4. Zasady odbioru sygnału radiofonicznego

4.1. Schemat blokowy odbiornika radiofonicznego AM/FM

Uproszczony schemat blokowy

superheterodynowego odbiornika radiofonicz-
nego do odbioru audycji monofonicznych i
stereofonicznych nadawanych w zakresie UKF
(emisja z modulacją częstotliwości - FM) i
audycji monofonicznych nadawanych w
zakresie fal krótkich, średnich i długich
(emisja z modulacją amplitudy — AM)
przedstawiono na rysunku 12.

Określenie odbiornik superheterodynowy
oznacza odbiornik z przemianą częstotliwości,
która zapewnia łatwość uzyskania dobrych
parametrów elektrycznych, takich jak czułość,
selektywność i wierność odtwarzania przy
dość prostej konstrukcji odbiornika.

W odbiorniku radiofonicznym AM/FM oprócz
układów zasilania i sterowania można
wyróżnić tory sygnałowe: tor FM, tor AM,

tor wzmacniania sygnałów m.cz. po detekcji
AM lub FM.

Tor FM jest to część odbiornika

radiofonicznego, odpowiadająca za odbiór i
przetwarzanie sygnałów radiofonicznych
zmodulowanych częstotliwościowe, z zakresu
UKF. Ta część odbiornika składa się z
następujących układów:

ƒ głowicy UKF zawierającej układy

wejściowe,

ƒ wzmacniacz wysokiej częstotliwości

(w.cz.),

ƒ mieszacz częstotliwości i heterodynę

(generator lokalny),

ƒ wzmacniacza pośredniej częstotliwości

(p.cz.),

ƒ detektora FM (demodulatora

częstotliwości),

ƒ dekodera stereofonicznego,

ƒ

układu automatycznej regulacji
częstotliwości heterodyny (ARCz).

W zależności od rodzaju odbieranej

audycji (audycja monofoniczna lub ste-
reofoniczna) na wyjściu toru FM otrzymuje się
pojedynczy sygnał małej częstotliwości
(m.cz.), będący repliką sygnału
mikrofonowego ze studia nadawczego, lub
dwa niezależne sygnały m.cz. (stereo), tj.
sygnał foniczny kanału lewego (L) i sygnał
foniczny kanału prawego (P). Sygnały m.cz.
(mono lub stereo) sąnastęp-nic podawane do
toru wzmocnienia odbiornika i po
odpowiednim ich wzmocnieniu i

ukształtowaniu pasma częstotliwości sterują
głośnikami odbiornika, które odtwarzają
audycję monofoniczną lub stereofoniczną.

Tor AM jest to część odbiornika

radiofonicznego odpowiadająca za odbiór i
przetwarzanie sygnałów radiofonicznych
zmodulowanych amplitudowo z zakresu fal
krótkich, średnich i długich. Ta część
odbiornika składa się z następujących
układów:

głowicy AM zawierającej obwody wejściowe,
wzmacniacz wysokiej częstotliwości (w.cz.)j
mieszacz częstotliwości i heterodynę,
wzmacniacza pośredniej częstotliwości (p.cz.),
detektora AM (demodulatora amplitudy),
układu automatycznej regulacji wzmocnienia
(ARW).

Niezależnie od zakresu odbieranych fal
(krótkie, średnie i długie) na wyjściu toru AM
otrzymuje się zawsze pojedynczy sygnał małej
częstotliwości (sygnał foniczny), który po
odpowiednim wzmocnieniu i ukształtowaniu
pasma częstotliwości steruje głośnikami
odbiornika.

Tor wzmocnienia sygnałów małej

częstotliwości jest to końcowa, wspólna dla
toru FM i AM, część odbiornika
radiofonicznego, która służy do odpowiednie-
go wzmocnienia i ukształtowania
charakterystyki amplitudowo-częstotliwościo-
wej sygnałów m.cz. z toru FM lub z toru AM.

Tor wzmocnienia składa się ze wzmacniacza
m.cz. (przedwzmacniacza), który umożliwia
użytkownikowi odbiornika dokonywanie
regulacji siły głosu i barwy dźwięku, oraz
wzmacniacza mocy, wzmacniającego sygnał
m.cz. do takiego poziomu, jaki jest niezbędny
do optymalnego wysterowania głośników
odbiornika.

W zależności od konstrukcji odbiornika
radiofonicznego tor wzmocnienia sygnału
m.cz. może być wykonany w wersji
monofonicznej lub w wersji stereofonicznej
oraz może służyć do wzmacniania sygnałów
fonicznych, pochodzących z różnych źródeł
zewnętrznych, takich jak mikrofon, gramofon,
magnetofon itp.

