Усилитель радиочастоты и магнитная антенна

Когда дают оценку тому или иному приемнику, имеют в виду не только громкость и естественность воспроизводимого звука, что определяется главным образом схемным решением и качеством работы усилителя радиочастоты, но и такие его параметры, как селективность (избирательность) и чувствительность.

Под термином селективность подразумевается способность приемника выделять из всех колебаний радиочастоты, возникающих в его антенне, колебания только той частоты, на которую он настроен. Когда приемник четко выделяет станцию, на которую он настроен, о нем говорят как о приемнике с хорошей селективностью. Если при приеме какой то станции прослушиваются другие, близкие по частоте радиостанции или, как говорят, станции соседнего канала, о таком приемнике говорят, что его селективность плохая или недостаточно хорошая. Один из способов повышения селективности простейшего приемника ослабление связи настраиваемого контура с внешней антенной, в более сложном увеличение числа контуров, настраиваемых на частоту принимаемой станции.

Другой качественный показатель приемника чувствительность характеризует способность его отзываться на слабые сигналы отдаленных станций. Если приемник не реагирует на сигналы отдаленных станций, о таком приемнике говорят, что он обладает малой или плохой чувствительностью. Если же он принимает большое число отдаленных и маломощных станций, говорят, что этот приемник обладает хорошей чувствительностью.

Чувствительность приемника зависит от качества его входной цепи, числа каскадов усиления радиочастоты, используемых в них транзисторов и режимов их работы.

Транзисторный приемник прямого усиления, обеспечивающий уверенный прием местных и отдаленных мощных радиовещательных станций, имеет обычно один настраиваемый контур, один два каскада усиления модулированных колебаний радиочастоты, а если он портативный, то и внутреннюю магнитную антенну.

Схема и сущность действия каскада усиления колебаний радиочастоты аналогичны схеме и работе каскада предварительного усиления колебаний звуковой частоты. Разница лишь в нагрузке коллекторной цепи, где получается усиленный транзистором сигнал. Этой на грузкой, как и в каскаде усиления звуковой частоты, может быть резистор R_H (рис. 199, а) сопротивлением 3,3 6,8 кОм. Усиленный сигнал, создающийся на нем, через разделительный конденсатор С_раз поступает на вход второго каскада усиления радиочастоты, если усилитель двухкаскадный, или к детектору.

Лучше, однако, если коллекторной на грузкой транзистора будет не резистор, а высокочастотный дроссель

L (рис. 199,6), а еще лучше высокочастотный трансформатор (рис. 199, в). Дроссель или трансформатор, оказывающий радиочастотному сигналу большее, чем резистор, сопротивление повышает усиление каскада. Трансформатор, кроме того, позволяет путем подбора коэффициента трансформации наилучшим образом передать высокочастотную энергию из коллекторной цепи транзистора усилителя во входную цепь транзистора второго каскада или детектора, согласовать сопротивление этих цепей.

Независимо от схемы и нагрузки усилительного каскада на базу германиевого транзистора вместе с усиливаемым сигналом должно подаваться (относительно эмиттера) начальное напряжение смещения 0,1 0,2 В, а на базу кремниевого транзистора 0,5 0,7 В.

В каскадах усиления колебания радиочастоты используют маломощные транзисторы с граничной частотой 10 МГц и более. Из числа транзисторов структуры p n p это, например, транзисторы П401 П403, П416, ГТ308, ГТ309, ГТ310, а из числа транзисторов структуры п р п ГТЗИ, КТ315, КТ301 и многие другие. Способы подачи смещения и термостабилизация режимов работы транзисторов радиочастотных каскадов такие же, как в усилителях 34.

Наиболее часто используемый радиолюбителями однокаскадный усилитель РЧ с термостабилизацией режима работы транзистора и входными цепями приемника ты видишь на рис. 200, а. Это, так сказать, классический вариант однокаскадного радиочастотного усилителя. Колебательный контур входной цепи, определяющий настройку приемника, образуют катушка L1 с ферритовым стержнем внутри и конденсатор переменной емкости С1. Ферритовый стержень с катушкой L1, взятые вместе, это и есть магнитная антенна W1 антенна, в которой модулированные колебания радиочастоты возбуждает магнитная составляющая радиоволн. Катушка L2, находящаяся на ферритовом стержне магнитной антенны, связывает антенный контур с усилением, поэтому ее называют катушкой связи. Обе катушки обычно наматывают на бумажных гильзах, которые можно перемещать вдоль стержня, что позволяет подобрать опытным путем наивыгоднейшую связь между ними и несколько смещать границы диапазона волн, перекрываемого контуром магнитной антенны L1C1.

Нагрузкой коллекторной цепи служит резистор R3. Колебания радиочастоты, создающиеся на нем, через конденсатор С4 подаются ко второму радиочастотному каскаду или детектору.

Стабилизация режима работы транзистора осуществляется с помощью делителя напряжения Rl, R2 в базовой цепи транзистора и эмиттерного резистора R4 точно так же, как в каскадах усиления 34 с такой же системой термостабилизации рабочей точки транзистора (см. рис. 179,6).

Конденсатор С2, включенный между катушкой связи L2 и базой транзистора разделительный. Его задача свободно пропускать в базовую цепь транзистора колебания радиочастоты и в то же время не пропускать постоянный ток. Без такого конденсатора база транзистора будет замкнута на общий провод через катушку связи L2 и транзистор окажется закрытым. Этот конденсатор может быть также включен между катушкой и общим заземленным проводником. Конденсаторы С2 С4 не должны оказывать заметного сопротивления колебаниям наиболее низких частот диапазона волн, усиливаемых каскадом. Этому требованию отвечают слюдяные и керамические конденсаторы емкостью 5 10 тыс. пФ.

Конденсатор С1 контура магнитной антенны может быть с воздушным или с твердым диэлектриком. Его наибольшая емкость определяет диапазон волн, перекрываемый контуром магнитной антенны.

На рис, 200,6 приведена схема упрощенного каскада усиления колебаний радиочастоты с магнитной антенной на входе. Нагрузкой транзистора служит высокочастотный дроссель L3. Снимаемый с него усиленный сигнал подается через конденсатор СЗ на вход следующего каскада усиления радиочастоты или детекторного каскада. Напряжение смещения на базу транзистора подается с его коллектора через резистор R1.