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

Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Rozhlasové přijímače – obvody přijímačů FM Rozhlasové přijímače – obvody přijímačů FM Digitální zpracování signálu Obor:Elektriář Ročník: 3. Vypracoval:doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. OB21-OP-EL-ELZ-PRO-U-3-004

Ad 3.Použití zesilovačů v diferenčním zapojení. Při velkých úrovních signálu dojde k jeho omezení (oříznutí) a tím k nelineárnímu zkreslení, což u FM není na závadu. Obvod však nepřechází do saturace ale zůstává v aktivní oblasti (nedochází ke „zpomalení“ jeho odezvy). VCO: realizuje se jako klasický LC oscilátor s napěťově řízeným kondenzátorem – varikapem (kapacitní diodou), nebo se realizuje jako kmitočtový syntezátor. Příklad VCO zapojeného jako Clappův oscilátor

Demodulátor FM Z celé řady FM demodulátorů (fázový diskriminátor, PLL demodulátor,…) se nejčastěji používá koincidenční demodulátor. Fázovací článek: mění fázi (zpoždění) signálu FM v závislosti na okamžitém kmitočtu

Koincidenční obvod: nejčastěji logický člen XOR (Exclusive OR) porovnává původní a zpožděný FM signál a generuje signál jehož střední hodnota odpovídá okamžité úrovni modulačního signálu. Dolní propust: nechá projít pouze signál odpovídající stření hodnotě vstupního signálu. Lomový kmitočet musí být nepatrně větší než maximáĺní modulační kmitočet. ABC Pravdivostní tabulka funkce XOR Výhody koincidenčního demodulátoru: jednoduchost, dobrá linearita (malé zkreslení demodulovaného signálu).

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)

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 f mf. Heterodyn: pomocný harmonický oscilátor. MF filtr: neladěný filtr určující selektivitu celého přijímače.

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.

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).

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).

Základní požadavky kladené na AM přijímače 1.Zpracování modulovaných signálů ve velkém rozsahu amplitud bez nelineárního zkreslení (ovlivnění tvaru obálky vede ke zkreslení demodulovaného signálu). 2.Zpracování modulovaných signálů bez kmitočtového zkreslení (částečné omezení jedné postranní složky vede k fázovému a amplitudovému zkreslení AM signálu a tím ke zkreslení demodulovaného signálu). Řešení obou požadavků: Ad 1.Použití obvodu automatického řízení zisku (hlasitosti) AVC (Automatic Volume Control), který zajistí činnost všech obvodů před demodulátorem v lineárním režimu. Řízenými obvody jsou VF a MF zesilovač.

Děkuji Vám za pozornost doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010