Собственно рпу, или радиоприемники

Электромагнитные волны, излучаемые антеннами многих радиостанций, достигая антенны радиоприемника, возбуждают в ней электрические колебания различной частоты. Для настройки на сигнал одной радиостанции (выделения колебаний одной несущей частоты) служит входная цепь радиоприемника — входное избирательное устройство ВИУ, основой которого является колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Если колебания, выделенные ВИУ, направить непосредственно в электроакустический преобразователь (головные телефоны или громкоговоритель), то человек эти колебания не услышит, так как они имеют очень высокую частоту, лежащую за пределами воспринимаемых человеком звуковых частот. Поэтому предварительно необходимо преобразовать модулированные колебания высокой частоты в колебания звуковой частоты, т.е. осуществить процесс, обратный модуляции. Этот процесс называют детектированием и осуществляют с помощью детектора. Детектирование является частным случаем выпрямления переменного тока. В результате детектирования из высокочастотных модулированных колебаний выделяют звуковую частоту, которую направляют на электроакустический преобразователь. В нем колебания звуковой частоты из электрической формы преобразуются в звуковую.

Существует целый ряд бытовых радиоприемных устройств (радиовещательные радиоприемники, тюнеры, магнитолы и др.), предназначенных для прослушивания передач радиовещательных станций.

На рис. представлена структурная схема монофонического супергетеродинного радиоприемника¹, который для

рис... Структурная схема супергетеродинного монофонического приемника

приема в диапазонах ДВ, СВ и KB состоит из следующих основных блоков: входного избирательного устройства (ВИУ); усилителя радиочастоты (УРЧ), преобразователя частоты (ПЧ), усилителя промежуточной частоты (УПЧ), детектора (Д), усилителя звуковой частоты (УЗЧ), громкоговорителя (Гр) и блока питания (БП).

Выделенный в ВИУ высокочастотный амплитудно-моду-лированный сигнал невелик по напряжению, особенно если он пришел издалека, поэтому его необходимо усилить. Эту функцию осуществляет УРЧ, на который поступает сигнал из ВИУ. Кроме усиления УРЧ повышает избирательность приемника, так как является резонансной системой.

Преобразователь частоты — ПЧ состоит из двух блоков: гетеродина (Гет) и смесителя (См). Он служит для преобразования поступающих из ВИУ колебаний различной частоты в колебания, постоянные по частоте. Эти колебания частотой 465 кГц называют колебаниями промежуточной частоты. Для ее формирования в смеситель (См) поступают колебания из гетеродина (маломощного генератора высокой частоты) и УРЧ. В результате взаимодействия этих двух частот образуется новая промежуточная частота. Гетеродин содержит такое же количество контуров, как и ВИУ (несколько катушек индуктивности и конденсатор переменной емкости). Для того чтобы промежуточная частота всегда была равной 465 кГц, число

витков (а соответственно и индуктивность) у катушек гетеродина меньше, чем у катушек ВИУ, а роторные пластины переменных конденсаторов гетеродина и ВИУ, емкость которых одинакова, насажены на одну ось. При повороте роторов конденсаторов на определенный угол собственная частота работающих в данный момент контуров ВИУ и гетеродина изменяется на одну и ту же величину, причем частота гетеродина (поскольку индуктивность его катушек меньше) выше частоты выделяемого ВИУ сигнала. Таким образом, какая бы частота ни поступала из ВИУ в смеситель, в нем всегда образуется промежуточная частота 465 кГц. На выходе ПЧ расположен полосовой фильтр промежуточной частоты, настроенный на частоту 465 кГц, который отделяет ее от побочных частот, возникающих в преобразователе. Получение постоянной промежуточной частоты является главным преимуществом супергетеродинного приемника по сравнению с выпускавшимися ранее приемниками прямого усиления. В УПЧ происходит основное усиление сигнала. Вместе с тем он обеспечивает необходимую избирательность, так как содержит полосовые фильтры. В детекторе (Д) колебания промежуточной частоты преобразуются в колебания звуковой частоты. Эти колебания еще не имеют напряжения, необходимого для нормальной работы громкоговорителя, поэтому их усиливают в УЗЧ. Он состоит из двух частей: предварительного (усилителя напряжения) и оконечного усилителя (усилителя мощности). В УЗЧ расположены регуляторы громкости и тембра.

Выходным устройством приемника является динамическая головка (или несколько головок), встроенная в его корпус. БП в приемниках, работающих от сети переменного тока, состоит из силового трансформатора, полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока и сглаживающего фильтра, который сглаживает пульсации тока после его выпрямления. Источниками питания переносных приемником служат гальванические элементы и батареи.

