Принципиальная электрическая схема этого узла представлена на рис. 28.3.
Выделенный селектором диапазонов сигнал, вместе с большим количеством посторонних сигналов через конденсатор С1 поступает на вход регулируемого высокочастотного аттенюатора, в качестве которого используется р-i-n-диод типа КА509Б, с катода которого через С4 подается на вход фильтра, который «прозрачен» для любой из принимаемых частот, но вносит значительное затухание для любой помехи, частота которой равна значению ПЧ1, т. е. 55,5 МГц. Цепь R2, С11 служит для согласования импедансов (т. е. комплексных высокочастотных сопротивлений, учитывающих как активную, так и реактивную составляющую проводимости) фильтра-пробки и широкополосного УВЧ.
Полоса пропускания этого УВЧ линейна до частоты 35 МГц, после чего его АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) имеет плавно спадающий характер. С выхода УВЧ сигнал подается на вход кольцевого балансного смесителя, собранного на диодах Шоттки. Это высоколинейный смеситель, помехоустойчивость которого значительно выше, чем у обычно применяемых в бытовой радиотехнике смесителей. Кроме того, он отличается малыми шумами преобразования. В составе этого смесителя имеются (на входе и выходе) два широкополосных трансформатора ВЧ, соответственно, Тр2 и Тр3, представляющие собой ШПТЛ — широкополосные трансформаторные линии. Как и ШПТЛ Тр1, они выполнены на ферритовых кольцах типа М.0.16 ВТ-8 (параметры колец: D = 10 мм, d = 6 мм, h = 2 мм). Могут быть также использованы кольца соответствующего типоразмера на основе материала 50 ВЧ2.
С выхода смесителя (на второй вход которого подается сигнал с выхода ГПД), полученный в результате преобразования частоты сигнал, через трансформатор Тр2 подается на вход ДИПЛЕКСОРА (т. е. специального высокочастотного фильтра), реализованного по Г-образной схеме. Его характеристика оптимизирована для частоты 55,5 МГц, которая единственная из всех иных поступающих на вход ДИПЛЕКСОРА частот, проходит его без затухания. Таким образом, на выходе конденсатора С20 присутствует, уже предварительно отфильтрованный, сигнал первой промежуточной частоты — 55,5 МГц.
В. Узкополосный малошумящий УПЧ1 и преобразователь второй промежуточной частоты
Принципиальная электрическая схема УПЧ1 приведена на рис. 28.4.
Основой, можно сказать, «сердцем» этого УПЧ является высокоселективный, сложный кварцевый фильтр пассивного типа, имеющий заводское обозначение ФП2П-4-1-В, или подобный ему. Его паспортные характеристики приведены в табл. 28.3.
Сигнал ПЧ1 (см. рис. 28.4) поступает на вход согласующего усилителя, выполненного на транзисторе Т\, включенного по схеме с общим затвором. Нагрузкой этого транзистора является узкополосный кварцевый фильтр, включенный так, как показано на принципиальной схеме. Выделенный этим фильтром сигнал первой промежуточной частоты, подается на затвор полевого транзистора VT3. Этот транзистор представляет собой высоколинейный прибор, оптимальный для высокоимпедансного резонансного усилителя. В цепи стока VT3 включен-колебательный контур L3, С12, настроенный на частоту 55,5 МГц.
С его выхода, через конденсатор С15 сигнал поступает на вход второго смесителя-преобразователя, также выполненного по схеме кольцевого балансного смесителя на диодах Шоттки. На второй вход этого преобразователя частоты поступает высокочастотный сигнал с выхода кварцованного гетеродина, частота которого составляет 54,045 МГц. Получаемая, в результате смешения, вторая промежуточная частота, равная 1,455 МГц, подается на вход ДИПЛЕКСОРА, параметры которого подобраны таким образом, что для приведенной выше частоты его затухание минимально.
Транзистор Т2 является первым каскадом системы, вырабатывающей сигнал управления для АРУ-1. В качестве нагрузки в нем применен колебательный контур, настроенный на частоту 55,5 МГц.
Г. Генератор плавного диапазона (ГПД)
Принципиальная электрическая схема генератора плавного диапазона (ГПД) приведена на рис. 28.5.
С целью получения как можно большей ЧИСТОТЫ спектра сигнала гетеродина, кроме того, высокой стабильности его частоты (или малой кратковременной нестабильности), и, наконец, отказавшись от использования в составе этого ГПД в качестве элемента настройки конденсатора переменной емкости, была принята как ранее указывалось следующая идеология его построения.
Прежде всего, гетеродин реализован на основе сложной, многокаскадной схемы. Собственно перестраиваемый по частоте задающий генератор собран на малошумящем СВЧ (сверхвысокочастотном) транзисторе типа КТ382А.
Основная задача задающего генератора — обеспечить устойчивую генерацию высококачественного, спектрально чистого высокочастотного сигнала. Но для этого амплитуда сигнала на выходе собственно 3Г (задающего генератора) должна быть МАЛОЙ. А режим работы транзистора должен быть выбран в наиболее линейной области его вольт-амперных характеристик.
Вот почему в схеме, представленной на рис. 28.5 амплитуда высокочастотного сигнала на коллекторе транзистора КТ382А не превышает 0,15—0,2 вольта! Поэтому необходимо наличие дополнительного широкополосного ВЧ усилителя, который, сохраняя высокую спектральную чистоту сигнала, увеличил бы его амплитуду до 1,8–2,5 вольт. Поскольку именно такой уровень высокочастотного напряжения требуется для оптимальной работы кольцевого балансного смесителя на диодах Шоттки.
Относительно выбора принципиальной электрической схемы оконечного усилителя для ГПД вопроса не возникает. Поскольку все необходимые для этого параметры имеет (уже примененный нами ранее в качестве УВЧ) высоко линейный широкополосный усилитель на ШПТЛ. Он и реализован на транзисторе VT5. Однако, такой каскад имеет 50-омный вход, следовательно, подавать на него сигнал непосредственно с выхода ЗГ не представляется возможным. Необходима развязывающая схема, достаточно высокий входной импеданс которой не нагружал бы существенно ЗГ. Именно такой развязывающий каскад и выполнен на полевом транзисторе VT2, включенном по схеме с общим затвором. В то же время его выходной импеданс оптимально согласован с оконечным каскадом.
Дополнительным преимуществом подобного подхода является возможность очень легко осуществить подстройку амплитуды выходного сигнала ГПД. В случае если его необходимо почему-либо увеличить, для этого достаточно, абсолютно не вмешиваясь в режим работы ЗГ, просто немного изменить номинал резистора R25. Если уменьшить его величину с 10 Ом, как показано на схеме, до 5,6 Ом, то амплитуда выходного сигнала возрастет, примерно, в 1,5 раза! А если увеличить до 13 Ом, то выходной сигнал уменьшится на 25–30 %.
Как очевидно из принципиальной электрической схемы, регулируемым частотнозадающим параметром описываемого ГПД является емкость варикапов VD1 и VD2. Известно, что колебательный контур, перестраиваемый варикапом, имеет определенный, достаточно существенный недостаток. Он заключается в том, что переменное напряжение, поступающее на контур, изменяет величину емкости варикапа таким же образом, как и подводимое для настройки управляющее напряжение. Вследствие этого, во-первых, емкость варикапа изменяется в такт с изменением переменного (высокочастотного) напряжения. И, во-вторых, происходит сдвиг среднего значения емкости в связи с тем, что положительная и отрицательная полуволны вызывают РАЗЛИЧНОЕ изменение мгновенного значения емкости!