Raadiovastuvõtuseadmed (2)

Tallinna Polütehnikum
Raadiovastuvõtjad konspekt Raadiovastuvõtjad
Kirjandus 1. A, Isotamm “Raadiovastuvõtuseadmed”, 1968 2. “Raadioamatööri käsiraamat 3. L, Abo “Raadiolülitused”
Raadioülekandeks kasutatavad sagedusalad Raadiosagedusliku spektri jaotus Sagedusala Sagedusala Laineala Laineala nimetus Tähis ulatus nimetus ulatus 3...30 kHz Väga madalad 100...10 km Ülipikklained ÜPL raadiosagedused 30...300 kHz Madalad 10...1 km Pikklained PL raadiosagedused 300...3000kHz Keskmised 1000....100 m Kesklained KL raadiosagedused 3...30 MHz Kõrged 100...10 m Lühilained LL raadiosagedused 30...300 MHz 10...1 m Ultralühilained: ML meeterlai ned 300...3000 10...1 dm detsimeeterlained DML MHz 3...30 GHz 10...1 cm sentimeeterlained SML 30...300 GHz 10...1 mm millimeeterlained MML
Vastuvõtjate liigitus 1. Sagedusala (AM) järgi 2. Kasutusala (FM) järgi 3. Signaali moduleerimise viisi (SSB) järgi [LSB, USB] 4. Telegraaf 5. Lülitusskeemi järgi 6. Võimenduselemendi järgi (transistorid, mikroskeemid, tunneldioodid jm.) 7. Tööliigi järgi
1. Sagedusastmiku järgi a) pikk- b) kesk- c) lühi- d) ultralühilaine VV
2. Kasutusala järgi 1) raadiolevi VV 2) eriotstarbelised ja raadioside VV
1) Raadiolevi a) ringhäälingu VV b) TV ehk vaatelevi VV
2 Raadiovastuvõtjad
3) Eriotstarbelised c) raadioside d) raadiorelee e) raadionavigatsioon f) raadiolokatsiooni ja kaugjuhtimise telemeetria, raadioastronoomia ja amatöörside VV
3.Lülitusskeemi järgi 1) otseVV 2) superheterodüün VV
Vastuvõtjate põhielemendid 1. Antenn Soovitava kiirgusallika elektromagnetvälja poolt tekitatud KS-pinge juhtimine VV sisendlülitusse.
2. VV sisendlülitused ehk sisendvooluringid Nende ülesanne on sidestada VV antenn VV esimese astmega nii, et antennist kanduks sisendile võimalikult suur osa soovitava sagedusega KS- energiast. Samal ajal peab sisendlülitus............
3. Detektor ehk demodulaator Eraldab moduleeritud või manipuleeritud raadiosageduslikust kandevsagedusest ülekantav infot sisaldav kasulik signaal . Nt: raadioringhäälinguks helisignaal , TV-signaali puhul nii pildi. Kui ka helisignaal, milleks kasutatakse kahte eraldi detektorit. Detektori tööpõhimõtte lülitus sõltub moduleerimise liigist (AM, FM, SSB, IM).
*Ainult antennist ja detektorist koosnev vastuvõtja toimib täielikult antennist saadava KS-energia arvel, mistõttu tundlikkus ja tarbijale ülekantav väljundvõimsus on väga väikesed, sõltudes oluliselt: 1) antenni efektiivsusest 2) vastuvõetava jaama poolttekitatud väljatugevusest 3) VV antenni asukohast
4. KS- võimendi ehk raadiosagedusvõimedi [RF- Radio Frequency ] Asub VV-s vahetult sisendringide järel. Ül: suurendada sisndringidelt saadavat KS-signaali amplituudi kohaliku toiteallika arvelt. Kasutatakse ka vahesagedusvõimendit (resonantsvõimendi).
5. MS-võimendi [AF – Audio Frequency] Ühendatakse vahetult detektori järele. Ül: detektorist saadava MS-signaali võimendamine väljundseadme jaoks vajalikule tasemele, et toita teda kui tarbijat. Väljundseadmeks võib olla: a) Kõlar
3 Raadiovastuvõtjad
b) Telegraafiaparaat c) Automaatikaseadme täiturmehhanism d) Displeiseade (nt: kineskoop )
MS-võimendite liigitus: 1) käsitletava sagedusspektri järgi 2) signaali kuju järgi
a) helisagedus- b) videosagedus- kasut TV-vastuvõtjates kujutise signaali võimendamiseks c) alalispinge võimendi – võimendavad pikaajalisi pinge impulsse, mida kasutatakse automaatika , telemehhaanika ja telemeetriaseadmetes.
6. Toiteseade Varustab VV lülitusskeemi vajalike toitepingetega. Elektrivõrgust toite puhul sisaldab toiteplokk olenevalt tööpõhimõttest toitetrafo vajaliku suurusega vahelduvpingete saamiseks. Need pinged alaldatakse, alaldatud pinged silutakse LC- või RC-filtritega ja tavaliselt stabiliseeritakse parameetriliste või elektronstabilisaatoritega.
Raadiovastuvõtjate plokkskeem 1. DetektorVV Kõrgeoomilised kõrvaklapid – 4000
Sisend Detektor ring
Us Elektriline skeem Cs VD t
L Ch C U s
t
*Puudus: ei ole võimendust
4 Raadiovastuvõtjad
2. OtseVV
Sisend KSV Detektor KSV ring (RSV)
El. skeem
Detektor MSV
3. RegeneratiivVV Reguleerita v positiivne tagasiside
Sisen KSV d (RSV KS Detekto MSV ring )
SuperregeneratiivVV-s rakendub positiivne tagasiside, mis võimaldab tunduvalt tõsta üldist võimendust KS-traktis. Ühtlasi suureneb selle astme võnkeringi hüvetegur , millele rakendub positiivne tagasiside.
Puudus:
VV ümberhäälestamisel ühelt sageduselt teisele peab uuesti reguleerima ka positiivse tagasiside suurust. Vastasel juhul tekib kas võimenduse vähenemine või aste läheb genereerima, olenevalt sellest, kuidas muutus tagasiside suurus VV ümberhäälestamisel teisele sagedusele.
5 Raadiovastuvõtjad
Selline kahe nupu keeramise vajadus muudab käsitsemise ebamugavaks. Põhimõte annab rahuldavaid tulemusi sageduseni kuni 7MHz. Kõrgematel sagedustel on tulemused ebapiisavad. Kui reguleerida TS üle genereerimisläve, on võimalik ka moduleerimata telegraafisignaalide vastuvõtt. Selleks häälestatakse VV veidi kõrvale vastuvõetavast kandevsagedusest, mistõttu tekib VV-s genereeritav sagedus, kui häälestasime VV signaalist veidi kõrgemale või genereeritav sagedus – vastuvõetav sagedus.
4. SuperregeneratiivVV KT – elektronvõti JS - juhtskeem K J
Sisen KS Detekto MS dring
Katkestatakse tagasisidest helisagedusega, sest kõrgema sagedusega tundlikkus suureneb ja võimendus suureneb 106 kordseks, kuid selektiivsus ei parane. Juhitavat tagasisidet katkestatakse elektronvõtmega.
Sageduse muundamise põhimõte
Fvs  f sign  f oss , kui f sign  f oss  spekter ei pöördu ümber !
Fvs  f oss  f sign , kui f oss  f sign  spekter pöördub ümber !!! fvs Ka sageduste liitumine on põhimõtteliselt võimalik. Kui ebalineaarsele elemendile peale anda siinussignaal, siis tekivad kõrgemad harmonilised, järelikult sagedusmuundi väljundfilter, mis laseb läbi ainult vahesagedust tõkestab harmoonilise sagedusi. Selline olukord on näha sagedusteljelt:
fp fosc fs Sagedust muudetakse ülevalt alla
fs fosc fp fvs fvs – vahesagedus fp – peegelsagedus fosc – ostsillaatori sagedus fs – signaalisagedus
NT: Sagedus, mida vastu võtame, on fs = 10...12 MHz
 Kui võtame ossi kõrgema: fosc = 11...13 MHz, siis Rf = 13/11 = 1,18  Kui võtame ossi madalama: fosc = 9...11 MHz, siis Rf = 11/9 = 1,22
5. SuperheterodüünVV plokkskeem
6 Raadiovastuvõtjad
RF MIX IF VSV DET MSV KSV SM KSF VSV
OSS AVR
AVR – automaatne võimenduse reguleerimine SM - sagedusmuundur
Sisendringide ja KS-võimendi võnkerringidega, seega kõigi selektiivsete elementidega, mis on enne sagedusmuundit, saavutatakse selektiivsus peegelkanali suhtes. Naaberkanali suhtes suurendavad selektiivsust sisendvõnkeringid sagedusteni 1...1,5 MHz st. Pl ja KL- alas . Kõrgematel sagedustel KS-osa võnkeringide ribalaius suureneb ja nende selektiivsus naaberkanali suhtes pidevalt väheneb. EELSELEKTOR ehk PRESELEKTOR – VV osa sisendringidest kuni esimese sagedusmuundi sisendini. Selle osa koosseisu võib kuuluda ka KS-võimendi, mis koosneb tavaliselt 1 või 2 astmest. KS-võimendi võib olla aperioodiline , kui astme