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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur d'antenne à bande étroite avec réponse en fréquence accordable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes. Mesures, réglage, coordination L'amplificateur d'antenne que nous portons à votre attention est conçu pour améliorer la sensibilité des récepteurs de télévision qui reçoivent des émissions de l'ordre du mètre. Le gain de l'amplificateur est de 22...24 dB, la bande passante d'environ 8 MHz peut être facilement accordée à l'une des chaînes de télévision à l'aide d'un condensateur accordé. La construction d'un amplificateur accordable à bande étroite dans la gamme de fréquences de 1 à 12 canaux de télévision est associée à de grandes difficultés en raison du fait qu'il existe un écart entre 5 et 6 canaux de télévision. Par conséquent, il est proposé un amplificateur fonctionnant dans l'une des deux sous-gammes - de 1 à 5 ou de 6 à 12 canaux de télévision. L'utilisation de transistors à faible bruit dans l'amplificateur en combinaison avec l'optimisation de leurs modes DC a permis d'assurer un faible niveau de bruit propre à l'amplificateur avec un gain suffisamment important. L'utilisation de l'amplificateur d'antenne proposé s'avère plus efficace dans les cas où le récepteur de télévision ne dispose pas d'une marge de gain suffisante pour une réception stable de programmes de télévision en dehors de la zone de réception fiable. Il semble également conseillé d'utiliser un amplificateur pour améliorer la sensibilité limitée en gain lors de la réception d'émissions sur des téléviseurs ayant perdu leur marge de gain suite à un fonctionnement prolongé. L'amplificateur décrit peut également être utilisé pour recevoir des programmes de télévision dans des zones éloignées des centres de télévision et des répéteurs, par exemple dans les zones rurales, où dans la plupart des cas il n'existe pas de systèmes d'antennes de réception centralisés (antennes collectives). Dans ce cas, il est possible d'utiliser un amplificateur lors de la connexion de plusieurs récepteurs de télévision à une seule antenne de réception. En pratique, la réalisation de l'ensemble de ce dispositif est possible à condition que les entrées d'antenne des récepteurs de télévision soient adaptées à la sortie de l'amplificateur. L'amplificateur permet également, lors de l'utilisation d'antennes à bande étroite et hautement directionnelles et de systèmes d'antennes à gain élevé, une réception longue distance fiable d'émissions de télévision provenant de centres de télévision situés en dehors de la zone de réception fiable. Dans ce cas, il est recommandé de placer l'amplificateur sur le mât, à proximité immédiate de l'antenne, afin de compenser l'atténuation du signal dans le chargeur d'antenne, qui sera d'autant plus importante que le câble de réduction est long. Dans ce cas, l'utilisation de l'amplificateur proposé améliorera le rapport signal sur bruit à l'entrée du récepteur de télévision. L'amplificateur à deux étages développé se caractérise par une conception et une mise en œuvre de circuit beaucoup plus simples par rapport à l'amplificateur à trois étages décrit dans [1]. L'amplificateur de [1] n'offre pas la possibilité d'ajuster la réponse amplitude-fréquence (AFC) à l'une des chaînes de télévision de la gamme et n'a qu'un réglage de fréquence limité par rapport à la fréquence moyenne à laquelle il est fixé, dans une plage de ±3. MHz, qui permet une compensation uniquement pour la bande passante de l'amplificateur à dérive de température. L'alimentation négative de l'amplificateur spécifié par rapport au boîtier exclut la possibilité de son fonctionnement à partir de la source d'alimentation d'un téléviseur à tube. Le principal avantage de l'amplificateur proposé est la capacité d'ajuster en douceur sa réponse en fréquence à différentes chaînes de télévision dans la plage du compteur, ce qui permet d'obtenir un gain élevé sur le canal requis avec des solutions de circuit relativement simples. La réponse amplitude-fréquence du premier étage amplificateur est uniforme sur une large plage de fréquences, dont cinq - du 1er au 5ème (48,5...100 MHz) - ou sept - du 6ème au 12ème (174...230 MHz) - chaînes de télévision.
