Основное назначение селектора каналов в телевизионном приемнике. Усилитель радиочастоты. Структурная схема селектора

Лабораторная работа по курсу

"Средства отображения информации"

СЕЛЕКТОР КАНАЛОВ

1.  Теоретические сведения

Основное назначение селектора каналов в телевизионном приемнике -селекция (выбор), усиление и преобразование частоты высокочастотных ТВ-сигналов в сигналы промежуточных частот. В зависимости от полосы частот принимаемых и преобразуемых сигналов, селекторы каналов подразделяются на селекторы каналов метрового диапазона волн (СК-М), селекторы каналов дециметрового диапазона волн (СК-Д) и всеволновые (СК-В).

На рис. 1 приведена структурная схема селектора телевизионных каналов, где:

Вход, цепь - входная цепь:

УРЧ - усилитель радиочастоты;

Полос, фильтр - полосовой фильтр;

Смес.- смеситель;

Гетер. - гетеродин;

ФПЧ - фильтр промежуточной частоты.

Входная цепь

Входная цепь обеспечивает определенное входное сопротивление во всем диапазоне принимаемых частот для согласования входа селектора с волновым сопротивлением фидера антенны; минимально возможный коэффициент отражения; трансформацию волнового сопротивления фидера к оптимальной величине входного сопротивления входного усилителя радиочастоты (что обеспечивает наилучшее отношение сигнал/шум на входе УРЧ); получение высокого коэффициента передачи входных сигналов; повышение избирательных свойств телевизора при полосе не менее 8 МГц.

В современных селекторах каналов в качестве входных цепей используются колебательные контуры, выполняющие функции повышающих высокочастотных трансформаторов. При таком построении можно обеспечить необходимое согласование входной цепи с фидером во всем принимаемом диапазоне частот с одновременным увеличением коэффициента передачи входных сигналов и повышением избирательных свойств телевизионного приемника.

Селекторы каналов имеют асимметричный 75-омный вход. Поэтому для согласованного подключения антенны к антенному разъему телевизора, необходимо использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. С точки зрения АЧХ входные цепи селектора представляют собой фильтр верхних частот с полосой среза порядка 40 МГц. Это способствует увеличению помехоустойчивости при попадании на вход ТВ-приемника сигналов помех, частоты которых расположены ниже частот первого ТВ-канала (48.5 -56.5 МГц). Для повышения избирательности по зеркальному каналу совместно с фильтром верхних частот (или вместо него) используются перестраиваемые входные контуры, которые осуществляют предварительную селекцию принимаемого канала. Конкретное схемотехническое исполнение входных цепей селекторов каналов зависит от типа селектора, используемых элементов, а также от диапазона принимаемых частот.

Усилитель радиочастоты

Усилитель радиочастоты должен обеспечивать: высокий коэффициент усиления во всем диапазоне принимаемых частот при заданной форме частотной характеристики и полосе пропускания; минимальные шумы каскада, устойчивость работы каскада по отношению к самовозбуждению; получение широкого диапазона регулировки системой автоматической регулировки усиления. В качестве нагрузки каскада УРЧ обычно служит полосовой фильтр, с помощью которого обеспечивается избирательность по отношению к мешающим сигналам зеркального и соседнего каналов.

Рис.1 Структурноя схема селектора

Рис.2 Спектр ВЧ-сигнала ТВ-станции

Транзисторы, используемые в схеме УРЧ, должны иметь достаточно высокую граничную частоту, превышающую верхний частотный предел, низкий коэффициент шума; обеспечивать высокий коэффициент усиления. В УРЧ транзисторы включают по схеме с общим эмиттером и общей базой. Включение транзистора по схеме с общим эмиттером позволяет получить более высокий коэффициент усиления. Недостатком схемы с общим эмиттером является значительная внутренняя связь, для компенсации которой используются схемы нейтрализации, а также меньшая граничная частота усиления по сравнению со схемой с общей базой. Схема с общей базой не требует нейтрализации и обеспечивает более равномерное усиление по диапазону. В выпускаемых селекторах каналов используется схема включения транзистора с общей базой.

Цепь АРУ

Автоматическая регулировка предназначена для изменения коэффициента усиления тракта до видеодетектора с целью стабилизации выходного уровня видеосигнала, т.е. с увеличением входного сигнала уменьшается коэффициент усиления радиотракта. Цепь АРУ содержит регулируемый усилитель радиочастоты, а также детектор, фильтр и усилитель промежуточной частоты, которые входят, как правило, в тракт промежуточной частоты радиоканала. Детектор автоматической регулировки усиления - амплитудный детектор, у которого используется только постоянная составляющая выходного напряжения, пропорциональная амплитуде несущей частоты сигнала. Фильтр определяет инерционные свойства АРУ. Постоянная времени фильтра выбирается в пределах 0.1-0.5 с. Увеличение постоянной времени приводит к ухудшению действия системы при быстрых изменениях сигнала на входе, а уменьшение - к снижению глубины модуляции радиосигнала и в результате к искажениям сигнала. На УРЧ подается напряжение, отфильтрованное фильтром. При увеличении входного сигнала UAPY увеличивается, а коэффициент усиления уменьшится. Коэффициент усиления каскада зависит от крутизны транзистора, величины нагрузки и степени связи с последующим каскадом. Исходя, из этого различаются два основных метода АРУ. При одном из методов (режимная АРУ) регулирующим элементом служит непосредственно транзистор регулируемого каскада (как в случае селектора). АРУ воздействует на режим транзистора, при этом изменяется его крутизна. При другом методе используются дополнительные регулирующие элементы - полупроводниковые диоды. С помощью диодов изменяется либо величина нагрузки транзистора, либо степень межкаскадной связи.