Найти в Дзене
Старый радио любитель

Для начинающих и персонально Виктора Кречета. Роль УПЧ в связном приемнике.

Очень интересный комментарий к моей статье "Знаменитая схема предварительного УНЧ. Небольшие улучшения." оставил Виктор Кречетов. Приведу его полностью. Просто крик души, где смешались Дима Компанеец, я, Дзен и СВО. Но на лицо только отсутствие всякого понимания темы. Что только стОит "что функция УПЧ - это селекция сигнала и его АЧХ должна быть ПРЯМОУГОЛЬНОЙ". Очень хотелось бы мне увидеть УПЧ с такой АЧХ. Ну а дальше - еще смешней: этот "специалист" не имеет понятия о дешифраторе CW и SSB сигналов, которые являются смесителями. Но давайте посмотрим, что такое УПЧ и какова его роль в супергетеродинном приемнике. Именно в супергетеродинном, так как ни в приемнике прямого усиления, ни в приемниках прямого преобразования УПЧ нет. Необходимость перехода от приемников прямого усиления (в том числе и регенеративных) к супергетеродинам была вызвана необходимостью повысить чувствительность и избирательность приемников, особенно при переходе в коротковолновый диапазон. Давайте рассмотрим бло

Очень интересный комментарий к моей статье "Знаменитая схема предварительного УНЧ. Небольшие улучшения." оставил Виктор Кречетов. Приведу его полностью.

Просто крик души, где смешались Дима Компанеец, я, Дзен и СВО. Но на лицо только отсутствие всякого понимания темы. Что только стОит "что функция УПЧ - это селекция сигнала и его АЧХ должна быть ПРЯМОУГОЛЬНОЙ". Очень хотелось бы мне увидеть УПЧ с такой АЧХ. Ну а дальше - еще смешней: этот "специалист" не имеет понятия о дешифраторе CW и SSB сигналов, которые являются смесителями.

Но давайте посмотрим, что такое УПЧ и какова его роль в супергетеродинном приемнике. Именно в супергетеродинном, так как ни в приемнике прямого усиления, ни в приемниках прямого преобразования УПЧ нет. Необходимость перехода от приемников прямого усиления (в том числе и регенеративных) к супергетеродинам была вызвана необходимостью повысить чувствительность и избирательность приемников, особенно при переходе в коротковолновый диапазон.

Давайте рассмотрим блок-схемы основных видов приемников.

Рис. 1.
Рис. 1.

На рис. 1А изображена блок-схема приемника прямого усиления (ППУ). Сигнал из антенны выделяется фильтром Z1, который определяет избирательность приемника. Выделенный сигнал усиливается усилителем высокой частоты (УВЧ) А1, а затем детектируется детектором U1, и низкочастотный сигнал усиливается УНЧ А2. Достоинство - простота схемы. Недостаток - низкая избирательность, даже при применении нескольких перестраиваемых контуров, которая к тому же изменяется при перестройке. Невозможно получить одинаковую полосу пропускания на частоте 100 кГц и 2 МГц, во тором случае она будет гораздо больше. Кроме того, невозможно принимать телеграф, DSB и SSB, а только АМ.

На выручку пришло введение положительной обратной связи (ПОС) с выхода УВЧ в контур Z1, при этом его полоса пропускания реально могла достигать единиц кГц на частотах КВ. Но глубина ПОС изменялась при перестройке по диапазону и ее необходимо было постоянно перестраивать. Зато появлялась возможность приема телеграфа, переведя УВЧ в режим генерации. Но ... генератор излучает в антенну, да и вообще работа с регенеративным приемником - это один из видов радиошаманства :)), но очень увлекательно.

На рис. 1Б -блок-схема приемника прямого преобразования (ППП) не на много сложнее ППУ, но здесь есть гетеродин. Поэтому ППП часто называют супергетеродином с нулевой промежуточной частотой. В этом типе приемников основная селекция по соседнему каналу осуществляется на низкой частоте фильтром Z2, полосу которого легко можно сделать равной десятку Гц. Основное усиление осуществляет УНЧ А2, шумы которого много меньше, а коэффициент усиления гораздо больше, чем УВЧ. Чувствительность составляет десятые доли мкВ, можно принимать телеграф, SSB, DSB, а при высокой стабильности гетеродина - АМ и цифровые виды. Основной недостаток - наличие зеркальной полосы приема рядом с основной полосой. Этот недостаток может быть устранен путем подавления зеркальной полосы фазовыми фильтрами, которые существенно усложняют схему и требуют наладки. На основе ППП развивается технология SDR, в которой низкочастотный сигнал оцифровывается и обрабатывается в компьютере, там же подавляется ненужная боковая полоса.

Наибольшее распространение в середине и конце ХХ века получили супергетеродинные приемники, хотя изобретены они были почти одновременно немцем Вальтером Шоттки и американцем Эдвином Армстронгом в 1918 году, основываясь на идее француза Л. Леви. В супергетеродинном приемнике (рис. 1В) сигнал после УВЧ попадает на смеситель U1, где взаимодействует с сигналом внутреннего генератора (гетеродина) G1. При перестройке приемника частота гетеродина перестраивается так, чтобы разница между ней и частотой полезного сигнала всегда равна одной и той же частоте, которая и называется промежуточной.

