Усиление
сигналов в приёмнике может происходить до преобразователя частоты, т.е. на
принимаемой частоте, и после преобразователя - на промежуточной частоте.
Усиление на частоте принимаемого сигнала осуществляется с помощью усилителей
радиочастоты (УРЧ). Кроме усиления должна обеспечиваться и частотная
избирательность. Диапазонные УРЧ должны иметь контуры с переменной настройкой.
Они чаще всего выполняются одноконтурными. Активным элементом усилителя служит
полевой или биполярный транзистор в дискретном или интегральном исполнении. В
усилителях промежуточной частоты предпочтение отдается биполярным транзисторам
вследствие обеспечения ими более высокого коэффициента усиления.
Основные
электрические характеристики усилителей:
1.
Резонансный коэффициент усиления напряжения .
2.
Избирательность усилителя показывает относительное уменьшение усиления при
заданной расстройке. Усилителем промежуточной частоты в основном определяется
избирательность по соседнему каналу приёма.
3.
Коэффициент шума, определяющий шумовые свойства усилителя.
4.
Искажения сигнала в усилителе. Искажения могут быть: нелинейные, вызываемые
нелинейностью характеристик активного элемента и линейные-амплитудно-частотные
и фазо-частотные.
5.
Устойчивость работы усилителя определяется его способностью сохранять в
процессе эксплуатации основные характеристики, а также отсутствием склонности к
самовозбуждению.
В усилителях радиосигналов
находят применение в основном две схемы включения активного элемента: с общим
эмиттером и общей базой, в каскадах на биполярных транзисторах, с общим истоком
или общим затвором в усилителях на полевых транзисторах.
Рассмотрим основные особенности построения схем
УРЧ. На рисунке 3.1 приведена схема резонансного усилителя на полевом
транзисторе с общим истоком. Его отличие от резисторного в том, что в цепь
стока включен колебательный контур, содержащий индуктивность и ёмкость . Настраивается контур на резонансную частоту
конденсатором переменной ёмкости или варикапом . В схеме применено последовательное питание стока
через развязывающий фильтр и индуктивность . Поскольку величина ёмкости конденсатора в 50...100 раз
превышает максимальную настроечную ёмкость , то резонансная частота контура определяется практически
только параметрами и .
На частоте резонанса контур имеет наибольшее эквивалентное активное
сопротивление. При этом коэффициент усиления усилителя максимален, называемый
резонансным. На частотах, отличающихся от резонансной, эквивалентное
сопротивление и коэффициент усиления уменьшаются, что определяет избирательные
свойства усилителя.
Исходный
режим на затворе определяется величиной падения напряжения тока истока на . Ёмкость устраняет
отрицательную обратную связь по переменному току. Конденсатор разделительный.
Резистор служит для
подачи исходного напряжения на затвор.
На
рисунке 3.1 показано автотрансформаторное подключение контура к стоку
транзистора для повышения устойчивости усилителя. В каскадах на биполярных
транзисторах частичное (трансформаторное или автотрансформаторное) подключение
контура к активным элементам используется не только для повышения устойчивости
усилителей, но и для уменьшения шунтирования контура сравнительно малыми
входными и выходными сопротивлениями биполярных транзисторов. Так на рисунке
3.2 приведена схема с двойной автотрансформаторной связью контура с транзисторами
через отводы с коэффициентами трансформации и . Напряжение питания на коллектор подано через
развязывающий фильтр и часть витков
катушки индуктивности контура . Режим по постоянному току и температурную
стабилизацию обеспечивают с помощью резисторов , , . Ёмкость устраняет
отрицательную обратную связь по переменному току.
Конденсатор
разделительный,
предотвращает попадание питающего напряжения коллектора в цепь базы следующего
каскада.
В схеме
на рисунке 3.3 контур имеет трансформаторную связь с коллектором транзистора
данного каскада и автотрансформаторную со входом следующего. Трансформаторная
связь конструктивно более удобна.
Особенности усилителей промежуточной частоты вытекают из
того, что они обеспечивают основное усиление и основную избирательность
приёмника супергетеродинного типа. Требуемый коэффициент усиления по напряжению
УПЧ обычно составляет величину порядка . Усилителем промежуточной частоты в основном
определяется форма частотной характеристики приёмника и избирательность по
соседнему каналу приёма.