Учебники / РПрУ Палшков (1) (1)

Рис. 15.2

каскада усилителя промежуточной частоты приемника АМ и ЧМ

сигналов.

Практически все радиовещательные приемники имеют ветроенные магнитные антенны для приема сигналов в диапазонах СВ,

ДВ, а в приемниках высших классов и в диапазонах КВ. Кроме этих антенн обычно в диапазонах КВ (когла не предусмотрена магнитная ферритовая антенна} и УКВ у переносных приемников имеются штыревые телескопические антенны. Нредусматривается также возможность включения наружной антенны к входному контуру приемника через соответствующий элемент связи.

В перестраиваемом преселекторе приемника и в контуре гетеродина применяют избирательные цепи с сосредоточенными параметрами и одноручечной настройкой. В простых моделях малогабаритных радиоприемников в качестве элементов настройки контуров используются конденсаторы с твердым диэлектриком либо варикапные матрицы. В автомобильных радиоприемниках плавную настройку осуществляют переменными индуктивностями для

уменьшения влияния вибраций на частоту настройки.

Принятая в Советском Союзе совместимая система стереофонического вещания основана [47] на передаче по радиоканалу комплексного стереосигнала. Комплексный стереосигнал (КСС)

имеет сложный спектр, содержащий информацию от двух акусти- ко-электрических преобразователей. Этот стереосигнал содержит суммарное колебание от стереопары акустоэлектрических преоб-

разователей (АЭП) и разностное низкочастотное колебание на поднесущей частоте н= 31,25 кГи.

Спектр КСС изображен на рис. 15.3. Суммарное колебание стереопары их = (идив) содержит составляющие в диапазоне частот 30—15 000 Гц. Разностное колебание ир= (идиз— )/2 перенесено на поднесущее колебание с частотой {ш= 31,25 кГц методом полярной модуляции с частично подавленным на 14 дБ поднесущим колебанием. Составляющие спектров суммарного и и разностно-

го ир колебаний стереопары предварительно искажены за счет введения цепи предыска-

спектра звуковых частот при монофонической передаче. Весь ука- занный спектр частот должен быть воспроизведен на выходе час-

тотного детектора приемника перед подачей полученного выходного КСС на стереодекодер.

Структурная схема высокочастотного тракта с детектором приемника стереовещания не отличается от структурной схемы прием-

ника ЧМС. Определим ширину полосы пропускания УПЧ приемника стереовещания. Максимальное частотное отклонение АЁлах= =50 кГц фиксируется в модуляторе передатчика, поэтому ширина

Таким образом, в отличие от приемника монофонического вещания, где в тракте промежуточной частоты достаточна тирина полосы пропускания около 130 кГц, в приемнике стереовешания необходимая полоса пропускания шире и составляет около 190 кГц.

В этой полосе частот фазовая характеристика должна быть линейной.

Укрупненная структурная схема приемника стереофонического вещания изображена на рис. 15.4. Здесь КСС, полученный на выходе частотного детектора, подается на стереодекодер (СД), который выделяет сигналы левого ил и правого иь каналов стереопары. Далее происходит усиление сигналов левого и правого кана-

лов в раздельных усилительных трактах, где осуществляется коррекция предыскажений. Усиленные колебания левого и правого каналов подаются на электроакустические преобразователи (громкоговорители). Громкоговорители располагаются так, чтобы создать необходимый стереоэффект.

В стереодекодере выполняются: коррекция линейных искаже-

ний КСС, возникающих в высокочастотном тракте приемника; вос- становление амплитуды поднесущего колебания; детектирование полярно-модулированного колебания; коррекция предыскажений сигнала. Обычно используются следующие принципы разделения сигналов стереопары в стереодекодерах` 1} диодное детектирова-

ние полярно-модулированного колебания (ПМК); 2) разделение тональных и надтональных составляющих КСС с последующей их обработкой; 3) преобразование ПМК в АИМКс последующим вы-

делением сигналов стереоканала.