Сигнал с этой частотой выделяется фильтром ПЧ Z2 и усиливается УПЧ А3. В случае приема АМ-сигналов дальнейшая часть схемы повторяет ППУ. А вот для приема SSB, DSB и CW (рис. 1Г) после УПЧ стоит второй преобразователь U2, на который подается сигнал второго гетеродина G2. Эта часть схемы работает как ППП, так как частота второго гетеродина равна частоте подавленной при передаче несущей или образует биения с сигналом CW. Недостатком этого типа приемников является наличие зеркального канала приема, а также относительная сложность схемы. Напомню, что частота зеркального канала отстоит от основный частоты на удвоенную промежуточную частоту. Т.е. чем выше ПЧ, тем дальше зеркальный канал от основного, тем легче его подавить. А основным достоинством является то, что основное усиление проходит на постоянной частоте - промежуточной. А на постоянной частоте легко сформировать нужную АЧХ тракта.

Давайте посмотрим на эволюцию трактов ПЧ. В ламповых вещательных приемниках использовалась распределенная селекция, т.е. каскады УПЧ были резонансными и формировали полосу пропускания. Возьмем, к примеру, мою любимую Ригонду 102.

Рис. 2. С сайта https://radiobooka.ru/shem/998-radiola-rigonda-102.html
Рис. 2. С сайта https://radiobooka.ru/shem/998-radiola-rigonda-102.html

В ее схеме избирательность по соседнему каналу осуществляется тремя парами контуров (выделены красным пунктиром). Полосу можно регулировать скачком с помощью изменения относительного положения катушек L1 и L2 в первых двух контурах. При частоте ПЧ = 465 кГц полоса пропускания порядка 12 кГц, избирательность по зеркальной частоте зависит от диапазона: если на ДВ и СВ она не менее 46 дБ, то на КВ-1 - всего 18 дБ.

Но Ригонда - вещательный приемник, а в связных приемниках, где применяются более узкополосные виды связи, такая полоса, как у Ригонды, непригодна. Возникает конфликт интересов: чтобы получить высокую избирательность по зеркальному каналу, частота ПЧ должна быть как можно выше, а для повышения избирательности по соседнему каналу - как можно ниже. Поэтому появились приемники с двойным или тройным преобразованием частоты. Примером может служить приемник DRAKE M-1. Вот часть его схемы.

Рис. 3. (из даташита)
Рис. 3. (из даташита)

В этом приемнике первый гетеродин кварцевый и первая ПЧ=2,9- 3,5 МГц, второй гетеродин - плавный и вторая ПЧ = 1100 кГц. Третий гетеродин переносит сигнал на частоту 50 кГц. Вот на этой частоте осуществляется основная фильтрация с помощью фильтра сосредоточенной селекции (ФСС), который состоит из пяти связанных контуров и имеет полосу пропускания 2,5 кГц по уровню - 6 дБ и 8,5 кГц по уровню -60 дБ (даже здесь речь не идет о прямоугольности, а только о крутизне скатов АЧХ).

Применялись ФСС и в транзисторных приемниках. В Радио №7 за 1968 год была опубликована статья "ФСС для любительских транзисторных приемниках". Но в связных приемниках в это время применялись уже кварцевые фильтры, ЭМФ, а, позже, пьезокерамические фильтры. Вот часть схемы приемника Меридиан - 201, который я купил в 1973 году в славном городе Касимове.

Рис. 4.
Рис. 4.

Здесь роли ФСС играет пьезокерамический фильтр.

УПЧ можно разделить на две группы: резонансные и апериодические. В резонансных УПЧ нагрузкой отдельных каскадов служат резонансные контуры, настроенные на частоту ПЧ. Вот пример такой схемы:

Рис. 5. С сайта RadioStorage.net
Рис. 5. С сайта RadioStorage.net

Здесь каскодный каскад УПЧ на транзисторах VT3, VT4, включенных по схема ОЭ-ОБ и нагруженных на резонансный контур. Но этот контур не формирует АЧХ тракта, его формирует пьезокерамический фильтр, включенный на входе УПЧ. А на выходе УПЧ включен каскад на VT5 - это смеситель для демодуляции CW и SSB.

А вот схема приемника с апериодическим каскадом УПЧ, собранном по схеме, о которой я писал.

Рис. 6. С сайта https://zelengarden.ru/22-foto/shemy-kv-priemnikov-iz-zhurnalov-radiolyubitel.html
Рис. 6. С сайта https://zelengarden.ru/22-foto/shemy-kv-priemnikov-iz-zhurnalov-radiolyubitel.html

В этой схеме нет вообще ни одного контура, настроенного на частоту ПЧ! Зато есть УПЧ, на выходе которого включен смеситель на полевом транзисторе VT6. "Это же неправильно!" - воскликнет опять Виктор Кречет! АЧХ не прямоугольная, и вообще - это УНЧ, а не УПЧ.

Что тут сказать? Если уровень компетентности критика ниже уровня компетентности критикуемого, то и сказать только можно: - Учитесь, а саме главное, учитесь не прикрывать свою глупость лозунгами. И еще, не читайте ересь в интернете, а читайте учебники.

Всем здоровья и успехов!

А всех, дававших присягу - с наступающим Днем Советской Армии!