же диапазона из-
менения сигнала на входе (вариант — на выходе) приемника по-
казать диапазоны изменения сигнала на его выходе (вариант —
входе). Сравнить их и записать в порядке повышения постоянст-
ва выходного (входного) сигнала.
8.6. Какая АРУ называется простой (варианты — задержанной,
усиленной)? Нарисовать принципиальную схему одноконтурного
каскада усилителя ПЧ с простой (варианты — задержанной, уси-
ленной) режимной АРУ.
8.7. Имея в виду, что коэффициент усиления каскада Ко =
= mlm2SpQv, указать способы регулирования усиления и на что
действует в каждом случае регулирующее напряжение.
8.8. Что такое режимная АРУ? На какой параметр при ней дей-
ствует регулирующее напряжение? Какие способы режимной АРУ
существуют? Сравнить их, указав достоинства и недостатки.
8.9. Нарисовать схему одноконтурного усилительного каскада,
усиление которого регулируется задержанной АРУ. Сравнить ее со
схемой простой АРУ, отметив сходство и различие по внешним
признакам, указать преимущества и недостатки в качественном
отношении.
8.10. Нарисовать схему одноконтурного усилительного каскада
с АРУ с помощью шунтирующего диода. Благодаря чему в кас-
каде изменяется усиление? Сравнить изображенную схему со схе-
мой, в которой использована режимная АРУ.
8.11. В каком направлении под действием АРУ изменяется уси-
ление: от наибольшего к наименьшему илй наоборот? Объяснить,
почему принят такой порядок регулирования.
8.12. Показать на одном графике амплитудные характеристики
приемника без АРУ и с простой АРУ. Какой признак свидетельст-
вует об изменении усиления по мере увеличения сигнала на входе
приемника? Как вычислить коэффициент усиления для каждого
значения входного сигнала? Объяснить нелинейность амплитудной
характеристики приемника без АРУ. Сравнить причины нелиней-
ности амплитудных характеристик приемника с АРУ и без нее.
Отметить сходство и различие.
8.13. Каким способом можно регулировать усиление каскада,
не изменяя режима транзистора по постоянному току?
8.14. Что такое эстафетная АРУ? Как она воздействует на уси-
ление? Нарисовать схему усилителя с эстафетной АРУ.
8.15. Что такое ключевая АРУ и в каких приемниках она исполь-
зуется? Почему в них используется такая АРУ? Нарисовать схему
усилителя с ключевой АРУ.
8.16. Изобразить структурную схему приемника с АРУ, в кото-
рой регулирующее напряжение подается на управляемый дели-
тель сигнала.
8.17. Изобразить основные схемы управляемых делителей сиг-
нала на диодах (вариант — на полевом транзисторе) и способы
их включения в усилительный тракт. Откуда может подаваться
регулирующее напряжение в приведенных схемах?
8.18. Нарисовать схему каскада, в котором усиление регулиру-
ется с помощью изменения глубины обратной связи.
8.19. Нарисовать схему, в которой действует задержанная АРУ,
построенная с использованием кремниевого диода. Чем обеспечи-
вается в такой схеме задержка?
8.20. Нарисовать схему каскада, усиление которого регулирует-
ся с помощью шунтирования резистора в эмиттерной цепи выход-
ным сопротивлением биполярного (вариант — полевого) транзи-
стора. 7 г'
8.21. Нарисовать схему усилительного резонансного каскада на
полевом транзисторе с каналом типа р (вариант — типа п), уси-
ление которого регулируется напряжением, снимаемым с нагрузки
последовательного (вариант — параллельного) диодного детекто-
108
ра. Ввести задержку АРУ, на пряжение которой формируется на
части резистора нагрузки детектора стоковым током.
8.22. Из каких соображений выбирается число регулируемых
каскадов? Что дает использование в цепи АРУ специального уси-
лителя? Какие типы усилителя применяются? Указать достоинст-
ва и недостатки применения того или иного типа.
8.23. Указать назначение фильтра в цепи подачи регулирующего
напряжения. Как параметры фильтра связаны с параметрами на-
пряжения на нагрузке детектора, с которой снимается регулирую-
щее напряжение?
8.24. Изобразить схему усилительного каскада, на вход которо-
го подается регулирующее напряжение последовательно (ва-
риант — параллельно) с сигналом при трансформаторной (ва-
рианты — автотрансформаторной и через емкостный делитель)
связи с предыдущим каскадом.
8.25. Какие каскады целесообразно охватывать АРУ? Располо-
жить их названия по убывающей степени целесообразности:
УРЧ, ПЧ, первый каскад УПЧ, последний каскад УПЧ, резонанс-
ный, апериодический.
8.26. Как влияет режимная АРУ на качественные показатели
резонансного (вариант — апериодического) каскада и приемника
в целом? Ответ пояснить соответствующими рисунками. Указать
причины изменения качественных показателей при введении АРУ.
8.27. Нарисовать схему каскада на микросхеме К2УС242, уси-
ление которого регулируется напряжением, подаваемым с микро-
схемы К2ЖА243. К какому виду относится действующая АРУ?
8.28. Сравнить режимные способы АРУ изменением базового и
коллекторного напряжений, отметив достоинства и недостатки.
8.29. Сравнить способы режимной АРУ при подаче регулирую-
щего напряжения в цепь базы и в цепь эмиттера. Отметить до-
стоинства и недостатки.
8.30. Сравнить способы режимной АРУ и АРУ с помощью регу-
лируемой отрицательной обратной связи (вариант — регулируе*
мого делителя). Чем отличаются схемы? Отметить достоинства и
недостатки.
8.31. Сравнить способы АРУ шунтированием коллекторной на-
грузки и изменением отрицательной обратной связи (вариант —
ослабления регулируемого делителя). Отметить сходство и разли-
чие, достоинства и недостатки.
8.32. Рассмотреть взаимодействие режимной АРУ и системы
эмиттерной (вариант — коллекторной) стабилизации. Какой вы-
вод следует сделать относительно выбора коэффициента неста-
бильности?
8.33. Каким образом можно уменьшить вредное влияние режим-
ной АРУ на параметры селективных цепей? Как это скажется на
чувствительности приемника? Что нужно сделать, чтобы при этом
обеспечить заданную норму чувствительности?
8.34. Объяснить возникновение искажений огибающей АМ сиг-
нала в результате действия АРУ. При каких условиях возникает
уменьшение глубины модуляции? Каким образом можно устра-
нить причину возникновения искажений и уменьшения глубины
модуляции? Что такое быстродействие АРУ и отчего оно зависит?
Задачи
Указания к решению задач. Действие автоматической регули-
ровки усиления характеризуется наибольшим допустимым изме-
нением сигнала на входе детектора сигнала р = t/вх.д.макс/^вх.д.мип,
которое обеспечивается при изменении сигнала на входе приемни-
ка не менее я=£,а.Макс/£а.мин. Обычно оба эти значения выража-
ются в децибелах: р(ДБ) 201gр и «(flB)=201gа. Однако в расчетные
формулы обе они подставляются в разах, т. е. р=Юр(дБ-/20) и а =
= Юа(дБ)/20
Отношение а/p называется диапазоном регулировки Z)per, кото-
рое также выражается в децибелах: Ррег(ДБ)—201gDper. Обратное
действие выполняется по следующему правилу:
£Рег = 1О°рег(дБ)/20.
Обычно Принимают £а.Мин = £а0- Поэтому а = £а.макс/£а0.
Если приемник работает от магнитной антенны, то чувствитель-
ность его оценивается наименьшей напряженностью поля. Поэто-
му и Ц=Е'Макс/-£'мин. Поскольку необходимое усиление УРЧ и УПЧ
в этом случае Ко=^вх.д/КВХ1, где UBXi — напряжение сигнала на
входе первого каскада, непосредственно связанного с магнитной
антенной, а последняя — линейный узел, то а = 17Вх1макс/^вх1мин.
Располагая известными значениями а, р и Dper, можно найти
наибольшее или наименьшее напряжение сигнала на входе или
выходе линейной части приемника, например:
Яа.иаис = р£аоЮ°^в>^„ли
JJ __ 77 1Л °рег(ДБ)/20
’-'вх.д.макс вх.д.мин 1 u
а
Диапазон регулировки связан с изменением коэффициента уси-
ления от исходного /Смаке (регулирующее напряжение равно нулю,
на входе действует минимальный сигнал) до Кмин, соответствую-
щего максимальному сигналу на входе и выходе £а.Макс = ^ао и
Uвх.д.макс== рКвх.д.мин- Поэтому Z)per = Кмакс/Кмин-
Поскольку усиление пропорционально крутизне характеристики
или коэффициенту прямой передачи, то для одного каскада диа-
пазон регулировки /^peri ==‘$макс/*$миы ИЛИ Dperz= | ^21 | макс/ | Y | мин-
Если известны необходимый диапазон регулировки усиления
Dper и достижимый диапазон регулировки, который можно полу-
чить, изменяя усиление одного каскада, то число каскадов, кото-
рое следует охватить АРУ, n = lgDper/\gI)peri. В табл. 10 приведены
достижимые значения диапазона на каскад при различных спосо-
110 ’
Способ регулировки усиления Диапазон регули* ровки на каскад, ДБ
Изменением режима транзистора по постоянному току Изменением глубины отрицательной обратной связи по пе- ременному току Изменением коллекторной нагрузки по переменному току Одновременно первым и третьим способами Одновременно вторым и третьим способами Изменением сопротивления последовательного плеча одно- звенного делителя сигналов Изменением сопротивления параллельного плеча однозвен- ного делителя сигналов 20...26 25...30 20...26 45...50 55...60 25...30 30...35
бах регулировки. Из практики известно, что каскад на биполяр-
ном транзисторе может дать ДР1^5, на полевом — Z)pi^ 10... 15.
