Схема преобразователей частоты. Триодный преобразователь частоты с общей сеткой. Транзисторные преобразователи частоты. Диодные преобразователи частоты

Схема преобразователей частоты.

Односеточные преобразователи частоты с общим катодом. На длинных, средних и коротких волнах в  основном применяются схемы преобразования с общим катодом.

                                                   Рис.

Связь смесителя с гетеродином может быть либо ёмкостной, либо трансформаторной. Величина связи невелика, что позволяет уменьшить влияние входных цепей друг на друга и повысить стабильность работы гетеродина. Величина ёмкости связи  выбирается порядка 10 пар. При трансформаторной связи гетеродина со смесителем катушка связи включается в цепь катода смесителя, что ослабляет взаимное влияние между контурами особенно при их перестройке. Нагрузкой лампы смесителя служит фильтр, настроенный на промежуточную частоту. В связи с тем, что обратная проводимость в этом смесители мала, обратное преобразование в этой схеме практически отсутствует. Входной ток преобразователя определяется входной преобразователя определяется входной  проводимостью смесителя на частот сигнала. Эквивалентная схема такого преобразователя  существенно упрощается и имеет следующий вид:

                                                  Рис.

Эта схема определяется исходя из физического смысла уравнения прямого преобразования. Выходной ток состоит из двух составляющих.  Первая  обусловлена  действием входного сигнала и представляется током эквивалентного генератора . Вторая составляющая представлена током, протекающим через внутреннюю проводимость преобразователя.

,

где

– крутизна преобразования;

– внутренняя проводимость.  

Примет вид:   На резонансной частоте при активном характере нагрузки с учётом противофазности тока и напряжения промежуточной частоты уравнение прямого преобразования.    

Для простого преобразования К=1 крутизну преобразования

Аналогично можно определить внутреннюю проводимость. При линейной аппроксимации можно считать, что

где – внутреннее сопротивление лампы.

С учётом отсутствия обратной проводимости коэффициента преобразования

Входная проводимость преобразователя  равна входной проводимости смесительной лампы на частоте сигнала. С учётом того, что среднее значение крутизны за период напряжения гетеродина можно считать равной 0,5.

Входная проводимость преобразователя в соответствии с эквивалентной схемой

Применение в рассмотренной схеме триода позволяет снизить уровень собственных шумов преобразователя, но при этом неизбежны потери в коэффициенте преобразования. Выбор типа лампы в рассмотренной схеме практически не зависит от её устойчивого усиления, а определяется главным образом требованием коэффициентом преобразования и уровню собственных шумов преобразователя.

Триодный преобразователь частоты с общей сеткой.

Применяются,  как правило, в дм диапазоне волн, конструктивно не отличаются от аналогичных преобразователей с общим катодом. Один из вариантов Эквивалентной схемы представлен на следующем рисунке.

                                         Рис.

Входной контур включен между катодом  и заземлённой сеткой. Через элемент связи к нему подводится напряжение гетеродина. Нагрузкой служит фильтр промежуточной частоты, включённый в анодную цепь. Так как составляющая выходного тока протекает через входной контур, в этой схеме имеет место обратное преобразование частоты. Если с некоторым допущением считать, что внутренняя проводимость триода в пределах изменения напряжения гетеродина имеет линейную зависимость, то       

 , т.е. равна четверти проводимости в режиме усиления. Внутренняя проводимость обратного преобразования      

 ,

 т.е. внутренняя проводимость обратного преобразования представляет собой постоянную составляющую функции S(t), равную примерно половине максимума крутизны триода.

Входной контур смесителя, настроенный на частоту сигнала и включенный между катодом и сеткой, представляет собой короткое замыкание для токов промежуточной частоты. Поэтому нагрузка смесителя включена между анодом и катодом лампы. В этой связи здесь справедливо эквивалентная схема каскада с обратным преобразованием, т.к. фазы и в схеме с общей сеткой одинаковы коэффициенты преобразования  

Выходная проводимость

При одинаковых элементах схемы триодные преобразователи общей сеткой и общим  катодом имеют практически одинаковых преобразования. Входная проводимость триодного преобразователя с общей сеткой включает в себя две составляющие. Первая    , а вторая обусловлена обратным преобразованием      . Таким образом .

Если    , то    , т.е. в режиме преобразования каскад с общей сеткой имеет входную проводимость в два раза меньше, чем в режиме усиления.

Транзисторные преобразователи частоты.