ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ НАЛАЖИВАНИИ ПРИЕМНИКА

А. СОБОЛЕВСКИЙ, Радио №7/1966, ст.47, Радио №8/1966, Радио №9/1966, ст.37

Чтобы объективно оценить каче­ство работы радиоприемника, надо знать его параметры.

ДИАПАЗОН ЧАСТОТ — область частот, в пределах которой данный приемник способен принимать сиг­налы радиостанций. Радиовещатель­ные приемники обычно имеют три или четыре диапазона: длинновол­новый (150—408 ?«ц), средневолно­вый (525—1605 кг/f), коротковолно­вый (3,95—12,1 Мгц) и ультракорот­коволновый (65,8—13Мгц). Коротко­волновый диапазон обычно разделен на несколько поддиапазонов, что значительно облегчает настройку приемника. Иногда применяют, так называемые, растянутые поддиапа­зоны; участки КВ диапазона, отве­денные для работы радиовещатель­ных станций (3,95—4,1 Мгц, 5,95— 6,2 Мгц, 7,15—7,3 Мгц, 9,5-9,775 Мгц и 11,7—11,975 Мгц), растяги­вают на всю шкалу приемника.

Некоторые транзисторные и лам­повые приемники имеют только длинноволновый и средневолновый диапазоны или не имеют УКВ диа­пазона. Наконец иногда встречаются приемники, колебательные контуры которого настроены на одну или не­сколько радиостанций в длинноволно­вом или средневолновом диапазонах.

НОМИНАЛЬНАЯ ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ — это максимальная электрическая мощность на выходе усилителя НЧ (то есть электричес­кая мощность, которая подводится к громкоговорителю) при допустимом уровне нелинейных искажений. По­следнее весьма существенно, так как приемник Обычно может отдать и большую мощность НЧ колебаний, но тогда значительно возрастет уро­вень нелинейных искажений, то есть ухудшится качество звучания. При небольшой выходной мощности не­линейные искажения столь незначи­тельны, что не улавливаются на слух. С увеличением выходной мощ­ности они также возрастают, а при коэффициенте нелинейных искаже­ний от 7 до 12% становятся замет­ны на слух. Именно при таком уров­не нелинейных искажений и опреде­ляют номинальную выходную мощ­ность, Сетевые ламповые и транзистор­ные приемники имеют выходную номинальную мощность в пределах 0,5—10 ва, а переносные транзистор­ные приемники от 3 мва до 0,5 ва

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ — способ­ность принимать слабые сигналы радиостанций. Чувствительность приемника определяется величиной напряжения ВЧ сигнала (в микро­вольтах) при глубине модуляции на входе приемника 30%, когда на вы­ходе усилителя НЧ развивается элек­трическая мощность, равная 50 мвт (или 5 мвт для приемников с но­минальной выходной мощностью не более 150 мвт). Очевидно, чувст­вительность приемника тем выше, чем меньшее напряжение на входе приемника способно создать на его выходе такую выходную мощ­ность НЧ сигнала, то есть чем лучше его способность принимать слабые сигналы.

Чувствительность лучших радио­вещательных приемников с внешней антенной достигает 50 мкв ДВ, СВ, и КВ диапазонах и 5 мкв в УКВ диа­пазоне. Переносные транзисторные приемники обычно имеют чувстви­тельность в пределах 100—300 мкв, а при работе с внутренней магнит­ной антенной в диапазоне длинных и средних волн — 1—3 мв/м.

Высокочувствительный приемник может принимать лишь те слабые сигналы, которые превышают уро­вень его собственных внутренних шу­мов, вызванных хаотическим движе­нием электронов в электрических цепях. К шумам относится и фон пе­ременного тока. Иначе говоря, сиг­налы принимаемой радиостанции на входе приемника должны иметь дос­таточно большую амплитуду, чтобы их было слышно на фоне шумов при­емника. Уровень сигнала на входе приемника должен превышать уро­вень шумов по крайней мере на 20 дб, то есть в 10 раз.

ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ — способ­ность приемника выделять сигналы принимаемой радиостанции из мно­жества сигналов радиостанций, ра­ботающих на других частотах. По международному соглашению час­тотные интервалы между радиостан­циями должны быть 10 кгц. Поэтому избирательность приемника характе­ризует его способность подавлять сигналы, отстоящие на ±10 пгц от частоты, на которую он настроен. Избирательность по соседнему кана­лу радиовещательных приемников высшего класса (на частоте, отстоя­щей на ±10 кгц от частоты настрой­ки, иначе говоря — при расстройке приемника на ±10 кгц) должна быть в пределах 60 дб. Это означает, что на частотах, отличающихся на ±10 кгц от частоты настройки, чувстви­тельность приемника падает в 1000 раз по сравнению с чувствительно­стью на частоте настройки. Прием­ники могут иметь и меньшую изби­рательность по соседнему каналу, но не ниже 16—20 дб, то есть ослаб­ление сигналов соседних радиостанций должно быть не менее, чем в 6— 10 раз, иначе громкоговоритель будет воспроизводить одновременно не­сколько радиопередач почти с оди­наковой громкостью.

Для супергетеродинных приемни­ков, кроме избирательности по со­седнему каналу, большое значение имеет еще и избирательность по симметричному или, как говорят, зеркальному каналу. Как известно, колебания промежуточной частоты в супергетеродинном приемнике воз­никают как биения при смешении колебаний частоты принимаемого сигнала f_с и частоты гетеродина f_r. Например, приемник настроен на частоту 4 Мгц. Чтобы напряжение сигнала радиостанций, работающей на этой частоте, были усилены уси­лителем ПЧ, их частоту надо преоб­разовать в промежуточную f_п=465 пгц. Для этого гетеродин приемника должен работать на частоте f_с+f_п=f_п=4 +0,465 =4,463 Мгц. Тогда в результате смешения колебаний принимаемого сигнала с колебания­ми, генерируемыми гетеродином, воз­никнут комбинационные промежуточ­ные частоты: /_г—/_с=/_п=4,465—4= =0,465 Мгц или 465 кгц.

