О выборе смесительных диодов для приемника

В. Поляков, Н. Чубинский

В радиоприемникe прямого преобразования Радио №11/1977 высокочастотный входной сигнал преобразуется непосредственно в звуковые частоты. Для снижения перекрестных помех и помех, возникающих из-за непосредственного детектирования амплитудномодулированных сигналов мощных станций, желательно иметь минимальное усиление по высокой частоте (до преобразования). При этом чувствительность приемника сильно зависит от типа и качества смесительных диодов.

Рис. 1. Схема для проверки диодов

Особенно заметна низкочастотная компонента шума диодов, пропорциональная 1 / f. Для проверки шумовых свойств диодов использовалось устройство (рис.1), включающее входной каскад усилителя НЧ на транзисторе V1 и фильтр нижних частот C2L1C3 с частотой среза 5 кГц. Частоты ниже 300 Гц ослаблялись из-за относительно небольшой емкости конденсатора С4.

Уровень шума измерялся осцилографом С1-70 с высокочувствительным, 10 мкВ/дел., блоком I У14. При использовании менее чувствительного осцилографа необходимо добавить 1-2 каскада усилителя НЧ. Эффективное значение собственного шума Uо усилителя, приведенное к входу, составляло 0,32 мкВ. Входное сопротивление усилителя НЧ - около 1 кОм. Подключение испытуемого диода вызывало увеличение шума до некоторого значения Um.

Рис. 2	Рис. 4

Типичная зависимость Um / Uо от прямого тока I через диод и от обратного смещения U для диода Д18 приведена на рис.2. Поскольку обе ветви характеристики близки к линейной, для оценки качества диодов можно ограничиться измерением шума при фиксированном смещении, например, при токе 10 мА и напряжении -10 В. Полученные при измерении отношения Um / Uо для нескольких типов диодов приведены в таблице.

Диод	Um / Uo		К	Чувствительность при с/ш = 10 дБ, мкВ	F
	Iсм = 10 мА	Uсм = -10 В
Д18	7	8	7,5	2	265
Д9	3	10	6,5	1,7	200
ГД507А	2	1,5	1,75	0,9	50
Д311	1,1	1,2	1,15	0,75	37
КД503А	1	1,2	1,1	0,7	32

В приемнике на диоды смесителя действует высокочастотное напряжение гетеродина, вызывая как прямой ток, так и обратное смещение. Поэтому в таблице приведен также условный показатель К качества диода, найденный как среднее арифметическое между значениями Um/Uо при прямом токе 10 мА и обратном напряжении смещения -10 В. Все перечисленные в таблице диоды испытаны также в балансном смесителе (рис.3) на частоте 18 МГц.

Рис. 3. Схема балансного смесителя

Контур L1C1 настраивался на среднюю частоту диапазона. Симметрирующий трансформатор Т1 был намотан на ферритовом кольце М100НН (типоразмер К7х4х2) проводом ПЭЛШО 0,25. Его первичная обмотка содержала 18, а вторичная 12 витков (отвод от середины). Точную балансировку смесителя осуществляли переменным резистором R1. С выхода смесителя сигнал поступал на фильтр нижних частот (рис.1). Измеренное значение чувствительности при соотношении сигнал/помеха с/ш = 10 дБ. Полученный расчетным путем коэффициент шума F приемника также приведен в таблице.

Оказалось, что коэффициент шума смесителя примерно пропорционален условному показателю качества К, измеренному на низких частотах при смещении диода постоянным током. Поэтому устройство (рис.1) позволяет оценить пригодность диодов для смесителя приемника прямого преобразования.

Для каждого типа диода подбиралось оптимальное напряжение гетеродина, обеспечивающее наилучшую чувствительность. Его амплитуда оказалась равной 0,2-0,3 В для германиевых и 0,6-0,7 В для кремниевых диодов. Качественная зависимость коэффициента шума от напряжения гетеродина показана на рис.4. При малых напряжениях коэффициент шума увеличивается из-за падения коэффициента передачи смесителя, а при больших - из-за возрастающего шума самих диодов.

"Радио" №7/1978 год