Современный FM приемник, особенности и перспективы

Кульский А. Л.
Радиоаматор, 2, 2006

Переход в УКВ диапазон открывает перед конструкторами исключительные радиотехнические возможности: существенное расширение участка частотного спектра, отводимое одной радиовещательной станции; замена АМ модуляции частотной модуляцией (по английски, FM), а следовательно, резкое повышение помехоустойчивости FM радиоприемников; стереофонический радиоприем. Все это, естественно, выдвигает ряд специфических требований, причем как чисто схемотехнических, так и касающихся качества реально необходимой для этого элементной базы.

В самом деле, если речь идет о работе электронных цепей на частотах до 100 МГц и выше, то в 60-е годы лишь очень немногие отечественные транзисторы были в состоянииуверенно "брать" эту частоту, да и то исключительно при использовании их в схеме с общей базой (ОБ). Шумовые же параметры, каки устойчивость, вызывали в то время у специалистов лишь чувства горечи и разочарования. Только к концу 70 х был освоен выпуск относительно недорогих транзисторов, граничные частоты которых преодолели рубеж 1000 МГц в сочетании с малыми шумами. Вот тогда и стало реальным производство транзисторных приемников с FM диапазоном.

Однако, как это обычно происходит, новые возможности всегда порождают и новые проблемы. Прежде всего,это касается демодуляции FM сигналов. Опробованныесхемы простых АМ детекторов здесь уже не проходили. Разработчикам пришлось отказаться и от попыток построения смесителей, совмещенных с гетеродином. Да и сами схемы гетеродинов стали существенно иными, болеесложными. Они “обросли” всевозможными цепями стабилизации и компенсации. Именно тогда фирмой Philips были проведены испытания с целью определения степени необходимости применения в FM приемниках отдельного гетеродина [2]. В частности, рассматривался вопрос о степени ухода частоты гетеродина в зависимости от изменения уровня входного сигнала, поступающего в FM тракт.

Схемные решения сравниваемых между собой блоков были совершенно идентичны вплоть до входа смесителей, а различие касались только конструкции преобразовательного каскада. В первом случае смеситель был совмещенный, а во втором – раздельный. Было доказано, что FM узел с отдельным гетеродином выдерживает значительно более высокие уровни сигналов на входе (до 1 В, приэтом уход частоты составил не более 25 кГц). В то же время в совмещенном смесителе (при входном сигнале всего 0,14 В) уход частоты гетеродина достигал 70 кГц! Все это привело к тому, что приемники с FM диапазоном, несмотря на их чисто транзисторную (а не ламповую)“начинку”, четверть века назад имели довольно внушительные габариты и вес в сочетании с не очень высокими радиотехническими параметрами. Между тем уже сама жизнь требовала скорейшего освоения FM диапазона.

Выход из этой ситуации мог быть только один: появление микросхем – аналоговых процессоров, сочетающих непосредственно на своем кристалле (чипе) целый ряд узлов таких, как УВЧ, смеситель, гетеродин, частотный демодулятор и т.п. К началу 90 х годов такие микросхемы появились в достаточных количествах. Что же до их качества, то лидерство захватили японские, азиатские и ведущие европейские фирмы. Сегодня именно их изделия, скажем, такие известные микросхемы, как СХА1691, СХА1538, СХА1238, наиболее популярны. Вообще, прием радиовещательных станций в городских условиях, учитывая особенности распространения радиоволн [3], убедительно продемонстрировал существенные преимущества FM вещания. А упомянутые вышемикросхемы, в частности, сделали реальным построение достаточно высококачественных FM приемников карманных габаритов!

Замечу, однако, сразу, что в странах СНГ сегодня весьма популярны сразу два диапазона FM вещания: 66...74МГц и 88...108 МГц. Их обычно именуют “советский” и “западный”. Но дело здесь, конечно же, не только в различии частотных диапазонов вещания. Различен, преждевсего, шаг сетки частот: соответственно 30 кГц и 100 кГц. Помимо этого, различна и девиация частоты FM сигнала:50 кГц и 75 кГц. Ну и, наконец, поляризация излучаемых передатчиками радиосигналов. В “советском” диапазонеона горизонтальная, в то время как в “западном” – вертикальная! Стоит, пожалуй, упомянуть и о том, что “советские” стандарты кодирования FM сигнала тоже были приняты свои, особые!

