Главы из книги Флейшер С.М. "Новое в ламповых радиовещательных приемниках". Издание 2-е, переработанное. МРБ. Выпуск 619. М.-Л.: "Энергия", 1967 , посвященные УКВ (FM) стереофоническому приему. Следует учесть, что использованные в книге материалы - это переведенные с иностранного языка материалы зарубежных периодических изданий. Сама книга представляет собой второе переработанное издание и выпущена в 1967 году. "Новое" в ней - это иностранные новинки преимущественно конца 50-х начало 60-х годов прошлого века - "закат золотого века" зарубежной ламповой радиосхемотехники.

Стереофоническое радиовещание

 Внедрение в практику низкочастотной стереофонии и выпуск стереофонических устройств убедительно доказал, что стереофония не трюк, а серьезное научно-техническое достижение, завоевавшее всеобщее признание. Естественно, это способствует проведению интенсивных исследований и в области стереофонического радиовещания. Следует отметить, что наиболее дорогостоящая часть аппаратуры, необходимой радиослушателю для приема стереофонических программ, - это двухканалыше УНЧ и акустические агрегаты, и в этом смысле низкочастотная стереофония как бы подготовила материальную базу для внедрения стереофонического радиовещания.

Исследования в области стереофонического радиовещания начались еще в 20-х гг. Первые опытные радиовещательные передачи происходили с помощью двух раздельных передатчиков и двух приемников. При этом один из передатчиков модулировался левым звуковым каналом (звуковая информация, воспринятая левым микрофоном), а другой - правым звуковым каналом. Соответственно этому должны были располагаться в комнате приемные устройства.

Хотя эта простейшая система стереофонического радиовешания с двумя совершенно раздельными трактами, от микрофона до громкоговорителя, применяется иногда по сей день для проведения исследований, бесперспективность ее достаточно очевидна. Помимо того, что она требует двойных затрат как на передающей, так и на приемной стороне, а также двойной емкости канала связи, эта система несовместима с имеющимися в эксплуатации обычными одноканальными приемниками. Совместимой может быть такая система стереовещания, при которой получается возможность полноценного приема стереофонических радиовещательных передач на обычный приемник (разумеется, в монофоническом звучании), а стереоприемник в состоянии принимать обычные одноканальные передачи. Естественно, что прием одного передатчика и воспроизведение только левого или только правого звукового канала дают "неуравновешенное", низкокачественное звучание. Наконец, в подобного рода двухканальной системе могут быть искажения стереоэффекта из-за неидентичности оконечной аппаратуры, характеристик антенн и каналов связи.

На протяжении последних лет проблемы высокочастотной стееофонии находятся в центре внимания радиоспециалистов многих стран. К настоящему времени (НК. - 1965 год!) разработано и предложено около 25 методов стереофонического радиовещания, основанные на передаче всего стереосигнала на одной несущей частоте. Подавляющее большинство этих методов предполагает использовать для стереофонии диапазона УКВ (НК. - и верхнего УКВ диапазона - FM), так как лишь на этом диапазоне можно передавать достаточно высококачественные программы.

Каждый из предложенных методов удовлетворяет в той или иной степени следующим основным требованиям:

1. Стереосистема должна быть совместимой.

2. Требуемая емкость канала связи (в частности, ширина спектра сигнала) не должна быть значительно большей, чем при моносигнале

3. Отношение сигнал/шум и радиус действия передатчика не должны быть значительно меньше, чем в случае излучения монопрограммы. При приеме стереопрограммы на моноприемник не должно быть ухудшения по сравнению с приемом монопрограммы.

4. Должно обеспечиваться хорошее разделение каналов на приемной стороне (достаточно большое переходное затухание между каналами).

5. Стоимость стереофонических приемников и затраты иа оснащение имеющихся в эксплуатации моноприемников стереоприставкой должны быть минимальными.

6. Излучение стереопрограммы не должно создавать помех для других радиослужб.

Одним из первых и наиболее известных методов стереофонического радиовещания был метод Кросби. В США и некоторых странах Западной Европы стереофоническое радиовещание ведется по видоизмененной системе с пилот-сигналом, разработанной фирмами "Дженерал электрик" - "Зенит" (НК. - по иронии судьбы этот метод ныне стал поистине всепланетарным! Даже аббревиатура "УКВ" стала потихоньку забываться. Зато "FM" - это круто! Надо ценить то, что имеем!).

Читателям, желающим подробно ознакомиться с методами стереофонического радиовещания, а также со стереофонической звукозаписью, рекомендуем прочитать книги: Р. Бессон, Все о стереофонии, Госэнергоиздат, 1963; Д.И. Гаклин, Л.М. Кононовнч, В.Г. Корольков, Стереофоническое радиовещание и звукозапись, Госэнергоиздат, 1962.

В СССР разработана система стереофонического радиовещания с полярной модуляцией. В системе с полярной модуляцией предварительно происходят: амплитудная модуляция поднесущей частоты 31,25 кГц. Полярномодулированное напряжение образуется путем сложения верхних полупериодов напряжения поднесущей частоты, модулированных одним из двух низкочастотных канальных сигналов, например А, и нижних полупериодов поднесущей частоты, модулированных вторым (В) сигналом. Как и в системе с пилот-сигналом, звуковая область (30 Гц - 15 кГц) занята спектром суммарного сигнала А+В, а надзвуковая область - спектром разностного сигнала А-В. Суммарный сигнал А+В несет полноценную монофоническую информацию, благодаря чему система с полярной модуляцией удовлетворяет требованию совместимости.

Рис. 67. Схема приставки для приема стереофонических радиовещательных программ по методу полярной модуляции с частично подавленной поднесущей частотой.

Рис. 67. Схема приставки для приема стереофонических радиовещательных программ по методу полярной модуляции с частично подавленной поднесущей частотой.

Полярно модулированным напряжением поднесущей частоты осуществляется частотная модуляция напряжения несущей частоты. В первоначально предложенном варианте без подавления поднесу; щей частоты 50% девиации частоты несущей приходилось на долю поднесущей частоты, в связи с чем при приеме на моноприемник получалось ухудшение отношения сигнал/шум на 6 дб. В модифицированной системе с полярной модуляцией поднесущая частичво подавляется на 14 дб. При этом на ее долю приходится лишь 20% девиации, и отношение сигнал/шум в случае приема на моноприемник ухудшается лишь на 2 дб; одновременно частичное подавление поднесущей позволяет улучшить некоторые характеристики стерео-приема.

 

 

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Для выделения исходных низкочастотных сигналов, как и в других системах стереорадиовещания, между ЧМ детектором и УНЧ радиоприемника включают приставку (декодер). Для системы с полярной модуляцией разработаны две принципиально различные схемы приставки - с полярнам детектором и с суммарно-разностным преобразованием.

Схема приставки с полярным детектором для модифицированной системы с полярной модуляцией приведена на рис. 67. На выходе ЧМ детектора образуется полярно-модулированное напряжение поднесущей частоты, которое поступает на вход декодера. Для улучшения характеристик последующего полярного детектирования это напряжение предварительно усиливается в пентодном каскаде. В анодную цепь пентода включен резонансный контур для восстановления требуемого уровня частично подавленной в передатчике поднесушей частоты. С выхода катодного повторителя, служащего для согласования усилителя с полярным детектором, напряжение поступает на две диодные цепи. Диоды включены в противоположной полярности, благодаря чему они и "разделяют каналы.

В случае стереофонического воспроизведения принимаемой программы (переключатель П1 в положении "стерео") выход одного амплитудного детектора подключается ко входу УНЧ приемника, а выход второго детектора - ко входу дополнительного УНЧ с акустической системой. В случае монофонического воспроизведения принимаемой программы (как стереофонической, так и монофонической) переключатель П1 устанавливают в положение "моно", и на оба УНЧ поступает один и тот же сигнал с цепочки деэмфазиса (коррекции предыскажений) на выходе детектора ЧМ колебаний.

Чтобы избежать заметного увеличения переходных искажений между каналами, к резонансному контуру, восстанавливающему поднесущую, предъявляют жесткие требовании в отношении точности и стабильности частоты настройки и добротности.

Для удобства подключения декодера к обычному приемнику на задней стенке его следует прикрепить семиштырьковую ламповую панельку, лепистки которой распаивают к соответствующим точкам схемы.

В варианте с суммарно-разностным преобразованием амплитудному детектированию подвергается не весь стереосигнал, а лишь разностная его составляющая, для чего используется обычный (однополярный) AM детектор. Эта схема уступает полярному детектору как по простоте, так и по качеству воспроизведения.

Правда, во избежание заметных искажений при моноприеме в полярном детекторе необходимо предусмотреть переключатель "стерео" - "моно". Хотя в схеме суммарно-разностного преобразовании принципиальной необходимости в таком переключателе нет, обычно его все же устанавливают. Дело в том, что во всех предложенных системах стереорадиовещания с поднесущей частотой высшая частота спектра модулирующего сигнала (в системе с полярной модуляцией - 46,25 кГц) значительно больше, чем при монофоническом вещании (15 кГц), что приводит при частотной модуляции несущей частоты к ухудшению отношения сигнал/шум на 15-20 дБ. Поэтому нецелесообразно осуществлять моноприем в положении "стерео", когда обрабатывается и верхняя часть спектра сигнала на выходе детектора ЧМ колебаний с повышенным уровнем шумов. Следует оговорить, что при стереофоническом восприятии звука происходит эффект маскировки шумов, так что в этом случае итоговый проигрыш в отношении сингал/шум составляет 5-10 дБ.

Основное преимущество системы с полярной модуляцией заключается в простоте и дешевизне декодера с полярным детектором, а также в большом переходном затухании между каналами (40 дБ). Система с полярной модуляцией разработана применительно к принятому в Советском Союзе стандарту максимальной девиации частоты +-50 кГц и не связана с заметным увеличением ширины спектра сигнала.

Разработка и внедрение систем стереофонического радиовещания позволяют одновременно решить и проблему двухпрограммного, в частности двухречевого, вещания. Задача двухречевого вещания, т.е. передачи одной и той же программы на двух языках, особенно актуальна для нашей многонациональной страны (НК. - а ныне и для синхронного перевода с английского или русского (для Украины) языка!).

Системам двухречевого радиовещания также предъявляется требование совместимости. Разумеется, при этом нет необходимости в образовании суммарного сигнала А+В, а достаточно модулировать напряжение несущей частоты сигналом А (один язык) и напряжение поднесущей частоты - сигналом В (другой язык). Благодаря этому удается сравнительно легко удовлетворить и повышенным требованиям по переходному затуханию (порядка 50 дБ), предъявляемым к двухречевым передачам.

Прием стереофонических передач

Для приема стереофонических программ, помимо двухканального низкочастотного тракта, требуется, как уже отмечалось, декодирующее устройство, подключаемое к выходу частотного детектора и позволяющее восстановить первоначальные ("левую" и "правую") составляющие стереосигнала. В предыдущем параграфе приведена схема полярного детектора для разделения каналов в принятой в СССР системе стереофонического радиовещания.

Однако введением двухканального УНЧ и декодера не исчерпывается решение проблемы приема стереофонических радиопередач. Это особенно важно иметь в виду, когда речь идет о модернизации огромного парка имеющихся в эксплуатации моноустройств для обеспечения возможности приема стереопрограмм. И дело не только в тех трудностях, с которыми связано построение второго низкочастотного тракта, идентичного по своим характеристикам имеющимся в моноприем пиках УНЧ и акустической системе. Качество стереофонического радиоприема в большой мере зависит также от характеристик высокочастотных каскадов приемника, включая частотный детектор.

Повышенные требования, предъявляемые к высокочастотным каскадам приемника для высококачественного стереофонического приема, обусловлены особенностями стереосигнала: пониженным отношением сигнал/шум, широким спектром модулирующего сигнала и достаточно полным разделением каналов.

Как уже отмечалось, при излучении стереосигнала уменьшается отношение сигнал/шум на 15-20 дБ по сравнению с моносигналом, а с учетом маскирующего эффекта при стереовоспроизведении общий проигрыш составляет 5-10 дБ. Для компенсации этого проигрыша желательно, чтобы входной каскад УКВ работал в режиме согласования по шумам. Поэтому следует применять каскодную схему с малым уровнем шумов и эффективные приемные антенны. В частности, замена встроенного УКВ диполя на комнатную антенну, равно как и переход от комнатной антенны на наружную, позволяют увеличить отношение сигнал/шум до 15-20 дб.

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Необходимо также отметить, что к заметным искажениям стереофонического звучания могут привести отраженные волны от окружающих зданий, причетов и т.п. Хотя требования по подавлению отраженных волн здесь не столь жестки, как в телевидении, весьма желательно применять приемные антенны с повышенной направленностью действия.

Особенно большое внимание должно быть уделено тракту УПЧ - детектор отношений. Достаточная ширина полосы пропускания, симметричность и высокая стабильность амплитудно-частотной характеристики УПЧ, линейность фазовой характеристики, повышенная избирательность - таковы лишь некоторые из предъявляемых требований.

Если при монофоническом радиовещании на УКВ диапазоне передается полоса звуковых частот до 15 кГц, то высшая модулирующая частота при стереовещании составляет 47 кГц. В связи с этим спектр стереосигнала оказывается более широким, чем у моносигнала, и соответственно требуется более широкая полоса пропускания УПЧ. Критерием для выбора минимально допустимой ширины полосы пропускаиия УПЧ может служить коэффициент нелинейных искажений на выходе детектора отношений. Оказалось, что вполне приемлема начальная (при малых уровнях сигнала, до начала ограничения) ширина полосы пропускания в 120 кГц. Эта величина принята и для высококачественных монофонических приемников.

При этом, однако, предполагается, что рабочая ширина полосы значителью больше благодаря демпфирующему действию ламп в режиме ограничения. Дело в том, что ухудшение отношения сигнал/шум при стереофоническом радиовещании эквивалентно снижению помехоустойчивости приемника как по отношению к помехам в полосе пропускания, так и по отношению к мешающему действию соседних станций. Действие этих помех проявляется, в частности, в виде паразитной амплитудной модуляции ЧМ сигнала. Если еще учесть, что паразитная AM возникает и при ограничении ширины спектра ЧМ сигнала, то станет понятным значение, которое придается эффективному амплитудному ограничению в УПЧ стереофонического приемника. Ограничение должно начинаться уже при малых уровнях сигнала, для чего начальное усиление УПЧ должно быть велико.

Рис. 68. Тракт УПЧ стереофонического приемника.

Рис. 68. Тракт УПЧ стереофонического приемника.

Как видно из схемы на рис. 68. в тракте усиления промежуточной частоты имеется дополнительный по сравнению с моноприемником того же класса пентодный каскад, дающий требуемое усиление и повышенную избирательность по соседнему каналу. Повышенная избирательность по соседнему каналу необходима из-за большей подверженности стереосигнала мешающему действию соседних станций. В сеточные цепи всех ламп УПЧ включены звенья, дающие эффективное ограничение за счет сеточных токов. Путем подачи напряжений сеточного смещения и отрицательного напряжения с электролитического конденсатора детектора отношений на пентодную сетку предшествующей лампы предотвращается переограничение и улучшается подавление паразитной AM. Учитывая, что высшая модулирующая частота составляет 47 кГц, постоянные времени RС-цепочек должны быть порядка 3 мксек. Благодаря малой постоянной времени цепей ограничения также эффективно подавляются импульсные помехи с крутыми фронтами. Это особенно важно в связи с тем, что спектр этих помех простирается в область высоких частот, где подавляющие свойства детектора отношений ухудшаются: достаточно большое сопротивление (56 кОм) в RC-цепочке предотвращает чрезмерно большое демпфирование контура входной цепью лампы.

