Принципиальная схема приемного тракта, выбор его каскадов
Приемный тракт – это электрический путь сигнала от места приема до места воспроизведения.
Одним из типовых примеров приемного тракта является детекторный приемник с амплитудной модуляцией, блок-схема которого изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Блок-схема детекторного приемника. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - антенна; 2 - полосовой фильтр; 3 - детектор; 4 - усилитель; 5 - выход
Такие данные, как музыка или речь могут быть преобразованы амплитудно-модулированный сигнал, который передается на несущей частоте. Такой сигнал может быть демодулирован на стороне приемника при помощи простейшего диодного детектора. Принципиальная схема детекторного приемника с амплитудной модуляцией изображена на рисунке ниже.
Рисунок 2. Схема детекторного приемника с амплитудной модуляцией. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - антенна; 2 - катушка индуктивности; 3 - переменный конденсатор; 4 - диод; 5 - наушники.
Антенна последовательно согласована согласуется с катушкой индуктивности, предназначенной для увеличения тока, что способствует увеличению напряжения на вторичной катушке до максимального уровня. Фильтр используется для выбора нужной полосы частот, а также блокировки нежелательных сигналов, например, шума. После этого отфильтрованный сигнал для последующей демодуляции и восстановления. Центром детекторного приемника является детекторный диод. Данный элемент работает, как полуволновой выпрямитель, который преобразует принимаемый переменный сигнал в постоянный, посредством блокировки положительной и отрицательной полуволны.
Выбор каскада приемного тракта зависит от многих факторов. При проектировании тракта осуществляется расчет его технических характеристик. По результатам таких расчетов принимается решение о выборе количества каскадов и их типов. На выбор типа каскада также влияют условия эксплуатации приемного тракта и прочего оборудования, связанного с ним. Расчет каскада состоит из предварительного и окончательного расчетов. Предварительный расчет выполняется для того, чтобы определить структуру, параметры каскадов, в некоторых случаях также принимается решение о применении автоматических регулировок. Результаты предварительного расчета считаются ориентировочными и могут быть пересмотрены в будущем. Окончательный расчет состоит из полного расчета электрического каскада (каскадов). Результаты данного расчета являются основой для составление принципиальной схемы разрабатываемого устройства.
Расчет технических характеристик приемного тракта
К основным техническим характеристикам приемного тракта относятся:
- Чувствительность.
- Избирательность.
- Верность воспроизведения.
- Динамический диапазон.
Чувствительность приемного тракта определяет его способность качественно принимать слабые сигналы. Количественно чувствительность тракта характеризуется минимальной мощностью сигнала на входе, при котором обеспечивается установленная вероятность ошибки приема сигнала при заданном отношении сигнал/шум на выходе. Коэффициент шума тракта может быть рассчитан по формуле:
$F = SNRвх / SNRвых$
где SNRвх - отношение сигнал/шум на входе; SNRвых - отношение сигнал/шум на выходе.
Отношение сигнал/шум на выходе тракта рассчитывается следующим образом:
$SNRвых = Рсвых/Ршвых$
где Рсвых - мощность сигнала на выходе; Ршвых - мощность шума на выходе.
Коэффициент передачи по мощности рассчитывается по формуле:
$Ар = Рсвых/Рсвх$
где Рсвых - мощность сигнала на выходе; Рсвх - мощность сигнала на входе.
Формулы и последовательность расчета чувствительности могут изменяться в зависимости от исходных данных.
Под избирательностью подразумевается способность приемного тракта выделять полезный сигнал из помех по заранее известным признакам, которые свойственны сигналу. В случае, если оценивается частотная избирательность, то должен учитываться вид канала приема (соседний, зеркальный, дополнительный). В общем случае формула для расчета избирательности имеет следующий вид:
$J = /1+e$
где е - абсолютная расстройка частоты.
Верность воспроизведения – это способность приемника в отсутствии помех воспроизводить на выходе закон модуляции с установленной точностью.
Количественно верность воспроизведения описывается нелинейными и линейными искажениями. Линейные искажения делятся на фазовые и амплитудные. Амплитудные могут быть описаны характеристикой верности воспроизведения - зависимостью выходного сигнала от модулирующей частоты. Для оценки фазовых линейных искажений используется характеристика группового временного запаздывания, определяемая следующим образом:
$т = dф(w) / d(w) $
Данное выражения является производной фазово-частотной характеристики.
Уровень нелинейных искажений описывается значениями мощности интермодуляционных искажений 2-го, 3-го…n-го порядка.
