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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sull'immunità al rumore delle apparecchiature domestiche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Progettista radioamatore Con lo sviluppo delle reti di trasmissione televisiva e radiofonica FM e l'aumento del numero di trasmettitori VHF operanti nelle grandi città, sono aumentate le interferenze con i ricevitori radio situati nelle vicinanze (nella gamma HF), gli amplificatori a bassa frequenza e altre apparecchiature radio domestiche. Quando vengono ricevuti all'ingresso di un ricevitore radiofonico operante nella banda HF, i segnali dei trasmettitori FM VHF, inclusa la televisione (suono), insieme al segnale utile, partecipano alla conversione di frequenza, vengono rilevati, amplificati e ascoltati con grave distorsione. I segnali video dei trasmettitori televisivi vengono ascoltati come sottofondo a 50 Hz. Ad esempio, quando si sintonizza il ricevitore sulle frequenze 12,089 e 11,856 MHz (portata 25 m), 9,392 e 9,578 MHz (portata 31 m), l'interferenza dal trasmettitore del primo canale televisivo (frequenza portante 49,75 MHz) partecipa alla conversione di frequenza con la quarta e la quinta armonica, rispettivamente oscillatore locale Negli amplificatori LF, le interferenze dei trasmettitori FM indotte nei cavi di installazione possono essere rilevate dalle transizioni dei transistor. Di conseguenza, i programmi radio FM vengono ascoltati all'uscita dell'amplificatore. Per attenuare interferenze di questo tipo, a volte è sufficiente utilizzare un piccolo condensatore (100...1000 pF) con terminali corti per bypassare la giunzione di rilevazione del transistor o gli ingressi di cascate che “ricevono” e amplificano le interferenze prima della rilevazione . In questo modo è possibile identificare le cascate sensibili alle interferenze. A proposito, i circuiti di ingresso sono più suscettibili alle interferenze dei trasmettitori VHF, quindi in tutti i casi è consigliabile bypassare l'ingresso, ad esempio, di un amplificatore a bassa frequenza con un condensatore della capacità specificata. Per lo stesso motivo è consigliabile collegare l'antenna del ricevitore non alla presa della bobina, ma al condensatore del circuito di ingresso, come mostrato schematicamente (senza abbinare elementi con l'antenna) in Fig. 1. In questo caso, la maggior parte delle correnti indotte dallo zero di interferenza elettromagnetica passerà attraverso il condensatore C1 (per loro la sua resistenza è piccola), praticamente bypassando la bobina L1. In altre parole, la tensione di disturbo indotta nella bobina di accoppiamento L2 verrà notevolmente ridotta.
Se l'installazione viene eseguita in modo non accurato, possono verificarsi tensioni di disturbo anche nei collegamenti di installazione. Per evitare ciò, i fili che collegano l'emettitore e la base del transistor alla sorgente del segnale (ad esempio alla bobina di accoppiamento) devono avere una lunghezza minima. I disturbi indotti nei collegamenti elettrici possono essere ulteriormente attenuati schermando le cascate sensibili al rumore o addirittura l'intero dispositivo. Tuttavia, va tenuto presente che le misure indicate per ridurre le interferenze dei trasmettitori VHF sono efficaci solo se i fili comuni del dispositivo sono collegati correttamente. Un esempio di installazione non riuscita è lo schema di collegamento mostrato in Fig. 1. Qui attraverso la sezione “messa a terra” del cavo di segnale AB scorre una corrente di disturbo Iп, che è la somma di due correnti. Uno di questi nasce dalla connessione dei poli del dipolo dell'antenna con questo filo - "messa a terra" (il dipolo può essere formato anche da altri elementi del dispositivo, ad esempio il telaio del dispositivo, lunghi cavi di segnale esterni, circuito di alimentazione fili, ecc.), e l'altro è indotto nella spira ABC, che include il filo AB. Di conseguenza, sull'induttanza del filo, la corrente di interferenza Iп crea una tensione di interferenza Up, che sulla giunzione dell'emettitore del transistor V1 viene aggiunta alla tensione del segnale. È possibile eliminare l'interferenza che si è verificata per questo motivo se i fili comuni sono collegati in un punto, scegliendolo in modo che le correnti di interferenza non entrino nei fili del segnale. Nel caso in esame (Fig. 1), per fare ciò è sufficiente interrompere il collegamento in eccesso a destra del punto B oppure, scollegando l'uscita inferiore (secondo lo schema) della bobina L2 dal punto A, collegare collegarlo con un filo separato all'emettitore del transistor V1 (questo è mostrato nel diagramma con una linea tratteggiata). Nei cavi di collegamento lunghi può verificarsi tensione di disturbo. Ad esempio, se il segnale all'ingresso di un amplificatore a bassa frequenza arriva attraverso un lungo cavo, quando la sorgente del segnale non è messa a terra, si forma un dipolo e quando la sorgente del segnale è messa a terra, si forma un anello in cui l'alta -Si verifica un'interferenza di frequenza, creando una tensione di interferenza nel filo comune. Per indebolirli, si consiglia di accendere un trasformatore di neutralizzazione all'ingresso dell'amplificatore, le cui funzioni possono essere eseguite da un anello di ferrite (ad esempio, grado 150НН1, 100НН, ecc.) posizionato sul cavo. Ancora meglio è avvolgere più giri di cavo attorno a tale anello (vedi Fig. 2).
Il trasformatore di neutralizzazione non influenza il passaggio del segnale utile, poiché le sue correnti fluiscono attraverso i fili di collegamento in direzioni opposte e i campi magnetici da essi creati si compensano reciprocamente nel circuito magnetico. Le correnti di disturbo ad alta frequenza dei trasmettitori VHF fluiscono in entrambi i conduttori nella stessa direzione e vengono quindi indebolite. Per evitare interferenze, è consigliabile includere trasformatori di neutralizzazione non solo all'ingresso, ma anche all'uscita dei dispositivi a bassa frequenza, nonché nel circuito di alimentazione (tutti i fili che collegano due blocchi possono essere avvolti su un anello di ferrite comune) . Considereremo l'applicazione pratica dei metodi qui proposti per combattere le interferenze dei trasmettitori VHF usando l'esempio del ricevitore portatile VEF-202 (i modelli VEF-12, VEF-201 sono simili ad esso). Lo smistamento alternativo degli ingressi degli stadi ad alta frequenza del ricevitore con condensatori ha mostrato che l'interferenza penetra in esso principalmente dall'ingresso dell'amplificatore RF, realizzato sul transistor T3 (secondo lo schema elettrico allegato alle istruzioni per l'uso). Lo schema di collegamento dei circuiti di ingresso del ricevitore è mostrato in Fig. 3. Il segnale utile dalla bobina di comunicazione 1.4 all'emettitore del transistor T3 viene fornito attraverso un conduttore che collega il contatto 5 dell'interruttore della gamma del tamburo (di seguito - contatto 5B), il contatto 6 del circuito del ricevitore (di seguito - 6P) e i condensatori C45 , C48. Allo stesso tempo, il segnale ricevuto dall'antenna An1 e ricevuto dalla bobina del circuito di ingresso L3 attraverso lo stesso filo 5B-6P passa ad un gruppo di fili che costituiscono il contrappeso dell'antenna. Questo gruppo comprende l'alloggiamento dell'unità KPE S3S40, il conduttore stampato del circuito di alimentazione dell'oscillatore locale e del mixer e il filo positivo comune ad esso collegato tramite il condensatore C45, nonché gli schermi del filtro IF e altri conduttori collegati al filo comune attraverso i condensatori negli stadi degli amplificatori IF e LF. Il filo 5B-6P è incluso in altri due anelli di fili comuni: 5B-6P - conduttore stampato al contatto 1 (1P) della scheda - corpo dell'unità KPE S3S40 - contatto 8 dell'interruttore (8B) - S7-5B e 5B- 6P-S3-8B-S7-5B. Non c'è quasi bisogno di dimostrare che con una tale installazione, le interferenze ad alta frequenza nel cavo del segnale 6B-6P sono semplicemente inevitabili. Per evitare che ciò accada, è necessario tagliare il conduttore stampato che collega i contatti 6P e 1P (è ridondante, poiché questi contatti sono effettivamente collegati sul corpo del blocco KPE S3S40). Di conseguenza, i lunghi fili di "messa a terra" dei circuiti di ingresso ed eterodina verranno disconnessi e, oltre ad indebolire le interferenze ad alta frequenza, l'influenza reciproca delle impostazioni di questi circuiti sarà in qualche modo ridotta, il che migliorerà la stabilità di la sintonizzazione del ricevitore.
Per liberare il circuito dell'emettitore del transistor T3 dalle correnti interferenti del secondo circuito e del contrappeso dell'antenna, è necessario dissaldare il terminale sinistro (secondo lo schema) del condensatore C48 dal conduttore di alimentazione stampato e collegarlo con un filo separato a pin 5B (in Fig. 3 è mostrato con una linea tratteggiata). Grazie a questo, è utile che il segnale all'emettitore del transistor T3 vada su un nuovo filo, libero da correnti di interferenza ad alta frequenza. Dopo tali semplici modifiche nell'installazione, l'interferenza indotta nel circuito del filo comune viene notevolmente ridotta e l'interferenza che penetra nell'ingresso del ricevitore dall'antenna a causa dell'induttivo tra le bobine L3 e L4 diventa più evidente. Questa interferenza può essere ridotta spostando l'antenna dalla presa della bobina L3 al punto di connessione dei condensatori C2 e C6. Per ridurre ulteriormente le interferenze dei trasmettitori VHF, è utile derivare la giunzione dell'emettitore del transistor T3 con un condensatore di circa 100 pF. Quando alimentato dalla rete, un trasformatore di neutralizzazione deve essere incluso nei cavi di alimentazione all'ingresso o all'uscita del raddrizzatore. La modifica descritta del ricevitore VEF-202 ha permesso di ridurre le interferenze dei trasmettitori VHF a un livello tale che diventavano difficili da trovare dove prima “intasavano” i segnali anche di stazioni radio abbastanza potenti. Autore: I. Egorov, Mosca Commento specialista "Per aumentare l'immunità al rumore delle apparecchiature radio ad alta frequenza, a noi, vecchi radioamatori, è stato insegnato a trattare la sua installazione con particolare attenzione: disporre le parti sulla scheda o sul telaio in gruppi razionalmente compatti, collegarle solo con fili corti e diritti, l'intero dispositivo è sensibile alle interferenze e, se possibile, le singole cascate sono accuratamente schermate. Non dovrebbero esserci cavi comuni di "messa a terra" - le loro funzioni possono essere ben eseguite da un telaio metallico, pareti del compartimento o grandi sezioni di fogli di circuiti stampati , che copre le singole aree di corrente su tutti i lati. Queste raccomandazioni, tra l'altro, vengono ancora seguite durante lo sviluppo delle apparecchiature di comunicazione, consentono, se non eliminano, riducono significativamente le interferenze alla ricezione radio. Sfortunatamente, i progettisti di apparecchiature radio domestiche non sempre seguono queste raccomandazioni: le parti metalliche dei dispositivi spesso risultano “senza messa a terra”. Il KPI è posizionato in un angolo del dispositivo e il circuito si avvolge nell'altro, i cavi di collegamento sono spesso eccessivamente lunghi, ecc. Il risultato, come ci si aspetterebbe in questi casi, è disastroso: l'immunità al rumore è bassa, l'oscillatore locale le radiazioni, e quindi le interferenze con altri ricevitori radiofonici e televisivi, sono elevate, la selettività dei circuiti di ingresso (ovviamente, se il segnale non proviene da un generatore di segnale, ma dall'aria) è molto bassa. Questa è una questione molto urgente! Un altro aspetto dello stesso problema è la scelta corretta della modalità transistor. È noto che in uno stadio di amplificatore lineare può verificarsi solo una limitazione e non il rilevamento di interferenze ad alta frequenza. In altre parole, per ridurre l'interferenza delle stazioni radio, è necessario impostare correttamente la modalità operativa del transistor dello stadio amplificatore (a proposito, in questo caso le distorsioni non lineari saranno minime). La pendenza della risposta transitoria del mixer deve dipendere linearmente dalla tensione dell'oscillatore locale e, quindi, variare secondo una legge puramente sinusoidale. Un mixer di questo tipo non miscela le armoniche dell'oscillatore locale. Tuttavia, il quadro cambia quando la tensione dell'oscillatore locale è eccessivamente elevata, cosa che spesso accade nei ricevitori a transistor domestici. Di conseguenza, la corrente del collettore assume il carattere di brevi impulsi (modalità di interruzione) e ciò contribuisce alla conversione delle armoniche dell'oscillatore locale. Eliminare questo fenomeno non è difficile: basta ridurre la tensione dell'oscillatore locale fornita al mixer (dimezzandola si riduce la sensibilità del mixer alla quinta armonica di circa 25 volte, cioè di oltre 30 dB!). Così. L'interferenza può essere ridotta (e apparentemente in modo significativo) minimizzando la tensione dell'oscillatore locale e selezionando la modalità dello stadio di miscelazione." A quanto detto possiamo solo aggiungere che, con ogni probabilità, esistono altri modi per aumentare l'immunità al rumore delle apparecchiature radio domestiche. Mi auguro che i progettisti coinvolti nel suo sviluppo prestino attenzione ai problemi discussi e adottino misure per portare questo parametro a valori accettabili nelle condizioni di una città moderna. Commento: V.T.Polyakov
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