Повышенные требования к линейности фазовой характеристики УПЧ предъявляют в связи с тем, что фазовые искажения приводят к уменьшению переходного затухания между каналами, а также к нелинейным искажениям звукового напряжения. Наиболее благоприятные результаты с точки зрения линейности фазовой характеристики получаются при одногорбой колоколообразной форме резонансной кривой УПЧ. Именно форма резонансной кривой служит критерием оптимальной настройки УПЧ. При этом безразлично, каким путем получена колоколообразная характеристика. В частности, в одном из фильтров связь между контурами может быть больше критической, а возникающие при этом фазовые искажения компенсируются в другом фильтре со связью меньше критической.

Крайне важно, однако, получить высокую стабильность формы резонансной кривой. Для этого необходимо, прежде всего, исключить возможность расстройки контуров, вызываемой изменением входной емкости ламп в режиме ограничения. Изменение динамической входной емкости особенно велико в начале режима ограничения. Обычно изменение емкости на 2 пФ приводит к уходу частоты настройки сеточного контура на величину, большую полосы пропускания УПЧ. В итоге резонансная кривая УПЧ резко деформируется, возникают переходные и нелинейные искажения, дополнительная паразитная AM.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Влияние изменений динамической входной емкости на настройку контуров может быть эффективно компенсировано путем введения отрицательной обратной связи по току в катодные цепи ламп, работающих в режиме ограничения (рис. 71). Разумеется, для этой схемы нужны лампы, в которых пентодная сетка, экранирующая сетка и катод имеют раздельные выводы. Отрицательная обратная связь способствует также повышению стабильности каскада. Падение усиления, получающееся при этом как на УКВ диапазоне, так и на диапазснах KB, CB и ДВ, может быть частично скомпенсировано путем уменьшения емкостей контуров.

Для лампы EF89 стабильное значение динамической входной емкости пслучается при катодном резисторе отрицательной обратной связи сопротивлением 120 Ом. При катодном резисторе сопротивлением в 100 Ом может получиться изменение емкости до 0,1 пФ. Вследствие этого могут наблюдаться незначительные искажения резонансной кривой УПЧ, но зато усиление в этом каскаде увеличится.

Повышенным требованиям должен удовлетворять и частотный детектор стереофонического радиоприемника. Чтобы паразитная AM эффективно подавлялась при малых уровнях сигнала, всегда применяют детектор отношений. Естественно, что настройка детектора иа оптимальное подавленве паразитной AM в связи с этим осуществляется при малых уровнях входного сигнала. Жесткие требования предъявляют и к линейности, симметричности и стабильности S-кривой. Расстояние между горбами S-кривой должно быть не менее 400 кГц. Расстояние между горбами рекомендуется увеличивать путем уменьшения нагрузочных сопротивлений. Как всегда при расширении полосы пропускания, при этом уменьшается усиление. Оссь бенно важно, чтобы нуль S-кривой совпадал со средней частотой резонансной характеристики УПЧ. Чтобы получить симметрию и до­биться отсутствия искажений в тракте УПЧ, необходимо предусмотреть автоматическую подстройку частоты. Поэтому детектор отношений обычно выполняют по симметричной схеме. Необходимо учесть, что высшая "звуковая" частота стереосигнала на выходе детектора составляет 47 кГц. В связи с этим нужно добиться, равномерной частотной характеристики в этом диапазоне путем соответствующего выбора постоянной времени детектора отношений (порядка 3 мксек). С учетом внутреннего сопротивления детектора около 3-5 кОм, а также входной емкости декодера и соединительного кабеля в схеме на рис. 68 емкость выходного конденсатора выбрана в 100 пФ. Дроссель Др служит для подавления остаточного напряжения промежуточной частоты.

В заключение следует отметить, что повышенные требования, предъявляемые к тракту стереофонического радиоприемника, безусловно улучшают качество приема и моносигнала. Что касается возможности использования старых моноустройств для стереофонического радиоприемника, то, как видно из изложенного, добавлением декодера и второго низкочастотного тракта далеко не всегда удается успешно разрешить эту задачу.

В настоящее время технические проблемы стереофонического звуковоспроизведения и радиовещания решены еще не полиостью, и исследования в этой области продолжаются.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ УДОБСТВА

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Значительный интерес в области конструирования радиовещательных приемников представляют устройства для автоматической подстройки частоты (АПЧ), автоматической настройки, регулировки тембра и дистанционного управления.

Точная настройка приемника на принимаемую станцию служит, как известно, предпосылкой высокого качества звучания. При неточной настройке возникают искажения, а также уменьшается слышимость сигнала или вообще прекращается прием. В современных приемниках искажения становятся весьма заметными уже при расстройке в +-500 Uц yа диапазонах ДВ, СВ и КВ.

Вспомогательным средством для правильной настройки приемника на частоту принимаемого сигнала служит электронный индикатор настройки -лампа, которая во многих случаях, особенно при узкой полосе пропускания приемника, дает удовлетворительные результаты. Однако индикаторная лампа не противодействует смещению настройки вследствие нестабильности частоты гетеродина приемника или передатчика. Это явление, особенно заметное иа КВ и УКВ диапазонах, устраняется лишь при помощи системы АПЧ. Одновременно эта система облегчает и первоначальную настройку на станцию, которая может быть выполнена в этом случае довольно грубо.

Принцип работы системы АПЧ, основанный на управлении частотой гетеродина супергетёродинного приемника, поясняется блок-схемой на рис. 69.

 

 Если разность между частотами гетеродина приемника и сигнала fг - fс не равна частоте настройки усилителя промежуточной частоты fo (частоте, соответствующей середине полосы пропускания), то система АПЧ так изменяет частоту гетеродина, xтобы разность fr - fс приблизилась к частоте fо.

Система АПЧ состоит из двух основных частей: различителя и управителя. Различитель реагирует на несовпадение fг - fс с частотой настройки УПЧ fo и создает напряжение, величина и знак (фаза) которого пропорциональны величине и знаку этого несовпадения. При совпадении fг - fс с fo выходное напряжение различителя равно нулю.

С выхода различнтеля напряжение поступает на управитель, непосредственно воздействующий на элементы настройки гетеродина и корректирующий частоту в сторону ее уменьшения или увеличения в зависимости от знака (фазы) напряжения автоподстройки.

В качестве различителя обычно применяют фазовый дискриминатор или детектор отношений, как уже используемые в приемнике для детектирования ЧМ сигнала, так и специально вводимые для АПЧ. В последнем случае целесообразно применять фазовый дискриминатор, так как чувствительность его выше, чем у детектора отношений.

В качестве управителя могут быть использованы различные устройства. В свое время весьма широко для этой цели применялась реактивная лампа, принцип работы которой хорошо известен и не нуждается в пояснениях. Ее подключали параллельно контуру гетеродина. В зависимости от управляющего напряжения и его знака на сетке лампы изменялась эквивалентная индуктивность (емкость) лампы, и благодаря этому изменялась частота настройки гетеродинного контура.

Эта схема дает вполне удовлетворительные результаты, одвако она требует сравнительно больших затрат. Кроме того, в диапазоне УКВ, где реактивная лампа должна быть органически связана с гетеродинным контуром, применение ее затрудняется по конструктивным соображениям.

