Супергетеродинные приемники с гептодом-преобразователем типа 6А8 работают на коротких волнах хуже, чем на СВ или ДВ (стр. 1 )

Супергетеродинные приемники с гептодом-преобразователем типа 6А8 работают на коротких волнах хуже, чем на СВ или ДВ.

Крутизна преобразования, а следовательно, и коэффициент усиления ступеней с такими лампами по мере укорочения волны падает, частота гетеродина на КВ сильно зависит от напряжения смещения на управляющей сетке гептода (напряжение АРУ). Чем же вызываются эти нежелательные явления?

Уменьшение крутизны преобразования на коротких волнах происходит по следующим причинам. В гептоде 6А8, работающем в преобразовательной ступени, переменное напряжение на его первой сетке вызывает изменение электронного потока в лампе. Периодически изменяющийся электронный поток с частотой гетеродина изменяет с той же частотой заряд электронного облачка, образующегося между экранирующей (третьей) и сигнальной (четвертой) сетками.

Периодическое изменение этого заряда, являющегося эффективным катодом для тетродной части гептода, вызывает в цепи сигнальной сетки переменный ток с частотой гетеродина fгет. Проходя через контур, включенный в цепь сигнальной сетки, этот ток создает на нем переменное напряжение частоты гетеродина. При приеме на ДВ и СВ, когда отношение fгет/fсиг сравнительно велико, это напряжение получается малым. Но при приеме на КВ, когда отношение fгет/fсиг близко к единице, т. е. когда резонансная частота контура, настроенного на fсиг, близка к fгет, это постороннее напряжение может быть большим.

Поясним это примером. Предположим, что промежуточная частота приемника равна 465 кГц, а гетеродин работает на частоте fгет выше принимаемой fсиг (эти условия чаще всего имеют место в радиовещательном приемнике). Тогда при приеме передачи радиостанций, работающей на частоте 200 кГц (1500 м), гетеродин должен генерировать колебания с частотой:

fгет = 200 + 465 = 665 кГц,

т. е. приблизительно в 3,3 раза отличающейся от частоты fсиг, на которую настроен контур, связанный с сигнальной сеткой гептода. Очевидно, что в данном случае на этом контуре напряжение частоты гетеродина не может быть большим. Для приема же передачи радиостанции, работающей на частоте fсиг = 20000 кГц (15 м), гетеродин должен генерировать колебания с частотой:

fгет = 20000 + 465 = 20465 кГц,

т. е. примерно только на 2% отличающейся от принимаемой. Поэтому при приеме на КВ на соединенной с этим контуром сигнальной (четвертой) сетке и будет существовать значительное напряжение частоты fгет. Исследования показывают, что когда частота гетеродина взята выше частоты сигнала, то фаза этого напряжения почти противоположна фазе напряжения частоты гетеродина на первой сетке.

Последнее уменьшает пределы изменения крутизны тетродной части гептода, а следовательно, крутизну преобразования и коэффициент усиления преобразовательной ступени. Поскольку при укорочении волны напряжение частоты гетеродина на сигнальной сетке возрастает, усиление ступени падает. На волнах порядка 15...25 м оно бывает в 3...10 раз меньше, чем на СВ и ДВ.

Но напряжение частоты гетеродина может попасть на сигнальную сетку и через емкость между ней и гетеродинной сеткой. Фаза напряжения, попавшего таким путем на сигнальную сетку, оказывается почти противоположной фазе вредного напряжения, вызванного рассмотренной выше связью через электронное облачко. Однако напряжение, наводимое емкостным путем, всегда слабее и поэтому полностью не компенсирует напряжение, вызванное связью через электронное облпчко.

Включая между первой и четвертой сетками гептода конденсатор и подобрав его емкость в пределах десятых долей или единиц пикофарад, опытным путем можно добиться лучшей взаимной компенсации обоих указанных вредных напряжений и тем самым несколько увеличить усиление преобразовательной ступени на коротких волнах.

Другой недостаток гептодов 6А8 - значительный уход частоты при изменении напряжения смещения на сигнальной сетке; это вызывается тем, что величина этого напряжения оказывает влияние на анодный ток гетеродина (ток в цепи второй сетки гептода) и, следовательно, на параметры гетеродинной частоти гептода (ее крутизну характеристики, емкость между катодом и первой сеткой, входящей в колебательный контур гетеродина, и т. п.). На КВ изменение этого напряжения на несколько вольт может вызвать уход частоты гетеродина на десятки кГц. При полосе пропускания приемника в 5...8 кГц это приводит к существенному изменению громкости воспроизведения передачи.

Чтобы уменьшить уход частоты гетеродина по последней причине, можно рекомендовать строить схему приемника так, чтобы при переходе на КВ диапазоны напряжение АРУ выключалось с преобразовательной ступени.

От некоторых недостатков, свойственных лампам 6А8, свободны более современные гептоды-преобразователи, а именно, лампы типов 6А7, 6А10С и 6А2П. Поэтому в современных супергетеродинных радиоприемниках последние три типа ламп и находят преимущественное применение.

