Mengontrol Penguatan Penguat Di Penerima Radio – Penerima radio seperti penerima modulasi frekuensi (FM), misalnya, mencakup penguat frekuensi radio (RF) yang memiliki keluaran penguatan yang dapat disesuaikan. Penguat RF dapat dikonfigurasi untuk menerima dan memperkuat sinyal RF yang masuk.
Mengontrol Penguatan Penguat Di Penerima Radio
rfconcepts – Penerima juga mencakup penguat frekuensi menengah (IF) yang memiliki keluaran penguatan yang dapat disesuaikan. Penguat IF dapat dikonfigurasi untuk menerima dan memperkuat sinyal IF yang sesuai dengan sinyal RF.
Penerima juga mencakup unit kontrol penguatan yang digabungkan ke penguat RF dan penguat IF. Unit kontrol penguatan dapat dikonfigurasi untuk secara independen menyesuaikan penguatan masing-masing penguat RF dan penguat IF, tergantung pada tingkat output puncak dari penguat RF dan penguat IF.
Baca Juga : Panduan Aplikasi Utama Untuk Desain Amplifier RF
LATAR BELAKANG INVENSI
1. Bidang Penemuan Penemuan
ini berhubungan dengan penerima radio dan, lebih khusus lagi, dengan kontrol penguatan otomatis di dalam penerima radio.
2. Deskripsi Seni Terkait
Penerima radio biasanya menyertakan penguat frekuensi radio (RF) yang dapat memperkuat sinyal RF masuk yang diterima dari antena. Dalam penerima radio pita lebar seperti penerima modulasi frekuensi (FM), misalnya, penguat RF biasanya merupakan penguat penguatan pita lebar yang dapat disesuaikan, karena penguat RF melewatkan semua frekuensi dalam rentang frekuensi penerima.
Output penguat RF dapat dicampur dengan sinyal osilator lokal untuk menghasilkan sinyal frekuensi menengah (IF). Di banyak penerima, sinyal IF dapat diperkuat oleh penguat gain yang dapat disesuaikan, yang memiliki band pass yang lebih sempit daripada penguat RF.
Satu masalah dengan receiver konvensional muncul ketika ada sinyal kuat yang tidak diinginkan. Banyak penerima menggunakan rangkaian kontrol penguatan otomatis (AGC) yang dapat melemahkan sinyal yang sangat kuat.
Dengan demikian, sirkuit AGC juga dapat membantu melemahkan sinyal yang tidak diinginkan. Namun, karena penguat RF adalah penguat pita lebar, baik sinyal yang diinginkan maupun sinyal yang tidak diinginkan mungkin ada dan berkontribusi pada kekuatan sinyal yang tinggi.
Jadi, jika rangkaian AGC mengurangi penguatan penguat RF, sinyal yang diinginkan juga dilemahkan. Jenis skema atenuasi ini dapat membuat penyesuaian penguatan penguat IF sulit untuk dioptimalkan dan dapat mengakibatkan sensitivitas penerima yang lebih rendah. Ini mungkin sangat bermasalah ketika sinyal yang diinginkan adalah sinyal yang relatif lemah.
RINGKASAN
Berbagai perwujudan mekanisme untuk mengontrol penguatan penguat dalam penerima radio seperti penerima modulasi frekuensi (FM), misalnya, diungkapkan. Dalam satu perwujudan, penerima radio mencakup penguat frekuensi radio (RF) yang memiliki keluaran penguatan yang dapat disesuaikan.
Penguat RF dapat dikonfigurasi untuk menerima dan memperkuat sinyal RF yang masuk. Penerima juga mencakup penguat frekuensi menengah (IF) yang memiliki keluaran penguatan yang dapat disesuaikan.
Penguat IF dapat dikonfigurasi untuk menerima dan memperkuat sinyal IF yang sesuai dengan sinyal RF. Penerima juga mencakup unit kontrol penguatan yang digabungkan ke penguat RF dan penguat IF. Unit kontrol penguatan dapat dikonfigurasi untuk secara independen menyesuaikan penguatan masing-masing penguat RF dan penguat IF,
ARA. 3 adalah diagram alir yang menjelaskan aspek operasional dari perwujudan penerima radio. Sementara penemuan ini rentan terhadap berbagai modifikasi dan bentuk alternatif, perwujudan spesifiknya ditunjukkan dengan contoh dalam gambar dan di sini akan dijelaskan secara rinci.
Akan tetapi, harus dipahami bahwa gambar-gambar dan uraian rincinya tidak dimaksudkan untuk membatasi penemuan pada bentuk khusus yang diungkapkan, tetapi sebaliknya, dimaksudkan untuk mencakup semua modifikasi, persamaan, dan alternatif yang termasuk dalam semangat dan ruang lingkup dari penemuan ini sebagaimana didefinisikan oleh klaim-klaim terlampir. Perlu dicatat bahwa kata “mungkin” digunakan di seluruh aplikasi ini dalam arti permisif (yaitu, memiliki potensi untuk, mampu), bukan arti wajib (yaitu, harus).
DESKRIPSI RINCI
Beralih sekarang, diagram blok dari satu perwujudan sistem radio ditampilkan. Sistem radio (10) mencakup penerima modulasi frekuensi (FM) 150 yang digabungkan ke antena penerima 100 dan ke sepasang pengeras suara 128R dan 128L.
Dalam berbagai perwujudan, penerima FM 150 dapat dikonfigurasi untuk beroperasi sendiri atau sebagai bagian dari berbagai sistem radio. Misalnya, penerima FM 150 dapat menjadi bagian dari radio FM, atau bagian dari perangkat komunikasi nirkabel, seperti handset telepon seluler yang mencakup fungsi penerimaan FM.
Selain itu, penerima FM 150 dapat dikonfigurasi untuk beroperasi sebagai bagian dari sistem radio multifungsi seperti sistem stereo mobil atau rumah. Dengan demikian, sistem radio (10) dapat mewakili semua jenis sistem radio yang mungkin termasuk penerima FM.
Dalam perwujudan yang diilustrasikan, penerima FM 150 mencakup penguat frekuensi radio (RF) 101, (biasanya disebut sebagai penguat kebisingan rendah (LNA)), yang digabungkan untuk menerima sinyal RF dari antena 100.
Keluaran LNA 101 adalah digabungkan ke mixer 102, yang digabungkan ke osilator lokal penerima (LO) 104. Dalam berbagai perwujudan, mixer 102 dapat diimplementasikan sebagai mixer dalam fase/kuadrat (IQ).
Dengan demikian, LO 104 dapat diimplementasikan dengan generator kuadratur (tidak ditampilkan) untuk menghasilkan sinyal fase-dalam (1) dan kuadratur (Q) untuk mixer 102. Output dari mixer 102 digabungkan ke dan penguat frekuensi menengah (IF) 105, yang biasa disebut sebagai programmable gain amplifier (PGA). Seperti di atas, dalam berbagai perwujudan, PGA 105 dapat diimplementasikan sebagai penguat ganda untuk memperkuat sinyal I dan Q.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1, penerima FM 150 mencakup unit demod 120. Dalam satu perwujudan, unit demod 120 dapat diimplementasikan sebagai prosesor sinyal digital (DSP). Unit demod 120 digabungkan ke unit mikrokontroler yang ditunjuk MCU 125, yang selanjutnya digabungkan ke unit kontrol 130. Selain itu, unit demod 120 digabungkan ke konverter digital-ke-analog (DAC) 135A dan 135B.
Seperti yang ditunjukkan, DAC 135A dan 135B mungkin digabungkan ke speaker stereo seperti masing-masing speaker 128R dan 128L. Perlu dicatat bahwa penerima FM 150 mungkin termasuk komponen lain yang telah dihilangkan untuk kesederhanaan. Juga dicatat bahwa dalam beberapa perwujudan hanya satu pembicara yang dapat digunakan sesuai keinginan.
Seperti dijelaskan di atas, penerima FM 150 dapat menerima sinyal termodulasi frekuensi pada frekuensi RF dari antena 100 dan dapat memberikan sinyal termodulasi pada frekuensi yang lebih rendah ke sirkuit pemrosesan.
Dalam satu perwujudan, penerima FM 150 dapat dikonfigurasi untuk menerima sinyal RF dalam kisaran 76 MHz hingga 108 MHz, meskipun frekuensi lain dimungkinkan dan dipertimbangkan.
Dalam perwujudan yang diilustrasikan, penerima FM 150 dikonfigurasikan ke heterodyne atau mencampur sinyal RF yang diterima dengan sinyal LO penerima, menghasilkan sinyal RF yang diterima diubah-turun ke frekuensi yang lebih rendah.
Dalam beberapa perwujudan, frekuensi yang lebih rendah ini mungkin merupakan frekuensi pita dasar, yang kadang-kadang dirujuk sebagai frekuensi menengah-nol (IF). Sebagai alternatif, dalam perwujudan lain, frekuensi konversi-turun mungkin tidak berada pada pita dasar, melainkan pada frekuensi sedekat mungkin dengan nol atau DC, yang kadang-kadang dapat disebut sebagai IF rendah.
