Простые приёмники АМ сигналов

Автодины

Обратимся к «Словарю радиотерминов»: «Автодинный прием - прием на регенератор по методу биений, причем вспомогательные (местные) колебания создаются самим принимающим регенератором…». Итак, мы переходим за порог возбуждения колебаний, и картина эфира резко изменяется. Рассмотрим эти явления подробнее.

Данные явления интересно наблюдать экспериментально (на хорошем регенераторе с очень мягким подходом к порогу генерации), но можно исследовать и теоретически. По счастью, теория в данном вопросе нисколько не расходится с практикой, поэтому попробуем объяснить все на более доступном уровне. Первый вопрос, требующий ответа: до какой степени можно увеличить усиление, а следовательно, и чувствительность регенератора при подходе к порогу? Элементарная теория, изложенная выше, утверждает, что до бесконечности. Но в ней не учтены входные воздействия на контур регенератора - это сигналы и шум эфира, а также собственный тепловой шум деталей контура и транзистора, неустранимый даже при отсоединении антенны.

Шум широкополосен, а полоса пропускания регенератора сужается пропорционально М - так что же, шум должен уменьшаться при увеличении регенерации, то есть при возрастании М? Нет, мощность принимаемого шума пропорциональна полосе, а напряжение шума пропорционально корню квадратному из полосы пропускания. В то же время усиление растет пропорционально М, с такой же скоростью растет и сигнал, а шум также усиливается, но растет пропорционально М1/2. Таким образом, отношение сигнал/шум улучшается при подходе к порогу, но и сигнал, и шум увеличиваются.

Возрастать до бесконечности они, разумеется, не могут: начинает работать механизм стабилизации амплитуды. Ведь условие «мягкого» подхода к генерации требует, чтобы как только возникли колебания, цепь стабилизации уменьшала обратную связь («гридлик» на рис. 5.1 и 5.2 слегка закрывает лампу или транзистор). Если все иначе, то колебания нарастут скачком, «жестко», а такой регенератор уже никуда не годится.

Итак, при наличии внешних сигналов и шума обратная связь начнет уменьшаться даже раньше, чем возникнут автоколебания, именно из-за действия внешних сигналов. Зафиксируем в этом месте, совсем рядом с порогом, обратную связь и посмотрим, как будут меняться параметры регенератора при изменении уровня сигнала. Если сигнал упадет, то ОС увеличится и возникнут автоколебания. Если же сигнал увеличится, то ОС уменьшится, а с ней уменьшится и коэффициент регенерации М - будет действовать как бы АРУ, снижающая усиление при действии сильного сигнала. Одновременно расширится и полоса пропускания. Все это очень благоприятные факторы.

Оказывается, что регенератор узкополосен только для очень слабых сигналов, а по мере увеличения их амплитуды полоса становится шире, то есть вершина резонансной кривой уплощается. Реальная резонансная кривая, или АЧХ, регенератора вовсе не соответствует резонансной кривой одиночного контура: она лучше. Построить ее можно так: нарисуем семейство резонансных кривых контура при разной добротности (см. рис. 5.16), но с совпадающими вершинами.

Построение резонансной кривой регенератора

Теперь подадим на регенератор сигнал и будем изменять его частоту (или частоту настройки регенератора при фиксированной частоте сигнала, все равно). Пока расстройка велика, амплитуда сигнала А в контуре мала, а его добротность высока (точки на кривой 3). По мере уменьшения расстройки сигнал возрастает, а добротность уменьшается (точки на кривой 2). Далее переходим на кривую 1, соответствующую еще меньшей добротности, и в результате получаем АЧХ регенератора (штриховая линия), очень похожую на АЧХ многоконтурного фильтра!

Читать дальше - Захват частоты

Простой регенератор

Практическая схема