«А»: Может это покажется странным, но я никогда не мог понять, в чем разница между КП306 и КП350?
«С»: Только в том, что КП306 более подходит для УВЧ, чем КП350. Поскольку в его техническом паспорте ОСОБО ОГОВОРЕН такой параметр, как КВАДРАТИЧНЫЙ УЧАСТОК переходной характеристики по первому затвору! Вот этот участок характеристики мы и будем сейчас использовать.
«Н»: Не могли бы вы более подробно рассказать о двухзатворных приборах?
«С»: Это огромная отдельная дисциплина! Могу только отметить, что двухзатворный MOSFET — это кристаллический аналог тетрода.
В центре канала, который обычно управляется обеднением и обогащением, помещена узкая низкоомная область — экран, который отсекает влияние поля стока на первый затвор. Это эквивалентно действию экранирующей сетки тетрода.
Двухзатворники, кроме того, характеризуются низким уровнем шумов. А также тем интересным обстоятельством, что допускают управление своим режимом по постоянному току путем изменения потенциала второго затвора.
«А»: У меня-только один вопрос! Зачем включен каскад на jFET? Что это может означать?
«С»: Только одно. Нам, просто до зарезу, нужно знать, какова реальная амплитуда сигнала на входе кварцевого полосового фильтра!
«Н»: А как мы употребим это знание? Куда его применим?
«С»: Знание (где-то по большому счету) — это сила, Незнайкин! И применять его можно широко! Но в данном случае… это уже забота радиоприемника! Поскольку выпрямленный и отфильтрованный сигнал, однозначно характеризующий Uвх фильтра, является управляющим для электронных цепей ПЕРВОЙ ПЕТЛИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ, иначе — АРУ1.
«А»: Именно этот сигнал и управляет р-i-n-диодом входного аттенюатора?
«С»: Точно так! Не желаешь ли увидеть одно из возможных практических решений этой задачи?
«А»: Еще бы нет! Заранее убежден, что эта цепь АРУ мало напоминает соответствующую цепь обычного радиоприемника, нет?
«С»: Ты, пожалуй, прав! Впрочем, вот она, суди сам (рис. 24.3).
«А»: Ну и ну! А не слишком здесь много всего нарисовано, дорогой Спец? Да и электричества такой узелок берет, очевидно, море?
«С»: А вот и не угадал, дружище! Эта схема, в действительности, полна скрытных и явных достоинств. Прежде всего, расставим все точки над «i» в вопросе расходования энергии. Ты можешь заметить, что схема содержит три операционных усилителя (ОУ) типа КР140УД1408А. Это отличные, высокоточные и, в то же время, массовые ОУ. Их ток потребления, между прочим, на уровне 0,5 мА на корпус! Что касается ОУ К140УД17, то их ток потребления — не более 10 мА.
«Н»: Как, все три ОУ потребляют только 1,5 мА?
«С»: Невероятно, но факт! Далее. Задача управления р-i-n-диодом в качестве аттенюатора не так проста. И вопрос, откуда брать для этого управляющий сигнал, дискутировался годами! Имеется значительное количество самых разнообразных вариантов схемной реализации этого узла. Поэтому то обстоятельство, что управляющий сигнал берется ДО второго преобразователя частоты, далеко не случаен. Но как его лучше получить? А если мы, проходя диапазон, встретились с очень мощной помехой? Вот почему в нашем случае применен «хитрый» детектор, который детектирует НЕ ОГИБАЮЩУЮ сигнала, а непосредственно УРОВЕНЬ НЕСУЩЕЙ!
«А»: Но на выходе широкополосного диодного детектора амплитуда постоянного сигнала очень мала. Так вот для чего здесь используется высококачественный усилитель постоянного тока, выполненный на ОУ D3, D4 и D5?!
«С»: Исключительно для этого! Вообще должен заметить, что собственно ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (а именно так именуются дифференциальные усилители высокого качества), собранный по предложенной схеме, является стандартным, всесторонне проверенным узлом. Такая конфигурация широко используется в профессиональной аппаратуре.
«А»: Я встречал в литературе упоминание о том, что на западе такой усилитель выпускается в виде отдельной микросхемы.
