Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

 Komentarze do artykułu

Jak w prosty sposób poprawić jakość odbieranych programów nadawanych z dźwiękiem stereofonicznym, interesuje wielu radioamatorów. Autor artykułu analizuje sposób kształtowania charakterystyki częstotliwościowej i fazowej toru radiowego oraz wyznacza łącza, w których można niewielkim kosztem wprowadzić elementy korekcyjne poprawiające ekstrakcję sygnału na wyjściu dekodera stereo.

Jakość odbioru radia stereo zależy nie tylko od rzeczywistego stosunku sygnału do szumu na wejściu antenowym odbiornika, ale także od działania urządzenia dekodującego. Jak wiadomo, w dekoderze stereo (SD) złożony sygnał stereo (CSS) jest przetwarzany na oscylacje modulowane biegunowo (PMC), a następnie na niskoczęstotliwościowe sygnały wyjściowe lewego i prawego kanału. Zachodzące w tym przypadku przekształcenia określają w szczególności tak ważny parametr jak tłumienie przesłuchu między kanałami. Najlepsza separacja kanałów pozwala osiągnąć czasową metodę dekodowania, która eliminuje odzyskiwanie podnośnych i związane z tym zniekształcenia nieliniowe i fazowe. Większość nowoczesnych zintegrowanych diod LED działa na tej zasadzie.

Na jakość dekodowania istotny wpływ ma również widmo wejściowego CSS. Górna modulowana częstotliwość wymagana do transmisji dźwięku o częstotliwości 15 kHz wynosi 31,25 kHz dla systemu rozgłoszeniowego stereo z modulacją biegunową (PM) i podnośną 46,25 kHz oraz 38 dla systemu z tonem pilota (PT) i podnośną 53 kHz. kHz. Warunkiem koniecznym braku zniekształceń i dobrej separacji kanałów jest pozioma (bez blokad) charakterystyka częstotliwościowa oraz liniowa odpowiedź fazowa w ponadtonalnym zakresie częstotliwości, aż do wskazanych.

Jednocześnie najbardziej typowy jest tor odbioru radiowego, który charakteryzuje się spadkiem odpowiedzi częstotliwościowej na wyższych częstotliwościach CSS.

Ten spadek wynika z ograniczonej szerokości pasma ścieżki detektora IF i FM. Jeżeli częstotliwość odcięcia CSS na poziomie wynosi 3 dB, oznaczmy Fcp, a częstotliwość podnośnej Fsub, to tłumienie przesłuchu między kanałami można obliczyć za pomocą przybliżonego wzoru p = 20 log (2 Fcp / Fsub).

Łatwo obliczyć, że aby uzyskać separację kanałów stereo na poziomie 30 dB, wymagana jest szerokość pasma sygnałów z PM do 88 kHz, a sygnałów z FET do 107 kHz. Oczywiście dane te są przybliżone i nie uwzględniają cech konkretnej metody dekodowania. Aby poprawić odpowiedź częstotliwościową CSS w modelach dekoderów, stosuje się z reguły pewne obwody korekcyjne najprostszego typu RC.

Z drugiej strony nadmierne rozszerzenie widma CSS prowadzi do gwałtownego wzrostu szumów i zakłóceń z konwersji sygnałów pozapasmowych. Jeśli szerokość pasma CSS nie jest w żaden sposób ograniczona, wówczas degradacja stosunku sygnału do szumu podczas odbierania zdalnych stacji może wynosić 20 dB lub więcej w porównaniu z trybem mono. I odwrotnie: zawężanie pasma KSS jest skuteczną techniką redukcji szumów.

Sprzeczne wymagania dla KSS najlepiej zaspokaja maksymalnie płaska charakterystyka częstotliwościowa do częstotliwości 70 ... 80 kHz, z dalszym ostrym spadkiem, zorganizowanym przez filtry wysokiego rzędu. Ta charakterystyka pozwala zbliżyć się do maksymalnych osiągalnych parametrów danej diody LED w zakresie szumów i przesłuchów między kanałami.

Założenia te zostały w pełni potwierdzone podczas testów dwustandardowego dekodera stereo opartego na układzie KR174XA51. W typowym obwodzie przełączającym [1] na jego wejściu zastosowano prosty filtr dolnoprzepustowy pierwszego rzędu o częstotliwości odcięcia około 10 kHz. Spadek o 6dB/oct powyżej 10kHz zapewnia akceptowalną jakość szumów, ale zmniejsza przesłuch między kanałami z 43dB (typowo bez filtra wejściowego) do 24dB dla sygnałów PM i 20dB dla sygnałów DET. Dodatkowo filtr odcina górną część sygnału tonowego w zakresie 10…15 kHz, co powoduje, że dźwięk jest „stłumiony”.