Диапазон регулировки каскада на полевом транзисторе при
известных пороговом напряжении Unop и пределах изменения на-
пряжения Затвор ИСТОК б%и.макс~£Д.и.мин ^рег==(^пор
— ^з.и.мин) : (^пор—^з.и.макс)• Пороговым напряжением затвор—ис-
ток называется то, при котором ток истока равен нулю.
Диапазон регулировки с использованием последовательного
делителя сигналов может быть рассчитан:
^рег.пос П+(£вх + Snap) Rg- макс] • П “Ь (Sbx “Ь Snap) (^с “Ь Rg— мин)!
с использованием параллельного делителя сигналов
•^рег.пар ’[l+g— макс (Лс+₽„«)]: [l + te„ + 4T— минЖ+Япос)Ь
В этих уравнениях gnx>— входная проводимость каскада, на
входе которого стоит делитель; g’nap — проводимость параллель-
ного плеча последовательного делителя; Rc — сопротивление ис-
точника сигнала; /?_макс, R-упш — максимальное и минимальное
сопротивления диода в пределах диапазона регулировки; g__ макс»
g’-.Mirn — максимальная и минимальная дифференциальные прово-
димости диода в пределах диапазона регулировки; RnOc — сопро-
тивление последовательного плеча параллельного делителя.
Регулирование усиления изменением режима биполярного тран-
зистора по постоянному току сопровождается изменением входных
й выходных проводимостей и емкостей. В результате изменяются
полоса пропускания и расстройка резонансного каскада, а при ис-
пользовании фильтров со связанными фильтрами — и число мак-
симумов коэффициента усиления. Для того чтобы изменение поло-
сы пропускания не превышало допустимых 25 ...30% относительно
минимальной, необходимо обеспечить соотношение между началь-
ной проводимостью go (не меняющейся) и вносимой (меняющей-
ся) при регулировании усиления go^ (3 ... 4)g’BHOc. Это условие
удовлетворяется при регулировке только одного каскада следую-
щим коэффициентом включения контура в коллекторную цепь:
. Г g0 / А /7 \
/77. < I / —~ — (---)
1 ' I/ Л \ 7/ /
У ИХ.с К \ ‘1 МИН ' Д,1П
Допус тимая расстройка, не превышающая 25 ...30% минималь-
ной полосы пропускания, также обеспечивается соответствующими
коэффициентам и включения:
т1<К0,5(2Д///7мин)допСвй
Э^ВЫХ»
V 0,5 (2 Д /Д7Мин)доп ^Э^ВХ»
где С'|( - емкость конденсатора контура.
Если фильтр нагрузки регулируемых каскадов двухконтурный
полосовой, то изменение режима транзистора по постоянному то-
ку вызывает изменение формы АЧХ каскада. Для того чтобы АЧХ
оставалась симметричной, а провал на средней частоте полосы
пропускания не превышал 3 дБ, коэффициенты включения долж-
ны быть W1C 1,2К^вых/^э и т2^1,2К^вх/Дэ-
Регулирующее напряжение, снимаемое с нагрузки детектора,
подается на регулируемый каскад через /?С-фильтр нижних ча-
стот. Его постоянная времени должна быть согласована с низшей
частотой сигнала модуляции тф=(5... ll0)/FH=i7?$C$.
Рекомендуемое значение постоянной времени при приеме АМ
телефонного сигнала 0,05 ...0,1 с, ЧМ сигнала 1 ...2 мс, радиотеле-
графных сигналов 0,1 ... 1 с.
Сопротивление фильтра определяется из условия
(5... 20)7?вх, где Двх — входное сопротивление транзистора ре-
гулируемого каскада.
8.35. Определить в децибелах диапазон изменения коэффициен-
та усиления стационарного приемника, если задано: при измене-
нии напряжения сигнала на входе приемника 60 {варианты — 40;
34; 30; 26) дБ на выходе напряжение сигнала не должно превы-
шать 10 дБ.
8.36. Определить в децибелах диапазон изменения коэффициен-
та усиления переносного приемника, если задано: при изменении
напряжения сигнала на входе приемника не менее чем на 40 {ва-
рианты — 36; 26) дБ изменение напряжения сигнала на выходе
нс должно превышать 6 {вариант — 10) дБ.
8.37. Определить в децибелах диапазон изменения коэффициен-
та усиления автомобильного приемника, если действие АРУ харак-
теризуется изменениями напряжения сигнала на входе и выходе
соответственно 46 {варианты — 34; 26) и 6 {варианты — 6; 8) дБ.
8.38. Диапазон автоматической регулировки усиления магист-
ральных приемников первого и второго классов 80 {вариант —
для третьего класса 60) дБ. Определить диапазон изменения сиг-
нала на входе, если на выходе он 6 дБ.
8.39. Определить максимальное напряжение сигнала на входе
приемника, чувствительность которого 50 {варианты — 100; 150;
200; 250; 300) мкВ. Также известно, что диапазон АРУ 50 {вари-
анты — 34; 40) дБ при допустимом изменении сигнала на выходе
приемника 10 {варианты — 6; 8) дБ.
8.40. Определить число каскадов, которые следует охватить
АРУ, чтобы обеспечить диапазон регулировки 50 {варианты — 80;
60; 40; 34) дБ. Диапазон регулировки усиления одного каскада
15,56 (варианты — 16,9; 18; 19; 20) дБ.
8.41. Определить диапазон регулировки усиления, если регули-
ровать 4 (варианты — 1; 2; 5; 6) каскада, в каждом из которых
можно менять усиление на 16,9 (варианты — 15,56; 18; 19; 20) дБ.
8.42. Определить наибольший и'наименьший коэффициенты уси-
ления радиосигнала от антенного входа до детектора приемника,
чувствительность которого 30 (варианты — 50; 100; 150; 200) мкВ.
При этом амплитуда сигнала на входе детектора 1 В. Известно,
что АРУ приемника обеспечивает изменение сигнала на входе де-
тектора не более чем на 6 (варианты — 8; 10) дБ при увеличении
сигнала в антенне не менее чем на 20 (варианты — 80; 60; 40;
34) дБ. Найти диапазон регулировки.
8.43. Определить диапазон регулировки, который можно полу-
чить в усилительном каскаде на транзисторе КТ361Д (варианты—
ГТ322В, А, КТ315Б, ГТ328А, ГТ313А).
8.44. Сколько каскадов на транзисторах КТ361Д (варианты —
ГТ322А, В, КТ315Б, ГТ328А, ГТ313А) следует охватить автомати-
ческой регулировкой, чтобы обеспечить диапазон АРУ приемника
80 (варианты — 60; 40; 34) дБ?
8.45* . Определить диапазон регулировки усиления для транзи-
стора КП 103 при изменении напряжения затвора от 0 до 90% по-
рогового.
8.46. Рассчитать радиочастотный делитель (рис. 14) для регу-
лирования усиления изменением сопротивления продольного пле-
Рис. 14
ча, обеспечивающий диапазон регулировки 26 (варианты — 28;
30) дБ. Максимальная амплитуда сигнала на входе делителя 20
(варианты — 25; 30) мВ. Каскад, на входе которого стоит дели-
тель, работает на транзисторе ГТ322А (варианты — ГТ322В,
КТ315Д, КП301).
8.47* . Для схемы рис. 15 определить, при каком изменении сиг-
нала на входе УПЧ изменение сигнала на выходе не превысит
6 дБ. Автоматической регулировкой охвачен первый каскад УПЧ
на микросхеме К2УС242 (напряжение питания 3,6... 9 В; напря-
жение смешения +3 В; наибольшая крутизна проходной характе-
ристики при регулирующем напряжении 3 В 50 мА/B, наимень-
шая — 10 мА/B при регулирующем напряжении 2,7 В). Регули-
рующее напряжение формируется детектором микросхемы
К2ЖА243 (напряжение питания 3 В; коэффициент передачи 0,3;
Рис. 15
коэффициент усиления УПТ 20). Регулируемый каскад УПЧ о
двухконтурным полосовым фильтром (связь между контурами
критическая; эквивалентное резонансное сопротивление 17 кОм;
коэффициенты включения /721 = 0,33; m2= 1).
