Головна

ПИТАННЯ №1

  1.  C. Питання 41. Показники стану, руху і використання основних фондів
  2.  I. ДО ІСТОРІЇ ПИТАННЯ
  3.  I. Розбір основних питань теми.
  4.  I. Лютнева революція і національне питання
  5.  II. Жовтнева революція і національне питання
  6.  III. Приблизний перелік контрольних питань для самостійної роботи
  7.  IV. Приблизний перелік питань до заліку

Фільтри основний селекції

Для забезпечення високої вибірковості по сусідньому каналу в підсилювачі проміжних частот (ППЧ) застосовуються складні виборчі системи - фільтри зосередженої селекції (ФСС), які ще називаються фільтрами зосередженої вибірковості (ФСИ) і фільтрами основний селекції (ФОС). Застосування ФОС дозволяє отримати при невеликому числі каскадів частотну характеристику УПЧ, близьку до прямокутної, забезпечуючи тим самим високу вибірковість при рівномірному посилення сигналу в заданій смузі пропускання.

ФОС в радіоприймальних пристроях розміщуються здебільшого між перетворювачем частоти і першим каскадом ППЧ (є навантаженням ПЧ) (наприклад, в блоці Б2-4 Р-680), або входять до складу перших каскадів ППЧ. При цьому каскади з ФОС забезпечують основну вибірковість, а решта каскади тракту ППЧ служать для отримання необхідного посилення.

Щоб не погіршувалася форма результуючої частотної характеристики тракту ППЧ, смуга пропускання каскадів ППЧ, що забезпечує основне посилення, повинна бути ширшою, ніж в ФОС. Тому ці каскади виконуються, як правило, одноконтурні широкосмуговими або апериодическими. Таке зосередження вибірковості в одному-двох каскадах ППЧ забезпечує більшу стійкість форми частотної характеристики тракту при зміні температури і режиму харчування.

Існує кілька різновидів ФОС: електричні, електромеханічні, п'єзоелектричні, пьезомеханіческіе.

Електричні ФОС. Ці типи ФОС складаються з декількох 2-х контурних смугових LC-ланок, з'єднаних послідовно.

Електромеханічні фільтри (ЕМФ). У цих фільтрах використовується система пов'язаних механічних резонаторів, а принцип роботи заснований на ефекті магнитострикции. Смуга пропускання ЕМФ може бути в межах від десятків Гц до десятків кГц; резонансна частота - до одиниць мГц; вибірковість ЕМФ становить понад 60дБ.

Основні недоліки ЕМФ:

1. Складність виконання.

2. Висока вартість.

3. Нерівномірність коефіцієнта передачі в смузі пропускання.

4. Обмеженість робочого діапазону.

5. Велике загасання.

Переваги ЕМФ:

1. Малі геометричні розміри (менше LC-фільтрів).

2. Висока вибірковість.

3. Порівняно висока стабільність параметрів до зміни температури і механічних впливів.

4. Достатня стійкість до ударних і вібраційних навантажень (краще, ніж у кварцового фільтру).

П'єзоелектричні (ПЕФ). У них використовуються кристали кварцу, турмаліну, вінокіслого калію і т.п., що володіють п'єзоелектричним ефектом. Такі фільтри іноді називаються кварцовими. У більшості практичних схем каскадів ППЧ з вузькосмуговими фільтрами використовується кварцовий резонатор, який характеризується високою стабільністю частоти.

Переваги ПЕФ:

1. Висока стабільність їх характеристик.

2. Широкий діапазон частот.

3. Температурна стабільність.

4. Висока добротність кварцових резонаторів.

Недоліки ПЕФ:

1. Складність виробництва.

2. Висока вартість.

3. більші порівняно з ЕМФ розміри.

4. Невисока механіческаяпрочность.

Пьезокерамические і пьезомеханіческіе фільтри (ВКФ і ПМФ). Резонатори виготовляються зі штучних пьезокерамических матеріалів, що володіють сильно вираженими п'єзоелектричними властивостями. ВКФ і ПМФ є багатоланкові. У ВКФ резонатори виконуються у вигляді прямокутних брусків, кілець або дисків. Число ланок визначається необхідною вибірковістю. ВКФ знаходять широке застосування в масових радіомовних приймачах.

