Curs Receptoare Cap 3

download Curs Receptoare Cap 3

of 204

  • date post

    13-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    54
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of Curs Receptoare Cap 3

  • 1 1

    Capitolul 3: Amplificatoare de radiofrecventa si de microunde utilizate in receptoare

    Utilizarea amplificatoarelor de radiofrecventa si microunde

    [A(RF&unde)] in tehnica receptiei radio

    Circuite oscilante (selective)

    Amplificatoare de radiofrecventa si microunde [A(RF&unde)]

    selective

    1

  • 2 2

    Aspecte generale

    am facut deja cunostinta cu structura generala a unui receptor

    am vazut ca, desi poate lipsi, partea de RF si unde (asa cum apare ea in schema din fig.) este definitorie in realizarea deosebirii fundamentale dintre un receptor profesional si celelalte receptoare

    partea de RF si unde (RF front-end), reprezinta, in esenta, un amplificator de RF/unde selectiv (de banda larga sau ingusta, dar selectiv)

    selectivitatea amplificatorului se realizeaza, pe langa modul de proiectare al acestuia, prin folosirea, ca circuit de intrare, a unui (unor) circuit/e de selectie in frecventa diverse configuratii de circuite oscilante

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

    Partea de RF (microunde - unde)

    Circuit de

    acord (de preselectie, de

    intrare)

    ARF (amplificator de

    radiofrecventa)

  • 3 3

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

    CIRCUITUL DE INTRARE (CI)

    are rolul de a realiza conexiunea optim ntre

    anten i primul etaj activ din RR

    optim:

    sunt admise i pierderi

    se alege un anumit regim de

    functionare al [A(RF&munde)]

    structura: de tip circuit oscilant (serie sau

    derivatie / COS sau COD)

    carateristica functionala importanta: acordul

    permanent pe frecvena de lucru

    3

  • 4 4

    dac receptorul are acord variabil, atunci unul (oricare) din elementele

    circuitului oscilant este reglabil

    in acest caz(al acordului variabil), intervenia n funcia de selectivitate nu mai

    este opional, ci necesar

    CI va atenua ct mai bine posibil perturbaiile deprtate de frecvena de

    lucru (care nu trebuie s intre in SF):

    frecvena intermediar

    frecvena imagine

    este adevarat ca o parte din aceast funcie o va prelua i [A(RF&unde)]

    exista, insa, receptoare care nu au ARF

    de aici rezulta si necesitatea asigurarii contributiei proprii a CI la selectivitatea

    globala a receptorului

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

  • 5 5

    AMPLIFICATORUL DE RADIOFRECVEN SI MICROUNDE [A(RF&unde)]

    realizeaz amplificarea semnalului n banda original

    contribuie la mrirea

    ctigului global al receptorului

    sensibilitii limitate de amplificare

    avand in vedere cele expuse la Capitolul 2 (Zgomote, mai precis ecuatia lui Friis), ESTE recomandabil (chiar NECESAR) CA ACEST ETAJ S LUCREZE CU ZGOMOT MIC

    zgomotul produs trebuie sa fie (si este!) mai mic dect cel produs de schimbtorului de frecven

    Obs.: SF este primul bloc activ atunci cnd [A(RF&unde)] lipsete

    [A(RF&UNDE)] ARE UN ROL ESENTIAL IN MRIREA SENSIBILITII LIMITATE DE ZGOMOT

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

  • 6 6

    pentru orice receptor, este necesara eliminarea completa (daca se poate) a

    semnalelor pe frecventa intermediara (fi) i frecventa imagine (fim)

    din acest motiv, blocul [A(RF&UNDE)] va fi selectiv i va atenua ct mai

    mult posibil aceste semnale pentru a le mpiedica s ajung la SF

    prin prezena sa, [A(RF&UNDE)] amelioreaz i selectivitatea

    receptorului

    dac receptorul are acord variabil, acest bloc trebuie acordat pe frecvena

    purttoare a semnalului util

    din cele expuse, rezulta ca structura sa este, in principiu, simpl (sau nu

    este foarte complicata):

    unul sau dou etaje de amplificare avnd ca sarcin circuite selective

    (oscilante - simple sau cuplate)

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

  • 7 7

    Caracteristici principale:

    ctigul mare [aprox. (10...30 dB)]

    se alege aa fel c s nu conteze zgomotul etajului urmtor

    izolarea SF+OL de anten: cat mai buna

    reducerea radiatiei semnalului local i

    reducerea influena antenei asupra [A(RF&unde)]