. 8.48. Для схемы рис. 15 определить требуемое напряжение сиг-
нала на входе микросхемы К2ЖА243.
8.49* . Используя данные и результаты решения задач 8.47 и
8.48, определить, нужны ли усилительные каскады между микро-
схемами К2УС242 и К2ЖА243. Напряжение сигнала на входе
микросхемы К2УС242 50 мкВ. .
Глава 9
Чтение схем радиоприемников
9.1. Общие указания
Успешное чтение схем приемников, во-первых, определяется
знанием порядка обработки радиосигналов, формируемых различ-
ными способами модуляции. Для передачи радиовещания, сигналы
которого принимаются бытовыми радиовещательными приемника-
ми, используют амплитудную (АМ) и частотную (ЧМ) модуляции.
Следовательно, в приемниках должен быть амплитудный (АД) или
частотный (ЧД) детектор. Воспроизведение радиопередач с объем-
ным звучанием (стерео и квадрофония) требуют дополнительных
мер обработки сигнала после ЧД с помощью с гсреодскодсров. В
профессиональной телефонной и телеграфной радиосвязи большей
частью используются модуляции частотная п фазовая. Это влечет
за собой необходимость использования в приемнике соответствую-
щего типа;демодуляторов. Использование однополосной модуляции
с полным подавлением несущей также требует наличия в прием-
нике устройств восстановления несущей й переноса спектра радио-
сигнала в соответствующий участок диапазона.
Во-вторых, необходимо четкое представление о способах выде-
ления спектра принимаемого сигнала из помех, а следовательно,
о структуре тракта приемника до детектора. Следует иметь в виду,
что структура радиочастотного тракта связана е такими важными
качественными показателями приемника, как чувствительность, из-
бирательность и частотная точность.
В-третьих, свободное чтение принципиальных схем невозможно
без твердого знания способов построения принципиальных схем
отдельных функциональных узлов и связей между ними. Отсюда
вытекает необходимость знать состав электрических цепей, из ко-
торых в конечном счете и складывается принципиальная схема
.приемника.
Все электрические цепи в пределах каждого функционального
узла или каскада можно разделить на четыре группы. К первой
относятся цепи, в которых протекают переменные токи сигнальных
частот. Вторая группа —это цепи постоянных токов, переносящих
энергию источника питания к соответствующим электродам элек-
тронных и полупроводниковых приборов. В ламповых устройст-
вах— это анодные цепи и цепи экранирующих сеток, в транзистор-
ных— коллекторные (стоковые) и эмиттерные (истоковые) цепи.
Третья группа служит для подачи постоянных напряжений смеще-
ния на базы (затворы) транзисторов или управляющие сетки ламп.
Последняя — четвертая — группа цепей имеется только в лампо-
вых устройствах и служит для протекания токов накала.
Отметим, что цепи первой группы могут быть разделены в свою
очередь на две. По одним цепям энергия передается в прямом на-
правлении от точки с меньшим уровнем сигнала к точке большего
уровня. Назовем их цепями прямой передачи. Существуют цепи,
по которым энергия специально или самопроизвольно передается
от точек с большим уровнем сигнала к точкам, где этот уровень
меньше. Такие цепи нйзывают обратными связями. Таковыми явля-
ются цепи обратной АРУ, поскольку управляющее напряжение свя-
зано с уровнем сигнала на выходе линейного тракта.
Все цепи, находящиеся между входами предыдущего и последу-
ющего электронного или полупроводникового прибора (микросхе-
мы), принято относить к одному каскаду. В процессе чтения схемы
приемника прежде всего необходимо определить границы каждого
каскада, начиная с входной цепи. Затем определить назначение
каждого каскада и составить структурную схему приемника в це-
лом, изобразив каскады в виде прямоугольников и расположив их
в порядке прохождения принимаемого сигнала. Теперь можно при-
ступать к анализу схемы каждого каскада в отдельности. Наиболь-
шей эффективности при этом можно достигнуть, если схему каж-
дого каскада изобразить отдельно, одновременно устанавливая тип
усилительного (или выпрямительного) прибора, тип и характер
нагрузки, способ ее включения в выходную цепь усилительного
прибора и способ связи со входом следующего каскада.
При изображении схемы цепи всех токов должны быть замкну-
ты, а напряжения сниматься с двух точек и на две же точки пода-
ваться на следующий участок тракта. Сигнальные составляющие
токов должны замыкаться в пределах своего каскада, а постоян-
ные составляющие — через источник питания. В каждом каскаде
необходимо определить место общей точки. Другими словами, оп-
ределить, какой электрод усилительного прибора по сигнальной
составляющей находится на корпусе. По этому признаку способы
включения усилительных приборов делятся на общий эмиттер
(ОЭ), общую базу (ОБ) и общий коллектор (ОК). Соответствен-
но для полевых транзисторов различают способы включения: об-
щий исток (ОИ), общий затвор (ОЗ) и общий сток (ОС). Для
ламповых вариантов это соответствует ОК, ОС, ОА.
Способ включения определяет многие параметры каскада: уси-
ление, устойчивость, входные и выходные сопротивления. С послед-
ними связаны способы включения резонансной нагрузки усилитель-
ного прибора. Следует отметить, что в каскадах на биполярных
транзисторах в сязи с низкими входными и выходными сопротив-
лениями и необходимостью согласовать каскады по этим парамет-
рам, как правило, используется неполное включение.
Для анализа работы конкретного приемника необходимо опре-
делить границы каждого функционального узла, нарисовать от-
дельно их принципиальные схемы и схемы, эквивалентные только
для переменной и постоянной составляющих тока и напряжения.
То же рекомендуется проделать и для цепей АРУ, АПЧ и т. п.
9.2. Упражнения
1. Составить структурную схему приемника прямого усиления
и приемника супергетеродинного. Отметить сходство и различие.
2. Составить структурные схемы радиовещательных приемни-
ков 3-го и 2-го (варианты—3 и 1; 2 и 1; 1 и высшего) классов. Отме-
тить сходство и различие.
3. Составить структурные схемы радиоприемников прямого уси-
ления (вариант — супергетеродинных), отличающихся селективно-
стью (вариант — чувствительностью). Отметить сходство и разли-
чие.
4. Составить структурную схему радиовещательных приемни-
ков, один из которых работает на частотах ДВ (вариант — СВ; КВ)
диапазона, а другой — в метровом диапазоне.
5. Составить структурную схему радиовещательного приемника,
работающего как в диапазоне АМ сигналов, так и в диапазоне ЧМ
сигналов. Использовать раздельные тракты радиочастоты и объеди-
116
ненный тракт ПЧ. Отметить сходство и различие вариантов постро-
ения.
6. Составить принципиальную схему транзисторного радиовеща-
тельного приемника, работающего от магнитной антенны в ДВ диа-
пазоне. Сигнал с контура магнитной антенны подается на преобра-
зователь частоты с совмещенным гетеродином, селективная цепь
смесителя — двухконтурный фильтр, УПЧ — двухкаскадный, пер-
вый каскад апериодический с АРУ, второй — резонансный, АД диод-
ный последовательный, УЗЧ — двухкаскадный, оконечный каскад—
двухтактный трансформаторный.
7. Составить схему радиовещательного приемника, работающего
в диапазонах ДВ и СВ. Остальные требования см. п. 6.
8. Составить схему радиовещательного приемника, работающего
в диапазонах ДВ и КВ. Остальные требования см. п. 6.
9. По схеме рис. 16 составить структурную схему приемника,,
на которой указать способ включения транзистора в каждом кас-
каде.
10. Для приемника рис. 16 нарисовать схему цепей только по-
стоянного питающего тока.
11. Для приемника рис. 16 найти границы каждого каскада иг
нарисовать отдельно схему входной цепи (варианты — преобразова-
теля, смесителя, гетеродина, первого каскада УПЧ, второго каскада
УПЧ, второго УЗЧ, третьего УЗЧ). Что нужно сделать, чтобы при-
нять сигнал заданной частоты?
входные цепи
Смеситель
Рис. 17
12. Для приемника рис. 16 нарисовать схему цепей только для
сигнальных токов.
13. Для схемы рис. 16 указать назначение каждого ее элемента.
Нарисовать эквивалентную схему второго каскада УПЧ.
14. Используя стандартные обозначения (см. приложение) функ-
циональных узлов, изобразить функциональную схему приемника,
схема которого приведена на рис. 16.
15. Выполнить
16. Выполнить
17. Выполнить
18. Выполнить
19. Выполнить
п.
п.
п.
п.
п.
9 для рис. 17.
10 для рис. 17.
11 для рис. 17.
13 для рис. 17.
14 для рис. 17.
20. Сравнить схемы входных цепей приемников рис. 16, 17. Отме-
тить сходство и различие.
