8.4.1. ЧМ-ТЮНЕРЫ

Основной функцией ЧМ-тюнера является прием частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, выделение звуковой информации и передача ее дальше в систему. Прежде всего убедитесь в том, что на тюнер, с которым вы собираетесь работать, поступает нормальный сигнал. Проверьте антенную систему. Структурная схема и частотный спектр сигналов ЧМ-тюнера показаны на рис. 8.2 и 8.3 соответственно.

Антенна

Смеситель

Детектор

ПЧ-филыпр и усилитель

Перестраиваемый генератор

Звуковая одраВотка

Рис. 8.2. Структурная схема ЧМ-тюнера

Сигнал. Тюнер принимает частотно-модулированный сигнал с несущей частотой в диапазоне от 88,1 до 107,9 МГц. Максимальная допустимая девиации несущей частоты составляет ±75 кГц. Для уменьшения помех от соседних станций предусмотрена дополнительная защитная разделительная полоса частот шириной 25 кГц. Таким образом, в диапазо-. не частот ЧМ-радиовещания станции оказываются разнесенными между собой на 200 кГц.

Усилитель высокой частоты (УВЧ). Высокочастотный сигнал от антенны Jot 88 до 108 МГц) усиливается усилителем высокой частоты (с полосой пропускания 200 кГц), настроенным на частоту принимаемого сигнала. Малошумящие входные каскады значительно снижают коэффициент шума тюнера. В результате перевозбуждения транзисторов тюнеры могут создавать шум и ложные сигналы (для снижения вероятности перевозбуждения часто используются полевые транзисторы). Этот блок должен быть рассчитан на прием частот до 108 МГц.

Гетеродин. Частоту гетеродина можно перестраивать, и ее нужно поддерживать точно на 10,7 МГц выше частоты станции, на которую настроена высокочастотная часть тюнера. В качестве средств настройки генератора применяются конденсаторы переменной емкости, варикапы, системы фазовой автоматической подстройки частоты и другие устройства.

Смеситель. В результате смешения частот сигнала и гетеродина образуется сигнал промежуточной частоты (10,7 МГц). При настройке приемника на станцию соответственно устанавливается частота гетеродина, так что промежуточная частота никогда не изменяется. Если сигналы

радиостанций на каких-либо частотах в диапазоне от 88 до 108 МГц искажены или ослаблены, значит, частоты гетеродина и сигналов сопряжены неправильно и условие постоянства промежуточной частоты нарушено.

Тракт промежуточной частоты (ПЧ). При смешении сигналов на выходе смесителя, кроме промежуточной частоты 10,7 МГц, образуется множество сигналов других частот. Промежуточная частота выделяется полосовыми фильтрами. Тракт ПЧ обеспечивает также устранение амплитудной модуляции сигнала путем ограничения усиленного напряжения. В результате усиления и ограничения сигнала иа выходе тракта ПЧ формируется частотно-модулированное напряжение прямоугольной формы. В ряде случаев пропадание выходного сигнала вызвано неисправностью одного из каскадов усилителя промежуточной частоты. Проверьте вход и выход каждого каскада усилителя.

В современной аппаратуре неисправности, связанные с расстройкой фильтров (контуров), встречаются редко. Тем не менее на расстройку каскадов промежуточной частоты указывают искажения звука или низкая чувствительность приемника. Подстроить УПЧ можно следующим образом. Подайте на вход первого каскада немодулированный сигнал с частотой 10,7 МГц и подстраивайте полосовые фильтры каскадов промежуточной частоты так, чтобы получить на выходе УПЧ максимальное напряжение. Подстройку всегда начинайте с первого каскада и постепенно переходите к выходу. Не забудьте при этом уменьшить входной сигнал по мере перемещения от каскада к каскаду, чтобы избежать ограничения (иначе вы не сможете определить, улучшается ли настройка в результате вашей регулировки).

Детектор. Из сигналов, поступающих с выхода УПЧ, детектор формирует сигналы звуковой частоты. Амплитуда звукового сигнала зависит от того, насколько сигнал промежуточной частоты отличается от 10,7 МГц; частота звукового сигнала определяется скоростью ухода промежуточной частоты «вверх» или «вниз» от 10,7 МГц. На рис. 8.3

О 50Гц /УкГц 123кГц ЗвкГц 53кГи.

/5кГц (уЗвоение ШШ.) Стереаметка

Рис. 8.3. Частотный спектр сигналов ЧМ-тюнера

показаны сформированные сигналы Л+П (от 50 Гц до 15 кГц), стерео-метка 19 кГц и Jl-П на несущей частоте 38 кГц (перекрываются частоты от 25 до 53 кГц). Если детектор неисправен, он ослабляет или блокирует поступающий на его вход сигнал.

Обработка звукового сигнала. Сигнал Л+П представляет собой обычный монофонический сигнал нестереофонического приемника. Для смешения частот и выделения сигнала Л-П (на частоте 38 кГц) в диапазоне от 50 Гц до 15 кГц в стереоприемиике можно использовать генератор-удвоитель 38 кГц (удваивающий частоту стереометки 19 кГц). Тюнер разделяет левый и правый сигналы. Сложение Л+П и Л-П дает 2Л, а их вычитание -277 (Л+П+Л-П=2Л, а Л+П-Л+П=2П).

Шумы, свойственные ЧМ-радиовещанию, обычно возникают на частотах, превышающих 2 кГц. Для уменьшения влияния этого шума радиовещательный сигнал несет звуковую информацию с усилением мощности высокочастотной составляющей. Это так называемые 75 мкс предыскажения (75 мкс относятся к постоянной времени 7?С-цепи, соответствующей частоте 2 кГц, на которой вводятся предыскажения). В приемнике частоты, превышающие 2 кГц, ослабляются, чем достигается компенсация предыскажений и желаемое уменьшение шума.

АРУ. Сигналы автоматической регулировки усиления формируются из напряжения промежуточной частоты и подаются на усилитель высокой частоты для исключения перегрузки при приеме мощных станций и для поддержания постоянного уровня сигнала прн перестройке с мощной станции на слабую.

Схема автоматической регулировки громкости для подавления взаимных радиопомех при настройке. Многие высококачественные тюнеры содержат схему, определяющую уровень шума в сигнале и отключающую выход, если уровень шума слишком высок. Одним из способов реализации таких функций является поиск частот, которых в сигнале быть не должно. (Цифровой тюнер 1510 фирмы Heath делает выборки промежуточных частот для сигнала 100 кГц и отключает сигнал, если превышается заранее установленный уровень.)

АПЧ. Сигнал автоматической подстройки частоты поступает от детектора в гетеродин для подстройки любого сдвига частоты гетеродина или принимаемого сигнала. По мере улучшения качества электронных схем необходимость в АПЧ уменьшается, поскольку схемы становятся более стабильными.

Цифровые тюнеры. Последним достижением" в области звуковоспроизводящей техники, особенно ЧМ-тюнеров, является цифровая электроника. Цифровые схемы будут рассмотрены в других разделах нашей книги,

8.4,2. АНТЕННАЯ СИСТЕМА

Назначением антенны, антенного усилителя (если таковой используется) и коаксиального соединительного кабеля является подача мощного чистого сигнала иа вход ЧМ-тюнера. Одним из способов проверки надежности антенного блока является подключение к нему другого ЧМ-приемника. Для этой цели подойдет любой недорогой приемник.