Устройство радиоприемных устройств

Действие автоматической регулировки усиления (АРУ) оценивается соотношением изменения напряжений на входе и выходе приемника. Система АРУ во всех современных приемниках является обязательным элементом схемы. Она используется для защиты от перегрузок каскадов усилительного тракта, резкого изменения уровня громкости при перестройке приемника со слабой станции на сильную и обратно и замираний на К

В. Замирания наблюдаются в диапазоне KB при приеме дальних станций. Они вызваны условиями распространения волн в этом диапазоне. Усиление каскадов приемника при приеме сильных сигналов, начиная с некоторого определенного уровня, автоматически уменьшается в такой степени, чтобы напряжение сигнала на выходе приемника оставалось относительно постоянным.

Автоматическая подстройка частоты гетеродина (АПЧ) используется в приемниках для обеспечения устойчивого приема сигнала. Сигнал на выходе приемника может пропасть из-за ухода частоты гетеродина, вызванного изменением температуры окружающей среды, напряжения источника питания, уровня входного сигнала, настабильностью параметров элементов схемы и т. п.

Система АПЧ позволяет устранить расстройку гетеродина. Качество АПЧ характеризуется коэффициентом автоподстройки, полосой захвата и полосой удержания.

Коэффициент автоподстройки характеризует эффективность системы АПЧ и равен отношению величины начальной расстройки при выключенной АПЧ к остаточной расстройке при включенной АПЧ. Чем больше значение коэффициента, тем эффективнее система АПЧ.

Полоса захвата определяется максимальной начальной расстройкой, при которой обеспечивается подстраивающее действие системы АПЧ. Полоса захвата не должна быть слишком широкой, чтобы не происходило захватывания АПЧ сильным сигналом соседней станции.

Полоса удержания определяется максимальной расстройкой, при которой сохраняется подстраивающее действие системы АПЧ, при увеличении начальной расстройки. Полоса удержания должна быть не уже возможного диапазона нестабильности частот принимаемого сигнала или сигнала гетеродина приемника.

6. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ

- это способность радиоприемного устройства обеспечивать нормальное функционирование в условиях воздействия определенной совокупности помех. Для количественной оценки помехоустойчивости используются различные критерии:

Ø вероятностный (при приеме дискретных сигналов)

Ø энергетический

Ø артикуляционный (разборчивость)

Вероятностный основан на определении средней вероятности искажения элементарного сигнала Р0 ,которая зависит от отклонения мощности сигнала и мощности помехи. График этой вероятности Р0(h) называется характеристикой помехоустойчивости:

Р0(h)

- убывающая характеристика

0 h

Энергетический применяется при анализе аналоговых сигналов(при приеме). Критерий основан на измерении отношений мощностей сигнала и помехи на выходе приемника при заданном отношении сигнал/шум на входе.

Артикуляционный применяется при передаче речевых сообщений. Основан на экспертной оценке разборчивости передаваемых тестовых текстов.

Верность воспроизведения сообщений – это способность приемника в отсутствии помех воспроизводить на выходе закон модуляции входных сигналов с заданной точностью.

Шумы элементов РПУ.

1. Внешние:

Источники:

Ø Приемная антенна и ее активное сопротивление потерь

Ø Излучения космоса, атмосферы, Земли.

2. Внутренние:

Ø Тепловой шум (процесс хаотического перемещения свободных носителей заряда в каждом омическом сопротивлении под воздействием теплового возбуждения)

Среднее значение такого шума = 0, а энергетический спектр равномерен от 1011…1012 Гц – белый шум.

В биполярном ТР шумы состоят из 3 составляющих:

1)тепловые шумы объемных сопротивлений базы, эмиттера, коллектора

2)флуктуация заряда, протекающего через коллекторные и эмиттерные переходы(дробовой шум)

3)флуктуации коллекторного и базового токов, обусловленная случайным процессом рекомбинации носителей зарядов в базе.

В полевом ТР уровень шумов < чем в биполярном. В полевом источники тепловых шумов:

1)объемное сопротивление стока и истока

2)канал, как управляемый резистор

3)дробовой шум тока утечки затвора.

7. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА РПУ

Внутренние шумы.

Процесс хаотического движения свободных носителей заряда в каждом омическом сопротивлении под воздействием теплового возбуждения называется тепловым шумом. Среднее значение такого шума = 0, а энергетический спектр равномерен в полосе частот от 0 до 1011 – 1012 Гц.

Любой элемент м/б представлен в виде эквивалентной схемы генератора шумовой ЭДС:

Пш – шумовая полоса в герцах

к – постоянная Больцмана.

γ(f) – нормированная АЧХ.

В БТР шумы состоят из трех составляющих:

· Тепловые шумы объемных сопротивлений Б, Э, К.

· Флуктуация заряда протекающего через ЭП и КП – дробовой шум.

· Флуктуация базового и коллекторного токов обусловленная случайным процессом рекомбинации носителей заряда в базе.

В ПТР (уровень шумов меньше чем у БТР):

· Тепловой шум: Объемное сопротивление стока и истока

· Канал, как управляемый резистор

· Дробовой шум тока утечки затвора

Общая эквивалентная схема усилительного прибора(УП).

G11 – входная проводимость.

Шум на выходе эквивалентной схемы можно представить как следствие усиления подводимого к управляющему электроду шумового напряжения, создаваемого двумя эквивалентными генераторами (Iш вх, Eш вх).

T0 = 200 С

tш – относительная шумовая температура, показывает во сколько температура нагрева G11 д/б больше нормальной температуры, что бы генератор тока Iш вх создавал шумы, эквивалентные тем, которые находятся в цепи управляющего электрода.

Шумовые свойства БТР зависят от усиления, режима питания, от способа включения прибора.

БТР: Rш < 10 Ом, tш < 1

ПТР: Rш = (0,6…0,75)/s, s – крутизна.

Внешние шумы.

Основным источником является антенна, т.е. ее активное сопротивление потерь; излучения космоса, атмосферы, Земли.

- сопротивление излучения антенны.

- эквивалентная шумовая температура.

 Скачать реферат