21. Сравнить схемы преобразователей частоты приемников
рис. 16, 17. Отметить сходство и различие. Объяснить различия.
22. Сравнить схемы УПЧ (варианты — детектора сигнала, це-
пей АРУ) (см. рис. 16, 17). Отметить сходство и различие.
23. Составить структурную схему приемника, принципиальная
схема которого приведена на рис. 18. Указать на ней для каждого
г ёаскада позиционные обозначения соответствующих полупроводни-
ковых приборов. Какие сигналы и в каком диапазоне может прини-
мать приемник?
24. Дать полную характеристику каждого каскада схемы рис. 18.
25. Нарисовать отдельно схему каждого каскада приемника
рис. 18 и указать назначение элементов.
26. Нарисовать для рис. 18 схему только цепей постоянного пи-
тающего тока, сохранив позиционные обозначения элементов.
27. Нарисовать схемы полосовых фильтров приемников рис. 16—
18, обеспечивающих ослабление помех соседнего (вариант — зер-
кального) канала и дать им характеристику.
28. Нарисовать схемы преобразователей частоты приемников
рис. 16—18, сравнив их, отметить сходство и различие.
29. Нарисовать схему цепей АПЧ приемника рис. 18. Какого
типа АПЧ здесь используется?
Ответы и методические указания
К главе 1. Упражнения. Задачи. № 1.1а: 1—2; 2—3; 3—3,4,8,10; 4—7,6,5;
5—7; 5—2; 7—1; 5—4; 9—1,5; /9—9; //—8; /2—10. № 1.16: /—1; 2—7; 3—4,4,1;
4—8; 5—8,1; 5—11,1; 7—2; 3—3,8,11,12,13, 11; 9—11; /9—10; //—11. № 1.2а:
/—7; 2—7; 3—3,5,8,5,4,7; 4—9,10; 5—6; 5—3,5,8,5,4; 7—111,12,13; 3—16; 9—
17,7,23,4; /9—3,5,22; //—1,7. № 1.26: /—1; 2—2; 3—2,24,23; 4—5,6; 5—4,6; 5—8;
7—7; 3—11(9),12(10); 9—9( 11),14(13); /9—18; //—15,17; /2—12,17,12,15.
№ 1.2в: /—5,16; 2—17; 3—5,6; 4—3,20; 5—17,20,21; 5—16; 7—17; 3—22; 9—22;
/9—10; 11—И. № 1.2г: /—1; 2—2; 3—3; 4—4; 5—5,4,6,4,6,7; 5—8; 7—17;
3—10,11; 9—13; /9—13; //—13; /2—14; /3—16; /4—3; /5—17. № 1.56:
1 — 11; 12(22; 32); 13; 14; 35. 2 — 21; 22(12; 32); 13; 24; 25. 3 — 31, 32(12; 22);
23; 34; 15. 4 — 41; 52; 43; 54; 65. 5 — 51; 62; 53; 64; 45. 6 — 61; 42; 63; 44; 55.
№ 1.57а: /—10; 2—4,11,6; 3—7или9,1; 4—8,2; 5^-13; 5—5; 7—12или9. № 1.576: /—
5,12,11; 2—7; 3—10; 4—4,13; 5—4,13; 5—3,14; 7—2,8,9; 3—1,6. № 1.58: 10 или
20 дБ; 1.59: второй; № 1.60: 100; № 1.61: в 1,41 раза; № 1.62: 100; № 1.63:
предельной; второй; № 1.66: 2,6 мкВ; № 1.67: 1,698-10-12 Вт или 117,7 дБ;
№ 1.68: 130 мВ; № 1.69: 0,737 мкВ; № 1.70: 5,91 мкВ; № 1.71: 256 000; № 1.72:
1,92 В; № 1.73: 1172К; № 1.77: 600 000, учесть, что коэффициент передачи де-
тектора Ад = /7вых.д//пС/вх.д; 1.80: 0,5 мВ; 1.81: 200 мкВ.
CZ9
НН
Ufifiti АЛЧ
К главе 2. Упражнения. Задачи. № 2.1: 1—5,4; 2—7,8,9,6,4; 3—10,2;
4—1; 5—5,4; 6—1; 7—7,8,9,4. № 2.26: /—3,4,9; 2—5; 3—6,10,8; 4—4; '5—2; 6—5;
7—2. № 2.3: 1—6; 2—7,10; 3—3; 4—8,5; 5—9,1; 6—4,2; 7—6,11. № 2.4: 7—6,10;
2—7,6,11,6,11,1; 3—7; 4—7,8; 5—12,6,11; 6—2; 7—3,9; 8—4. № 2.27а: 1—5,6,8;
.2—13; 3—9; 4—10; 5—12,11,1; 6—2,7; 7—3; 8—4; 9—14; 10—15. № 2.276: 7—5;
2—6; 3—7; 4—1; 5—2; 6—3; 7—4; 3—10; 9—8; /9—9. № 2.27в: /—10; 2—1;
3—2; 4—3; 5—9; 6—4; 7—5; 8—7; 9—8; 10—6. № 2.27г: 1—2; 2—1; 3—3; 4—4;
5—5; 6—6; 7—7; 3—8. № 2.28: 19,7; № 2.29: да; № 2.30: 28,3 пФ; № 2.31: 2,4;
№ 2.32: 5; № 2.33: 333 пФ; № 2.34: 25 пФ; № 2.35: 60; № 2.36: 4,47 дБ;
№ 2.37: 17,3; № 2.38: 50 кГц; № 2.39: 31,31 дБ; № 2.41: 10 кГц; № 2.43:
1 мкГн; № 2.44: 610 мкГн; № 2.45: 420 кГц; № 2.46: 140 пФ; № 2.47: 3,2 пФ;
№ 2.48: 5 МГц; № 2.49: 0,87 МГц; № 2.50: 0,36 МГц; № 2.51: 27,8 дБ; № 2.52:
2,9; № 2.53: увеличить в 2,6 раза; № 2.56: 0,4 (7,74 дБ); № 2.58: 16,9 дБ;
.'№ 2.63: 1 МГц; № 2.65: 0,013; № 2.66: 31,8 дБ; № 2.71—2.78: -методику расче-
.120
010
Рис. 18
та см. (2] № 2.74: 0,18 мГн; 0,013; 0,014; 0,015; № 2.75: 1300 пФ; 0,016; 0,022;
0,03, № 2.76: 9 мГн; 4900 пФ; 0,033; 0,043; 0,052. № 2.79: порядок расчета:
1. Выбирается эквивалентная емкость контура Сэ в пределах 100...50 пФ, ко-
торая уменьшается по мере увеличения частоты от 6 до 30 МГц. 2. Выбирается
собственное затухание контура в пределах 0,006 . .. 0,005. 3. Вычисляются коэф-
фициенты включения фидера и входа УРЧ для согласованного режима при за-
данном_______эквивалентном затухании т\ = ~\/ 0,5б/э(ОоСэрф и т2~
l/~0,5(d3—2(/)(ОоСэ./?В1. 4. Емкость конденсатора С\, который следует вклю-
чить в контур С = СЭ—CL—m22CM + CBI. 5. Индуктивность катушки контура L =
= 2,53-1О4/Сэ/2о. 6. Индуктивность катушки связи £св = рф/(Оо. 7. Коэффициент
связи между катушками L и LCB kCR= l/2(^+m22“oE//?BX). 8. Коэффициент
передачи напряжения от фидера на вход первого каскада Ко^
= 0,51/(1—2(//(/э)^?вх/рф. 9. Коэффициент передачи входной цепи от антенны
до входа первого каскада Кв.цо = ЬфКо, где L$ — коэффициент передачи фиде-
ра, определяемый по графику рис. 19 в зависимости от погонного затухания и
длины 0,1 дБ/мХ10 м—1 дБ. № 2.80, Порядок расчета: 1. Коэффициент вклю-
чения фидера в контур гщ = У Рф/Яи. 2. Выбрать Сг достаточно большой, что-
бы индуктивность катушки была нс меньше 0,05 мкГн и не сказывалось влияние
разброса Свх. 3. Емкость С\ = (Сг + Свх + С^)/гп\. 4. Эквивалентная емкость кон-
тура C3 = Cl + C1(C2 + Cbx + Cm)/(Ci + C2 + Cbx + Cm). 5. Индуктивность катушки
L находится так же, как и в п. 2.79, если окажется, что L С0,05 мкГн. то сле-
дует увеличить С2 или взять усилительный
Сах. 6. Коэффициент передачи напряжения
причем вычисляется по (2.96) Ко=0,5У/?в
затухание при полученных параметрах
(1/Рф+ 1//?вх) (1 +^1)/(ОоС2. Если
сГэ<б/э, параллельно С2 подключается
резистор. При d'3>da следует увеличить
число контуров тракта радиочастоты.
