Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 43
Текст из файла (страница 43)
В процессе настройки сигнал может быть слабым или вообще отсутствовать, поэтому измерить частоту трудно или невозможно. Поэтому счетчик измеряет не частоту сигнала, а часто>у гетероднна. Задача, которую при этом требуется решить, закл!очается в том, что индикатор должен показывать не частоту гс>ерод!!па, которая измеряется, а отлнча>ошу!ося от нее частоту сигнала, на которую настроен приемник.
Если частота гетеродина 1„=1,+1„, и соответственно 1,=!с — !»», у! возможен следующий способ индикации частоты настройки, Счет,мк подключается к гетеродину па время, необходимое длн того, ггобы к концу этого времени результат счета отражал час«оту гетеродипа.
Можно припять за этот интервал 1 с, если точность должна быть до 1 Гц; в противном случае в зависимости от требуемой точности индикации выбирается интервал 0,1, 0,01 с и др. В течение этого интервала счет ведется в два приема: вначале отсчитывается число импульсов, равное )„р, и результат счета сбрасывается, после чего счет продолжается. К концу интервала результатом счета будет 1,— )«,, т. е. 1„что и требуется.
Другой способ — начальная установка счетчика «ниже нуля» на значение )„,. В этом случае к концу мерного интервала, в течение которого будет отсчитано число импульсов )„, результатом счета также окажется 1„— )„,. Иногда в приемник вводят дополнительный гетеродин с постоянной частотой !., Упрощенная схема включения индикатора в этом случае показана на рис. 6.30.
Здесь Г, — гетеродин преобразователя частоты, Г, — генератор с частотой 1„р, Оà — опорный генератор, отмеряюшнй интервал времени счета. Этот интервал делится на две равные части, в течение первой из которых замкнут ключ К! и ведется счет частоты гетеродина Г!. Во второй половине интервала ключ К разомкнут, а замкнут Кг и ведется счет частоты генератора Г,. К концу мерного интервала счетчик СЧ выдает на индикатор результат, равный сумме ),+)„ю что соответствует частоте сигнала, если )„а= =)с )г, ЕСЛИ жЕ )ар=)г )с, ТО СЧЕТЧИК ДОЛЖЕН бЫТЬ РЕВЕРСИВНЫМ и должен в первой половине интервала вести счет в одном направлении, а во второй — в обратном.
Менее точен, но более прост способ определения частоты 1е по схеме на рис. 6.3), действующей при наличии сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты. Вместо генератора с часстотой )ч, используется напряжение принимаемого сигнала с выхода усилителя промежуточной частоты. При цифровой индикации частоты можно построить приегнни);, без синтезатора, обладающий свойствами, близкими к свойгцтван приемника с синтезатором. Задача решается путем настройки приемника на нужную частоту по индикатору и цифровой АПЧ для стабилизации настройки.
Приемник с цифровым индикатором частоты, выполненный, например, по схеме па рис. 11.30, может быть настроен на нужную частоту с точностью, определяемой шелом злаков в индикаторе. В случае применения синтезатора эта частота была бы стабильной, но при использовании обычного гетеродипа наблюдается постепенный дрейф частоты, вызываемый изменением температуры или другимп внешними факторами. Идея цифровой АПЧ основана на том факте, что изменение числового значения частоты неизбежно начинается с последней цифры этого значения. Цепь АП"1 вкгночается при изменении последней цифры в ту или другую сторону н возвращает эту цифру, а следовательно, н частоту настройки к ее первоначальному значению.
Последняя цифра вводится !например, нажатием кнопки) в оперативное запоминающее устройство, и в дальнейшем в специальном устройстве (цифровом компараторе) происходит сравнение фактической последней цифры в индгщируемом значении частоты со значением, хранящимся в памяти устройства. При расхождении цифр начинает действовать АПЧ. Обычно запоминающее устройство и компаратор представляют собой чисто электронные ~устройнтва, по для наглядности на рнс. 6.32 изображена простан свеч Рнс. 6.32 эаектромеханнчеокая модель. Роль запоминающего устройства и компарзторэ совмещает и данном случае поворотный переключатель с полукружпыми кон.
тактами, устанавливаемый врбонгую. Иа индикаторе И фиксируется значение частоты й на которучо настроен приемник. Код последней цифры (см, рис, 6.29) поступает па дешифратор Д с 1О выходами, В один из этих выходов, соответствующий ип.щцируемой цифре, с дешифратора ноступают импульсы. Так, на дисплее рис. 6.32 отображается 7.
эначное число, последняя цифра которого 6. Ввод, цифры е запоминающее устройство обеспечивается установхой затора 3 между полукружиыми контактными ламелямн против контакта, соединенного с выводом от нужной цифры дешифратора. Ламели соединены со,входами. усилителей У, и Уа. Ипвертор на выходе Уа меняет полярность импульсов па обратную.
Вели последняя цифра в индикаторе немеиится, то импульсы ог дешифратора зх пройдут через провод, соопветствующнй се новому значению, Через переключатель онп поступают на вход одного из усилителей с полярностью, которая соответствует знаку расстройки, н через фильтр нижних частот Ф~ действуют па управляющую цепь УЦ геторолипа.
В примере на,рис. 6.32 в с.тучае смены цифры 6 па 5 или 4 импульсы пройдут в усилитель Уь а в случае смены ее на 7 и 8 — в усилитель Уа. Когда иод воздействием АПЧ восстановится последняя цифра значения частоты, т. е. 6 в этом примере, подача импульсов в цепь АПЧ прекратится. 6.15. ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКЕ Рис. 6.31 212 Интегральная технология позволила сосредоточить в миниа- тюрных модулях почти неограниченное число цепей и элементов,. причем стоимость устройств стала мало зависеть от их сложносги.
