Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Sivil radyo iletişimi

 makale yorumları

В нашей стране повсеместно получает все большее распространение стереофоническое радиовещание по системе с пилот-тоном. Используемая для приема передач по этой системе зарубежная аппаратура имеет стереодекодеры (СД) ключевого типа в микросхемном исполнении. Они удобны в технологическом отношении для массового повторения, но, однако, уступают, по мнению автора, стереодекодерам матричного типа. Радиолюбителям, желающим улучшить работу своих стереофонических радиоприемников предлагается построить стереодекодер системы с пилот-тоном (ПТ) с разделением спектров, также иногда называемых суммарно-разностными или матричными, довольно редко используемых в данной системе стереовещания.

В нашей стране, где, как известно, принята система стереовещания с полярно-модулированными колебаниями (ПМК) [1], матричные стереодекодеры (СД) получили широкое распространение. Объясняется это тем, что подавленная при передаче на 14 дБ поднесущая может быть относительно легко восстановлена в СД. При этом надтональный сигнал с "нормальным" отношением поднесущей и ее боковых полос детектируется диодным двухполупериодным детектором. Продетектированный разностный сигнал складывается (вычитается) с суммарным на резистивной матрице, где и происходит разделение каналов.

За рубежом (а в последнее время и в России при работе радиостанций в диапазоне 88... 108 МГц) повсеместно применяется так называемая система с пилот-тоном (ПТ), равным половине значения поднесущей частоты, т.е. 19 кГц. Поднесущая в этой системе подавляется при передаче практически полностью, остаются лишь боковые полосы надтонального сигнала, которые обычными диодными детекторами без искажений продетектированы быть не могут. По этой причине подавляющее число СД для системы с ПТ относится к ключевым.

В первых моделях таких СД на дискретных элементах для получения импульсов, управляющих ключами (обычно диодными), использовалось удвоение частоты ПТ [2]. В появившихся позднее СД в микросхемном исполнении управляющие импульсы получают делением частоты опорного генератора, управляемого напряжением (ГУН), который охвачен системой ФАПЧ. ПТ сравнивается в системе ФАПЧ с поделенной до 19 кГц частотой ГУН и обеспечивает стабилизацию частоты и фазы управляющих импульсов.

В последнее время подобные ключевые СД в микросхемном исполнении (микросхемы А290, ТА7342, ТА7343 и др.) появились и на отечественном рынке. Это позволяет радиолюбителям создавать несложные СД для приема стереопередач в диапазоне 88... 108 МГц, вещание в котором началось 5 - 6 лет назад и получает у нас все большее распространение.

Однако при известных преимуществах ключевых СД, таких как простота схемотехнической реализации (особенно в микросхемном исполнении), хорошее разделение каналов - этот класс СД, по глубокому убеждению автора, все же не может обеспечить по-настоящему высококачественный прием стереопе-редач. Дело в том, что в реальном музыкальном сигнале преобладает суммарная информация - в [1] указывается, что коэффициент модуляции поднесущей редко превосходит 30% при максимально возможных 80%, и в первом приближении сигнал, проходящий через СД, можно считать монофоническим. Постоянная коммутация сигнала, имеющая место в ключевых СД, вызывает, по сути дела, дискретизацию низкочастотной составляющей с весьма низкой частотой (38 или 31,25 кГц), в то время как согласно [3], для исключения влияния частоты дискретизации на низкочастотный сигнал она должна быть больше высшей частоты низкочастотного сигнала (15 кГц для системы с полярно-моду-лированными колебаниями) минимум в 4 - 5 раз, т.е. составлять 60...75 кГц. Следствием такой "обработки" низкочастотного сигнала является ухудшение звучания на высших частотах, при этом формальные качественные показатели СД, полученные на синусоидальном испытательном сигнале, могут быть очень высокими - коэффициент нелинейных искажений 0,2...0,3% и менее.

В матричных СД суммарный сигнал не дискретизируется, разностный же сигнал, величина которого, как указывалось выше, мала, при двухполупериодном детектировании оказывается "дискретизированным" с частотой, вдвое большей поднесущей, т.е. 76 или 62,5 кГц.

При этом повышается качество восстановленного разностного сигнала и соответственно сигналов на выходе СД.

Изложенные соображения были экспериментально проверены автором при сравнении звучания матричного [4] и ключевого [5] СД.

Несмотря на весьма примитивную схемотехнику и элементную базу матричного СД, его звучание, по мнению автора, значительно превосходило звучание ключевого СД, которое отличалось нечеткостью, размытостью высоких частот. Единственным плюсом ключевого СД было, пожалуй, лишь несколько более высокое качество разделения каналов.

