AF con filtro telegrafico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'amplificatore di frequenza audio, il cui circuito è mostrato in fig. 1 è destinato a semplici dispositivi di comunicazione: supereterodine e ricevitori a conversione diretta.

Il guadagno di questo UZCH è di circa 1000 (60 dB). Larghezza di banda da 250 a 2700 Hz (per livello - 6 dB). Per ricevere segnali telegrafici, può essere ridotto a 300 Hz con una frequenza media di circa 900 Hz.

UZCH è realizzato sull'amplificatore operazionale DA1, la cui modalità di funzionamento per la corrente continua imposta il divisore sui resistori R1, R2. Il segnale di frequenza audio viene inviato all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale e un segnale di feedback viene inviato al suo ingresso invertente dall'uscita dell'amplificatore operazionale. Passa attraverso circuiti RC che determinano il guadagno del dispositivo e la sua risposta in frequenza (AFC).

Quando i contatti dell'interruttore SA1 sono aperti, la risposta in frequenza dell'amplificatore è formata dai resistori R3, R4 e dai condensatori C2, C6. Alle frequenze medie (1 ... 2 kHz), il guadagno K è determinato solo dai resistori R3 e R4. Poiché il segnale è applicato all'ingresso non invertente, allora K=1+R3/R4. Quando mostrato in Fig. 1 di questi resistori, il guadagno sarà di circa 1000. Si noti che 1000 è il guadagno massimo consentito del convertitore di frequenza a ultrasuoni quando si utilizza l'amplificatore operazionale K140UD8 e alcuni altri amplificatori operazionali corretti internamente. Questo è illustrato nella figura. 2, che mostra la risposta in frequenza dell'amplificatore operazionale stesso. Si può vedere che a valori elevati del guadagno, anche senza tener conto dell'influenza degli elementi aggiuntivi, la larghezza di banda sarà già inferiore ai 3 kHz richiesti.

La risposta in frequenza dell'amplificatore alle basse frequenze è formata principalmente dalla catena R4C2. Alla frequenza F=1/2pR4C2 il guadagno diminuirà di 3 dB rispetto alle medie frequenze. È facile verificare che con i valori nominali indicati nel diagramma, ciò avverrà ad una frequenza di circa 280 Hz.

Alle alte frequenze, la risposta in frequenza dell'amplificatore determinerà principalmente la risposta in frequenza dell'amplificatore operazionale DA1 (Fig. 2).

È inoltre possibile attenuare le alte frequenze collegando un condensatore (C3) in parallelo con R6, la cui capacità è selezionata sperimentalmente. Se l'amplificatore operazionale stesso non ha effettivamente "riempito" le frequenze superiori a 3 kHz, la capacità di questo condensatore con il valore del resistore R3 indicato sul diagramma dovrebbe essere di circa 1000 pF (viene calcolata utilizzando la stessa formula di in il caso precedente). Tenendo conto della reale risposta in frequenza di una particolare istanza dell'amplificatore operazionale, in pratica la capacità di questo condensatore sarà inferiore. In particolare, potrebbe non esserci affatto un "doppio ponte a T", formato da due catene a forma di T (R6R7C8 e R8C7C9) collegate in parallelo.

La dipendenza del coefficiente di trasmissione del segnale di un doppio ponte a T sulla frequenza è mostrata in fig. 3.

A una certa frequenza (è consuetudine chiamarla frequenza di quasi risonanza), il coefficiente di trasmissione di un tale circuito diminuisce in modo significativo - di cento o più volte -. Se un doppio ponte a T è collegato al circuito di retroazione del nostro amplificatore in parallelo con il resistore R3, allora alla frequenza quasi di risonanza il ponte praticamente non influenzerà il coefficiente di trasmissione UHF nel suo insieme. A frequenze al di sopra e al di sotto di questa frequenza, il feedback negativo aumenterà (doppia T - il ponte, per così dire, devia il resistore R3), riducendo il guadagno dell'amplificatore. Di conseguenza, si forma un AFC "risonante" (curva 1 in Fig. 4). La stessa figura mostra la risposta in frequenza dell'amplificatore con il doppio ponte a T disattivato (curva 2). Per il livello di 0 dB in questa figura, viene preso il guadagno dell'UZCH a una frequenza di 1 kHz.