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

В то же время в диапазоне УКВ особенно важно иметь эффективную систему автоматической подстройки частоты, позволяющую реализовать высокое качество УКВ вещания. Расстройка приемника но отношению к сигналу из-за малой чувствительности индикаторной лампы, ухода частоты гетеродина при изменениях температуры и напряжения питания и т.п. может здесь составлять 50-100 кГц. Это вызывает появление нелинейных искажений и ухудшение подавления помех в виде паразитной AM. Особую актуальность, как уже отмечалось, проблема точной настройки приобретает для стереофонических приемников, так как отсутствие АПЧ может привести также к значительному уменьшению переходного затухания между каналами.

В настоящее время в УКВ диапазоне применяют диодную автоподстройку. Схемы, выполняемые на полупроводниковых диодах, сравнительно просты и достаточно точно настраивают приемник на сигнал радиостанции. Полупроводниковые диоды имеют собственную емкость, которая в области запирания изменяется в зависимости от приложенного напряжения, причем с увеличением запирающего напряжения емкость диода уменьшается. Это свойство и используется для автоматической подстройки частоты.

 На рис. 70 приведена схема диодной АПЧ в УКВ диапазоне, а на рис. 71 показана характерная зависимость емкости диода от запирающего напряжения. При изменении напряжения от -2 до -10 в емкость меняется от 3 до 5 пФ. Кривая на рис. 71 относится к иностранному плоскостному кремниевому диоду ОА200 с n-р-переходом, который обычно и применяется для АПЧ. Разброс по емкости у отдельных экземпляров диодов не имеет большого значения, так как они перекрываются при первоначальной регулировке гетеродинного контура.

Помимо емкости, эквивалентная схема плоскостного кремниевого диода содержит также параллельное активное сопротивление, которое равно сотням мегом, и потому диод практически не вносит затухания в контур. Эквивалентное активное сопротивление уменьшается с увеличением частоты и ограничивает область применения диодов в качестве управителя системы АПЧ до частот в сотни мегагерц.
При столь большом сопротивлении запирания мощность на регулировку диода практически не тратится и управляющее напряжение возможно подавать непосредственно с детектора отношений (рис. 70). Напряжение с электролитического конденсатора детектора отношений для этой цели не может быть использовано, поскольку оно не реагирует на направление расстройки. Управляющее напряжение снимается между низкочастотным выходом детектора (перед корректирующей цепочкой) и средней точкой сопротивлений нагрузки; оно изменяется в соответствии со знаком и величиной расстройки.
Благодаря большому сопротивлению диода в направлении запирания цепочки фильтрации R6C5, R3C3 и R4С4 переменных составляющих напряжения могут быть выбраны высокоомными. Резисторы R1, R2 и конденсатор С2 предотвращают излучение напряжения частоты гетеродина проводами цепи управляющего напряжения. Рабочую точку диода стремятся выбирать при небольших напряжениях запирания на участке, где крутизна кривой изменения емкости наибольшая. Однако в данной схеме этот участок нельзя использовать, так как напряжение гетеродина и положительное управляющее напряжение, возникающее в случае расстройки в сторону более высокой частоты, могут в отдельные моменты вызвать отпирание диода и демпфирование гетеродинного контура. Поэтому с делителя R5R4R8 на диод поступает начальное напряжение смещения около 5 В. Оно обеспечивает работу диода в режиме запирания при любом знаке расстройки и предотвращает детектирование напряжения гетеродина.
Включенные последовательно с диодом конденсаторы С1 и С2 - разделительные, а С1 - одновременно и конденсатор связи. Емкость его выбирают такой, чтобы внести в гетеродинный контур минимальную начальную емкость и в то же время получить достаточно большую крутизну изменения суммарной емкости контура в зависимости от управляющего напряжения.
Принцип АПЧ не допускает, чтобы подстройка происходила абсолютно точно на сигнал, ибо в этом случае отсутствовало бы управляющее напряжение расстройки. Автоподстройкр происходит до тех пор, пока в системе не установится динамический баланс, соответствующий точке пересечения S-образной кривой дискриминатора и регулировочной кривой расстройки гетеродина (рис. 72). Действительно, если в точке П частота гетеродина по каким-либо причинам возрастает, то управляющее напряжение дискриминатора и общее напряжение запирания диода уменьшаются. В соответствии с графиком на рис. 71 емкость диода увеличится, а частота гетеродина уменьшится. Аналогичный процесс будет и в случае уменьшения частоты гетеродина, в результате система также возвратится в точку П.

Легко видеть, что при начальной расстройке гетеродина противоположного знака (Dfг) существует симметричная точке П точка динамического баланса.
 Остаточная погрешность подстройки системы АПЧ зависит от крутизны Sд кривой дискриминатора (S-кривая) и крутизны Sг-кривой гетеродина. Она характеризуется коэффициентом подстройки А=SrSд+1 показывающим, во сколько раз уменьшается первоначальная расстройка в результате действия системы АПЧ.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Крутизна кривой гетеродина Sr определяется следующим путем. Из графика на рис. 71 видно, что при изменении запирающего напряжения на 1 В (в рабочей точке - 5 В) емкость диода изменяется на 0,26 пФ.

С учетом емкости C1 = 4 пФ (рис. 70) и начальной емкости диода 3,9 пФ емкость гетеродинного контура изменяется на 0,13 пФ/В. Полагая общую емкость гетеродинного контура УКВ диапазона равной 20 пФ, получаем относительное изменение емкости контура на 6,5%, или относительное изменение частоты около 3%. При частоте гетеродина 80 МГц крутизна ее регулировки составляет, следовательно, 240 кГц/В, т.е. 1 В управляющего напряжения изменяет частоту гетеродина на 240 кГц.

Крутизна кривой дискриминатора Sд может быть принята для высокочувствительного приемника 0,06 В/кГц. Таким образом А = 240-0,06+1 = 15,4. Например, при первоначальной настройке приемника на сигнал с ошибкой 100 кГц остаточная погрешность подстройки составит всего лишь 6,5 кГц.

Важной характеристикой системы АПЧ является максимальная ширина полосы, в которой еще происходит подстройка, так называемая область втягивания. Она зависит как от размаха и ширины S-кривой, так и от регулировочной характеристики диода. Область втягивания должна быть достаточно большой, чтобы получалась надежная работа АПЧ при расстройке приемника относительно принимаемого сигнала. В то же время ширина ее не должна быть больше расстояния между двумя соседними каналами, так как иначе мощная соседняя станция может "захватить" систему АПЧ и "увести" настройку приемника с более слабого принимаемого сигнала.

Для ограничения ширины области втягивания до +-(100-300) кГц применяются различные схемы. В схеме на рис. 70 для этой цели служит резистор R9 включенный параллельно управляющему напряжению. Естественно, что он не только ограничивает максимальную величину расстройки, которую система АПЧ еще в состоянии компенсировать, но и ухудшает крутизну регулировки и точность подстройки вообще. От этого недостатка свободны другие, более сложные схемы ограничения полосы АПЧ.

Во время перестройки с одной станции на другую система АПЧ продолжает поддерживать настройку на предыдущую станцию. Создаваемое при расстройке напряжение сдвигает частоту гетеродина, в результате чего продолжается прием последней и делается невозможным прием близкого соседнего сигнала. Этот процесс слежения длится до тех пор, пока не исключается возможность пересечения кривых, как показано на рис. 72.