№ 2.81. Индуктивность катушки связи
прибор первого каскада с меньшей
Кв.цо рассчитывается, как в п. 2.79,
:/рф. 7. Определяется эквивалентное
0,765 мкГн; коэффициент взаимоиндукции между катушкой связи и катушкой
контура для согласованного режима 0,083 мкГн; коэффициент передачи напря-
жения 2,73, а при коэффициенте включения входа первого каскада 0,5 1,36; эк-
вивалентное затухание при ослаблении 3 дБ в полосе 6,5 МГц 0,104; шунтирую-
щее сопротивление с учетом входного первого каскада при неполном включении
1,96 кОм; емкость конденсатора 8,4 пФ. № 2.83. Порядок расчета: 1. Характери-
стическое сопротивление контура р= I/woCq. 2. Эквивалентное затухание da =
3. Эквивалентная проводимость контура g3=d3lp. 4. В режиме согла-
сования со входом первого каскада заданная полоса пропускания обеспечивает-
ся коэффициентом включения т2=У[(</э/2р) — gK]/gвх* 5. Согласование с фидс-
ром достигается при коэффициенте включения т}=~]/ga/2gBX. 6. Коэффициент
передачи входной цепи Кв.цо—О,5т2/т1. 7. Емкость подстроечного конденсатора
С=С0—т22Свх- № 2.84. Порядок расчета: 1. Напряженность внешнего магнит-
ного поля, обеспечивающая резонанс на заданной частоте //o = fo/3,51 • 10~2 А/м.
2. Кристалл ЖИГ выбирается по ширине линии ферромагнитного резонанса
ЛЯ в пределах 20... 40 или 40... 80 А/м. 3. Ненагруженная добротность QK =
— (Но—М0/3)/АН, где Мо — намагниченность насыщения сферы, которая соот-
ветствует (1,4 ... 0,08) • 105 А/м, уменьшаясь с увеличением ДЯ. 4. Необходи-
мое число резонаторов исходя из заданного полного затухания Lgs на границе
полосы задерживания и соотношения полос задерживания и пропускания п =
=: (£з2+6)/201д(773/77); результат округляется до ближайшего целого числа.
5. Внешняя добротность резонатора ЖИГ, обусловленная вносимыми через
L -|-6
петли связи потерями Qbh= (foant 1g—~— )/Я3; принимается, что каждая пет-
20 п
ля связи вносит одинаковые потери. 6. Радиусы сферы гСф и петель связи г
определяются по графику рис. 20 исходя из найденной QBa; очевидно, что за-
висимость при г=2гСф действительна только для QBH^350. 7. Уточняются по-
тери рассеяния ППФ на резонансной частоте Lo = 4,34nQBH/QK (дБ]. 8. Потери
рассеяния на границе полосы пропускания Lorp= (2 ... 3)Lo [дБ], 9. Суммарное
затухание в полосе пропускания L^n = (Ln+^orp) [дБ].
К главе 3. Упражнении. Задачи. № 3.1а: 1—6,11; 2—7,12; 3—1,13; 4—10;
5—1,3; 6—1,3; 7—2; 8—4,9,7; 9—14,16; /6—15. № 3.16: 1— 6,11; 2—1,9(3,12
122
или 5); 5—1,10; 4—3; 5—8,4; 6—7,4,5; 7—5,14; 8—9 (или 3,12), 2; 9—5; /9—1,
12,5; //—13,3; /2—5; /5—1. № 3.1в: /—5; 2—11; 5—1; 4—2,12; 5—3,1,6; 5—12,7;
7—4,7,4; 5—8; 9—9,4,7; /9—13,3,16,1,6; //—14. № 3.1г: /—15; 2—1,9; 5—2,16;
4—13; 5—8,15; 5—3,4; 7—6; 5—12; 9—7,10,11; /9—17,1. № 3.1д: /—9,13; 2—14;
5—2; 4—4,15; 5—4,15,7; 5—4,15,11; 7—8; 5—12,6,9,13; 9—3,16; /9—5; 11—9.
№ 3.1е: 7—10; 2—17; 5—2,11; 4—12,4; 5—5,13,14; 5—6; 7—8; 5—15,7; 9—1;
10—8,16; //—3. № 3.2а: /—6,10; 2—13; 5—1,6,10; 4—2,11; 5—14,15,7; 5—4;
7—5; 5—5; 9—9. № 3.26: /—12,13,15,8; 2—1,17; 5—9; 4—2,1,3; 5—6,1,17;
5—1; 7—1,12; 5—2,1,12,1,12; 9—4; /9—5; //—1,8; /2—11. № 3.2в: /—7,10,14,17;
2—1,2,3,4; 5—42; 4—3; 5—9,16; 5—8; 7—6,16; 5—13. № 3.16: 1 — резонансный
коэффициент усиления одноконтурного каскада с неполным включением УП и
СК в контур; 2 — то же, но pQ3= Ш^к + ш^^г+ш^вх) = 1/£э; 3 — наиболь-
ший резонансный коэффициент усиления при т2 = т2опт; 4 — то же, но при
//г^/Пюпт; 5 — то же, что и 3, но при g22^gv и mi = l; 6 — наибольший ко-
эффициент усиления одноконтурного каскада УРЧ при заданной полосе пропу-
скания П: 7 — то же, что и 6, но наибольший. № 3.94а: /—7; 2—5; 5—6; 4—3;
5—1; 5—2,8; 7—4. № 3.946: /—1,8; 2—2,10; 5—7,9; 4—3; 5—4; 5—5; 7—6.
№ 3.94в: /—12; 2—6; 5—1; 4—7; 5—14; 5—10; 7—2; 5—3; 9—4 и 8; /9—5 и 9;
//—13. № 3.94г: /—16; 2—15,8 и 12; 5—14,17; 4—1; 5—9 и 13; 5—2 и 7; 7—3;
5—4,18; 9—5; /9—10; //—6 и 11; /2—7. № 3.95: 120 и 240. № 3.98: 100. № 3.99:
10 и 100. № 3.100: 1000 пФ. № 3.101: 2,4 мкГн. № 3.102: 5 кОм. № 3.103:
100 кГц. № 3.104: 0,16 мкГн. № 3.105: 0,1. № 3.106: 100 Ом. № 3.107: 12,5.
№ 3.108: 5 мкГн. № 3.109: 800 кГц. № 3.110: 90 мА/B. № 3.411: 22,7 и 4,3.
№ 3.112: 69. № 3.114: 0,5 МГц. № 3.116: увеличится в 3 раза. № 3.11<7: порядок
расчета: 1. А = 1 + (г'б + 4/?ш)£цэ+1[бш(1 +г'б£цэ)2 + г'бЬ211э]/£цэ. Для вычисле-
ния нужно: 2. из справочника взять параметры транзистора gna, g2ia, ccq, bii9,
Ь<2дэ, г'ъ; 3. вычислить | У21э|2=^221э + 5221э; вычислить шумовую проводимость
Сш = 20/к(1—сс0)/ссо; шумовое эквивалентное сопротивление /?ш = 20/к/| Низ];
подставить найденное значение в п. 1. № 3.118: порядок расчета: коэффициент
шума в режиме согласования Nc = 1 + (£к+£з)/(£к + £11) +4/?ш(£к+£п)• Взять
из справочника: С3.и, g2i, (gK = 9,l мСм) |У21|, определить g3 =
= О,12(соС3.и)2/5’21 и /?ш = §'21/| ^2i |2 подставить найденные значения в уравне-
ние Nc. № 3.119: минус 8,4 дБ. № 3.121: 20 дБ. № 3.122: 15 кГц. № 3.123:
13,44 дБ. № 3.125: 2,5. № 3.126: 13,7 кОм. № 3.127: 200 кГц. № 3.128: 4.1.
№ 3.129: 0,74 МГц. № 3.130: увеличится в 3,5 раза. № 3.132: минус 1,86 дБ.
№ 3.145: 7 кОм. № 3.146: 1,1 мА. № 3.147: 0,2 мА. № 3.148: 8,3 В. № 3.149:
0,1 мА. № 3.150: 2,2 мА. № 3.151: 4 кОм. № 3.152:
№ 3.153: начать с 4-£к, кончить —Ек. № 3.165: порядок решения задачи
{2]: 1. Составить схему каскада. 2. Выбрать тип транзистора. 3. Определить до-
пустимый коэффициент усиления. 4. Рассчитать индуктивность и емкость (кон-
структивную и эквивалентную). Для трансформаторного варианта определяется
индуктивность катушки связи исходя из «удлиненного» или «укороченного»
коллектора транзистора. 5. Определить коэффициент включения следующего
каскада; для трансформаторного варианта определить коэффициент связи.
