при стереоприеме должно иметь место во всем диапазоне надтональных модулирующих частот 16 - 46 кГц.

Подавление надтональных частот. В сетевых радиовещательных стереофонических радиоприемниках подавлять надтональные частоты (31,25 и 62,5 кГц) следует до 40 дБ. Такая высокая норма обусловлена необходимостью исключить интерференционные свисты, которые могут возникнуть при магнитной записи стереопередачи со стереодекодера радиоприемника. Ввиду того, что обычно запись на магнитофон с автомобильных радиоприемников не ведется, требование к подавлению надтональных частот в автомобильных приемниках значительно слабее и ограничивается нормой 20 - 26 дБ. Такое ослабление амплитуды надтональных частот достаточно, чтобы не перегружать УНЧ, в котором, как известно, с ростом частоты усиливаемых сигналов значительно растет потребляемый ток, особенно за пределами рабочих частот звукового диапазона.

Ширина полосы пропускания тракта ПЧ. Спектр модулирующих частот при стереопередаче занимает область втрое большую, чем при монопередаче. Поэтому для воспроизведения этого спектра без амплитудных и фазовых искажений полоса пропускания тракта ПЧ должна быть не уже 140 кГц. Более широкие полосы пропускания позволяют воспроизвести ikcc с меньшими искажениями, однако значительное расширение полосы по ПЧ приведет к ухудшению селективности радиоприема по соседнему каналу, снизит его помехоустойчивость и реальную чувствительность. Поэтому максимальную полосу пропускания нецелесообразно делать более 180 - 190 кГц. Таким образом, полоса по ПЧ стереофонического радиоприемника должна составлять 140 - 190 кГц.

6.3. Особенности работы ВЧ тракта стереофонического радиоприемника

Одна из основных проблем при радиоприеме стереофонического сигнала - значительное увеличение уровня шумов по сравнению с монофоническим радиоприемом. Спектр КСС, как было указано, простирается до 46 кГц. Для неискаженного прохождения сигнала через ВЧ тракт и тракт ПЧ - ЧМ их суммарная полоса пропускания расширена до 180 - 190 кГц, частотный детектор должен пропускать сигнал с полосой модулирующих частот - до 46 кГц с завалом частотной характеристики не более 3 дБ. Эти обстоятельства приводят к ухудшению в стереофоническом приемнике отношения сигнал/шум на выходе детектора теоретически на 25 дБ по сравнению с монофоническим радиоприемником. Однако данное ухудшение отношения сигнал/шум проявляется в основном при малых уровнях входного сигнала, когда статическое ограничение и подавление сопутствующей am недостаточно эффективны. Источником дополнительного шума является разностный канал с полосой 16 - 46 кГц. Хотя человек практически не слышит частот, лежащих в этой полосе, спектральный состав шумов при детектировании стереодеко-дером перемещается в область более низких частот звукового диапазона и шумы становятся слышимыми. Ухудшение отношения сигнал/шум на выходе радиоприемника в целом составляет около 15 дБ. При повышении уровня входного сигнала эффективность ограничения и подавления am возрастает и уровень шумов резко падает, не доходя до уровня шума при монофоническом радиоприеме всего на 4 - 6 дБ. Качество работы радиоприемника при этом остается вполне удовлетворительным.

1 ig ж - то ubi,HKB

Рис. 6.4. Амплитудные характеристики сигнала и шума тракта ПЧ-ЧМ и для моно- и стереорежимов

На рис. 6.4 приведены сравнительные амплитудные характеристики тракта ПЧ для выходных уровней сигнала и шума при моно-и стереорадиоприеме. Из рис. 6.4 видно, что уровень шума на выходе детектора монофонического тракта резко снижается после перехода в режим ограничения и может достигать 55 - 65 дБ уже при входных сигналах, равных 20 - 30 мкВ (кривая 3). Для стереофонического тракта уровень шума в режиме ограничения на 4 - 6 дБ выше, чем для монофонического, и кривая его снижения в зависимости от уровня входного сигнала идет более полого, достигая своих минимальных значений обычно после 100 - 150 мкВ (кривая 4). Вследствие этого реальная чувствительность стереофонического радиоприемника (без принятия специальных мер) всегда в несколько раз хуже, чем монофонического.

Часто разработчики стремятся получить как можно большее усиление по тракту ПЧ, однако это целесообразно только до определенного предела. Излишнее усиление хотя и дает некоторое улучшение характеристик по статическому ограничению, однако приводит к появлению повышенного уровня шума при приеме слабых сигналов и фактически ухудшает качество работы радиоприемника. Усиление по тракту ПЧ необходимо выбирать таким, чтобы уровень шума при отсутствии входного сигнала был меньше на 26 - 30 дБ значения выходного сигнала в режиме ограничения (при девиации полезного сигнала +15 кГц). При этом реальная чувствительность радиоприемника будет определяться только шумами со входа блока УКВ. Ограничение в таком тракте ПЧ должно начинаться с UBX = 8-10 мкВ, что является оптимальным значением. Если блок УКВ имеет усиление не менее 20 дБ, то ограничение в сквозном тракте будет с 0,7 - 1,0 мкВ. Это значение вполне удовлетворительно для автомобильных радиоприемников любого класса. При существующих коэффициентах шума транзисторов дальнейшее повышение усиления не дает выигрыша в улучшении реальной чувствительности приемника.

При конструировании тракта УКВ с такими высокими параметрами остро встает вопрос об обеспечении его электрической и конструктивной устойчивости. Часто бывает, что с уменьшением уровня входного сигнала из-за наличия в тракте ПОС полоса пропускания сужается. При 100%-ной модуляции (девиация составляет ±50 кГц) возникают значительные искажения, проявляющиеся на слух как возрастание шума на фоне полезного сигнала. С уменьшением индекса модуляции шумы падают и при полностью снятой модуляции - исчезают совсем. Измеренное отношение Uc/Um получается высоким, что создает ложное впечатление о хорошей реальной чувствительности радиоприемника. Характерный пример таких искажений при 1007о-ной модуляции и слабом уровне входного сигнала, лежащем ниже порога ограничения, показан на рис. 6.5.

Радиоприемник с подобным трактом в реальных условиях эксплуатации будет работать неудовлетворительно. Прием радиостанций будет сопровождаться значительными помехами, возникающими из-за искажений полезного сигнала при провалах уровня поля радиостанции.

Рнс. 6.5. Искажения сигнала при узкой полосе пропускания тракта ПЧ

В правильно спроектированном приемнике форма продетекти-рованного сигнала при 100%-ной модуляции должна быть без заметных искажений при любом уровне входного сигнала ниже порога ограничения. В зарубежной практике при контроле полезной чувствительности радиоприемника иногда оценивается не только соотношение сигнал/шум, но и коэффициент нелинейных искажений. Уровень входного сигнала, при котором искажения становятся ниже определенного значения, и принимается за уровень реальной чувствительности приемника. Такая методика оценки качества применима в большей степени к стереофоническим радиоприёмникам, так как широкой полосе пропускания модулирующих частот обеспечить высокую степень устойчивости тракта ПЧ значительно

труднее и требуется более углубленный контроль параметров, гарантирующих удовлетворительную работу радиоприемника.

6.4. Декодирование стереофонического сигнала

Декодирование стереофонического сигнала производится при помощи стереодекодера, устанавливаемого в радиоприемнике после частотного детектора. Стереодекодер преобразует КСС в ПМК (амплитуда поднесущей частоты восстанавливается на 14 дБ, одновременно восстанавливается прилегающая область НЧ спектра модулирующих колебаний) и детектирует его. После стереодекодера получаются два НЧ сигнала (каналы А и Б). Детектирование сигнала ПМК может производиться тремя способами: по огибающей (полярное детектирование), с разделением спектров (суммарно-разностное детектирование) и с временным разделением каналов (временное стробирование ПМК).

пт

Й5

Рис. 6.6. Принцип работы полярного детектора

Рис. 6.7. Структурная схема суммарно-разиостного декодера

Принцип работы стереодекодера по методу полярного детектирования показан на рис. 6.6. На вход стереодекодера подается ПМК. Напряжение положительных полупериодов поднесущей частоты, представляющих собой информацию канала Л, выделяется одним диодом, а напряжение отрицательных полупериодов - канал 5 - другим диодом, включенным в противоположной полярности. Таким образом, на выходах полярного детектора вырабатывается НЧ сигналы (каналы А и Б) и гармоники поднесущей частоты, которые должны подавляться НЧ фильтрами. По схемной реализации этот принцип детектирования самый простой, однако некоторые недостатки, присущие этому методу, и прежде всего нелинейные искажения на высоких частотах звукового диапазона не Позволили ему найти широкого распространения в реальных моделях радиоприемников.

Рис. 6.8. Принцип работы ключевого декодера

Структурная схема детектирования с разделением спектров (для варианта с присутствием полезного сигнала только в одном из каналов) приведена на рис. 6.7. Сигнал ПМК проходит через полосовой фильтр, и на нагрузке фильтра выделяется AM колебание, огибающая которого представляет собой полуразность НЧ каналов. Выделенное полосовым фильтром AM колебание детектируется обычным AM детектором. Сигнал тональной НЧ части спектра выделается ФНЧ и представляет собой полусумму НЧ каналов. Оба сигнала (полуразность и полусумма) поступают на вход суммирую-ще-вычитающего устройства, на выходе которого получаются два НЧ сигнала (каналы А и Б). Достоинства этого метода детектирования: отсутствие специфических искажений, имеющихся при детектировании по огибающей, высокая устойчивость к перемодуляции поднесущей, так как детектированию подвергается