Ограничение полосы АПЧ одновременно уменьшает и нежелательное явление затягивания частоты гетеродина. Однако иногда предусматривают специальные контакты выключения системы АПЧ (контакты S на рис. 70), замыкающие подаваемое на диод управляющее напряжение. Так как контакты выключения АПЧ должны замыкаться только во время настройки приемника, конструктивно удобно выполнить их, как показано на рис. 73. Здесь в ручке настройки имеются три выреза, в которые вставлены сегментные секции 2, 3 и 4. Каждый из сегментов прикреплен к металлической полоске 9 с двумя контактными выступами 13. Положение сегментов фиксируется пружинами 5. При вращении ручки настройки достаточно легкого нажатия пальцев, чтобы выступы 13 замкнулись на контактный ободок 12. Так как токосъемные кольца 11 и 14 соединены с одной стороны с деталями 10 к 12, а с другой стороны - с контактами 1 и 2 схемы, то цепь управляющего напряжения оказывается отключенной. Надежность коммутации обеспечивается параллельным включением всех трех сегментов. После отпускания ручки настройки цепь размыкается под действием пружин 5.

От схемы АПЧ на плоскостных диодах с управляемой емкостью запирающего слоя следует отличать схемы на более доступных точечных полупроводниковых диодах с управляемым углом отсечки тока (рис. 74). Емкость запирающего слоя в точечном диоде изменяется мало, поэтому здесь используется зависимость сопротивления диода от протекающего через него постоянного тока. Диод и последовательно включенная с ним емкость (или индуктивность) подсоединяют параллельно колебательному контуру гетеродина. В зависимости от сопротивления диода конденсатор С1 в большей или меньшей степени влияет на застройку контура.

Регулировка угла отсечки диода связана с затратой мощности, и детектор отношений не может быть использован непосредственно в качестве управителя. В схеме на рис. 74 режимом диода управляет двухтактный усилитель постоянного тока (лампа ЕСН81). Напряжение с детектора отношений поступает на триодную часть лампы, в то время как другой триод, анодом которого служат экранирующие сетки пентодной части, возбуждается падением напряжения на резисторе в цепи катода.

Благодаря двухтактной схеме усилителя при отсутствии расстройки постоянный ток через диод не протекает. Это делает независимой частоту гетеродина от нагрева лампы усилителя и от ее старения, что особенно важно в усилителях постоянного тока. Наконец, двухтактная схема не реагирует на колебания анодного напряжения.

Система АПЧ может быть включена переключателем П. Одновременно другая пара контактов, не показанная на схеме, подключает напряжение индикации, снимаемое с электролитического конденсатора, к электронно-оптическому индикатору настройки.

Во всех описанных системах АПЧ регулируется только частота гетеродина. При этом может оказаться, что входные контуры и контуры УВЧ не будут настроены на принимаемый сигнал, в результате чего ухудшатся параметры приемника.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Наиболее совершенная система автоподстройки - электронно-моторная, принцип работы которой основан на вращении ротора блока конденсаторов переменной емкости (или перемещении сердечников блока вариометров) при помощи электродвигателя. Одно из преимуществ электронно-моторной АПЧ по сравнению с описанными системами заключается в возможности ее сочетания с системой автоматической настройки приемника. Кроме того, в этом случае подстраиваются не только контуры гетеродина, но и входные контуры, а также контуры УВЧ.

Несмотря на сравнительно высокую стоимость, эта система АПЧ, основные элементы которой одновременно используются и для автоматической настройки, нашла применение в ряде моделей радиоприемников отечественного и иностранного производства.

Один из вариантов схемы электронно-моторной АПЧ показан на рис. 75. С последнего каскада УПЧ на вход лампы Л1 поступает напряжение промежуточной частоты. Чтобы не перегружать вторичный контур каскада, включенный в схему детектора, напряжение промежуточной частоты следует снимать с анодного контура.

Конденсаторы С1 и С2 образуют вместе с емкостью экранированного соединительного провода и входной емкостью лампы делитель напряжения. Емкость этих конденсаторов выбирают с таким расчетом, чтобы при достаточно малом уровне сигнала на входе приемника (например, превышающем в 3 раза чувствительность) получить на сетке лампы Л1 напряжение 0,8-1,0 В, необходимое для нормальной работы системы АПЧ. При меньшем напряжении на сетке лампы Л1 уменьшается точность подстройки или система АПЧ вообще перестает действовать. С другой стороны, при чрезмерно большой емкости конденсатора С1 работа системы АПЧ сопровождается нежелательными явлениями во время приема мощных станций (см. ниже), а также возможна модуляция сигнала в последнем каскаде УПЧ напряжением 50 Гц и вследствие этого появление фона на выходе приемника.

В лампе Л1 происходит сеточная модуляция промежуточной частоты напряжением с частотой 50 Гц. Модулирующее напряжение снимается со специальной обмотки (2x15 В) трансформатора питания и подводится к сетке лампы через резистор R6.Напряжение модуляции, устанавливаемое резистором R2, выбирают порядка 1 - 1,3 В, чтобы при номинальном уровне сигнала получалась глубокая модуляция. Напряжение смещения - 6 В устанавливают подбором сопротивления резистора R1. Смысл модуляции напряжения промежуточной частоты напряжением 50 Гц состоит в том, чтобы получить вместо постоянного напряжения переменное напряжение автоподстройки.

В сетевых радиоприемниках целесообразнее применять электродвигатели переменного тока, к которым значительную часть мощности можно подводить непосредственно от трансформатора питания. Рассматриваемая схема с модуляцией отличается также повышенной помехоустойчивостью по сравнению со схемой, в которой для автоподстройки используется постоянное напряжение.

Модулированное напряжение промежуточной частоты поступает на комбинированный АМ/ЧМ фильтр фазового дискриминатора. При работе в диапазоне ЧМ конденсаторы С3, С4, С6 и С7 представляют собой достаточно малое сопротивление на частоте 8,4 МГц, а при работе в диапазонах AM сигнал с частотой 465 кГц легко проходит через катушки L1, L2; L3. Емкость конденсатора С5 входит также в общую емкость вторичного контура тракта AM.

Сопротивления резисторов нагрузки дискриминатора R5 и R6 выбирают такими, чтобы получить максимальную крутизну ветвей двугорбой кривой. Для фильтрации высокочастотной составляющей напряжения служат, помимо конденсаторов С8 и С9, цепочки R10С10 и R15C15.

Катушки дискриминатора выполнены на каркасах, подобных каркасам катушек тракта ПЧ радиолы "Латвия". Сердечники диаметром 2,8 и длиной 14 мм изготовлены из феррита Ф600 (для катушек AM тракта) и Ф100 (для катушек ЧМ тракта). Катушки помещают в общий экран (расстояние между осями катушек и стенками экрана должно быть не менее 10 мм). Расстояние между осями катушек AM тракта равно 17, а между осями катушек ЧМ тракта 16 мм.

Катушка L1 индуктивностью 10,8 мкГн состоит из 29 витков провода ПЭЛ 0,12, катушка L2 индуктивностью 100 мкГн - из 86 витков, катушка L3 индуктивностью 8,5 мкГн - из 28 витков, катушка L4 индуктивностью 315 мкГн - из 152 витков, катушка L5 индуктивностью 8,2 мкГн - из (4+4+4+3)х2 витков и катушка L6 индуктивностью 270 мкГн - из 74х2 витков провода ЛЭ 5x0,06. Катушки L5 и L6 наматывают сдвоенным проводом.

Модулированное напряжение детектируется фазовым дискриминатором, выполненным на полупроводниковых диодах Д2Е. Переменное напряжение автоподстройки (частота 50 Гц) характеризуется двугорбой кривой (S-кривая, нижняя ветвь которой заменена ее зеркальным изображением). В зависимости от знака расстройки переменное выходное напряжение дискриминатора частоты 50 Гц определяется током того или иного диода, и соответственно его фаза может иметь одно из двух противоположных значений (0 или 180 град.). С выхода дискриминатора напряжение подстройки поступает через разделительный конденсатор С4 на первую сетку лампы 6П14П, работающую усилителем мощности. Нагрузкой лампы служит обмотка асинхронного электродвигателя переменного тока с полым немагнитным ротором и конденсаторным пуском (ЭДП-1). Для лучшего согласования внутреннего сопротивления лампы с нагрузкой управляющую обмотку электродвигателя настраивают конденсатором С13 на частоту 50 Гц. Благодаря этому устраняется влияние на электродвигатель гармоник частоты 50 Гц и звуковых частот сигнала, выделяющихся на выходе детектора одновременно с напряжением автоподстройки.

