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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE AF avec filtre télégraphique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radioamateur débutant [Une erreur s'est produite lors du traitement de cette directive] L'amplificateur audiofréquence, dont le circuit est représenté sur la fig. 1 est destiné aux appareils de communication simples - superhétérodynes et récepteurs à conversion directe. Le gain de cet UZCH est d'environ 1000 (60 dB). Bande passante de 250 à 2700 Hz (par niveau - 6 dB). Pour recevoir des signaux télégraphiques, elle peut être réduite à 300 Hz avec une fréquence moyenne d'environ 900 Hz.
UZCH est réalisé sur l'amplificateur opérationnel DA1 dont le mode de fonctionnement en courant continu fixe le diviseur sur les résistances R1, R2. Le signal audiofréquence est envoyé à l'entrée non inverseuse de l'ampli opérationnel, et un signal de rétroaction est envoyé à son entrée inverseuse à partir de la sortie de l'ampli opérationnel. Il passe par des circuits RC qui déterminent le gain de l'appareil et sa réponse en fréquence (AFC). Lorsque les contacts de l'interrupteur SA1 sont ouverts, la réponse en fréquence de l'amplificateur est constituée des résistances R3, R4 et des condensateurs C2, C6. Aux moyennes fréquences (1 ... 2 kHz), le gain K est déterminé uniquement par les résistances R3 et R4. Puisque le signal est appliqué à l’entrée non inverseuse, alors K=1+R3/R4. Lorsque cela est montré sur la Fig. 1 de ces résistances, le gain sera d'environ 1000 1000. Notez que 140 8 est le gain maximum autorisé du convertisseur de fréquence ultrasonique lors de l'utilisation de l'amplificateur opérationnel K2UD3 et de certains autres amplificateurs opérationnels corrigés en interne. Ceci est illustré dans la fig. XNUMX, qui montre la réponse en fréquence de l'ampli opérationnel lui-même. On peut voir qu'à des valeurs de gain élevées, même sans tenir compte de l'influence des éléments supplémentaires, la bande passante sera déjà inférieure aux XNUMX kHz requis. La réponse en fréquence de l'amplificateur aux basses fréquences est principalement formée par la chaîne R4C2. A la fréquence F=1/2pR4C2 le gain diminuera de 3 dB par rapport aux fréquences moyennes. Il est facile de vérifier qu'avec les valeurs indiquées sur le schéma, cela se produira à une fréquence d'environ 280 Hz. Aux hautes fréquences, la réponse en fréquence de l'amplificateur déterminera principalement la réponse en fréquence de l'amplificateur opérationnel DA1 (Fig. 2).
Vous pouvez en outre atténuer les hautes fréquences en connectant un condensateur (C3) en parallèle avec R6, dont la capacité est sélectionnée expérimentalement. Si l'ampli opérationnel lui-même n'a pas « rempli » efficacement les fréquences supérieures à 3 kHz, alors la capacité de ce condensateur avec la valeur de la résistance R3 indiquée sur le schéma devrait être d'environ 1000 6 pF (elle est calculée en utilisant la même formule que dans le cas précédent). Compte tenu de la réponse en fréquence réelle d'une instance particulière de l'ampli-op, en pratique, la capacité de ce condensateur sera moindre. En particulier, il se peut qu'il n'y ait pas du tout de « double pont en T », formé de deux chaînes en forme de T (R7R8C8 et R7C9CXNUMX) connectées en parallèle. La dépendance du coefficient de transmission du signal d'un double pont en T sur la fréquence est représentée sur la fig. 3.
A une certaine fréquence (il est d'usage de l'appeler fréquence de quasi-résonance), le coefficient de transmission d'un tel circuit diminue considérablement - d'une centaine de fois ou plus -. Si un double pont en T est connecté au circuit de rétroaction de notre amplificateur en parallèle avec la résistance R3, alors à la fréquence de quasi-résonance, le pont n'affectera pratiquement pas le coefficient de transmission UHF dans son ensemble. Aux fréquences supérieures et inférieures à cette fréquence, la rétroaction négative augmentera (double T - le pont, pour ainsi dire, shunte la résistance R3), réduisant ainsi le gain de l'amplificateur. En conséquence, un AFC « résonant » est formé (courbe 1 sur la figure 4). La même figure montre la réponse en fréquence de l'amplificateur avec le double pont en T désactivé (courbe 2). Pour le niveau de 0 dB sur cette figure, le gain de l'UZCH à une fréquence de 1 kHz est pris.