Układy elektroniczne, wchodzące w skład toru
FM, toru AM i toru wzmocnienia sygnałów
m.cz., są zasilane odpowiednimi napięciami

stałymi wytwarzanymi przez zasilacz sieciowy
odbiornika. Przełączanie zakresów radiowych,
strojenie i programowanie stacji radiowych,
regulacja siły głosu i barwy dźwięku,
przełączanie źródeł sygnałów m.cz. itp.

odbywa się za pomocą układów sterowania
odbiornika, których konstrukcja i zasada
działania zależą od rodzaju, przeznaczenia i
klasy odbiornika.

Rys. 12. Uproszczony schemat odbiornika radiofonicznego AM/FM

4.2. Ogólna zasada działania odbiornika radiofonicznego AM/FM

Warunkiem prawidłowego odbioru

stacji radiowych z zakresu UKF FM i z
zakresu AM (fale krótkie, średnie i długie)
przez odbiornik radiofoniczny AM/FM (rys.
12) jest podłączenie do jego wejść antenowych
anten odbiorczych o wymaganych parametrach
i konstrukcji, tj. anteny UKF FM i anteny AM.
W antenie odbiorczej (UKF lub AM) indukują
się sygnały radiofoniczne wysokiej
częstotliwości, pochodzące z różnych stacji
nadawczych, w zasięgu których znajduje się
antena.

Podczas odbioru stacji radiowych z zakresu
UKF FM sygnały w.cz. odbierane przez antenę
UKF są podawane do obwodów wejściowych
umieszczonych na wejściu głowicy UKF.
Obwody wejściowe są to przestrajane filtry
rezonansowe LC, których zadaniem jest
wstępne wydzielenie sygnału użytecznego
w.cz. (sygnału wybranej stacji radiowej)
spośród wszystkich sygnałów wy
indukowanych w antenie. Wstępnie
wydzielony przez obwody wejściowe sygnał

użyteczny w.cz. (na rys. 12 sygnał użyteczny
oznaczono symbolem f

s

) jest następnie

wzmacniany przez wzmacniacz w.cz. głowicy
UKF o dużym wzmocnieniu mocy i małych
szumach własnych, co poprawia właściwości
szumowe odbiornika. Na wyjściu wzmac-
niacza w.cz., który jest najczęściej
wzmacniaczem j c dno stopniowym w konfigu-
racji OB (wspólna baza), jest umieszczony filtr
pasmowy, który przy dostrajaniu odbiornika do
wybranej stacji radiowej z zakresu UKF FM
jest przestrajany współbieżnie z obwodami
wejściowymi i heterodyną za pomocą diod
pojemnościowych (warikapów). Po
wzmocnieniu sygnału użytecznego w.cz. jest
on podawany do stopnia przemiany
częstotliwości, złożonego z mieszacza
częstotliwości i hetero-dyny, nazywanej
generatorem lokalnym głowicy UKF.
Zadaniem stopnia przemiany częstotliwości
jest przemiana częstotliwości odebranego
sygnału użytecznego w.cz. (f

s

) na inną, niższą

częstotliwość, zwaną

częstotliwością

pośrednią, która jest wyrażona wzorem:

f

p.cz.

= f

H

- f

S

=10,7 MHz,

gdzie:

f

p.cz.

- częstotliwość pośrednia,

f

H

- częstotliwość heterodyny,

f

S

- częstotliwość sygnału użytecznego w.cz.

Wartość pośredniej częstotliwości

(f

p.cz.

) jest zawsze stała i nie zależy od czę-

stotliwości sygnału użytecznego w.cz., tzn. od
częstotliwości odbieranej stacji radiowej. Dla
zakresu UKF FM wartość częstotliwości
pośredniej wynosi 10,7 MHz (f

p.cz.

=10,7

MHz).

Warunkiem poprawnej przemiany

częstotliwości, czyli prawidłowego dostrojenia
głowicy UKF do wybranej stacji radiowej, jest
współbieżne przestrojenie filtrów
rezonansowych w obwodach wejściowych,
obwodów rezonansowych filtra pasmowego
wzmacniacza w.cz. i obwodów rezonansowych
heterodyny. Przy zachowaniu powyższego
warunku i stabilnej pracy heterodyny (stałość
częstotliwości) na wyjściu głowicy UKF
otrzymuje sią stabilny sygnał o pośredniej
częstotliwości f

p.cz.

