|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Prosty system strojenia odbiornika VHF FM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / odbiór radia Proponowany system strojenia analogowego można wbudować w niemal każdy odbiornik VHF FM. Nie zawiera syntezatora częstotliwości i mikroprocesora, co czyni go prostym i dostępnym do powtórzenia. System automatycznie wyszukuje następną stację po naciśnięciu przycisku „UP” lub „DOWN”, po czym włącza się system AFC obsługujący dostrajanie. W ostatnim czasie radiofonia FM w paśmie VHF rozwija się w bardzo szybkim tempie. W naszym kraju nadawanie odbywa się w dwóch pasmach: 65.8 - 73 MHz (standard OIRT) oraz 88 - 108 MHz (standard CCIR). Pierwszy z tych zakresów jest zwykle nazywany „VHF”, a drugi - „FM”, chociaż nie jest to do końca prawdą: oba zakresy leżą w obszarze fal ultrakrótkich i oba wykorzystują modulację częstotliwości (FM lub FM - modulacja częstotliwości ). Główną różnicą w transmisji na tych pasmach jest sposób przesyłania sygnału stereo. Standard „nasz” wykorzystuje system modulacji biegunowej, podczas gdy standard „importowany” wykorzystuje system tonów pilotujących. Ponadto maksymalne odchylenie częstotliwości nośnej jest różne: odpowiednio ±50 kHz i ±75 kHz. W systemie modulacji biegunowej podnośna 31.25 kHz jest modulowana przez sygnał różnicy amplitud AB i dodawana do sygnału sumy A+B. Rezultatem jest sygnał modulowany biegunowo. Podczas modulowania nadajnika podnośna jest tłumiona o 14 dB przy użyciu obwodu wycinającego o współczynniku Q równym 100 ± 5. Do dekodowania takiego sygnału w odbiorniku wystarczy stopień odzyskiwania podnośnej oraz dwa detektory diodowe, na których wyjściu uzyskuje się sygnały kanału lewego (A) i prawego (B). Tak więc system ten był początkowo skoncentrowany na prostym dekoderze stereo. Jednak przy próbie stworzenia wysokiej jakości dekodera stereo pojawiają się pewne wady systemu. Przede wszystkim jest to konieczność dokładnego odtworzenia podnośnej (dokładnie o 14 dB i pętli o współczynniku Q równym dokładnie 100). Odchylenie tych parametrów pogarsza separację kanałów stereo. Ponadto system nie był ukierunkowany na wykorzystanie detekcji synchronicznej, a konwencjonalny detektor amplitudy zwiększył zniekształcenia nieliniowe. Wybór częstotliwości odniesienia dla detektora synchronicznego z podnośnej modulowanej amplitudowo jest trudny. System z tonem pilota [1] początkowo koncentrował się na wykorzystaniu dekoderów stereo z detekcją synchroniczną i różnicą sumy (macierzy). W systemie tym podnośna 38 kHz jest modulowana sygnałem różnicy amplitud AB. Dekodery Matrix stereo wykorzystują część tonalną sygnału z detektora częstotliwości odbiornika jako sygnał sumaryczny A+B. Specjalny ton pilota 19 kHz jest transmitowany w celu uzyskania częstotliwości odniesienia detektora synchronicznego. Gdy nadajnik jest modulowany, ton pilota jest tłumiony o 20 dB, a podnośna jest całkowicie tłumiona, pozostawiając tylko pasma boczne. Tak więc, dzięki zastosowaniu detekcji synchronicznej, zniekształcenia nieliniowe są drastycznie zmniejszone. Ponadto nie jest wymagane bardzo precyzyjne odzyskiwanie podnośnych. System jest generalnie niewrażliwy na odchylenie poziomu, a nawet fazy podnośnej. System modulacji polarnej istnieje tylko dzięki dużej flocie starych radiotelefonów. Z czasem jest coraz częściej zastępowany przez system z tonem pilota. Wiadomo, że przy odbiorze stereo stosunek sygnału do szumu na wyjściu odbiornika jest znacznie gorszy (o 20 dB lub więcej) niż przy odbiorze mono. Szum główny zawarty jest w sygnale różnicowym AB. Dlatego nowoczesne dekodery stereo w celu poprawy stosunku sygnału do szumu automatycznie zawężają pasmo i redukują poziom sygnału AB na wejściu matrycy, gdy warunki odbioru się pogarszają. W tym przypadku, zamiast zwiększania poziomu szumów, nieco pogarsza się separacja kanałów stereo, co jest subiektywnie mniej zauważalne [2]. Zasada ta stosowana jest np. w tunerach niektórych modeli radioodbiorników samochodowych Pioneer. Wróćmy do systemu strojenia odbiornika. W przeciwieństwie do systemu opartego na syntezatorze częstotliwości, proponowany system strojenia może pracować w dowolnym zakresie. Nie jest bezpośrednio powiązany z żadną konkretną częstotliwością odbioru. Dzięki temu, że układ nie zawiera mikroprocesora i przełączających układów cyfrowych, nie dochodzi do zakłóceń ze strony części cyfrowej. Zapewnia to najlepszy stosunek sygnału do szumu i maksymalną czułość odbiornika. Pewną wadą urządzenia jest brak wskazania numeru odbieranej stacji. Warunkiem osadzania systemu w odbiorniku jest obecność elektronicznego strojenia i sygnału AFC. Strojenie elektroniczne odbywa się zwykle za pomocą warikapów, które są zasilane napięciem sterującym 3 - 24 V, w zależności od częstotliwości strojenia. Współczesne odbiorniki wysokiej częstotliwości mają często węższy zakres napięć strojenia, około 1 - 9 V. Proponowany układ pozwala na pracę z dowolnym zakresem napięć strojenia, pożądany zakres zapewnia odpowiedni dobór napięcia zasilającego OA U4 (Rys. 1). Sygnał AFC jest wyjściem DC detektora częstotliwości i można go uzyskać za pomocą filtra dolnoprzepustowego. Możliwe, że ten sygnał ma odwróconą polaryzację (tj. przy rozstrojeniu częstotliwości w dół, sygnał AFC wzrasta). Pożądaną polaryzację można uzyskać za pomocą jednego wzmacniacza operacyjnego, na którym należy zamontować wzmacniacz o wzmocnieniu -1.
na ryc. 1 przedstawia kompletny schemat odbiornika VHF FM. Jako blok wejściowy zastosowano gotowy blok VHF-I-2C. Zamiast tego z powodzeniem można zastosować blok wejściowy z zagranicznego radia samochodowego lub domowy blok wejściowy. Należy zauważyć, że każdy blok wejściowy można łatwo przekonwertować na żądany zakres, wymieniając cewki heterodyny i obwody wejściowe. Z wyjścia jednostki VHF sygnał o częstotliwości pośredniej 10.7 MHz jest podawany do aperiodycznego wzmacniacza zmontowanego na tranzystorach VT1 - VT3. Z wyjścia wzmacniacza sygnał podawany jest na piezoceramiczny filtr pasmowoprzepustowy F1, który tworzy pasmo przenoszenia odbiornika. Sygnał z wyjścia filtra jest podawany do wyspecjalizowanego mikroukładu U1, który zawiera wzmacniacz ograniczający IF, detektor częstotliwości i przedwzmacniacz częstotliwości audio. Wbudowany detektor częstotliwości oparty jest na zrównoważonym modulatorze. Sygnał niezbędny do jego działania, przesunięty w fazie względem wejścia, uzyskuje się za pomocą obwodu oscylacyjnego L1C9. Współczynnik jakości tego obwodu określa stromość konwersji. Wymagany współczynnik jakości jest ustalany przez rezystor R13. Z wyjścia przedwzmacniacza częstotliwości audio (pin 8) sygnał trafia do stopnia wzmacniającego na tranzystorze VT5, a następnie do dekodera stereo. Łańcuch R19C14 kompensuje nierówną charakterystykę częstotliwościową ścieżki przy wysokich częstotliwościach. Obwody korekcji przed zniekształceniami muszą być częścią dekodera stereo. Jak
Rozważ działanie systemu dostrajania podczas wyszukiwania stacji radiowej o wyższej częstotliwości (rys. 2a). Gdy odbiornik nie jest dostrojony do żadnej stacji, napięcie AFC ma pewną średnią wartość (w tym przypadku około 3 V). W przybliżeniu takie samo napięcie należy ustawić trymerem R51 w punkcie +E. Aby rozpocząć proces wyszukiwania, naciśnij przycisk „UP”. W takim przypadku wyzwalacz U5B jest resetowany, a U5A jest resetowany. Multiplekser analogowy U6 otrzymuje adres=1. Multiplekser poprzez rezystor R31 podaje napięcie nieco mniejsze niż + E na wejście integratora U4. Napięcie wyjściowe integratora, czyli napięcie strojenia, zaczyna rosnąć. Wraz z tym wzrasta częstotliwość strojenia odbiornika (obszar wskazany strzałką R na ryc. 2a). Kiedy częstotliwość strojenia zaczyna zbliżać się poniżej częstotliwości nośnej jednej z pracujących stacji radiowych, napięcie AFC spada. Po osiągnięciu progu ustawionego trymerem R28 komparator U3 przełącza i kasuje oba przerzutniki U5A i U5B. W tym przypadku adres = 0 jest dostarczany do multipleksera, multiplekser łączy napięcie AFC z wejściem integratora, który dostraja częstotliwość. Napięcie na wyjściu integratora (i częstotliwość strojenia odbiornika) zmienia się, aż napięcie AFC zrówna się z napięciem +E. A to odpowiada dokładnemu dostrojeniu (obszar wskazany strzałką AFC na ryc. 2a). W tym czasie wyjście komparatora znajduje się w logicznym stanie wysokim, który zapewnia łańcuch histerezy VD3-VD5, R25-R27. Układ ten jest zbudowany w taki sposób, że po wyzwoleniu komparatora próg wzrasta tuż powyżej napięcia +E. na ryc. 2, napięcie progowe komparatora jest oznaczone przez Utrh. Aby wyszukać stację radiową o niższej częstotliwości, naciśnij przycisk „W DÓŁ”. W takim przypadku wyzwalacz U5B jest resetowany, a U5A jest ustawiany. Multiplekser analogowy U6 otrzymuje adres=2. Multiplekser poprzez rezystor R34 podaje napięcie nieco większe niż + E na wejście integratora U4. Napięcie wyjściowe integratora zaczyna wtedy spadać. Wraz z nim zmniejsza się częstotliwość strojenia (obszar wskazany strzałką R na ryc. 2b). Kiedy częstotliwość strojenia zaczyna zbliżać się powyżej częstotliwości nośnej jednej ze stacji radiowych, najpierw wzrasta napięcie AFC. Jeśli komparator U3 był wcześniej włączony, to jest wyłączony. Napięcie AFC osiąga maksimum, potem zaczyna spadać, w momencie dostrajania staje się równe +E, po czym dalej spada. Po osiągnięciu ustawionego progu komparator U3 przełącza i kasuje oba przerzutniki. W tym przypadku multiplekser łączy napięcie AFC z wejściem integratora, który zwraca napięcie strojenia z powrotem, zapewniając precyzyjne dostrojenie częstotliwości (sekcja wskazana strzałką AFC na ryc. 2b). Gdyby komparator nie miał łańcucha histerezy, to resetowałby się już przy dostrajaniu, a próba wyszukiwania w dół skutkowałaby ponownym pozyskaniem tej samej stacji. Drugi kanał multipleksera U6 służy do sterowania diodami LED. Podczas wyszukiwania w górę włącza się dioda „UP”, podczas wyszukiwania w dół włącza się dioda „DOWN”. Gdy stacja zostanie znaleziona i AFC działa, dioda „LOCK” świeci się. Podczas wyszukiwania wyjście odbiornika jest wyciszone (zaimplementowane ciche strojenie). Aby to zrobić, napięcie wyjściowe układu U1 jest blokowane przez tranzystor VT4. Tranzystor ten jest sterowany przez kaskadę na VT9, która blokuje VT4, gdy zaświeci się dioda „LOCK”. Łańcuch R48C21VD9 zapewnia opóźnienie włączenia sygnału na czas wymagany przez system AFC do przechwycenia częstotliwości. System strojenia jest regulowany w następującej kolejności. Najpierw ustaw żądaną wartość napięcia +E. W tym celu wejście napięciowe jednostki VHF jest uziemiane i mierzone jest napięcie AFC. Ta sama wartość jest ustawiana za pomocą rezystora strojenia dla +E. Jeśli ścieżka IF odbiornika jest zaimplementowana inaczej, to granice regulacji +E mogą nie być wystarczające od dołu. W takim przypadku należy zamontować dodatkową przegrodę lub zamiast U2 zastosować odpowiedni stabilizator innego typu. Następnie za pomocą rezystora trymującego R28 należy ustawić próg komparatora, aby system pewnie przechwytywał stacje. Jeśli ten próg jest zbyt blisko +E, wówczas system strojenia zostanie zatrzymany przez zakłócenia. Jeśli próg jest zbyt daleko od +E, system pominie stacje. Kiedy odbiornik jest dostrojony do stacji i działa AFC, konieczne jest doprecyzowanie regulacji napięcia + E dla najlepszego odbioru (ta regulacja przenosi detektor częstotliwości na środek odcinka liniowego). Układ strojenia zasilany jest dwoma napięciami: +9 V i +30 V. Pierwsze może mieścić się w zakresie +5..+12 V, drugie zależy od zakresu napięcia strojenia zastosowanego bloku wejściowego i może zmieniać się w szerokim zakresie . Zamiast LM311 możesz użyć KR554CA3 lub połowy LM393 (LM2903). TL061 może zastąpić KR544UD1, KR140UD8. Krajowy analog 4013 - K561TM2 lub K176TM2, 4052 - K561KP1. Zamiast tranzystorów DTC144E można zastosować dowolne tranzystory npn małej mocy dodając do obwodu bazowego dzielnik z identycznych rezystorów o rezystancji 10..47 K. Ścieżkę IF można wykonać według innego schematu lub przygotować. Najważniejsze, że dostarcza napięcie AFC. Dekoder stereo można wykonać według dowolnego schematu. Dobry dekoder stereo dla systemu modulacji biegunowej opisano w [2].
Rysunek 3. Schemat ideowy systemu dekodera stereo z tonem pilota. Specjalistyczne chipy dekodera stereo są również dostępne dla systemu modulacji biegunowej. Jest nawet chip do dwusystemowego dekodera stereo K174XA51 wyprodukowanego przez Angstrem JSC. W przypadku systemu tonów pilota istnieje wiele wyspecjalizowanych mikroukładów wyprodukowanych za granicą. Jako przykład na ryc. Rysunek 3 przedstawia schemat prostego dekodera stereo opartego na układzie AN7421 firmy Matsushita. literatura
Autor: Ridiko Leonid Iwanowicz, e-mail: wubblick@yahoo.com
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Drukarki atramentowe drukują gotowe urządzenia elektroniczne ▪ Środek do czyszczenia okien Ozmo ▪ Nowe telefony Panasonic DECT
▪ sekcja serwisu Cywilna komunikacja radiowa. Wybór artykułów ▪ artykuł Na wielkie okazje. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jakie formy życia mogą wytrzymać przeciążenie setek tysięcy g? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Inżynier ds. automatyzacji i mechanizacji procesów produkcyjnych. Opis pracy ▪ artykuł Pisanie w jajku. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony