4. Zasady odbioru sygnału radiofonicznego

Transkrypt

1 4. Zasady odbioru sygnału radiofonicznego 4.1. Schemat blokowy odbiornika radiofonicznego AM/FM proszczony schemat blokowy superheterodynowego odbiornika radiofonicznego do odbioru audycji monofonicznych i stereofonicznych nadawanych w zakresie KF (emisja z modulacją częstotliwości - FM) i audycji monofonicznych nadawanych w zakresie fal krótkich, średnich i długich (emisja z modulacją amplitudy AM) przedstawiono na rysunku 12. Określenie odbiornik superheterodynowy oznacza odbiornik z przemianą częstotliwości, która zapewnia łatwość uzyskania dobrych parametrów elektrycznych, takich jak czułość, selektywność i wierność odtwarzania przy dość prostej konstrukcji odbiornika. W odbiorniku radiofonicznym AM/FM oprócz układów zasilania i sterowania można wyróżnić tory sygnałowe: tor FM, tor AM, tor wzmacniania sygnałów m.cz. po detekcji AM lub FM. Tor FM jest to część odbiornika radiofonicznego, odpowiadająca za odbiór i przetwarzanie sygnałów radiofonicznych zmodulowanych częstotliwościowe, z zakresu KF. Ta część odbiornika składa się z następujących układów: głowicy KF zawierającej układy wejściowe, wzmacniacz wysokiej częstotliwości (w.cz.), mieszacz częstotliwości i heterodynę (generator lokalny), wzmacniacza pośredniej częstotliwości (p.cz.), detektora FM (demodulatora częstotliwości), dekodera stereofonicznego, układu automatycznej regulacji częstotliwości heterodyny (ARCz). W zależności od rodzaju odbieranej audycji (audycja monofoniczna lub stereofoniczna) na wyjściu toru FM otrzymuje się pojedynczy sygnał małej częstotliwości (m.cz.), będący repliką sygnału mikrofonowego ze studia nadawczego, lub dwa niezależne sygnały m.cz. (stereo), tj. sygnał foniczny kanału lewego (L) i sygnał foniczny kanału prawego (P). Sygnały m.cz. (mono lub stereo) sąnastęp-nic podawane do toru wzmocnienia odbiornika i po odpowiednim ich wzmocnieniu i ukształtowaniu pasma częstotliwości sterują głośnikami odbiornika, które odtwarzają audycję monofoniczną lub stereofoniczną. Tor AM jest to część odbiornika radiofonicznego odpowiadająca za odbiór i przetwarzanie sygnałów radiofonicznych zmodulowanych amplitudowo z zakresu fal krótkich, średnich i długich. Ta część odbiornika składa się z następujących układów: głowicy AM zawierającej obwody wejściowe, wzmacniacz wysokiej częstotliwości (w.cz.)j mieszacz częstotliwości i heterodynę, wzmacniacza pośredniej częstotliwości (p.cz.), detektora AM (demodulatora amplitudy), układu automatycznej regulacji wzmocnienia (ARW). Niezależnie od zakresu odbieranych fal (krótkie, średnie i długie) na wyjściu toru AM otrzymuje się zawsze pojedynczy sygnał małej częstotliwości (sygnał foniczny), który po odpowiednim wzmocnieniu i ukształtowaniu pasma częstotliwości steruje głośnikami odbiornika. Tor wzmocnienia sygnałów małej częstotliwości jest to końcowa, wspólna dla toru FM i AM, część odbiornika radiofonicznego, która służy do odpowiedniego wzmocnienia i ukształtowania charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej sygnałów m.cz. z toru FM lub z toru AM. Tor wzmocnienia składa się ze wzmacniacza m.cz. (przedwzmacniacza), który umożliwia użytkownikowi odbiornika dokonywanie regulacji siły głosu i barwy dźwięku, oraz wzmacniacza mocy, wzmacniającego sygnał m.cz. do takiego poziomu, jaki jest niezbędny do optymalnego wysterowania głośników odbiornika. W zależności od konstrukcji odbiornika radiofonicznego tor wzmocnienia sygnału m.cz. może być wykonany w wersji monofonicznej lub w wersji stereofonicznej oraz może służyć do wzmacniania sygnałów fonicznych, pochodzących z różnych źródeł zewnętrznych, takich jak mikrofon, gramofon, magnetofon itp. kłady elektroniczne, wchodzące w skład toru FM, toru AM i toru wzmocnienia sygnałów m.cz., są zasilane odpowiednimi napięciami

