Электричество шаг за шагом

Р-111. СУПЕРГЕТЕРОДИН — ПРИЁМНИК, ЛУЧШЕ КОТОРОГО ПОКА НЕТ. Мы уже знаем, что если через нелинейный элемент пропустить синусоидальный ток, то он перестанет быть синусоидальным. Он будет искажён, появится его спектр — набор синусоидальных составляющих разных частот. А что будет, если через нелинейный элемент одновременно пропустить два тока с разными частотами? Ответ прост — искажен будет каждый из них, и в итоге мы получим два спектра в общем выходном проводе. Но это ещё, оказывается, не всё — в спектре появятся составляющие, рождённые именно совместным появлением двух токов в нелинейном элементе. Если, например, пропустить через него токи с частотами 300 и 400 кГц, то кроме гармоник каждого из них (в нашем примере 600, 900 кГц и далее, а также 800, 1200 кГц и далее) в спектре появятся составляющие с частотами 700 и 100 кГц. Первая из этих частот называется суммарной и численно равна f_cyм = 300 + 400 = 700 кГц. Вторая частота разностная, она равна f_р = 400–300 = 100 кГц.

Все рассказанное можно считать коротким предисловием к ещё более короткому рассказу о радиоприёмнике по имени супергетеродин. Он широко используется в радиолах, телевизорах, сотовых телефонах, военных системах радиосвязи, переносных приёмниках. В наиболее простом варианте (1) всё начинается с нелинейного элемента (транзистор Т₁), который называется преобразователь частоты. На его вход подаются два переменных тока — сигнал принимаемой станции с частотой f_с и сигнал вспомогательного генератора по имени гетеродин с частотой f_г Контур, выполняющий роль коллекторной нагрузки, настроен на разностную, или иначе промежуточную, частоту f_пр = f_г — f_c. Далее следуют еще два усилительных каскада (Т₃, Т₄) и четыре контура L_прC_пр, настроенных на f_пр. Четыре контура (контуров может быть и больше, так как их не перестраивают) совместно создают острую резонансную кривую (2), то есть сильное подавление соседних станций. Чтобы перестроиться на другую станцию, достаточно изменить частоту гетеродина и создать f_пр с сигналом этой другой станции. Одновременно, правда, нужно перестроить и входной контур L_кC_к, который должен подавить далекую, к счастью, по частоте, как её называют, зеркальную помеху (f_зр). Её сигнал мог бы создать с гетеродином ещё один сигнал промежуточной частоты (f_пч (ЗП)), от которого после преобразователя уже не избавишься.