= 10,7 MHz, który jest

podawany dalej do wejścia wzmacniacza
pośredniej częstotliwości w torze FM. Należy
dodać, że w czasie przemiany częstotliwości
sygnału fonicznego w.cz. nie może następować
zmiana lub zniekształcenia sygnału fonicznego
m.cz. zawartego w sygnale zmodulowanym
w.cz. poddawanym przemianie. Sygnał
użyteczny po przemianie częstotliwości (f

p.cz.

)

jest nadal sygnałem zmodulowanym
częstotliwościowo, który zawiera w sobie prze-
syłaną informację, tj. sygnał foniczny.

Dzięki zastosowaniu przemiany

częstotliwości, wzmacniacz pośredniej czę-
stotliwości, który wzmacnia sygnał p.cz. z
wyjścia głowicy UKF, ma stałą konstrukcję,
tzn. nie zawiera obwodów rezonansowych,
które muszą być przestrajane przy zmianie
stacji radiowej. Na ogół dwu- lub
trzystopniowy, selektywny wzmacniacz p.cz.
jest zaprojektowany i zestrojony w taki sposób,
aby przenosił z odpowiednio dużym
wzmocnieniem tylko pasmo sygnału
użytecznego wybranej stacji radiowej, a
sygnały niepożądane, szczególnie sygnały
sąsiednich stacji radiowych, tłumił na
wymaganym poziomic, zapewniając tym
samym wymaganą sclektyw-ność odbiornika
radiofonicznego. Wymagany kształt
charakterystyki amplitudowo-
częstotliwościowcj wzmacniacza p.cz.

wypracowują odpowiednio zestrojone filtry
pasmowe p.cz., stanowiące jego obciążenie.
We współczesnych odbiornikach
radiofonicznych rolę filtrów p.cz. w torze FM
pełnią filtry piezoceramiczne częstotliwości
środkowej 10,7 MHz, zapewniające
zachowanie stałej wartości częstotliwości
pośredniej f

p.cz.

= 10,7 MHz.

Wobwodzie wzmacniacza p.cz. w

torze FM dodatkowo są umieszczone układy
automatycznych regulacji ARCz i ARW,
zapewniające prawidłowy odbiór wybranej
stacji radiowej przy samoistnych zmianach
częstotliwości heterodyny i zmianach poziomu
sygnału w.cz. na wejściu antenowym głowicy
UKF. Zasadę działania tych układów opisano
w rozdz. 6.

Odpowiednio wzmocniony i

ukształtowany w paśmie sygnał p.cz. jest poda-
wany do detektora częstotliwości, w którym
następuje wydzielenie z sygnału
zmodulowanego p.cz. sygnału małej
częstotliwości, tj. sygnału fonicznego. W od-
biornikach starszego typu rolę detektora FM
pełnił zazwyczaj dyskryminator częstotliwości,
a w odbiornikach obecnie produkowanych do
detekcji FM stosuje sią tzw. detektory
koincydencyjne.

W razie odbioru audycji

monofonicznych, na wyjściu detektora FM
otrzymuje się pojedynczy sygnał foniczny
(m.cz.), który jest odzwierciedleniem sygnału
mikrofonowego ze studia nadawczego.
Podczas odbioru audycji stereofonicznych, na
wyjściu detektora FM pojawia się złożony
sygnał stereofoniczny, który jest podawany na
wejście dekodera stereofonicznego. Wskutek
zdekodowania złożonego sygnału
stereofonicznego, na wyjściach dekodera
otrzymuje się dwa niezależne sygnały foniczne
(stereo), które sterują przedwzmacniaczem
stcreofonicznym m.cz. Sygnał stereofoniczny
m.cz., złożony z sygnału fonicznego kanału le-
wego (L) i sygnału fonicznego kanału prawego
(P),

po wstępnym wzmocnieniu i

ukształtowaniu charakterystyki amplitudo wo-
częstotliwościowej we wzmacniaczu m.cz.,
jest wzmacniany przez stereofoniczny
wzmacniacz mocy do takiego poziomu, który
zapewnia optymalne wysterowanie głośników
odbiornika, tj. głośnika kanału lewego (L) i
głośnika kanału prawego (P). Podczas
odtwarzania audycji monofonicznych głośniki
obu kanałów są sterowane jednym i tym
samym sygnałem fonicznym, otrzymanym
wskutek detekcji częstotliwościowej sygnału
audycji monofonicznej. Budową i zasady

dekodowania złożonego sygnału stereo-
fonicznego, który występuje przy odtwarzaniu
audycji stereofonicznych, opisano w rozdz. 7 i
8.