Generalnie mimo progresywnych rozwiązań konstrukcyjnych – tymczasowej metody separacji kanałów z podwójnym próbkowaniem, dodatkowym tłumieniem tonu pilota itp. – wspomniany SD działał gorzej niż dekoder na przestarzałym układzie BA1320. Kolejną wadą KR174XA51 są nieprzyjemne kliknięcia w torze audio, gdy włączony jest wskaźnik trybu stereo. Wymiana mikroukładu na inny egzemplarz nie przyniosła zasadniczych zmian.

Aby poprawić jakość pracy, proponowany dekoder został uzupełniony o filtr wejściowy KSS, który tworzy niezbędny typ odpowiedzi częstotliwościowej z możliwością ręcznej i automatycznej korekty. Do zalet nowej diody LED należy również oddzielna sygnalizacja systemu nadawania stereo, który pracuje bezgłośnie.

Główne cechy techniczne

• Tłumienie przesłuchu między kanałami, dB, nie gorzej…34
• Stosunek sygnału do szumu w trybie „Stereo”, dB ..... 50...70
• Poziom sygnału wejściowego, mV ...... do 150
• Współczynnik transmisji ...... 1,2
• Pobór prądu, mA......7

Funkcjonalnie urządzenie składa się z trzech bloków (rys. 1): filtra wejściowego KCC, przełącznika na chipie DD1 oraz właściwego dekodera na chipie DA1.

(kliknij, aby powiększyć)

Filtr KSS jest dalszym ulepszeniem urządzenia [2]. Jego parametry zostały poprawione poprzez symulację komputerową - zmniejszono nierównomierność pasma przenoszenia w obszarze tonalnym oraz zwiększono stromość odcięcia w obszarze alikwotowym. Filtr składa się z regulowanego ogniwa R1, R2, C1, C2 i filtra dolnoprzepustowego trzeciego rzędu C3, L3, C1 z częstotliwością odcięcia, którą można przełączać w zależności od systemu nadawania stereo. Odpowiedź częstotliwościowa filtra - w trybie odbioru z FET (pokazana na ryc. 4).

Link R1,R2, C1,C2 - regulator mostkowy wysokiej częstotliwości KSS. W nim za pomocą regulowanego rezystora R2 można zwiększać lub zmniejszać poziom składowych alikwotowych (i częściowo tonalnych), co prowadzi do proporcjonalnego rozszerzenia lub zwężenia podstawy stereo poprzez zmianę tłumienia przesłuchu między kanałami [2]. W środkowej pozycji regulatora R2 charakterystyka częstotliwościowa filtra jest pozioma do częstotliwości odcięcia (patrz rys. 2, krzywa 1), w dwóch skrajnych pozycjach - jego nierównomierność w zakresie audio nie przekracza 2 dB. Regulacja wychwytuje tylko górną część widma dźwięku - powyżej 10 kHz, co pozwala uwypuklić wyższe częstotliwości z pewnym odbiorem, a tym samym poprawić jakość dźwięku.

Jednocześnie zmienia się również poziom szumów, jest on minimalny w dolnej pozycji suwaka rezystora R2, kiedy część alikwotowa KSS-a jest faktycznie odcięta, a dźwięk jest bliski monofonii. W ten sposób regulowany element filtrujący umożliwia uzyskanie adaptacyjnej jakości sygnału wyjściowego w zależności od wejścia - od rozszerzonego "Stereo" dla silnych sygnałów RF do "Mono" - dla zaszumionego i zniekształconego, w szczególności odbioru wielościeżkowego.

Filtr dolnoprzepustowy w kształcie litery U trzeciego rzędu jest montowany na elementach C3, L3, C1. Filtr ten ma na celu skuteczne tłumienie szumów i zakłóceń pochodzących z konwersji sygnałów leżących poza głównym pasmem informacyjnym CSS. Filtr dolnoprzepustowy został zsyntetyzowany przez aplikację Design programu MicroCap4. Jego parametry to: częstotliwość graniczna w układzie FET - 6.0 kHz, w układzie PM - 75 kHz, nachylenie za pasmem przezroczystości - 60...15 dB/oct, impedancja charakterystyczna - 17 kOhm. Częstotliwość odcięcia jest strukturalnie zmieniana przez przełączanie liczby zwojów cewki L4,7 za pomocą przełącznika elektronicznego DD1. Dzięki symulacji komputerowej filtr ma płynną odpowiedź częstotliwościową (patrz rys. 1) i dość liniową odpowiedź fazową (rys. 2).

