Читайте также:
|
Для выделения модулирующего напряжения звуковой частоты из амплитудной или частотной модуляции радиосигнала служат амплитудные и частотные детекторы, которые подключаются к выходу УПЧ. Детектор, напряжение на выходе которого определяется амплитудой входного сигнала, называется амплитудным.
Амплитудные детекторы применяют для детектирования амплитудно-модулированных или немодулированных колебаний. Такие колебания могут быть непрерывными или импульсными. Основными элементами амплитудного детектора являются нелинейный элемент (диод или транзистор) и нагрузка (резистор и конденсатор), на которой выделяется напряжение полезного сигнала.
К амплитудным детекторам предъявляют следующие основные требования: максимальный коэффициент передачи по напряжению K п, определяемый отношением амплитуды напряжения сигнала на нагрузке детектора к амплитуде напряжений несущей частоты входного сигнала; минимальные нелинейные, частотные и фазовые искажения; максимальное входное сопротивление R вх детектора.
Схема амплитудного детектора на полупроводниковом диоде приведена на рис.3.13, а, а физические процессы, проходящие в этой схеме, проиллюстрированы соответствующими эпюрами (рис.3.13, б-г). Амплитудно-модулированные колебания (U min и U max), поступающие на вход детектора от УПЧ, показаны на рис.3.13, б, а изменение тока (I 0, I max), соответствующее изменению амплитуды принимаемого сигнала, - на рис.3.13, в, переменный ток огибающей кривой – на рис.3.13, г. В большинстве случаев для диодных детекторов К п ≤0,7-0,8. Сигнал промежуточной частоты подводится к входу детектора с колебательного контура L2C2. На нагрузке детектора, состоящей из резисторов R2, R3 и конденсатора C4, выделяется напряжение звуковой частоты, повторяющее закон модуляции подводимого амплитудно-модулированного колебания.
Если детектирование производится при значительном уровне подводимого к детектору напряжения сигнала (у ламповых радиоприемников 2 – 5 В, у транзисторных – 0,5 – 1 В) и напряжение на выходе детектора пропорционально амплитуде входного сигнала, такое детектирование называют линейным. Если амплитуда входного напряжения мала (0,1 – 0,3 В), а напряжение на выходе детектора пропорционально квадрату амплитуды входного сигнала, такое детектирование называют квадратичным. В этом режиме детектор транзисторного приемника имеет сравнительно большое входное сопротивление, но относительно небольшой коэффициент передачи (0,1 – 0,4), и вносит большие нелинейные искажения в сигнал звуковой частоты. В зависимости от применяемого электронного прибора амплитудные детекторы бывают диодные, сеточные и анодные (в ламповых схемах), а также диодные и транзисторные.
Рис. 3.13. Принципиальная электрическая схема амплитудного диодного детектора (а) и физические процессы, происходящие в ней (б-г)
В супергетеродинных радиоприемниках амплитудно-модулированных сигналов применяют диодные амплитудные детекторы, обеспечивающие наименьшие нелинейные искажения по сравнению с другими схемами. Фазовые и частотные характеристики амплитудного детектора практически не сказываются на качестве воспроизведения речи и музыки, поэтому при расчете параметров нагрузки эти искажения не учитываются.
Отличительной особенностью работы детекторного каскада в схемах на полупроводниковых приборах является зависимость входного сопротивления детектора и коэффициента нелинейных искажений от сопротивления нагрузки для постоянного и переменного токов. Ослабить эту зависимость, а следовательно, искажения, вносимые детекторным каскадом, можно применением разделенной нагрузки, позволяющей увеличивать входное сопротивление детектора и ослаблять его влияние на контур УПЧ. Конденсатор должен иметь малое сопротивление для переменной составляющей тока промежуточной частоты и большое – для токов звуковой частоты.
Перед началом регулировки детектора проверяют правильность выполнения монтажа и соответствие деталей их номинальным значениям. Как правило, собранный детектор не требует дополнительной регулировки.
Регулировка диодного детектора сводится к выбору режима работы диода и сопротивлений резисторов нагрузки, обеспечивающих максимальный коэффициент передачи и отсутствие нелинейных искажений в выходном сигнале. Последние могут быть определены с помощью осциллографа или измерителя нелинейных искажений, подключенных к нагрузке детектора. Емкость нагрузки также влияет на форму выходного напряжения сигнала.
Для проверки работы детекторов от сигнал-генератора к контуру через емкость 100 – 200 пФ подводится модулированное напряжение промежуточной частоты. Регулятор громкости ставится в положение максимальной громкости. Плавно изменяя подводимую частоту (при постоянном уровне), добиваются максимальной громкости. При правильно выбранном режиме работы детектора сигнал не должен иметь заметных искажений.
Детектор, напряжение на выходе которого определяется отклонением мгновенной частоты входного сигнала от среднего значения, называется частотным. Частотные детекторы применяют для детектирования частотно-модулированных колебаний. К ним предъявляют следующие основные требования: возможно большую линейную зависимость выходного напряжения от изменения частоты входного сигнала частотного детектора; возможно больший коэффициент передачи по напряжению; минимальную зависимость выходного напряжения от колебаний амплитуды радиосигнала на входе детектора (от паразитной амплитудной модуляции частотно-модулированного сигнала).
Напряжение на выходе частотного детектора зависит не только от частоты, но и от амплитуды входного напряжения, что приводит к дополнительной паразитной модуляции сигнала. Для устранения этого недостатка перед цепью частотного детектора включают амплитудные ограничители, устраняющие паразитную амплитудную модуляцию. В транзисторных радиоприемниках широкое применение получили дробные частотные детекторы (детекторы отношений) и дискриминаторы с двумя связанными контурами.
Схема дробного частотного детектора с симметричным заземлением нагрузки (резисторы R5 и R6) относительно диодов VD1 и VD2 приведена на рис.3.14. Напряжения U вх 1 и U вх 2 на каждом из диодов представляют собой векторную сумму половины напряжения U на контуре L3C3 и напряжения U 1 – на дополнительной катушке индуктивности L2, связанной с катушкой L1 контура УПЧ. Соответствующим подбором числа витков катушки L2 и связи между контурами L1 и L3 можно получить такое напряжение на входе диодов, при котором достигается наилучшее подавление паразитной амплитудной модуляции. Это позволяет использовать дробные частотные детекторы без предварительного ограничения амплитуды входного сигнала.
Параллельно нагрузке включен конденсатор C7 емкостью 50 мкФ. Емкость этого конденсатора и сопротивление нагрузки выбирают такими, чтобы постоянная времени τ - CR была значительно больше периода самой низкой звуковой частоты. Напряжение звуковой частоты снимается с точки соединения конденсаторов C4 и C5 (точка А) и поступает на усилитель УЗЧ. Резистор R4 и конденсатор C8 составляют фильтр верхних частот.
Настройка и регулировка дробного частотного детектора заключается в настройке его контуров на промежуточную частоту и подборе связи между контурами. Перед настройкой контуров дробного частотного детектора подстроечный сердечник катушки L3 следует перевести в верхнее положение. Частотный детектор настраивают специальными генераторами качающейся частоты X1-7 (свип-генератор). Для этого высокочастотный выход генератора подключают к входу каскада УПЧ через конденсатор емкостью 0,01 – 0,05 мкФ, а низкочастотный выход прибора – через резистор 30 – 50 кОм к точке В схемы. Подав на вход усилителя напряжение промежуточной частоты f п = 6,5 МГц (или 10,7 МГц), вращением ферритовых сердечников катушек настраивают контуры L1C1 и L3C3. Подстроечный сердечник надо вращать медленно, так как из-за большой инерционности цепи нагрузки детектора трудно зафиксировать положение резонанса. Удобную для наблюдения частотную характеристику на экране прибора можно получать вращением его ручек «Усиление», «Средняя частота», «Масштаб», «Ослабление». Ручку «Выходное напряжение» устанавливают в положение, исключающее ограничение сигнала.
|
|
Рис. 3.14. Принципиальная электрическая схема дробного частотного детектора (а) и го характеристики при различных параметрах схемы (б)
Форма частотной характеристики правильно настроенного детектора должна иметь вид кривой 1 (рис.3.14, б), прямолинейный симметричный участок которой не менее 150 кГц; при расстройке 100 кГц постоянное напряжение U дет на выходе – не менее 0,5В.
Асимметричная характеристика получается вследствие несимметрии частей контура L3 относительно средней точки Г, т.е. U вх 1 и U вх 2 не равны между собой.
Линейности детекторной характеристики и ее симметричности достигают регулировкой резистора R2; если форма частотной характеристики иная (кривые 2 и 3), ее можно подрегулировать сердечниками катушек L1 и L3. На рис.3.14, б также показано искажение характеристики детектора при неправильной настройке вторичного (кривая 2) и первичного контуров (кривая 3).
