Налаживание преобразователя частоты

Правильная настройка преобразователя частоты существенно влияет на качество работы всего супергетеродинного приемника. Правильный выбор амплитуды колебаний гетеродина определяет такие параметры, как чувствитель­ность и шумы преобразователя. Несинусоидальность колебаний гетеродина при­водит к увеличению интерференционных свистов, т. е. повышает чувствитель­ность приемника к паразитным внеполосным каналам приема. Нестабильность частоты колебаний обусловливает нестабильность настройки приемника. Нако­нец, неточное сопряжение настроек гетеродинных и высокочастотных входных контуров резко ухудшает чувствительность всего приемника, хотя все его кас­кады при этом работают нормально. Поэтому налаживанию преобразователя частоты надо уделять серьезное внимание.

Преобразователь частоты супергетеродинного приемника состоит из двух блоков: смесителя, который преобразует частоту принимаемого сигнала в про­межуточную частоту, и гетеродина, вырабатывающего высокочастотный вспомо­гательный сигнал, необходимый для работы смесителя-преобразователя (разность частот сигнала принимаемой радиостанции f_c и сигнала гетеродина f_r должна быть равна промежуточной частоте f_n). Конструктивно оба блока могут быть объединены и работать на одном транзисторе — преобразователи частоты с сов­мещенным гетеродином, или работать каждый на своем транзисторе — преоб­разователи частоты с отдельным гетеродином. Значительно чаще применяют пре­образователи с отдельным гетеродином, так как они позволяют почти полностью исключить вредное взаимное влияние настроек гетеродинного контура и контуров принимаемой частоты, включенных на входе смесителя. Например если настрой­ка гетеродинного контура определяется не только изменением емкости его кон­денсатора настройки, но и настройкой другого контура, то одновременно с пе­рестройкой контура перестраивается гетеродинный контур. Естественно, такое «неконтролируемое» изменение настройки контуров мешает нормальной работе преобразователя.

Взаимное влияние контуров есть в обеих схемах преобразователей, но в схеме с отдельным гетеродином (рис. 59,а) оно происходит только за счет пара­зитных связей между блоками и через общие цепи питания. В эти цепи можно установить специальные фильтры (R7C7C6R8) для уменьшения проникновения высокочастотных колебаний, применить экранировку и пр. В схеме же с совме­щенным гетеродином (рис. 59,6) оба контура подключены к одному транзисто­ру. Такие преобразователи работают менее стабильно из-за больших внутрен­них связей в транзисторе. Кроме того, они много сложнее в налаживании, так как смеситель хорошо работает только при небольших токах коллектора, а ге­теродин — при сравнительно больших. В схеме с отдельным гетеродином для каждого транзистора устанавливается оптимальный режим работы, в то время как в схеме с совмещенным гетеродином приходится находить компромиссный режим, что много сложнее. Поэтому преобразователи с совмещенным гетеро­дином применяют только в простейших карманных приемниках, где вопросы экономии энергии питания и габаритные размеры (один транзистор или два) важнее, чем стабильность работы и качество радиоприема.

Рис. 59. Схемы преобразовательных каскадов

Налаживание работы гетеродина начинают с установки режима транзистора по постоянному току и одновременно проверяют наличие колебаний и их фор­му. Следует помнить, что амплитуда этих колебаний невелика 0,05 — 0,1 В. Если нет чувствительного высокочастотного электронного милливольтметра или ос­циллографа, то можно попытаться принять сигнал гетеродина на радиовеща­тельный приемник. Особое внимание надо обратить на форму генерируемых колебаний: она должна быть строго синусоидальной, иначе в приемнике сильно возрастут искажения из-за появления внеполосных каналов приема. Форма колебаний зависит как от режима транзистора по постоянному току, так и от емкости конденсатора С5, сопротивления резистора R5, количества витков ка­тушки связи L_CB и связи между катушками L_CB и L4 (см. рис. 59). Если кон­троль работы гетеродина ведется по вспомогательному радиоприемнику, то оп­ределенной гарантией хорошей формы генерируемых колебаний может служить тот факт, что при расстройке этого приемника в обе стороны от частоты гете­родина не прослушиваются свисты и дополнительные сигналы. Если гетеродин, вообще не генерирует, то нужно проверить правильность включения концов ка­тушек (витки катушки L_CB должны быть включены навстречу виткам контурной катушки L4, к базе и коллектору должны подключаться разноименные концы).. При этом надо иметь в виду, что работа гетеродина во многом зависит от сте­пени его нагрузки преобразовательным каскадом, что регулируется подбором количества bhtkor отвода в катушке L4, а также подбором режима транзистора смесителя по постоянному току.

Несколько сложнее наладить преобразователи, работающие на одном тран­зисторе. При отсутствии генерации на высокочастотном участке какого-либо из диапазонов следует несколько увеличить количество витков катушки ОС с кон­туром гетеродина. В случае возникновения паразитной генерации на частотах,, близких к промежуточной, надо постепенно уменьшать ток коллектора транзис­тора преобразовательного каскада до исчезновения самовозбуждения. При прерывистой генерации на низкочастотном участке диапазона следует уменьшить число витков катушки ОС с контуром гетеродина. Если указанные меры ока­жутся недостаточными, можно последовательно с катушкой связи включить ре­зистор сопротивлением 20 — 50 Ом.

При наличии сильных шумов преобразователя необходимо установить, шумы ли это транзистора или паразитная генерация. Шумящий транзистор следует заменить. При паразитной генерации надо увеличить емкость конденсатора и сопротивление резистора в цепи фильтра развязки, а при отсутствии фильтра, — установить его в преобразователь. Низкое качество фильтра в цепи питания преобразователя на KB диапазоне может привести к генерации, похожей на микрофонный эффект. В этом случае надо разорвать акустическую связь между монтажной платой приемника и громкоговорителем.

Когда гетеродин заработает, проверяют устойчивость генерации в пределах диапазонов. Для этого вращают конденсатор настройки и следят за показанием индикатора генерации: они должны изменяться плавно и в небольших пределах, нигде не доходя до срыва — резкого изменения показаний. Если срывы возни­кают, их устраняют незначительным увеличением ОС. При возникновении ге­нерации, выражающейся в резком изменении показаний индикатора, необходимо уменьшить ОС или подобрать емкость конденсатора С5 (СЗ). В гетеродине, выполненном по емкостной трехточечной схеме с отводом от контурной катуш­ки гетеродина, для получения устойчивой генерации требуется очень тщательный подбор числа витков этого отвода. Ориентировочно это 8 — 10% числа витков, считая от заземленного конца катушки. Строго говоря, окончательно подбирать число витков отвода надо на уже работающем приемнике, до получения наи­большей чувствительности и наилучшей устойчивости.

Когда гетеродин налажен, т. е. получена устойчивая генерация на всех диа­пазонах, переходят к налаживанию смесительной части преобразователя. Прак­тически налаживание смесителя сводится к устранению изредка возникающей паразитной генерации, причем методы борьбы с нею те же, что и в УПЧ. Иногда паразитная генерация в начале СВ или конце ДВ диапазонов вызывается тем, что входные контуры этих диапазонов из-за неправильной настройки оказыва­ются настроенными слишком близко к промежуточной частоте.