Filtr KSS jest podłączony do dekodera stereo (układ DA1) zamiast do zdalnego obwodu wejściowego R1C1 [1]. Wprowadzone przez niego tłumienie (12 dB) jest kompensowane przez duży margines wzmocnienia układu DA1 (do 14 dB). Podczas odbierania sygnałów z PM, pin 8 układu DA1 jest ustawiony na niski poziom logiczny bliski zeru. Wejścia sterujące 5 i 6 przełącznika DD1 mają wysoki poziom logiczny zasilany ze środka dzielnika R4, R5. W tym przypadku klucz K2 jest zamknięty na pinach 4 i 3, pin 3 cewki L1 jest podłączony do kondensatora C4. Filtr jest ustawiony na częstotliwość odcięcia 60 kHz. W tym samym czasie klucz zwarciowy jest otwarty i poprzez jego piny 8 i 9 napięcie sygnalizacyjne z pinu 7 układu DA1 jest podawane na diodę HL1, która sygnalizuje tryb „PM”.

Podczas rozpoznawania sygnałów z FET poziom napięcia na pinie 8 układu DA1 zmienia się na wysoki, co w rzeczywistości jest równe napięciu zasilania. Sygnał ten podawany jest na wejścia sterujące 12 i 13 klawisze K1 i K4 przełącznika DD1. Klucz K4, otwierając, zmniejsza napięcie na środku dzielnika R4R5 do niskiego poziomu. Klawisze K2 i zwarcie jednocześnie przechodzą w stan nieprzewodzący, w wyniku czego wyjście 3 cewki zostaje odłączone od kondensatora C4, a dioda HL1 gaśnie. W tym samym czasie otwiera się klucz K1, który łączy wyjście 2 cewki L1 z kondensatorem C4. Indukcyjność cewki maleje, co prowadzi do dostrojenia częstotliwości odcięcia filtra dolnoprzepustowego do 75 kHz. Ponadto okazuje się, że katoda diody HL2 jest podłączona do wspólnego przewodu przez klucz K11 otwarty na pinach 10 i 4, a na jej anodzie jest napięcie pochodzące z pinu 7 układu DA1. W takim przypadku dioda HL2 wskazuje tryb „PT”. Przełącznik SA1 można wymusić włączenie trybu „Mono”. W takim przypadku obie diody LED są wyłączone, ponieważ na pinie 7 układu DA1 nie będzie napięcia.

Dopuszczalne napięcie zasilania mikroukładu KR174XA51 wynosi 2,7 ... 7 V. Eksperymentalnie ustalono, że charakterystyczne kliknięcia po włączeniu wskaźnika trybu stereo występują tylko wtedy, gdy napięcie zasilania przekracza 4 V. W tym przypadku napięcie na pin 15 mikroukładu DA1 jest ograniczony przez diodę Zenera VD1 na poziomie 3,9, 1 V. W tym samym czasie wskaźniki HL2, HLXNUMX włączają się prawie bezgłośnie, parametry mikroukładu pozostają wysokie.

W dekoderze stereo zastosowano rezystory stałe MLT-0,125, kondensatory ceramiczne - typu KM, elektrolityczne - importowane. Przełącznik SA1 - przycisk P2K. Rezystor zmienny R2 - dowolny mały, na przykład SDR-4b, o charakterystyce typu A. Ze względu na obniżone napięcie zasilania mikroukładu DA1, emitery HL1, HL2 muszą mieć wysoką moc świetlną przy niskim prądzie. Diody KIPD05A spełniają ten warunek, ale można wybrać inne o maksymalnej jasności blasku, w tym importowane. Cewka L1 wykonana jest na pierścieniu ferrytowym K20x10x5 mm z ferrytu gatunku 2000NM. Uzwojenie 1 - 2 zawiera 110 zwojów, uzwojenie 2-3 - 30 zwojów drutu PEV 2-0,2. Współczynnik jakości cewki jest wysoki, więc parametry filtra dolnoprzepustowego praktycznie nie pogarszają rezystancji otwartego kanału mikroukładu DD1 (około 270 omów), połączonego szeregowo z cewką L1.

Węzły urządzenia takie jak filtr KSS i przełącznik DD1 nie wymagają konfiguracji. W dekoderze stereo DA1 tylko rezystor trymera R8 powinien osiągnąć stabilne rozpoznawanie trybu stereo „PM” lub „PT” poprzez włączenie odpowiedniej diody LED HL1 lub HL2. Następnie sprawdza się działanie regulowanego elementu filtrującego, obracając uchwyt rezystora R2: dźwięk powinien zmienić się z rozszerzonego „Stereo” na „Mono”. Subiektywny efekt tego dostosowania jest dobrze opisany w [2]. Zaleca się zwrócić uwagę na środkową pozycję regulatora R2, która odpowiada poziomej charakterystyce częstotliwościowej KSS (patrz rys. 2) i normalnemu trybowi „Stereo”.

