При малых отношениях сигнал/шум и изменяющихся условиях приема более высокую помехоустойчивость обеспечивает широкополосная ЧМ.

В Советском Союзе с ноября 1976 г. используется спутниковая телевизионная система «Экран», которая работает с ЧМ на дециметровых волнах. По структурной схеме телевизионный ЧМ приемник не отличается от радиовещательного УКВ ЧМ. приемника, но он имеет более широкую полосу и более высокую промежуточную частоту. Для удовлетворительного приема необходима сложная антенная система, которая имеет узкую диаграмму направленности (около 4 - 9°) и значительное ветровое сопротивление. На уклоне и обочине дороги или после изменения направления движения автомобиля ориентация антенны на ИСЗ будет нарушаться, поэтому необходимо поворотное следящее устройство. Ясно, что антенную систему больших габаритов нельзя установить на автомобиле, поэтому нужно увеличивать мощность передатчика или чувствительность приемника. Последнее может быть достигнуто за счет использования малошумящих параметрических усилителей (в настоящее время разрабатываются упрощенные параметрические усилители, несложные в настройке). Кроме того, в условиях города направление на ИСЗ может пересекаться искусственными сооружениями; поскольку дециметровые и более короткие волны плохо огибают препятствия, надежность приема на транспортных средствах будет невысокой.

Некоторый выигрыш может дать применение методов оптимальной фильтрации. Спектр телевизионного ЧМ сигнала также группируется около частот, кратных частоте строчной развертки. При фильтрации ЧМ сигнала линию задержки на 64 мкс необходимо включать в петле системы ФАПЧ или, еще лучше, - в петле обратной связи УПЧИ. Чтобы максимумы спектра ПЧ сигнала совпадали с максимумами АЧХ УПЧИ, необходима высокая стабильность частоты гетеродина первого преобразователя частоты.

В целом телевизионный приемник получается достаточно сложным, поэтому в настоящее время непосредственный прием с ИСЗ на автотранспорте хотя и осуществим технически, но экономически не оправдан.

Рис. 33. Плата УПЧЗ.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Работа телевизора, установленного в автомобиле, в значительной степени зависит от источника питания. Например, при подключении телевизора «Юность» к аккумулятору стабилизатор телевизора не обеспечивает требуемого выходного напряжения, оно изменяется в зависимости от числа оборотов двигателя, что создает помехи приему. Видеомагнитофон «Электроника Л1-08» позволяет получить изображение высокого качества, но для питания этого видеомагнитофона требуется источник переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Для питания приставки «Квант» кроме аккумуляторов необходим источник переменного тока строчной частоты.

Применение импульсных стабилизаторов позволяет отказаться от громоздких сетевых трансформаторов и стабилизаторов, в которых последовательно включенный регулирующий транзистор используется в качестве гасящего резистора. Импульсный стабилизатор состоит из ключевого транзистора, импульсного трансформатора, выпрямителя с активно-емкостной нагрузкой, устройства сравнения выходного напряжения с опорным и модулятора, образующих замкнутую петлю.

Переменное напряжение сети выпрямляется и с помощью ключевого транзистора преобразуется в модуляторе в последовательность импульсов, частота повторения которых превышает частоту питающей сети. Импульсное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки малогабаритного импульсного трансформатора, выпрямляется вторым выпрямителем, подается на нагрузку и сравнивается с опорным.- Полученный сигнал рассогласования регулирует ширину или частоту импульсов модулятора так, что при изменении входного напряжения мощность, отдаваемая трансформатором в нагрузку, остается постоянной. В зависимости от способа воздействия на импульсы преобразователи делятся на широтно-импульсные (ШИМ) и частотно-импульсные (ЧИМ). Преимущества таких стабилизаторов перед обычными - меньшая масса и габариты, более высокий к. п. д. Последнее объясняется тем, что на ключевом транзисторе рассеивается меньшая мощность, чем на регулирующем транзисторе.

