TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Бытовая радиоаппаратура

Радиовещание - это передача населению по радиоканалам разнообразной информации, осуществляемая посредством совокупности технических средств электросвязи. Системы радиовещания должны обеспечивать возможно более полную передачу всего комплекса ощущений, свойственных естественному слушанию, пространственного впечатления, прозрачности и раздельности звучания, естественности тембров музыкальных инструментов и голосов, музыкального равновесия отдельных элементов сложного звукового образа и т.п.

Бытовая приемно-усилительная аппаратура (БПУА) - это комплекс электрических цепей, функциональных узлов и блоков, предназначенный для приема и преобразования сигналов радиовещания и звукового сопровождения телевизионного вещания. Любая БПУА имеет в своем составе радиоприемное устройство (радиоприемный тракт).

Бытовые радиоприемные устройства (РПрУ) предназначены для выделения полезных сигналов из принимаемого радиоизлучения и преобразования в вид, обеспечивающий использование содержащейся в них информации. Радиоприемное устройство состоит из приемной антенны, радиоприемника и воспроизводящего (оконечного, выходного) устройства.

Приемная антенна воспринимает энергию электромагнитного поля принимаемых радиоволн и преобразует ее в энергию электрического поля, сосредоточенную во входных цепях радиоприемника.

В месте расположения приемной антенны электромагнитное поле формируется не только радиоволной, несущей необходимое сообщение, но и посторонними радиостанциями, промышленными источниками, электромагнитными процессами в атмосфере, космическими излучениями и т.д. Электромагнитные колебания различного происхождения, мешающие приему полезного сигнала и точному воспроизведению сообщений, называют помехами. Таким образом, от приемной антенны на вход радиоприемника поступает смесь полезного сигнала, несущего получателю искомое сообщение, и множество помех.

Для принятия сообщения радиоприемник (приемник) должен выполнять следующие основные функции:

v выделение полезного сигнала из спектра входных колебаний других радиостанций и помех (фильтрация сигнала);

v усиление принимаемого сигнала (мощность его на входе приемника весьма мала) за счет энергии местного источника питания;

v обработка принимаемого сигнала в целях уменьшения влияния помех;

v детектирование радиочастотного сигнала в целях извлечения колебаний, соответствующих передаваемому сообщению.

Приемник должен отличать полезный радиосигнал от помех по определенным признакам, присущим сигналам. Это свойство называется избирательностью или селективностью. Различий между радиосигналом, несущим информацию, и помехой может быть несколько, но в бытовой приемно-усилительной аппаратуре наиболее часто используется различие по частоте. В этом случае говорят о частотной избирательности приемника. Для осуществления частотной избирательности приемник содержит резонансные цепи, настроенные на частоту полезного сигнала.

Принятый радиосигнал подвергается усилению, преобразованию и детектированию в целях обеспечения нормальной работы воспроизводящего устройства. В оконечном устройстве (например, в акустической системе, наушниках или громкоговорителе) энергия выделенного сигнала используется для получения требуемого звукового эффекта. Воспроизводящее устройство может быть совмещено с приемником или представлять собой отдельное устройство.

В данной работе будут рассмотрены принципы работы преобразователей частоты в бытовой РЭА, причём основной упор будет сделан на электронно-оптические преобразователи.

.Структура, виды и параметры преобразователей, использующихся в бытовой РЭА

Преобразование частоты - это процесс линейного переноса спектра сигнала из одной радиочастотной области в другую. Чаще такой перенос осуществляется в низкочастотную область. Линейность этого процесса проявляется в том, что при преобразовании частоты вид модуляции и параметры сигнала в некотором динамическом диапазоне остаются неизменными, а коэффициент передачи ПЧ не зависит от уровня преобразуемого радиосигнала.

Преобразователи частоты являются важнейшими функциональными узлами приемно-усилительной аппаратуры и во многом определяют ее качественные характеристики.

Структура преобразователей частоты. Структурная схема ПЧ изображена на рис. 1. Преобразователь содержит нелинейный элемент и вспомогательный источник высокочастотного колебания, называемый гетеродином. Нелинейный элемент (диод, транзистор, электронная лампа), преобразующий колебания сигнала с помощью гетеродина, называют смесителем. В состав ПЧ входит также ЧИС, необходимая для выделения полезного продукта преобразования. В простейшем случае ЧИС представляет собой параллельный колебательный контур.

Рис. 1. Структурная схема преобразователя частоты и напряжения гетеродина

В общем случае преобразование частоты можно рассматривать как результат перемножения напряжения сигнала

с коэффициентом передачи АГпр. Очевидно, что выходное напряжение в результате преобразования будет иметь частотную компоненту

с частотой, равной сумме частот сигнала и гетеродина, - fc +fT и составляющую

с разностной частотой fnp = fc -/I- В случае f > f с говорят о верхней, а при f<£ - о нижней настройке гетеродина.

Приведенные соотношения показывают, что при изменении амплитуды или частоты сигнала закон этого изменения будет сохраняться в процессе преобразования.

Виды преобразователей частоты. По характеру проводимости нелинейного элемента различают преобразователи с активной и реактивной проводимостью.

Преобразователи частот с активной проводимостью выполняют на транзисторах и смесительных диодах. Напряжение гетеродина изменяется преимущественно в области прямого тока диода. В этом случае главную роль играет нелинейная проводимость диода, поэтому такой преобразователь называют резистивным диодным преобразователем.

При выполнении ПЧ на специальных параметрических диодах реализуются параметрические усилители-преобразователи. Напряжение гетеродина здесь изменяется преимущественно в области обратных токов диода (за счет напряжения смещения). Переменным параметром является емкость обратного смещения р-n-перехода диода. Такой преобразователь называется емкостным.

Если нелинейный элемент одновременно выполняет функции источника напряжения гетеродина и смесителя, то такая схема называется преобразователем частоты с совмещенным гетеродином или автодтным преобразователем. Поскольку оптимальные режимы работы активного элемента для генерирования и преобразования частоты неодинаковы, то лучшими характеристиками обладают преобразователи с отдельным гетеродином.

Параметры преобразователей частоты. В преобразователях частоты различают внешние и внутренние параметры. К внешним параметрам относятся:

коэффициент передачи преобразователя частоты Knр= Uр/Uс;

входная Y = Iс/ Uc и выходная Yвых = Iпр/ Unp проводимости;

коэффициент шума Ш пр.

Частотной характеристикой ПЧ называется зависимость его выходного напряжения (или коэффициента передачи) от частоты подаваемого на вход сигнала при постоянном значении частоты гетеродина.

Коэффициенты матрицы проводимости нелинейного элемента в режиме преобразования относят к внутренним параметрам преобразователя частоты.

    Еще статьи

    Бытовая радиоаппаратура
    Радиовещание - это передача населению по радиоканалам разнообразной информации, осуществляемая посредством совокупности технических средств электросвязи. Системы радиовещания должны обеспечивать возможно более полную передачу всего комплекса ощущений, свойственных естественному слушанию, пространс ...

    Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru