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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Decoder stereo ad anello nei ricevitori VHF FM. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica Nei semplici ricevitori VHF FM a conversione diretta con anello ad aggancio di fase, descritti in [1], non sono presenti indicatori di ricezione stereo e interruttori della modalità Mono-Stereo, il che crea alcuni inconvenienti durante il loro funzionamento. Presentiamo ai nostri lettori un semplice decoder stereo che commuta automaticamente la radio in modalità “Stereo” quando appare un segnale stereo al suo ingresso. Lo schema del decoder stereo è mostrato in Fig. 1. Secondo il principio di funzionamento, è simile al dispositivo proposto un tempo da S. Novikov [2], ma a differenza di esso, non ha un percorso separato per separare e ripristinare il segnale di frequenza della sottoportante (SFC). Non sono state prese misure per armonizzare le caratteristiche di frequenza e fase delle parti tonali e sopratonali di un segnale stereo complesso (CSS) nella regione delle frequenze audio più basse [3]. Per questo motivo le componenti a bassa frequenza del segnale sonoro (fino a circa 300 Hz) vengono riprodotte in un suono monofonico, il che è del tutto accettabile poiché, come è stato più volte affermato, a queste frequenze non si manifesta l'effetto stereo.
Il CSS ricevuto all'ingresso del decoder viene amplificato da una cascata sul transistor VT1. Per evitare distorsioni, la resistenza del suo carico (resistore R1 e circuito L1C2) deve essere molto inferiore a quella di uscita. Questo requisito è soddisfatto dal fatto che in modalità lineare la corrente di collettore del transistor VT1 è determinata dalla corrente di base. La tensione VLF viene isolata dal circuito L1C2 ad essa sintonizzato e poi va ad un miscelatore di diodi “ad anello” montato sui diodi VD1-VD4. Sotto l'influenza di un segnale, ad esempio, la coppia di diodi sinistra (VD1, VD2) si apre e la coppia di diodi destra (VD3, VD4) si chiude e viceversa, e quindi viene rilevato il CSS rilasciato sul resistore R1. Quando si ricevono segnali monofonici, non c'è tensione di controllo del VLF sul circuito L1C2 e il segnale dal resistore R1 attraverso le corrispondenti coppie di diodi VD1-VD4 viene fornito all'uscita del decodificatore stereo. Per evitare distorsioni non lineari in questa modalità, l'impedenza di ingresso dell'amplificatore stereo del ricevitore AF deve essere superiore a 10 kOhm. Pertanto, il decoder stereo passa automaticamente dalla modalità “Mono” alla modalità “Stereo” se è presente un filtro passa basso sul circuito L1C2. Nella fig. La Figura 2 mostra uno schema di un dispositivo progettato per ricevere trasmissioni su telefoni stereo. Lo stadio di ingresso è realizzato su uno dei transistor del microgruppo DA1 ed è un dispositivo di conversione diretta con sincronizzazione diretta con il segnale ricevuto.
