|
|
|
Echipamente de R.R. (ERR)
1 Functiunile si parametrii ERR
Functiuni:
- selectia semnalului dorit,
- amplificarea semnalului modulat,
- demodularea,
- prelucrarea semnalului demodulat.
Figura 1.1
Parametrii caracteristici (specifici):
q parametrii valabili la orice RR:
- sensibilitate
- selectivitate
- fidelitate
- factor de zgomot;
- siguranta in functionare;
- stabilitatea functionarii:
cu temperatura
cu tensiunea de alimentare;
q parametrii dependenti de tipul de RR:
eficacitatea RAA (RMA)
rejectie MA parazita (RMF)
putere de iesire (RR cu AIF)
nivel de semnal de iesire (RR-tuner DECK)
nivel zgomot rezidual datorat brumului ce insoteste tensiunea redresata.
2 Clasificarea RR
a) dupa destinatie:
comerciale <Radio Receptoare de Larg Consum>
q RD si
q RTV
profesionale:
q radiotelefoane
q radiorelee
q radiolocatie
q telecomanda
q telemetrie
q sisteme TV pentru transmisiuni de tiparituri
q de trafic.
b) dupa semnalul modulat receptionat
- MA cu P
- MF
- MA-BLU
- MA-MF
- MA (cu P, PS, BLU)
c) dupa structura amplificatorului selectiv de RF:
- amplificare directa
- cu reactie
- cu superreactie
- cu detectie sincrona directa (sincrodina)
- cu o schimbare de frecventa (SF)
- cu doua sau mai multe SF.
d) dupa gama de frecventa prelucrata; RR de radiodifuziune pot fi:
- UL
- UM
- US
- UUS
- UM+UUS
- UU+UM+UUS etc.
e) dupa modul de exploatare:
- stationare
- mobile
- portabile
f) dupa gradul de amplificare a semnalului demodulat:
- tuner (cu amp. de putere exterior)
- cu amplificator de putere incorporat.
g) dupa alimentare:
- de la acumulatori / baterii
- de la retea
- mixta.
3 Notiuni si marimi folosite in definirea parametrilor ERR
1. Semnal de RF modulat normal: f0, fm=1000Hz; m=0,3mmax
MF: Df=15KHz (Dfmax=50KHz)
2. Antena artificiala, circuit care se intercaleaza intre generator si radioreceptor pentru a simula cat mai bine comportarea antenei reale. In cazul RR care folosesc antena cu ferit antena artificiala este un cadru.
a) Antena cadru:
Figura 1
b) Antena artificiala pentru gamele de UL/UM:
Figura 2
c) Antena artificiala pentru gamele de UUS:
Figura 3
Nivelul semnalului de intrare se evalueaza in doua moduri functie de tipul antenei de receptie:
a) RR cu antena exterioara (deci care vor folosi antena artificiala) :
q valoarea efectiva a t.e.m. a generatorului echivalent antenei artificiale la care s-a conectat un generator de semnal standard.
q Nivelul se exprima in mV sau dBm=20logEa/Ear.Ear=1mV.
b) RR care folosesc antena cu ferita:
q valoarea efectiva a componentei electrice a undei plane echivalente generata de catre antena cadru la intrarea careia s-a conectat un generator de semnal standard.
q Se exprima in mV/m sau dBmV/m (Er=1 mV/m).
4. Frecvente de masura standardizate:
- masuratorile nu se fac la intamplare
250 1000 69 94 108
.
5. Puterea de iesire maxima, utilizabila; la o frecventa data, reprezinta puterea la care factorul de distorsiuni este sub o anumita valoare limita. Aceasta limita nu poate fi mai mare de 10%.
6. Puterea de iesire nominala:fm=1000Hz, d 10% (sau alta valoare data de fabricant).
7. Puterea de iesire standard este o putere de masura; depinde de puterea nominala (dar nu foarte strans):
1mW; 5mW; 50mW; 500mW
este stabilita de fabricant
8. Reglaj de ton in pozitie normala (egalizor) banda maxima cu neuniformitati minime.
9. Sarcina artificiala: rezistenta de valoare egala cu modulul impedantei sistemului acustic al amplif. de joasa frecventa la fm=1000Hz.
10. Acordul radioreceptorului reprezinta reglarea comenzilor manuale ale RR pentru a obtine puterea de iesire maxima. Se foloseste semnal de intrare suficient de mic pentru a nu se intra in zona neliniara: Uin=34dBm sau 54dBmV/m.
4 Sensibilitatea RR
Este un parametru care se exprima prin nivelul minim al semnalului de intrare care poate fi prelucrat corespunzator. Presupune existenta unui criteriu; acesta poate fi:
a) puterea de iesire
b) raportul semnal-zgomot.
a) Sensibilitatea limitata de amplificare, Sa.