213' В результате у конструкторов отпали психологические и экономические барьеры на пути усложнения принципов построения и конструкций, ведущих к повыьпеиию технических и эргономических показателей ралиоприемных устройств. Особенно широкие перспективы связаны с внедрением цифровых устройств и, в частности, микропроце<соров. Реализация открывшихся возможностей еще не завершена и будет ььроь<ол>каться, по некоторые общие тенденции в этой области уже достаточно ясны. об с Чтобы составить примерное представление об устройст х, р ства., 6.33 еспечивающих управление настройкой радиоприемника, на ри . П .33 указаны наиболее типичные узлы таких устройств. Злесь р — приемник, БУ вЂ” блок управления, Нетрудно видеть, чтс сл ожности структуры блок управления сравним с самим 1'рием.
ником либо лаже более сложен. Если бы не достижения микр электроники, вопрос об использовании полобных устройств не мог :возникнуть. В центре блока управления — микропроцессор МП, связанный с приемником через интерфейс И. Из приемника через интерфейс в микропроцессор поступают данные о наличии сигнала от радиостанции на выбранной частоте, о силе и дополнительных признаках сигнала, а также кодированные сигналы дистанционного управления и т.
п. В обратном направлении в приемник поступают сигналы, включающие устройства автоматического поисст ка сигнала (см. 3 6.12) н цепь ЛПЧ, запирающие на время мя на- ройки тракт звуковой частоты (бесшумная настройка, часто применяемая в радиовещательных приемниках), а также сигналы па дополнительные инликаторы режимов приемника и пр. ь Рис. 6.33 214 Микропроцессор связан с опорным генератором ОГ, который обеспечивает функционирование синтезатора частот СЧ, а также дает метки времени, по которым выдаются н выполняются программы работы приемника, внесенные в программное устройств<р П. Напряжение для электронной настройки обеспечивает синтезатор напряжений СН.
Необходимые для управления приемником данные, требую<цис длительного храпения (частоты радиостанций, передающих те или иные программы радиовещания, расписание передач и т. п.), вводятся в постоянное запоминающее устройство ПЗУ. Имеется также оперативное запоминающее устройство ОЗУ, необходимое для выполнения опсраций микропроцессором. Лля ручного управления используется тастатура Т, а для световой индикации рсжимов приемника, частот настройки, суточного времени и пр. — дисплей Д. Автоматическая регулировка усиления, частотная и фазовая АПЧ реализу<от каждая в отдельности лишь один алгоритм регулировки одной величины — коэффициента усиления либо частоты гетсродипа.
Более сложные устройства типа показанного па рпс. 6.33 благодаря соответствующей программе функционирования и микропроцессору с блоками постоянной и оперативной памяти открываьот возможность комплексного управления приемником с учетом требований, предъявляемых не только к одному параметру, но и к сочетанию и взаимовлияьььью ряда внутренних и внешних условий. Вместо постоянного выполнения одного процесса подобные устройства автоматического регулирования способны последовательно выполнять по программе различные действия. В качестве простой иллюстрации характера процессов в устройствах полобного рода рассмотрим более подробно один из варнантов настройки приемника на заданную частоту (см.
также рис. 4.2). Примерная схема управления настройкой резонансных цепей приемника показана па рис. 6,34, Злесь ТРЧ вЂ” тракт радиочастоты. При помощи органа управления ОУ в цифровой блок ЦБ вводится значение частоты настройки 1,. и синтезатор С начинает формировать напряжение соответствующей частоты г„с помощью генератора ГС из колебаний кварцевого резонатора КВ ($6.!3), которое подается на гетеродинный вход преобразователя частоты Прь В то же время сигналы от микропроцессора МП размыкают ключ К,, отключая приемник от антенны, и замыкают ключ Кь Напряжение с частотой )„через Кг поступает на сигнальный вход вспомогательного преобразователя При На гетеродинный вход Прр подается напряжение от дополнительного гетеродина ДГ, генерирующего напряжение промежуточной частоты („р.
На выходе Пр, образуется напряжение с частотой сигнала, который должен пРинимать пРиемник, ),=1„— гир или 7,=~,+)ир. Значение этой частоты может быть отображено на цифровом дисплее, и оператор может контролировать процесс настройки, 215 Рис. 6.34 С выхода Пр> напряжение с частотой |„в сотни раз превышающее напряжение сигнала в антенне, поступает во входную цепь приемника, а затем на выход ТРЧ, хотя он еще ие настроен. Это напряжение можно использовать для настройки резонансных цепей ТРЧ.
Микропроцессор МП включает генератор импульсов, поступающих в цнфро-аналоговый преобразователь-накопитель, являющийся источником настроечного напряжения для входного контура приемника, т. е, генератором настройки ГНь По мере прибли>кепия резонансной частоты контура к частоте 1, нарастает напряжение па выходе ТРЧ, контролируемос цепью нз выпрямителя В и аналого-цифрового преобразователя АЦП, выход которого соединен с микропроцессором. Пройдя черсз максимум, напряжение на выходе ТРЧ начинает уменыпаться; в этот момент шаговая настройка прекращается и по команде от микропроцессора напряжение от П! изменяется в обратном направлении на одну ступеньку, возвращающую настройку в положение резонанса.