Но колебания промежуточной час­тоты можно получить и при смешении колебаний гетеродина с колебания­ми другой частоты, а именно, часто­ты 4,930 Мгц. Тогда результирующая частота, также будет равна 465 кгц. fc—fr-fn=4,930—4,465=0,465 Мгц. Вот эта частота, отличающаяся от частоты сигнала на удвоенную про­межуточную частоту (4,930—4=0,930 Мгц, а 0,930=2×0,465 Мгц) назы­вается частотой симметричного зер­кального канала. Естественно, что приемник не должен пропускать эту симметричную помеху на вход преоб­разователя, иначе на его выходе по­являются напряжения промежуточ­ных частот от двух различных радио­станций, которые и будут одновре­менно прослушиваться в громкогово­рителе. Поэтому супергетеродинный приемник должен обладать высокой избирательностью относительно сим­метричного канала, то есть значи­тельно ослаблять сигнал, частота которого превышает частоту на­стройки на удвоенную промежуточ­ную. Супергетеродинные приемники выс< шего класса имеют избирательность по зеркальному каналу на длинновол­новом диапазоне не менее 60 дб и на коротковолновом диапазоне не менее 26 дб. Это означает, что в КВ диа­пазоне чувствительность приемника на частоте симметричного канала по крайней мере в 20 раз меньше его чувствительности на частоте настрой­ки. Избирательность по симметрич­ному каналу определяется количест­вом н добротностью контуров, стоя­щих перед преобразователем и наст­роенных на частоту принимаемого сигнала₀ Поэтому если в приемнике нет усилителя ВЧ, он обладает мень­шей избирательностью по симметрич­ному каналу, ио тем не менее в КВ диапазоне она должна быть не хуже 12 дб (ослабление в четыре раза).

Наконец, супергетеродипный при­емник должен обладать избиратель­ностью по отношению к сигналам, частота которых равна промежуточ­ной о Для приемников высшего клас­са эта избирательность не менее 40 дб (ослабление в 100 раз), а для прием­ников классом ниже —26 дб (ос­лабление в 20 раз)

РЕЗОНАНСНАЯ ХАРАКТЕРИС­ТИКА— это графическое изображе­ние зависимости чувствительности приемника от частоты (рис. 1). Эта характеристика с одной стороны поз­воляет получить представление об избирательных свойствах приемника, а с другой — о качестве воспроизве­дения передачи. В самом деле, харак­теристика (рис. 1) показывает, что если на частоте настройки /_рез при­емник имеет чувствительность 100 лшв, то при расстройке на ± 10 пгц чувствительность приемника ухуд­шается до 5000 мкво Изменение чув­ствительности, приходящееся на каждый килогерц расстройки, поз­воляет судить об избирательных воз­можностях приемника. Кроме того, по характеристике можно определить ширину полосы пропускания высоко­частотных каскадов приемника (уси­лителя ВЧ и усилителя ПЧ).

Радиостанция излучает модулиро­ванные колебания, то есть полосу частот. Так, например, несущая (вы­сокая) частота радиостанции 4000 кгц. Предположим, что частота мо­дулирующего напряжения 8 кгц. Тогда радиостанция, кроме частоты 4000 кгц, будет излучать 3992 и 4008 кгц. При передаче музыки радиостан­ция будет излучать полосу частот от 3990 до 4010 кгц (если принять выс­шие звуковые частоты модуляции 10 кГц). Для высококачественного воспроизведения приемник должен пропускать не одну несущую час­тоту, а всю полосу частот порядка 8—10 кгц. Но для этого его ВЧ кас­кады и их контуры должны иметь соответствующую полосу пропуска­ния, определить которую позволяет резонансная характеристика. Полосу пропускания отсчитывают на уровне, при котором входное напряжение уве­личивается в два раза по сравнению с входным напряжением на резонанс­ной частоте. В данном случае (рис. 1) она равна 9,2 кгц.

ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСИЛИТЕЛЯ НЧ — графическое изображение зависимости коэффи­циента усиления этого усилителя от частоты. Чтобы радиопередача вос­производилась без искажений, уси­литель НЧ должен равномерно уси­ливать напряжения всех частот, по­ступающих на его вход от детектора. Если же усиление будет неравномер­ным, то возникнут частотные иска­жения передачи, которые очень за­метны на слух. Так ослабление ниж­них звуковых частот придает звуча­нию звенящий металлический тембр, а ослабление верхних звуковых час­тот делает его глухим, бубнящим. Для хорошего воспроизведения речи и музыки полоса пропускания усили­теля должна быть по крайней мере от 60 до 6500 гц, причем в пределах этой полосы усиление не должно уменьшаться более, чем в 2 раза (на 6 дб).

КРИВАЯ ВЕРНОСТИ. Строго говоря, кривая верности — это зави­симость звукового давления, созда­ваемого громкоговорителем, от час­тоты модуляции ВЧ напряжения, поданного на вход приемника. Од­нако для таких измерений необходи­ма специальная студия, а также слож­ная и дорогая аппаратура. Поэтому радиолюбители обычно снимают за­висимость выходного напряжения от частоты модуляции, что может дать некоторое представление о действи­тельной кривой верности приемника. Вот те основные характеристики и параметры, которые позволяют всесторонне оценить работу прием­ника. Конечно, радиолюбители обыч­но не задаются столь академической целью, как «измерить параметры приемника», то есть взять готовый и налаженный приемник и измерить его параметры только из любопытст­ва. Однако, если в их распоряжении имеется хотя бы минимум измеритель­ных приборов (звуковой генератор, ВЧ сигнал-генератор и вольтметр), они обязательно измеряют парамет­ры в процессе налаживания прием­ника, потому что эти измерения поз­воляют определить, правильно ли налажен и настроен приемник.

