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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificadores de antena seletivos UHF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de antena Ao receber sinais de televisão na faixa UHF, muitos proprietários de TV são forçados a usar várias antenas diferentes, o que, às vezes, pode causar problemas específicos associados à soma do sinal. Os amplificadores de antena ajudarão a resolvê-los, fornecendo não apenas amplificação de sinal, mas também sua filtragem. Um dos problemas que os telespectadores enfrentam quando assistem a programas de televisão é a necessidade de receber sinais de diferentes direções e em diferentes níveis. Isso os obriga a usar duas ou mais antenas direcionais, e com baixo nível de sinal - antenas ativas [1, 2] ou amplificadores de antena [3-5], é necessário ligar os somadores ou divisores de sinal de TV [6]. Infelizmente, tudo isso geralmente não fornece a qualidade de recepção desejada. A razão para isso não é necessariamente devido a um alimentador ruim ou correspondência ruim. Se, por exemplo, você tiver várias antenas projetadas para operar no mesmo alcance, a recepção do mesmo sinal, especialmente potente, será possível com duas ou mais antenas. Porém, neste caso, devido ao diferente tempo de propagação do sinal nos alimentadores, surge um multicontorno ou desfoque da imagem, embora o nível do sinal seja suficiente para uma recepção de alta qualidade. Essa desvantagem pode ser eliminada pela aplicação de filtros passa-banda ou amplificadores seletivos, que isolam um ou mais sinais recebidos por uma das antenas e suprimem os sinais interferentes. E assim - após cada antena, enquanto filtra diferentes canais. Então todos os sinais são somados. Para a faixa MB, esse problema é resolvido usando os amplificadores e filtros discutidos em [7]. Para a faixa UHF, quase não há descrições de tais estruturas. Portanto, as opções para amplificadores seletivos especificamente para a faixa UHF são descritas aqui. No entanto, deve-se notar que o uso de filtros nem sempre é aconselhável (embora seja permitido). O fato é que, em primeiro lugar, os filtros introduzem atenuação e, ao receber sinais fracos, isso pode afetar a qualidade da imagem. Em segundo lugar, a resposta de frequência dos filtros, especialmente os de banda estreita, depende significativamente de sua correspondência com os cabos de conexão. Portanto, mesmo pequenas mudanças na impedância de carga podem alterar muito a resposta de frequência e reduzir a qualidade da recepção. Para eliminar esse efeito indesejável, devem ser instalados estágios amplificadores na entrada e na saída do filtro. Um diagrama esquemático de um amplificador seletivo para isolar um ou mais sinais próximos é mostrado na fig. 1.
O dispositivo usa um filtro passa-banda de dois circuitos acoplados L2C7 e L3C9. Na entrada do filtro, um estágio amplificador é instalado no transistor VT1, e na saída existem dois estágios nos transistores VT2 e VT3. O ganho geral atinge 20...23 dB e a largura de banda é determinada por um filtro passa-banda. Os sinais recebidos pela antena são alimentados ao filtro C1L1C2, que suprime sinais com frequência inferior a 450 MHz. Os diodos VD1, VD2 protegem o transistor VT1 de sinais poderosos e interferência elétrica de descargas elétricas. Do estágio de entrada, o sinal passa para o primeiro circuito L2C7. Para obter o fator de qualidade requerido, aplica-se uma inclusão parcial (no tap da bobina L2). Para se comunicar com o circuito L3C9, o capacitor C8 está incluído (acoplamento capacitivo). O sinal de parte das voltas da bobina L3 chega à base do transistor VT2 e após a amplificação - à base do transistor VT3. A resposta de frequência do amplificador de saída para aumentar ainda mais sua seletividade pode ser ajustada configurando o circuito L4C11 no circuito de realimentação. Os diodos VD3, VD4 protegem o amplificador contra descargas elétricas da TV. Eles podem ocorrer devido ao fato de a fonte de alimentação comutada de dispositivos modernos estar conectada a uma rede de 220 V por meio de pequenos capacitores. O amplificador é alimentado por uma fonte de tensão estabilizada de 12 V e consome uma corrente de cerca de 25 mA. O diodo VD5 protegerá o amplificador quando uma fonte de alimentação for conectada a ele na polaridade errada. Se for planejado para ser alimentado por um fio separado, a tensão é aplicada diretamente ao diodo VD5 e, se for por um cabo drop, os elementos de desacoplamento L5, C16 são introduzidos no amplificador. Todas as partes do amplificador são colocadas em um lado da placa de circuito impresso feita de fibra de vidro dupla face, mostrada na Fig. 2.
O segundo lado da placa é deixado quase completamente metalizado. Ele corta apenas áreas para tensão de entrada, saída e alimentação (na figura elas são mostradas por uma linha tracejada). A metalização de ambos os lados é conectada entre si ao longo do contorno da placa com folha soldada. Após a montagem do amplificador, a placa lateral das peças é fechada com uma tampa metálica soldada a ela. Transistores KT382A.B podem ser usados no amplificador, e se alta sensibilidade não for necessária, KT371A também é adequado; diodos KD510A, KD521A. Capacitores C7, C9, C11 - KT4-25, o resto - K10-17, KM, KLS; resistores - MLT, S2-10, S2-33, R1-4. As conclusões de todas as partes devem ter uma extensão mínima. A bobina L1 é enrolada com fio PEV-2 0,4 em um mandril com diâmetro de 2,5 mm e contém 2,8 voltas. As bobinas L2, L3 são feitas com fio PEV-2 0,7 em um mandril com diâmetro de 3 mm. Comprimento do enrolamento - 7 mm. Eles têm três voltas com um toque no meio da primeira volta. A bobina L4 é enrolada com o mesmo fio e contém duas voltas, e a bobina L5 é enrolada com fio PEV-2 0,4 e tem 15 voltas, ambas em um mandril com diâmetro de 4 mm. O projeto do capacitor C8 é mostrado na fig. 3. É feito de duas folhas de estanho ou folha grossa, que são soldadas nas almofadas da placa. Ao alterar a distância entre as placas, a capacitância do capacitor é alterada.
O ajuste do amplificador começa com a instalação e verificação dos modos necessários para corrente contínua. Ao selecionar o resistor R1, uma tensão de 4 ... 5 V é alcançada no coletor do transistor VT1. O modo dos transistores VT2, VT3 é obtido automaticamente. Para ajustar a resposta de frequência do amplificador, um indicador panorâmico é usado. Os capacitores C7 e C9 sintonizam os circuitos nas frequências desejadas. Com as classificações indicadas, a frequência central do filtro pode ser alterada de 500 a 700 MHz. A largura de banda é definida ajustando a capacitância do capacitor C8. Ao mesmo tempo, o ganho do amplificador também muda dentro de uma pequena faixa. Ajustando o capacitor C11, obtém-se o ganho máximo na frequência necessária. Ao alterar a capacitância do capacitor C8, você pode obter uma largura de banda mínima do amplificador de 10 ... 12 MHz com uma resposta de frequência de elevação única. Isso é necessário para destacar o sinal de apenas um canal de televisão. Se for necessário selecionar dois canais adjacentes, a largura de banda é aumentada para 40 ... 50 MHz (as placas do capacitor C8 são reunidas) com uma resposta de frequência dupla com uma leve irregularidade. Além disso, a localização das derivações das bobinas L2, L3 também afeta a resposta de frequência do filtro. No entanto, o ambiente etéreo pode ser complexo. Por exemplo, em Kursk, na faixa UHF, a transmissão é realizada nos canais 31 e 33 de um local e com alta potência, e nos canais 26 e 38 de outro local e com menor potência. Esta opção é bastante típica para a maioria das cidades do país. Portanto, o amplificador já descrito pode ser utilizado para receber e extrair os sinais dos canais 31 e 33. Para receber os sinais dos canais 26 e 38 (ou dois outros com uma grande separação de frequência), esse amplificador não é adequado. Aqui é necessário outro, que possui duas larguras de banda, ou seja, contém dois filtros. Um diagrama esquemático de tal amplificador é mostrado na Fig. quatro.
O sinal da antena através do filtro C1L1C2 é alimentado no primeiro estágio de amplificação no transistor VT1. A partir de sua saída, o sinal é dividido e chega a dois estágios independentes nos transistores VT2 e VT3, cada um deles carregado em seu próprio filtro passa-banda: L2C10-C12L3 e L4C13-C15L5. Os estágios de amplificação nos transistores V4 e VT5 são conectados aos filtros, cujas saídas operam na mesma carga. O ganho geral deste dispositivo é de 18 ... 20 dB e o consumo de corrente é de aproximadamente 40 mA. Nesse amplificador, as mesmas partes são usadas no discutido acima. Um desenho de sua placa de circuito impresso com a colocação das peças é mostrado na fig. 5.
O ajuste é feito de maneira semelhante. Ao selecionar os resistores R11 e R12, uma tensão constante de cerca de 5 V é definida nos coletores dos transistores VT4 e VT5. Os filtros são sintonizados nas frequências desejadas. Ajustando os capacitores C6 e C7, o ganho máximo é obtido nas frequências selecionadas. Caso seja necessário estreitar a largura de banda e aumentar a seletividade do filtro, aumente o fator de qualidade dos circuitos utilizando fio prateado mais grosso nas bobinas e capacitores sintonizados com dielétrico de ar, ou aumentando o número de circuitos. Literatura
Autor: I. Nechaev, Kursk
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