Слабым звеном известных матричных СД является диодный детектор поднесущей, который выполняется с использованием высокочастотного трансформатора с большим числом витков вторичной обмотки, так как для получения приемлемого уровня искажений при диодном детектировании входное напряжение детектора должно составлять несколько вольт [1]. Паразитные емкости высокочастотного трансформатора получаются значительными, что вызывает амплитудные и фазовые искажения высших частот и ухудшает разделение каналов.

Существенно снизить искажения разностного сигнала можно применением синхронных детекторов, в частности, на КМОП-ключах. Такие детекторы позволяют детектировать (в отличие от диодных) сигналы минимальной амплитуды, в том числе с полностью подавленной несущей, что имеет место в системе с ПТ. Они вносят чрезвычайно малые искажения, определяемые практически отношением сопротивления открытого канала ключа к входному сопротивлению следующего каскада, который целесообразно выполнить в виде эмиттерного (истокового) повторителя. Для формирования управляющих КМОП-ключами импульсов могут быть использованы абсолютно те же схемотехнические решения, что и в "стандартных" ключевых СД, т.е. ГУН с ФАПЧ и делителем частоты.

С учетом изложенных соображений и был разработан предлагаемый СД для системы с ПТ, принципиальная схема которого приведена ниже.

Основные технические характеристики СД

• Входное напряжение КСС, мВ......60...90
• İletim katsayısı ......3
• Разделение каналов, дБ, не менее......25

Устройство состоит из четырех функциональных блоков:

• усилителя комплексного стереосигнала (КСС) с ключевым детектором и резистивными матрицами А1 (рис. 1);
• формирователя управляющих импульсов А2 (рис. 2);
• фильтра нижних частот A3 (рис. 3);
• блока стереоиндикации и стереоавтоматики А4 (рис. 4).

Входной сигнал (непосредственно с выхода ЧМ-демодулятора приемника или тюнера), имеющий, как правило, величину 60...90 мВ, поступает на усилитель блока А1, выполненный на транзисторах VT1, VT2 (рис. 1). С выхода усилителя КСС поступает на цепочку R11 С6, которая осуществляет коррекцию предыскажений суммарного сигнала (т = 50 мкс). Надтональная часть сигнала (боковые полосы поднесущей плюс ПТ) через конденсатор С5, который совместно с резисторами R12 и R14 образует ФВЧ, частично подавляющий суммарный сигнал, поступает на базу транзистора VT5. Транзисторы VT5 и VT6 усиливают про модулированные разностным сигналом боковые полосы поднесущей 38 кГц, которые выделяются на низкодобротном колебательном контуре (Q=6), состоящим из обмотки трансформатора Т1 и конденсатора С8, и поступают на двухполупериодныи ключевой детектор на ключах микросхемы DD1.

(büyütmek için tıklayın)

Выделенный разностный сигнал положительной и отрицательной полярности с выходов эмиттерных повторителей VT7, VT8 и VT9, VT10 через подстроечные резисторы R21 и R26 (регулируют разделение каналов) поступает на матрицах R24R25, R28R29. Сюда же через резистор R11 поступает суммарный сигнал. Выделенные на матрицах сигналы каналов А и В поступают на активный фильтр нижних частот (ФНЧ), выполненный по распространенной для подобных устройств схеме (рис. 3), и далее на выход СД.

(büyütmek için tıklayın)

Формирователь управляющих импульсов А2 (рис. 2) состоит из ГУН на транзисторах VT1, VT2 (f=76 кГц) с ФАПЧ на ключе DD1.1 и ОУ DA1 [6] и делителя частоты на триггерах микросхемы DD2, вырабатывающего импульсы формы "меандр" с частотой 38 кГц для управления ключами детектора и меандр с частотой 19 кГц для системы ФАПЧ. Необходимо отметить, что примененный RС-генератор имеет очень высокую термостабильность, определяемую практически лишь ТКЕ конденсатора С9, однако весьма чувствителен к нестабильности питающего напряжения, которая должна быть минимально возможной.

Для принудительного перевода СД в режим "Моно" переключателем SA2 (рис.5), например в случае неуверенного приема, предусмотрен транзисторный ключ VT4 (рис.1), запирающий вход разностного канала при подаче на его базу положительного (открывающего) напряжения. Второй ключ на транзисторе VT3 позволяет "выключать" суммарный канал переключателем SA1, установленным непосредственно на плате блока А1 (это может потребоваться при регулировании устройства). При этом на выход СД проходит только разностный сигнал, который удобно контролировать "на слух" при настройке декодера или для субъективного контроля качества принимаемого сигнала, так как неудовлетворительные условия приема сказываются в первую очередь на разностном сигнале.

Узел стереоиндикации и стереоавтоматики А4 собран по схеме, изображенной на рис. 4. Принцип действия прототипа этого устройства, представляющего собой синхронный детектор ПТ с пороговым элементом (компаратором), подробно описан в [6]. От исходного предлагаемое устройство отличается наличием усилителя входного сигнала на транзисторе VT1 и усилителя-инвертора выходного сигнала на транзисторе VT2. Вместо специализированного компаратора К521СА1, как показала практика, вполне могут быть использованы ОУ общего назначения с биполярными транзисторами на входе (UCM = 5...10 мВ), скорректированные для единичного усиления.

Ayrıntılar. Конденсаторы С6, С8 блока А1 и С9 блока А2 должны быть слюдяными, полистирольными или стеклоэмале-выми с допуском ±5 %. Такой же допуск должен иметь резистор R11 блока А1. Вместо примененных транзисторов КТЗ102В можно использовать другие этой же серии, а также КТ315Б, КТ342А с h21э>200. Транзисторы КТ209 могут быть с любым буквенным индексом. Заменять их высокочастотными р-n-р транзисторами нежелательно. Если такие транзисторы (КТ3107, КТ361, и т.п.) все же придется использовать, то между их базой и коллектором следует установить конденсаторы емкостью 68 - 100 пФ.

Трансформатор Т1 блока А1 намотан на стандартном четырехсекционном каркасе с подстроечником из феррита 400НН от гетеродинных катушек радиоприемников СВ и ДВ диапазонов. Обмотки наматываются одновременно тремя проводами: двумя ПЭВ 0.1 и одним ПЭЛШО 0,09. Количество витков - 410. Обмотка из провода ПЭЛШО 0,09 - первичная, вторичная обмотка (провода ПЭВ 0,1) с отводом от середины получается соединением конца одной обмотки с началом другой.

Конструкция устройства некритична - при макетировании блоки соединялись между собой неэкранированными проводниками длиной до 20 см без каких-либо нежелательных эффектов в работе СД. При установке в приемник СД необходимо разместить по возможности дальше от цепей выходных блоков звуковой частоты или поместить в экран во избежание высокочастотных наводок от ГУН и делителей частоты.

Налаживание. В случае использования для изготовления устройства исправных деталей режимы элементов по постоянному току устанавливаются автоматически. Если напряжение питания отличается от номинального (в пределах 12...15 В), номинал резистора R1 блока А2 подбирают так, чтобы напряжение в точке соединения резисторов R1 и R2 составляло 3...3.3 В. Подбором резистора R1 блока А4 устанавливают напряжение на коллекторе транзистора VT1 равным половине напряжения питания.

Трансформатор Т1 блока А1 настраивают на частоту 38 кГц подачей напряжения этой частоты от внешнего генератора (15...20 мВ) на вход СД. Напряжение контролируется на вторичной обмотке трансформатора Т1. Необходимая добротность (Q=6) устанавливается подстроечным резистором R15.

Далее СД подключают к выходу детектора приемника с диапазоном 88...108 МГц (до цепей коррекции, если они есть) и настраивают приемник на уверенно принимаемую станцию. Суммарный канал выключают переключателем SA1 блока А1. Блок стереоавтоматики, естественно, должен быть отключен. Подстройкой резистора R14 (а также при необходимости R13 - грубо) устройства формирователя управляющих импульсов А2 добиваются появления на выходе СД продетектированного разностного сигнала - это несложно сделать "на слух".

Затем проверяют устойчивость приема разностного сигнала (т.е. четкость работы системы ФАПЧ) при перестройке по диапазону.

Полосу захвата (и удержания) системы ФАПЧ можно регулировать в некоторых пределах изменением номинала резистора R8. После этого включают суммарный канал и с помощью подстроеч-ных резисторов R21 и R26 блока А1 добиваются максимального разделения каналов. Легче всего эту операцию проделать при приеме записей рок-групп 60-70-х годов, когда практиковалось практически полное разделение инструментов по каналам. Дополнительно улучшить разделение каналов можно изменением в некоторых пределах добротности трансформатора Т1 блока А1 подбором резистора R15, что позволяет в известной степени скомпенсировать частотно-фазовые искажения, вносимые конкретным ЧМ трактом. Однако необходимо отметить, что такая регулировка взаимозависима с описанной выше регулировкой разделения каналов. Определить выходы каналов СД (левый-правый) можно с помощью "эталонного" стереоприемника (магнитолы).

