|
| |
|
Слаботочка Книги затухание. В этом случае процессы в схеме описываются уравнением (1.7) или (1.9), но законы изменения R{t) и C(t) или L{t) будут более сложными. В заключение сформулируем, в чем состоят сходство и различие классических и параметрических СР. Для обоих типов CP характерны: возможность получения большого усиления за счет сверхрегенеративного эффекта, простота схемы, экономичность, малые габаритные размеры и масса (особенно в диапазоне СВЧ). В то же время между классическим и параметрическим CP существуют и принципиальные AM напряжение накачки и смещение к>п; вход Рис. 1.17. Схема индуктивного параметрического CP (/н<5 МГц) отличия. Основное отличие состоит в механизме внесения энергии в колебательную систему: в классическом CP энергия вносится через отрицательное сопротивление, в параметрическом (кроме резистивно-го) - посредством изменения с частотой накачки параметров энергоемких элементов. В классическом CP амплитуда вспышек генерации не зависит от фазы сигнала, в параметрическом такая зависимость имеет место. Параметрические CP имеют паразитные каналы приема, в классических CP таких каналов нет. Имеются, конечно, значительные схемные и конструктивные различия. Настройка и эксплуатация параметрических CP сложнее, чем классических. Вероятно, неправомерна будет постановка вопроса: какие CP лучше - классические или параметрические? Каждый вид CP имеет свою область применения. Классический CP применяют главным образом как экономичный, малогабаритный приемник с малой массой, чаще всего в диапазоне СВЧ, вплоть до сантиметрового и миллиметрового диапазонов, а также в локационных системах с совмещенными приемником и передатчиком практически на всех частотах, включая акустические. Параметрические CP применяют для относительно малошумя-щего усиления на СВЧ, квантования фазы узкополосной смеси сигнала и шума, в качестве фазовых триггеров (параметронов) для вычислительных машин. Сравним сверхрегенеративные приемники с регенера- тором и супергетеродином. По сравнению с регенератором CP обладает неоспоримыми преимуществами: высокой чувствительностью, более широкой полосой пропускания и большей стабильностью режима усиления. По сравнению с супергетеродином CP проигрывает в некоторых отношениях: чувствительность, избирательность и стабильность коэффициента усиления и полосы пропускания у CP ниже, а уровень шумов и нелинейные искажения (особенно в логарифмическом режиме) выше, чем у многокаскадного супергетеродина. В CP более интенсивное, чем в супергетеродине, паразитное излучение в антенну. При одной и той же частоте модулирующего сигнала в CP требуется более широкая полоса, чем в супергетеродине, что затрудняет использование CP в диапазонах волн ниже метрового. По-видимому, основным недостатком CP является сравнительно низкая стабильность коэффициента усиления. Однако применение специальных схем автоматической стабилизации режима позволяет использовать его в широком интервале температур и напряжений питания. В гл. 3 приведены некоторые инженерные решения, позволяющие существенно улучшить качественные показатели СР. Сверхрегенератор обладает и существенными преимуществами перед супергетеродином: значительно меньшими габаритными размерами и массой (особенно в диапазоне СВЧ), высокой экономичностью, т. е. небольшой мощностью, потребляемой от источника питания. Как уже отмечалось, однокаскадный CP может дать усиление порядка 10 ... Ю; такое усиление можно получить лишь в многокаскадном супергетеродине. Еще одним достоинством CP является возможность совмещения в одном активном приборе (транзисторе, туннельном диоде и др.) функций приема и передачи сигналов, что весьма существенно для некоторых приложений. Принятый CP сигнал можно использовать для перевода CP в режим непрерывной генерации и посылки ответного сигнала, как это делается в некоторых устройствах опознавания, а также в радиолокационных и радионавигационных системах с активным ответом. Сверхрегенератор интересен еще в одном отношении- он способствовал освоению все более высокочастотных диапазонов. Дело в том, что все активные элементы (лампы, транзисторы, диоды с отрицательным сопротивлением и др.) в режиме генерации имеют более высокий частотный предел, чем в режиме усиления. Как известно, первые генераторы появились в диапазоне СВЧ раньше усилителей. И поскольку механизм усиления в сверхрегенеративном режиме связан с генерацией, именно в диапазонах СВЧ CP появились раньше, чем приемники прямого усиления и супергетеродины. ГЛАВА 2 ТЕОРИЯ СВЕРХРЕГЕНЕРАЦИИ 2.1. Классический сверхрегенератор в линейном режиме Качественный анализ процессов. Эквивалентная схема линейного классического CP представляет собой контур, состоящий из постоянных индуктивности Lq, емкости Со, источника сигнала e{t) и изменяющегося во вре-
Рнс. 2.1. Закон изменения б(/) при однократном запуске мени знакопеременного активного сопротивления R{t) (см. рис. 1.13). Считаем, что период изменения R{t) (период суперизации) намного больше периода 2л/о)о собственных колебаний системы (0)0=1/00). Кроме того, полагаем, что среднее значение R{t) за период суперизации положительно, причем /?(0/o)oLo<l. (2.1) Перед составлением и решением дифференциального уравнения, описывающего CP, дадим качественную трактовку процессов в схеме, задавшись некоторым законом суперизации. Пусть имеет место однократный запуск CP, при котором указанное сопротивление положительно на всей временной оси, за исключением одного интервала (<з ... ... и) (рис. 2.1). Интервал [h ... h) назовем активным. 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |
||||||||||||||