7. Определить коэффициент включения УП в контур. 8. Рассчитать коэффициент
усиления каскада на крайних частотах диапазона. 9. Рассчитать сопротивления
цепей питания и емкости конденсаторов. 10. Рассчитать и построить резонанс-
ные характеристики каскада на крайних частотах диапазона, по которым опре-
делить соответствующие показатели: избирательность по зеркальному каналу,
ширину полосы, неравномерность усиления по диапазону. № 3.166: порядок
расчета: длина резонансных отрезков линий l\ = l2=h
стояние точки включения транзистора _от короткозамкнутого конца находится
из mK2)=[sin(2«V^mi(2)/MHsin(2n',l/8A(2)ZM]; коэффициенты усиления по на-
пряжению с учетом двухконтурной селективной цепи. Ко = [|3/(1 +
+ р2) 1 питг| У21б 1 /go и по мощности Лр.НОм = | У21б 12/4§цб§22б. Для ГТ 34UA
|^21б| = 18 мСм; gi।б = 5,56 мСм; §226 = 0,84 мСм. № 3.167: fT=250 МГц; актив-
ная составляющая проводимости эмиттерного перехода §э=140 мСм; Ск о =
= 2 пФ; Ац = 10,6 Ом; fs = fT/i11/r6=l19 МГц; §ц = 6,25 мСм; Сц = М5 пФ.
№ 3.168: при Гб = 80 Ом: /> = 400 МГц; §3=il25 мСм; fs=40 МГц; У2ю =
= 110 мСм; §и = 5 мСм; Сц = 26 пФ; |У21|=90 мСм; §22 = 1 мСм; С22=12,5 пФ;
|У12|=0,56 мСм. № 3.169: При расчете иметь в виду, что максимально возмож-
ный коэффициент усиления микросхемы /Смаке = 1//т/8л/20 (rs-f-r3) Ск не должен
превышать устойчивого /Су = 1/6У(1—6у)§э/€оСк.
К главе 4. № 4.1а: /—6; 2—-2,7,8; 3—2,3; 4—1; 5—4,9; 5—5; 7—2,3,2.
№ 4.16: /—2,6; 2—3; 3—4; 4—4; 5—7; 5—7; 7—2,6. № 4.1в: /—9; 2—7; 5—1,8,2;
4—4; 5—1,8; 5—5; 7—2,2; 8—1,2,3. № 4.1г: 7—7; 2—7; 3—1,8,1,4; 4—5; 5—5,9;
5—11; 7—6. № 4.1 д: /—1; 2—6,14,15; 3—13,3,9; 4—1; 5—1; 5—1; 7—1; 3—3,9;
9—7; /5—5,12. № 4.1е: /—1; 2—7,9; 3—3,5,3,6,12,7,9,15,15,3,16,5,15; 4—4,3,5,3,6,
13,3,6,12,3,6,14,7,9,15,3,10,15,3,16,5,3,5,3,6,13,3,6,14,4,15;3,16,5; 5—5,'6; 5--1,1; 7—
3,10. № 4.1ж: 1—10,7; 2—14,11; 3—5,4,8; 4—2; 5—9,3; 6—1; 7—6,12.
№ 4.59а: /—11; 2—8; 3—1; 4—2,7; 5—4; 5—9; 7—3,10; 3—5; 9—6. № 4.596:
/—6; 2—3; 3—5; 4—4; 5—1; 5—2. № 4.59в: /—1; 2—2,6; 3—3; 4—4; 5—5;
5—7; 7—8. № 4.63: 30 мА/B. № 4.64: 3 дБ. № 4.68: 80 мА/B. № 4.69: умень-
шится в 1,18 раза. № 4.71: 130 мА/B. № 4.72: 6,7. № 4.74: 7,95 дБ. № 4.76: полоса
пропускания каскада с двухконтурным ПФ в 1,64 раза шире. № 4.77: 1,31 дБ.
№ 4.78: 5,5 дБ. № 4.80: 14 дБ. № 4.82: 16 дБ. № 4.83: 17,4 дБ. № 4.85: поря-
док расчета [2]: составить схему; определить наименьшую допустимую эквива-
лентную добротность по заданной избирательности; определить наибольшую
допустимую эквивалентную добротность по заданной неравномерности усиления
в полосе пропускания; выбрать расчетную эквивалентную добротность, обеспе-
чивающую заданные избирательность и неравномерность усиления в полосе про-
пускания; вычислить избирательность и неравномерность усиления в полосе
пропускания при выбранной эквивалентной добротности; положив заданный
коэффициент усиления равным устойчивому, вычислить отношение S/CK, по ко-
торому затем выбрать тип транзистора; определить оптимальные коэффициенты
включения, действующие в контурах емкости, индуктивность контуррв, собствен-
ные добротности контуров, коэффициент усиления в согласованном режиме и,
сравнив его с допустимым по устойчивости, принять в случае необходимости
возможные меры к обеспечению устойчивости. № 4.86: порядок расчета [2]: оп-
ределить необходимое число пар каскадов; составить схему усилителя; рассчи-
тать полосу пропускания пары взаимно расстроенных каскадов; определить эк-
вивалентную добротность контура, обобщенную эквивалентную добротность
контуров пары каскадов; рассчитать частоты настройки каскадов пары при
критической расстройке; определить коэффициент усиления пары и сравнить его
с устойчивым для выбранного типа транзистора и при необходимости принять
меры к повышению устойчивости, доведя общий куэффиниспт усиления до за-
данного; рассчитать индуктивность катушек контуров; рассчитать элементы
каскадов, обеспечивающие режим по постоянному току. № 4.87: при расчете
использовать графо-йналитический метод [2]. № 4.88: порядок расчета: макси-
Мальный коэффициент усиления микросхемы /Смакс = ~]//т/8л/2о(гб+Гэ)Ск-,
устойчивый коэффициент усиления каскада многокаскадного УПЧ /Су =
=1/&У1(1—&У2)§э/(ОоСк; принимаем для дальнейших расчетов наименьший из
полученных коэффициентов и определяем число каскадов п=Кобш./Кг, полоса
пропускания одного каскада П1 = По^Ш1~[/п/0,83', входное сопротивление микро-
схемы с учетом включенного на ее входе резистора с сопротивлением 6,2 кОм
/?вх.м.с=|^вх/?/(/?вх+/?); выходное сопротивление /?вых = 1/§22; обеспечивающая
полосу П при конструктивной добротности QK = 1004-200 емкость контура С=
= Qk/i/?bmx(jx/7Qk—(Do); если при этом емкость получится настолько большой,
что потребуется индуктивность контура меньше допустимой (0,05 мкГн), выби-
рается приемлемая индуктивность, по которой находится нужная емкость кон-
тура С0=2,53-lO4/f2ob пФ, где f0, МГц, L, мкГн; рассчитывается резонансное
.сопротивление ненагруженного контура Ro = QkI<£>oCo, рассчитывается резонанс-
124
ное сопротивление нагруженного контура #'э=1/2л.СП, располагаемый коэффи-
циент усиления ЛРасп= | К21 |/?'э; полагая коэффициент включения контура к вы-
ходу микросхемы равным 1, находим коэффициент включения контура со сторо-
ны следующего каскада пг2 = А1/Лрасп; рассчитать входную и выходную емкость
Микросхемы: СВх = Сц + ^2|СкАрасп/(1 + f2/f2s) I Св ых —C22’j~ ^122^кЛрасп/ (1 +
+f2/f2s). № 4.89: /?Нт=(1—т2)т1т2Ск и С'нт = т2С,к/(1—пг2), где Ск и т — па-
раметры транзистора. В результате lRHt = 5,45 кОм; Сит = 2 пФ. № 4.90: рас-
четные формулы см. ответ на № 4.89: /?Нт = 159 кОм; СНт = 1,9 пФ; № 4.91: счи-
тать | Уц | = | У[2| = | ¥гг\ =0, а проводимостью нагрузки последнего каскада пре-
небречь (для варианта-. 4 расстроенных пары с расстройкой, равной 1); № 4.92:
4,75 пФ. № 4.93: емкость связи следует уменьшить ,в 1,6 раза, полоса пропу-
скания уменьшится в 1,5 раза, усиление возрастет в 2,25 раза, коэффициент
прямоугольности не изменится.
К главе 5. Упражнения. Задачи. № 5.1а: 1—13; 2—10,6,11; 3—15,10,6;
4—4; 5—2,12,8; 5—14; 7—16,17; 8—14,4,9,3; 9—5; 10—14,3. № 5.16: 7—15,11;
2—112; 5—5,16; 4—5; 5—1,11; 5—2; 7—4,3; 8—8; 9—17; /9—9; //—10. № 5.1в:
7—1; 2—41; 5—1,10,19,13; 4—16; 5—3; 5—1; 5—4,13,5; 9—1,12; /9—1,6; 11—
7,8; /2—5,3. № 5.1г: /—3,11; 2—8; 5—2; 4—3,13,12; 5—4,10; 5—1; 7—5,3,2.