La fréquence de quasi-résonance d'un double pont en T est déterminée par les valeurs de ses éléments. Lorsque les conditions C = C7 = C8 = C9 et R = R6 = R7 = 4R8 sont remplies, cela peut être calculé à l'aide de la formule F = 0,45/RC. Dans de petites limites, la fréquence de quasi-résonance peut être modifiée en sélectionnant une seule résistance R8. Résistance R5 - découplage. Il réduit la charge sur le pont avec une résistance R4 relativement faible. S'il n'est pas installé, le rétrécissement de la bande passante UZCH lors de la connexion d'un double pont en T sera nettement moindre, c'est-à-dire le filtre sera inefficace. En sélectionnant cette résistance et en contrôlant la réponse en fréquence de l'amplificateur, il est possible de régler la bande passante de la fréquence ultrasonore lors de la réception de signaux télégraphiques en fonction des goûts individuels de l'opérateur. L'utilisation d'un amplificateur opérationnel dans un convertisseur de fréquence à ultrasons offre un avantage : la conception assemblée à partir de pièces réparables ne nécessite aucun réglage. Si l'amplificateur "n'a pas fonctionné" dès la première mise sous tension, vous devez alors vérifier le mode ampli-op pour le courant continu. La tension à sa sortie (broche 7) doit être proche de la moitié de la tension de la source d'alimentation (elle est réglée par le diviseur sur les résistances R1 et R2). Si ce n'est pas le cas, soit vous avez commis des erreurs lors de l'installation ou de la sélection des éléments de la structure, soit l'ampli-op est tout simplement défectueux. Lors de la répétition de la conception, les amplificateurs opérationnels les plus modernes et les moins modernes peuvent être utilisés. Si un ampli opérationnel est utilisé sans transistors à effet de champ à l'entrée (par exemple, K140UD7), alors il est conseillé de réduire la résistance des résistances R1 et R2 à environ 100 kOhm, tout en maintenant la condition R1 = R2. Les condensateurs à oxyde peuvent être de n'importe quel type. L'amplificateur est conçu pour être utilisé avec des écouteurs d'une impédance de 50 à 100 ohms. Si le radioamateur possède des écouteurs avec moins de résistance, il faudra alors ajouter un petit étage de sortie à cet amplificateur. La tension d'alimentation de cet UZCH est de 9 ... 12 V. Un gain de 1000 est largement suffisant pour un récepteur ultrasonique superhétérodyne. Pour un récepteur à conversion directe, le gain total le long du trajet audiofréquence doit être cent fois plus grand, c'est pourquoi le convertisseur de fréquence ultrasonique, dont le circuit est représenté sur la Fig. 1, dans ce cas, les applications doivent être complétées par un étage de pré-amplification. Son schéma est présenté sur la Fig. 5. Il est réalisé sur un transistor, travaillant à réduire le niveau de son propre bruit dans un mode avec un faible courant de collecteur (environ 0,2 mA). Le gain d'un tel étage est déterminé par le rapport entre la résistance de charge dans le circuit collecteur du transistor VT1 (principalement R3 et R7 connectés en parallèle) et la somme des résistances de la résistance dans le circuit émetteur, non shuntée par le condensateur (R4) et la résistance de la jonction émetteur. Cette dernière peut être estimée par une formule simple Re = 25/I. Si nous substituons le courant en milliampères dans cette formule, alors la résistance sera en ohms. Avec un courant d'émetteur de 0,2 mA, la résistance Re sera de 125 ohms. Il n'est pas difficile maintenant d'estimer le gain de cette cascade - environ 80. Lors du calcul du gain d'une telle cascade, il ne faut pas oublier l'impédance d'entrée de la cascade UHF qui la suit. Mais dans notre cas, cela peut être négligé en toute sécurité - il s'agit d'environ 200 kOhm (la résistance des résistances R1 et R2 connectées en parallèle est sur la Fig. 1). Compte tenu d'une telle impédance d'entrée de l'étage suivant, le gain du préamplificateur diminuera légèrement - jusqu'à 75. Le condensateur C4 limite la bande passante de l'étage préliminaire par le haut d'une valeur de 4 ... 5 kHz.
Pour l’orientation sur la Fig. 5 montre les modes pour courant continu à une tension d'alimentation de 12 V. Si elle est inférieure, vous devez alors prendre une résistance de filtre dans le circuit de puissance de cet étage (R6) avec une résistance inférieure.
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