Транзисторный ПТК

Ю. Стрельцов, Радио №1/1966, ст.26

Транзисторный переключатель телевизионных каналов (ПТК), как и ламповый, содержит вход­ную цепь, усилитель высокой час­тоты, преобразователь и гетеродин.

Входная цепь служит в основном для того, чтобы согласовать входное сопротивление каскада усилителя ВЧ с волновым сопротивлением ка­беля. В транзисторных блоках ПТК согласование производится при по­мощи резонансного контура, так как входное сопротивление транзис­торного усилителя ВЧ имеет комплек­сный характер, то есть наряду с небольшим активным сопротивлени­ем существует значительная вход­ная емкость. Чтобы уменьшить раз­меры транзисторных ПТК, для них выбираются такие схемы входных цепей, в которых при переходе с канала на канал переключается ми­нимальное количество контактов. Наиболее часто применяются цепи с последовательным включением ка­тушки L₁ входного контура в цепь базы транзистора усилителя ВЧ (рис. 1,а) и с согласующим ВЧ тран­сформатором (рис. 1,6). В обоих вариантах цепей переключаются всего два контакта, и ширина полосы про­пускания входного контура может быть изменена подбором конденса­торов C1 и С₂, то есть изменением коэффициента включения входного сопротивления транзистора Т1 в контур. Необходимо отметить, что для подавления помех на промежу­точной частоте между антенной и входным контуром обязательно надо включать фильтр, не пропускающий эту частоту. В простейшем случае это может быть параллельный кон­тур, настроенный на промежуточную частоту.

Усилитель ВЧ ПТК должен да­вать максимально возможное усиле­ние (для уменьшения шумов бло­ка) и иметь хорошую избиратель­ность по зеркальному каналу. Кас­кад усилителя может быть выполнен с включением транзистора по схеме с общим эмиттером или с общей ба­зой. Выбор схемы включения опре­деляется в основном граничной час­тотой применяемого транзистора. Каскад по схеме с общей базой ра­ботает устойчивее, чем каскад с общим эмиттером, но дает меньшее усиление. Чтобы повысить устойчи­вость последнего каскада, нужно нейтрализовать обратную проходную проводимость транзистора. Нагруз­кой усилителя ВЧ в зависимости от требований к избирательности по зеркальному каналу может быть либо одиночный контур, либо двух­контурный полосовой фильтр. На рис. 2 приведена схема усилителя с нагрузкой двухконтурным полосо­вым фильтром L1L₂. Эмиттер тран­зистора T1 заземлен по переменному току через конденсатор С₆. Напряже­ние для нейтрализации снимается с конденсатора С₂ и подается на базу транзистора через конденсатор С₄. При использовании такого усили­теля ВЧ и входной цепи с настро­енным контуром подавление зер­кального канала будет не хуже, чем на 50 дб, но настройка такой системы сложна.

В ПТК, к которым не предъявля­ется высоких требований в отноше­нии избирательности по зеркально­му каналу, можно устанавливать в качестве нагрузки усилителя ВЧ одиночный контур. Настройка кас­када с одиночным контуром намного проще настройки каскада с полосо­вым фильтром.

Преобразовательные каскады тран­зисторных ПТК выполняются или по схеме с общим эмиттером, или по схеме с общей базой. В обоих слу­чаях коэффициент преобразования примерно одинаков и напряжение сигнала и гетеродина подается на один и тот же электрод транзисто­ра (что соответствует односеточному преобразованию в ламповых схе­мах). Для гетеродина используется отдельный транзистор. Схемы гете­родина могут быть различными.

На рис. 3 приведена принципи­альная схема самодельного транзис­торного ПТК, который имеет удовудов­летворительные электрические па­раметры и прост в изготовлении и настройке. Учитывая сложность изготовления в любительских усло­виях барабанного или дискового переключателя, в этом блоке для переключения контурных катушек использован стандартный одноплат­ный галетный переключатель на три положения, который позволяет вести прием телевизионных передач телецентров, работающих на трех телевизионных каналах из двенад­цати, что вполне достаточно.

В ПТК используется три транзис­тора типа П411. Входная цепь ПТК представляет собой настроенный ре­зонансный контур. Согласование его с антенной осуществляется с помощью высокочастотного согласующего трансформатора L₂L₃. Для подавле­ния помех на промежуточной час­тоте между антенным штеккером и согласующим трансформатором включен фильтр-пробка L1C1. Коэф­фициент включения транзистора T1 во входной контур определяется соотношением емкостей конденсато­ров С₃ и С₄. Усилитель ВЧ выпол­нен по схеме с общей базой. База транзистора T1 заземлена по пере­менному току с помощью конденсато­ра С_б. Нагрузкой транзистора Т₁ служит одиночный резонансный кон­тур с полным включением в коллек­торную цепь. Коэффициент включе­ния входного сопротивления тран­зистора Т₂ преобразователя в нагру­зочный контур усилителя ВЧ, опре­деляющий ширину полосы пропус­кания этого контура, зависит от соотношения емкостей конденсато­ров С₇ и С₈.