В большинстве приемников низших классов стереодекодеры выполняются на основе диодного детектирования полярно-модулиро-

364

Рис. 15.5

имеющей достаточно острый пик (в 14 дБ) коэффициента передачи К, = 04/Из на частоте }н=31 250 кГц. Для верхних и нижних составляющих частотного спектра КСС коэффициент передачи мал. Коэффициент передачи стереодекодера для информационных составляющих желательно иметь таким, чтобы при приеме моноили стереопрограмм после частотного детектора можно было бы

использовать одни и те же УЗЧ. Это достигается, если в тракт стереодекодера будет включен широкополосный усилитель. Полученный после восстановления амплитуды поднесущего колебания по- лярно-модулированный сигнал подается на полярный детектор.

Принципиальная схема усилительного каскада с диодным полярным детектором изображена на рис. 15.6. Усилительный каскад на транзисторе усиливает полярно-модулированный сигнал с

частотным спектром в интервале 30 Гц — 46,25 кГц. Этот сигнал с

коллекторной нагрузки транзистора Т; подается через конденсатор Сз на два диодных детектора. Один из них (на диоде Д!) детектирует положительные полуволны входного напряжения и выде-

©-+Ро 65 50

365

ляет на выходе составляющие спектра частот модуляции канала А. Второй (на диоде Д2) выделяет на нагрузке Ю7Сь напряжение, соответствующее спектру частот модуляции канала Б. Напряже-.

ния, полученные на нагрузках первого (№ С.) и второго (Ю7Сь) детекторов, подаются через цепи коррекции предыскажений КзСь и ЮзС7 соответственно к усилителям канала А и канала Б. Постоянные времени этих цепей согласно стандарту равны 50 мкс.

В полярном детекторе наблюдаются переходные искажения. Если при модуляции отсутствует сигнал канала Б и существует сигнал канала А, то в результате детектирования КСС полярным детектором изменится напряжение на разделительном конденсаторе Сз. Это напряжение в сумме с входным напряжением создаст сигнал канала А на выходных зажимах детектора канала Б. Таким образом, в канале Б появигся переходная помеха, вызванная сиг-

налом в канале А.

Полярный детектор, выполненный по схеме рис. 15.6, отличается относительно малым переходным затуханием между каналами. Лучшие результаты можно получить, используя стереодекодер, выполненный на основе фильтрации тональных и надтональных составляющих КСС и последующей его обработки. Структурная схема устройства декодирования КСС с разделением спектра изображена на рис. 15.7. КСС, спектр которого изображен на рис. 15.3,

подается на два тракта: один из них выделяет низкочастотные составляющие спектра 30 Гц— 15 кГц, второй, содержащий полосовой фильтр с центральной частотой настройки р =31,25 кГц и полосой пропускания 30 кГц, выделяет амплитудно-модулированное

колебание с симметричным спектром. Это колебание далее детектируется амплитудным детектором (АД) с пелью выделения раз-

ностных колебаний стереопары.

Выходные колебания указанных трактов (и! и и?) при суммировании позволяют получить сигнал А-канала, а при вычитании — сигнал Б-канала. Построение декодера с разделением спектра КСС позволяет получить более высокое качество разделения сигналов А и Б стереопары.

На рис. 158 изображена принципиальная схема стереодеколера для радиоприемников высшего класса, основанного на рассмот-

366

ренном принципе. В первом каскаде, выполненном на транзисторе Т:, осуществляется подъем усиления на высоких частотах спект-

ра КСС во входной цепи (цепочка Ю!Со и входное сопротивление

транзистора), а также восстановление уровня несущего колебания разностного сигнала стереопары. Восстановление амплитуды под-

несущего колебания на частоге рн=31,25 МГц осуществляется за счет увеличения коэффициента усиления каскада на частоте на-

стройки контура Г..Сз В узкой полосе частот вблизи н коэффициент усиления каскада определяется эквивалентным сопротивле-

нием контура ГС.

