1.5. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРИЕМНИКА.
Узел «прм» предназначен для обеспечения необходимой чувствительности и избирательности приемного тракта аппаратуры. На выходе приемника формируются уровни логических величин («логО» или «лог1»). Блок-схема и принципиальная схема приемника приведены на рис. 1.5.1.
Здесь можно выделить следующие части:
Входной аттенюатор предназначен для регулировки необходимой чувствительности приемника. Установка необходимой чувствительности производится при наладке перепайкой перемычек на делителе R1 - R9.
Резистор R10 и диоды V1, V2 предназначены для защиты входной цепи приемника от большого сигнала своего передатчика и от помехи с канала.
Входной фильтр представляет собой систему двух параллельных контуров на трансформаторах Т1 и Т2 с емкостной связью между ними.
Применение такого фильтра значительно улучшает отстройку от помех. Если снять зависимость величины выходного сигнала от частоты входного сигнала, то получится резонансная кривая двух связанных контуров; причем форма этой кривой в сильной степени зависит от величины емкости связи. При прочих равных условиях, чем меньше величина емкости связи (слабее связь между контурами), тем «острее» резонансная кривая. Если увеличивать емкость связи, то резонансная кривая становится все более и более «тупой», а начиная с некоторого значения емкости связи («критическая» емкость связи) принимает характерный «двугорбый» вид.
При идентичных контурах мощность колебаний во втором контуре получается максимальной при величине емкости связи, равной критической.
Таким образом, такая связь является оптимальной. Различный вид резонансной кривой на рис. 1.5.2.
Важным показателем настройки входного фильтра приемника является полоса пропускания (определить полосу пропускания можно по методике рис.1.5.3). Ширина полосы пропускания выбирается из двух противоречивых условий:
Происходит «запаздывание» фронта импульса. Искажение фронта определяется временем нарастания сигнала на выходе фильтра до 90% установившегося значения. Время запаздывания можно определить по выражению:
t з = 0,9 / df, мС
где df - полоса пропускания входного фильтра, кГц.
При запаздывании фронтов импульсов в месте перекрытия высокочастотных пакетов из-за наличия биения сигналов возможно появление скважностей рис. 1.5.4.
Для дифференциально-фазной защиты наличие скважностей в сигнале может привести к ложной работе защиты при внешних коротких замыканиях. Предельно допустимым является время запаздывания фронта импульса, на 0,7 - 0,8 мС: биения сигналов на таком временном интервале неопасны, поскольку перекрываются зоной блокировки защиты. Исходя из вышесказанного, может быть определена величина полосы пропускания входного фильтра (для ДФЗ).
df > 0,9 / tз > 0,9 / (0,7-0,8) > 1,13 - 1,29 кГц то есть, полоса пропускания входного фильтра при работе приемопередатчика с ДФЗ должна быть не менее 1300 Гц.
Если приемопередатчик работает с направленной защитой, то запаздывание фронта импульса может быть и больше (до 3,0мС). Полоса входного фильтра при этом могла быть меньше:
df = 0,9 / 3 = 0,3 кГц
Полоса пропускания по максимуму ограничивается требованием достаточной помехоустойчивости.
Практически, для ПВЗ в нижней части рабочего диапазон частот (до 140кГц) полоса пропускания регулируется в пределах 1300 - 1400 Гц. В диапазоне частот 140 - 600кГц полоса пропускания должна быть в пределах от 1300 Гц до 0,01 fприема.
В диапазоне низких частот (до 100 кГц) возможен случай, когда полоса пропускания получается менее 1300Гц даже при критической емкости связи между контурами. Для того, чтобы получить полосу пропускания в требуемых пределах при одногорбой резонансной кривой, можно прибегнуть к ухудшению добротности контуров: подпаять параллельно емкостям резисторы по 100 кОм.
Входной фильтр приемника имеет частотный спектр, разбитый на ____ поддиапазонов.