2 stałymi wytwarzanymi przez zasilacz sieciowy odbiornika. Przełączanie zakresów radiowych, strojenie i programowanie stacji radiowych, regulacja siły głosu i barwy dźwięku, przełączanie źródeł sygnałów m.cz. itp. odbywa się za pomocą układów sterowania odbiornika, których konstrukcja i zasada działania zależą od rodzaju, przeznaczenia i klasy odbiornika. Rys. 12. proszczony schemat odbiornika radiofonicznego AM/FM 4.2. Ogólna zasada działania odbiornika radiofonicznego AM/FM Warunkiem prawidłowego odbioru stacji radiowych z zakresu KF FM i z zakresu AM (fale krótkie, średnie i długie) przez odbiornik radiofoniczny AM/FM (rys. 12) jest podłączenie do jego wejść antenowych anten odbiorczych o wymaganych parametrach i konstrukcji, tj. anteny KF FM i anteny AM. W antenie odbiorczej (KF lub AM) indukują się sygnały radiofoniczne wysokiej częstotliwości, pochodzące z różnych stacji nadawczych, w zasięgu których znajduje się antena. Podczas odbioru stacji radiowych z zakresu KF FM sygnały w.cz. odbierane przez antenę KF są podawane do obwodów wejściowych umieszczonych na wejściu głowicy KF. Obwody wejściowe są to przestrajane filtry rezonansowe LC, których zadaniem jest wstępne wydzielenie sygnału użytecznego w.cz. (sygnału wybranej stacji radiowej) spośród wszystkich sygnałów wy indukowanych w antenie. Wstępnie wydzielony przez obwody wejściowe sygnał użyteczny w.cz. (na rys. 12 sygnał użyteczny oznaczono symbolem f s ) jest następnie wzmacniany przez wzmacniacz w.cz. głowicy KF o dużym wzmocnieniu mocy i małych szumach własnych, co poprawia właściwości szumowe odbiornika. Na wyjściu wzmacniacza w.cz., który jest najczęściej wzmacniaczem j c dno stopniowym w konfiguracji OB (wspólna baza), jest umieszczony filtr pasmowy, który przy dostrajaniu odbiornika do wybranej stacji radiowej z zakresu KF FM jest przestrajany współbieżnie z obwodami wejściowymi i heterodyną za pomocą diod pojemnościowych (warikapów). Po wzmocnieniu sygnału użytecznego w.cz. jest on podawany do stopnia przemiany częstotliwości, złożonego z mieszacza częstotliwości i hetero-dyny, nazywanej generatorem lokalnym głowicy KF. Zadaniem stopnia przemiany częstotliwości jest przemiana częstotliwości odebranego sygnału użytecznego w.cz. (f s ) na inną, niższą

3 częstotliwość, zwaną częstotliwością pośrednią, która jest wyrażona wzorem: f p.cz. = f H - f S =10,7 MHz, f p.cz. - częstotliwość pośrednia, f H - częstotliwość heterodyny, - częstotliwość sygnału użytecznego w.cz. f S Wartość pośredniej częstotliwości (f p.cz. ) jest zawsze stała i nie zależy od częstotliwości sygnału użytecznego w.cz., tzn. od częstotliwości odbieranej stacji radiowej. Dla zakresu KF FM wartość częstotliwości pośredniej wynosi 10,7 MHz (f p.cz. =10,7 MHz). Warunkiem poprawnej przemiany częstotliwości, czyli prawidłowego dostrojenia głowicy KF do wybranej stacji