Так, например на частоту гетеродина преобрзовательной ступени с лампой 6А7, 6А10С или 6А2П (выполняемого, как обычно, по трехточечной схеме) изменение напряжения смещения на сигнальной сетке влияет меньше. Такое изменение приводит лишь к перераспределению электонного потока между положительно заряженными электродами лампы, почти не изменяя общего катодного тока, протекающего через контур гетеродина. Незначительная зависимость катодного тока от напряжения на сигнальной сетке делает более постоянным заряд электронного облачка, окружающего катод, а следовательно, и емкость между катодом и гетеродинной сеткой, входящую в контур гетеродина, и другие параметры гетеродинной части лампы. Все это способствует повышению стабильности частоты гетеродина.

Практически гетеродин преобразовательной ступени с лампой 6А7 или 6А10С обеспечивает при работе на КВ в 5...6 и больше раз лучшую стабильность частоты, чем с лампой типа 6А8.

Гетеродин преобразовательной ступени, выполненный на пальчиковом гептоде типа 6А2П, может обеспечить еще большее постоянство частоты. Объясняется это тем, что эта лампа вместо цоколя из пластмассы и металла имеет стеклянную пуговичную ножку, представляющую собой единое целое с баллоном, а такая ножка обладает меньшим температурным коэффициентом, чем обыччный цоколь. Поэтому уход частоты гетеродина преобразовательной ступени с лампой 6А2П, вызываемый изменениями температуры, получается меньшим, чем в случае применения любой из других упомянутых выше ламп. Следовательно, из числа гептодов лампа 6А2П является наиболее желательной для применения в ступенях преобразования частоты.

В заключение отметим, что влияние напряжения АРУ на частоту гетеродина преобразовательной ступени с лампой любого типа можно еще уменьшить, если разделить функции смесителя и гетеродина, т. е. выполнить последний с отдельной лампой.

АРУ в SSB приемнике

Система АРУ в SSB приемнике должна обеспечивать быстрое уменьшение усиления при воздействии сигнала большой амплитуды и медленное восстановление усиления по окончании действия этого сигнала.

Кроме того, система АРУ не должна срабатывать от импульсных помех. На схеме показана такая система, применяемая в трансивере конструкции UW3DI. Напряжение, снимаемое с выхода усилителя ПЧ (или НЧ), через конденсатор С3 поступает на диод Д1 и выпрямляется им.

Кроме того, система АРУ не должна срабатывать от импульсных помех. На схеме показана такая система, применяемая в трансивере конструкции UW3DI. Напряжение, снимаемое с выхода усилителя ПЧ (или НЧ), через конденсатор С3 поступает на диод Д1 и выпрямляется им. Если выпрямленное напряжение по амплитуде превышает напряжение задержки, равное напряжению на открытом диоде Д3 (этот диод открыт током, протекающим в прямом направлении через резистор R4), происходит заряд конденсатора С1. Одновременно выпрямленное напряжение (в отрицательной полярности) подается на антидинатронные сетки ламп усилителей ВЧ и ПЧ, уменьшая усиление приемника.

При действии полезного сигнала, имеющего большую длительность, после заряда конденсатора С1 начинает заряжаться конденсатор С2, причем постоянноя времени цепи R2C2 выбрана большей, чем цепи R1C1. Напряжение с конденсатора С2 через диод Д4 также подается на антидинатронные сетки ламп регулируемых каскадов. Время восстановления максимального усиления определяется суммарной постоянной времени обеих цепей. Емкость конденсатора С3 следует выбрать такой, чтобы максимальное напряжение АРУ составляло примерно -5 В.

При воздействии кратковременной импульсной помехи конденсатор С2 не успевает зарядиться. Поэтому данная система АРУ не чувствительна к импульсным помехам - напряжение АРУ пропорционально только среднему значению уровня SSB сигнала.

Система АРУ приемника SSB

Обычная система АРУ любительских КВ приемников, как правило, неудовлетворительно работает во время приема SSB.

Когда ведут прием АМ (или ЧМ), напряжение АРУ вырабатывается пропорционально величине несущей частоты, изменение которой (замирания) происходят сравнительно медленно. Но в сигналах SSB несущая частота подавлена. Поэтому во время приема этих сигналов напряжение АРУ должно быть пропорционально их средней величине. При этом большой динамический диапазон SSB сигналов и быстрые изменения их с частотой модулирующего (звукового) напряжения предъявляют к АРУ дополнительные требования.

Описываемая ниже система АРУ, примененная в трансивере радиостанции UA9BE, пригодна для приема как SSB, так и обычных АМ сигналов.

С выхода последнего каскада усилителя ПЧ приемника сигнал ПЧ подается на сетку лампы Л1 катодного повторителя, который необходим, чтобы получить малое внутреннее сопротивление источника напряжения АРУ для практически мгновенной реакции системы АРУ на возростание уровня принимаемого сигнала.

После катодного повторителя напряжение ПЧ выпрямляется диодом Д105 (Д1). Постоянная времени цепи R7C6 нагрузки этого выпрямителя выбрана большой (около 2 сек), благодаря чему напряжение АРУ изменяется пропорционально колебаниям среднего уровня принимаемого сигнала и система АРУ хорошо реагирует на медленные изменения этого уровня.