Следует заметить, что точно настроить трансформатор Т1 по принимаемому сигналу на частоту 38 кГц затруднительно, поскольку, как уже отмечалось, поднесущая в системе с ПТ подавлена полностью и в паузах передачи отсутствует. Здесь можно использовать следующий прием: при настроенном на станцию приемнике (есть режим захвата системы ФАПЧ) временно отпаять конденсатор С5 от базы транзистора VT5 блока А1. Затем на базу этого транзистора через конденсатор емкостью 10...15 пФ подать с вывода 1 или 2 микросхемы DD2 блока А2 импульсы с частотой 38 кГц и, контролируя напряжение на Т1 осциллографом, настроить трансформатор Т1 по максимуму сигнала. В этом случае трансформатор Т1 будет точно настроен на частоту 38 кГц.

В последнюю очередь налаживают блок стереоиндикации/стереоавтоматики А4 (если он установлен). Резистором R8 этого блока регулируют порог срабатывания компаратора так, чтобы при наличии стереосигнала светодиод HL1 четко светился. В отсутствие сигнала и при перестройке по диапазону свечения (и "помигивания") светодиода быть не должно.

Если напряжение на входе СД отличается от рекомендованного (60...90 мВ), может потребоваться регулировка усиления каскада на транзисторе VT1 подбором резистора R4 (при этом снова нужно будет установить режим по постоянному току этого транзистора).

Качество звучания любительского приемника с описанным СД сравнивалось с качеством звучания приемных стереотрактов с СД на микросхемах ТА7342 и ТА7343. Прослушивание проводилось с использованием лампового усилителя с выходной мощностью 2x15 Вт и акустических систем 25АС-033, а также стереотелефонов. Отмечена более высокая прозрачность, естественность звучания предлагаемого СД. Разделение каналов практически не отличалось от такового у "эталонных" СД.

Edebiyat

1. Жмурин П.М. Стореодекодеры. - М.: Связь, 1980.
2. Годинар К. Стереофоническое радиовещание. Пер. с чешского. - М.: Энергия, 1974.
3. Лукьянов Д. Дискретно-аналоговые элементы в тракте звуковой частоты. - Радио, 1984, №1, с. 37-40.
4. Коновалов В. Стереодекодер. - Радио, 1974, №3, с. 36-38.
5. Болотников N1. Стереодекодер. - Радио, 1982, №12, с. 41,42.
6. Карцев Е., Чулков Б. Стереодекодер с кварцевым генератором. - Радио, 1986, №2, с. 38-42.

Автор: А.Киселев, г.Москва

Diğer makalelere bakın bölüm Sivil radyo iletişimi.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dokunma emülasyonu için suni deri 15.04.2024

Mesafenin giderek yaygınlaştığı modern teknoloji dünyasında, bağlantıyı ve yakınlık duygusunu sürdürmek önemlidir. Saarland Üniversitesi'nden Alman bilim adamlarının suni derideki son gelişmeleri, sanal etkileşimlerde yeni bir dönemi temsil ediyor. Saarland Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, dokunma hissini uzak mesafelere iletebilen ultra ince filmler geliştirdiler. Bu son teknoloji, özellikle sevdiklerinden uzakta kalanlar için sanal iletişim için yeni fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar tarafından geliştirilen sadece 50 mikrometre kalınlığındaki ultra ince filmler tekstillere entegre edilebiliyor ve ikinci bir deri gibi giyilebiliyor. Bu filmler anne veya babadan gelen dokunsal sinyalleri tanıyan sensörler ve bu hareketleri bebeğe ileten aktüatörler gibi görev yapar. Ebeveynlerin kumaşa dokunması, basınca tepki veren ve ultra ince filmi deforme eden sensörleri etkinleştirir. Bu ... >>

Petgugu Global kedi kumu 15.04.2024

Evcil hayvanların bakımı, özellikle evinizi temiz tutmak söz konusu olduğunda çoğu zaman zorlayıcı olabilir. Petgugu Global girişiminin, kedi sahiplerinin hayatını kolaylaştıracak ve evlerini mükemmel şekilde temiz ve düzenli tutmalarına yardımcı olacak yeni ve ilginç bir çözümü sunuldu. Startup Petgugu Global, dışkıyı otomatik olarak temizleyerek evinizi temiz ve ferah tutan benzersiz bir kedi tuvaletini tanıttı. Bu yenilikçi cihaz, evcil hayvanınızın tuvalet aktivitesini izleyen ve kullanımdan sonra otomatik olarak temizlemeyi etkinleştiren çeşitli akıllı sensörlerle donatılmıştır. Cihaz, kanalizasyon sistemine bağlanarak, sahibinin müdahalesine gerek kalmadan verimli atık uzaklaştırılmasını sağlar. Ek olarak, tuvaletin büyük bir sifonlu depolama kapasitesi vardır, bu da onu çok kedili evler için ideal kılar. Petgugu kedi kumu kabı, suda çözünebilen kumlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli ek özellikler sunar. ... >>

Bakımlı erkeklerin çekiciliği 14.04.2024

Kadınların "kötü çocukları" tercih ettiği klişesi uzun zamandır yaygın. Ancak Monash Üniversitesi'nden İngiliz bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı araştırmalar bu konuya yeni bir bakış açısı sunuyor. Kadınların, erkeklerin duygusal sorumluluklarına ve başkalarına yardım etme isteklerine nasıl tepki verdiklerini incelediler. Araştırmanın bulguları, erkekleri kadınlar için neyin çekici kıldığına dair anlayışımızı değiştirebilir. Monash Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, erkeklerin kadınlara karşı çekiciliği hakkında yeni bulgulara yol açıyor. Deneyde kadınlara, evsiz bir kişiyle karşılaştıklarında verdikleri tepkiler de dahil olmak üzere çeşitli durumlardaki davranışları hakkında kısa öykülerin yer aldığı erkeklerin fotoğrafları gösterildi. Erkeklerden bazıları evsiz adamı görmezden gelirken, diğerleri ona yiyecek almak gibi yardımlarda bulundu. Bir araştırma, empati ve nezaket gösteren erkeklerin, kadınlar için empati ve nezaket gösteren erkeklere göre daha çekici olduğunu ortaya çıkardı. ... >>

Arşivden rastgele haberler Kamera cihazının prensibi - bir böceğin gözü 11.05.2013 Illinois Üniversitesi'nden bilim adamları, fikri vahşi yaşamdan ödünç alınan panoramik bir dijital kamera yarattı. Daha doğrusu, araştırmacılar, böceklerin görme organının - bileşik göz - cihazının altında yatan ilkeyi yeniden üretmeye çalıştılar. Bileşik göz kamerası, çok geniş bir görüş alanı, düşük distorsiyon, yüksek hareketli nesneleri algılama yeteneği ve çok geniş bir alan derinliği gibi özelliklere sahiptir. Kamera, yarım küre bir yüzeye yerleştirilmiş çok sayıda minyatür lens ve ışığa duyarlı sensörden oluşur. Geliştiricilere göre, distorsiyonsuz 180° görüş alanı ancak günümüz kameralarında kullanılan düz sensörlerden kökten farklı olan yarım küre videodaki bir sensör kullanılarak elde edilebilir. İlginç bir şekilde, kameranın optikleri yumuşak, kauçuk benzeri bir malzemeden yapılmış. Kameranın üretim süreci, düz bir yüzey üzerinde bir dizi ışığa duyarlı eleman ve lensin oluşturulmasıyla başlar ve daha sonra basınç kullanılarak yarım küre şekli verilir. Bireysel fotoreseptörler arasındaki bağlantıların bozulmaması için, tabaka deforme olurken esneyen dar serpantin şekilli izler şeklinde yapılırlar. Bilim adamlarına göre, geliştirme sırasında ortaya çıkan ve test edilen fikirler ve materyaller, güneş panelleri ve kameralardan fizyolojik aktivitenin kişisel monitörlerine ve cerrahi aletlere kadar diğer alanlarda uygulama bulacaktır.

Diğer ilginç haberler:

▪ Volvo bulut araba

▪ Tıbbi DC/DC Dönüştürücüler İyi Ortalama MDS15/20

▪ Velcro, Antarktika'nın doğasını tehdit ediyor

▪ Creative Sound Blaster Serisi Kulaklıklar

▪ Köpek yetiştirmek, çocuk yetiştirmek gibidir.

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Güvenli yaşamın temelleri (BSD) sitesinin bölümü. Makale seçimi

▪ makale rafı. Popüler ifade

▪ makale Schubert neden Bitmemiş Senfoni'yi tamamlamadı? ayrıntılı cevap

▪ Actinidia sinensis makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri

▪ makale İşlemsel amplifikatör tipi 741'in (140UD7) bazı uygulamaları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale 60 kHz ... 108 MHz frekanslı sinyal üreteci. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024