Л.Р. АРУ с помощью шунтирования колебательного контура.

Читатель Андре Мишин в комментарии к статье о связном приемнике, описанном №10 журнала Радио за 1982 год высказал интерес о принципе работы АРУ в данном приемнике. Посмотрев еще раз внимательно на схему, я понял, что что-то тут не так.

Рис. 1. Из журнала Радио №10 за 1982 год

Принцип, конечно понятен: параллельно колебательному контуру, имеющему на резонансной частоте высокое сопротивление, подключается канал полевого транзистора. Когда канал закрыт, то он имеет очень высокое сопротивление и не оказывает влияние на характеристики контура. А вот при открывании канала за счет изменения смещения на затворе его сопротивление уменьшается вплоть практически до 0. Так для использованного в схеме КП103М (советский аналог полевого транзистора с p-каналом, похожий на IRF510) имеет типичное сопротивление открытого канала в диапазоне от 0,3 до 0,5 Ом. Естественно, что при снижении сопротивления канала транзистора происходит снижение добротности контура, параллельно которому он подключен. Это, а также падение напряжения на малом сопротивлении канала являются, являются основными, но не единственными причинами снижения уровня сигнала.

При открывании транзистора к емкости контура добавляются его входная и проходная емкости, а для КП103М Свх < 20 пФ, Спрох < 8 пФ. А при емкости контура около 120 пФ это существенное добавление, которое должно сдвигать резонанс контура вниз по частоте. Это тоже приводит в уменьшению уровня сигнала.

Осталось проверить, как это работает на практике, упростив, конечно, схему.

Рис. 2.

Я взял первую попавшуюся катушку, намотанную на куске корпуса фломастера и добавил к ней конденсатор С5 = 330 пФ. Емкости конденсаторов связи С3 и С6 выбрал равными 10 пФ. Частота контура меня не особенно волновала. Контур и полевик установил в свой стенд для наладки кварцевых фильтров, а к входу и выходу его подключил NanoVNA.

Рис. 3.

Еще я измерял напряжение на затворе транзистора. При напряжении на затворе от 8 до 3 В транзистор не оказывал влияния на АЧХ контура.

Рис. 4.

При снижении напряжения на затворе до 1,5 В транзистор начал шунтировать контур и его добротность снизилась.

Рис. 5.

Что удивительно, частота резонанса сдвинулась не вниз, а вверх, хотя и очень не на много.

При напряжении на затворе равном нулю затухание в контуре было максимальным.

Рис. 6

Но затухание по сравнению с закрытым транзистором составило всего около ... 10 дБ. Реши изменить схему, оторвав сток транзистора по постоянному току от верхнего конца катушки контура.

Рис. 7.

Результат практически не изменился.

Рис. 8

Все тоже затухание около 10 дБ, зато частота максимума АЧХ не смещается. Попробовал перевернуть транзистор, поменяв местами исток и сток - результат точно такой же.

Возникают сомнения в эффективности АРУ в схеме 1 аж в 80 дБ. Вычтем оттуда 20 дБ на изменение усиления первого каскада УПЧ, остается 60 дБ на затухание в контуре. Что-то не срастается.

Решил попробовать полевой транзистор с n-каналом. Под руку попался BF245, корые моим китайским другом опознавались как биполярные с коэффициентом усиления 286 000, но такое бывает :)).

Рис. 9.

Включил я транзистор по понятной схеме.

Рис. 9.

Рис. 10.

Вот в этом случае все, как я и предполагал: при открывании транзистора максимум АЧХ смещается вниз по частоте и весьма существенно и при напряжении на затворе выше 1 В контур уже не играет никакой роли, а падение уровня сигнала обусловлено только малым сопротивлением отрытого транзистора. И здесь ослабление получилось более 40 дБ. Включение транзистора с конденсатором (как на рис. 7) не меняло картину.

Возник вопрос: а можно ли вместо полевого использовать обычный биполярный транзистор. Взял дешевенький 2SC945 с h21э около 350. Результат не сильно отличался от полевого транзистора.

Рис. 11.

Есть и сдвиг максимума АЧХ, и затухание больше 40 дБ.

Вот такие результаты я получил.

Всем здоровья и успехов!