Dalam perwujudan seperti itu, tahap pencampuran tambahan (tidak diperlihatkan) dapat digunakan untuk selanjutnya mengkonversi IF rendah ke frekuensi pita dasar. Perlu dicatat bahwa tahap pencampuran tambahan dapat diimplementasikan dalam unit demod (120) sebagai perangkat lunak pemrosesan sinyal digital (DSP), atau menggunakan komponen yang berdiri sendiri, seperti yang diinginkan.
Selama pengoperasian normal penerima FM 150, LNA 101 dapat menerima dan memperkuat sinyal RF yang masuk. Sinyal RF yang diperkuat diterapkan ke mixer 102. LO 104 menghasilkan sinyal LO untuk digunakan oleh mixer IQ 102.
Mixer 102 dapat dikonfigurasi untuk mencampur sinyal RF termodulasi yang masuk dengan sinyal LO untuk menghasilkan sinyal IF termodulasi. Sinyal IF termodulasi diperkuat oleh PGA 105 dan dimasukkan ke dalam unit demod 120.
Dalam satu perwujudan, unit demod 120 dapat mencakup konverter analog-ke-digital yang dapat mengubah sinyal IF ke domain digital untuk digunakan oleh sirkuit pemrosesan digital yang tersisa.
Dalam satu perwujudan, unit demod 120 dapat beroperasi pada sampel untuk demodulasi FM untuk memulihkan informasi dalam sinyal yang diterima. Setelah beberapa pemrosesan tambahan, informasi kemudian dapat diberikan ke DAC 135A dan 135B sebagai output kiri dan kanan stereo.
DAC 135A dan 135B dapat menghasilkan sinyal keluaran L dan R analog yang sesuai dengan keluaran digital dari unit demod 120. Perlu dicatat bahwa unit demod 120 dapat mewakili salah satu dari berbagai pemroses sinyal digital.
Dengan demikian, unit demod 120 dapat mencakup mesin pemroses yang mencakup satu atau lebih unit eksekusi (tidak ditampilkan) yang dikonfigurasi untuk menjalankan instruksi, dan satu atau lebih akselerator perangkat keras yang dikonfigurasi untuk melakukan fungsi tertentu.
Dalam perwujudan yang diilustrasikan, MCU 125 mencakup unit kontrol penguatan otomatis yang ditunjuk AGC 110. Dalam satu perwujudan, MCU 125 dapat dikonfigurasi untuk menjalankan instruksi program yang terkait dengan perangkat lunak aplikasi dan fungsi kontrol untuk penerima FM 150.
Selain itu, unit kontrol 130 dapat menyediakan antarmuka untuk fungsi kontrol tertentu yang terkait dengan penerimaan FM. Misalnya, unit kontrol 130 dapat memberikan penyetelan, volume, dan informasi fungsi radio dan audio lainnya ke MCU 225.
Dalam perwujudan yang diilustrasikan, penerima FM 150 juga mencakup detektor puncak RF 107 dan detektor puncak IF 109 yang digabungkan ke AGC 110. Detektor puncak RF dan IF masing-masing dapat memantau keluaran puncak LNA 101 dan PGA 105.
Dalam satu perwujudan, detektor puncak RF (107) dan detektor puncak IF (109) masing-masing dapat memberikan indikasi bahwa amplitudo keluaran puncak berada di atas atau di bawah ambang batas yang telah ditentukan sebelumnya.
Dalam berbagai implementasi, ambang batas dapat diatur baik oleh tegangan referensi atau dengan menggunakan nilai yang dapat diprogram, misalnya. AGC 110 dapat menerima indikasi puncak RF dan IF dan menyesuaikan penguatan LNA 101 dan PGA 105 tergantung pada kedua indikasi tersebut.
Perlu dicatat bahwa dalam perwujudan lain, detektor puncak RF dan IF dapat memantau daya keluaran puncak LNA 101 dan PGA 105, masing-masing, sebagai pengganti amplitudo puncak.
Penerima radio yang terdiri dari:
Penguat frekuensi radio (RF) yang memiliki output penguatan yang dapat disesuaikan, dikonfigurasi untuk menerima dan memperkuat sinyal RF yang masuk;
Baca Juga : Apa Itu Radio Online dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Penguat frekuensi menengah (IF) yang memiliki keluaran penguatan yang dapat diatur, digabungkan untuk menerima sinyal IF yang sesuai dengan sinyal RF, dimana penguat IF dikonfigurasi untuk memperkuat sinyal IF;
Unit kontrol penguatan yang digabungkan ke penguat RF dan penguat IF dan dikonfigurasi untuk secara independen menyesuaikan penguatan masing-masing penguat RF dan penguat IF, tergantung pada tingkat output puncak penguat RF dan penguat IF.
