Схема ПЧ с раздельным гетеродином.

Принцип работы схемы преобразователя частоты рассмотрим на примере ПЧ с раздельным гетеродином на дискретных элементах Рис.8.

В схемах преобразователей частоты с раздельным гетеродином функции гетеродин и смесителя выполняют два отдельных транзистора. Это позволяет для каждого транзистора подобрать свой оптимальный режим, так как смеситель обычно работает при небольших коллекторных токах (I_ОК =0,5…2 мА), а гетеродин при сравнительно больших (десятки мА).

Схемы с раздельным гетеродином обладают и другими достоинствами: меньшее излучение паразитных колебаний гетеродина в эфир, простота настройки и др.

Гетеродин является автогенератором гармонических колебаний и выполнен на транзисторе VT2 по схеме индуктивной трёхточки. Резисторы базового делителя R4, R5 и резистор автосмещения R5 задают режим работы транзистора по постоянному току.

- 8 -

Рис.8 Принципиальная схема преобразователя частоты с раздельным гетеродином.

Конденсатор С5 обеспечивает включение транзистора по схеме с общей базой по переменному току. Такое включение улучшает частотные свойства гетеродина и позволяет использовать схему на высокочастотных диапазонах.

В любом автогенераторе должны выполняться два условия: баланс амплитуд и баланс фаз. В схеме гетеродина баланс амплитуд U_m._ВЫХ > U_m.ВХ выполняется за счёт усилительных свойств транзистора VT2 (К_Р > 1) на рабочих частотах ƒ_Г < ƒ_МАХ._ГЕН.

Баланс фаз выполняется за счёт положительной обратной связи ПОС по цепи: Кол._VT2 → C6 →L5 → L6C11C12C13 → C4 → Эмит._VT2.

Частота генерации определяется перестраиваемым задающим контуром L6C13 с сопрягающими конденсаторами С11, С12. Конденсаторы С4, С6 – разделительные.

Глубина ПОС подбирается при помощи автотрансформаторной связи контурной катушки L6 с транзистором VT2 для устойчивой генерации на всех частотах диапазона. Подстроечными элементами – сердечником катушки L6 и конденсатором С12 можно выполнить укладку границ диапазона перестройки задающего контура гетеродина и частоты точного сопряжения в 3-х точках диапазона.

Смеситель собран на транзисторе VT1. Режим работы по постоянному току определяется номиналами резисторов R1, R2 и R3. В базовую цепь транзистора со входной цепи L1C1C2 через катушку связи L2 и разделительный конденсатор C3 подаётся сигнал принимаемой станции с несущей частотой передатчика ƒ_С.

В эмиттерную цепь VT1 подводится сигнал гетеродина с частотой ƒ_Г. Под действием большого напряжения гетеродина изменяется крутизна характеристики смесительного транзистора VT1 и в его коллекторном токе появляется бесконечное множество гармоник как результат взаимодействия двух сигналов с разными частотами ƒ_Г и ƒ_С на нелинейном р-n переходе транзистора.

На одну из этих гармоник гармоника ƒ_Г - ƒ_C = ƒ_ПР настроен частотно-избирательный пьезофильтр. Он включён в коллекторную цепь транзистора VT1 через широкополосный согласующий резонансный контур L3C4. Он обеспечивает избирательность по соседнему каналу и подавление комбинационных частот.

- 9 -

Для сигнала принимаемой радиостанции транзистор включён по схеме с ОЭ, а для сигнала гетеродина – по схеме с ОБ, которая не обеспечивает усиление по току, поэтому гетеродин должен обладать достаточной мощностью выходного сигнала.