Soppressione delle interferenze su AF. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor

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Sembra che nel corso di fisica a scuola si parli di “interferenza”, cioè di “interferenze”. Di. che due onde identiche, ma con fasi diverse, sommate insieme, danno dei massimi in alcuni punti e dei minimi in altri. Lì questo viene discusso usando l'esempio delle onde luminose (facili da osservare). Ma anche il suono è onda, solo che è molto più lungo. E utilizzando i principi dell'interferenza, puoi provare a "schiacciare" l'interferenza sulle frequenze audio utilizzando il metodo di fase.

Prendiamo due microfoni dinamici e colleghiamo i loro avvolgimenti in parallelo e fuori fase (Fig. 1).

Come opzione, è anche possibile collegare i microfoni in serie, fuori fase, il che è ancora più comodo quando si apportano regolazioni al livello del segnale in ingresso (un resistore variabile è collegato in parallelo al microfono "interferenza", e in circuito in parallelo, il regolatore deve essere collegato in serie al microfono).

Quando vibrazioni acustiche con lo stesso livello e fase colpiscono entrambi i microfoni, idealmente non dovrebbe esserci alcun segnale all'ingresso ultrasonico (i segnali convertiti da acustico a elettrico dai microfoni vengono compensati reciprocamente). Se uno dei microfoni (ad esempio VM2) è rivolto verso una fonte di rumore (ventola, ecc.) e l'altro (VM1) è rivolto verso di voi e vi parla, i livelli del segnale (utile e di interferenza) al livello le uscite dei microfoni saranno diverse e il compito è quello di equalizzare le ampiezze dei segnali di disturbo provenienti da entrambi i microfoni e impedire che il segnale utile entri nel microfono aggiuntivo VM2. Pertanto è necessario un regolatore di livello nel circuito VM2, oltre a proteggerlo da un segnale utile.

In [2] viene presentato uno schema di un dispositivo a transistor che consente di sopprimere i segnali indesiderati sugli ingressi, ad esempio, dei sistemi di allarme acustico nella produzione, dei ricetrasmettitori, ecc. (Fig. 2).

Lo stesso schema a blocchi (Fig. 1) viene utilizzato per assemblare un dispositivo di soppressione delle interferenze acustiche su un circuito integrato (Fig. 3), il cui prototipo è descritto in [3].

I segnali acustici (utili e di interferenza) provengono dai microfoni a elettrete a diversi ingressi dell'amplificatore operazionale (invertenti e non invertenti, rispettivamente pin 2 e 3 di DA1 in Fig. 3). L'uscita dell'amplificatore operazionale produce il segnale risultante (sommato algebricamente). Con livelli di segnale uguali su entrambi gli ingressi, l'uscita dell'amplificatore operazionale dovrebbe (idealmente) essere zero. Il compito durante l'utilizzo di questo apparecchio è quello di garantire la massima separazione possibile tra il segnale utile e il segnale di interferenza, che dovrebbero agire ciascuno sul proprio microfono e, se possibile, non cadere nell'altro (in particolare il segnale utile nel microfono di interferenza). . Il resto del segnale di interferenza che penetra nell'ingresso del microfono del segnale utile viene compensato nell'amplificatore operazionale (a condizione che il segnale di interferenza dal suo microfono sia impostato in ampiezza uguale al segnale utile).

Nella descrizione del dispositivo (Fig. 2) [2], si consiglia di assegnare questa operazione al resistore R2 del partitore di tensione nel circuito di base del transistor VT1, che è irto della comparsa di distorsioni (il divisore imposta il punto di funzionamento in corrente continua del transistor). Un segnale di disturbo distorto non può essere compensato, poiché all'uscita del segnale utile il segnale di disturbo non è distorto, cioè differisce nella forma da quella distorta nel canale di interferenza. Questo schema è più adatto per identificare le distorsioni, ad esempio, durante l'analisi.