Для уменьшения помех замыкание и размыкание ключа желательно выполнять во время обратного хода строчной развертки, поэтому частота развертки должна быть равной или кратной частоте коммутаций. С этой целью в частотно-импульсных стабилизаторах задающий генератор синхронизируют строчными синхроимпульсами, а между задающим генератором и ключевым транзистором ставят управляемый делитель частоты. В широтно-импульсном стабилизаторе частоты коммутации и строчной развертки устанавливают равными.

Если в стабилизаторе с ШИМ к дополнительной обмотке импульсного трансформатора подключить отклоняющую катушку, запасаемая реактивная мощность в которой меньше мощности, потребляемой нагрузкой стабилизатора, то при действии импульса в катушке возникает линейно нарастающий пилообразный ток, который может быть использован для отклонения луча кинескопа по горизонтали. При изменении входного напряжения или сопротивления нагрузки импульсного стабилизатора скорость перемещения луча остается постоянной, а ширина растра увеличивается или уменьшается только вследствие изменения длительности обратного хода, равной времени нахождения ключа в замкнутом состоянии.

Исходными данными для проектирования импульсного стабилизатора являются: максимальное и минимальное значения входного напряжения ивх.Макс и иВхмин; мощность в нагрузке Рн; выходное напряжение ивых; коэффициент стабилизации Кст; частота коммутации fK; длительность импульса, возникающего при замыкании ключа, ти. При питании от автомобильного аккумулятора входное напряжение изменяется в пределах от 11,9 В, когда аккумулятор разряжен или запускается двигатель, до 14,6 В, когда аккумулятор заряжен и двигатель работает.

Отношение числа витков первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора зависит не только от коэффициента передачи постоянного напряжения со входа источника питания на его выход, но и от длительности импульсов и их частоты повторения. Из условия отсутствия постоянной составляющей напряжения на импульсном трансформаторе можно найти выходное напряжение идеального преобразователя:

= Си тй Га/г1- /и хя) Щ,(17)

где W1 и W2 - число витков первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора. Коэффициент стабилизации определяется коэффициентом передачи элементов в разомкнутой петле обратной связи:

дЦвых/дти + 8чим дивъш/д/к),(18)

где Кср - коэффициент передачи устройства сравнения; Sum = =дтж/дUупр и Sчим=dfK/dUyПp - крутизна характеристики широт-но-импульсного и частотно-импульсного модуляторов, равная частным производным соответственно длительности и частоты импульсов по управляющему напряжению иупр.

Определив эти производные из формулы (17) и подставив их в формулу (18), получим зависимость коэффициента стабилизации от коэффициентов передачи функциональных элементов:

Кет = 1 + Кср ивых (8шим

На рис. 34 показана схема стабилизированного источника питания с характеристиками: входное напряжение

-переменное от 180 до 230 В (разъем Ш1) или постоянное от +11,9 до 14,6 В (разъем Ш2), выходное стабилизированное напряжение +11,8 В (разъем ШЗ), коэффициент стабилизации - больше 800 при работе от сети переменного т.ока и не менее 100 при работе от аккумулятора, выходное сопротивление - не более 0,02 Ом, мощность в нагрузке - до 30 Вт, длительность коммутирующего импульса - не более 14 мкс, к. п. д. 0,7

В источнике питания используются два последовательно соединенных стабилизатора: импульсный стабилизатор и стабилизатор непрерывного действия. При работе от сети используются оба стабилизатора, причем регулирующий транзистор второго стабилизатора работает в облегченном тепловом режиме; при работе от аккумулятора используется только второй стабилизатор.

Модулятор импульсного стабилизатора состоит из генератора пилообразного напряжения на транзисторах Т1 и Т2, эмиттерного повторителя (транзистор Т3), формирователя импульсов на транзисторах T6 и T7 и усилителя на транзисторах Та и Тэ.