ВХОДНАЯ ЦЕПЬ С ЕМКОСТНОЙ СВЯЗЬЮ С АНТЕННОЙ

 

Принципиальная схема входной цепи с емкостной связью с ан­тенной приведена на рисунке 1.1.1, в. Входной контур состоит из ка­тушки индуктивности L_K, конденсатора С_к и подстроечного кон­денсатора С_п. Настраивается контур на нужную частоту прини­маемого сигнала изменением емкости конденсатора С_к.

Входной контур включен в цепь антенны последовательно. На­веденный в антенне ток принимаемого сигнала протекает через контур. При настройке контура в резонанс с частотой принимае­мого сигнала напряжение на контуре будет максимальным. Это напряжение подается на вход

Рисунок 1.1.1 – Эквивалентная схема входной цепи с емкостной связью с антенной а — полная; б — упрощенная; в — окончательная

 

следующего каскада полностью или частично с коэффициентом включения т₂. В тех случаях, когда нужно ослабить влияние входной проводимости усилителя на па­раметры входной цепи, коэффициент включения т₂ выбирается меньше единицы.

При составлении эквивалентной схемы нужно учесть следую­щее. Емкостьсвязи С_СВ для ослабления влияния антенны на вход­ной контур берется небольшой (5...30 пФ). Конденсатор связи включается последовательно с емкостью антенны С_А. Общая ем­кость антенной цепи уменьшается, ее емкостное сопротивление оказывается значительно больше индуктивного и активного, кото­рыми можно пренебречь. Сопротивление потерь в контуре R_Kбу­дем считать сосредоточенным в индуктивной ветви контура. В ре­зультате получим эквивалентную схему, приведенную на рисунке 1.1.1, а. Состороны входа первого каскада колебательный контур нагружен входным сопротивлением R _вхиемкостьюС_вх. Последо­вательно включенные емкости С_а иС_св объединим в одну С_о= С_аС_св/(С_а+С_св). ЕмкостиС_к, С_м иС_вх заменим эквивалентной С_эк = С_к+С_м + С_вх, сопротивления R _вхи R_к — эквивалентным R'_K. Получим схему (рисунок 1.1, 6), которую для удобства анализа пре­образуем к одиночному колебательному контуру. Для этого, вос­пользовавшись теоремой об эквивалентном генераторе, определим ЭДС эквивалентного генератора Е’_А при отключенных L_K и R'_K. Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора при короткозамкнутом источнике (Е_а =0) равно сопротивлению параллель­но включенных С_о и С_а. Тогда

(1.1.1)

и получим схему (рисунок 1.1,в), которая представляет собой оди­ночный последовательный контур с введенной в него ЭДС Е’_А где Хс₀ и Хс_эк — реактивные сопротивления емкостей Со и С_эк.

При резонансе напряжение U _вх1на индуктивной ветви контура в Q раз больше введенной в контур ЭДС Е’_А, т. е. U _вх1= Е’_А Q = E _A m ₁Q_эк,где m ₁ = C₀/(С_эк + С₀) — коэффициент включения ан­тенны в контур.

Резонансный коэффициент передачи напряжения входной цепи (рисунок 1.1.1, а)

(1.1.2)

Обычно Со ≈ С_св<<С_к, поэтому т₁ = С_св/С_эк и К _вх.цо= Q _экС_св/ С_эк. Отсюда видно, что коэффициент передачи напряжения во столькораз меньше добротности контура Q, во сколько раз емкость свя­зи меньше емкости контура. Но чем больше добротность Q _эк>тем больше коэффициент передачи напряжения. Практически коэффи­циент передачи не превышает 10, а при частичном включении первого каскада (m₂<l) может быть меньше единицы.

Изменение коэффициента передачи входной цепи по диапазо­ну определим следующим образом. Перестройка входного конту­ра по диапазону осуществляется изменением емкости переменно­го конденсатора. При этом эквивалентная емкость контура об­ратно пропорциональна квадрату частоты: C_эк = 1 / ω²₀L_к. Доброт­ность контура Q _эк = ωL/R’_к по диапазону почти не изменяется, так как одновременно с ростом частоты ш увеличивается сопротивле­ние потерь R'_K из-за вносимых сопротивлений антенны и первого каскада. Емкость связи С _св и индуктивность контура L_K не зави­сят от частоты. Следовательно, коэффициент передачи К _вх.цо = С_свQ_эк ω²₀L_к изменяется но диапазону пропорционально квадра­ту частоты К _вх.цо= Kω²₀, как показано на рисунке 1.1.2.

Большая неравномерность коэффициента передачи является недостатком схемы с емкостной связью. Применяют ее только при малом коэффициенте перекрытия диапазона в случае фикси­рованной настройки или настройки входного контура изменением индуктивности.

Влияние антенны на контур входной цепи. Антенна вносит в колебательный контур емкость С'_А=С_аС_св/С_а+С_св, и этим вызы­вает его расстройку. Скомпенсировать эту расстройку нельзя из-за непостоянства параметров антенны. Причем по диапазону рас­стройканеравномерна. Уменьшить неравномерность расстройка можно, ослабив связь контура с антенной.

Избирательность и полоса пропускания входной цепи с емкостной связью определяются резонансной характеристикой эквивалентного контура, схема которого приведена на рисунок 1.1.1, в. Из­бирательность по зеркальному каналу определяется при больших расстройках по формуле σ= Q_эк( 1 - ω²₀ / ω²), где ω₀ — средняя час­тота основного канала; ω — частота зеркального канала. По соседнему каналу избирательность определяется при малых расстрой­ках , где x=Q_эк (∆ɷ/ω₀) обобщенная расстройка; ∆ɷ — частотная расстройка, при которой определяется избирательность по соседнему каналу. Полоса пропускания определяется исходя из заданных частотных искажений М. Обычно полосу определяют при ослаблении на 3 дБ. В этом слу­чае П_0,7 = f₀/Q_эк.

 

 

Рисунок 1.1.2 – Изменение коэффициента связи входной цепи с емкостной связью с антенной