radiowej, jest współbieżne przestrojenie filtrów rezonansowych w obwodach wejściowych, obwodów rezonansowych filtra pasmowego wzmacniacza w.cz. i obwodów rezonansowych heterodyny. Przy zachowaniu powyższego warunku i stabilnej pracy heterodyny (stałość częstotliwości) na wyjściu głowicy KF otrzymuje sią stabilny sygnał o pośredniej częstotliwości f p.cz. = 10,7 MHz, który jest podawany dalej do wejścia wzmacniacza pośredniej częstotliwości w torze FM. Należy dodać, że w czasie przemiany częstotliwości sygnału fonicznego w.cz. nie może następować zmiana lub zniekształcenia sygnału fonicznego m.cz. zawartego w sygnale zmodulowanym w.cz. poddawanym przemianie. Sygnał użyteczny po przemianie częstotliwości (f p.cz. ) jest nadal sygnałem zmodulowanym częstotliwościowo, który zawiera w sobie przesyłaną informację, tj. sygnał foniczny. Dzięki zastosowaniu przemiany częstotliwości, wzmacniacz pośredniej częstotliwości, który wzmacnia sygnał p.cz. z wyjścia głowicy KF, ma stałą konstrukcję, tzn. nie zawiera obwodów rezonansowych, które muszą być przestrajane przy zmianie stacji radiowej. Na ogół dwu- lub trzystopniowy, selektywny wzmacniacz p.cz. jest zaprojektowany i zestrojony w taki sposób, aby przenosił z odpowiednio dużym wzmocnieniem tylko pasmo sygnału użytecznego wybranej stacji radiowej, a sygnały niepożądane, szczególnie sygnały sąsiednich stacji radiowych, tłumił na wymaganym poziomic, zapewniając tym samym wymaganą sclektyw-ność odbiornika radiofonicznego. Wymagany kształt charakterystyki amplitudowoczęstotliwościowcj wzmacniacza p.cz. wypracowują odpowiednio zestrojone filtry pasmowe p.cz., stanowiące jego obciążenie. We współczesnych odbiornikach radiofonicznych rolę filtrów p.cz. w torze FM pełnią filtry piezoceramiczne częstotliwości środkowej 10,7 MHz, zapewniające zachowanie stałej wartości częstotliwości pośredniej f p.cz. = 10,7 MHz. Wobwodzie wzmacniacza p.cz. w torze FM dodatkowo są umieszczone układy automatycznych regulacji ARCz i ARW, zapewniające prawidłowy odbiór wybranej stacji radiowej przy samoistnych zmianach częstotliwości heterodyny i zmianach poziomu sygnału w.cz. na wejściu antenowym głowicy KF. Zasadę działania tych układów opisano w rozdz. 6. Odpowiednio wzmocniony i ukształtowany w paśmie sygnał p.cz. jest podawany do detektora częstotliwości, w którym następuje wydzielenie z sygnału zmodulowanego p.cz. sygnału małej częstotliwości, tj. sygnału fonicznego. W odbiornikach starszego typu rolę detektora FM pełnił zazwyczaj dyskryminator częstotliwości, a w odbiornikach obecnie produkowanych do detekcji FM stosuje sią tzw. detektory koincydencyjne. W razie odbioru audycji monofonicznych, na wyjściu detektora FM otrzymuje się pojedynczy sygnał foniczny (m.cz.), który jest odzwierciedleniem sygnału mikrofonowego ze studia nadawczego. Podczas odbioru audycji stereofonicznych, na wyjściu detektora FM pojawia się złożony sygnał stereofoniczny, który jest podawany na wejście dekodera stereofonicznego. Wskutek zdekodowania złożonego sygnału stereofonicznego, na wyjściach dekodera otrzymuje się dwa niezależne sygnały foniczne (stereo), które sterują przedwzmacniaczem stcreofonicznym m.cz. Sygnał stereofoniczny m.cz., złożony z sygnału fonicznego kanału lewego (L) i sygnału fonicznego kanału prawego (P), po wstępnym wzmocnieniu i ukształtowaniu charakterystyki amplitudo woczęstotliwościowej we wzmacniaczu m.cz., jest wzmacniany przez stereofoniczny wzmacniacz mocy do takiego poziomu, który zapewnia optymalne wysterowanie głośników odbiornika, tj. głośnika kanału lewego (L) i głośnika kanału prawego (P). Podczas odtwarzania audycji monofonicznych głośniki obu kanałów są sterowane jednym i tym samym sygnałem fonicznym, otrzymanym wskutek detekcji częstotliwościowej sygnału audycji monofonicznej. Budową i zasady

4 dekodowania złożonego sygnału stereofonicznego, który występuje przy odtwarzaniu audycji stereofonicznych, opisano w rozdz. 7 i 8. Podczas odbioru stacji z zakresu fal krótkich, średnich lub długich sygnały w.cz. odbierane przez antenę AM są podawane na wejście głowicy AM, w której, podobnie jak w głowicy KF, następuje wydzielenie sygnału użytecznego w.cz. wybranej stacji radiowej, wzmocnienie i przemiana częstotliwości tego sygnału na częstotliwość pośrednią ( f p.cz. ), której wartość jest stała i dla zakresu AM wynosi f p.cz. = 465 khz. Należy przy tym podkreślić, że zarówno układ elektryczny, jak i zasada działania głowicy AM są takie same, jak głowicy KF, z tą różnicą, że głowica AM pracuje przy znacznie niższych częstotliwościach niż głowica KF. Jeżeli głowica AM jest poprawnie dostrojona do częstotliwości wybranej stacji radiowej, to na jej wyjściu otrzymuje się stabilny sygnał o częstotliwości pośredniej f p.cz. = 465 khz, który jest następnie wzmacniany selektywnie przez wzmacniacz pośredniej częstotliwości w torze AM. Wzmocnienie wzmacniacza p.cz. rnusi być tak dobrane, aby detekcja amplitudowa sygnału p.cz. była liniowa. Odpowiednio wzmocniony i ukształtowany w paśmie sygnał p.cz. jest następnie podawany do detektora amplitudowego, w którym następuje wydzielenie z sygnału zmodulowanego p.cz. sygnału małej częstotliwości, tj. sygnału fonicznego. Do detekcji amplitudowej sygnału w torze AM najczęściej stosuje się proste układy z diodą detekcyjną, np. szeregowy detektor diodowy. Sygnał foniczny otrzymany w wyniku detekcji AM jest podawany bezpośrednio do wejścia wzmacniacza m.cz. i po odpowiednim wzmocnieniu przez wzmacniacz mocy steruje głośnikami odbiornika. Prawidłową pracę toru AM zapewnia układ automatycznej regulacji wzmocnienia, który utrzymuje stały poziom sygnału m.cz. na wejściu wzmacniacza m.cz., niezależnie od zmian poziomu sygnału w.cz. na wejściu głowicy AM. 5. Podstawowe parametry odbiorników radiowych 5.1. Czułość i selektywność Właściwości każdego odbiornika radiowego opisuje się przez określenie jego czułości, selektywności i wierności odtwarzania. Czułość odbiornika jest to zdolność do odbierania możliwie słabych sygnałów radiowych wysokiej częstotliwości. Miarą tej czułości jest poziom sygnału na wejściu antenowym odbiornika (napięcie w.cz.) lub natężenie pola elektromagnetycznego w miejscu odbioru. Natężenie to zapewnia uzyskanie takich żądanych parametrów na wyjściu głośnikowym, jak moc wyjściowa P i stosunek sygnału do szumu (S/N). W praktyce określa się tzw. czułość użytkową odbiornika. Czułość użytkowa jest to taki najmniejszy poziom sygnału w.cz. na wejściu antenowym, który na wyjściu odbiornika daje moc wyjściową-p = 500 mw, a stosunek S/N wynosi 20 db dla zakresu AM i 26 db dla zakresu FM. Przy pomiarze czułości użytkowej na wejście antenowe podaje się sygnał zmodulowany w.cz. o