Nel dispositivo di Fig. 3, per preservare le caratteristiche di frequenza di fase dell'amplificatore e il guadagno dell'amplificatore operazionale, dovrebbe essere utilizzata anche questa raccomandazione. Per non disturbare l'alimentazione CC dei microfoni elettrete, una catena RC di un resistore variabile collegato in serie con una resistenza di 10...100 kOhm e un condensatore di capacità sufficientemente grande (diversi microfarad) è collegata in parallelo a loro.

Un dispositivo di soppressione dei disturbi acustici funziona in modo efficace solo quando il segnale di disturbo in entrambi i canali coincide nel tempo. La velocità di propagazione delle onde sonore nell'atmosfera a pressione normale è di circa 330 m/s. Come puoi vedere, non ha senso attribuire il rumore del microfono a un segnale utile proveniente da un microfono, soprattutto perché la lunghezza d'onda diminuisce all'aumentare della frequenza. Pertanto è meglio montare due microfoni direzionali uno accanto all'altro in modo coassiale, orientati in direzioni diverse (ad esempio con un angolo di 180°). Puntando un microfono ausiliario verso la sorgente del segnale interferente è possibile ridurre significativamente la porzione di interferenza nel segnale utile e, utilizzando un semplice controllo dell'ampiezza nel canale di interferenza, è possibile eliminarla quasi completamente.

Spesso un radioamatore è disturbato dal “noioso” ronzio delle ventole di raffreddamento delle apparecchiature. Il suo rumore può essere ridotto utilizzando il dispositivo proposto (Fig. 3). Il dispositivo è posizionato su un circuito stampato realizzato in laminato di fibra di vetro a 4 facce su un lato con uno spessore di 1...1,5 mm, dimensioni 35x17 mm, il cui disegno è mostrato in Fig. 4, e la posizione dei parti è mostrato in Fig. 5. Il pannello può anche essere realizzato in fibra di vetro su entrambi i lati, quindi la lamina sul lato parziale funge da schermo.

Come microfoni, puoi utilizzare qualsiasi elettrete (ad esempio MKE-3. MKE-84-1) o dinamico (per il quale non sono necessari R1 e R2) che abbia almeno una certa direzionalità. I loro corpi sono fissati l'uno all'altro coassialmente e diretti in direzioni diverse (verso il segnale e l'interferenza). È auspicabile disporre di un collegamento articolato di microfoni per un orientamento più preciso rispetto alla fonte di interferenza. Le capsule microfoniche sono collocate in un comune alloggiamento schermante. Se necessario, in parallelo alle capsule vengono collegati condensatori di disaccoppiamento (con una capacità fino a 1000 pF) o circuiti LC. Se è necessaria una regolazione dell'ampiezza, un potenziometro viene collegato parallelamente al microfono del canale di interferenza. ma questo cambierà la risposta in frequenza del canale di interferenza, come detto sopra.

Il circuito utilizza sia parti convenzionali di piccole dimensioni (resistori MLT-0,125, condensatori con una distanza tra i conduttori di 5 mm) sia SMD (R6, R7, C3). Questi ultimi sono montati lateralmente alle piste stampate. Il dispositivo può utilizzare l'amplificatore operazionale KR140UD708 o il KR140UD1208 a bassa tensione (qui è necessario collegare un resistore con una resistenza di 8...180 kOhm dal pin 360 dell'IC al filo comune). Modificando la resistenza R5, viene regolato il guadagno dell'amplificatore operazionale (con il guadagno dell'amplificatore operazionale indicato nel diagramma pari a 1).

Letteratura

1. V. Besedin. Combattiamo le interferenze. - KB e VHF, 2008, n. 8.9.
2. Di Klaus Spies, WB9YBM e Rolf Spies, N9BRL. Cancellazione del rumore con microfoni a condensatore Electret. -QST. Dicembre 2000, pp. 38...39.
3. John Beech (G8SEQ). Un microfono con cancellazione del rumore. - SPRAT 95.

Autore: V.Besedin, UA9LAQ, Tyumen

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