УВЧ - усилитель высокой частоты

F*2 - удвоитель частоты

СУ - согласующее устройство

ОК - оконечный каскад

Передатчик выполнен по схеме с непосредственной ЧМ в кварцевом генераторе.

На входе передатчика стоит микрофон, который преобразует звуковые колебания в электрические. Полученный информационный сигнал усиливается УНЧ и через фильтр нижних частот поступает на управитель частоты. ФНЧ ограничивает спектр модулирующего сигнала примерно до 3,5 кГц, для разборчивого приема речевых сообщений этого достаточно.

Управитель изменяет частоту генерируемых кварцевым автогенератором колебаний, осуществляя прямую частотную модуляцию. Таким образом получаем ЧМ сигнал с несущей f0, в нашем случае f0=13,7 МГц. Модулируемые колебания, пройдя через буфер, усиливаются УВЧ. Буфер необходим для согласования по сопротивлению выхода автогенератора с последующими каскадами. Затем производиться умножение частоты до рабочего диапазона f0=27.2 МГц. Умножение частоты повышает устойчивость работы всего передатчика, а также увеличивает глубину модуляции.

Полученные ВЧ колебания усиливаются до необходимой величины в оконечном каскаде и через согласующее устройство, которое согласует выходное сопротивление ОК с фидером, поступает на антенну, которая преобразует электрические ВЧ колебания в электромагнитные волны.

2. Трактовка схемных решений для автогенератора.

Автогенератор выполнен по осциляторной схеме(емкостная трехточка). Выбор осциляторной схемы объясняется большей надежностью автогенератора, по сравнению со схемой с кварцем в цепи обратной связи, где кварц не всегда гарантирует контроль генерируемой частоты.

Выбор емкостной трехточки объясняется тем, что обе индуктивные трехточки имеют существенные недостатки:

1) кварц шунтируется большой емкостью база-эмиттер транзистора(1-10 пФ), при включении кварца между базой – эмиттером

2) при включении кварца между коллектором и эмиттером, блокировочная индуктивность вносит свой вклад в значение генерируемой частоты, плюс к кварцу приложено большое напряжение питания.

Схема включения управителя частоты выбрана из следующих соображений: в кварцевом автогенераторе управляющую реактивность следует подключать к элементу, главным образом определяющим частоту, т.е. к кварцевому резонатору, при этом либо последовательно либо параллельно. Варианты подключения приведены на рис. 2.

Четвертый вариант наихудший, так как параллельно кварцу стоит индуктивность, которая может определять генерируемую частоту. Первый и второй варианты имеют общий недостаток: сужается полоса, где кварц имеет индуктивный характер. Наиболее приемлем третий вариант, при котором понижается частота последовательного резонанса, но расширяется полоса, где кварц имеет индуктивное сопротивление. Для применений третьего варианта необходима управляемая индуктивность, которую легко реализовать, включив последовательно с варикапом индуктивность такой величины, чтобы суммарное сопротивление на частоте генерации носило индуктивный характер.

В качестве согласующего звена выбран параллельный колебательный контур. Выбор такого схемотехнического решения объясняется тем, что он обеспечивает необходимую фильтрацию высших гармоник и прост в эксплуатации.

3. Подробное обоснование роли всех элементов схемы.

Усилитель звуковой частоты собран на операционном усилителе DA1, коэффициент усиления определяется соотношением элементов R14, R15, C12. По сути приведенное в схеме включение ОУ является активным ВЧ фильтром.

Емкость С12 имеет большую величину и определяет «завал» АЧХ на малых частотах (0-150 Гц), что объясняется шириной спектра необходимой для разборчивого приема речевых сообщений(от 0,3 до 3 кГц).

Цепочка R17, R18 представляет собой делитель напряжения, создает «псевдо» двухполярное питание. Емкость С15 стабилизирует значение виртуальной земли(6 В), фильтруя возможные ВЧ составляющие питающего напряжения.

Нагрузкой УЗЧ является резистор R11. С него, через ограничивающий выходной ток усилителя резистор R10, напряжение подается на пассивный ФНЧ, который представляет собой простую RC цепь с передаточной характеристикой:

где fc=1/(2*pi*R*c) – частота среза.

В нашем случае fc=3.386 кГц.

С выхода фильтра сигнал через блокировочную емкость С7 поступает на переменный резистор R2. Резистором R2 мы задаем диапазон изменения модулирующего напряжения, т.е. глубину модуляции. Подбираем значение сопротивления так, чтобы при максимально возможных значениях модулирующего напряжения не выходить за пределы линейного участка вольт-фарадной характеристики варикапа VD1, который управляет частотой генерации автогенератора.

Резистором R6 задаем смещение на варикапе VD1, т.о. чтобы в режиме молчания емкость варикапа соответствовала середине линейного участка его ВФХ.

R5 ограничивает величину постоянного тока протекающего по цепи: +12В, R6, R5, VD1, R2, 0В.

Автогенератор собран на транзисторе VT1, по схеме емкостной трех точке с заземленным коллектором(С3 – эммитер-коллектор; С2 – база-эммитер; VD1, ZQ1, L1 – база-коллектор). Суммарное сопротивление цепи VD1, ZQ1, L1 носит индуктивный характер. Переменная емкость L1 позволяет устанавливать частоту генерации АГ в режиме молчания равную 13,6 МГц. Резистор R4 выполняет роль цепи автосмещения.