Переваги ВКФ:

1. Мінімальний розмір і маса.

2. Порівняно низька вартість (через простоту виконання).

3. Можливість отримання щодо широкої смуги пропускання при високій вибірковості.

Переваги ПМФ:

1. Малі габарити (L = 10 і 18 мм; Д = 8 мм).

2. Частотний діапазон аналогічна ЧХ електромеханічного фільтра.

Недоліки ВКФ (в порівнянні з кварцовими фільтрами):

1. Більш високі енергетичні втрати.

2. Менша температурна і тимчасова стабільність.

Застосовуються ПМФ в трактах ППЧ транзисторних приймачів. Особливістю ВКФ і ПМФ є те, що вони не пропускають постійної складової струму. Тому ці фільтри повинні включатися за схемою паралельного харчування або через погоджують трансформатори.

Розглянуті вище види ФОС є досить складними електричними системами, що пояснюється тими високими вимогами, які пред'являються до ФОС:

1. Форма характеристики вибірковості повинна бути близькою до ідеальної (прямокутної) формі.

2. Смуга пропускання ФОС вибирається залежно від ширини сигналу.

Ці вимоги спрямовані на досягнення основного призначення ФОС - забезпечення в РПУ основний вибірковості по сусідніх каналах.

Слід більш докладніше зупиниться на цих вимогах.

Як відомо, вибірковістю радіоприймачів називається його здатність виділяти корисний радіосигнал із сукупності радіочастотних коливань, що діють в антені і є перешкодами по відношенню до приймається радіосигналу. У сучасних РПУ в залежності від призначення можуть бути різні види вибірковості:

- Частотна,

- Просторова,

- Амплітудна,

- Тимчасова,

- Вибірковість по формі сигналу,

- Поляризаційна і т.д.

У даній лекції інтерес представляє частотна вибірковість, яка означає здатність радіоприймача виділяти сигнал певної частоти і фільтрувати радіосигнали всіх інших частот.

Частотна вибірковість приймача забезпечується частотно-виборчими (резонансними) системами.

Кількісно вибірковість ? оцінюється числом, яке показує, у скільки разів послаблюється напруга перешкоди UП при заданій розладі в порівнянні з напругою корисного сигналу UС

? = UС / UП;

або в децибелах ? = 20 lg UС / UП.

Радіосигнал, що надходить на вхід радіоприймача, як відомо, являє собою спектр частот, за яким визначається смуга пропускання ФОС. Різниця крайніх частот, що утворюють спектр радіосигналу, називається шириною спектру сигналу, яка в залежності від виду модуляції, типу випромінювання і т.д. може бути будь-якою.

Наприклад, ширина спектра:

- АМ (амплітудно-модульованого) сигналу радіомовної станції дорівнює 9 кГц;

- АМ сигналу радіотелефонного зв'язку дорівнює 3 5 кГц;

- Радіотелеграфного АМ сигналу - від 0,1 до 1,5 кГц (в залежності від швидкості телеграфування).

Для неспотвореного прийому радіоприймач повинен не тільки прийняти корисний сигнал, але і забезпечити посилення в однаковій мірі всіх складових спектру сигналу. Для виконання цієї умови смуга пропускання пріемнікадолжна бути якомога ширше. Пропускною здатністю ?fП (Рис.18.1) називається смуга частот, на кордонах якої посилення спектра прийнятих коливань зменшується не більше ніж в 1,41 рази від максимального значення (або на рівні 0,707 від максимального).

Відлік смуги пропускання на рівні 0,707 прийнятий з таких міркувань. З малюнка 18.2 видно, що крайні бічні частоти спектра сигналу за рахунок плавних схилів резонансної кривої мало посилюються, що призводить до появи спотворень.

Встановлено, що при смузі пропускання, відрахувавши на рівні 0,707, величина цих спотворень не перевищує 25%. А особливість людського слуху полягає в тому, що при спотвореннях менше 25-30% вони на слух практично не сприймаються.