Большинство современных радиоприемником кроме ЛМ тракта приема станций ДВ, СВ, и KB диапазоном имеют также ЧМ тракт приема в УКВ диапазоне. В приемниках с УН Н диапазоном имеется блок УКВ и частотный детектор (ДЧМ) Структурная схема радиоприемника с УКВ диапазоном представлена на рис...

рис... Структурная схема радиоприемника с УКВ-диапазоном

Блок УКВ представляет собой отдельное устройство, состоящее из ВИУ, УРЧ и ПЧ. При работе приемника на УКВ диапазоне ВИУ выделяет сигнал одной из станций, УРЧ усиливает частотно-модулированные колебания, а ПЧ, состоящее из гетеродина и смесителя, преобразует эти колебания в промежуточную частоту, которая равна 10,7 МГц. Промежуточная частота поступает на УПЧ ЧМ, усиливается и направляется в частотный детектор.

Наиболее качественную передачу в УКВ диапазоне обеспечивает стереофоническое радиовещание. Структурная схема стереофонического радиоприемника приведена на рис...

Стереофонические приемники характеризуются наличием устройства для детектирования полярно-модулированно-го сигнала — стереодекодера (СД) и двухканального УЗЧ. Остальные их блоки такие же, как в монофонических УКВ приемниках.

Входной высокочастотный сигнал, как и в монофоническом приемнике, поступает с антенны на блок УКВ, где усиливается и преобразуется в промежуточную частоту. С выхо-

рис... Структурная схема стереофонического радиоприемника

да усилителя промежуточной частоты (УПЧ) сигнал поступает на частотный детектор (ЧД), который преобразует этот сигнал в низкочастотные колебания.

При приеме монофонической передачи напряжение этого колебания, как обычно, поступает на УЗЧ и далее на громкоговоритель. Комплексный же стереосигнал с выхода ЧД поступает на стереодекодер (СД), который содержит цепи восстановления поднесущей частоты, коррекции предискаже-ний, вводимых при передаче, а также цепи преобразования в низкочастотные сигналы.

Для уменьшения влияния негативных явлений (атмосферных помех) в радиоприемниках предусматриваются устройства автоматического регулирования: автоматическая регулировка усиления (АРУ) и автоматическая подстройка частоты (АПЧ).

Уход частоты настройки может быть вызван как атмосферными помехами, так и нестабильностью элементов схемы и неточной настройкой владельцем приемника. Для правильной настройки на выбранную станцию вводится автоматическая подстройка частоты (АПЧ) — отрицательная обратная с-ин.и. с выхода ЧД в цепь автоматической подстройки гетеродина.

Дискриминатор (ЧД) преобразует отклонения от точной промежуточной частоты в "управляющее напряжение", которое подстраивает частоту гетеродина.

В стереоприемнике устанавливается индикатор (ИС) наличия стереопередачи ("моно-стерео"), извещающий радиослушателя, в каком режиме работает радиостанция, на которую он настроен. В стееоприемниках высокого класса применяется автоматическое переключение режимов "моно-стерео" в зависимости от того, какая передача идет в данное время.

Прием цифрового радиовещания

Существующие системы аналогового стереовещания в метровом диапазоне 66—74 и 100—108 МГц не позволяют передавать более двух стереопрограмм в каждом из участков спектра без увеличения взаимных помех, в связи с чем сегодня идет интенсивное внедрение цифрового радиовещания, которое обеспечивает многопрограммное стереофоническое вещание.

Цифровое радиовещание, в отличие от аналогового, благодаря преобразованию сигналов в цифровую форму, помехоустойчивому кодированию и временному объединению позволяет в общем цифровом потоке одновременно передавать до 16 стереофонических или до 32 монофонических высококачественных программ, а также дополнительную информацию.

Цифровой радиовещательный приемник прост по конструкции (см. рис.). Отсутствие катушек индуктивности, переменных конденсаторов, верньерных механизмов, многоконтактных механических переключателей, а также использование микроэлементной базы высокой степени интеграции делают его технологичным, пригодным для автоматизированной сборки и настройки. Применение в качестве усилителя низкой частоты мощного цифроаналогового преобразователя (ЦАП) позволяет уменьшить размеры, массу и энергопотребление цифрового радиоприемника, который может быть соизмерим по размерам с обычным микрокалькулятором.

рис... Структурная схема цифрового радиоприемника: А — антенна; УРЧ — усилитель радиочастоты; ПЧ — преобразователь частоты; УПЧ — усилитель промежуточной частоты; ДМ — демодулятор; СК — селектор каналов; БУ — блок управления; ДК — декодер цифровой; УЗЧ или ЦАП — усилитель звуковой частоты или мощный цифроаналоговый преобразователь; Гр — громкоговоритель