Podczas odbioru stacji z zakresu fal krótkich,
średnich lub długich sygnały w.cz. odbierane
przez antenę AM są podawane na wejście
głowicy AM, w której, podobnie jak w
głowicy UKF, następuje wydzielenie sygnału
użytecznego w.cz. wybranej stacji radiowej,
wzmocnienie i przemiana częstotliwości tego
sygnału na częstotliwość pośrednią ( f

p.cz.

),

której wartość jest stała i dla zakresu AM
wynosi f

p.cz.

= 465 kHz. Należy przy tym

podkreślić, że zarówno układ elektryczny, jak i
zasada działania głowicy AM są takie same,
jak głowicy UKF, z tą różnicą, że głowica AM
pracuje przy znacznie niższych
częstotliwościach niż głowica UKF.

Jeżeli głowica AM jest poprawnie dostrojona
do częstotliwości wybranej stacji radiowej, to
na jej wyjściu otrzymuje się stabilny sygnał o
częstotliwości pośredniej f

p.cz.

= 465 kHz, który

jest następnie wzmacniany selektywnie przez

wzmacniacz pośredniej częstotliwości w torze
AM. Wzmocnienie wzmacniacza p.cz. rnusi
być tak dobrane, aby detekcja amplitudowa
sygnału p.cz. była liniowa. Odpowiednio
wzmocniony i ukształtowany w paśmie sygnał
p.cz. jest następnie podawany do detektora
amplitudowego, w którym następuje
wydzielenie z sygnału zmodulowanego p.cz.
sygnału małej częstotliwości, tj. sygnału
fonicznego. Do detekcji amplitudowej sygnału
w torze AM najczęściej stosuje się proste
układy z diodą detekcyjną, np. szeregowy
detektor diodowy.

Sygnał foniczny otrzymany w wyniku detekcji
AM jest podawany bezpośrednio do wejścia
wzmacniacza m.cz. i po odpowiednim
wzmocnieniu przez wzmacniacz mocy steruje
głośnikami odbiornika.

Prawidłową pracę toru AM zapewnia układ
automatycznej regulacji wzmocnienia, który
utrzymuje stały poziom sygnału m.cz. na
wejściu wzmacniacza m.cz., niezależnie od
zmian poziomu sygnału w.cz. na wejściu
głowicy AM.

5. Podstawowe parametry odbiorników radiowych

5.1. Czułość i selektywność

Właściwości każdego odbiornika

radiowego opisuje się przez określenie jego
czułości, selektywności i wierności
odtwarzania.

Czułość odbiornika jest to zdolność do
odbierania możliwie słabych sygnałów
radiowych wysokiej częstotliwości. Miarą tej
czułości jest poziom sygnału na wejściu
antenowym odbiornika (napięcie w.cz.) lub
natężenie pola elektromagnetycznego w
miejscu odbioru. Natężenie to zapewnia
uzyskanie takich żądanych parametrów na
wyjściu głośnikowym, jak moc wyjściowa P i
stosunek sygnału do szumu (S/N). W praktyce
określa się tzw. czułość użytkową odbiornika.
Czułość użytkowa jest to taki najmniejszy
poziom sygnału w.cz. na wejściu antenowym,
który na wyjściu odbiornika daje moc
wyjściową-P = 500 mW, a stosunek S/N wyno-
si 20 dB dla zakresu AM i 26 dB dla zakresu
FM. Przy pomiarze czułości użytkowej na
wejście antenowe podaje się sygnał
zmodulowany w.cz. o następujących
parametrach:

ƒ dla zakresu AM: modulacja amplitudy

z głębokością 30% (m = 30%), sygnał
modulujący m.cz. o częstotliwości l
kHz (f

mod

= l kHz),

ƒ dla zakresu FM: modulacja

częstotliwości z dewiacją ∆f = 15 kHz,
sygnał modulujący m.cz. o
częstotliwości l kHz (f

mod

= l kHz).

Pomiaru czułości użytkowej metodą
przybliżoną dokonuje się w układzie po-
miarowym przedstawionym na rysunku 13.