Приемник обычно налаживают с выхода, то есть начинают с усилите­ля НЧ, затем переходят к усилителю ПЧ и преобразователю (если приемник супергетеродинный) и заканчивают налаживанием усилителя ВЧ. Если приемник собран по схеме прямого усиления, то после налаживания уси­лителя НЧ переходят к детектору и только после этого — к усилителю ВЧ. Нельзя переходить к последую­щему блоку, пока нет уверенности, что предыдущий хорошо налажен. Способы измерения перечисленных выше параметров будут рассмотрены в той последовательности, в которой налаживают супергетеродинный при­емник, то есть начиная с усилителя НЧ.

УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТО­ТЫ, В начале измеряют номинальную выходную мощность. Выражается она в вольтамперах, ее можно определить по следующей приближенной формуле:

Для измерения номинальной вы­ходной мощности необходим звуко­вой генератор и детекторный вольт­метр, например, ампервольтомметр, позволяющий измерять переменное напряжение. Можно также воспользоватьея ламповым вольтметром пе­ременного тока. Генератор присоеди­няют ко входу усилителя НЧ (к гнездам подключения звукоснимате­ля), а вольтметр — к звуковой ка­тушке громкоговорителя. Номиналь­ная мощность измеряется на часто­те 400 гц. Регулятор громкости уси­лителя устанавливают в положение, соответствующее максимальному уси­лению, и постепенно увеличивают вы­ходное напряжение звукового гене­ратора. Одновременно измеряют ве­личину нелинейных искажений на выходе усилителя (это будет расска­зано ниже). Когда нелинейные иска­жения становятся максимально до­пустимыми, вольтметр на выходе усилителя (измеритель выхода) по­кажет номинальное выходное напря­жение усилителя. Подставив вели­чину полученного напряжения в при­веденную выше формулу, можно оп­ределить выходную мощность усили­теля при данной величине нелиней­ных искажений.

Измерение нелинейных искажений в любительских условиях — довольно сложная задача. Нелинейные иска­жения выражаются в нарушении формы напряжения выходного сиг­нала. Это означает, что в спектре выходного напряжения усилителя, кроме основной частоты, поданной на вход усилителя, появляются допол­нительные частоты. Искажения фор­мы напряжения основной частоты (синусоидального напряжения зву­кового генератора) будет тем силь­нее, чем значительнее амплитуды составляющих дополнительных час­тот. Таким образом, для определе­ния величины нелинейных искажений надо исследовать форму колебаний на выходе испытуемого усилителя. Это можно сделать, например, с помощью осциллографа по степени искажения формы синусоиды на эк­ране (рис. 2) или более точно при по­мощи специального прибора — изме­рителя нелинейных искажений (на­пример, ИНИ—11). Если ни осцил­лографа, ни измерителя нелинейных искажений у радиолюбителя нет, то измерить номинальную выходную мощность можно лишь ориентировоч­но, например, подав на вход усили­теля через потенциометр напряжение от трансляционной сети. В моменты длительного звучания музыки, надо увеличивать напряжение на входе до тех пор, пока не появится заметное искажение звучания, вызванное воз­росшими нелинейными искажения­ми. Максимальное показание вольт­метра на выходе усилителя соответ­ствует номинальному выходному на­пряжению.

Одновременно с измерением номи­нальной выходной мощности можно определить и чувствительность уси­лителя (чувствительность с гнезд звукоснимателя). Для этого измеряют напряжение на входе испытуемого усилителя (обычно измеряют на­пряжение на выходе звукового гене­ратора его собственным измеритель­ным прибором), при котором на его выходе развивается напряжение, рав­ное номинальному. Это напряжение и определяет чувствительность уси­лителя. Отношение же номинального напряжения на выходе усилителя к напряжению на его входе есть коэф­фициент усиления данного усилите­ля.

Радиолюбители знают, как важно при налаживании усилителя добить­ся, чтобы в пределах полосы пропус­кания он равномерно усиливал на­пряжения всех частот. О равномер­ности усиления можно судить по его частотной характеристике. Для полу­чения этой характеристики на вход усилителя от звукового генератора подают такое напряжение частоты 400 гц, при котором выходная мощ­ность усилителя составляет 25% от номинальной. Ручка регулятора гром­кости должна находиться в среднем положении, а регуляторов тембра— в положении, соответствующем макси­мальной полосе пропускания. Затем, поддерживая напряжение на входе усилителя постоянным, изменяют частоту напряжения звукового ге­нератора в обе стороны от частоты 400 гц: в сторону уменьшения — через каждые 50—100 гц., в сторону увеличения — через каждые 100 гц (до 1000 гц), затем через 500 гц до (4000 гц) и, наконец — через 1000 гц

Одновременно измеряют выходное напряжение на каждой из этих час­тот. По полученным результатам строят частотную характеристику, принимая входное напряжение уси­лителя на частоте 400 гц за единицу, то есть по оси ординат откладывают отношение U_BbIX ^на соответствую­щей частоте к 17_ВЬ1Х на частоте 400 гц, что одновременно является пока­зателем усиления на данной частоте по сравнению с усилением на частоте 400 гц. Усиление может быть выра­жено и в децибелах ио отношению к усилению на частоте 400 гц, при­чем последнее принимается за нуле­вой уровень. Уменьшение усиления по сравнению с принятым нулевым уровнем выражается в отрицатель­ных децибелах. Частота по оси аб­сцисс обычно откладывается в лога­рифмическом масштабе.

Если в испытуемом усилителе имеются регуляторы тембра, то сни­мают дополнительную частотную ха­рактеристику при различных крайних положениях ручек регуляторов. Если требуется найти лишь пределы ре­гулировки тембра, то достаточно определить усиление по отношению к нулевому уровню только на часто­тах 100, 1000 и 5000 гц. В заключение определяют уровень фона усилителя. Для этого замыка­ют накоротко входные зажимы ис­пытуемого усилителя и измеряют напряжение фона на звуковой ка­тушке громкоговорителя. Ручки ре­гуляторов громкости и тембра сле­дует установить в положения, соот­ветствующие наибольшему напряже­нию фона. Уровень фона определя­ется отношением напряжения фона к номинальному выходному напря­жению и выражается в децибелах. В хороших приемниках уровень фона не должен превышать—504—60 дб.

Радио №8/1966, ст.45

УСИЛИТЕЛЬ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ

От работы усилителя ПЧ зависят такие важные параметры супергетеродиниого приемни­ка, как избирательность по соседнему каналу, качество воспроизведения радиопередачи и чувствительность. В самом деле, избирательность по со­седнему каналу определяется резо­нансными характеристиками фильт­ров, то есть точностью настройки этих фильтров па промежуточную частоту и их добротностью, от кото­рой зависит крутизна наклона ха­рактеристики. Чем круче идут ветви характеристики и чем точнее наст­роены фильтры на промежуточную частоту, тем уже общая резонансная характеристика усилителя и тем выше избирательность по соседнему каналу. Нос другой стороны, для хо­рошего воспроизведения радиопере­дачи необходимо, чтобы приемник (в том числе и усилитель ПЧ) пропус­кал определенную полосу частот. Поэтому при настройке усилителя на­до стремиться к оптимальной форме резонансной характеристики усили­теля, которая бы соответствовала и необходимой полосе пропускания, и достаточной избирательности по со­седнему каналу. Обычно в процессе настройки при­емника снимают резонансные харак­теристики каждого каскада, начиная с последнего. Это происходит одно­временно с настройкой фильтров усилителя на промежуточную частоту. Для этого индикатор настройки (вольтметр переменного тока) под­ключают к выходу усилителя НЧ, а сигнал-генератор через конденсатор емкостью 100—200 пф — ко входу испытуемого каскада усилителя (к управляющей сетке лампы или к базе транзистора). Если сигнал-генератор подключить ко входу преобразова­теля, то можно получить общую ре­зонансную характеристику усили­теля. В последнем случае ВЧ колеба­тельный контур надо отсоединить от управляющей сетки лампы преобра­зователя и соединить последнюю с катодом через резистор в 500 яолг.

Сигнал-генератор настраивают на резонансную частоту усилителя (на промежуточную частоту) по макси­мальным показаниям индикатора на­стройки, отмечают показания инди­катора и начинают менять частоту сигнал-генератора, одновременно поддерживая его выходное напряже­ние неизменным. При этом записы­вают показания индикатора выхода приемника, соответствующие каждо­му значению частоты. Это продол­жается до тех пор, пока показания индикатора выхода не перестанут изменяться. Тогда вновь настраива­ют сигнал-генератор на резонансную частоту усилителя, устанавливают прежний уровень его выходного на­пряжения и начинают изменять его частоту в противоположную сторону. По полученным данным строят резо­нансную характеристику, отклады­вая по горизонтальной оси частоту, а по вертикальной — выходное напря­жение усилителя (рис. 1).

Полоса пропускания усилителя радиовещательного приемника обыч­но составляет 5—10 кгц. Поэтому, снимая его резонансную характерис­тику для перестройки, следует поль­зоваться нониусом на верньерной ручке сигнал-генератора (лимбом с равномерными делениями). Шкала сигнал-генератора вблизи частоты 465 кгц, как правило, проградуи­рована через 5—10 кгц. Изменив настройку сигнал-генератора от од­ной точки шкалы до другой, замеча­ют, на сколько делений повернулся при этом нониус, и определяют цену его деления. Если, например, оказа­лось, что при перестройке на 20 кгц нониус повернулся на 30 делений, значит цена деления нониуса состав­ляет 20/30=0,66 кгц. Таким образом нониус позволяет перестраивать сигнал-генератор в пределах долей кило­герц.

Описанный способ снятия резо­нансной характеристики имеет дос­таточно высокую точность. Однако он неудобен при настройке усилите­ля, так как после каждой регули­ровки контуров приходится вновь снимать характеристику по точкам. В этом отношении значительно более удобен осциллографический метод получения резонансной характерис­тики. Он дает возможность в процессе налаживания все время наблюдать на экране осциллографа характери­стику, причем всякие изменения, происходящие при регулировке и настройке, немедленно отражаются на экране: видно, как изменяется форма характеристики, полоса про­пускания и т. п.

Осциллографический метод полу­чения резонансной характеристики заключается в следующем. На вход испытуемого усилителя от специаль­ного генератора подается частотно- модулированное напряжение, то есть такое, частота которого изменяется в обе стороны от средней частоты. Частота развертки осциллографа рав­на частоте модуляции. Кроме того, эти частоты синхронизированы. По­этому луч проходит экран осцилло­графа за время, в течение которого частота генератора изменяется от минимальной до максимальной. Во время обратного хода луча частота генератора изменяется от максималь­ной до минимальной, и все начинает­ся сначала. Если при этом на вход осциллографа подать напряжение с выхода испытуемого усилителя (с нагрузки детектора или от регулято­ра громкости), то отклонение луча но вертикали будет характеризовать величину коэффициента усиления на той частоте, которая соответствует положению луча в данной точке эк­рана. Следовательно, на экране ос­циллографа появится резонансная характеристика испытуемого усили­теля.

Чтобы получить осциллографиче­ским методом резонансную характе­ристику усилителя, необходима спе­циальная ЧМ-приставка к обычному сигнал-генератору (конструкции по­добных приставок были описаны в журнале «Радио» и выпусках «Мас­совой радиобиблиотеки» издательст­ва «Энергия»). Берется ВЧ генера­тор. работающий на фиксированной частоте, например, 5 Мгц. Парал­лельно контуру этого генератора включают полупроводниковый диод (или варикап). На диод от временной развертки осциллографа подают пи­лообразное напряжение. В резуль­тате емкость р-п перехода диода пли емкость варикапа изменяется в такт с движением луча по экрану ос­циллографа. Поскольку изменяется емкость, включенная в колебатель­ный контур генератора, то и его часто­та также изменяется («качается»). Таким образом генератор ВЧ пре­вращается в генератор качающейся частоты. Его частота изменяется в пределах 10—50 кгц относительно средней частоты 5 Мгц. Размах ка­чания (полоса девиации) будет зави­сеть от амплитуды управляющего пилообразного напряжения. Далее поступают следующим об­разом. Предположим, надо снять ча­стотную характеристику усилителя 114. Для этого на одну из сеток лам­пы смесителя надо подать ЧМ коле­бания со средней частотой 5 Мгц, а на другую сетку этого смесителя — напряжение от сигнал-генератора, настроенного таким образом, чтобы на выходе смесителя появилось на­пряжение частотой 4G5 кгц. Для этого сигнал-генератор должен быть настроен на частоту f_с__г= fчм+fпч= 5+0,465=5,465 Мгц. Появившаяся на выходе смесителя разностная ча­стота будет меняться относительно частоты 465 кгц. Эти ЧМ колебания подаются на вход усилителя, харак­теристику которого надо снять, и далее все происходит так, как было описано выше. Если надо получить иную среднюю частоту качания, то соответствующим образом изменяют частоту сигнал-генератора.

При снятии резонансной характе­ристики усилителей ПЧ, особенно многокаскадных усилителей с боль­шим усилением, надо соблюдать оп­ределенные правила. Измерительные приборы следует подключать к де­талям усилителя, применяя корот­кие соединительные провода, а при­боры, включаемые на вход и выход приемника, надо максимально уда­лять друг от друга и при необ­ходимости экранировать. Только при этих условиях можно получить результаты измерений, достаточно близкие к действительным. Это дик­туется чрезвычайной чувствитель­ностью усилителей ПЧ к паразитной обратной связи.

Особенно опасна такая обратная связь между выходом усилителя и его входом. В этом случае часть выходного напряжения через емко­стную пли индуктивную связи меж­ду подводящими проводами измери­тельных приборов и монтажом этих приборов попадает на вход усилите­ля и вновь им усиливается. Это при­водит к самовозбуждению усилителя. Но даже если самовозбуждения не происходит, самая незначительная обратная связь приводит к тому, что полученные характеристики усили­теля не соответствуют действитель­ным.

Как же определить, имеется ли паразитная обратная связь в изме­рительной системе?

Если обратная связь значитель­ная, но усилитель не самовозбуж- дается, то ее можно обнаружить но изменению показаний индикатора на­стройки при изменении положения измерительных приборов и соедини­тельных проводов или кабелей. Надо взять палочку из изоляционного ма­териала (хотя бы деревянную) и передвигать ею кабели, изменяя их положение относительно друг друга и шасси приемника, изменить поло­жение измерительных приборов и т. п.

Преобразователь и усилитель ВЧ.

Каждый радиолюбитель, занимав­шийся налаживанием супергете­родинных приемников, знает, сколь­ко неприятностей доставляет сопря­жение настроек контуров гетеродина с настройками входных ВЧ контуров. Как известно, между частотами на­стройки контуров гетеродина f_г и входных ВЧ контуров f_вч должно соблюдаться соотношение:     f_г-f_вч = f_нч. Однако в силу ряда причин такое соотношение между настройками этих контуров может быть выдержано только в трех точках диапазона: на концах и в середине. В других местах диапазона это соотношение несколь­ко нарушается, или, как говорят, появляется погрешность сопряже­ния. При этохм происходит следую­щее.

Прием возможен только в том слу­чае, если между колебаниями часто­ты излучения и колебаниями частоты гетеродина в смесителе приемника образуются биения, частота которых равна промежуточной. Если при этом ВЧ контуры приемника настроены точно на частоту принимаемой радио­станции, то его чувствительность максимальна. Но, как уже было ска­зано, такое положение возможно только в трех точках диапазона; при других положениях блока кон­денсаторов настройки приемника ВЧ контуры оказываются несколько рас­строенными по отношению к частоте принимаемой станции. Если эта рас­стройка невелика и не выходит за пределы полосы пропускания ВЧ контуров (что обычно бывает при правильном выборе элементов конту­ра гетеродина), то чувствительность приемника почти не уменьшается и с этой погрешностью сопряжения можно не считаться. Но если контур гетеродина настроен неправильно, то расстройка (то есть погрешность со­пряжения) ВЧ контуров относитель­но частоты принимаемой радиостан­ции настолько значительна, что частота радиостанции выходит за пределы полосы пропускания конту­ров, и чувствительность приемника резко надает. При более значитель­ной погрешности сопряжения прием вообще невозможен. Таким образом, при налаживании и настройке преобразователя и уси­лителя ВЧ надо измерить полосу пропускания ВЧ контуров (входных контуров и контуров усилителя ПЧ) и определить погрешность сопряже­ния в различных точках диапазона, чтобы можно было судить, правильно ли выбраны и настроены элементы контуров гетеродина. Чтобы опреде­лить погрешность сопряжения надо измерить отклонение кривой сопря­жения от линии промежуточной час­тоты (рис. 2). Обычно находят такое отклонение для 15—20 точек диа­пазона и по этим точкам строят кри­вую. По горизонтальной оси откладывают градусы шкалы и соответ- ствующге им частоты, а по вертикаль­ной — разность между настройкой приемника (то есть настройкой, оп­ределяемой настройкой контура гете­родина) и настройкой ВЧ контуров. Если на этот же график нанести границы допустимой погрешности сопряжения, то он наглядно покажет, не выходит ли погрешность сопря­жения за допустимые пределы. II если обнаружится, что погрешность сопряжения не укладывается в до­пустимые границы, то необходимо изменить емкости сопрягающих кон­денсаторов, индуктивность катушки контура гетеродина, изменить часто­ты точного сопряжения и т. п.