Definitie: Sa reprezinta nivelul minim al semnalului de intrare, modulat normal, care in conditiile in care RR este acordat pe frecventa de masura, cu reglajul de ton in pozitie normala si cu volumul la maxim permite obtinerea la iesire a puterii standard.
caracterizeaza castigul global fara o legatura cu calitatea
b) Sensibilitatea limitata de zgomot Sz. Definitie: Sz reprezinta nivelul minim al semnalului de intrare, modulat normal, care in conditiile in care RR este acordat pe frecventa de masura, cu reglajul de ton in pozitie normala si cu volumul la maxim permite obtinerea la iesire a unui semnal caracterizat printr-un raport semnal/zgomot standard.
RSZ poate avea doua valori:
RR-MA - RSZ0=20dB
RR- MF - RSZ0=26dB.
Existand doua valori pentru sensibilitate trebuie aleasa una care sa fie cea care spune ceva despre RR. Aceasta se numeste sensibilitatea utilizabila. Valoric:
Su=max (Sa,Sz)
Pentru masuratoare; schema bloc din figura 4.1.
Fig. 4.1
RSZ=Ps/Pz
De mentionat ca: la masurarea sensibilitatii se recomanda masurarea parametrului complementar (Pm, Sz si RSZ Sa).
Se pot intalni doua situatii:
a) Sa>Sz: RR cu zgomot mare si/sau cu castig mic
Fig. 4.2
b) Sz> Sa: receptoare cu zgomot mic sau cu castig global mare.
Fig.4.3
In acest caz se poate actiona pentru a masura Sz la P standard. Potentiometrul de volum conserva RSZ; scazand volumul scade Pout si se poate ajunge la Ps.
5 Selectivitatea RR
Selectivitatea poate fi definita in doua situatii:
a) semnalele aplicate la intrare au nivele mici
b) semnalele aplicate la intrare au nivele mari.
5.1. Selectivitatea definita pentru semnale mici
Semnalele fiind mici se considera valabil principiul suprapunerii efectelor; deci nu are importanta daca este prezent un semnal sau mai multe; in consecinta se considera ca semnalul si perturbatia nu actioneaza simultan.
Selectivitatea la semnale mici este data prin mai multi parametrii:
q selectivitatea la canalele adiacente
q selectivitatea la semnale dependente de tipul RR:
la frecventa intermediara
la frecventa imagine.
definite pentru RR cu una sau mai multe SF; vor fi discutate si concretizate ulterior.
Selectivitatea la canalele adiacente evalueaza atenuarea introdusa de amplificatorul selectiv la o frecventa egala cu frecventa purtatoare a canalului vecin, fa, (fu - frecventa purtatoare a canalului util):
fa=fu+Df; fp=fa
Df=9kHz (MA), 300kHz(MP)
Se defineste ca fiind raportul exprimat in dB intre nivelul semnalului de intrare pentru perturbatie si pentru semnalul util, semnale aplicate in aceleasi conditii ca la masurarea sensibilitatii, limitata de zgomot.
Evident exista doua canale vecine; daca se obtin (si de regula se obtin) valori diferite la cele doua canale
Metoda de masura
1. direct;
2. din curba de selectivitate.
In ambele cazuri se foloseste schema precedenta. Se evalueaza sensibilitatea limitata de zgomot, Sz - Uio.
1. Se dezacordeaza RR cu Df, se mareste nivelul pentru a obtine aceeasi putere de iesire ca mai sus si rezulta Up.
Se constata ca pentru o masuratoare corecta se conserva nivelul tensiunii de iesire (Uout) variind corespunzator tensiunea de intrare. In acest mod se evita actiunea reglajului automat care ar falsifica rezultatul tinzand sa se opuna scaderii semnalului de iesire.
2. Se traseaza curba de selectivitate efectuand masuratoarea de mai sus in mai multe puncte la f>fs si f<fs. Se obtine diagrama din figura 5.1.
Fig.5.1
Pe aceasta caracteristica se poate evalua banda de trecere a receptorului; aceasta permite obtinerea unui alt parametru: fidelitatea.
5.2. Selectivitatea la nivel mare al semnalelor de intrare
acum incep sa se manifeste fenomene neliniare.
prelucrarea unui semnal (cel util) poate fi influentata de nivelul celorlalte.
se definesc trei parametrii care dau selectivitatea la nivel mare:
1. inecarea semnalului util
2. transmodulatia
3. atenuarea semnalelor perturbatoare pe frecventa imagine si intermediara (ca si in cazul anterior acest parametru va fi reluat si analizat la RR cu o SF).
Masurarea acestor parametrii se face folosind metoda cu doua sau mai multe semnale aplicate simultan. Schema bloc folosita este data in fig. 5.2.