Pomiar czułości użytkowej na zakresie AM
metodą przybliżoną

Przez antenę sztuczną podajemy na

wejście antenowe odbiornika sygnał w.cz. z
generatora sygnałowego z zakresu np. fal
średnich, o częstotliwości f

mod

= l MHz,

zmodulowany amplitudowo sygnałem m.cz. o
częstotliwości f

mod

= l kHz z głębokością

modulacjim = 30%. Ustawiając poziom
sygnału zmodulowanego z generatora na
wartość U ≈ 100 mV, dostrajamy odbiornik na
zakresie fal średnich do częstotliwości sygnału

zmodulowanego zgodnie z instrukcją
producenta, np. przy użyciu optycznego
wskaźnika dostrojenia lub na minimum
zniekształceń nieliniowych na wyjściu
odbiornika. Po dokładnym dostrojeniu
odbiornika, ustawiamy w generatorze taki

poziom sygnału zmodulowanego (U

w.cz.

), aby

miernik mocy wyjściowej wskazywał moc
normalną P = 500 mW, a stosunek mocy
sygnału użytecznego do mocy szumów
własnych wynosił 20 dB.

Rys. 13. Schemat blokowy układu do pomiaru czułości użytkowej metodą przybliżoną

Stosunek mocy sygnału użytecznego

do mocy szumów własnych odbiornika
wyznacza się, na podstawie wskazań
miliwoltomierza na wyjściu odbiornika, ze
wzoru:

[ ]

,

log

20

dB

U

U

n

N

S

⋅

=

gdzie:

n - wartość stosunku mocy sygnału do mocy
szumów [dB],
U

S

- napięcie sygnału użytecznego [mV]

zmierzone miliwoltomierzem na wyjściu
odbiornika przy
wysterowaniu sygnałem zmodulowanym;

U

N

-

napięcie szumów własnych [mV]

zmierzone miliwoltomierzem na wyjściu
odbiornika przy wysterowaniu sygnałem
niemodulowanym, tj. przy wyłączonej
modulacji (m = 0%).

Dobrany w opisany sposób poziom

zmodulowanego sygnału wejściowego U

w.cz.

,

dla którego na wyjściu odbiornika otrzymuje
się normalną moc wyjściową P = 500 mW i
stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy
szumów n = 20 dB, stanowi czułość użytkową
odbiornika na zakresie AM dla fal średnich.
Analogicznie wyznacza się czułość dla fal

długich i krótkich, zmieniając odpowiednio
częstotliwość sygnału zmodulowanego: dla fal
długich f

S

= 0,200 MHz i dla fal krótkich f

S

=

9,600 MHz.

Pomiar czułości użytkowej na zakresie FM
metodą przybliżoną

Pomiar czułości na zakresie FM wykonuje się
w tym samym układzie i taką samą metodą, jak
dla zakresu AM. Na wejście antenowe
odbiornika podajemy sygnał w.cz. o
częstotliwości f

S

= 98,00 MHz (CCIR),

zmodulowany częstotliwościowe sygnałem
modulującym f

mod

= l kHz z dewiacją ∆f =

15kHz. Ustawiając poziom sygnału
zmodulowanego z generatora na wartość
U

w.cz.

≈ 7 µV, dostrajamy odbiornik na zakresie

FM do częstotliwości sygnału zmodulowanego
w taki sam sposób, jak przy pomiarze czułości
na zakresie AM. Po dokładnym dostrojeniu od-
biornika, ustawiamy taki poziom sygnału
zmodulowanego ( U

w.cz.

) z generatora, dla

którego na wyjściu odbiornika wystąpi
normalna moc wyjściowa P

wy

= 500 mW, a

stosunek mocy sygnału użytecznego do mocy
szumów będzie miał wartość n = 26 dB.
Dobrany w taki sposób poziom sygnału
zmodulowanego

U

w.cz.

stanowi czułość

użytkową odbiornika na zakresie FM.

Uwaga: Warunki pomiarowe, parametry
sygnalów pomiarowych i dokładne metody
pomiaru czułości użytkowej oraz innych
parametrów elektrycznych odbiorników
radiofonicznych AM i FM zawierają Polskie
Normy PN-73/T-04500, arkusze 00 ÷ 43.

Selektywność odbiornika jest to

zdolność odbiornika do wybierania sygnału
pożądanego (użytecznego) spośród wszystkich
sygnałów wyindukowanych w antenie
odbiorczej. Selektywność jest pojęciem
szerokim i uwzględnia tłumienie wszelkich
sygnałów zakłócających, mających wpływ na
wierność odtwarzania. Wartość selektywności
określa się na podstawie charakterystyki
przenoszenia toru w.cz. odbiornika
(wzmacniacz w.cz., mieszacz częstotliwości)
oraz wzmacniacza p.cz., który ma główny
wpływ na selektywność.

Rozróżnia się selektywność dla małych

i dużych odstrojeń. Selektywność dla małych
odstrojeń określa się jako tłumienie sygnałów
niepożądanych o częstotliwościach zbliżonych
do częstotliwości sygnału odbieranej stacji
radiowej. Liczbową miarą selektywności jest
selektancja

określana przy odstrojeniu

odbiornika o j eden kanał radiowy (rys. 14):

[ ]

,

log

20

1

0

dB

U

U

S

=

gdzie:

U

0

- napięcie przy częstotliwości środkowej

f

0

,

U

1

- napięcie przy odstrojeniu o jeden kanał

od częstotliwości f

0

.

Rys. 14. Przebieg napięcia w.cz. przy odstrajaniu
się o jeden kanał na zakresie AM

Dla odbiorników AM selektancja jest

określana przy odstrojeniu o ±9 kHz od
częstotliwości środkowej f

0

i jest oznaczana

jako S

9

. Dla odbiorników FM selektancja jest

określana przy odstrojeniu o ± 300 kHz od
częstotliwości środkowej f

0

i jest oznaczana

jako S

300

. Tak określaną selektancję należy

rozumieć jako wartość tłumienia sygnałów
niepożądanych w [dB].

Selektywność dla dużych odstrojeń określa
sięjako tłumienie sygnałów niepożądanych o
częstotliwościach określonych wzorem:

,

.

.

m

f

f

k

f

cz

p

H

±

⋅

=

gdzie:

f

H

- częstotliwość heterodyny,

f

p.cz.

- częstotliwość pośrednia,

k - rząd harmonicznej f

H

,

m = l, 2, 3 - rząd nieliniowości elementu.

Selektywność dla dużych dostrojeń dotyczy
głównie tłumienia sygnałów lustrzanych f

L

(f

L

=f

S

+ 2f

p.cz.

) i sygnałów o częstotliwości

pośredniej (tzw. przeniki sygnału p.cz.).

Wartość tłumienia tych sygnałów określają
wzory:

[ ]

[ ]

.

log

20

,

log

20

0

.

.

0

.

.

dB

U

U

T

dB

U

U

T

L

L

cz

p

cz

p

=

=

Im większa wartość tłumienia sygnałów
niepożądanych, tym lepsza selektywność.

5.2. Pasmo przenoszenia, zniekształcenia liniowe i nieliniowe, dynamika

Parametry te decydują o wierności

odtwarzania odbiornika, rozumianej jako jego
zdolność do możliwie niezniekształconcgo
odbioru sygnałów. W odbiornikach
stereofonicznych dodatkowo na wierność
odtwarzania ma wpływ tłumienie przesłuchu
między kanałami (tzw. separacja kanałów).

Pasmo przenoszenia (ang.freguency
response) jest to przedział częstotliwości,
wewnątrz którego wszystkie sygnały są
przenoszone przez dany układ z założoną
równomiernością. Granice pasma, określone
przez dolną i górną częstotliwość graniczną,
wyznacza się przy spadku mocy sygnałów o 3

dB w odniesieniu do mocy sygnału o
częstotliwości l kHz.

Dla zakresu AM pasmo przenoszenia na
poziomie -3 dB wynosi od 40 Hz do 4,5 kHz
(rys. 15a).

Dla zakresu FM pasmo przenoszenia na
poziomie -1,5 dB wynosi od 40 Hz do 12,5
kHz (rys. 15b).

Rys. 15. (a) Pasmo przenoszenia sygnału
użytecznego m.cz. na zakresie AM

Rys. 15. (b) Pasmo przenoszenia sygnału
użytecznego m.cz. na zakresie FM
f

d

- dolna częstotliwość graniczna, f

g

- górna

częstotliwość graniczna, pasmo przenoszenia B=f

g

-

f

d

[kHz]

Zniekształcenia liniowe (ang. linear

distortion} są to zniekształcenia amplitudy
sygnału polegające na tym, że sygnały z pasma
użytecznego są wzmacniane nierównomiernie,
np. sygnały o większych częstotliwościach są
wzmacniane mniej niż sygnały o małych
częstotliwościach (rys. 16). Liczbowo,
zniekształcenia liniowe są określane jako
stosunek odchylenia od średniego przebiegu
sygnału w paśmie przenoszenia wyrażony w
decybelach. Zniekształcenia liniowe są często
nazywane zniekształceniami amplitudowymi
lub

zniekształceniami charakterystyki

amplitudowo-częstotliwościowej.
Zniekształcenia liniowe ograniczają pasmo
sygnału użytecznego. Przyczyną zniekształceń
liniowych jest niedoskonałość elementów i
układów elektronicznych, np. mikrofonów,
głośników, wzmacniaczy.

Rys. 16. Przykład zniekształceń liniowych
polegających na nieprawidłowym wzmacnianiu
sygnałów o częstotliwości powyżej 10 kHz

Zniekształcenia nieliniowe (ang.

nonlinear distortion) są to zniekształcenia
polegające na pojawianiu się w paśmie
sygnałów wyjściowych, sygnałów o pewnych
częstotliwościach, których nie było w paśmie
fonicznym sygnałów wejściowych. Wśród
zniekształceń nieliniowych rozróżnia się
zniekształcenia:

- harmoniczne (ang. harmonie

distortion),

- intermodulacyjne (ang.

intermodulation distortion),

- przejściowe TIM (ang. transient

intermodulation distortion).

Zniekształcenia harmoniczne

polegają na pojawianiu się w paśmie sygnałów
wyjściowych, sygnałów będących
wielokrotnościami częstotliwości sygnałów z
pasma wejściowego, np. 2f, 3f itd., natomiast
zniekształcenia intermodulacyjne dotyczą
pojawiania się sygnałów o częstotliwościach
równych sumie lub różnicy częstotliwości
sygnałów z pasma wejściowego, np. f

1

+ f

3

, f

3

–

f

2

. Zniekształcenia TIM sązwiązane ze zbyt

szybką dla danego urządzenia zmianąnatęże-
nia sygnału wejściowego. Zniekształcenia TIM
mogą powstawać np. przy odtwarzaniu sygnału
z fonodysku CD o dużej chwilowej dynamice.

Dynamika (ang. dynamics) jest

wyrażana jako stosunek największego do naj-
mniejszego ciśnienia akustycznego wyraźnie
dającego się słyszeć sygnału (tonu). Dynamikę
podaje się w decybelach. W urządzeniach
elektroakustycznych słyszalność najcichszego
sygnału, a więc dynamiką, ogranicza „od dołu"
szum urządzenia, natomiast przyczyną
ograniczeń dynamiki „od góry" jest
niedoskonałość materiałów stanowiących
nośniki dźwięku. Przykładowo, dynamika
płyty CD wynosi ok. 90 dB, płyty

gramofonowej 60÷70 dB. O dynamice danego
urządzenia decyduje stosunek mocy sygnału
użytecznego do mocy szumu powstającego w
urządzeniu (S/N— ang. Signal/Noise).

Tłumienie przesłuchu (ang. cross talk

damping) jest określane dla urządzeń Hi-Fi
stereo i stanowi miarę elektrycznego
rozdzielenia kanałów. Opisuje sieje liczbowo

w decybelach, jako stosunek napięcia sygnału
w pierwszym kanale maksymalnie
wysterowanym do napięcia zmierzonego w
drugim, nie wysterowanym sygnałem kanale.
Dla wzmacniacza stereofonicznego tłumienie
przesłuchu przy sygnale l kHz wynosi np. 40
dB, a w zakresie częstotliwości od 250 Hz do
l0kHz -30dB.

6. Automatyczne regulacje w odbiorniku

radiowym

Automatyczne układy regulacyjne w

odbiorniku radiowym mają zapewnić wysoką
jakość odtwarzanego dźwięku przy zmianach
poziomu sygnału w.cz. na wejściu antenowym
odbiornika oraz przy zmianach częstotliwości
heterodyny. Zmiany sygnału odbieranego
przez antenę najczęściej są spowodowane
zanikami sygnału dochodzącego do anteny,
interferencją fal odbitych i fali bezpośredniej,
zakłóceniami zewnętrznymi itp., natomiast
zmiany częstotliwości heterodyny najczęściej
są spowodowane wpływem temperatury,
zmianą napięcia zasilania lub starzeniem się
elementów układu głowicy w.cz.

W skład automatycznych układów regulacji
wchodzą:

ƒ

układ ARW — automatyczna
regulacja wzmocnienia,

ƒ

układ ARCz — automatyczna
regulacja częstotliwości heterodyny.

Układ ARW

Układ ARW stanowi zamkniętą pętlę
sprzężenia zwrotnego w torze wzmocnienia
odbiornika i ma na celu utrzymywanie stałego
poziomu sygnału m.cz., sterującego
wzmacniaczem mocy, niezależnie od zmian
poziomu sygnału w.cz. na wejściu antenowym
odbiornika, sygnał regulacyjny ARW
wypracowany przez układ ARW oddziałuje na
wzmocnienie wzmacniacza w.cz. i
wzmacniacza p.cz. w taki sposób, aby przy
wzroście sygnału na wejściu antenowym nic
dopuścić do przestcrowania wyżej
wymienionych wzmacniaczy, które
powodowałoby zniekształcenia odtwarzanego
dźwięku. Wzrost sygnału wejściowego w.cz.
występuje najczęściej przy odbiorze bliskich
stacji radiowych, gdzie natężenie pola elek-
tromagnetycznego jest nawet kilkaset razy
większe niż przy odbiorze stacji odległych.
Układ ARW jest stosowany głównie w torze
AM odbiornika. W torze FM rolę układu ARW
odgrywa ogranicznik amplitudy we

wzmacniaczu p.cz. Zapobiega on
nadmiernemu wzrostowi amplitudy sygnału
zmodulowanego, gdy dochodzi do
przcsterowania odbiornika. Oczywiście sygnał
ograniczony amplitudowo nie ulega wówczas
zniekształceniu, gdyż w torze FM informacja
jest zawartaw zmianach częstotliwości sygnału
w.cz,, a nie w zmianach jego amplitudy, tak
jak w torze AM, gdzie stosuje się modulację
amplitudy.

Układ ARCz

Warunkiem poprawnego odbioru stacji
radiowych pracujących w zakresie UKF jest
współbieżne przestrajanie rezonansowych
obwodów wejściowych, obwodów
wzmacniacza w.cz. i obwodów heterodyny, tak
aby w każdej chwili odbioru był spełniony
warunek:

f

p.cz.

=

10,7 MHz = f

H

– f

S

,

gdzie:

f

H

- częstotliwość heterodyny przypisana danej

stacji radiowej,
f

S

- częstotliwość sygnału nośnego w.cz. danej

stacji radiowej.

Jeżeli heterodyna odstraja się (w dół lub w
górę) w czasie odbioru stacji lub jeśli
odbiornik jest niedokładnie dostrojony, to
warunek powyższy nie jest spełniony, czyli/

cz

# 10,7 MHz. Odstrojenie heterodyny powoduje
zniekształcenia odtwarzanego dźwięku.

Zadaniem układu ARCz (rys. 17) jest
utrzymywanie dostrojenia odbiornika do
wybranej przez użytkownika stacji, niezależnie
od zmian częstotliwości heterodyny, oraz
zmniejszanie do minimum niedokładności
dostrojenia odbiornika do stacji przy strojeniu
ręcznym.

Rys. 17. Schemat blokowy układu ARCz: ∆U—sygnał regulacyjny ARCz, tzw. sygnał błędu
dostrojenia heterodyny

Idea działania układu ARCz

Wzmacniacz selektywny o częstotliwości
środkowej f= 10,7 MHz wydziela sygnał p.cz.
o częstotliwości 10,7 MHz, który występuje
przy dokładnym dostrojeniu odbiornika do
stacji (dostrojenie heterodyny do wymaganej
częstotliwości). Sygnał ten jest następnie
podawany do dyskryminatora częstotliwości
zestrojonego na częstotliwość/

cz

= 10,7 MHz.

W przypadku odstrojenia się heterodyny (lub
niedokładnego dostrojenia odbiornika),
częstotliwość sygnału na wejściu
dyskryminatora częstotliwości (detektora
częstotliwości) jest różna od 10,7 MHz, co
powoduje, że wytwarza on sygnał regulacyjny
(sygnał błędu) w postaci napięcia stałego,

oddziałujący na obwody strojenia heterodyny
(diody pojemnościowe). Wartość i znak
sygnału regulacyjnego AL/ są takie, że
powodują przestrojcnie heterodyny do
pierwotnej częstotliwości, jaka była przed jej
samoczynnym odstroje-niem. Prawidłowe
dostrojenie heterodyny zapewnia spełnienie
warunku poprawnego odbioru stacji, czyli f

H

–

f

S

= f

p.cz.

= 10,7 MHz. Podczas strojenia

odbiornika układ ARCz należy wyłączyć i
włączyć go dopiero po dostrojeniu do stacji.
W obecnie produkowanych odbiornikach
radiowych układy ARW i ARCz stanowią
wewnętrzną strukturę układów scalonych
stosowanych do budowy wzmacniacza p.cz.