Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili

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Ogni anno cresce ovunque il numero delle stazioni radiofoniche che operano nella gamma VHF-2 (88...108 MHz). Per codificare un segnale stereo in questa gamma, viene utilizzato un sistema di tono pilota. Per garantire la funzionalità delle apparecchiature domestiche in due sistemi di trasmissione radio, il ricevitore deve essere integrato non solo con un percorso ad alta frequenza per il funzionamento in VHF-2, ma anche con un decodificatore stereo per un sistema con tono pilota.

Attualmente, i decodificatori stereo (SD) sono costruiti sulla base dei microcircuiti importati TA7343AR, TA7342R, TDA7040T, ecc. È apparsa anche una SD integrata a doppio sistema domestico: KR174XA51. Tuttavia, i radioamatori spesso continuano a sviluppare la propria SD [1]. Vorrei offrire una delle opzioni per un dispositivo del genere, assemblato interamente utilizzando elementi radio domestici non scarsi.

Questo progetto utilizza il principio della divisione temporale dei canali, ben noto dai progetti LED con un sistema di modulazione del segnale polare [2, 3]. Questo principio viene utilizzato anche nei LED assemblati su chip TA7343AP e simili. Al contrario, il progetto descritto manca di un sistema PLL e di un generatore. Per recuperare la sottoportante da 38 kHz, qui viene utilizzato un semplice metodo per raddoppiare la frequenza del tono pilota. Nonostante ciò, il decoder consente una ricezione di programmi radiofonici stereo di qualità piuttosto elevata con una buona separazione dei canali.

Lo schema del decoder stereo è mostrato in Fig. 1. È costituito da un amplificatore buffer (DA1.1), un filtro attivo passa-banda (DA1.2), sintonizzato su una frequenza di 19 kHz, un duplicatore di frequenza sul transistor VT1 e il chip DD1, un'unità di commutazione sui tasti del chip DD2, filtri passa-basso con compensatori di interferenze transitorie sul chip DA2.

(clicca per ingrandire)

Principio di funzionamento dell'SD. Il segnale stereo complesso (CSS) proveniente dal rilevatore di frequenza del radioricevitore viene inviato all'amplificatore buffer DA1.1, che ha un guadagno di circa 6. Questa amplificazione è necessaria per ottenere il livello del segnale del tono pilota, che garantisce il funzionamento del filtro attivo sul chip DA1.2, collegato all'uscita dell'amplificatore tramite resistori R10 , R11. Il resistore trimmer R11 imposta il fattore di qualità massimo del filtro ad una frequenza di 19 kHz. Dall'uscita dell'amplificatore buffer, il segnale va agli interruttori montati sui tasti del microcircuito DD2.

Il segnale del tono pilota sinusoidale, isolato e amplificato da un filtro attivo, viene convertito in uno rettangolare nello shaper utilizzando il transistor VT1 e l'elemento logico DD1.1. Un dispositivo raddoppiatore di frequenza viene assemblato utilizzando gli elementi DD1.2 e DD1.3, condensatori C11 e C12 e resistori R14, R15.

Soffermiamoci più in dettaglio sul principio di funzionamento del dispositivo, poiché il grado di separazione dei canali stereo e il livello di rumore all'uscita del LED dipendono dalla qualità del funzionamento del duplicatore. Nella fig. La Figura 2 mostra gli oscillogrammi dei segnali nei punti principali del duplicatore.

Quando viene ricevuto un segnale rettangolare all'ingresso, sulla destra (secondo lo schema) le piastre dei condensatori C11 e C12 appaiono impulsi positivi e negativi relativi ai livelli di tensione CC Up1 e Up2, impostati rispettivamente dai resistori di trimming R14 e R15. Questi impulsi arrivano agli ingressi dell'elemento DD1.3. Poiché i livelli di tensione CC Up1 e Up2 sono superiori alla tensione di commutazione di soglia dell'elemento Uthr, l'uscita di questo elemento è 0 logico. Gli impulsi positivi su ciascun ingresso di DD1.3 non influenzano il funzionamento del duplicatore. Ma ogni impulso negativo su uno qualsiasi dei condensatori C11 o C12 mette l'elemento DD1.3 in uno stato logico in uscita. La durata dell'elemento in questo stato (tU1 o tU2) dipende dal tempo di ricarica del condensatore corrispondente al livello della tensione di commutazione di soglia dell'elemento Uthr. Il tempo di ricarica dei condensatori dipende dalla loro capacità e dai livelli Up1 e Up2 impostati dai resistori di trimming R14 e R15. Modificando questi livelli è possibile modificare la durata degli impulsi tU1 e tU2 e ottenere così una forma di impulso rettangolare all'uscita dell'elemento DD1.3, vicino a un meandro e con una frequenza doppia rispetto a quella originale.

Gli impulsi con una frequenza di 38 kHz generati in questo modo dal segnale del tono pilota vengono inviati al pin di controllo del tasto superiore (secondo il circuito) del chip DD2 e invertiti dall'elemento DD1.4 - al pin di controllo della chiave inferiore. Il condensatore di separazione C10 insieme al resistore R13 garantisce l'apertura del tasto superiore in assenza di impulsi con una frequenza di 38 kHz, cioè quando il LED è commutato in modalità "Mono". Il tasto inferiore in questa modalità viene aperto da un segnale di alto livello dall'uscita DD1.4. Livelli elevati di impulsi dalle uscite DD1.3 e DD1.4 sono in fase con gli impulsi positivi e negativi della sottoportante soppressa. Pertanto, quando gli interruttori funzionano alternativamente, il segnale del canale sinistro viene assegnato all'uscita del primo (in alto nel diagramma) e il segnale del canale destro viene assegnato all'uscita del secondo.

