Поиск неисправностей в электронике - [50]
Технология передачи с использованием частотной модуляции (ЧМ) начинается с несущей волны радиочастоты и волны звуковой частоты, называемой модулирующим сигналом. Когда несущая радиочастота модулируется звуковым сигналом, частота несущей радиоволны изменяется вместе с амплитудой модулирующего сигнала (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Принцип частотной модуляции — звуковая волна смешивается с несущей волной, создавая изменения частоты
Блок-схема приемника ЧМ показана на рис. 6.4. Антенна принимает сигналы ЧМ в пределах своего диапазона частот, а входной избирательный контур выбирает конкретный диапазон частот. Усилитель высокой частоты делает прием сигнала ЧМ более уверенным. Местный генератор (гетеродин) вырабатывает радиочастотный сигнал постоянной амплитуды, который смешивается с сигналом ЧМ, образуя промежуточную частоту. Каскады промежуточной частоты обычно настроены на 465 кГц. Один или более каскадов промежуточной частоты пропускают и усиливают сигнал промежуточной частоты.
Рис. 6.4.Блок-схема приемника ЧМ
Детектор ЧМ отличается от детектора AM. Детектор ЧМ должен выделить модулирующую низкочастотную составляющую промежуточной частоты. Затем выделенный звуковой сигнал подается через схему компенсации предыскажений. Эта схема восстанавливает амплитудно-частотную характеристику сигнала. В передатчике высокие частоты звукового сигнала еще больше усиливаются — это называется предыскажением — для улучшения отношения сигнал/шум при передаче. Поэтому в приемнике необходимо проделать обратную процедуру.
После коррекции предыскажений звуковой сигнал усиливается каскадом усиления низкой частоты для подачи на динамик. Обратите внимание на наличие каскада автоматической регулировки частоты (АРЧ), который поддерживает правильную настройку гетеродина приемника.
Некоторые части схемы AM могут быть использованы в приемнике ЧМ. На рис. 6.5 показана блок-схема комбинации приемника AM и ЧМ. Когда вы переключаетесь с AM на ЧМ, одновременно включаются все схемы, предназначенные только для этого режима работы.
Рис. 6.5.Блок-схема приемника АМ/ЧМ
Когда вы слушаете стереорадиостанцию ЧМ, то через два динамика идут два совершенно отдельных звуковых канала (рис. 6.6). На радиостанции стереоразделение начинается с двух отдельных микрофонов для приема звуковых сигналов. Сигналы обозначены L (левый) и R (правый), в соответствии с положением микрофонов. Сигналы L и R подаются на стереокодер, который формирует два выходных сигнала. Один сигнал представляет собой сумму (L + R), а другой — разность (L — R).
Рис. 6.6.Компоненты сигнала с разделением каналов
Выход L — R представляет собой поднесущую частоту 38 кГц с амплитудной модуляцией, которая образует боковые полосы частот выше и ниже 38 кГц. Поднесущая 38 кГц затем подавляется после модуляции, оставляя только боковые полосы. Боковые полосы L — R подаются затем на передатчик ЧМ. Передатчик ЧМ частотно модулируется выходом L + R и L — R и подавленной несущей 19 кГц. На рис. 6.7 изображена блок-схема стереопередатчика ЧМ. Обратите внимание на стереокодер.
Рис. 6.7.Бок-схема стереопередатчика ЧМ
Анализ частотного спектра несущей модулированного стереосигнала с разделением каналов показан на рис. 6.8. Обратите внимание, что нижняя часть частотного спектра содержит сигнал L + R дня монофонических приемников (от 30 Гц до 15 кГц). Боковые полосы частот L — R с подавленной несущей (23–53 кГц) занимают верхнюю часть.
Рис. 6.8.Спектр частот стерео ЧМ
Рис. 6.9.Блок схема обработки боковых полос и матрицы демодуляции
Подавленная несущая 19 кГц также передается как часть комплексного сигнала для синхронизации и восстановления частоты 38 кГц в приемнике при демодуляции. Цель подавленной несущей заключается в уменьшении энергии в комплексном стереосигнале для оптимального отношения сигнал/шум. сигнал в частоту 38 кГц. Выходной сигнал 38 кГц представляет собой точную копию подавленной несущей частоты с двумя боковыми полосами.
При пропускании сигнала L — R и сигнала 38 кГЦ через нелинейную схему демодулятора AM получаются суммы и разности сигналов, один из которых представляет собой сигнал L — R (в диапазоне от 30 ГЦ до 15 кГЦ), выделенный низкочастотным фильтром. Сигналы L — R и L + R подаются на стереодекодер и обрабатываются, как показано на рис. 6.10.
Рис. 6.10.Блок-схема матрицы
Обратите внимание, что один канал складывает L + R и L — R и дает в результате сигнал L. Сигнал L — R проходит через фазовый инвертор, который изменяет знак L — R на — L + R. Сигналы L + R и — L + R складываются, формируя сигнал R. Сигналы R и L подаются на соответствующие усилители и затем на динамики.
Другой метод демодуляции заключается в электронном переключении (рис. 6.11).
Рис. 6.11.Блок-схема демодуляции с помощью электронного ключа и сигнал ЧМ
Поступающий от детектора сигнал проходит через схему восстановления поднесущей частоты и затем подается на электронный переключатель. На рисунке также показан сигнал, который подается на переключатель, который переключает положительные и отрицательные полуволны комплексного звукового сигнала и демодулирует стереосигнал. Комплексный звуковой сигнал включает сигнал L + R, L — R и подавленную несущую 19 кГц (рис. 6.12).