Кривую сопряжения строят следу­ющим образом. Сигнал-генератор под­ключают к входу приемника через эквивалент антенны. Вращая ручку настройки приемника, устанавлива­ют указатель настройки против опре­деленного деления шкалы и настраи­вают сигнал-генератор (с включенной модуляцией) на эту частоту по мак­симальному отклонению стрелки ин­дикатора настройки (вольтметра пе­ременного тока). Последний подклю­чен к выходу усилителя НЧ прием­ника. По шкале сигнал-генератора определяют частоту f_c, на которую настроен приемник, и отмечают ее на графике против соответствующего градуса шкалы.

Теперь надо определить частоту настройки ВЧ контуров при данной настройке контуров ге­теродина. Для этого ламповый вольтметр переменного тока подключают к выходу преобра­зователя (к аноду лампы преоб­разователя или коллектору транзистора). Если у радиолю­бителя нет лампового вольт­метра, то можно ограничиться все тем же индикатором на­стройки, подключенным к вы­ходу усилителяИЧ приемника. Однако при этом нужен вспо­могательный детектор (рис. 3). Подключив через этот детектор усилитель НЧ приемника к управляющей сетке смесите­ля, изменяют (обычно в очень неболь­ших пределах) частоту сигнал-гене­ратора и по индикатору настройки находят резонансную частоту высоко­частотных контуров f_вч. Разность ме­жду частотами f_с и f_вч (кгц) отклады­вают в зависимости от знака вверх или вниз от линии промежуточной частоты Таким способом опреде­ляют погрешность сопряжения Дf = f_с — f_вч через каждые 10° шкалы при­емника и полученные точки соединя­ют кривой.

Следует иметь в виду, что вспомо­гательный детектор вносит некото­рую емкость в ВЧ контур, включен­ный в цепь сетки лампы смесителя и тем самым несколько изменяет его настройку. Чтобы это не влияло на результаты измерений, поступают следующим образом. На шкале сиг­нал-генератора устанавливают часто­ту точного сопряжения на ВЧ конце диапазона. Приемник настраивают на эту частоту по максимальным по­казаниям индикатора настройки. За­тем присоединяют к сетке лампы сме­сителя вспомогательный детектор со всеми его деталями и проводом, кото­рым он будет подключен к усилителю IIЧ. При этом показания индикатора настройки уменьшатся, поскольку контур в цепи сетки лампы смесителя расстроится. Изменением емкости подстроечного конденсатора этого контура вновь добиваются макси­мальных показаний индикатора на­стройки. Последнее означает, что емкость, внесенная вспомогатель­ным детектором, скомпенсирована. Надо запомнить прежнее положение винта подстроечного конденсатора и после окончания измерений и отклю­чения этого детектора вернуть ротор подстроечного конденсатора в преж­нее положение.

Далее надо определить полосу про­пускания ВЧ контуров и связанные с ней границы допустимой погрешно­сти сопряжения. Для этого в 5—6 точках шкалы (через каждые 30°) определяют резонансную частоту ВЧ контуров, настраивая па нее сигнал­генератор так, как это делалось ра­нее. Затем увеличивают выходное напряжение сигнал-генератора в два раза и изменяют его частоту так, чтобы показания индикатора наст­ройки приемника уменьшились до прежнего уровня. Разность между частотами настройки сигнал-генера­тора f_рези f_0,5 равна половине шири­ны полосы пропускания ВЧ конту­ров. Граница же допустимой по­грешности сопряжения будет на 5 кгц меньше (ведь необходимо пропустить всю полосу частот модуляции, то есть 10 кгц) этой разности:

Величину Дf_доп откладывают вверх и вниз от липни промежуточной час­тоты. Полученные точки соединяют кривой (см. пунктир на рис. 2).

Следует заметить, что все эти изме­рения проводят только после обыч­ной настройки контуров приемника, когда получено сопряжение настроек и т. п. Как надо проводить такую настройку неоднократно описыва­лось в журнале «Радио», а также в различных брошюрах для радиолю­бителей.

Измерение чувствитель­ности и избиратель­ности. Измерение этих пара­метров совершенно необходимо, так как позволяет проверить правиль­ность настройки и налаживания приемника.

Часто супергетеродинный при­емник с усилителем ВЧ, настроен­ный неопытным любителем, совер­шенно не имеет избирательности по симметричному каналу. Казалось бы, должно быть наоборот. Ведь из­бирательность по симметричному ка­налу тем лучше, чем больше конту­ров, настроенных на частоту при­нимаемого сигнала, включено перед преобразователем, и чем выше их добротность. Допустим в приемнике два таких контура: входной и контур между усилителем ВЧ и преобразова­телем. А избирательность по сим­метричному каналу отсутствует! В чем же дело?

Вероятнее всего, эти контуры ра­диолюбитель настроил на разные частоты: один — на частоту прини­маемого сигнала (что и требуется), а другой — на частоту симметрич­ного канала, то есть выше принимае­мой частоты на удвоенную промежу­точную. Стало быть, этот контур, вместо того чтобы подавлять часто­ту симметричного канала, подавляет частоту основного канала. В резуль­тате чувствительность по основному и по симметричному каналам одина­кова. Эту ошибку обнаружить можно только при измерении чувствитель­ности и избирательности.

Схема измерения чувствительности радиовещательного приемника по­казана на рис. 1. Ранее уже отмеча­лось, что всегда измеряют реальную чувствительность, учитывающую уровень шумов приемника. Поэтому перед измерением чувствительности надо определить уровень собствен­ных шумов приемника. Для этого регулятор громкости усилителя НЧ приемника устанавливают в положе­ние максимального усиления. На вход приемника через эквивалент ан­тенны (он показан на рис. 1) подают высокочастотные колебания, моду­лированные частотой 400 гц с глу­биной модуляции 30%. Приемник настраивают на эту частоту. Выход­ное напряжение сигнал-генератора должно быть таким, чтобы напряже­ние на выходе приемника равнялось 0,1 от номинального. Затем выклю­чают модуляцию напряжения ВЧ и измеряют напряжение на выходе приемника, то есть измеряют напря­жение шумов приемника при приеме несущей. Такие измерения повторя­ют на каждом диапазоне в одной или нескольких точках. Уровень шу­ма выражают в децибелах по отно­шению к нормальному выходному напряжению приемника, равному 0,1 от номинального.

После этого измеряют чувстви­тельность приемника. Сигнал-гене­ратор настраивают на нужную частоту. Напряжение его должно быть модулировано частотой 400 гц при глубине модуляции 30%. Приемник настраивают на частоту сигнал-ге­нератора по максимальным показа­ниям индикатора выхода. Если из­меренное ранее напряжение шумов меньше нормального выходного на­пряжения по крайней мере в 10 раз (на 20 дб), то чувствительность при­емника определяют следующим обра­зом. Регулятор громкости устанав­ливают в положение, соответствую­щее максимальному усилению. При этом напряжение на выходе сигнал­генератора подбирают так, чтобы напряжение на выходе приемника стало равным 0,1 от номинального. Выходное же напряжение сиг­нал-генератора (то есть на входе приемника) будет численно равно чувствительности приемника на дан­ной частоте. Измерения повторяют по крайней мере в трех точках каж­дого диапазона, причем крайние ча­стоты должны быть на расстоянии 10—20% от начала и конца шкалы. По результатам измерений строят график зависимости чувствительно­сти приемника от частоты. Обычно для удобства график строят в лога­рифмическом масштабе.

Если же нормальное выходное на­пряжение приемника меньше чем в 10 раз превышает напряжение шумов, то чувствительность изме­ряют несколько иначе. В этом случае после настройки приемника на ча­стоту сигнал-генератора выключают модуляцию и с помощью регулятора громкости устанавливают таксе на­пряжение шумов на выходе прием­ника, чтобы оно было в 10 раз меньше нормального выходного напряжения. Затем включают модуляцию сигнал- генератора и доводят его выходное напряжение (напряжение на входе приемника) до такой величины, что­бы напряжение на выходе приемника было равно нормальному. Положе­ние ручки регулятора громкости при­емника при этом не меняют. Напря­жение на выходе сигнал-генератора будет численно равно чувствитель­ности приемника с учетом его шумов

При измерении чувствительности регулятор тембра и регулятор по­лосы частот (если они есть в прием­нике) должны находиться в положе­нии, соответствующем ослабленному воспроизведению высоких и низких звуковых частот. АРУ приемника должна быть выключена.

Если приемник предназначен для работы с внутренней магнитной ан­тенной, например транзисторный переносный приемник, то чувстви­тельность измеряют при помощи квадратной рамки из медной или ла­тунной проволоки диаметром 4 мм. В этом случае чувствительность при­емника выражается в мкв/м или мв/м. Схема измерения показана на рис. 2.

Этими способами нельзя пользо­ваться при измерении чувствитель­ности сверхрегенеративного приемни­ка, так как измерению будет мешать шум сверхрегенератора. Этот шум имеет максимальный уровень при отсутствии напряжения ВЧ на входе приемника. При его появлении уро­вень шума снижается, и чем выше напряжение на входе, тем меньше шум. Кроме напряжения шума сверх­регенератора, на входе приемника можно обнаружить еще и напряже­ние дробящей (гасящей) частоты. На слух эта частота не воспринима­ется, так как она обычно лежит в области 20—200 но индикатор выхода на нее реагирует. Чтобы об­наружить на выходе приемника на­пряжение дробящей частоты, можно воспользоваться схемой, показан­ной на рис. 1, которая в дальнейшем используется и для измерения чув­ствительности. Если на выходе при­емника есть напряжение дробящей частоты, то показания индикатора выхода не меняются при изменении выходного напряжения сигнал-ге­нератора или глубины его модуля­ции, ведь индикатор выхода изме­ряет напряжение дробящей частоты. Предварительно приемник на слух настраивают на частоту сигнал-ге­нератора (по максимальной громко­сти тона модуляции). В этом случае надо проверить исправность элемен­тов фильтрующей цепи и блокиро­вочного конденсатора в сверхрегенеративном приемнике, препятствую­щих проникновению напряжения дробящей частоты на выход уси­лителя НЧ приемника.

Если установлено, что напряжение дробящей частоты на выходе при­емника отсутствует, чувствитель­ность сверхрегенеративного приемни­ка определяют следующим образом. Устанавливают на шкале сигнал-ге­нератора нужную частоту, увели­чивают его выходное напряжение и настраивают на эту частоту прием­ник. В момент точной настройки приемника напряжение на его вы­ходе должно заметно уменьшиться, так как при этом уменьшится уро­вень шума сверхрегенерации. После этого выходное напряжение сигнал­генератора уменьшают до 10—20 мкв выключают его модуляцию и отме­чают показания индикатора выхода приемника. Затем снова включают модуляцию частоты сигнал-генера­тора (глубина 30%, частота 400 гц). Напряжение на выходе приемника при этом, естественно, увеличится.

Теперь вычисляют отношение на­пряжений на выходе приемника при немодулированном и модулирован­ном ВЧ напряжении на его входе. Установлено, что наилучшее каче­ство воспроизведения соответствует отношению 1:5. Поэтому если по­лученное отношение иное, то не­сколько изменяют выходное напряже­ние сигнал-генератора и повторяют измерения. Чувствительность сверх­регенеративного приемника будет чи­сленно равна выходному напряже­нию сигнал-генератора при отноше­нии этих напряжений 1 : 5 (при включенной модуляции). Измерив чувствительность, можно перейти к измерению избирательно­сти. Избирательность характери­зует уменьшение чувствительности приемника на какой-либо частоте по сравнению с чувствительностью на частоте принимаемого сигнала (на резонансной частоте приемника). По­этому схемы измерения избиратель­ности те же. Все определяется ча­стотой настройки сигнал-генератора. Если он настроен в резонанс с при­емником — это измерение чувстви­тельности; если же он расстроен на ±10 кгц относительно резонансной частоты приемника — это измерение избирательности по соседнему ка­налу, а если он настроен на частоту, выше резонансной частоты приемни­ка на удвоенную промежуточную,— это измерение избирательности по симметричному каналу. Наконец, ес­ли сигнал-генератор настроен на промежуточную частоту приемника — это измерение избирательности на частоте, равной промежуточной. В связи с этим чувствительность и избирательность измеряют одно за другим, измерив чувствительность на какой-либо частоте, тут же, не перестраивая приемник и не изменяя схемы измерения, приступают к из­мерению избирательности.

