Распределенная и сосредоточенная избирательность

УПЧ должны обеспечивать высокий коэффициент усиления на промежуточной частоте. Поэтому в большинстве случаев УПЧ является многокаскадным усилителем. Как правило, используется от 2 до 8 каскадов в одном УПЧ.

Кроме того, в общем случае УПЧ должен, вместе с усилением, обеспечить селективность линейного тракта приемника. Для этого в его состав включаются частотно-селективные цепи или радиотехнические фильтры. Включение этих цепей возможно двумя способами:

1) Фильтр промежуточной частоты (ФПЧ) находится в каждом каскаде многокаскадного усилителя. Т.е. избирательные свойства усилителя распределены между всеми каскадами. Это, так называемая, распределенная избирательность. Структурная схема многокаскадного УПЧ с распределенной избирательностью представлена на рис. 4.5.

Рис. 4.5. УПЧ с распределенной избирательностью

В качестве частотно-селективных устройств в таких УПЧ используют, как правило, колебательные контуры. При равенстве параметров и полос всех контуров в УПЧ суммарную полосу пропускания УПЧ можно рассчитать как

,

где N – число каскадов, Δ f_i – полоса пропускания каждого каскада.

2) ФПЧ может быть единственным, и находится всего в одном каскаде УПЧ. Это, так называемая, сосредоточенная избирательность. В этом случае в качестве фильтров так же можно использовать колебательные контуры или другие электрические фильтры на сосредоточенных элементах, но в настоящее время обычно используются пьезокерамические резонаторы. Частотные свойства таких резонаторов достаточно высоки для обеспечения требуемой селективности по соседнему каналу. Устанавливаются такие резонаторы в начале усилительного тракта УПЧ, а сами усилительные каскады выполняются широкополосными и апериодическими. Такое техническое решение является типовым при использовании современных микросхем.

Типовые схемы УПЧ

В общем случае каскад усилителя содержит усилительный прибор (полевой или биполярный транзистор), колебательную систему и элементы, обеспечивающие положение рабочей точки. Типовые принципиальные схемы каскадов, построенных на транзисторах различных типов (см. табл. 5.1 – 5.6), приведены на рис. 4.6 и 4.7.

Рис. 4.6. Усилитель ВЧ на БТ

Рис. 4.7. Усилитель УВЧ на ПТ

Для повышения коэффициента усиления УПЧ усилитель содержит несколько каскадов. Которые могут быть связанны между собой с помощью емкостной, трансформаторной или непосредственной связи, рис 4.8.

Рис. 4.8. Двухкаскадный УПЧ

В данном случае связь каскадов с нагрузкой и источником сигнала емкостная, между каскадами – трансформаторная.

Для широкодиапазонных приёмников целесообразно использовать широкополосные УРЧ [5]. Например, на основе широкополосных трансформаторных линий (ШПТЛ), пример схемы представлен на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Схема и широкополосного УРЧ с использованием ШПТЛ.