тюнер (радио)

Тюнер — это подсистема, которая принимает радиочастотные (РЧ) передачи, такие как FM-вещание , и преобразует выбранную несущую частоту и связанную с ней полосу пропускания в фиксированную частоту, подходящую для дальнейшей обработки, обычно потому, что на выходе используется более низкая частота. . Радиовещательные передачи FM / AM обычно подают эту промежуточную частоту (ПЧ) непосредственно в демодулятор , который преобразует радиосигнал в сигналы звуковой частоты , которые можно подать в усилитель для управления громкоговорителем.

Более сложные передачи, такие как PAL / NTSC (ТВ), DAB (цифровое радио), DVB-T / DVB-S / DVB-C (цифровое ТВ) и т. д., используют более широкую полосу частот, часто с несколькими поднесущими . Они передаются внутри приемника как промежуточная частота (ПЧ). Поднесущие затем обрабатываются как настоящие радиопередачи, но вся полоса пропускания дискретизируется с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) со скоростью, превышающей скорость Найквиста (то есть как минимум в два раза превышающей частоту ПЧ).

Тюнер также может относиться к радиоприемнику или автономному аудиокомпоненту, который является частью аудиосистемы, такой как Hi-Fi или стереосистема , и должен быть подключен к отдельному усилителю. Глагол «настройка» в контексте радио означает настройку приемника для определения желаемой несущей частоты радиосигнала, которую использует конкретная радиостанция .

Дизайн

с индуктивной связью Кварцевый радиоприемник

Простейший тюнер состоит из параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора , при этом конденсатор или катушка индуктивности выполнены регулируемыми. Это создает резонансный контур , который реагирует на переменный ток одной частоты. В сочетании с детектором , также известным как демодулятор (диод D1 в схеме), он становится простейшим радиоприемником, часто называемым кристаллическим набором .

Старые модели будут реализовывать ручную настройку с помощью спаренных конденсаторов переменной емкости с механическим управлением. Часто на настроечном конденсаторе предусмотрено несколько секций для последовательной настройки нескольких каскадов приемника или для обеспечения переключения между различными частотными диапазонами. В более позднем методе использовался потенциометр, подающий переменное напряжение на варакторные диоды в контурах гетеродина и бака внешнего тюнера для электронной настройки.

В современных радиотюнерах используется супергетеродинный приемник , настройка которого выбирается регулировкой частоты гетеродина. Эта система сдвигает интересующую радиочастоту на фиксированную частоту, чтобы ее можно было настроить с помощью полосового фильтра с фиксированной частотой . Еще позже фазовой автоподстройки частоты были использованы методы с микропроцессорным управлением.

В автономном аудиоприемнике сигнал от детектора после тюнера проходит через регулятор громкости на каскад усилителя. Усилитель питает либо внутренний динамик, либо наушники. В тюнерном компоненте аудиосистемы (например, домашней системы высокого качества или системы громкой связи в здании) выход детектора подключается к отдельной внешней системе усилителей и динамиков.

Радиовещательный аудиодиапазон FM ( 88–108 МГц в большинстве стран) примерно в 100 раз выше по частоте, чем диапазон AM, и обеспечивает достаточно места для полосы пропускания 50 кГц. Этой полосы пропускания достаточно для передачи обоих стереоканалов практически во всем диапазоне слышимости . Иногда дополнительные поднесущие используются для несвязанной передачи звука или данных. Левый и правый аудиосигналы необходимо объединить в один сигнал, который подается на вход модуляции передатчика; это делается путем добавления неслышимого сигнала поднесущей к сигналу FM-вещания. FM-стерео позволяет передавать левый и правый каналы. Доступность FM-стерео, более тихого диапазона УКВ-вещания и более высокая точность воспроизведения привели к специализации FM-вещания на музыке, в результате чего AM-вещание осталось с устным материалом.

AM/FM-тюнеры

Автономные стерео FM-тюнеры востребованы для аудиофильских приложений и приложений TV/FM DX , особенно тех, которые производились в 1970-х и начале 1980-х годов, когда стандарты производительности и производства были одними из самых высоких. ^[1] Во многих случаях тюнер можно модифицировать для улучшения производительности. Специалисты по электронике и любители покупают, собирают и реставрируют старинные аудиотюнеры FM или AM/FM на вторичном рынке. Восстановление обычно начинается с замены электролитических конденсаторов, которые со временем могут стареть. Тюнер оснащен улучшенными допусками и улучшенными звучащими модернизированными деталями. Цены выросли по мере роста спроса на старые аудиотюнеры. Наибольшую ценность имеют лучшее звучание, самые редкие (коллекционные), лучшие возможности DX (прием на расстоянии) и известное качество сборки компонента в том виде, в каком он был выпущен с завода. ^[2]

Большинство ранних моделей тюнеров были спроектированы и изготовлены для приема только диапазона AM-вещания. По мере того как FM становился все более популярным, ограничения AM стали более очевидными, и FM стал основным направлением прослушивания, особенно для стереофонического и музыкального вещания. ^{[ нужна ссылка ]}

McIntosh MR78 известен как один из первых FM-тюнеров, достаточно точных для настройки на более слабую радиостанцию на той же частоте, что и другой более сильный сигнал. ^[3]

используется второй диапазон AM-вещания В Европе, где для длинноволнового вещания , тюнеры могут быть оснащены как стандартным средневолновым, так и дополнительным длинноволновым диапазоном. Однако радиоприемники только на средних волнах также распространены, особенно в странах, где нет длинноволновых радиовещательных компаний. Редко продаются радиоприемники только с FM и длинноволновым диапазоном, но без средневолнового диапазона. Некоторые тюнеры также могут быть оснащены одним или несколькими коротковолновыми диапазонами.