Эквивалентное сопротивление нагрузки каскада можно изме-

нять регулировкой сопротивления шунтируюшего резистора Юз. На боковых частотах модуляции коэффициент усиления каскада

уменьшается в соответствии с уменьшением эквивалентного сопротивления контура, стремясь к значению, определяемому резистором Ю.. Второй каскад резонансного усиления, выполненный на

транзисторе Т2, работает на двухтактный, симметричный диодный детектор. В детекторе использован безынерционный режим детектирования сильных сигналов. Безынерционный режим обусловлен

тем, что сопротивление нагрузки детектора (К!›-—Ю15) не шунти-

руется конденсатором. Форма напряжения на нагрузке детектора в функции времени будет такой же, как форма напряжения на на-

грузке выпрямителя, работающего на резистор.

Регулировкой положений подвижных контактов резисторов К12 и Ю. можно добиться, чтобы к выходным зажимам Ги 2 подво-

дились равные по величине и противоположной полярности разностные сигналы стереопары. К выходным зажимам [ и 2 стереоде-

кодера также подводится суммарное напряжение стереопары. Это

367

напряжение передается через делитель Ю»оЮ.!. Резистор В: зашунтирован конденсатором Ст, осуществляющим необходимую фильтрацию высокочастотных составляющих КСС согласно структурной схеме рис. 15.7 (ФНЧ).

Таким образом, к выходным зажимам 1—3 будет подведен

сигнал [(1/2) (ид-ниь ) + (1/2) (идА—иь )]а=аил, а к выходным за- жимам 2—8 сигнал [|(1/2) (иА-Ниь )— (1/2) (ид—иь )]а=аиь, где

а— коэффициент передачи сумматора.

Вприемниках стереопрограмм обычно предусматривается индикатор точной настройки, работающий от стереодекодера. Вход ин-

дикатора точной настройки для приемника с декодером, выполнен-

ным по схеме рис. 15.8, подключается к колебательному контуру ГС. Настройку осуществляют по максимуму напряжения на этом контуре.

Декодирование КСС можно также осуществить на основе преобразования КСС в сигнал с АИМ и последующего выделения напряжения, повторяющего закон изменения амплитуд ИМ сигналов канала А и ИМ сигналов канала Б [47]. При достаточно малой длительности импульсов и жесткой синхронизации временного положения импульсов с моментами прохождения экстремальных значений полярно-модулированного колебания, можно получить

более высокие показатели стереодекодера по сравнению с рассмотренными выше.

15.3. Телевизионные радиоприемники

Телевидение совместно со звуковым сопровождением предоставляет широкие возможности передачи сообщений и комплексное воздействие на органы чувств человека: зрение и слух. Телевидение в современном мире является необходимым средством массо-

вой информации населения о происходящих событиях, о достиже- ниях науки, техники и культуры. В нашей стране уделяется большое внимание развитию этого направления человеческой деятель-

ности.

В решениях ХХУГ съезда КПСС определены пути развития телевидения и других средств массовой информации в целях даль-

нейшего улучшения работы по коммунистическому воспитанию советского народа.

Общая характеристика телевизионных радиоприемников

Телевизионные радиоприемники служат для приема изображений и звукового сопровождения программ, формируемых в месте передачи. В зависимости от назначения телевизионной системы, в

которой работает радиоприемник, к нему предъявляются специфические требования. Наиболее распространенными являются телевизионные радиовещательные приемники. Они выпускаются в виде стационарных и переносных моделей, предназначенных для приема программ в черно-белом либо цветном и черно-белом изо-

368

бражениях. Первые из указанных приемников сокращенно называют черно-белыми, вторые — цветными.

Характеристики приемников черно-белых изображений опреде-

ляются ГОСТ 18198—79. Согласно этому стандарту приемники выпускаются четырех классов, отличающихся размерами экрана,

уровнем автоматизации выбора оптимального режима тракта, электрическими характеристиками и в меньшей степени — растро-

выми искажениями изображения.

Приемники первых трех классов выполняются стационарными, а приемники четвертого класса в виде переносных портативных моделей с размерами экрана 16, 25, 32 см по диагонали. Приемники первого класса имеют кинескопы с размером экрана 67 см, второго класса — 59 см и третьего класса — 40 см по диагонали.

Для телевизионного вещания наземными станциями в СССР

выделено: в метровом диапазоне волн— 20 каналов, в дециметровом диапазоне волн— 19 каналов; для каждого из этих каналов определена полоса частот 8 МГц. Для спутниковой системы телевизионного вещания в сантиметровом диапазоне выделено 40 ка-

налов с полосой каждого канала 19,18 МГн.

Первые нять каналов в метровом диапазоне волн имеют следующие минимальные граничные частоты:

где { — номер канала (6=1=— 12).

Интервал частог между вторым и третьим каналами предусмотрен для системы звукового радиовещания на УКВ 65,8— 73 МГц.

Минимальные частоты каналов телевизионного вещания в дециметровом диапазоне волн

где {— номер канала в дециметровом диапазоне. Первому телеви-

зионному каналу в дециметровом диапазоне присвоен номер #=21. Несущие частоты каналов в сантиметровом диапазоне волн

Ё == (11.708,30 - к.19,18] МГц,

ы

где к= (1—40) — номер канала в сантиметровом диапазоне волн.

.Первый канал сантиметрового диапазона имеет частоту

| = (11.708,30+ 19,18) = 11.727,48 МГц.

369

В метровом и дециметровом диапазонах волн телевизионный сигнал передается методом амплитулдной модуляции соответствую-

щих несущих колебаний с частично подавленной нижней боковой полосой частот. Сигнал звукового сопровождения передается методом частотной модуляции со стандартным максимальным частотным отклонением АЁ„= +50 кГц, используя стандартное предыскажение сигнала.

В сантиметровом диапазоне волн телевизионный сигнал передается методом частотной модуляции. В связи с этим для приема сигналов в указанном диапазоне используются преобразователи ЧМ сигнала в АМ сигнал на несущую частоту одного из каналов метрового диапазона волн.

Таким образом, телевизионные приемники являются приемни-

ками УКВ ‹с фиксированными частотами настройки.

Как известно из предыдущего, высокие электрические характеристики тракта и их постоянство в широком диапазоне частот возможно достигнуть, используя супергетеродинный метод по-

строения высокочастотного тракта. Поэтому современные телевизионные приемники представляют собой супергетеродины с однократным преобразованием частоты в диапазоне метровых волн и двухкратным — в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн при приеме сигналов изображения. Тракт сигналов звукового сопровождения соответственно выполняется с двухкратным и трех-

кратным преобразованиями частоты.

Воспроизведение изображения на экране кинескопа определяется двумя процессами: формированием растра или поля изображения и модуляцией интенсивности электронного луча кинескопа.

Формирование растра на экране кинескопа согласуется с изменением положения развертывающего луча передающей трубки. При принятом в радиовещательной системе равномерном перемежении луча по строкам и кадру любые нарушения этого закона вызывают геометрические искажения воспроизводимого изображения. Эти искажения растра нормируются ГОСТ. Геометрические искажения определяются отношением максимального отклонения сторон квадратов по строкам и кадру от среднего значения к их среднему значению при передаче поля правильных квадратов. В приемниках высших классов нормы на нелинейные искажения растра более жесткие по сравнению с нормами допустимых искажений для приемников низших классов. В среднем эти искажения

не должны превышать 10—15% вдоль строк и 8—12% вдоль кад-

ра.

Закон изменения яркости элемента изображения, воспроизво-

димого на экране кинескопа, нарушается вследствие линейных и нелинейных искажений сигнала в гракте приемника, а также из-за нелинейнссли характеристики тока луча в функции напряжения на управляющем электроде кинескопа.

Характеристики тракта изображения телевизионного приемника должны обеспечивать необходимую верность воспроизведения распределения яркости элементов изображения на экране кинеско-

370