Сетевая обмотка (L5) электродвигателя присоединена через фазовращающий конденсатор С11 к отводу ПО в первичной обмотки трансформатора питания.

Полый алюминиевый ротор электродвигателя связан через передаточный механизм с верньерным устройством и системой настройки приемника. В зависимости от фазового сдвига (90 град. или 270 град.) между переменными токами частоты 50 Гц управляющей и сетевой обмоток электродвигателя изменяется направление вращения его ротора. Направление вращения подбирают (меняя местами концы сетевой обмотки) так, чтобы система АПЧ всегда противодействовала расстройке и подстраивала приемник на принимаемый сигнал. В случае неправильной фазировки питания электродвигателя система настройки приемника "отталкивается" от станции.

Любопытное исключение из этого правила составляют станции, проходящие по зеркальному каналу, на которые неправильно сфазированная система АПЧ, естественно, реагирует и позволяет, таким образом, обнаружить ошибочную настройку гетеродина на зеркальный сигнал. В связи с этим следует упомянуть, что общая для всех диапазонов система АПЧ возможна лишь в приемниках, в которых частота гетеродина выбрана на разных диапазонах одинаково (или больше частоты сигнала, или меньше).

Остаточная погрешность подстройки соответствует динамическому равновесию момента вращения на валу электродвигателя и момента трения системы настройки с передаточным механизмом. Поэтому важно, с одной стороны, получить максимальную крутизну S-кривой дискриминатора и максимальное усиление лампы 6П14П, с другой стороны - тщательно выполнить механическую часть системы.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Большое значение для высокой точности подстройки на сигнал имеет пульсирующее поле, создающееся в электродвигателе благодаря тому, что на анод лампы 6П14П через управляющую обмотку поступает плохо отфильтрованное напряжение питания с первого электролитического конденсатора выпрямителя. Пульсирующее поле постоянно поддерживает полый ротор в состоянии вибрации, в результате чего преодолевается его инерция покоя. Эти вибрации очень незначительны и не замечаются радиослушателем. От них следует отличать "подергивания" всей системы настройки приемника (включая и ручки настройки) при приеме мощных сигналов местных станций, которые иногда бывают вследствие воздействия на электродвигатель остаточного напряжения звуковых частот сигнала. Избавиться от них можно путем снижения уровня сигнала, подаваемого в тракт АПЧ. "Подергивания" системы настройки могут происходить и при слишком большой переменной составляющей напряжения анодного питания.

Описанная система обеспечивает остаточную погрешность подстройки не более 50-100 Гц в диапазонах ДВ, СВ и KB и 5--10 кГц в диапазоне УКВ. Ширина полосы втягивания такой системы АПЧ приблизительно равна ширине полосы пропускания приемника. Так как при моторной системе АПЧ имеется только один элемент настройки приемника - блок конденсаторов переменной емкости, то явление затягивания частоты гетеродина во время перестройки с одной станции на другую в ней исключается.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ РАДИОПРИЕМНИКА

Под автоматической настройкой (поиском станций) радиоприемника подразумевается управление элементами настройки и перемещение стрелки вдоль шкалы при помощи электромеханической системы, фиксирующей настройку приемника на каждый сигнал с достаточно большим уровнем.

Электромеханическая система автоматической настройки (АН) позволяет плавно перекрывать весь диапазон и настроиться на любую достаточно мощную станцию. В ней чаще всего применяют управляемый электродвигатель переменного или постоянного тока, вращающий ротор блока конденсаторов переменной емкости или перемещающий сердечники системы вариометров. Преимущество АН заключается в том, что она освобождает радиослушателя от утомительного занятия - вращения ручки настройки - и позволяет легко осуществлять дистанционную настройку приемника. Она может быть совмещена со схемой автоматической подстройки частоты и, как правило, позволяет настраиваться бесшумно.

В современных сетевых радиоприемниках применяется преимущественно моторная система автоматической настройки в сочетании с АПЧ (рис. 75)

При кратковременном легком нажатии на одну из двух клавиш АН, например правую, размыкаются контакты 1, 2 и замыкаются контакты 2, 3. Через обмотку реле Р1 от плюса анодного напряжения на шасси протекает ток (15-20 мА). Реле срабатывает, и его контакты замыкаются через контакты 7, 8 на сетку лампы 6П14П поступает напряжение поиска с делителя R5R6, и электродвигатель начинает перемешать стрелку шкалы вправо. Усиленное напряжение поиска, снимаемое с управляющей обмотки двигателя, выпрямляется диодом Д7Ж и отпирает лампу Л2. До этого момента она была заперта отрицательным напряжением (-15 В), поступающим от общего выпрямителя напряжения смещения, выполненного на диоде Д2Е. Так как контакты 3, 4 замкнуты, через реле Р1 протекает ток блокировки (10 мА), который и удерживает его в притянутом состоянии во время поиска, даже тогда, когда клавиша АН уже отпущена. Контакты 1, 2 шунтируют (через замкнутые контакты 1, 2 левой клавиши АН) катушку реле Р1, чем предотвращают срабатывание последнего от тока блокировки.

Бесшумность АН достигается путем запирания усилителя низкой частоты отрицательным напряжением, поступающим на его первую лампу через контакты 5, 6. С фазовращающей цепочки R11R12 через контакты 9, 10 на сетку лампы Л1 поступает модулирующее напряжение противоположной фазы.

Для пояснения процесса автоматической настройки на станцию обратимся к кривым, приведенным на рис. 76. Пусть до нажатия клавиши АН приемник был настроен на станцию (точка А). Кривая К - характеристика дискриминатора при разомкнутых контактах реле, которую можно наблюдать, изменяя настройку приемника в обе стороны от принимаемого сигнала. Фаза напряжения на выходе дискриминатора такова, что электродвигатель противодействует расстройке приемника (сплошные стрелки); она определяется фазой модулирующего напряжения, снимаемого в этом случае с точки A обмотки трансформатора питания.

 

 

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Напряжение поиска (1,5-2 В), поступающее на сетку лампы 6П14П после нажатия клавиши АН, изображено в виде вектора Un. Электродвигатель начинает вращать ротор блока переменных конденсаторов - возникает расстройка по отношению к сигналу станции. А, вследствие чего на выходе дискриминатора появляется напряжение Uд, фаза которого противоположна фазе Un. По мере возрастания расстройки напряжения Un и Uд компенсируются, результирующее напряжение на сетке лампы 6П14П уменьшается и вращение ротора двигателя замедляется.

Так продолжается до тех пор, пока не замкнутся контакты 9, 10 и на лампу Л1 не поступит модулирующее напряжение противоположной фазы с точки б обмотки трансформатора питания; соответственно изменится и фаза выходного напряжения дискриминатора (кривая Л). Теперь напряжение автоподстройки складывается с Un и система настройки рывком уходит с принимаемой станции. Этот "ускоренный старт" имеет большое значение, облегчая переход с одной станции на другую. Особенно это важно при тесном расположении сигналов станций, когда нажатие на клавишу AН должно быть возможно менее длительным, так как при нажатой клавише система настройки не останавливается под воздействием сигнала на входе приемника.

