Хохлов Б.Н.,
Соколов А.С.
Радиоканал измерительного
приемника DVB-T
(сокращенный
вариант)
Для контроля качества сигнала DVB-T в НИИР создан специальный измерительный комплекс. В настоящей статье рассмотрены особенности профессионального радиоканала, разработанного для использования совместно с упомянутым измерительным комплексом.
Профессиональный радиоканал, функциональная схема которого приведена на рис. 1, содержит канал цифрового сигнала (КЦС) с согласующим буфером на выходе, аналоговый канал (АК) с демодуляторами полного цветового телевизионного сигнала (ПЦТС) и звукового сигнала, схему управления (СУ) исполнительной частью автоматической регулировки усиления (АРУ), интерфейс шины I2C ИНТ и блок питания (БП). Радиоканал позволяет принимать как цифровые (по стандарту DVB-T), так и аналоговые телевизионные радиосигналы по стандарту D/K. Прием может вестись с антенны (уровни от 45 до 87 дБ/мкВ) и с линейного выхода телецентра (уровни от 87 до 120 дБ/мкВ).
Рис. 1.Функциональная схема радиоканала
1.1. Основной вариант канала
цифрового сигнала выполнен на базе
отечественного гибридного
аналого-цифрового селектора
каналов СКВ-417, разработанного
Пензенским радиозаводом.
Селектор осуществляет прием
телевизионных программ в метровых
и дециметровом диапазонах волн
(диапазон частот от 51 до 858 МГц).
Первый смеситель и гетеродин
выполнены на интегральной схеме
(ИС) TDA5737M, обеспечивающей малые
фазовые шумы гетеродина. В состав
цифрового канала промежуточной
частоты (ПЧ) селектора входят два
последовательно включенных
цифровых фильтра ПАВ типа Х6857D (Epcos).
Использование в радиоканале
серийных фильтров ПАВ стандарта B/G
допустимо, поскольку металлический
корпус устройства в значительной
степени подавляет помехи для
телевизоров. Предусмотрен
усилитель, компенсирующий
затухание сигнала в фильтрах ПАВ.
Сигнал с выхода второго фильтра ПАВ
поступает на микросхему второго,
понижающего преобразователя
частоты TDA6190X (фирма Infineon). Вторая ПЧ
составляет 7,225 МГц, что упрощает
выполнение COFDM-демодулятора.
Функцию второго гетеродина
выполняет автогенератор на
кварцевом резонаторе 43,225 МГц.
Сигнал второй ПЧ с вывода 10
селектора через буфер на
микросхеме AD826AM фирмы Analog devices
поступает на линейный выход 75 Ом.
Выход аналогового сигнала
селектора (вывод 11) соединен со
входом аналогового радиоканала.
Вход управления АРУ (вывод 1) и выход
цифровой схемы управления АРУ
(вывод 8) соединены со схемой СУ
управления режимом АРУ.
В таком варианте исполнения канал
цифрового сигнала имеет следующие
параметры:
1.2. Вариант КЦС с использованием
отечественного фильтра ПАВ на базе
ФП3П7-494-04.
Этот фильтр обеспечивает
подавление сигналов смежных
каналов более 50 дБ, что позволяет
ограничиться в канале одним
фильтром. Фильтр дорабатывается в
части АЧХ и ГВЗ по согласованным
требованиям. После доработки канал
может быть реализован.
В состав канала (рис. 2) входит
серийный аналоговый селектор
каналов СКВ-416, в котором
используется микросхема смесителя
TDA5737M с малыми фазовыми шумами
гетеродина, фильтр ПАВ типа
ФП3П7-494-04, микросхема AD8350,
работающая в режиме усилителя,
компенсирующего затухание сигнала
в фильтре, и фазоинвертор,
понижающий преобразователь TDA6190X и
буфер AD826AM, обеспечивающий
согласование с линейным выходом,
имеющим импеданс 75 Ом.
Рис. 2. Функциональная схема КЦС с фильтром ПАВ ФПЗП7-494-04
1.3. Вариант КЦС с применением
гибридного цифро-аналогового
селектора каналов TD1316S фирмы Philips.
В состав селектора входит один
цифровой фильтр ПАВ и усилитель,
компенсирующий затухание сигнала.