Телевидение

ТВ-тюнер, подключенный к Sega Game Gear.

Телевизионный тюнер преобразует радиочастотную аналоговую телевизионную или цифровую телевизионную передачу в аудио- и видеосигналы , которые могут быть дополнительно обработаны для получения звука и изображения . Различные тюнеры используются для разных телевизионных стандартов , таких как PAL , NTSC , SECAM , ATSC , DVB-C , DVB-T , DVB-T2 , ISDB , DTMB , T-DMB , открытый кабель. Примерный диапазон частот: 48,25–855,25 МГц (E2-E69) . ^[4] с шагом частоты настройки 31,25, 50 или 62,5 кГц. ^[4] Современные твердотельные внутренние модули ТВ-тюнера обычно весят около 45 г. ^[4]

До использования полупроводниковых синтезаторов частоты охват широкого диапазона частот телевизионного сигнала с помощью одной настроенной схемы и достаточной точности был нерентабельным. Частоты телевизионных каналов не были смежными, например, в Северной Америке многие невещательные службы чередовались между 6 и 7 каналами УКВ. Вместо этого ТВ-тюнеры той эпохи включали в себя несколько наборов настроенных схем для основного тракта сигнала и схемы гетеродина . Эти «башенные» тюнеры механически переключали приемные цепи, вращая ручку для выбора нужного канала. Каналы были представлены в фиксированной последовательности, без возможности пропуска каналов, неиспользуемых в определенной области. Когда стало доступно УВЧ-телевещание, часто использовались две отдельные ступени тюнера с отдельными ручками настройки для выбора каналов диапазонов УКВ и УВЧ. Чтобы допустить небольшой дрейф или несовпадение тюнера с фактической передаваемой частотой, тюнеры той эпохи включали ручку «тонкой настройки», позволяющую осуществлять незначительную настройку для лучшего приема. Сочетание высоких частот, множества электрических контактов и частой смены каналов в тюнере сделало его частью телевизионного приемника, требующей особого обслуживания, поскольку относительно небольшие электрические или механические проблемы с тюнером сделали бы его непригодным для использования.

Аналоговые тюнеры могут настраивать только аналоговые сигналы . Тюнер ATSC — это цифровой тюнер, который настраивает только цифровые сигналы . Некоторые цифровые тюнеры имеют аналоговый обход.

ТВ-тюнеры УКВ / УВЧ редко встречаются как отдельный компонент, а входят в состав телевизоров . Кабельные приставки , конвертеры и другие приставки содержат тюнеры для услуг цифрового телевидения и передают свой выходной сигнал через SCART или другой разъем или с помощью радиочастотного модулятора (обычно на канале 36 в Европе и канале 3/4 в Северной Америке) на телевизор. приемники, которые изначально не поддерживают эти сервисы. Они обеспечивают выходы через композитное , S-video или компонентное видео . Многие из них можно использовать с видеомониторами , у которых нет ТВ-тюнера или прямого видеовхода. Они часто являются частью видеомагнитофона или цифрового видеорегистратора (DVR, PVR). Многие домашние компьютеры в 1970-х и 1980-х годах использовали радиочастотный модулятор для подключения к телевизору.

Персональные компьютеры могут быть оснащены платами расширения (обычно с интерфейсом PCI или USB ), обеспечивающими ТВ-тюнер и процессор цифровых сигналов (DSP). Они могут быть специальными платами ТВ-тюнера или встроенными в видеокарту . Эти карты позволяют компьютеру отображать и захватывать телевизионные программы . Многие более ранние модели представляли собой автономные тюнеры, предназначенные только для передачи телевизионного изображения через разъем VGA ; это позволяло просматривать телепередачи на дисплее компьютера, но не поддерживало запись телевизионных программ.

Смартфоны и планшеты могут использовать приемник Micro USB DVB-T для просмотра телевидения DVB-T.

Электронный тюнер

Включил УКВ / УВЧ тюнер телевизора. Разъем антенны находится справа.

Электронный тюнер — это устройство, которое настраивает часть радиочастотного спектра путем приложения напряжения или соответствующих цифровых кодовых слов. Этот тип тюнера заменяет механические тюнеры, настройка которых осуществлялась путем ручной регулировки емкости или индуктивности в настраиваемых цепях. В более практическом и повседневном смысле радио или телевизор, который настраивается путем ручного поворота ручки или диска, содержит ручной тюнер, в который входит стержень этой ручки или диска.