Контакты 9, 10 должны замыкаться за время прохождения участка АБ. Если к моменту прихода в точку 5, где результирующее напряжение на сетке лампы 6П14П равно нулю, контакты 9, 10 eще не замкнулись, то лампа Л3 запрется, реле отпустит и поиск прекратится. В этом случае необходимо повторное нажатие на клавишу АН.

В случае "ускоренного старта" на сетку сначала воздействует суммарное напряжение Uд и Un, а затем, по мере ухода от сигнала к соседней станции (точка Д), сигнал которой при данном знаке; расстройки создает на выходе дискриминатора напряжение подстройки с фазой, противоположной фазе Uu (кривая Л), движение системы настройки замедляется. В точке В напряжения Uд и Un компенсируются, результирующее напряжение на сетке лампы 6П14П приближается к нулю, и лампа Л3 запирается первоначальным смещением -15 В. Реле обесточивается, и контакты его размыкаются. При размыкании контактов 9, 10 фаза модулирующего на пряжения изменяется на первоначальную и выходное напряжение, дискриминатора соответствует уже кривой М. Напряжения Uд и Un складываются и продолжают перемещать стрелку шкалы в сторону станции Д. В точке Г размыкаются контакты 7, 8, напряжение поиска исчезает и система АПЧ точно подстраивает приемник иа сигнал.

При желании настроиться на определенную станцию без промежуточных остановок необходимо сильнее (до упора) нажать на клавишу АН и удерживать ее в таком положении до появления желаемой станции. Тогда контакты 5, 6 замыкают накоротко резистор R4, выход дискриминатора шунтируется резистором R6, и благодаря возросшему на сетке лампы 6П14П напряжению поиска стрелка ускоренно перемещается вдоль шкалы.

Совершенно аналогично происходит автоматическая настройка при нажатии левой клавиши АН. В этом случае срабатывает реле Р2, а реле Р1 замыкается накоротко. Напряжение поиска снимается с делителя R4R5, подключенного к концу б обмотки трансформатора питания, и стрелка перемещается влево.

Напряжение смещения на управляющей сетке лампы 6П14П, равное -7 В, устанавливают делителем R15R16. Напряжение на аноде равно 240 В, на экранирующей сетке -250 В. Постоянная составляющая анодного тока лампы в режиме покоя равна 18 мА и несколько возрастает (на 1-2 мА) в режиме поиска. Так как постоянная составляющая анодного тока протекает через обмотку электродвигателя, магнитная проницаемость его статора и, следовательно, частота настройки контура C13L7 в некоторой степени зависят от режима лампы. Конденсатор C12 (большой емкости) устраняет отрицательную обратную связь по экранирующей сетке на частоте 50 Гц. Ток через сетевую обмотку электродвигателя L5 составляет около 65 мА. Увеличение емкости конденсатора С14 несколько увеличивает момент вращения на валу двигателя, но в то же время резко увеличивается нагрев его обмотки, что недопустимо.

Применение электродвигателя с полым ротором продиктовано стремлением предельно уменьшить инерционность системы автоподстройки. Только для автоматической настройки (поиски станций) можно использовать маломощный электродвигатель и другого типа (от проигрывателя).

При слишком маленькой емкости конденсатора С12 может оказаться, что выпрямленное напряжение недостаточно для отпирания лампы Л3 и реле не будет блокироваться. Однако емкость конденсатора C12 не должна быть и очень большой, так как в этом случае выпрямленное напряжение фона, имеющегося иа анодной нагрузке лампы 6П14П, не позволит запереть лампу Л3, вследствие чего реле не будет отпускать при подходе к станции.

Для безупречной и четкой работы системы АН контакты реле должны коммутироваться в определенном порядке. В частности, контакты 9, 10, через которые подается модулирующее напряжение, должны замыкаться позже и размыкаться раньше контактов 7, 8, коммутирующих напряжение поиска. Если контакты 9, 10 замыкаются заметно раньше контактов 7, 8, то после срабатывания реле система настройки приемника "уходит" от станции в направлении предыдущей остаточной расстройки и лишь затем начинает перемещаться в заданном направлении поиска. Если эти направления не совпадают, то происходит фиксация настройки на исходной станции и "уйти" с настройки на нее оказывается возможным лишь при достаточно длительном нажатии на клавишу АН.

Если контакты 9, 10 размыкаются при подходе к станции позже контактов 7, 8, система настройки в соответствии с кривой Л напряжения дискриминатора прекратит поиск, не доходя до настройки на станцию, и приемник окажется настроенным в стороне от сигнала. Необходимо также, чтобы контакты 3, 4 в анодной цепи лампы Л3 размыкались раньше контактов 1, 2, замыкающих катушку реле Р2. В противном случае возможно, что при подходе к станции, когда реле P1 уже отпущено, от тока блокировки сработает реле Р2 и система настройки начнет перемещаться в противоположную сторону.

Блокировочный резистор R7 предотвращает шунтирование входа лампы 6П14П резисторами R5, или R6. Резистор R7 образует с сеточными цепями лампы 6П14П (элементами дискриминатора и делителя напряжения смещения) делитель напряжения поиска. Чрезмерно большое сопротивление резистора R7 ведет к снижению напряжения поиска, слишком маленькое - к уменьшению напряжения автоподстройки.

Резистором R7 устанавливается величина модулирующего напряжения. Фазовращающая цепочка R5C6 сдвигает это напряжение на сетке лампы Л1 точно на 90° по отношению к напряжению сети.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

В описанной схеме АН применены два реле РКМ-1 с соответствующими контактами (5 пар контактов, нормально разомкнутых) и катушкой, состоящей из 28 000 витков провода ПЭЛ 0,06. Активное сопротивление этой катушки равно 6000 Ом. Для увеличения надежности работы системы АН разность между токами блокировки и отпускания должна быть максимально возможной. При соблюдении этого условия могут быть использованы реле с иными токами блокировки и отпускания.

Важное требование, предъявляемое к реле, - безыиерционность его работы. У реле РКМ-1 время отпускания составляет 3-6 мсек. В случае, если время отпускания значительно больше, контакты реле могут разомкнуться уже после прохождения настройки на искомую станцию.

Коэффициент передачи с вала двигателя на ось верньерной системы равен 18. Передаточная зубчатая шестерня может сочленяться непосррдстренно с валом двигателя, на котором имеется 19 зубьев.

Налаживание и регулировку схемы автоматической подстройки и настройки начинают с проверки режимов ламп. Переменное напряжение (частоты 50 Гц) на резисторах R5 и R7 при разомкнутых контактах реле должно быть 6 В. Напряжение поиска на сетке лампы 6П14П должно быть 1,8 В, а при накоротко замкнутом резисторе R1 оно должно повышаться до 4,5 В; соответственно на аноде лампы 6П14П переменное напряжение должно быть 120 и 160 В, а переменная составляющая анодного тока 22 и 30 мА. При этом пусковой момент на валу электродвигателя составляет около 60 г/см, что надежно обеспечивает перемещение системы настройки.

Время перемещения стрелки вдоль шкалы выбирается (путем изменения напряжения поиска) порядка 30 сек. Слишком медленное перемешение стрелки неудобно для слушателя, а при быстром ее движении уменьшается чувствительность системы АН, и она срабатывает только на самых мошных станциях.

Для настройки трансформаторов дискриминатора на вход лампы Л1 необходимо подать напряжение промежуточной частоты в 1 В. Настройка анодных контуров как АМ, так и ЧМ тракта ведется по максимуму переменного напряжения частоты 50 Гц на резисторе R5. Это напряжение, измеренное ламповым вольтметром, должно составлять по АМ тракту 10-12 В и по ЧМ тракту 8-10 В.