Полосовой фильтр (ПФВЧ) представляет собой цепочный фильтр, состоящий из двух звеньев типа «М» и одного звена типа «К»; он выполнен на катушках индуктивности L1 - L8 и конденсаторах С11 - С28.
Полоса пропускания этого фильтра составляет не менее 3,0кГц, но не более 3% от частоты приема; избирательность при отстройке от частоты приема на 3% составляет не менее 40 дБ. Характеристическое сопротивление фильтра - не менее 75 Ом. Применение ПФВЧ дополнительно к входному фильтру приемника позволило значительно улучшить избирательность приемника, а значит, более экономно использовать частотный спектр при проектировании и эксплуатации ВЧ каналов. Полосовой фильтр имеет 18 частотных поддиапазонов. Для каждой рабочей частоты приемника выполнен расчет частоты настройки каждого «L-С» контура (в паспорте приемопередатчика частоты настройки контуров ПФВЧ указаны в таблице.)
Усилитель высокой частоты УВЧ-1 установлен между входным фильтром и полосовым ПФВЧ. Он обеспечивает необходимый коэффициент передачи по напряжению узла ПРМ и согласует между собой эти два фильтра. На транзисторе VЗ собран собcтвенно усилитель, а на V4 - эмиттерный повторитель. Высокочастотный сигнал от входного фильтра подается через емкость С8 на базу V3. Усиленный каскадом сигнал через разделительный конденсатор С9 подается на базу V4. Отсутствие конденсатора в цепи эмиттера V3 (отрицательная обратная связь) позволяет стабилизировать параметры усилителя.
Как известно, в схеме эмиттерного повторителя выходной сигнал не может быть принципиально больше входного.
Однако такой каскад имеет большое входное сопротивление и малое выходное. Эта положительная особенность в данном случае, так как позволяет работать с маломощным входным сигналом.
На выходе фильтра ПФВЧ подключен усилитель УВЧ-2, собранный на микросхеме D1 (КР 544 УД2А).
С выхода усилителя D1 сигнал поступает непосредственно на вход основного приемника, а через регулируемый резистор R27 на вход грубого приемника (ВК).
Такое решение позволяет иметь абсолютно одинаковые схемы выходных каскадов: приемник основной собран на элементах D2.1, D2.3, D3.1; приемник грубый собран на элементах D2.2, D2.4, D3.2.
Опорное напряжение, которое определяет чувствительность приемников, устанавливается резистором R29*.
Если на входе приемника отсутствует высокочастотный сигнал, то на входе «01» микросхемы D2.1 присутствует уровень постоянного напряжения с делителя R26 - R28 - К29, который составляет приблизительно 2,3В (это меньше уровня порога переключения). На выходе D2. будет уровень «лог1», до этого уровня заряжен конденсатор С23. Инвертор D2.3 превращает «лог1» в «логО», а инвертор-усилитель D3.1. обеспечивает уровень «лог1» на выходе основного приемника (Х2/7).
Индикатор Н2 «прм» не горит.
Аналогичный результат будет иметь место, если входной сигнал приемника меньше порога его чувствительности. А вот когда уровень сигнала превысит порог чувствительности (т.е. на входе «01» микросхемы D2.1 появятся импульсы большие порога переключения), то на выходе микросхемы D2.1 появятся импульсы «логО». Эти импульсы разряжают конденсатор С23 через диод V10. Как только он разрядится до порога переключения инвертора D2.3, на его выходе появится уровень «лог1». Эта «лог1» по цепи обратной связи подается на вход 01 Д2.1 обеспечивая четкую (без «дребезга») работу выходного каскада. Усилитель D 3.1 превращает уровень «лог1» в «логО»: загорается индикатор Н2 «прм», на выходе основного приемника - уровень «логО».
Работа приемника грубого аналогична выше рассмотренному.
Отметим, что диоды V7, V8 и стабилитрон V9 служат для защиты выходных каскадов приемника от перегруза большим входным сигналом.
Никто пока не комментировал эту страницу.