«С»: Причем очень широко! Особенно преуспели в этом японские фирмы и такая американская, как BURR-BROWN. Но мы исходим из того, что имеем… Между прочим, коэффициент усиления инструментального усилителя может регулироваться в ШИРОКИХ ПРЕДЕЛАХ заменой всего ОДНОГО резистора, обозначенного, как R15. При уменьшении R15 — коэффициент увеличивается и наоборот.
«Н»: А что представляют собой узлы, собранные на D1 и D2?
«С»: Каждый из них есть ни что иное, как ИТУН. Эта аббревиатура расшифровывается как ИСТОЧНИК ТОКА, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ. Вернемся к нашей задаче. Ведь ток через р-i-n-диод определяет очень многое. Этот ток ПРОХОДИТ ПО ВХОДНОМУ КОМПОНЕНТУ высококачественного приемника! Поэтому НИКАКИХ отклонений этого тока от заданной величины мы допускать не вправе! НИКАКИХ случайных импульсов, выбросов, дрейфов и т. д.!
«А»: То есть если с выхода инструментального усилителя на вход ИТУН поступает определенный сигнал, то отклонений тока не будет, даже если напряжение питания, скажем, меняется?
«С»: Ты верно ухватил суть дела!
«Н»: А почему не удалось обойтись одним ИТУНом, в нагрузке по току которого и стоит р-i-n?
«С»: Проанализируем ситуацию! Допустим, что сигнал на антенном входе достаточно МАЛ! В этом случае р-i-n-диод должен обладать МИНИМАЛЬНЫМ возможным сопротивлением для ВЧ-сигнала. Но это будет только в том случае, если через р-i-n проходит некоторый ощутимый ток (несколько миллиампер) высокого качества, то есть БЕЗ ИМПУЛЬСОВ, ШУМОВ, ПОМЕХ.
Но из этого следует, что для этого ИТУН, собранный на D1 и транзисторах VT1 и VT2, должен на своем НЕИНВЕРТИРУЮЩЕМ входе иметь НЕ НУЛЕВОЙ, а некоторый МАКСИМАЛЬНЫЙ (для данной схемы) положительный потенциал!
«А»: То есть на входе ИТУН сигнала нет, а потенциал максимальный?!
«С»: Вот в этом и соль! А между тем, это большое дополнительное удобство при наладке схемы. Регулируя величину (по схеме R5), или слегка изменяя номинал резистора R1, мы устанавливаем ОПТИМАЛЬНЫЙ ТОК р-i-n-диода при отсутствии сигнала по петле АРУ!
«А»: Наконец-то я понял! В то же время ИТУН, собранный на D2 и транзисторах VT3 и VT4, при ОТСУТСТВИИ падения напряжения на R10 не «засветит» светодиод оптрона, так?
«С»: Ну безусловно! А «темный» светодиод оптрона АОР124 соответствует МИНИМАЛЬНОЙ проводимости фоторезистора Rф. Его величина исчисляется при этом в сотнях килоом. Следовательно, никакого шунтирующего действия на R2 он не оказывает.
«Н»: Значит на входе 3 микросхемы D1 присутствует МАКСИМАЛЬНЫЙ сигнал, что и требуется?
«С»: Верно, а теперь представим другой случай, когда сигнал на выходе инструментального усилителя увеличился настолько, что потенциал на R10 стал вполне ощутим. Что тогда?
«А»: В этом случае светодиод оптрона начинает, наконец, светиться, а проводимость Rф — возрастать. Стало быть, начинает шунтировать резистор R2. Значит потенциал на входе 3 микросхемы D1 УМЕНЬШАЕТСЯ. Но это ЭКВИВАЛЕНТНО УМЕНЬШЕНИЮ ТОКА через p-i-n-структуру.
Следовательно, мы имеем дело с явным случаем РЕГУЛИРОВАНИЯ величины поступающего на УВЧ высокочастотного сигнала. Что и требовалось!
«С»: В таком случае, традиционный вопрос: какие будут предложения, пожелания, замечания, наконец?
«Н»: Знаете, Спец, электроника первой АРУ не представляется мне больше громоздкой и непонятной!
«С»: Отлично! В таком случае, как говорили прежде кавалерийские командиры — вперед! Только вперед!
Глава 25. От УПЧ2 к индикации частоты настройки
«Аматор»: Вот мы подошли и ко второму смесителю.