№ 5.1д: 1—2; 2—12,1; 5—3; 4—5; 5—6; 5—9; 7—11,4. № 5.1е: /—6; 2—4; 5—1;
4—5; 5—5; 5—3. № 5.1ж: /—5,15; 2—5,15; 5—6; 4—8; 5—5,15,9,12,5,16,4,5,3,
4,5,Ы; 5—7; 7—10,21; № 5.1з: /—1; 2—10; 5—8,5; 4—4,7; 5—3; 5—9,6; 7—5.
№ 5.1и: 1—1; 2—2,7; 3—2,7; 4—3; 5—6,8; 6—5,11; 7—11,14. № 5.1к:
/—11,5; 2—4; 5—3; 4—7; 5—9,8; 5—9,8; 7—2,2; 8—10; 9—1. № 5.73а: 1—4;
2—9; 5—3; 4—8; 5—2,1; 5—7; 7—6; 8—5. № 5.736: /—4,8; 2—6; 5—5; 4—7;
5-9; 5—3; 7—1; 8—2. № 5.73в: 1—7; 2—6; 5—1; 4—5; 5—2; 6'—3; 7—4. № 5.75:
1,28 В. № 5.76: 1,84 В. № 5.77: 1,5 кОм. № 5.78: 1,33 мА: № 5.79: 0,35 В.
.№ 5.80: 1,2 В. № 5.81: 20 пФ. № 5.82: 37°. № 5.83: 3,9 В. № 5.84: 230 Ом.
.№ 5.85: в 2,9 раза. № 5.86: 5,3 В. № 5.87: 10 мА. № 5.88: в 2,9 раза. № 5.89:
5,5 кОм. № 5.90: 0,03. № 5.91: 2,8 кОм. № 5.92: 5,1 кОм. № 5.93: 4,7 кОм.
№ 5.94: 3,1 кОм. № 5.95: 0,45. № 5.96: 100 пФ. № 5.97: 0,75. № 5.98: 0,71.
.№ 5,99: 600 пФ. № 5.100: 8,3 пФ. № 5.101: порядок расчета: составить схему;
выбрать тип диода, рассчитать сопротивление нагрузки; определить сопротив-
ление обеих частей нагрузки, значение эквивалентной шунтирующей нагрузку
емкости и ее составляющие; рассчитать частотные искажения; определить коэф-
фициент передачи. №5.106: коэффициент передачи Кд=5д/?н^, где S= | Уг1|о/л—
крутизна характеристики транзистора в режиме детектирования, а сопротивле-
ние нагрузки по переменному току |/?н~=/?н/?п//?н+/?ц. № 5.108: порядок рас-
чета: выбрать тип диода, обеспечивающего наименьшую инерционность и наи-
больший коэффициент передачи; составить схему детектора; определить экви-
валентную емкость нагрузки; по допустимой длительности среза определить со-
противление нагрузки; проверить условие (2 ... 4), при несоблюдении
которого нужно пересчитать Сэ и /?н; рассчитать коэффициент передачи; опре-
делить угол отсечки; рассчитать входное сопротивление детектора; определить
индуктивность фильтра; рассчитать коэффициент фильтрации; рассчитать ем-
кость разделительного конденсатора, задавшись допустимым спадом вершины
видеоимпульса.
К главе 6. Упражнения. Задачи. № 6.1а: /—12; 2—11; 3—9; 4—12;
5—10,8; 6—1,13; 7—2; 8—4; 9—5; /9—6; //—12,4; /2—7,3. № 6.16. 1—2; 2—11;
-3—10,13; 4—45,14; 5—9,8; 6—4,7,6,3; 7—5; 8—1. № 6.1в: /—2,9,1,3; 2—14,10;
3—2,11; 4—5; 5—8; 6—6; 7—8,13,7. № 6.2а: /—20,18,14,22; 2—15; 3—19; 4—
21,16; 5—13; 6—17,12,11; 7—5,10,9; 8—1; 9—21; /9—2,6; //—19; /2—3,7; /3—4,8.
№ 6.26: /—21; 2—18; 3—20; 4—18,19; 5—22; 6—4; 7—2; 8—2,3,23,24; 9—
9,15,9,10; 10—11,13; 11—<14; /2—25; /3—16. № 6.3: /—2,7; 2—11,8; 3—4,9,1,10,
13,6,5,9; 4—3,12,3,12; 5—12,3. № 6.4: /—8,6; 2—9; 3—10,7,2; 4—13,14,12,12;
5—ЗД'1,5,10; 6—4,12; 7—1,5. № 6.50: 0,5; 28. № 6.51': 0,169. № 6.53: порядок
расчета: выбрать тип диода для АД; определить с помощью обобщенных харак-
теристик (рис. 21) эквивалентную добротность контуров преобразователя моду-
ляции; рассчитать индуктивности катушек контуров; определить резонансное со-
противление контуров, определить угол отсечки и коэффициент передачи ампли-
тудного детектора, рассчитать и построить характеристику ЧД Кч.д(Д/). №6.56:
2 В. № 6.57: 2 В/град. № 6.58: 0,7.
К главе 7. Упражнения. Задачи. № 7.1а: 1—4,10; 2—9,10,5; 3—6; 4—7,8;
5—5; 6—3,11; 7—1,2; № 7.16: 7—1,8; 2—4; 3—2,9,6,10,5; 4—2,9; 5—6; 6—10,5;
7—11. № 7.1в: 7—3,6,9; 2—3,10; 3—5,11; 4—3,12,6; 5—7,13,2; 6—3,14,1. № 7.61а:
7—6; 2—7; 3—8; 4—5; 5—4; 6—9; 7—10; 3—1; 9—2; 10—3. № 7.616: 7—1; 2—3;
3—4;
3—7;
5—7;
4—2; 5—5; 6—6; 7—7; 3—10; 9—11; 10—8; 11—9. № 7.61 в: 1—6; 2—4;
4—5; 5—1; 6—2; 7—10; 3—8; 9—9. № 7.61г: 7—1; 2—3; 3—4; 4—6,2;
6—8; 7—9; 3—10; 9—5; 10— И. № 7.68: 2 кГц. № 7.69: 3 кГц. № 7.71:
/с+2/пр2. № 7.72: 2,62. № 7.76, № 7.77 — порядок расчета: 1. Изобразить схему
преобразователя. 2. По входной и выходной ха-
рактеристикам построить проходную характеристи-
ку транзистора преобразовательного прибора
(ПП). 3. Построить характеристику, показываю-
щую зависимость крутизны от напряжения база—
эмиттер. 4. По построенной в п. 3 характеристике
выбрать режим ПП, т. е. положение рабочей точ-
ки и амплитуду напряжения гетеродина, так, что-
бы угол отсечки составлял 180°. 5. Рассчитать па-
раметры транзистора в режиме преобразования и
записать их в приведенную ниже таблицу. Отме-
тить их изменения по сравнению с режимом уси-
ления.
Рис. 21
Режим S, мА/В R , кОм ПЛ свх, пФ Свых’ пф
усиления
преобразования
6. Определить эквивалентную добротность, необходимую для обеспечения изби-
рательности не менее заданной. 7. Определить эквивалентную добротность, при
которой неравномерность коэффициента передачи в полосе пропускания не
больше заданной. 8. Из двух полученных выбрать добротность, которая удов-
летворяла бы и по избирательности, и по неравномерности передачи в полосе
пропускания. 9. Определить при выбранной добротности избирательность и не-
равномерность в полосе пропускания и убедиться, что они удовлетворяют .задан-
ным. 10. Определить допустимый из условия устойчивости коэффициент шунти-
рования контуров. 11. Рассчитать характеристическое сопротивление контуров
ПФ, определив необходимую конструктивную добротность Ок = <3э/Л1г- 12. Рас-
считать эквивалентную емкость контуров, а по пей — емкости конденсаторов
контуров. 13. После выбора стандартных конденсаторов уточнить действитель-
ную эквивалентную емкость, характеристическое сопротивление и коэффициен-
ты включения. 14. Рассчитать индуктивности контуров. 15. Рассчитать коэффи-
циент передачи ПЧ и сравнить его с устойчивым. № 7.79: 25 мА/B. Указания:
на входной характеристике выбрать произвольно несколько точек, в которых
определить Ац = АГ/б.э/А/б. Перенести ординаты на статическую выходную
характеристику и при выбранном постоянном напряжении на коллекторе опре-
делить коэффициент усиления /г2ь Вычислить 721=^21/^11 и построить зависи-
мость ее от напряжения база—эмиттер, по которой и определить первую гармо-
нику крутизны, а по ней — крутизну преобразования. № 7.81: порядок реше-
ния: 1. Определить полную мощность колебаний гетеродина. 2. По статическим
характеристикам заданного транзистора найти крутизну линии критического
режима генерации SKP и напряжение отсечки С70тс- 3. Определить коэффициент
использования напряжения коллекторного питания. 4. Вычислить амплитуду на-
пряжения на коллекторной нагрузке. 5. Найти амплитуду 1-й гармоники кол-
лекторного тока. 6. Определить модуль эквивалентного сопротивления коллек-
торной нагрузки. 7. Определить амплитуду импульса коллекторного тока.
