5.2.2. Конструктивные особенности селекторов каналов для цифровых телевизоров

Современное направление конструктивного выполнения телевизионных селекторов каналов – это SiliconTuners, то есть «кремниевые» селекторы, особенностью которых являются: отсутствие металлического корпуса, улучшение технических параметров и значительное сокращение числа используемых компонентов.

«Кремниевые» селекторы получили такое название потому, что они могут представлять собой только одну микросхему на основе широко распространенного химического элемента кремния с незначительным числом внешних деталей.

Существуют две модификации «кремниевого» селектора [49]. Структурная схема первой из них изображена на рис. 5.6, на котором приняты следующие обозначения: УВЧ – усилитель высокой частоты; ПФ – полосовой фильтр; См1 и См2 – смесители; Гет 1 и Гет 2 – гетеродины; ФАПЧ1 и ФАПЧ2 – устройства фазовой автоматической подстройки частоты; УПЧ1 и УПЧ2 – усилители промежуточной частоты; ПАВ1 и ПАВ2 – полосовые фильтры, основанные на использовании поверхностных акустических волн.

На входе данного селектора телевизионных каналов включен неперестраиваемый усилитель высокой частоты (УВЧ), нагрузкой которого служит широкополосный полосовой фильтр (ПФ), например, охватывающий диапазоны метровых и дециметровых волн. Коэффициент передачи УВЧ изменяется напряжением автоматической регулировки усиления по высокой частоте (АРУ ВЧ). На выходе УВЧ включен первый преобразователь частоты, состоящий из смесителя См1 и гетеродина Гет1, перестраиваемог

Рис. 5.6.Структурная схема селектора каналов с двойным преобразованием частоты

о первой системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ1), которая позволяет выделять выбранный радиоканал. Первую промежуточную частоту (ПЧ) выбирают близкой к 1 ГГц (чаще всего 1220 МГц). Для обеспечения необходимой избирательности включен фильтр ПАВ1. Например, для «кремниевого» селектора телевизионных каналов наиболее подходит ПАВ типа В1620, выпускаемый фирмойEPCOS. Основные параметры данного фильтра приведены в табл. 5.1.

Высокая первая ПЧ позволяет существенно повысить подавление зеркального канала.

Таблица 5.1

Параметры фильтра пав типа в1620

Наименование параметра	Значения основных параметров
Центральная частота, МГц	1220
Полоса пропускания, МГц	8
Входной/выходной импеданс, Ом	200/200
Максимальное (типовое) затухание, дБ	4,2 (3,6)
Максимальная (типовая) неравномерность АЧХ в полосе частот 1216…1224 МГц, дБ	1,2 (0,6)
Неравномерность группового времени запаздывания (ГВЗ) в полосе частот 1216…1224 МГц, нс	15
Рабочий интервал температуры, С	–40…+85
Габариты, мм	331,1

Таблица 5.2

Параметры цифрового фильтра пав типа фпзп7.518

Наименование параметра	Значения основных параметров
Центральная частота, МГц	35,25
Ширина полосы пропускания по уровню – 3 дБ, МГц	8 (31,25…39,25)
Неравномерность АЧХ в полосе частот 31,5…39,0 МГц, дБ	0,7…0,9
Неравномерность ГВЗ в полосе частот 31,5…39,0 МГц, нс	50
Вносимое затухание, дБ	20
Сопротивление источника, Ом	50
Сопротивление/емкость нагрузки, кОм/пФ	2/3

Второй преобразователь частоты с неперестраиваемой системой ФАПЧ2 (второй гетеродин обычно выполняют с кварцевым резонатором) переносит спектр сигнала на стандартную ПЧ. В России центральная частота канала ПЧ равна 35,25 МГц, в Западной Европе – 36 МГц. В «кремниевом» селекторе каналов на позиции фильтра ПАВ2 может быть использован стандартный фильтр фирмы EPCOS, например, типаX6857Dили отечественный фильтр ФПЗП7.518. Фильтр ПАВ типаX6857Dрассчитан на центральную частоту 36,125 МГц при ширине полосы пропускания по уровню – 3 дБ, равный 8,1 МГц. Основные параметры отечественного фильтра ФПЗП7.518 приведены в табл. 5.2.

Для примера на рис. 5.7 приведены амплитудно-частотные характеристики ПАВ-фильтров, используемых для формирования второй ПЧ.

Рис. 5.7.Амплитудно-частотные характеристики ПАВ-фильтров, используемых в селекторе каналов цифровых телевизоров:

а) фильтр Х6587D;б) фильтр ФПЗП7.518

Рис. 5.8.Структурная схема селектора каналов с синхронным гетеродином

Существует вторая модификация «кремниевого» селектора телевизионных каналов, структурная схема которого представлена на рис. 5.8.

В данном случае селектор содержит широкополосный УВЧ и одну перестраиваемую систему ФАПЧ, которая настраивает гетеродин селектора на частоту принимаемого радиосигнала. В результате преобразования спектр сигнала переносится на частоту, которая равна нулю, то есть на выходе смесителя См сразу выделяется исходный модулированный радиосигнал. Такой радиоканал называют каналом с синхронным гетеродином.

Для обеспечения необходимой избирательности и оптимизации характеристики ГВЗ выделенный на выходе смесителя модулированный радиосигнал в области низких частот проходит через прецизионный фильтр низких частот (ФНЧ). Причем ФНЧ имеет плоскую АЧХ и линейную фазочастотную характеристику, что обеспечивает и неискаженную переходную характеристику.