Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

Orbis pictus 21. století Rozhlasové přijímače Obor: Elektriář Ročník: 3. Vypracoval: doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. OB21-OP-EL-ELZ-PRO-U-3-001 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Rozdělení přijímačů Podle typu zapojení Přímozesilující (audion, reflexní přijímač, superreakční řijímač) Superheterodyn (s jedním směšováním, s dvojím směšováním) Homodyn Podle míry digitalizace Plně analogový přijímač Přijímač s číslicovým zpracováním v základním pásmu Přijímač s číslicovým zpracováním v mezifrekvenčním pásmu Přijímač s číslicovým zpracováním ve vysokofrekvenčním pásmu (softwarové rádio)

fs: kmitočet přijímaného signálu fmod: kmitočet modulačního signálu Přímozesilující přijímač fs: kmitočet přijímaného signálu fmod: kmitočet modulačního signálu Pásmová propust: vybere požadovaný signál v rádiovém spektru. VF zesilovač: zesílí přijímaný vysokofrekvenční signál na požadovanou velikost. Demodulátor: obnoví původní modulační signál ze signálu modulovaného. Přijímač zpracovává signál od anténních svorek až po vstup demodulátoru na stejném kmitočtu.

- Náchylnost vícestupňových VF zesilovačů k nestabilitě. Vlastnosti - Spolu s přelaďováním přijímače se mění šířka pásma a dynamický odpor vstupního filtru způsobující změnu citlivosti. - Náchylnost vícestupňových VF zesilovačů k nestabilitě. + Jednoduchost. Dynamický odpor vstupního filtru Šířka pásma Šířka pásma m kaskádně zapojených obvodů Q: činitel jakosti rezonančního okruhu L: indukčnost cívky Audion, reflexní přijímač: jeden aktivní prvek je využíván ve více funkcích (VF zesilovač, demodulátor a NF zesilovač). Superreakční řijímač: využívá klíčování oscilací vysokofrekvenčního oscilátoru naladěného na přijímaný kmitočet v závislosti na amplitudě signálu (převod amplitudy modulační obálky na pulsní šířkovou modulaci jejíž střední hodnota odpovídá modulačnímu signálu).

Superheterodyn s jedním směšováním Využívá neladěného přímozesilujícího přijímače pracujícího na mezifrekvenčním (MF) kmitočtu. MF kmitočet se vytvoří pomocí měniče kmitočtu - směšovače. Vytvoření MF kmitočtu pomocí multiplikativního směšovače us: vstupní (přijímané) napětí uh: napětí pomocného oscilátoru (heterodynu) fmf: mezifrekvenční kmitočet neprojde filtrem

Heterodyn: pomocný harmonický oscilátor. MF filtr: neladěný filtr určující selektivitu celého přijímače. Vlastnosti + Nezávislost šířky pásma a zesílení na naladěném kmitočtu. + Vysoká selektivita. Náchylnost na rušení signály pracujícími na MF a zrcadlovém kmitočtu. Souběh ladění oscilátoru a vstupního filtru pro udržení konstantní hodnoty fmf.

Zrcadlový kmitočet (fz) je stejně vzdálený od fh jako vstupní kmitočet fs Metody potlačení signálů na zrcadlovém kmitočtu Volba vysokého MF kmitočtu (signál na zrcadlovém kmitočtu, lze snadněji odfiltrovat aniž by došlo k potlačení vstupního signálu). Použití vysoce selektivní vstupní pásmové propusti. Použití speciálního směšovače IRM (Image Reject Mixer). Volba nulového MF kmitočtu (Homodyn, viz dále).

Superheterodyn s dvojím směšováním (infradyn) Vysoký 1. MF kmitočet zajistí velký odstup zrcadlových kmitočtů a nízký 2. MF kmitočet umožní realizaci kvalitního selektivního MF filtru. Vlastnosti + Potlačení příjmu na zrcadlovémn kmitočtu. + Vysoká selektivita. + Nezávislost šířky pásma a zesílení. - Velká složitost, souběh ladění.

Homodyn Kmitočet oscilátoru je stejný jako kmitočet vstupní. Vlastnosti + Potlačení příjmu na zrcadlovém kmitočtu (fz = fs). Nutnost synchronní demodulace AM (nutnost obnovy kmitočtu a fáze nosné vlny). Vysoký zisk v podetekční části (problém se stabilitou a stejnosměrným ofsetem).

Výhody číslicového zpracování signálů v rádiových přijímačích Příklad realizace filtru Analogový LC filtr - Relativně velké rozměry. - Teplotní nestabilita parametrů použitých součástek (L, C). - Změny parametrů součástek vlivem stárnutí. - Nutnost nastavování filtru. Relativně vysoká cena (náročná realizace cívek). Obtížná realizace filtrů vysokých řádů. Číslicový filtr + Přesnost a stabilita je dána přesností taktovacího oscilátoru. + Možnost změny parametrů (typ filtru, lomové kmitočty) i za chodu. + Relativně nízká cena (úsek programu v signálovém procesoru). + Snadná realizace filtrů vysokých řádů. Číslicové zpracování v přijímači umožní mimo jiné změnu šířky přijímaného pásma a druh demodulace za chodu.

Superheterodyn s číslicovým zpracováním v MF pásmu Typická realizace současného přijímače s číslicovým zpracováním: Superheterodyn s číslicovým zpracováním v MF pásmu A/D převodník: analogově digitální (číslicový) převodník. DDFS: (Digital Direct Frequency Synthesis) digitální přímá kmitočtová syntéza – obvod generující harmonický signál v číslicovém tvaru, obvykle sinusový a kosinusový (oba signály jsou nutné pro digitální modulace). Výběr kanálu: přijímač obvykle zpracovává několik kanálů současně a konkrétní kanál se volí pomocí filtrace v bloku číslicového zpracování. Decimace: snížení vzorkovací frekvence (odstranění skupin vzorků).

Superheterodyn s číslicovým zpracováním ve VF pásmu Perspektivní realizace přijímače s číslicovým zpracováním: Superheterodyn s číslicovým zpracováním ve VF pásmu Vlastnosti obou koncepcí přijímačů + Možnost integrace podstatné části přijímače. + Výhody číslicového zpracování signálů. - Velké nároky na dynamiku a rychlost A/D převodníku (současné převodníky lze při rozlišení 16 bitů provozovat do kmitočtu vstupního signálu cca 500 MHz).

Děkuji Vám za pozornost Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Autor Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky