Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 378

Механизм действия смесителя можно понять, рассмотрев схему работы диодного кольцевого балансного смесителя. Когда полярность двух точек гетеродина положительна, его напряжение открывает диоды. Появляется сигнал, который движется от входа смесителя к его выходу через открытые диоды. Движение продолжается некоторое время, пока напряжение гетеродина не станет отрицательным. После этого открытые диоды закрываются, а до тех пор закрытые, наоборот, открываются. Тот же самый сигнал проходит через другие диоды, на выходе смесителя его фаза изменяется на обратную. В обмотках трансформаторов токи гетеродина направляются в разные стороны, уничтожая друг друга. Остаток сигнала с частотой гетеродина проходит на выход смесителя. Для балансировки смесителя используется переменный резистор, который включается в разрыв обмотки трансформатора. Если функцию диодов выполняют электронные ключи-коммутаторы, то последние весь механизм работы будут выполнять быстрее. Их взаимному проникновению мешают разделенные цепи прохождения и управления.

Сигналами с цифровыми уровнями, которые подаются в противофазе от микросхемы формирователя, управляют электронные ключи. В формирователе сигнала гетеродина величина резистора определяет входное сопротивление. Добиться подавления порядконесущей можно при ослаблении проникновения в коммутирующие цепи управляющего сигнала. В смесителе, который выполняет функции формирователя сигнала, операционный усилитель служит микрофонным усилителем. С конденсаторного электронного микрофона подается на микрофонный усилитель исходный сигнал. Выход операционного усилителя соединяется со входом ключа. Электромеханический фильтр подключается, и его резонансные свойства восстанавливают симметричность горизонтального выходного сигнала. Сигналом управления в такой схеме смесителя-формирователя служит однополярный сигнал с частотой гетеродина, что, несомненно, является достоинством подобной схемы.

Стабилотрон – это механически перестраиваемый СВЧ-генератор, стабилизированный по частоте. В состав стабилотрона входят цепь обратной связи и платинотрон. Обратная связь в генераторе происходит за счет частичного отражения энергии колебаний СВЧ, с одной стороны, от делителя мощности, а с другой стороны, от объемного резонатора. СВЧ-колебания стабилотрона возбуждаются в платинотроне. Колебания отражаются на резонансной частоте, а энергия колебаний остальных частот потребляется поглотителем. За счет перемещения поршня резонатора его частота может изменяться. Подстраиванием вращателей фаз достигается наибольшая выходная мощность на всех частотах.

В отличие от магнетрона стабилотрон обладает меньшими уходами частот. Это вызвано изменениями величин температуры внешней среды, анодного тока платинотрона и полезной нагрузки. Используется стабилотрон, как и магнетрон, в микроволновых печах, но гораздо реже, так как в этом генераторе частота перестройки управляется двумя регулирующими органами, что весьма неудобно.

Стереоскопический фотоаппарат – фотографическое устройство, получающее одновременно два снимка одного объекта – стереопару. Имеет два совершенно одинаковых объектива, находящихся на расстоянии стереобазиса – 65 мм. Стереоскопический фотоаппарат – это модификация фотоаппарата.

Стержневая лампа – это сверхминиатюрная приемно-усилительная лампа, которая имеет катоды прямого подогрева. Электроды в стержневой лампе управляют сетками, т. е. электронными потоками. Электроды имеют форму стержней прямоугольного или круглого сечения.

Конструкция стержневых ламп была предложена в 1950-х гг. советским ученым В. Н. Авдеевым. Стержневые лампы широко использовались в 1950-е гг., позднее их заменили транзисторы и другие полупроводниковые приборы.

Стержневые электроды лампы образовывают электростатические линзы, которые улучшают распределение тока в лампе и фокусируют электронный поток. Благодаря подобным характеристикам стержневые лампы способны выполнять работу при малых напряжениях на экранирующей сетке и аноде. Лампы, обладающие слабой мощностью, имеют напряжение от 6 до 60 В, более мощные стержневые лампы – около 120 В. Кроме этого, стержневые лампы могут получать при более экономичном потреблении энергии схожие с электронными лампами характеристики и параметры, с прямым подогревом и навитыми сетками.

Стержневые лампы применяются в малошумящих усилителях промежуточной частоты и высокой, до 200 МГц, частоты. Также лампы используются в гетеродинах, смесителях, выходных усилителях мощности радиостанции, источником питания которой являются аккумуляторы и батареи.

Супергетеродинный радиоприемник – это тип радиоприемника, который основан на принципе генерирования принимаемого сигнала в сигнал промежуточной фиксированной частоты. Название «супергетеродина» происходит от греческого слова dynamis, что в переводе означает «сила».

Способ приема и конструкцию первого супергетеродинного радиоприемника предложили в 1918 г. одновременно американский ученый Э. Армстронг и французский изобретатель Л. Леви.

Механизм действия основывается на преобразовании выходного радиочастотного сигнала в частоту, которая постоянна для данного приемника. После этого на промежуточной частоте основной сигнал усиливается, а мешающие сигналы ослабляются. Основным достоинством супергетеродинного радиоприемника является тот факт, что он достаточно прост при настройке, его усилитель промежуточной частоты не требуется перестраивать, усиление сигнала производится легко. Одним из недостатков считается возникновение зеркальных каналов приема, которые образуются при генерировании частоты.

Радиосигнал из антенны супергетеродинного приемника подается на вход усилителя с высокой частотой. После этого радиосигнал поступает на один вход специального элемента с двумя входами, коим является смеситель. Смеситель проводит операцию генерирования сигнала по частоте. На другой вход с локального генератора малой мощности подается сигнал. Генератором высокой частоты выступает гетеродин. Параллельно с входным контуром смесителя, контурами усилителя высокой частоты перестраивается колебательный контур гетеродина. В результате этого на выходе смесителя образуются сигналы, которые равны разности и сумме принимаемой радиостанции с гетеродином. Фильтр выделяет и усиливает разностный сигнал промежуточной частоты, который поступает на демодулятор. Последний восстанавливает сигнал низкой звуковой частоты. В обычных супергетеродинных радиоприемниках, которые работают в диапазонах коротких, средних и длинных волн, промежуточная частота равняется 455—465 кГц, а в диапазонах ультракоротковолновых – 6,5—10,7 МГц.

Чтобы устранить мешающий входной сигнал, который не подавляется промежуточной частотой и носит название зеркального канала приема, существуют специальные методы. Чтобы уменьшить помехи, используются методы двойного или тройного преобразования частоты. Симметричный зеркальный канал немного отстоит по своей частоте от канала принимаемого сигнала, он располагается симметрично принимаемому радиосигналу. Помехи проходят по побочным каналам и вызывают интерференционные искажения радиосигнала, при слуховом радиоприеме они проявляются как свисты и шумы. Для уменьшения помех от зеркального канала часто применяют метод двойного (или даже тройного) преобразования частоты. Подобные радиоприемники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, стали фактически стандартом в профессиональной и любительской радиосвязи.

В супергетеродинном приемнике применяется гетеродин, который представляет собой ламповый или полупроводниковый генератор электрических колебаний малой мощности. В радиоприемнике, волномере он используется для преобразования частот. Гетеродин образует колебания вспомогательной частоты, смешивающиеся с колебаниями высокой частоты, которые поступают извне.

В результате смешения колебаний получается постоянная промежуточная частота. Гетеродин обязательно должен иметь стабильную частоту и незначительные гармонические колебания.

В супергетеродинных радиоприемниках с однократным преобразованием частоты, после того как был принят сигнал с определенной частотой, он проходит через водную цепь и усилитель частоты. После этого сигнал проходит на смеситель преобразования частоты, где смешивается и преобразуется с колебаниями гетеродина. В супергетеродинных радиоприемниках с многократным преобразованием частоты механизм работы схож с приемником с однократным преобразованием.

Супергетеродинный радиоприемник с однократным преобразованием состоит из усилителя радиочастоты, входной цепи, гетеродина, усилителя промежуточной частоты, смесителя, усилителя низкой звуковой частоты, детектора, антенны. Кроме этого, в состав радиоприемника может входить оконечное устройство, такое как громкоговоритель и т. д.