Successivamente, i segnali dei due canali vengono elaborati e corretti in frequenza da due filtri passa-basso attivi sui chip DA2.1 e DA2.2. Questi filtri sono inclusi nel circuito compensatore di diafonia. Il principio del loro funzionamento è descritto in [2,4]. Sopprimono efficacemente le componenti HF del CSS e i compensatori aumentano ulteriormente il grado di separazione dei canali stereo. Dall'uscita LED i segnali dei canali A e B vengono inviati all'ingresso dei preamplificatori di frequenza audio del ricevitore.

Il LED è dotato di un indicatore della modalità operativa stereo. È costituito da un diodo VD1, un condensatore di livellamento C20, un transistor VT2 e un LED HL1. La corrente di incandescenza del LED è impostata dalla resistenza del resistore R25 entro 8...10 mA. L'indicatore è collegato tramite il condensatore C19 all'ingresso del duplicatore di frequenza. Utilizzando l'interruttore SA1, il decoder può essere forzato in modalità “Mono”. E collegando il pin 2 del microcircuito DD1 tramite un diodo di disaccoppiamento (non mostrato nello schema) a un indicatore di sintonizzazione (ad esempio LED), è possibile garantire il passaggio automatico alla modalità "Mono" quando il ricevitore radio è sintonizzato e quando la potenza del segnale della stazione radio è insufficiente.

La tensione di alimentazione del LED può essere compresa tra 6 e 15 V. Il limite inferiore è determinato dalla tensione di alimentazione minima dei microcircuiti DA1 e DA2. Pertanto, come questi microcircuiti, è preferibile utilizzare quelli che, in base alle caratteristiche tecniche, hanno un ampio limite di tensione di alimentazione, ad esempio K157UD2, K140UD20, K544UD2, K140UD17, ecc.

I microcircuiti digitali DD1 e DD2 sono sostituibili con gli stessi della serie 564 e quando la tensione di alimentazione è limitata a 9 V, anche con la serie 176. I transistor VT1 e VT2 sono strutture in silicio npn a bassa potenza. Diodo VD1 - serie KD521, KD522, D220, D223 con qualsiasi indice di lettera. Anche resistori e condensatori sono qualsiasi. Si consiglia di utilizzare campioni con capacità e valori TKE simili ai condensatori C11 e C12.

Il LED è stato assemblato su un circuito stampato, il cui disegno è mostrato in Fig. 3.

Per configurare il decodificatore sono necessari un generatore di bassa frequenza e un oscilloscopio. Applicando un segnale proveniente da un generatore con una frequenza di 19 kHz e un'ampiezza di 5...10 mV all'ingresso LED, un oscilloscopio viene utilizzato per monitorare il segnale all'uscita dell'amplificatore buffer DA1.1. Quindi, collegando l'oscilloscopio all'uscita del filtro attivo DA1.2, ruotando lo slider del resistore di trimming R11, l'ampiezza massima del segnale sinusoidale è di 19 kHz. Successivamente, collegando l'oscilloscopio al pin 3 dell'elemento DD1.1, selezionando il resistore R7 si stabilisce una forma di oscillazione rettangolare vicina a un'onda quadra (il fattore di lavoro è 2). Successivamente, si utilizza un oscilloscopio per monitorare il segnale sul pin 10 dell'elemento DD1.3 e, ruotando i cursori dei resistori di trimming R14 e R15, si ottiene anche una forma d'onda quadra a doppia frequenza (38 kHz), vicino a un meandro . Questo di solito accade quando i motori sono posizionati leggermente al di sopra (secondo il diagramma) della posizione centrale. Dopo aver completato i controlli, collegare il LED all'uscita del rilevatore di frequenza del ricevitore e, durante l'ascolto di un programma stereo, modificare leggermente la posizione dei cursori del trimmer resistore R11, R14, R15 per ottenere la migliore separazione dei canali stereo con un minimo livello di rumore. La separazione finale dei canali stereo è regolata dai resistori di trimming R26 e R27.

Non sarà difficile configurare questa SD anche senza strumenti, quando si riceve una trasmissione stereo tramite orecchio in cuffia. È necessario prima impostare i cursori di tutti i resistori di regolazione in posizione centrale e sul collettore del transistor VT1, selezionando il resistore R7, impostare una tensione costante pari alla metà della tensione di alimentazione. Quindi ruotare il resistore R11 per accendere il LED HL1. Controllando la ricezione della trasmissione a orecchio, utilizzare i resistori R14 e R15 per impostare la massima separazione con il minimo rumore e potrebbe essere necessario regolare leggermente il resistore R11. La regolazione finale viene nuovamente eseguita con i resistori R26 e R27.

Letteratura

1. Kiselev A. Decoder stereo di alta qualità per un sistema con tono pilota. - Radio, 1998, n. 5, pag. 23 - 25.
2. Decoder Bolotnikov M. Stereo. - Radio, 1982, n. 12, p. 40 - 42.
3. Porokhnyuk A. Decoder stereo senza restauratore di sottoportante. - Radio, 1984, n. 7, pag. 22 - 24.
4. Fishman V. Compensatore di diafonia. - Radio, 1976, n. 6, p. 34.

Autore: I.Potachin, Fokino, regione di Bryansk

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