następujących parametrach: dla zakresu AM: modulacja amplitudy z głębokością 30% (m = 30%), sygnał modulujący m.cz. o częstotliwości l khz (f mod = l khz), dla zakresu FM: modulacja częstotliwości z dewiacją f = 15 khz, sygnał modulujący m.cz. o częstotliwości l khz (f mod = l khz). Pomiaru czułości użytkowej metodą przybliżoną dokonuje się w układzie pomiarowym przedstawionym na rysunku 13. Pomiar czułości użytkowej na zakresie AM metodą przybliżoną Przez antenę sztuczną podajemy na wejście antenowe odbiornika sygnał w.cz. z generatora sygnałowego z zakresu np. fal średnich, o częstotliwości f mod = l MHz, zmodulowany amplitudowo sygnałem m.cz. o częstotliwości f mod = l khz z głębokością modulacjim = 30%. stawiając poziom sygnału zmodulowanego z generatora na wartość 100 mv, dostrajamy odbiornik na zakresie fal średnich do częstotliwości sygnału

5 zmodulowanego zgodnie z instrukcją producenta, np. przy użyciu optycznego wskaźnika dostrojenia lub na minimum zniekształceń nieliniowych na wyjściu odbiornika. Po dokładnym dostrojeniu odbiornika, ustawiamy w generatorze taki poziom sygnału zmodulowanego ( w.cz. ), aby miernik mocy wyjściowej wskazywał moc normalną P = 500 mw, a stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumów własnych wynosił 20 db. Rys. 13. Schemat blokowy układu do pomiaru czułości użytkowej metodą przybliżoną Stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumów własnych odbiornika wyznacza się, na podstawie wskazań miliwoltomierza na wyjściu odbiornika, ze wzoru: S n = 20 log [ db], N n - wartość stosunku mocy sygnału do mocy szumów [db], S - napięcie sygnału użytecznego [mv] zmierzone miliwoltomierzem na wyjściu odbiornika przy wysterowaniu sygnałem zmodulowanym; N - napięcie szumów własnych [mv] zmierzone miliwoltomierzem na wyjściu odbiornika przy wysterowaniu sygnałem niemodulowanym, tj. przy wyłączonej modulacji (m = 0%). Dobrany w opisany sposób poziom zmodulowanego sygnału wejściowego w.cz., dla którego na wyjściu odbiornika otrzymuje się normalną moc wyjściową P = 500 mw i stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumów n = 20 db, stanowi czułość użytkową odbiornika na zakresie AM dla fal średnich. Analogicznie wyznacza się czułość dla fal długich i krótkich, zmieniając odpowiednio częstotliwość sygnału zmodulowanego: dla fal długich f S = 0,200 MHz i dla fal krótkich f S = 9,600 MHz. Pomiar czułości użytkowej na zakresie FM metodą przybliżoną Pomiar czułości na zakresie FM wykonuje się w tym samym układzie i taką samą metodą, jak dla zakresu AM. Na wejście antenowe odbiornika podajemy sygnał w.cz. o częstotliwości f S = 98,00 MHz (CCIR), zmodulowany częstotliwościowe sygnałem modulującym f mod = l khz z dewiacją f = 15kHz. stawiając poziom sygnału zmodulowanego z generatora na wartość w.cz. 7 µv, dostrajamy odbiornik na zakresie FM do częstotliwości sygnału zmodulowanego w taki sam sposób, jak przy pomiarze czułości na zakresie AM. Po dokładnym dostrojeniu odbiornika, ustawiamy taki poziom sygnału zmodulowanego ( w.cz. ) z generatora, dla którego na wyjściu odbiornika wystąpi normalna moc wyjściowa P wy = 500 mw, a stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumów będzie miał wartość n = 26 db. Dobrany w taki sposób poziom sygnału zmodulowanego w.cz. stanowi czułość użytkową odbiornika na zakresie FM.