Избирательность по соседнему ка­налу приемника прямого усиления и супергетеродинного приемника из­меряется одинаково. Вначале изме­ряют чувствительность приемника на данной частоте, а затем изменяют частоту сигнал-генератора на 10 кгц (например, в сторону уменьшения) и устанавливают такое выходное на­пряжение сигнал-генератора, при котором напряжение на выходе при­емника вновь становится равным нормальному, то есть измеряют чув­ствительность приемника при рас­стройке частоты на 10 кгц. Отноше­ние этой чувствительности к чувст­вительности приемника на резонанс­ной частоте, выраженное в децибе­лах, покажет ослабление приема по соседнему каналу. После этого ча­стоту сигнал-генератора увеличива­ют на 10 кгц относительно резонан­сной частоты приемника и повторя­ют те же измерения. За величину избирательности по соседнему кана­лу принимают наименьший результат.

Если потребуется снять резонанс­ную характеристику приемника, то после определения его чувствитель­ности на резонансной частоте изме­няют частоту сигнал-генератора че­рез 1 кгц (одновременно измеряя чувствительность приемника) до тех пор, пока чувствительность прием­ника не станет хуже примерно в 1000 раз. По результатам измерения чувствительности строят резонанс­ную характеристику.

Затем переходят к измерению из­бирательности по симметричному ка­налу. Принцип измерения тот же, только сигнал-генератор настраива­ют на частоту, которая выше резо­нансной частоты приемника на удво­енную промежуточную. Избиратель­ность по симметричному каналу обычно измеряют на тех же частотах, что и избирательность по соседнему каналу. При этом следует иметь в виду, что наихудшая избиратель­ность по симметричному каналу в коротковолновой части диапазона.

При измерении избирательности приемника по отношению к частотам , равным промежуточной, приемник настраивают на частоту, наиболее близкую к промежуточной: на край­нюю верхнюю частоту длинноволно­вого или крайнюю нижнюю частоту средневолнового диапазона. Это из­мерение ничем не отличается от предыдущего.

СНЯТИЕ КРИВОЙ ВЕРНОСТИ. Эта кривая позволяет проверить, верно ли выбраны полосы пропуска­ния ВЧ контуров, фильтров ПЧ и правильно ли налажен усилитель НЧ. Обязательно ли снимать эту кривую? Если приемник был настроен с соблюдением всех правил и в про­цессе настройки были проведены все указанные выше измерения, то эту кривую можно и не снимать. Но если радиолюбителю необходимо соста­вить представление о незнакомом приемнике, то лучше всего снять эту кривую, по которой сразу же можно судить о том, насколько хорошо на­лажен и настроен приемник.

Схема для снятия кривой верности представлена на рис. 1. Напряжение сигнал-генератора модулировано на­пряжением внешнего звукового ге­нератора, подключенного к зажимам «Внешняя модуляция». Кривую вер­ности надо снимать на каждом диа­пазоне.

Вначале приемник настраивают в резонанс с сигнал-генератором, на­пряжение которого должно быть мо­дулировано частотой 400 гц с глу­биной модуляции 30%. С помощью регулятора громкости устанавлива­ют напряжение на выходе приемни­ка, равное 0,25 от номинального. Выходное напряжение сигнал-гене­ратора при этом должно быть боль­ше, чем в случае измерения чувст­вительности, но не перегружать ВЧ каскады приемника. Регуляторы тем­бра устанавливают в положение, со­ответствующее наиболее широкой полосе.

Затем изменяют частоту модуля­ции в заданном диапазоне звуковых частот, отмечая показания измери­теля выхода приемника. При этом надо следить, чтобы напряжение ВЧ на выходе сигнал-генератора, его частота, глубина модуляции и на­стройка приемника оставались неиз­менными. Записывают показания ин­дикатора выхода приемника, соответ­ствующие каждой частоте модуля­ции. По полученным результатам строят кривую так же, как при сня­тии частотной характеристики уси­лителя НЧ, причем по горизонталь­ной оси откладывают частоты моду­ляции сигнал-генератора, а по вер­тикальной — отношения выходного напряжения приемника к напряже­нию на частоте модуляции 400 гц (в децибелах).

СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОТЫ АРУ. Этим завершают измерение параметров приемника. Характеристика работы АРУ представляет собой зависимость выход­ного напряжения приемника от вход­ного. Снимают характеристику сле­дующим образом. На вход приемника через эквивалент антенны от сиг­нал-генератора подают такое на­пряжение ВЧ (U_вx1), чтобы напря­жение на выходе приемника стало равным 0,25 от нормального (ручка регулятора громкости должна нахо­диться в среднем положении). На­пряжение сигнал-генератора моду­лировано частотой 400 гц при глу­бине модуляции 30%. Приемник на­страивают в резонанс с частотой сигнал-генератора и отмечают пока­зания индикатора выхода и_вых1. За­тем изменяют напряжение сигнал- генератора в 2, 3, 4, 10, 20, 100, 500, 1000, 5000 и 10000 раз, одновремен­но отмечая показания индикатора выхода. По полученным величинам выходного напряжения строят ха­рактеристику АРУ (рис. 3). Работа АРУ характеризуется отношением

Это отношение выражают в деци­белах. Работу АРУ проверяют на всех диапазонах