2.14. Функціональна схема демодулятора радіостанції
Демодулятор КХ радіостанції забезпечує демодуляцію і підсилення сигналів з AM, АМн, ОБС, ЧМн з трьома значеннями рознесення частот 200, 400, 500 Гц. Усі сигнали надходять на вхід демодулятора на частоті 500 кГц.
До складу демодулятора радіостанції можуть бути приєднані схеми (рис. 2.26):
– демодуляції AM (СДМ AM);
– демодуляції ОБС (СДМ ОБС);
– демодуляції АMн (СДМ АМн);
– демодуляції ЧMн (СДМ ЧМн).
У разі приймання аналогових (мовних) сигналів і сигналів з АМн основна селекція по сусідньому каналу і підсилення забезпечуються в ППЧа (СБ2-Б1-ЯрП). Далі сигнали подаються на відповідні схеми демодуляції, а потім на ПЗЧ з ПШ, і на електроакустичні перетворювачі (ЕАП). Схеми підсилювачів і демодуляторів складають тракт демодуляції аналогових сигналів.
Під час приймання цифрових сигналів з ЧМн основна селекція по сусідньому каналу і посилення забезпечуються в ППЧц (СБ2-Б16-ЯрП). Далі сигнали подаються на демодулятор ЧМн, а потім на підсилювач П, формувач Ф і на кінцеву апаратуру (КА).
Рис. 2.26. Схема демодулятора радіостанції
Схеми підсилювачів, демодулятора і формувачів складають тракт демодуляції частотно-маніпульованих сигналів. Під час приймання аналогових сигналів використовується ППЧ (субблок СБ2-Б1-ЯрП) і демодулятор (субблок СБ4-Б1-ЯрП), що входять до складу прийомозбуджувача радіостанції (блок Б1-ЯрП-1Б). Функціональна схема тракту демодуляції аналогових сигналів наведена у дод. 6.
Радіостанція повинна забезпечувати приймання мовних сигналів з AМ і ОБС (ВБС). Субблоки СБ2-Б1-ЯрП і СБЧ-Б1-ЯрП дозволяють демодулювати, також, мовні сигнали з ОБС (НБС) і сигнали з АМн. Сигнали проміжної частоти з головного тракту приймання подаються на вхід підсилювача П1. Основна селекція сигналів по сусідньому каналу забезпечується фільтрами Ф5, Ф6, Ф7. Під час приймання сигналів з AM (АМн) відкриваються ключі Кл1 AM і Кл2 AM, під час приймання сигналів з ОБС (ВБС) відкриваються ключі Кл1 ВБС і Кл2 ВБС. Сигнали через відкриті ключі і відповідні фільтри подаються на підсилювачі П2 і П3, в яких забезпечується автоматичне регулювання підсилення [8, 11].
До складу схеми АРП входять: ППЧ П4, детектор ДАРП і ППС П5. Крім того, забезпечується дискретне регулювання підсилення вихідного каскаду підсилювача П3 залежно від виду модуляції прийнятого оригіналу. Це потрібно для підтримки постійного рівня вихідного сигналу субблока. Далі сигнал надходить у субблок демодулятора (СБ4-Б1-ЯрП) на емітерні повторювачі П6 і П15.
Під час приймання сигналів з AM сигнали з емітерного повторювача П6 подаються на детектор ДАМ. Отримані в результаті детектування сигнали звукової частоти через емітерні повторювачі П7 і П8 надходять на регулятор гучності (РГ), за допомогою якого встановлюється необхідний рівень вихідного сигналу. Далі сигнали підсилюються в попередньому ПЗЧ П9, проходять через відкритий ключ схеми ПШ (Кл ПШ), підсилюються у вихідному ПЗЧ П10 та надходять на вихід радіостанції.
Під час приймання сигналів з ОБС сигнали з емітерного повторювача П6 подаються на балансний детектор ДОБС. На другий вхід цього детектора надходить опорна напруга з частотою 500 кГц від синтезатора (напруга відновленої несучої). Отриманий на виході детектора звуковий сигнал через емітерні повторювачі П2 і П8 надходить на регулятор гучності (РГ) і далі по тракту аналогічно режиму приймання сигналів з AM.
У разі приймання сигналів з АМн використовується той самий тракт, що і під час приймання сигналів з ОБС. Але як опорна на детектор ДОБС подається напруга від тонального генератора (ГТ). Частота сигналу ГТ регулюється в межах 496…504 кГц. Це дозволяє оператору, приймаючи сигнали з АМн на слух, установлювати найбільш прийнятний для сприйняття тон вихідних сигналів.
Під час роботи зі спеціальною апаратурою (СА) використовується окремий тракт підсилення звукових сигналів, мовні сигнали з емітерного повторювача П7 за AM чи П11 за ОБС подаються на підсилювач П17 і далі на вихід радіостанції.
Подавлювач шумів працює за схемою управління підсиленням тракту звукової частоти "уперед". Сигнал з емітерного повторювача П7 чи П11 подається на підсилювач П12, а з нього паралельно на активні RС-фільтри нижніх і верхніх частот з граничною частотою (частотою зрізу) 750 Гц. За відсутності корисного сигналу система АРП переводить приймальний тракт у режим максимального підсилення власних шумів. Ці шуми, виділені ФВЧ, створять на виході детектора шуму ДШ позитивну напругу значно більшу, ніж на виході детектора сигналу ДС. З виходу детектора шуму ця напруга подається на інвертуємий вхід схеми порівняння, виконаної на операційному підсилювачі П13. Негативна напруга схеми порівняння замкне ключ ПШ (Кл ПШ) і шум на виході станції буде відсутній. Поріг спрацьовування ПШ установлюється резистором R.