6 waga: Warunki pomiarowe, parametry sygnalów pomiarowych i dokładne metody pomiaru czułości użytkowej oraz innych parametrów elektrycznych odbiorników radiofonicznych AM i FM zawierają Polskie Normy PN-73/T-04500, arkusze Selektywność odbiornika jest to zdolność odbiornika do wybierania sygnału pożądanego (użytecznego) spośród wszystkich sygnałów wyindukowanych w antenie odbiorczej. Selektywność jest pojęciem szerokim i uwzględnia tłumienie wszelkich sygnałów zakłócających, mających wpływ na wierność odtwarzania. Wartość selektywności określa się na podstawie charakterystyki przenoszenia toru w.cz. odbiornika (wzmacniacz w.cz., mieszacz częstotliwości) oraz wzmacniacza p.cz., który ma główny wpływ na selektywność. Rozróżnia się selektywność dla małych i dużych odstrojeń. Selektywność dla małych odstrojeń określa się jako tłumienie sygnałów niepożądanych o częstotliwościach zbliżonych do częstotliwości sygnału odbieranej stacji radiowej. Liczbową miarą selektywności jest selektancja określana przy odstrojeniu odbiornika o j eden kanał radiowy (rys. 14): 0 S = 20log [ db], napięcie przy częstotliwości środkowej f 0, 1 - napięcie przy odstrojeniu o jeden kanał od częstotliwości f 0. Rys. 14. Przebieg napięcia w.cz. przy odstrajaniu się o jeden kanał na zakresie AM Dla odbiorników AM selektancja jest określana przy odstrojeniu o ±9 khz od częstotliwości środkowej f 0 i jest oznaczana jako S 9. Dla odbiorników FM selektancja jest określana przy odstrojeniu o ± 300 khz od częstotliwości środkowej f 0 i jest oznaczana jako S 300. Tak określaną selektancję należy rozumieć jako wartość tłumienia sygnałów niepożądanych w [db]. Selektywność dla dużych odstrojeń określa sięjako tłumienie sygnałów niepożądanych o częstotliwościach określonych wzorem: k f H f p. cz. f = ±, m - częstotliwość heterodyny, f H f p.cz. - częstotliwość pośrednia, k - rząd harmonicznej f H, m = l, 2, 3 - rząd nieliniowości elementu. Selektywność dla dużych dostrojeń dotyczy głównie tłumienia sygnałów lustrzanych f L (f L =f S + 2f p.cz. ) i sygnałów o częstotliwości pośredniej (tzw. przeniki sygnału p.cz.). Wartość tłumienia tych sygnałów określają wzory: 0 0 Tp. cz. = 20log L = db p. cz. [ db], T 20log [ ]. L Im większa wartość tłumienia sygnałów niepożądanych, tym lepsza selektywność Pasmo przenoszenia, zniekształcenia liniowe i nieliniowe, dynamika Parametry te decydują o wierności odtwarzania odbiornika, rozumianej jako jego zdolność do możliwie niezniekształconcgo odbioru sygnałów. W odbiornikach stereofonicznych dodatkowo na wierność odtwarzania ma wpływ tłumienie przesłuchu między kanałami (tzw. separacja kanałów). Pasmo przenoszenia (ang.freguency response) jest to przedział częstotliwości, wewnątrz którego wszystkie sygnały są przenoszone przez dany układ z założoną równomiernością. Granice pasma, określone przez dolną i górną częstotliwość graniczną, wyznacza się przy spadku mocy sygnałów o 3

7 db w odniesieniu do mocy sygnału o częstotliwości l khz. Dla zakresu AM pasmo przenoszenia na poziomie -3 db wynosi od 40 Hz do 4,5 khz (rys. 15a). Dla zakresu FM pasmo przenoszenia na poziomie -1,5 db wynosi od 40 Hz do 12,5 khz (rys. 15b). Rys. 16. Przykład zniekształceń liniowych polegających na nieprawidłowym wzmacnianiu sygnałów o częstotliwości powyżej 10 khz Rys. 15. (a) Pasmo przenoszenia sygnału użytecznego m.cz. na zakresie AM Rys. 15. (b) Pasmo przenoszenia sygnału użytecznego m.cz. na zakresie FM f d - dolna częstotliwość graniczna, f g - górna częstotliwość graniczna, pasmo przenoszenia B=f g - f d [khz] Zniekształcenia liniowe (ang. linear distortion} są to