31.Транзисторные (активные) пч. Однотактный пч.

С целью уменьшения вносимого затухания широко используются транзисторные (или активные) ПЧ. Они позволяют обеспечить усиление преобразуемого сигнала (а_пр < 0); проще осуществить согласование с внешними цепями и балансировку в балансных схемах ПЧ, так как можно изменять режим смещения каждого транзистора. Принцип работы транзисторных ПЧ практически не отличается от работы диодных ПЧ.

Несущественные различия связаны с обеспечением режима работы транзистора по постоянному и переменному токам, а также возможностями

подачи напряжений сигнала и генератора на различные электроды транзистора.

Напряжение сигнала через трансформатор Тр₁ подаётся на базу транзистора VT, а генератора – через Тр₂ на эмиттер (рисунок 3.10). Напряжение комбинационных продуктов, образующихся вследствие нелинейности ВАХ транзистора, снимается с выходной обмотки Тр₃ и фильтруется ЭФ, состоящим из L₆C₄. Спектр такого ПЧ совпадает по составу со спектром однотактного диодного ПЧ (см. рисунок 3.7, а).

32.Балансный пч. Упрощённый вариант кольцевого пч.

Балансный ПЧ

Трансформаторы со средней точкой, используемые в схемах БПЧ ухудшают их массогабаритные характеристики, а также снижают их надёжность. Поэтому используют схемы БПЧ, где роль трансформатора выполняет дифференциальная пара транзисторов.

Упрощённый вариант кольцевого ПЧ

рис.8

Схема КПЧ состоит из трёх дифференциальных пар (рис. 8). Дифференциальная пара на транзисторах VT5 и VT6 выполняет роль дифференциального трансформатора Тр1, дифференциальные пары на VT1, VT2 и VT3, VT4, коллекторы которых перекрёстно соединены, выполняют роль нелинейных элементов и одновременно дифференциальных трансформаторов Тр1 и Тр3.

На основе такой схемы разработаны и серийно выпускаются интегральные микросхемы типа К526ПС1, К140МА1 и др., которые получили название аналоговых перемножителей.

В транзисторных ПЧ для уменьшения нелинейных продуктов можно использовать цепи ООС, влияние которых учитывается, так же как и в усилителях.

На практике в качестве ПЧ для индивидуальных сигналов применяют диодные мостовые ПЧ, как наиболее дешёвые и не требующие дифференциальных трансформаторов. При этом требуемое подавление гармоник генератора дополнительно обеспечивается за счёт высокоизбирательных канальных полосовых фильтров. В аппаратуре группового преобразования используются в основном кольцевые диодные ПЧ и балансные транзисторные ПЧ. В области СВЧ используются диодные ПЧ обладающие меньшим уровнем собственных шумов.

33.Способы построения умножителей частоты. Уч на основе источника гармоник с полосовой фильтрацией.

Умножители частоты (УЧ) предназначены для умножения частоты задающего генератора (ЗГ) в заданное число раз. Используется несколько способов построения умножителей частоты:

– с помощью генератора гармоник и полосовой фильтрации;

– с помощью «захвата» частоты вспомогательного генератора;

– с помощью устройства фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), а также их комбинации.

На практике чаще всего применяются УЧ на основе генератора гармоник и полосовой фильтрации.

Структурная схема УЧ, использующая генератор гармоник, показана на рисунке 3.11, а. Генератором гармоник (ГГ) называется устройство, искажающее форму и спектр входного синусоидального сигнала (рисунок 3.11, б, в) таким образом, чтобы в спектре S_вых выходного сигнала (рисунок 3.11, г) появились новые гармоники с примерно равным мощностями, которые выделяются с помощью полосовых фильтров (ПФ) (рисунок 3.11, д). Простейшим ГГ является усилитель-ограничитель (УО) (см. рисунок 3.11, а). В качестве усилителя может применяться транзистор.

Как известно, режим ограничения в усилителе наступает в случае работы его при больших входных сигналах (режим «отсечки» тока). Получаемые на выходе усилителя импульсы тока (см. рисунок 3.11, б) при разложении в ряд Фурье образуют бесконечное число гармоник тока I_n, амплитуды которых определяются как I_n = S_срU_вх_n(), (3.7)

где S_ср – средняя крутизна ВАХ;

_n() – коэффициенты гармоник (Берга), зависящие от угла отсечки;

U_вх – амплитуда входного сигнала.

Существует так называемый оптимальный угол, при котором амплитуда n‑й гармоники будет максимальной. Он определяется как (3.8)

Основным недостатком такого УЧ является малое затухание соседних составляющих j-й гармоники на выходе полосового фильтра.

Исключить данный недостаток позволяют другие способы построения УЧ, например путем «захвата» частоты вспомогательного генератора.