У разі надходження мовного сигналу система АРП зменшить рівень шумів, ФНЧ з мовного сигналу виділить складові до 750 Гц, що містять у собі 80…90% всієї енергії сигналу. При цьому вихідна напруга детектора сигналу ДС значно перевищить напругу з виходу детектора шуму ДШ. З виходу детектора сигналу ця напруга подається на інвертований вихід схеми порівняння. Позитивна напруга схеми порівняння відкриє ключ ПШ і мовний сигнал через підсилювач П10 пройде на вихід станції. У блоці передбачене вимкнення ПШ і увімкнення режиму контролю. Через детектор контролю ДК забезпечується контроль чутливості приймального тракту в режимі приймання і самопрослуховування мовних сигналів у режимі передавання.
Підсилювач звукової частоти (П9, П10) може бути використаний для підсилення мовних сигналів, які надходять від зовнішнього джерела, наприклад, від апаратури внутрішнього зв'язку і комутації. Для цієї мети передбачено додатковий вхід сигналів звукової частоти через РГ.
У субблоці демодулятора (СБ2-Б1-ЯрП) є схема, яка забезпечує формування сигналів, що використовуються у схемі настройки субблока СБ6-Б1-ЯрП. Для цього сигнал проміжної частоти 500 кГц після підсилення (П15) подається на детектор (ДН). Напруга з виходу детектора надходить на ППС (П16) і далі на вихід субблока на схему автонастройки субблока СБ6-Б1-ЯрП.
Під час приймання частотно-маніпульованих сигналів використовуються ППЧ (субблок СБ2-Б16-ЯрП) і демодулятор (субблок СБЗ-Б16-ЯрП), що є складовими частинами модему телеграфних сигналів (блок Б16-Ярп) (див. дод. 6).
Сигнали з ЧМн із середньою частотою 500 кГц після попереднього підсилення (П1) надходять на електромеханічний фільтр Ф5 чи Ф6. Якщо використовується рознос частот 200 Гц (режим ЧТ-200) і швидкість передавання 75 Бод, то відкриваються ключі Кл1 200, Кл2 200 і сигнали проходять через фільтр Ф5. Частота настройки цього фільтра дорівнює середній частоті сигналу ЧМн, а смуга пропускання відповідає смузі сигналу і дорівнює 0,7 кГц. Якщо використовується рознесення частот 400 чи 500 Гц і швидкість передавання 150 чи 300 Бод, то відкриваються ключі Кл1 500, Кл2 500 і сигнали проходять через фільтр Ф6 з частотою настройки 500 кГц і смугою 1,3 кГц.
Далі сигнали підсилюються. У підсилювачі (П2, П3) забезпечується автоматичне регулювання підсилення. До кола АРП входять підсилювач П4, детектор ДАРП і ППС П3. Ключ Кл РП забезпечує рівність коефіцієнта передачі за різних видів роботи.
Таким чином, у ППЧ фільтрами Ф5 і Ф6 забезпечується основна селекція сигналів на сусідньому каналі, тобто виключається попадання в демодулятор сигналів засобів, що працюють на близьких частотах і негативно впливають на зв’язок. Для забезпечення необхідної якості демодуляції сигналів у схемі демодулятора використовується частотний дискримінатор з активними RC-фільтрами (Ф1, Ф2).
Найбільш ефективно можна реалізувати такі фільтри на частоті порядку одиниць кілогерц. Тому до входу дискримінатора сигнали перетворються за частотою. На один вхід Зм через емітерний повторювач П6 подаються сигнали проміжної частоти 500 кГц, а на інший вхід, через емітерний повторювач П11, – сигнали з частотою 497 кГц від гетеродина. Перетворені сигнали ЧМн з середньою частотою 3 кГц після підсилювача П7 подаються на обмежувач, що усуває амплітудні спотворення. Дискримінатор має два канали. У кожному каналі послідовно включений фільтр (Ф1 чи Ф2), підсилювач (П8 чи П12) і детектор (Д1 чи Д2). Фільтри і підсилювачі виконані на операційних підсилювачах, а детектори працюють за схемою подвоєння на загальне навантаження ().
Фільтр Ф1 настроєний на частоту 2,75 кГц, а фільтр Ф2 – на частоту 3,25 кГц. Кожний з них має смугу пропускання близько 500 Гц. Загальна смуга дискримінатора становить 1…1,2 кГц. Частотні характеристики фільтрів і частотні діаграми, що відповідають сигналам ЧМн з розносом частот 200, 400 і 500 Гц, зображені на рис. 2.27. Дискримінатор без перестройки фільтрів забезпечує ділення сигналів: по одному каналу проходять і детектуються тільки сигнали, що відповідають струмовим елементам, а по іншому – безструмовим. Далі сигнали обох каналів сумуються на загальному навантаженні.
Рис. 2.27. Частотні характеристики фільтрів
і частотні діаграми сигналу ЧМн
У схемі демодулятора враховані додаткові заходи підвищення завадозахищеності тракту. З цією метою відеосигнал з виходу дискримінатора подається на один з ФНЧ. За швидкості передавання 150 і 300 Бод відкритий ключ Кл 500 і сигнали проходять через фільтр ФНЧ2 з частотою зрізу 450 Гц. У разі швидкості передавання 75 Бод відкритий Кл 200 і сигнали проходять через фільтр ФНЧ1 з частотою зрізу 150 Гц. Однополярні (негативні) відеоімпульси з виходу фільтра подаються на усувач постійної складової УПС, що забезпечує одержання симетричних двополярних імпульсів. Ці імпульси підсилюються (П9) і надходять на формувач Ф. Як формувач застосований тригер Шмідта, що забезпечує необхідну крутість фронтів вихідного сигналу. А вихідний підсилювач П10 дозволяє одержати необхідну амплітуду сигналу на виході демодулятора.