Skuteczność filtra dolnoprzepustowego trzeciego rzędu można łatwo sprawdzić, włączając tymczasowo przełącznik P3K (stały przycisk), aby go przełączyć. Po naciśnięciu przycisku jedna grupa styków P2K powinna zewrzeć zaciski 2 - 1 cewki L3, a druga - odłączyć zaciski kondensatorów C1, C3 od wspólnego przewodu. Wyłączeniu filtra naciśnięciem przycisku towarzyszy gwałtowny wzrost szumów i zakłóceń, nawet przy odbiorze niezbyt słabych sygnałów. Odbiór odległych i słabych sygnałów w stereo staje się w ogóle niemożliwy. Przeciwnie, włączenie filtra dolnoprzepustowego oczyszcza sygnał z szumów, gwizdów zakłóceń itp., podczas gdy separacja kanałów pozostaje wysoka.

Ogólnie rzecz biorąc, jakość proponowanej SD była znacznie wyższa niż oryginalna [1]. Filtr CSS można oczywiście zastosować również do innych dekoderów. Ze względu na stosunkowo niską impedancję charakterystyczną filtra dolnoprzepustowego, jego wyjście dobrze pasuje do wejścia niemal każdej diody LED. W przypadku SD z jednym standardem przełącznik DD1 nie jest potrzebny, a obwód jest znacznie uproszczony (ryc. 4).

Liczba zwojów cewki L1 jest wybrana jako równa 110 dla stereofonicznego systemu nadawczego z PT lub 140 dla PM. Jednak dla konkretnego SD lepiej dopracować go eksperymentalnie. W tym przypadku cewkę L1 wykonuje się kilkoma stuknięciami (po 10-15 obrotach) i przełącza się je podczas strojenia, uzyskując minimum szumów i dobrą separację kanałów stereo. Tę pracę najlepiej wykonywać podczas słuchania dźwięku za pomocą telefonów stereo.

literatura

1. Alenin S. Mikroukłady z serii K174. Dwustandardowy dekoder stereo KR174XA51. - Radio, 1999, nr 5, s. 43-45.
2. Filtr Pakhomov A. KSS - tłumik szumów. - Radio, 2002, nr 2, s. 13, 14.

Autor: A.Pakhomov, Zernograd, obwód rostowski

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Czujnik ruchu o szerokim zastosowaniu 19.07.2007 Firma STMicroelectronics rozszerzyła swoją linię czujników ruchu o nowy dwuosiowy akcelerometr liniowy z wyjściem cyfrowym. L1S202DL to miniaturowy czujnik mikro zasilania z inteligentnymi funkcjami, przeznaczony do szerokiego zastosowania zarówno w urządzeniach gospodarstwa domowego, jak i zastosowaniach przemysłowych. Akcelerometr posiada możliwości intelektualne i intelektualne dzięki zintegrowanemu układowi wbudowanemu w czujnik oraz filtrowi wysokiej częstotliwości, który pozwala reagować i rozróżniać uderzenia - pojedyncze lub podwójne dotknięcie, określić ruch (ruch, podnoszenie). LIS202DL umożliwia np. wyłączenie telefonu dzwoniącego w kieszeni bez wyjmowania go - jednym dotknięciem dłoni. Regulowane filtry górnoprzepustowe można skonfigurować tak, aby monitorowały wibracje lub aktywowały żądane funkcje urządzenia poprzez ruch. Możliwość realizacji określonych funkcji przez wpływy zewnętrzne nie zależy od położenia badanego obiektu w czasie pomiarów. Czujnik ST z wbudowaną detekcją ruchu może służyć do wyłączania zasilania urządzenia, które może się włączać lub wyłączać po ruchu (takiego jak pilot). Wyjście cyfrowe zaimplementowane jako standardowe interfejsy SPI/PC (do wyboru) sprawia, że ​​czujnik jest wydajny w użyciu i łatwy do zintegrowania z systemem. LIS202DL mieści się w miniaturowej plastikowej obudowie o wymiarach 5x3x0,9 mm, którą można umieścić niemal w dowolnym miejscu ograniczonym małymi wymiarami.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Koty zapobiegają astmie u dzieci

▪ Darmowe Wi-Fi stało się ważniejsze niż seks i alkohol

▪ Osłabienie kości – przeszkoda w lotach w kosmos

▪ Czujniki dla pszczół

▪ Długość snu zależy od genów

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. PTE. Wybór artykułów

▪ artykuł Organizacja obrony cywilnej w placówkach oświatowych. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Jak zmieniono napis Hollywood na cześć dekryminalizacji marihuany? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł krokosz barwierski Stemacanta. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ Artykuł Oświetlenie. Schematy sterowania. Informator

▪ artykuł Jednostki wykonawcze schematów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024