La ricezione si effettua tramite un'antenna a stilo lunga 1...15 cm collegata alla presa XW25.La bobina L1 viene utilizzata per sintonizzare il circuito di ingresso ed eliminare i canali di ricezione laterali alle armoniche (sopra la 2a) dell'oscillatore locale. Il limitatore a diodi (VD1, VD2) espande la gamma dinamica dei segnali di ingresso e riduce il sovraccarico del ricevitore. Da esso, il segnale ricevuto viene inviato al circuito a banda larga L2C2, sintonizzato sulla frequenza media (70 MHz) dell'intervallo ricevuto. L'oscillatore locale è sintonizzabile nell'intervallo 32,9...36,5 MHz utilizzando un varicap, che utilizza giunzioni del collettore collegate in parallelo dei transistor VT1, VT2. Il rifiuto di utilizzare il gruppo varicap KVS111 è dovuto all'impossibilità di ottenere un fattore di qualità sufficientemente buono a tensioni di controllo basse (0,3 V). Il condensatore C7 garantisce l'autoeccitazione dell'oscillatore locale alla seconda armonica, C5 lo blocca a radiofrequenza e C6 crea uno sfasamento ottimale per il rilevamento dei segnali FM. La funzione di carico del rilevatore sincrono alle frequenze audio viene eseguita dal resistore R2. Il decoder stereo ad anello (VD3-VD6) riceve il segnale attraverso un controllo del volume con compensazione fine R16C10L4R8. La tensione VLF è generata dal circuito L5C17. L'amplificatore AF è realizzato utilizzando transistor VT3-VT6. Ha un'impedenza di ingresso piuttosto elevata e fornisce una potenza di uscita nominale di 2x2 mW su cuffie con una resistenza di 2x8...100 Ohm. La corrente di riposo dei transistor dello stadio di uscita dell'amplificatore AF è 7...10 mA. Il ricevitore è alimentato da una tensione di 1,5 V (un elemento 316, A332, ecc.). Le bobine L1, L2, L3 contengono rispettivamente 12, 7 e 10 spire di filo PEV-2 da 0,51. Sono avvolti su aste di ferrite da 600NN con una lunghezza di 12 e un diametro di 2,8 mm (l'asta deve essere rimossa dalla bobina L2 dopo l'avvolgimento). La bobina L4 è posizionata su un anello di dimensioni standard K10x6x2 realizzato in ferrite 2000NN e contiene 1000 spire di filo PEV-2 0,06, la bobina L5 (260...280 spire di filo PEV-2 0,12) è su un telaio mobile montato su un pezzo di asta con un diametro di 8 e una lunghezza di 15...20 mm in ferrite 400NN. La configurazione del ricevitore inizia sintonizzandolo sulla gamma di frequenza richiesta. Il modo più semplice per farlo è con un ricevitore VHF industriale, che viene utilizzato come indicatore della radiazione della seconda armonica dell'oscillatore locale. L'oscillatore locale viene accordato spostando il coil trimmer L3, che viene poi fissato con una goccia di paraffina fusa. Poiché la radiazione dell'oscillatore locale è molto piccola, le antenne di entrambi i ricevitori devono essere posizionate il più vicino possibile l'una all'altra. Successivamente, spostando il trimmer della bobina L1 e variando la distanza tra le spire della bobina L2, si raggiunge la massima banda di ritenzione dei segnali delle stazioni ricevute, per poi sintonizzare il circuito L5C8. dei diodi VD3-VD6, la sua caratteristica di risonanza è piuttosto piatta, quindi, durante l'accordatura (modificando le bobine di induttanza L5) sono orientati verso la massima manifestazione dell'effetto stereo. La precisione di regolazione può essere aumentata cortocircuitando temporaneamente la resistenza R9. Dopodiché, rimuovendo il ponticello e selezionandone la resistenza (entro 100...300 Ohm), è possibile aumentare leggermente l'attenuazione della transizione tra i canali. Questo completa la configurazione. La sensibilità del ricevitore è di circa 50 µV ed è la stessa sia quando si ricevono segnali mono che stereo, poiché è limitata dalla sincronizzazione e non dal rumore atmosferico e intrinseco. Il livello di rumore durante la ricezione stereo aumenta, come è noto [4], di circa 20 dB, e affinché la sensibilità limitata dal rumore sia uguale a quella limitata dalla sincronizzazione è necessario introdurre nella radio un amplificatore RF percorso di ricezione. Nella fig. La Figura 3 mostra uno schema di un semplice sintonizzatore stereo progettato per collegare un amplificatore AF con una tensione di ingresso nominale di circa 30 mV. Il decodificatore stereo "ad anello" del sintonizzatore utilizza diodi al silicio VD1-VD4, quindi è stato necessario introdurre resistori R14, R15, attraverso i quali la tensione di apertura viene fornita ai diodi.
I dati di avvolgimento delle bobine L1-L3 sono gli stessi del ricevitore discusso sopra. La bobina L3 può essere avvolta anche su telaio unificato a quattro sezioni con trimmer di diametro 2,8 mm in ferrite 600NN. Il suo avvolgimento in questo caso dovrebbe contenere circa 400 giri di filo PEV-2 0,12. Il limite superiore del campo delle frequenze ricevute (73 MHz) è fissato dal trimmer della bobina L2, il limite inferiore (65,8 MHz) dalla resistenza R6. Il resistore R8 regola l'attenuazione della transizione tra i canali del sintonizzatore. Autore: A.Zakharov, Krasnodar Su richiesta della redazione della rivista Radio, il ricevitore descritto nell'articolo è stato testato da V. T. Polyakov, autore di numerosi articoli e libri sui ricevitori FM con controllo della frequenza ad aggancio di fase. I test sono stati effettuati a Mosca, in un appartamento al nono piano di un edificio in cemento armato, dalle cui finestre si può vedere la torre della televisione del centro televisivo Ostankino, situata a circa 20 km di distanza: così ha detto V. T. Polyakov sul funzionamento del ricevitore di A Zakharov. "I test hanno dimostrato che la sensibilità del ricevitore di A. Zakharov è paragonabile a ricevitori ben noti con un PLL contenente un mixer bilanciato, un amplificatore CC che utilizza un amplificatore operazionale e un amplificatore RF a stadio singolo. Il valore approssimativo della sensibilità di Il ricevitore di A. Zakharov è 100...150 µV. Quindi è stata ottenuta un'elevata sensibilità grazie alla bassa ampiezza delle oscillazioni nel circuito eterodina del ricevitore e alla bassa tensione di alimentazione. Con la lunghezza ottimale (25...30 cm) e la posizione dell'antenna, è stata assicurata una ricezione stabile delle stazioni radio VHF con una qualità molto elevata. Il decoder stereo "ad anello" proposto dall'autore consente di ottenere una buona separazione dei canali stereo e introduce pochissima distorsione. Tuttavia, come ci si aspetterebbe, l'effettiva selettività e immunità al rumore di un ricevitore così semplice si è rivelata bassa e anche un leggero, contro l'aumento ottimale della lunghezza dell'antenna, ha portato a interferenze da stazioni vicine in frequenza, il che si spiega con la tempistica diretta dei loro segnali. Anche il rilevamento diretto dei segnali provenienti da canali televisivi adiacenti in frequenza, che veniva udito come un forte sottofondo al frame rate, interferiva con la ricezione. Ridurre la lunghezza dell'antenna rispetto a quella ottimale o ruotarla, portando ad una diminuzione del livello del segnale che arriva all'ingresso del ricevitore, ha eliminato significativamente le interferenze, ma la banda di acquisizione e ritenzione della stazione utile si è ristretta, e la ricezione è diventata instabile. Sembra che nella sua forma attuale il ricevitore possa fornire una buona ricezione nelle città dove sono presenti una, massimo due stazioni VHF. I ricevitori VHF PLL costruiti utilizzando un mixer bilanciato, un oscillatore locale separato e un amplificatore CC nel circuito di sincronizzazione hanno una gamma dinamica significativamente più ampia e una migliore selettività. Ad esempio, il sintonizzatore VHF del set Start 7104, testato nelle stesse condizioni, ha fornito una ricezione stabile in completa assenza di interferenze da altre stazioni radio e televisive VHF. Sembra che i parametri del ricevitore di L. Zakharov potrebbero essere notevolmente migliorati introducendovi un amplificatore RF con un piccolo guadagno e due circuiti tre, sintonizzabili contemporaneamente a quello eterodina. Con un fattore di qualità del circuito di circa 150, facilmente implementabile nella gamma VHF, la larghezza di banda di un tale preselettore sarebbe di 300...500 kHz, il che attenuerebbe notevolmente i segnali delle stazioni vicine e migliorerebbe la reale selettività del ricevitore. La complessità dello schema non è così grande. Un altro modo per migliorare i parametri del ricevitore (non escluso il primo) è utilizzare un oscillatore sincronizzato bilanciato su due transistor, in cui il segnale viene fornito ai transistor in fase, e un oscillatore locale bilanciato push-pull funziona a metà della potenza frequenza del segnale. Un tale dispositivo dovrebbe ridurre il rilevamento diretto dei segnali interferenti. Naturalmente queste sono solo supposizioni e per verificarle è necessario un esperimento. Letteratura
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