Устройство для автоматической подстройки частоты в радиоприемниках Советский патент 1945 года по МПК H03L7/87 

Уже известны генераторы с автоматйчеокой подстройкой частоты, в качестве элемента настройки «онтуров которых Првменяется индуктивный «ли емкостный реактанц электрон1най лампы.

Применение отрицательного электронного рбакта«ц-а для подстройки генератора имеет ряд преимуществ, особенно если .реактанц является отрицательной емкостью.

Целью настоящего изобретения является разработка устройства для настройки колебательного контура, содержащего отрицательный реактанц в виде электронной лампы, включенной по определенной схеме.

Для этой цели необходимо осуидествить такую связь анодной и сеточной цепей лампы с генераторным контуром, чтобы лампа работала как отрицательная емкость, итумтирующая контур, величина котарой регулируется изменением уси.тениЯ лампы.

Более узкая цель изобретеиия - разработать схему автоматического контроля частоты для супергетеродина с тем, чтобы Bi контролирующей схеме стояла лампа с отрицательной крутизной характеристики. Эта лампа будет действовать как отрицательная емкость, параллельная контуру местного генератора. В дополнение к основным элементам настройки контур можно подстраивать, .изменяя усиление названной ламПы в соответствии с изменениями амплитуды колебаний промежуточной частоты.

Изобретение поясняется прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого изображена схема электронного реактанца -отрицательной емкости в супергетеродине, на фиг. 2 и 3- модификации схемы отрицательной емкости w на фиг. 4 - схема отрицательной индуктивности.

Фиг. 1 изображает схему контроля частоты, согласно изобретению, применительно к системе автоматического контроля частоты супергетеродинного приемника любого известного типа. В данном случае приемник состоит из конвертера или первого детектора, к которому подводятся как принимаемые сигналы, так и местные колебания (на чертеже - блок 1). Сигналы, принятые на антенну, могут быть усилены И затем подведены к настроенному К01нтуру 2.

Местный генератор состоит из лампы 3 и KOiHiTypa 4; анод лампы 3 соедииен с заземленным (концом генераторного коБтура через аиодную батарею В. Сетка лампы 3 соединена с контуром 4; каггод соединен со средней точкой контура 4; для подачи отрицательного смещения на сетку служит гридлик 5 из сопротивления и емкости. Схема генератора обычная и не требует дальнейших иояснений.

Переменный конденсатор 2 служит для настройки контура 2 в пределах диапазона сигналов, например,- в пределах широковещательного диапазона: от 500 до 1500 кгц. Переменный конденсатор 6 меняет настройку контура 4 в диапазоне, ртли1чающемся от сигнального на -величину промежуточной частюты; последнюю можно выбрать в пре, делах от 75 до 450 кгц или больще. Пунктиром обозначена: обычная одноручечная система |настройки. Очевидно, что приемник может иметь несколько диапазонов; щ этом случае п;рнменяются обычные лереключатели диапазонов. Описываемая -Ниже схема контроля частоты occi«енню удобна в ко-ротковолновом диапазоне, хотя пригодна для всех диапазонов.

Колебания местного генератора это проводу 7 подводятся к блоку 1. Можно применнть комбниИрованную лампу, работающую одновременно гбЕгератор и как первый детектор, наприме,р|, лампу твла 2А7 или 6А7. Энергия промежуточной частоты поступает в уси.титель 8 и второй детектор 9, за которым следует один или несколько каскадов усиления низкой частоты, п репродуктор. Постоянная составляющая детектировян;ной энергии промежуточной частоты служит д. автоматического волюмконтроЛЯ усишения усил 1те;1Я промежуточно-й частоты.

В систему автоматического контроля частоты входит дискриминатор 10, к которому подводится энергия промежуточной частоты. Величииа и полярность сгйнмаемого с, дискриминатора постоянного напряжения зависят от величины и

знака приращения п ромежуточной частоты. Напряжение автоматического контроля частоты служит для корректирования настройки генераторного контура с тем, чтобы удержать промежуточную частоту на| задайной -частоте. Это достигается соединением лампы 11 с генераторным KOHTiypoM и провода 12 автоматического контроля частоты с лампой П, как будет описано ниже.

Анод 13 лампы II соединяется с источн1И1КОМ питания В; сетка 14 соединяется с общей точкой конденсатора 15 и сопротивлением 16, включенных последовательно и шунтирующих контур 4. Сетка 14 находится 1меж(Ду аяодо:м 13 и сеткой 17; на: последнюю подан положительный потенциал больщей величины, чем н.а анод. Сетка 17 присоединена к источнику 13 через дросс-ель ;высокой частоты 18. Блокировочный кондевсатор 19 включен между конденсатором 15 и сеточньш. концом катушки 18. Потенциал сетйи 17 может быть, по желанию, равен потенциалу аиода; только, чтобы проводимость ламиы И была отрицательна.

Усиление лаМПЫ 11 регулируется сеткой 20, расположенной между катодом и сеткой 17.

Провод 12 соединен с сеткой 20 через сопротивление - фильтр 21 и источник с.мещения 22. При отсутствии подачи смещения на сетку 20 от дискриминатора 10 усиление л ;i лт ь 11 он ре д ел я ет с я вели ч иной с.мещения от источника 22, которое ири отсутствии смещения автоматического контроля частоты, т. е. при точном значении промежуточной частоты, и.меет некоторую заданную величину. В этом режиме ламиа работает как (некоторая отрицательная емкость - С, параллельная контуру 4. Эта емкость условно изображена 1на фиг. 1 (пунктиром.

Такой емкостный эффект возникает следу ощим образом: сопротивление 15 и емкость 16 действуют как фазонариатор, шунтирующий юо;Нтур 4 и соединенный с катОДо и сетками 17 и 14 лампы И. Напряжение Е на контуре 4 вызывает в цепи 15-Г6 появление тока, оиереикающего E. Величины 15 и 16 выбираются так, чтобы эта цепь была емкостной нагрузкой контура 4. Возникающее на сопротивлении 16 напряжение подводится к сетке 14 и к катоду в такой фазе, чтобы ток, создаваемый электродом 17, давал бы эффект отрицательной емкости - С. Напряжение на сопротивлении 16 опережает напряжение Е.

Так как проводимость между сеткой 14 и «аноднОй сеткой 17 по знаку отрмцательн.а, то .реактивный зффе1кт, создаваемый током электрода 17, есть отрицательная емкость, Величи«а этой емкости прямо зависит от усиления лампы 11. Следовательно, при большем отрицательном смещ-ении на сетке 20 и вытекающем отсюда уменьшении усиления лампы 11, величина - С уменьщается, а стало .быть уменьшается и часто-та контура 4. ЕСЛИ же при полажительном смещении от автоматического контроля часто-, ты отрицательное смещение на сетке 20 станет меньше, то, наоборот, усиление лампы 11 увеличится, а вместе.с ним увеличится емкость-С и частота контура 4. Такое направление изменения частоты контура 4 объясняется тем, что емкость-С отрицательна по знаку.

Легко видеть, что дискриминатор 10 дает смещающее напряженке для автоматического контроля частоты такого и тайкой велиliiiHbi, ч:тобь промежуточная частота возвращалась к заданной величине. Схе.а дискриминатора не дается, так как известна и легко люжет быть разработана в соответС1ВИИ со схемой приемника. Выгода применения отрицательного емкостного эффекта лампы И заключается в том, что при заданном диапазоне частот можно уменьшить емкостный диапазон конденсатора 6. Отрицате.пьная емкость - С эффективную e кocть контура генератора и позволяет у«еличить самоиндукцию 4. Это увеличивает импеданц контура и усиливает колебания, что уменьшает действи1е автоматического контроля частоты, особенно при коротких волнах.

Диапазон действия- лэмпы 11 таков, что можно менять частоту генератора по всему диапазону, меняя смещение на сетке 20. Этой си-стемой «астройки можио заменить конденсатор 6. Эффел т отрицательной емкости параллельно генераторному контуру можно получить ие только с помощью схемы фиг. 1, но и с помощью л)амп с положительной крутизной характеристик.

В схеме фиг. 2 имеются две таких лампы 25 и 26, включе нные каскадно для получения отрицательного емкостного эффекта параллельно контуру 4. Сетка лампы 25 соединйпа с общей точкой сопротивления 16 и емкости 15 через блокировочный конденсатор 27. Анодная цеиь 25 через комбинацию сопротивление - емкость 28 связана со входными электролами лампы 26. Анод последней через конденсатор 29 соединен с конденсатором 15. Соотнощение фаз токов ламп 25, 26 и контура 4 таково, что параллельно последнему возникает отрицательная емкость - С. Сетка лампы 25 соединена с регулируемым источником смещения, чем и мен:яется усиление лампы 25, а стало быть, и величина отрицательной емкости - С. Источником смещения может быть дискриминатор автоматического контроля частоты, либо же иной источник, служащий для настрсйкм контура 4 по диапазону.

Па фиг. 3 и 4 даны схемы для пол)чения эффектов отрицательной емкост и икдуктпВнссти с помощью ламп с по;10житслько| 1 крутизной характеристик. На схеме фиг. 3 анод 31 ла.мпы 30 соединен с катодам 32 через цепь, состоящую из сопротивления 33, катущки 34 и источника питания 35. Катушка 37 индуктивно связывает сетку 36 с катушко 34. Блокировочный конденсатор 38 защищает сетку от 1;сточника питания 35. На сетку 36 подается смещение, -величине которого регхлируется отрицательная емкость. Фаза связи -катушек 37 и 34 подбирается так, чтобы обеспечить отрицательный емкостный эффект. Импеданц лампы п-роявляется

между точками 40 и 41 как отрицательная емкость и меняется прямо прсжюрцйояально сопротивлению 33 и обратно оропорцйональио произведению g М, где g - крутизна характеристики зависимости анодного така 0:1 напряжения на сетке, М- коэфициент взаимной индукции катуш-ек 37 и 34. Изменением g можно регулировать - С. Переменное напряжение подается на сетку 36 через сопротивление 33 и М. Знак М зависит от полярности катушки 37, так как перемена концов катушки меняет знак М. В данном случае М отрицательно, поэтому емкостной эффект также отрицателен, лампа с отрицательной крутизной не нужна.

Если лампу 30 включить по схеме фит. 4, то точками 40 и 41 возникнет отрицатгельная индукji-fBHiocTb. В анодную цепь входят

Т1олько катушка 34 и источяик 35. Сетка соединена с катушкой 37 через сопротивление 50. Фаза связи М межщу катушка1ми 37 и 34 подбирается так, чтобы .получить эффект отрицательной индуктивности.

Величина g регулируется смещением сетки 36; этим и регулируется существ1ующая между точками 40 и 41 отрицательная индуктивиюсть.

Предмет патента

УстрО Йство для автоматической подстройки частоты в радио1приемниках, работающее на принци|Пе изменения реактанца ла-мпьг, приключен;ной параллельн к контуру летеродвна и управляющей его частотой, о т лич.а ю щеес я тем, что указаиная лампа поставлена в такой режим, что вносит в отрицательный емкостный или индуктивный реакт1а1нц.

Фиг. 1

р

1||||(

3

Фиг. 2

В

X источнику 1/праЙл нат/ряжзния

Фиг. 3

К источнику (/пмйл тли

Фиг. 4

К источнику 1 пра6л напр.