КО/ К

1,0

0,707

крива 1

крива 2

?fП

f

fO

Рис.18.1. Характеристики вибірковості:

крива 1-ідеальна; крива 2-реальна

f

fO fCK

Спектр корисного Спектр сигналу

сигналу по сусідньому каналу

Ріс.18.2. Взаємне розташування спектрів сигналів

Для виділення тільки корисного сигналу і придушення мешающіхстанцій смуга пропускання повинна бути вужчою. Отже, до ширини смуги пропускання приймача пред'являються два суперечливих вимоги: з одного боку вона повинна бути вузькою, з іншого - широкою. Задовольнити ці суперечливі вимоги було б можливо при ідеальної прямокутній формі резонансної кривої. При ідеальній (прямокутної) форми резонансної характеристики (рис.18.1, характеристика 1) приймач рівномірно посилював би все бічні частоти спектра сигналу і повністю пригнічував б сигнали заважають станцій.

Реальні резонансні криві за формою практично завжди істотно відрізняються від ідеальної. Однак, використовуючи складні коливальні системи, можна наблизити форму резонансної кривої ФОС до прямокутної. Для порівняльної оцінки прямоугольности резонансних кривих різних коливальних систем введено поняття коефіцієнт прямокутності ДоП. Коефіцієнтом прямокутності ДоП називається відношення смуги пропускання, відрахувавши на певному рівні (наприклад, на утраті 0,1) до смуги пропускання на рівні 0,707. Коефіцієнт прямокутності завжди більше 1, в ідеальному випадку - дорівнює одиниці. На малюнку 18.3 зображені резонансні криві трьох різних коливальних систем, що мають однакову смугу пропускання, але різні коефіцієнти прямокутності. З малюнка 18.3 видно, що з трьох резонансних кривих кращу прямоугольность має крива 1.

КО/ К

1,0

0,707

крива 1

крива 2

крива 3

0,1

?f

?fП0.707

?fП0,1

Ріс.18.3. характеристики вибірковості

Фільтри основний селекції будь-якого приймача повинні забезпечувати високу вибірковість по сусідньому каналу прийому.

Визначення. Сусіднім каналом прийому називається смуга частот, що дорівнює по ширині смуги пропускання і примикає до її верхню та нижню межу.

На будь-якій частоті прийому існують два сусідніх каналу. Фізичним змістом сусіднього каналу є сусідня радіостанція (перешкода).

Для оцінки вибірковості по сусідньому каналу реального приймача попередньо визначається, при якій розладі Df слід оцінювати заважає вплив сусідньої по частоті радіостанції. У загальному випадку - це частота сусіднього каналу. Вибірковість по сусідньому каналу виражається числом, що показує, у скільки разів посилення корисного сигналу більше у порівнянні з посиленням сусіднього каналу.

Величина расстройки Df залежить від призначення приймача, його діапазону, виду модуляції і інших причин. Наприклад, для радіомовних приймачів ДХ, СХ, КВ величина Df приймається рівною 10 кГц. Це означає, що ширина сусіднього каналу дорівнює 10 кГц. Для професійних приймачів зв'язку расстройка Df може здаватися в межах 3-15 кГц.

Висновки по 1-му питанню:

1. Фільтр основний селекції забезпечує основну вибірковість по сусідньому каналу супергетеродинного радіоприймача.

2. Основним параметром, що характеризує якість ФОС, є коефіцієнт прямокутності, який повинен прагнути до одиниці.




 ЗАСОБІВ ЗВ'ЯЗКУ |  ПИТАННЯ №1 |  ВЦ УРЧ СМ ПФ ППЧ Д УЗЧ ОСС |  ПИТАННЯ №3 |  ПИТАННЯ №1 |  ПИТАННЯ №2 |  Каскодних схема УРЧ |  ПІДСИЛЮВАЧІ ПРОМІЖНОЇ частоти |  ПИТАННЯ №1 |  ПИТАННЯ №1 |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати