background image

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 

background image

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

) 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 

background image

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 

background image

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 
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 

background image

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. 

background image

 

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 

background image

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

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 

background image

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.

background image

 

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.