zniekształcenia amplitudy sygnału polegające na tym, że sygnały z pasma użytecznego są wzmacniane nierównomiernie, np. sygnały o większych częstotliwościach są wzmacniane mniej niż sygnały o małych częstotliwościach (rys. 16). Liczbowo, zniekształcenia liniowe są określane jako stosunek odchylenia od średniego przebiegu sygnału w paśmie przenoszenia wyrażony w decybelach. Zniekształcenia liniowe są często nazywane zniekształceniami amplitudowymi lub zniekształceniami charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej. Zniekształcenia liniowe ograniczają pasmo sygnału użytecznego. Przyczyną zniekształceń liniowych jest niedoskonałość elementów i układów elektronicznych, np. mikrofonów, głośników, wzmacniaczy. Zniekształcenia nieliniowe (ang. nonlinear distortion) są to zniekształcenia polegające na pojawianiu się w paśmie sygnałów wyjściowych, sygnałów o pewnych częstotliwościach, których nie było w paśmie fonicznym sygnałów wejściowych. Wśród zniekształceń nieliniowych rozróżnia się zniekształcenia: - harmoniczne (ang. harmonie distortion), - intermodulacyjne (ang. intermodulation distortion), - przejściowe TIM (ang. transient intermodulation distortion). Zniekształcenia harmoniczne polegają na pojawianiu się w paśmie sygnałów wyjściowych, sygnałów będących wielokrotnościami częstotliwości sygnałów z pasma wejściowego, np. 2f, 3f itd., natomiast zniekształcenia intermodulacyjne dotyczą pojawiania się sygnałów o częstotliwościach równych sumie lub różnicy częstotliwości sygnałów z pasma wejściowego, np. f 1 + f 3, f 3 f 2. Zniekształcenia TIM sązwiązane ze zbyt szybką dla danego urządzenia zmianąnatężenia sygnału wejściowego. Zniekształcenia TIM mogą powstawać np. przy odtwarzaniu sygnału z fonodysku CD o dużej chwilowej dynamice. Dynamika (ang. dynamics) jest wyrażana jako stosunek największego do najmniejszego ciśnienia akustycznego wyraźnie dającego się słyszeć sygnału (tonu). Dynamikę podaje się w decybelach. W urządzeniach elektroakustycznych słyszalność najcichszego sygnału, a więc dynamiką, ogranicza od dołu" szum urządzenia, natomiast przyczyną ograniczeń dynamiki od góry" jest niedoskonałość materiałów stanowiących nośniki dźwięku. Przykładowo, dynamika płyty CD wynosi ok. 90 db, płyty

8 gramofonowej db. O dynamice danego urządzenia decyduje stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy szumu powstającego w urządzeniu (S/N ang. Signal/Noise). Tłumienie przesłuchu (ang. cross talk damping) jest określane dla urządzeń Hi-Fi stereo i stanowi miarę elektrycznego rozdzielenia kanałów. Opisuje sieje liczbowo w decybelach, jako stosunek napięcia sygnału w pierwszym kanale maksymalnie wysterowanym do napięcia zmierzonego w drugim, nie wysterowanym sygnałem kanale. Dla wzmacniacza stereofonicznego tłumienie przesłuchu przy sygnale l khz wynosi np. 40 db, a w zakresie częstotliwości od 250 Hz do l0khz -30dB. 6. Automatyczne regulacje w odbiorniku radiowym Automatyczne układy regulacyjne w odbiorniku radiowym mają zapewnić wysoką jakość odtwarzanego dźwięku przy zmianach poziomu sygnału w.cz. na wejściu antenowym odbiornika oraz przy zmianach częstotliwości heterodyny. Zmiany sygnału odbieranego przez antenę najczęściej są spowodowane zanikami sygnału dochodzącego do anteny, interferencją fal odbitych i fali bezpośredniej, zakłóceniami zewnętrznymi itp., natomiast zmiany częstotliwości heterodyny najczęściej są spowodowane wpływem temperatury, zmianą napięcia zasilania lub starzeniem się elementów układu głowicy w.cz. W skład automatycznych układów regulacji wchodzą: układ ARW automatyczna regulacja wzmocnienia, układ ARCz automatyczna regulacja częstotliwości heterodyny. kład ARW kład ARW stanowi zamkniętą pętlę sprzężenia zwrotnego w torze wzmocnienia odbiornika i ma na celu utrzymywanie stałego poziomu sygnału m.cz., sterującego wzmacniaczem mocy, niezależnie od zmian poziomu sygnału w.cz. na wejściu antenowym odbiornika, sygnał regulacyjny ARW wypracowany przez układ ARW oddziałuje na wzmocnienie wzmacniacza w.cz. i wzmacniacza p.cz. w taki sposób, aby przy wzroście sygnału na wejściu antenowym nic dopuścić do przestcrowania wyżej wymienionych wzmacniaczy, które powodowałoby zniekształcenia odtwarzanego dźwięku. Wzrost sygnału wejściowego w.cz. występuje najczęściej przy odbiorze bliskich stacji radiowych, gdzie natężenie pola elektromagnetycznego jest nawet kilkaset razy większe niż przy odbiorze stacji odległych. kład ARW jest stosowany głównie w torze AM odbiornika. W torze FM rolę układu ARW odgrywa ogranicznik amplitudy we wzmacniaczu p.cz. Zapobiega on nadmiernemu wzrostowi amplitudy sygnału zmodulowanego, gdy dochodzi do przcsterowania odbiornika. Oczywiście sygnał ograniczony amplitudowo nie ulega wówczas zniekształceniu, gdyż w torze FM informacja jest zawartaw zmianach częstotliwości sygnału w.cz,, a nie w zmianach jego amplitudy, tak jak w torze AM, gdzie stosuje się modulację amplitudy. kład ARCz Warunkiem poprawnego odbioru stacji radiowych pracujących w zakresie KF jest współbieżne przestrajanie rezonansowych obwodów wejściowych, obwodów wzmacniacza w.cz. i obwodów heterodyny, tak aby w każdej chwili odbioru był spełniony warunek: f p.cz. = 10,7 MHz = f H f S, f H - częstotliwość heterodyny przypisana danej stacji radiowej, f S - częstotliwość sygnału nośnego w.cz. danej stacji radiowej. Jeżeli heterodyna odstraja się (w dół lub w górę) w czasie odbioru stacji lub jeśli odbiornik jest niedokładnie dostrojony, to warunek powyższy nie jest spełniony, czyli/ cz # 10,7 MHz. Odstrojenie heterodyny powoduje zniekształcenia odtwarzanego dźwięku. Zadaniem układu ARCz (rys. 17) jest utrzymywanie dostrojenia odbiornika do wybranej przez użytkownika stacji, niezależnie od zmian częstotliwości heterodyny, oraz zmniejszanie do minimum niedokładności dostrojenia odbiornika do stacji przy strojeniu ręcznym.

9 Rys. 17. Schemat blokowy układu ARCz: sygnał regulacyjny ARCz, tzw. sygnał błędu dostrojenia heterodyny Idea działania układu ARCz Wzmacniacz selektywny o częstotliwości środkowej f= 10,7 MHz wydziela sygnał p.cz. o częstotliwości 10,7 MHz, który występuje przy dokładnym dostrojeniu odbiornika do stacji (dostrojenie heterodyny do wymaganej częstotliwości). Sygnał ten jest następnie podawany do dyskryminatora częstotliwości zestrojonego na częstotliwość/ cz = 10,7 MHz. W przypadku odstrojenia się heterodyny (lub niedokładnego dostrojenia odbiornika), częstotliwość sygnału na wejściu dyskryminatora częstotliwości (detektora częstotliwości) jest różna od 10,7 MHz, co powoduje, że wytwarza on sygnał regulacyjny (sygnał błędu) w postaci napięcia stałego, oddziałujący na obwody strojenia heterodyny (diody pojemnościowe). Wartość i znak sygnału regulacyjnego AL/ są takie, że powodują przestrojcnie heterodyny do pierwotnej częstotliwości, jaka była przed jej samoczynnym odstroje-niem. Prawidłowe dostrojenie heterodyny zapewnia spełnienie warunku poprawnego odbioru stacji, czyli f H f S = f p.cz. = 10,7 MHz. Podczas strojenia odbiornika układ ARCz należy wyłączyć i włączyć go dopiero po dostrojeniu do stacji. W obecnie produkowanych odbiornikach radiowych układy ARW i ARCz stanowią wewnętrzną strukturę układów scalonych stosowanych do budowy wzmacniacza p.cz.