Применение последовательного включения контурных катушек для различных каналов как во вход­ном, так и в нагрузочном контурах усилителя ВЧ вызвано использова­нием галетного переключателя. При параллельном включении этих катушек между эмиттером и коллекто­ром транзистора Т1 будет существо­вать паразитная емкостная связь через подвижные контакты переклю­чателя и усилитель ВЧ на 6—12 ка­налах будет склонен к самовозбуж­дению

Для 1—5 каналов можно приме­нять систему переключения кату­шек, изображенную на рис. 4. Такая система удобнее в настройке, так как каждый канал настраивается независимо от другого. В схеме рис. 3 на самом высокочастотном канале работают катушки L₄, L7, при этом катушки L₅, L₆, L₈, L₉ закорочены. При переходе на более низкочастотный канал последова­тельно с L₄ и L₇ включаются катушки L5 и L₈. Наконец на самом низко­частотном канале все три катушки включены последовательно. Поэ­тому в ПТК с последовательно вклю­ченными катушками обязательно нужно настраивать катушки от больших номеров каналов к меньшим.

Сопротивление R₄, шунтирующее коллекторный контур усилителя ВЧ, используется только при ра­боте на первом—пятом каналах, так как выходное сопротивление тран­зистора, включенного по схеме с общей базой, с понижением частоты резко увеличивается и на частотах ниже 100 Мгц без шунтирования кон­турных катушек сопротивлением не удается получить достаточно широ­кую полосу пропускания. Сопротив­ления R1, R₂, R₃ определяют режим транзистора T1 по постоянному то­ку. При этом сопротивление R₁ в цепи эмиттера Т₁, создающее отри­цательную обратную связь по току, обеспечивает температурную стаби­лизацию каскада и позволяет приме­нять транзисторы с любым коэффи­циентом усиления В без подбора ре­жима. Сопротивления R₅, R₆, R₇ в пре­образователе и R9, R₁₀, R₁₁ в гетероди­не выполняют аналогичные функции.

Преобразователь ПТК выполнен по схеме с общим эмиттером. Эмит­тер транзистора Т₂ заземлен по переменному току с помощью конден­сатора С₉. Нагрузкой преобразова­теля служит одиночный широкопо­лосный контур L₁₀ С₁₁. Выход пре­образователя рассчитан на подклю­чение к фильтру сосредоточенной се­лекции, установленному на входе усилителя ПЧ («Радио», 1965, № 7, стр. 24, рис. 7). Входное сопротив­ление такого фильтра составляет 75 ом, благодаря чему обеспечивается хорошее согласование 75-омного выходного кабеля ПТК с входом усилителя ПЧ при любой длине кабеля. Полоса пропускания кон­тура L₁₀ C₁₁ при подключении эк­вивалента нагрузки, равного R_н=75ом, составляет 10 Мгц. На­пряжение гетеродина (100 -150 мВ) подается на базу транзистора Т₂ через кон­денсатор С₁₃. Гетеродин бло­ка ПТ К выполнен по схеме с емкостной обратной свя­зью. Для подстройки час­тоты гетеродина исполь­зуется изменение емкости р-n-перехода запертого ди­ода-варикапа Д902 (Д1), что достигается изменением напряжения на электродах диода при помощи потенци­ометра R₁₃. При отсутствии диода типа Д902 можно осу­ществлять перестройку ча­стоты гетеродина с помощью подстроечного конденсато­ра, емкость которого ме­няется от 2 до 4 пф. При этом конденсатор С₁₅, со­противление R12 и потенци­ометр R₁₃ из схемы исклю­чаются.

Следует отметить, что на 6—12 каналах коэффициент усиления ПТК, выполненного по схеме рис. 3, будет невелик (3-4 раза по напря­жению). Это объясняется сравни­тельно низкой граничной частотой транзисторов типа П411 (400Мгц). В описанном блоке ПТК не применяется система АРУ. Это выз­вано тем, что высокочастотные па­раметры транзисторов при измене­нии режима сильно меняются, что приводит к искажению частотных характеристик блока. В связи с этим во избежание перегрузок при силь­ном сигнале на входе телевизора не­обходимо установить два антенных гнезда, образующих ступенчатый делитель напряжения. Схема тако­го делителя приведена на рис.5. При включении антенного штеккера в гнездо 1 : 10 необходимо вклю­чать штеккер с припаянным па­раллельно его выводам сопротивле­нием 75 ом в гнездо 1:1.