Телевизоры и радио ранних моделей настраивались с помощью стойки кнопок; некоторые из более ранних типов были чисто механическими и регулировали емкость или индуктивность настроенной цепи до заданного количества положений, соответствующих частотам популярных местных станций. Более поздние электронные устройства использовали варакторный диод в качестве управляемой напряжением емкости в настроенной схеме, чтобы получать ряд предварительно установленных напряжений от стойки кнопок, мгновенно настраивающих устройство на местные станции. Механическая стойка для кнопок была популярна в автомобильных радиоприемниках 1960-х и 1970-х годов. Стойка с электронными кнопками, управляющими новым электронным варакторным тюнером, была популярна в телевизорах 1970-х и 1980-х годов.

Современные электронные тюнеры также используют варакторные диоды в качестве элементов настройки, но напряжения, которые изменяют их емкость, получаются от цифро-аналогового преобразователя (DAC), управляемого микропроцессором или устройством фазовой автоподстройки частоты (PLL). Эта современная форма позволяет очень точно настраивать и фиксировать слабые сигналы, а также отображать числовое отображение настроенной частоты.

См. также

Ссылки

^ «Стереоаппаратура в 1970-е годы. Был ли это золотой век аудиофилов?» . Домашний кинотеатр Audioholics, HDTV, ресиверы, колонки, обзоры и новости Blu-ray . 8 ноября 2021 г. Проверено 15 августа 2022 г.
^ amfmdx.net - Модификации FM-тюнера, заархивировано 24 марта 2008 г. на Wayback Machine.
^ «Зал славы бытовой электроники: тюнер McIntosh MR 78» . IEEE-спектр . 24.10.2019 . Проверено 15 августа 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ivtvdriver.org — FM1216ME (семейство MK3). Мультистандартное настольное видео и FM, радиомодуль , 18 октября 2001 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с тюнером (радио), на Викискладе?
Информационный центр FM-тюнера
Всемирная история радио

[1] «Стереоаппаратура в 1970-е годы. Был ли это золотой век аудиофилов?» . Домашний кинотеатр Audioholics, HDTV, ресиверы, колонки, обзоры и новости Blu-ray . 8 ноября 2021 г. Проверено 15 августа 2022 г.

[2] x.net - Модификации FM-тюнера, заархивировано 24 марта 2008 г. на Wayback Machine.

[3] «Зал славы бытовой электроники: тюнер McIntosh MR 78» . IEEE-спектр . 24.10.2019 . Проверено 15 августа 2022 г.

[fm1216-4] Jump up to: ^а ^б ^с ivtvdriver.org — FM1216ME (семейство MK3). Мультистандартное настольное видео и FM, радиомодуль , 18 октября 2001 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

v т и Телекоммуникации
History	Beacon Broadcasting Cable protection system Cable TV Communications satellite Computer network Data compression audio DCT image video Digital media Internet video online video platform social media streaming Drums Edholm's law Electrical telegraph Fax Heliographs Hydraulic telegraph Information Age Information revolution Internet Mass media Mobile phone Smartphone Optical telecommunication Optical telegraphy Pager Photophone Prepaid mobile phone Radio Radiotelephone Satellite communications Semaphore Phryctoria Semiconductor device MOSFET transistor Smoke signals Telecommunications history Telautograph Telegraphy Teleprinter (teletype) Telephone The Telephone Cases Television digital streaming Undersea telegraph line Videotelephony Whistled language Wireless revolution
Pioneers	Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Emile Berliner Tim Berners-Lee Francis Blake (telephone) Jagadish Chandra Bose Charles Bourseul Walter Houser Brattain Vint Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Daniel Davis Jr. Donald Davies Amos Dolbear Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Robert Hooke Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Gardiner Greene Hubbard Internet pioneers Bob Kahn Dawon Kahng Charles K. Kao Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Samuel Morse Jun-ichi Nishizawa Charles Grafton Page Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Tivadar Puskás Johann Philipp Reis Claude Shannon Almon Brown Strowger Henry Sutton Charles Sumner Tainter Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Thomas A. Watson Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin
Transmission media	Coaxial cable Fiber-optic communication optical fiber Free-space optical communication Molecular communication Radio waves wireless Transmission line telecommunication circuit
Network topology and switching	Bandwidth Links Nodes terminal Network switching circuit packet Telephone exchange
Multiplexing	Space-division Frequency-division Time-division Polarization-division Orbital angular-momentum Code-division
Concepts	Communication protocol Computer network Data transmission Store and forward Telecommunications equipment
Types of network	Cellular network Ethernet ISDN LAN Mobile NGN Public Switched Telephone Radio Television Telex UUCP WAN Wireless network
Notable networks	ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Toasternet Usenet
Locations	Africa Americas North South Antarctica Asia Europe Oceania (Global telecommunications regulation bodies)
Telecommunication portal Category Outline Commons