    Comparatie CI - [A(RF&unde)]: importante elementele comune

    elemente comune:

    ambele se acord pe fs ;

    ambele atenueaz fi i fim ;

    ambele sunt grupate sub una (oricare) din denumirile: circuite de

    radiofrecven / circuite de semnal / partea de RF&unde [RF FRONT-

    END]

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: generalitati, parametri, particularitati

  • 8 8

    Circuitele oscilante (CO) sunt circuite electrice formate din inductoare si capacitoare interconectate n care se injecteaz energie electric

    cea mai importanta caracteristica a CO: sunt circuite acordate n frecventa

    d.p.v. al modului de interconectare a elementelor reactive componente ale CO, exista trei tipuri de circuite oscilante:

    circuite oscilante serie (COS)

    circuite oscilante derivatie (COD)

    circuite oscilante cuplate (CC)

    8

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

    U

  • 9 9

    fie situaia din fig.:

    energia electrica injectat circuitelor oscilante de ctre sursa de c.c. se acumuleaz

    n cmpul magnetic al inductorilor

    n cmpul electric al capacitorilor

    ntre elementele reactive de circuit (condensator si bobina) se desfoar un schimb continuu de energie electrica

    acest proces definete fenomenul oscilatoriu

    9

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

  • 10 10

    circuitul poate functiona

    in regim liber (se genereaza oscilatii libere in circuit)

    in regim fortat (intretinut) cand in circuit exista oscilatii intretinute

    in regim liber, se injecteaza circuitului energie doar n faza initiala

    schimbul de energie dintre bobina si condensator dureaz pn cnd energia

    primita iniial este consumata prin pierderi ohmice si reactive

    in regim fortat

    oscilatiile electrice sunt ntretinute prin compensarea pierderilor de energie n

    mod periodic de ctre sursa exterioara de alimentare

    10

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

  • 11 11

    referitor la fig. din slide 9:

    comutatorul K n pozitia 1:

    are loc ncarcarea condensatorului de la sursa de alimentare (E)

    rezulta acumularea de energie n cmpul electric al condensatorului

    comutatorul K n pozitia 2:

    condensatorul se va descarca exponential prin bobina L

    drept consecinta, prin bobina va circula un curent variabil si descrescator

    acest curent va produce la capetele bobinei, prin efect de autoinductie, o tensiune electromotoare

    in acest interval de timp (un sfert de perioada, de la 0 la T/4)

    are loc transferul de energie din cmpul electric al condensatorului n cmpul magnetic al bobinei

    in urmatorul interval de timp (T/4, T/2)

    are loc un proces de rencrcare a condensatorului, dar cu polaritate inversa

    11

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

  • 12 12

    procesul va continua n modul descris:

    prin descarcarea condensatorului

    acumularea energiei n cmpul electric al bobinei

    tensiunea de autoinductie generata la nivelul bobinei va duce la ncarcarea condensatorului (ca n momentul t = 0)

    rezulta, astfel, un ciclu complet de oscilatie libera cu durata unei perioade (T)

    mai retinem:

    in regimul oscilatiilor intretinute:

    schimbul de energie dintre elementele reactive de circuit se desfasoara nentrerupt

    oscilatiile au amplitudine constanta

    oscilatiile se desfasoara cu aceeasi perioada de repetitie

    forma oscilatiilor ntretinute:

    tensiunile variabile (alternative) pe condensator si pe bobina:

    n cuadratura fata de tensiunea pe rezistenta

    in antifaza una fata de cealalta

    12

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

  • 13 13

    parametrii functionali ai CO:

    perioada de oscilatie (T0) - intervalul de timp n care are loc un ciclu complet de variatie a tensiunilor si curentilor din circuit

    frecventa de oscilatie (f0) - numarul de cicluri (oscilatii) complete de variatie ale marimilor electrice din circuit n unitatea de timp

    expresia frecventei de oscilatie (rezonanta) rezulta din legea conservarii energiei

    pentru cazul circuitului fara pierderi (R = 0), pornind de la egalitatea tensiunilor pe elementele reactive ale circuitului oscilant, rezulta, succesiv:

    13

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

    formula lui Thomson

    (expresiile sunt, evident, echivalente)

  • 14 14

    lungimea de unda (0) - distanta parcursa de oscilatia electromagnetica pe durata unei perioade:

    impedanta caracteristica (Zc) - se deduce n baza legii conservarii energiei [WC = WL], n conditiile inexistentei pierderilor (R = 0):

    14

    [A(RF&unde) utilizate in receptoare]: circuite oscilante

  • 15 15

    Obs: in realitate circuitele oscilante sunt caracterizate de pierderi de energie

    aceste pierderi sunt determinate de rezistenta de pierderi a circuitului, R 0,

    rezultat: oscilatiile din CO sunt amortizate

    daca se iau n c