Для питания селектора используется
только напряжение +5 В. Напряжение
настройки (+30 В) формируется
встроенным преобразователем. Режим
внутренней петли АРУ
устанавливается по шине I2C.
Предусмотрена внешняя регулировка
усиления с выключением внутренней
АРУ. Полоса пропускания селектора
(7/8 МГц) устанавливается по шине.
1. На цифровом выходе селектора (рис.
3) включается второй, внешний фильтр
ПАВ (например, типа Х6857D),
симметричный сигнал с выхода
которого поступает на входы
понижающего преобразователя.
Сигнал с выхода преобразователя
(частота несущей 7,225 МГц) через
буфер на AD826AM выводится на линейный
выход 75 Ом. Сигнал управления АРУ с
микросхемы понижающего
преобразователя поступает через СУ
на вход АРУ (вывод 1 селектора).
 Рис. 3. Функциональная схема блока управления |
 Рис. 4. Функциональная схема радиоканала с селектором TD1316S фирмы Philips |
2. Схема управления АРУ (СУ) (рис. 4)
содержит коммутатор на КМОП-ключах
(ИС CD4066) и шинный интерфейс на
микросхеме PCF8574AP. Коммутатор
позволяет для управления
исполнительной частью АРУ
использовать потенциометр (режим
ручной перестройки), сигнал
управления АРУ с понижающего
преобразователя (цифровой режим)
или сигнал управления от
аналогового канала УПЧИ
(аналоговый режим). Напряжение на
движке потенциометра может
меняться от 0 до +5 В. Сигналы SDA и SCL
от входного интерфейса шины I2C (ИНТ)
поступают на ИС PCF8574AP и селектор
каналов. С выхода ИС CD4066
управляющее напряжение от
выбранного с помощью компьютера
источника поступает на вход
управления исполнительной частью
АРУ в селекторе каналов.
3. Входной шинный интерфейс (ИНТ).
Выполнен на микросхеме SN7405. Сигналы
на него поступают с параллельного
порта LPT компьютера через разъем
DRB25-FB. Выходные сигналы SDA и SCL
подаются на селектор каналов и СУ.
4. Аналоговый канал. Основу его
составляет микросхема TDA9808 фирмы
Philips. Она содержит параллельные
каналы УПЧ изображения и звука.
Регенерация несущей изображения
осуществляется с помощью системы
фазовой автоматической подстройки
частоты (ФАПЧ), содержащей
генератор, управляемый напряжением
(ГУН) на удвоенную частоту несущей
изображения (77,8 МГц). Демодуляция
ПЦТС производится с помощью
синхронного детектора. При этом
обеспечивается высокая линейность,
низкие перекрестные (подавление на
60 дБ) и гармонические (ослабление до
0,15%) искажения, хорошая переходная
характеристика. Схема АРУ
поддерживает постоянство
амплитуды ПЦТС при изменении
размаха входного сигнала на 70 дБ. В
микросхеме формируется сигнал
управления схемой АРУ в селекторе с
регулируемым порогом.
Чувствительность по входу
радиосигнала 60 мкВ при отношении
сигнал-шум 60 дБ.
5. Радиоканал смонтирован в
стандартном стоечном корпусе АЛАС
34.02. В вариантах устройства с КЦС 1.1
и 1.2 внутри корпуса предусмотрен
нерегулируемый аттенюатор с
ослаблением 40 дБ, обеспечивающий
возможность работы канала при
размахе входного сигнала до 120
дБ/мкВ.
Питание блока осуществляется от
линейного выпрямителя, содержащего
тороидальный силовой
трансформатор, выпрямители на
диодах КД522 и стабилизаторы на трех
ИС LM317T с точной подстройкой
выходных напряжений (+5 В; +9 В и –9 В).
6. Управление каналом. Для его
осуществления используется
программа RESEIVER.EXE, обеспечивающая
выбор телевизионного канала с
помощью синтеза частоты,
переключение диапазонов в
селекторе каналов, переключение
источника управления
исполнительной частью схемы АРУ, а
также контроль работы шины I2C. Для
варианта канала 1.1 программа
рассчитана на использование
отечественного аналого-цифрового
селектора каналов СКВ-417.
Полный текст - в № 2 журнала "ТКТ" за 2004 г.