Fig. 5.2
5.2.1. Inecarea semnalului util
presupunem ca RR este acordat pe semnalul util. Daca se aplica, simultan un semnal perturbator, al carui nivel este variabil se va constata ca nivelul si alte caracteristici ale semnalului util depind de semnalul perturbator.
de regula nivelul semnalului util incepe sa scada atunci cand semnalul perturbator depaseste un nivel dat
in consecinta inecarea semnalului util parametru care evalueaza acest fenomen, se defineste ca fiind nivelul semnalului perturbator nemodulat, aplicat la intrare care reduce cu 3dB nivelul semnalului audio care era stabilit initial la puterea standard.
S-a constatat ca parametrul mentionat depinde de nivelul semnalului util (efectul scade cand acest nivel creste), de distanta in frecventa intre cele doua semnale (Dfp=fp-fu) (efectul creste atunci cand Dfp scade
Aceste aspecte sunt puse in evidenta prin reprezentarea grafica data in figura 5. pentru Ni=f(Df) cu diverse valori pentru nivelul semnalului util, Uio
5.2.2. Transmodulatia
Daca semnalele perturbatoare sunt mari se constata ca desi RR este acordat pe semnalul util la taierea modulatiei acestuia ramane un semnal audio la iesire care provine de la semnalele perturbatoare. Cu alte cuvinte datorita neliniaritatilor se transfera un semnal modulator de la perturbatie la semnalul util.
Parametrul denumit transmodulatia evalueaza efectele acestui proces. El se defineste ca fiind nivelul semnalului perturbator modulat normal care aplicat simultan cu semnalul util nemodulat (pe care RR este acordat) produce un semnal de audio frecventa cu 20dB sub nivelul obtinut pentru semnalul util (daca acesta ar fi modulat normal).
Masuratorile
facute ca si la parametrul anterior conduc la concluzii si la
reprezentari grafice cu alura asemanatoare cu cele
obtinute in cazul inecarii semnalului util (figura 5.4).
In cazul in care transmodulatia se evalueaza pentru canalul adiacent se spune ca se masoara selectivitatea relativa fata de acesta.
6. Fidelitatea
Un parametru care evidentiaza gradul in care RR modifica parametrii semnalului modulator in cursul prelucrarii.
Acest parametru se defineste prin:
1. factorul de distorsiuni neliniare;
2. distorsiunile liniare (de amplitudine).
1. Factorul de distorsiuni neliniare are aceeasi definitie ca la orice echipament electronic; se aplica un semnal modulator sinusoidal si se evalueaza fundamentala si armonicele (A1,A2An) cu care se evalueaza:
De multe ori se retin numai una sau doua armonici deoarece A1>>Ak.
Pentru evaluarea corecta este necesar un generator de semnal performant.
2. Distorsiunile liniare rezulta din caracteristica de frecventa globala a RR care reprezinta variatia puterii de iesire a semnalului RF modulat cu m=30%.
Fig.6.1
Evident aceasta caracteristica depinde de :
amplificatorul AF (cuplaje, decuplaje) la joasa frecventa;
caracteristica de selectivitate a amplificatorului selectiv de RF la frecvente inalte;
reglaje de ton.
Eficacitatea reglajelor de ton
Se masoara prin determinarea puterii de iesire la 100Hz si la 8000Hz pentru pozitiile extreme ale potentiometrilor de reglaj.
Caracteristicile de frecventa a amplificatorului de AF.
De remarcat ca toate aceste caracteristici se evalueaza pe sarcina artificiala, deci nu includ caracteristicile de frecventa a sistemului de redare a sunetului. Aceasta poate fi evaluata separat.
7 Caracteristicile sistemului RAA
Asa cum se va vedea mai departe sistemul RAA are rolul de a mentine puterea de iesire relativ constanta in cazul ca apar variatii ale nivelului semnalului de intrare. Decizia se bazeaza pe componenta continua proportionala cu purtatoarea care rezulta la iesirea unor demodulatoare.
Actiunea acestui sistem, poate fi pusa in evidenta prin ridicarea asa numitei caracteristici RAA care reprezinta Paut=f(Uin).
Fig.7.1
pentru prezentare in cartile tehnice se deduce un parametru: eficacitatea sistemului RAA care reprezinta variatia nivelului semnalului de intrare pentru care nivelul semnalului de iesire variaza cu o valoare standard (10dB).
Acest parametru se poate masura din caracteristica de mai sus sau direct.
Dupa acord pe un nivel relativ mic, se regleaza Uin la 100dBm si din potentiometrul de volum se determina Pout=PM/2 (jumatate din puterea nominala).
Apoi se reduce Uin pana cand Pout scade cu 10dB Uin2.