La frequenza quasi di risonanza di un doppio ponte a T è determinata dai valori dei suoi elementi. Quando sono soddisfatte le condizioni C = C7 = C8 = C9 e R = R6 = R7 = 4R8, può essere calcolato utilizzando la formula F = 0,45/RC. Entro piccoli limiti, la frequenza quasi di risonanza può essere modificata selezionando un solo resistore R8.

Resistenza R5 - disaccoppiamento. Riduce il carico sul ponte con un resistore a resistenza relativamente bassa R4. Se non è installato, il restringimento della larghezza di banda UZCH quando si collega un doppio ponte a T sarà significativamente inferiore, ad es. filtro sarà inefficace. Selezionando questo resistore e controllando la risposta in frequenza dell'amplificatore, è possibile impostare la larghezza di banda della frequenza ultrasonica quando si ricevono segnali telegrafici secondo i gusti individuali dell'operatore.

L'uso di un amplificatore operazionale in un convertitore di frequenza a ultrasuoni offre un vantaggio: il design assemblato da parti riparabili non richiede regolazione. Se l'amplificatore "non è andato" dalla prima accensione, è necessario controllare la modalità dell'amplificatore operazionale per la corrente continua. La tensione alla sua uscita (pin 7) dovrebbe essere vicina alla metà della tensione dell'alimentatore (è impostata dal divisore sui resistori R1 e R2). In caso contrario, o hai commesso degli errori durante l'installazione o la selezione degli elementi per la struttura, oppure l'amplificatore operazionale è semplicemente difettoso.

Quando si ripete il design, è possibile utilizzare gli amplificatori operazionali più moderni e meno moderni. Se viene utilizzato un amplificatore operazionale senza transistor ad effetto di campo all'ingresso (ad esempio K140UD7), è consigliabile ridurre la resistenza dei resistori R1 e R2 a circa 100 kOhm, mantenendo la condizione R1 = R2. I condensatori di ossido possono essere di qualsiasi tipo.

L'amplificatore è progettato per l'uso con cuffie con un'impedenza di 50...100 ohm. Se il radioamatore ha cuffie con meno resistenza, sarà necessario aggiungere un piccolo stadio di uscita a questo amplificatore. La tensione di alimentazione di questo UZCH è 9 ... 12 V.

Un guadagno di 1000 è più che sufficiente per un ricevitore supereterodina ultrasonico. Per un ricevitore a conversione diretta, il guadagno totale lungo il percorso della frequenza audio deve essere cento volte maggiore, quindi il convertitore di frequenza ultrasonico, il cui circuito è mostrato in Fig. 1, in questo caso le applicazioni devono essere integrate con uno stadio di preamplificazione. Il suo schema è mostrato in Fig. 5. È realizzato su un transistor, che lavora per ridurre il livello del proprio rumore in una modalità con una piccola corrente di collettore (circa 0,2 mA). Il guadagno di tale stadio è determinato dal rapporto tra la resistenza di carico nel circuito del collettore del transistor VT1 (principalmente R3 e R7 collegati in parallelo) e la somma delle resistenze del resistore nel circuito dell'emettitore, non deviate dal condensatore (R4) e la resistenza della giunzione dell'emettitore. Quest'ultimo può essere stimato con una semplice formula Re = 25/I. Se sostituiamo la corrente in milliampere in questa formula, la resistenza sarà in ohm. Con una corrente di emettitore di 0,2 mA, la resistenza Re sarà di 125 ohm. Non è difficile ora stimare il guadagno di questa cascata - circa 80.

Quando si calcola il guadagno di una tale cascata, non bisogna dimenticare l'impedenza di ingresso della cascata UHF che la segue. Ma nel nostro caso, può essere tranquillamente trascurato: è di circa 200 kOhm (la resistenza dei resistori R1 e R2 collegati in parallelo è in Fig. 1). Data una tale impedenza di ingresso dello stadio successivo, il guadagno del preamplificatore diminuirà leggermente - a 75.

Il condensatore C4 limita la larghezza di banda dello stadio preliminare dall'alto di un valore di 4 ... 5 kHz.

Per l'orientamento in Fig. 5 mostra le modalità per la corrente continua con una tensione di alimentazione di 12 V. Se è inferiore, è necessario prendere un resistore di filtro nel circuito di alimentazione di questo stadio (R6) con una resistenza inferiore.

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