Затем вольтметр подключают к выходу дискриминатора и настраивают (при вынутой лампе 6П14П) вторичные контуры на минимум двугорбой кривой переменного напряжения. Настраивать контуры на нуль S-кривой по постоянному напряжению нежелательно, поскольку в общем случае он не совпадает с минимумом двугорбой кривой. Вращая ручку настройки приемника в обе стороны, определяют напряжения на горбах, которое должно составлять не менее 5 В при приеме AM сигналов и 4 в при приеме ЧМ сигналов.

Большое значение для нормальной работы дискриминатора имеет обратное сопротивление полупроводникового диода, которое зависит от приложенного к нему напряжения. При напряжении батареи омметра 3 В обратное сопротивление диода должно составлять не менее 1 МОм. Меньшее значение обратного сопротивления диода приводит к уменьшению крутизны S-кривой дискриминатора. Диоды должны быть одинаковыми, чтобы получить симметричность кривой напряжения автоподстройки. Поэтому целесообразно использовать вместо полупроводниковых диодов лампу 6Х2П (двойной диод), так как обратное сопротивление у ламповых диодов достаточно велико, а разбросы их параметров весьма незначительны

 Может случиться, что даже при самой тщательной регулировке диодного контура на выходе дискриминатора получается одногорбая или резко несимметричная двугорбая кривая напряжения. Причиной первого, вероятнее всего, может быть неисправность одного из полупроводниковых диодов. Причиной несимметричности кривой может быть и асимметрия между половинами диодной катушки. Однако наиболее вероятной и в то же время наиболее резко сказывающейся причиной несимметричности горбов напряжения автоподстройки может быть асимметрия резонансной кривой усилителя промежуточной частоты (несовпадение средней частоты последнего с частотой настройки фазовращающего трансформатора дискриминатора). Поэтому перед настройкой контуров схемы АПЧ необходимо тщательно выявить форму кривой усилителя промежуточной частоты. В случае, если контуры расстроены, необходимо их подстроить и затем определить частоту настройки усилителя как среднюю арифметическую между частотами расстройки на уровне полосы пропускания.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Включив после настройки контуров лампу 6П14П, надо проверить правильность фазировки напряжений. В случае, если система АПЧ удаляет от станции, необходимо изменить фазу модулирующего напряжения. Для этого резистор R1 перепаивают к концу б, а резистор R18 к концу а обмотки трансформатора питания.

При проверке работы всей схемы автоматической настройки определяют минимальную величину входного напряжения, обеспечивающую фиксацию приемника на сигнале при подходе к нему как справа, так и слева. В случае необходимости чувствительность системы АН может регулироваться подбором емкости конденсатора C16, сопротивлений делителя R18R19, а также изменением анодного напряжения лампы Л3 (подбором сопротивления резистора R11. За оптимальную чувствительность системы АН можно принять величину 100 мкВ с входа, если чувствительность приемника составляет 50 мкВ. При приеме мощной местной станции может случиться, что в результате попадания на электродвигатель частот модуляции сигнала система настройки приемника будет колебаться вокруг принимаемой станции. Избавиться от этого явления можно путем уменьшения при помощи делителя C7C9 напряжения промежуточной частоты, подаваемой на модуляторную лампу.

По принципам своей работы описанную схему во многом напоминает упрощенная схема бесшумной автоматической настройки и подстройки, приведенная на рис. 77. Упрощение схемы выразилось в исключении реле блокировки. При этом клавиша АН должна быть нажата во все время поиска, а при приближении к очередной станции, о котором мсжно судить по замедлению хода стрелки шкалы или электронно-оптическому индикатору настройки, клавишу необходимо быстро отпустить.

На лампу Л1 поступает напряжение промежуточной частоты с последнего каскада комбинированного АМ/ЧМ тракта УПЧ. В ней происходит анодная модуляция сигнала напряжением сети с частотой 50 Гц. Изменение вида модуляции не имеет принципиального значения. Модулированное напряжение промежуточной частоты детектируется дискриминатором, выполненным на двойном диоде.

Для автоматической настройки нужно слабо нажать левую или правую клавчшу АН. С обмотки 2х10 в трансформатора питания на сетку лампы Л3 через контакты поиска поступает напряжение поиска соответствуюшей фазы. Одновременно замыкаются контакты запирания УНЧ и переключается фаза модулирующего напряжения с обмотки трансформатра ~65 В, благодаря чему облегчается уход с принимаемой станции.

С приближением к ближайшей станции на выходе дискриминатора увеличивается напряжение, фаза которого противоположна фазе напряжения поиска (в соответствии с кривыми на рис. 76). Оба напряжения компенсируются, и вращение ротора электродвигателя замедляется или даже прекращается при достаточно большом уровне сигнала. Если теперь отпустить клавишу АН, то фаза модулирующего напряжения переключается на первоначальную, цепь напряжения поиска прерывается, контакты запирания УНЧ размыкаются.

Как и в предыдущей схеме, последовательность коммутации контактов клавиш АН должна быть определенной. Сначала должны замыкаться контакты запирания УНЧ, затем контакты поиска и в последнюю очередь контакты коммутации модулирующего напряжения. Порядок размыкания контактов - обратный.

При сильном нажатии одной из клавиш АН замыкается накоротко резистор R1 = 300 кОм, который в режиме поиска предотвращает шунтирование выхода дискриминатора, и стрелка ускоренно перемешается вдоль шкалы беэ замедлений и остановок.

Для того чтобы в нужный момент отпускать клавишу АН, необходимо следить за процессом настройки. От этого недостатка можно избавиться, если не запирать УНЧ, чтобы можно было на слух судить о приближении к станции.

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ РАДИОПРИЕМНИКОМ

К наибольшему комфорту в обслуживании радиоприемника относится возможность управления им на расстоянии. В то же время а ряде случаев система дистанционного управления (ДУ) необходима (например, для больного в постели). Особое значение ДУ приобретает в связи с выпуском стереофонических устройств, в которых регулировать баланс между обоими каналами желательно с места, где находятся слушатели.

В современных (НК. на момент выхода книги) радиоприемниках и телевизорах используются два вида дистанционного управления: 1) при помоши электрического кабеля (длиной 5-8 м) и 2) при помощи беспроволочной системы.

Система ДУ с соединительным кабелем более проста и надежна, однако лежащий на полу кабель портит вид комнаты, а длина его ограничивает предельную дальность управления. От этих недостатков свободны беспроволочные системы, основанные на использовании ультразвуковых колебаний, радиочастот и оптических методов. Однако такие системы очень сложны, и поэтому они не получили широкого распространения.

Дистанционно возможно: настраиваться на станции, переключать диапазоны, включать и выключать приемник, а также регулировать громкость и тембр его работы.

С кабелем наиболее просто настраиваться на станцию, если в приемнике имеется система АН. Для этого в пульте ДУ достаточно предусмотреть контактную систему, параллельную основной контактной системе АН в приемнике.

Для дистанционного переключения диапазонов необходимо ввести в приемник специальные элементы управления. В унифицированных отечественных приемниках с клавишным переключателем диапазонов возможно включать тот или иной диапазон при помощи соленоида. Но при этом количество соленоидов должно быть равно количеству диапазонов. Более выгодное и удобное решение этого вопроса состоит в использовании для этой цели электродвигателя, в связи с чем переключатель диапазонов конструктивно выполняют в виде барабана (типа ПТП в телевизорах). Такой вариант выбран в радиоприемнике "Фестиваль".

Аналогичная схема моторного переключения диапазонов изображена иа рис. 78. Ротор, электродвигателя ЭД (например, ЭДП-3).

Войти Зарегистрироваться
Новости
11.12.2017
94-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
4.12.2017
93-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":  http://www.... далее>>>
26.11.2017
92-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://www.... далее>>>
8.11.2017
91-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
16.10.2017
90-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
Последние комментарии
Copyright © RadioNic, 2009-2017
RSS Feed
Follow radionic_ru on Twitter