Najlepiej przeczytać parę książek, ale spróbuję możliwie krótko wytłumaczyć. Zacznę od opisu, jak działa radioodbiornik.
Od kilkudziesięciu lat odbiorniki radiowe robi się jako "superheterodynowe", czyli z przemianą częstotliwości.
Taki odbiornik ma wzmacniacz (dostrojony do częstotliwości odbieranej stacji) i generator (heterodynę), oscylujący na częstotliwości (najczęściej) wyższej od tej odbieranej o tzw. częstotliwość pośrednią.
Jeśli te dwa sygnały doprowadzi się do MIESZACZA, to z sygnałów, jakie w nim się wytworzą wyfiltrowywuje się i wzmacnia sygnał różnicy częstotliwości - właśnie pośrednią częstotliwość, zmodulowaną sygnałem akustycznym.
Za wzmacniaczem jest detektor, odzyskujący sygnał akustyczny, potem wzmacniacz i głośnik.
W staroświeckich odbiornikach do dostrojenia wejściowego wzmacniacza do stacji i strojenia generatora używane były (najczęściej) dwa (w lepszych modelach trzy lub cztery) kondensatory o zmiennej pojemności, obrotowe na wspólnej osi, tzw. agregat.
W erze półprzewodników te zmienne kondensatory zastąpiono niewielkimi diodami o pojemności zmienianej przyłożonym napięciem - tzw. varicapy.
Napięcie do strojenia dostarczał początkowo potencjometr (jeden lub kilka z przełącznikiem) a później układ elektroniczny (np. scalony), który umiał zapamiętać i potem wywołać kilka różnych napięć.
W ten sposób można było "zaprogramować" kilka stacji.
Podstawowym problemem w takich rozwiązaniach była stabilność tych napięć i samych varicapów, aby stacja "nie uciekała".
Wymyślono dodatkowe układy automatycznego dostrojenia (AFC, po polsku ARCz), ale gdy na skali radia jest kilkadziesiąt stacji o różnej sile sygnału, to okazało się, że mocniejsza stacja "przeciąga" na siebie odbiór i słabszej nie można odebrać.
W tej sytuacji znacznie lepiej było zrezygnować z AFC a poprawić stabilność heterodyny przez jej SYNTEZOWANIE.
W profesjonalnym sprzęcie najpierw robiono to sumując w mieszaczach częstotliwości z wielu stabilnych generatorów kwarcowych.
W wykonaniu lampowym radiostacja o mocy nadajnika kilkuset watów, z syntezą w nadajniku i odbiorniku, mieściła się na ciężarówce a dostrojenie nadajnika i odbiornika do zadanej częstotliwości zajmowało kilkanaście minut.
Z rozwojem tranzystorów i układów scalonych powstały tzw. układy PLL (pętla szukająca fazy).
W uproszczeniu: gdy do takiego układu doprowadzi się dwie częstotliwości, to układ wytwarza napięcie (prawie stałe), proporcjonalne do różnicy częstotliwości sygnałów.
Jeśli jedną z tych częstotliwości jest sygnał z heterodyny odbiornika, wykonanej jako prosty generator LC, gdzie C to pojemność diody pojemnościowej, odpowiednio polaryzowanej napięciem stałym i wyjściowym z układu PLL, a druga częstotliwość pochodzi z wysokostabilnego źródła (np. kwarcu), to częstotliwość heterodyny musi się zrównać (nie ma wtedy napięcia błędu z PLL) i jest (prawie) tak samo stabilna, jak z kwarcu.
Do tego, aby radio mogło odbierać jakiś zakres częstotliwości w jakiejś podziałce, używa się procesora.
Procesor sterowany jest stabilnym generatorem kwarcowym (kilka MHz) i potrafi cyfrowo podzielić częstotliwość tego kwarcu do rzędu 10 kHz a potem mnożyć wynik przez kolejne liczby w odpowiednim zakresie i wysłac wytworzoną czestotliwośc do układu PLL, gdzie zostanie porównany z odpowiednio (np przez 32, 33 lub 100) podzieloną częstotliwością heterodyny.
W pierwszej chwili po włączeniu heterodyna generuje dowolną częstotliwość, ale napięcie z układu PLL, doprowadzone do jej diody pojemnościowej powoduje wymuszenie takiej częstotliwości, jaką "chce" procesor.
Można zapytać, dlaczego nie zsyntetyzować od razu częstotliwości, na jakiej pracować ma heterodyna i dostarczyć do mieszacza.
Ze wzgledu na jakość odbioru, sygnał heterodyny powinien być "czysty" - sinusoidalny bez harmonicznych a procesory produkują prostokąt. Generator LC wytwarza "ładny" przebieg, chociaż trudno uzyskać stałośc częstotliwosci przy zmianach napięcia, temperatury itp.
Ponadto układy pracujące na niższych czestotliwościach pobierają mniej prądu i mniej sieją zakłóceń.
Procesor jednocześnie "zmusza" cyfrowy wyświetlacz do pokazania zadanej częstotliwości, z uwzględnieniem różnicy między częstotliwością heterodyny a odbieranego sygnału (o częstotliwość pośrednią )
Krótko mówiąc na wyświetlaczu widzisz, jaką częstotliwość radio ma (stabilnie !) odbierać, ponadto zwykle procesor potrafi "sam wyszukać" i zapamiętać wiele stacji i może mieć jeszcze wiele funkcji ułatwiających (czasem utrudniających ) obsługę.
W odbiorniku "z gałką" można było się płynnie dostroić do dowolnej częstotliwości w obrębie skali.
Odbiornik z syntezą "skacze" z jakąś podziałką (tzw. raster).
Ten raster dla nadajników (i także dla odbiorników) jest znormalizowany, niestety różnie w różnych częściach świata.
Przykładowo w Europie nadajniki AM - fale dlugie i średnie są rozmieszczone co 9 kHz a FM - fale ultrakrótkie co 0,1 MHz (było dopuszczalne co 0,05 MHz).
W Ameryce raster na AM - (fale średnie) wynosi 10 kHz a na FM 0,2 MHz - wartości nieparzyste. Ponoć dopiero próbują "zagęścić" podziałkę.
Okazuje się więc, że radio z USA przywiezione do nas odbiera tylko część stacji, bo reszta wypada pomiędzy rastrem i albo ich zupełnie nie słychać, albo chrypi i odbiór jest monofoniczny.
Jeśli producent amerykańskiego radia zastosował uniwersalny procesor ("na cały świat") to są szanse, że fachowiec potrafi zmienić podziałkę ale są takie syntezy , gdzie to jest niemożliwe.
Krócej nie potrafiłem, naprawdę parę książek trzeba przeczytać.
Pozdrawiam
Wmak