8. Вычислить постоянную составляющую коллекторного тока. 9. Найти мощ-
ность, потребляемую от источника питания цепи коллектора. 10. Определить
уюл сдвига фазы между током и напряжением в коллекторной цепи (активная
и реактивная составляющие У21 берутся из справочника по транзисторам).
11. Вычислить угол отсечки тока эмиттера. 12. Определить амплитуду напряже-
ния возбуждения на базе транзистора. 13. Найти напряжение смещения на ба-
зе, обеспечивающее найденный угол отсечки. 14. Вычислить коэффициент обрат-
ной связи между базой и коллектором. 15. Найти эквивалентную проводимость
контура между точками его включения в коллекторную и эмиттерную цепи.
16. Определить коэффициенты включения KOHTypia в коллекторную и базовую
цепи, а также нагрузки. При этом следует задаться эквивалентной емкостью
контура в пределах 50—70 пФ и конструктивной добротностью 100—150.
17. Рассчитать емкость конденсатора настройки и индуктивность контура.
18. Элементы цепи питания рассчитываются так же, как и для усилительного
каскада. № 7.82: 15 кГц, недопустимо. № 7.83: СПос = 180 пФ; Cnap = 30 пФ;
£г = 262 мкГн. № 7.84: 1. Сопряжение на средней частоте диапазона, т. е. при
емкости контура Сср 7-2 = 44 мкГн. 2. Значение сопротивления эмиттерной цепи
при минимальной амплитуде сигнала на эмиттере 77то= 100 мВ и начальном
эмиттерном токе 1 мА Ri = Uтэ/0,15/э.нач. 3. При стандартном резисторе Ry и
<?к = Ю0 резонансное сопротивление контура /?Р(Ком) =
= 103Qk/2jt/ Омакс (МГц)/Сэ.мин, пФ. 4. При коэффициенте обратной связи Лсв =
= 0,4 находим коэффициент включения транзистора в контур
Ш — (1 + ^св) 2/^св7?р(кОм)5(мА/В) (I—^сб/Лг1э).
5. Для определения емкостей конденсаторов С9, С10, Сц рассчитываются емко-
сти эквивалентной схемы контура гетеродина с учетом входных и выходных
емкостей транзистора: С9 = С2—С22 [где С2 = Смин.э(1+Асв)/т]; Сю = С3—Си
[где Сз = Смин.э(1+Асв)/^Асв]; Ci2 = CiC'/i/(C,i—Ci), где С/1 = С2Сз/(С'2-|-С'з), а
С\ — эквивалентная емкость конденсатора контура входной цепи, которая обес-
печивает заданное перекрытие при выбранном конденсаторе настройки. В дан-
ной задаче рекомендуется Ci принять равной 10 пФ. 6. При вычисленных емко-
стях Асв = С,2/С3 и т = СМин.э/С'1. 7. Индуктивность катушки связи £3 =
= Л2'я2з/№т.к, где т3 принять 0,1, а Ат.к = 0,3.
К главе 8. Упражнения. Задачи. № 8.35: 50 дБ. № 8.36: 34 дБ. № 8.37:
40 дБ. №,8.38. 86 дБ. № 8.39: 50 мВ. № 8.40: 4. № 8.41: 67,6 дБ. № 8.42:
23 400; 4700; 14 дБ. № 8.46: порядок расчета: 1. По заданному диапазону ре-
гулирования определить дифференциальное сопротивление диода, соответствую-
щее максимальному сигналу на входе |/?д.макс =7)Р(|/?Вх.каск +
+ (0,1 ... 0,5)7?вх.каск]—7?вх.каск, где 7?нх.каск — входное сопротивление каска-
да, перед которым стоит делитель. 2. По найденному дифференциальному со-
противлению выбрать тип диода 3. Построить зависимость дифференциального
сопротивления от напряжения на диоде, используя его вольт-амперную харак-
теристику между точками, в которых /?д наибольшее и наименьшее (примерно
от —(0,3... 1) до + (0,6 ... 0,25) В]. 4. Отсчитать напряжения 77д.макс и
Гд.мии, соответствующие /?д.макс и ^д.ммн- 5. Определить сопротивления рези-
сторов, с которых на диод подается напряжение задержки; сопротивления ре-
зисторов берутся равными /?ц2)= УАкЯвх.максЛ'д.макс- 6. Определить регули-
рующее напряжение, которое необходимо снять с нагрузки детектора АРУ при
наибольшем сигнале на входе детектора 7/Р = Um пх.дет.максАд: ^Р = [7Л2+-
Г 1д.мии (7?д.о + R2 +7?ф +7?н.д), где 6ГЛ2 — падение напряжения на резисторе R2
делителя; Ra.o — сопротивление диода постоянному току при £7д.Макс; R& —
сопротивление фильтра АРУ, которое в (5... 20) раз должно быть больше
/?»1.нап<; 7?н.д — сопротивление нагрузки детектора АРУ. 7. Определить со-
противление нагрузки детектора. 8. Определить минимальное значение сигнала
па входе детектора Um вх.дет.мин = Up/K^. 9. Сопротивление нагрузки детекто-
ра Ки.д1- Т/нгАд.макс—(7?д.о+/?ф). 10. Определить напряжение задержки на со-
противлении нагрузки детектора £3 = гд.макс7?п.д. 11. Определить наибольшее
, „тт „ ит вх. дет. макс
необходимое усиление ВЧ тракта Амане.общ = ~ ------------------•
Um вх. дет.мин
12. Проверить возможность осуществления АРУ, для чего должно выполняться
соотношение Амакс.общ^^з/^т вх.мин, где Um вх.мин — минимальная амплиту-
да сигнала на входе регулирующего делителя. № 8.47: а=20 дБ. № 8.48: за
счет падения напряжения на /?ф увеличить изменение регулирующего напряже-
ния на 25... 30%. 17вх=А^р/А(р—1), где А£7Р — изменение регулирующего
напряжения; А=АдАУпт — коэффициент передачи микросхемы К2ЖА243.
№ 8.49: необходимо сравнить наибольший коэффициент усиления микросхемы
К2УС242 с общим Аобщ = Ам.сАн.р, где Ан.р — коэффициент усиления недо-
стающих нерегулируемых каскадов. Если Ан.р>1, то требуется добавить число
усилительных каскадов.
Приложение. Условные графические обозначения
функциональных узлов радиоприемников
(в соответствии с ГОСТ 2.737—68)
Полосовой одноконтур- Д g 1— ный фильтр с фиксиро- ванной настройкой
- S 7 / _ Усилитель перестраивае- мый Фильтр, ослабляющий по- — меху прямого прохожде-
/ Усилитель резонансный
— — одноконтурный перестра-
иваемый То же, двухконтурный полосовой с фиксирован- ной настройкой
- %
— [> г_ % _ Усилитель полосовой пе- рестраиваемый
Усилитель
каскодный
Усилитель с включением
транзистора с ОЭ
Усилитель, транзистор
которого включен с ОБ
Эмиттерный повторитель
резонансный
Усилитель-ограничитель
Детектор АРУ
Гетеродин перестраивае-
мый
Фильтр пнжпих час.тот
Гетеродин пепсрестраи-
ваемый
Преобразователь частоты
радиосигнала в промежу-
точную
Ограничитель максимума
(подавитель паразитной
АМ ЧМ сигнала)
Детектор амплитудный
Детектор частотный
Фильтр верхних частот
Дискриминатор частот-
ный (АПЧ)
Аттенюатор (делитель
сигналов)
Г ромкоговоритель
Телефон
Антенна несимметричная
Усилитель апериодиче-
ский
Антенна симметричная
Усилитель апериодиче-
ский /г-каскадный
Усилитель с регулируе-
мым усилением (режим-
ная АРУ)
Антенна с ферритовым
сердечником
Список литературы
1. Екимов В. Д., Павлов К. М. Радиоприемные устройства. — М.: Связь, 1975.
2. Екимов В. Д., Павлов К. М. Проектирование радиоприемных устройств. — М.:
Связь, 1969.
Содержание
Стр.
Предисловие ........................................................ 3
Как решать задачи................................................... 4
Глава 1. Функции и качественные показатели радиоприемных устройств 7
Глава 2. Входные цепи...........................................23
Глава 3. Усилители радиочастоты..................................34
Глава 4. Усилители промежуточной частоты.........................56
Глава 5. Амплитудные детекторы 68
Глава 6. Частотные и фазовые детекторы 83
Глава 7. Преобразователи частоты.................................93
Глава 8. Автоматическая регулировка усиления...................106
Глава 9. Чтение схем радиоприемников...........................114
9.1. Общие указания.....................................114
9.2. Упражнения.........................................116
Ответы и методические указания ................................... 119
Приложение.........................................................128
Список литературы ................................................ 129