Дальнейшую настройку частотного детектора осуществляют генератором стандартных сигналов Г4-1 и электронным вольтметром. Генератор Г4-1 подключают к входу ведущего каскада детектора, электронный вольтметр со шкалой, измеряющей постоянное напряжение, - к выходу частотного детектора (к точкам А и Б, см. рис.3.14, а). От генератора на вход каскада подают сигнал с частотой f = 6,5 МГц. Вращением сердечника катушки L3 добиваются минимального напряжения на выходе детектора. Если прямолинейный участок характеристики частотного детектора значительно меньше 150 кГц, необходимо уменьшить связь между катушками L1 и L3, т.е. увеличить расстояние между ними. В случае, если такой участок более 150 кГц, коэффициент передачи детектора уменьшается, ухудшая подавление паразитной амплитудной модуляции. Для выравнивания характеристики необходимо увеличить связь между контурами L1C1 и L3C3.
Частотный детектор – дискриминатор транзисторного приемника (рис.3.15) содержит систему связанных контуров L1C3 и L2C5, настроенных на промежуточную частоту, с которых на диоды VD1 и VD2 подается напряжение. Нагрузками детектора являются резисторы R3 и R4, шунтированные по радиочастоте конденсаторами C6 и C7. Каскад УПЧ на транзисторе VT1 работает в режиме ограничителя для ликвидации паразитной амплитуды модуляции напряжения сигнала.
Рис. 3.15. Принципиальная электрическая схема частотного детектора – дискриминатора транзисторного приемника
Регулировка дискриминатора заключается в настройке контуров L1C3 и L2C5 и выборе оптимальной связи между ними. Напряжение промежуточной частоты подается от сигнал-генератора на транзистор VT1. Подключив ламповый вольтметр постоянного тока к резистору R3 (R4), контур L1C3 настраивают по максимуму показаний вольтметра. Для настройки контура L2C5 вольтметр подключают параллельно резистору R3 (R4) и регулировкой сердечника катушки L2 добиваются нулевого показания вольтметра. Регулировка контура L1C3 должна проводиться до получения одинаковых значений U 1 и U 2.
По характеристике детектора можно судить о степени нелинейных искажений, вносимых детектором, которые определяются коэффициентом связи β между контурами. В пределах заданной максимальной девиации (изменения) радиочастоты Δf м частотно-модулированного сигнала характеристика детектора должна быть линейной (см. рис.3.14, кривая 4). Полосу пропускания модно расширить шунтированием одного или обоих контуров резисторами с небольшими сопротивлениями.
При регулировке и контроле точности настройки частотного детектора (дискриминатора) сигналов цветности телевизора используют измеритель частотных характеристик (ИЧХ), генератор стандартных сигналов или испытательный сигнал «цветные полосы» тест-таблицы.
Перед регулировкой следует убедиться в том, что электрический режим работы блока соответствует номинальному, указанному в инструкции, или схеме телевизора. На вход детектора от ИЧХ подают частоту, равную частоте «красного» канала, а низкочастотный вход ИЧХ подключают к соответствующим нагрузкам частотного детектора. На экране осциллографа ИЧХ наблюдают S–образную характеристику (см. рис.3.14). Аналогичная картина наблюдается при подаче сигнала «синего» канала. Регулировка дискриминатора заключается в получении амплитудно-частотной характеристики с помощью подстроечных конденсаторов или контуров необходимой полосы пропускания частот и крутизны характеристики при минимальном напряжении в нулевой точке (точка А, рис.3.15, а). Линейный участок характеристики детекторов в обоих каналах должен иметь симметричные ветви относительно нулевых точек не менее 1,0 МГц. Точность настройки на характеристике оценивается по нулевому показанию вольтметра постоянного тока, включенного в нагрузку частотного детектора.
При использовании тест-таблицы точность настройки характеристики детекторов оценивают по изменению цветобелой полосы или белого квадрата на изображении цветных полос.
Нелинейность характеристики дискриминатора можно также оценивать по возникновению асимметрии амплитудно-частотной характеристики на экране осциллографа.
Настройка дискриминатора телевизора будет правильной, если при самом слабом сигнале или его отсутствии шум минимален, а при сильных сигналах звук не искажен.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 1202 | Нарушение авторских прав