L'amplificateur comporte deux étages d'amplification montés sur des transistors VT1 et VT2 (Fig. 1), connectés respectivement selon un circuit émetteur commun et un circuit base commune. Cette connexion cascode des transistors VT1 et VT2 est due à la volonté de réduire le facteur de bruit de l'amplificateur dans son ensemble. L'accord de fréquence de l'amplificateur est effectué en ajustant en douceur le condensateur d'accord C10 dans le deuxième étage d'amplification, dont la réponse en fréquence a la forme d'un pic en forme de cloche avec un gain maximum dans une plage étroite d'environ 8 MHz de large. Le circuit d'entrée L1C1L2C2 est un filtre passe-haut avec une fréquence de coupure d'environ 48,5 MHz pour la première sous-bande et d'environ 160 MHz pour la seconde. Le mode de fonctionnement en courant continu du transistor VT1 est réglé par les résistances R1 et R2 de manière à obtenir une tension à son collecteur égale à +5 V à un courant de collecteur d'environ 5 mA. Dans ce mode, le facteur de bruit du transistor de la série KT371A est de 3,4...4,7 dB à une fréquence de 400 MHz [2], et aux fréquences inférieures à 400 MHz, le bruit du transistor sera moindre. La capacité du condensateur C3, ainsi que la capacité d'entrée du transistor VT1, limitent le gain du premier étage à la fréquence la plus élevée de la sous-bande. Le gain mesuré du premier étage est de 13...15 dB dans les deux sous-gammes. Les éléments C5, L3, C6 représentent le filtre passe-haut d'entrée du deuxième étage et servent à supprimer les signaux passe-bas. Le transistor VT2, dans le circuit collecteur duquel est connecté le circuit L4C10, est un amplificateur résonnant. Les paramètres des éléments du circuit L4C10 déterminent la réponse en fréquence étroite du deuxième étage, et leur modification permet d'ajuster la réponse en fréquence dans une large plage de fréquences. L'utilisation d'un transistor de la série GT2A comme VT346, connecté selon un circuit à base commune, est due au fait que dans ce circuit le transistor a une faible capacité de débit. Les résistances R3 - R5 fournissent le mode DC suivant pour le transistor VT2 : tension du collecteur 10 V, courant de l'émetteur - environ 1 mA. Dans ce cas, le facteur de bruit du transistor GT346A ne dépasse pas 4 dB [2]. Le gain du deuxième étage est de 12... 14 dB avec une bande passante de 8 MHz. Les condensateurs C4, C8 sont nécessaires pour lisser l'ondulation de la tension d'alimentation et empêcher l'auto-excitation de l'amplificateur. Une installation rationnelle et une conception optimisée garantissent un fonctionnement fiable et stable de l'amplificateur à gain élevé (Fig. 2).
Le changement de gain sur toute la plage au sein de chaque sous-gamme, provoqué par l'irrégularité de la réponse en fréquence, ne dépasse pas 3 dB. Ainsi, lorsque l'amplificateur est réglé sur différents canaux dans la même sous-gamme, les valeurs de gain ne diffèrent pas de plus de 3 dB ; dans ce cas, le gain dans la première sous-bande est 2...3 dB plus élevé que dans la seconde. Au lieu du transistor KT371A, l'amplificateur peut utiliser des transistors des séries KT382A, KT382B, KT367A, et au lieu du transistor GT346A, le GT346B peut être utilisé, mais si ce dernier est utilisé, le niveau de bruit propre de l'amplificateur augmente. Dans le même temps, le niveau de bruit intrinsèque peut être réduit en utilisant les transistors KT371, KT372, KT3101, KT3115 avec n'importe quelle lettre d'index au lieu du transistor KT3132A. Dans ce cas, la résistance de la résistance R1 doit être réduite à 100 kOhm et la résistance de la résistance R2 doit être augmentée à 3,2 kOhm pour assurer une tension au collecteur du transistor VT1 égale à 5 V à un courant de collecteur d'environ 3 mA. . Lors du remplacement d'un transistor, la conception du circuit imprimé doit également être légèrement modifiée afin que les plages de contact soient situées sous les électrodes correspondantes des transistors. Dans le deuxième étage amplificateur, le transistor GT346A peut être remplacé par un KT3123A ; dans ce cas, il convient de réduire la résistance R3 à 750 Ohms afin d'obtenir une tension à l'émetteur du transistor égale à 10 V avec un courant collecteur d'environ 1 mA. Les inducteurs sont en fil argenté ; l'enroulement de la bobine est sans cadre. Le diamètre du fil, le pas d'enroulement et le diamètre interne des bobines pour chacune des sous-gammes sont indiqués dans le tableau. 1.
Les capacités des condensateurs de l'amplificateur (en pF) en fonction de la sous-gamme sont données dans le tableau. 2.
L'amplificateur utilise des condensateurs C4, C8 de type KM-5, les autres sont KD-1, KD-2. Condensateur de traversée C7 - K.10-51 ; condensateur de réglage C10 - KT4-23. Toutes les résistances de l'amplificateur sont MLT-0,125. L'amplificateur est assemblé dans un boîtier métallique rectangulaire de dimensions 70x45x15 mm. Le boîtier est fermé en haut et en bas par des couvercles facilement amovibles, qui sont soudés au boîtier après réglage final. Les pièces de conception de l'amplificateur sont en cuivre étamé de 0,5 mm d'épaisseur ; Des feuilles de laiton ou d'étain peuvent également être utilisées (Fig. 3, 4).
La base de l'amplificateur est le circuit imprimé 1, constitué d'une feuille de fibre de verre simple face de 1,5 mm d'épaisseur, à laquelle sont soudées les pièces structurelles restantes. Si de la fibre de verre double face est utilisée, la feuille au dos de la planche est retirée. Le film des zones de la planche indiquées par des lignes pointillées sur la figure doit être retiré avant l'assemblage. Le retrait de la feuille peut être effectué soit mécaniquement, soit par gravure. En figue. La figure 2 montre l'emplacement des éléments amplificateurs dans le boîtier, qui ne doivent être installés qu'après l'assemblage final du boîtier. Pour garantir une capacité parasite d'installation minimale, les éléments du boîtier sont installés en raccourcissant au maximum la longueur de leurs câbles ; Lors du soudage d'éléments, il est nécessaire d'utiliser un dissipateur thermique. L'entrée de l'amplificateur est soudée à la prise d'antenne, qui est fixée à la paroi latérale du boîtier à l'aide de deux vis et écrous (pièce 6 sur la Fig. 3). Un morceau de câble de télévision avec une impédance caractéristique de 75 Ohms, d'une longueur de 0,7...1 m, équipé d'une fiche d'antenne unifiée, est soudé à la sortie de l'amplificateur, à l'aide duquel la sortie de l'amplificateur est connectée à l'entrée d'antenne du récepteur de télévision. La configuration de l'amplificateur avec une installation appropriée et l'utilisation de bonnes pièces connues revient à vérifier les modes DC des transistors VT1 et VT2. L'écart des tensions aux bornes du transistor par rapport à celles indiquées sur le schéma (voir Fig. 1) ne doit pas dépasser ± 5 %. À l'aide du condensateur C 10, l'amplificateur est réglé sur l'un des canaux de télévision à ondes métriques pour un contraste et une stabilité d'image maximum sur l'écran du récepteur de télévision. Ensuite, en étirant et en comprimant les spires des bobines L1, L2 (pour le filtre passe-haut du premier étage) et des bobines L3, L4 (pour le filtre passe-haut du deuxième étage), la qualité d'image la plus élevée est obtenue, ajustant ainsi les fréquences de coupure des filtres passe-haut. Dans ce cas, la dérive possible de la fréquence de coupure des deux filtres passe-haut due à la dispersion des paramètres des éléments et des capacités de l'installation est compensée. Il est conseillé d'effectuer le réglage final en ajustant en douceur le condensateur C10 dans l'amplificateur assemblé avec les couvercles supérieur et inférieur soudés à l'aide d'un tournevis contour en matériau diélectrique. L'amplificateur est généralement situé à proximité du récepteur de télévision. Si la longueur du câble de réduction de télévision dépasse 15...20 m, afin d'améliorer le rapport signal/bruit à l'entrée du récepteur de télévision, il est conseillé de placer l'amplificateur à proximité de l'antenne de réception, en prenant des mesures pour isolez-le de l’humidité et de la chaleur. Lorsque vous placez l'amplificateur sur un mât d'antenne externe, pour éviter l'influence néfaste de l'atmosphère sur celui-ci, les couvercles du boîtier doivent être soigneusement soudés au boîtier sur tout le périmètre et le trou de réglage doit être scellé pour rendre le boîtier étanche à l'air. Il est également recommandé de protéger davantage l'amplificateur de l'humidité en y plaçant plusieurs sacs en plastique de manière à ce qu'un sac soit superposé à l'autre et que le côté ouvert de chacun d'eux soit dirigé vers le bas. Dans ce cas, les câbles d'entrée et de sortie connectés à l'amplificateur doivent être pliés pour qu'ils s'approchent de l'amplificateur par le bas. Cela empêchera les précipitations de pénétrer dans la cavité des sacs et protégera de manière fiable l'amplificateur de l'humidité. En cas de changements importants de température de l'air, il est conseillé de placer l'amplificateur dans un simple thermostat passif, réalisé par exemple à partir d'un boîtier en mousse amovible de taille adaptée. L'amplificateur peut fonctionner à partir de n'importe quelle source d'alimentation fournissant une tension constante de +12 V à un courant de charge de 10 mA ; dans ce cas, le niveau d'ondulation ne doit pas dépasser 10 mV. L'amplificateur peut être alimenté avec une tension de +12 V, qui alimente le sélecteur de canal décimétrique (unité AC) du récepteur de télévision. Littérature
Auteurs : O. Prystaiko, Yu. Pozdnyakov
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