В СССР была узаконена система с так называемым полярно модулированным (ПМ) сигналом. Эта система известна еще как стандарт OIRT. В этом стандарте аудио сигнал модулирует поднесущую частоту 31,25 кГц таким образом, что в случае передачи стерео сигнала огибающая положительных полупериодов модулирована сигналом левого стереоканала, а отрицательных – правого. Поднесущая частота при этом подавляется только на каких то 14 дБ.

функциональная схема FM приемника супергетеродинного типа с однократным преобразованием частоты

На рис.1 показана функциональная схема FM приемника супергетеродинного типа с однократным преобразованием частоты. При трансляции стереофонических программ после частотного детектора сигнал поступает на стереодекодер.

Как хорошо известно, в супергетеродинных приемникаходна из основных проблем – необходимость подавлениясигнала (помехи) по “зеркальному” каналу. Естественно,что подавлять “зеркалку” следует в преселекторе, т.е. досмесителя. Конечно, чем выше ПЧ, тем проще решить этупроблему. Стандартным значением ПЧ для современного FM вещания можно полагать 10,7 МГц.

Тогда “зеркалка” для “советского” диапазона FM переносится в область 87,2...95,4 МГц, что перекрывается с диапазоном некоторых телевизионных каналов. Известно, что во избежание помех избирательность по зеркальному каналу должна быть не ниже 78 дБ. Но избирательностьпо соседнему каналу – параметр не менее существенный!

Для FM допустимый разнос “соседних” FM каналов притрансляции составляет 180 кГц. Хорошая избирательность особенно важна в городских условиях, поскольку радиовещание ведется из нескольких центров и соседние почастоте, хотя и разнесенные в пространстве, радиостанции способны наводить в антенне сигналы, уровни которых различаются в сотни раз!

Осложняют жизнь икомбинационные помехи, связанные с нелинейностью высокочастотноготракта. Это накладываетряд дополнительных требований к FM тракту. Он должен обеспечивать высокую линейность и селективность входных каскадов, что достигается, впервую очередь, увеличением числа перестраиваемых контуров преселектора. Поскольку современные FM приемники строят в подавляющем большинстве с использованием варикапов, крайне сложно обеспечить требуемый диапазон перестройки преселектора по частоте и практически невозможно качественно перекрыть одним ВЧ блоком оба FM диапазона.

стерео АМ/FMприемник ТЕА5711

Проблемы FM вещания известны, поэтому в мире получили широкое распространение специализированные интегральные микросхемы (ИМС) на стандартную промежуточную частоту 10,7 МГц, например стерео АМ/FMприемник ТЕА5711. Стандартная схема его использования показана на рис.2. Данная ИМС содержит декодер стереосигнала в западном стандарте CCIR. Необходимость высокой помехозащищенности городского миниатюрного радиоприемника накладывает повышенные требования и на точность настройки всех контуров. Таких контуров несколько, и они содержат высокодобротные катушки индуктивности, которые выполняются в виде отдельного элемента.

Однако создание достаточно высококачественного FM приемника, который практически реализовывал быуже имеющиеся на сегодня наиболее удачные схемные решения, несовместимо с требованиями крайней дешевизны и простоты. Возьмем, например, дешевые приемники китайского производства, имеющие ПЧ 10,7 МГц и перекрывающие диапазоны 65,8...74 МГц и 88...108 МГц. Они,как правило, выполняются в однодиапазонном варианте 65...108 МГц. В результате принимаемые частоты оказываются на краях их полного рабочего диапазона.

При таком значительном перекрытии обеспечить оптимальное сопряжение входного преселектора и частотозадающего контура гетеродина (настройка при этом осуществляется одновременной перестройкой переменных конденсаторов LC контуров) крайне сложно. У контуров отличаются коэффициенты перекрытия, и, как правило, хорошего сопряжения удается добиться только в трех точках – на краях и в середине диапазона, что приводит к неравномерной чувствительности по диапазону. Настройка на станцию тоже является делом непростым, поскольку требует поворота ручки настройки на доли градуса! Иными словами, простые FM приемники – это не аппаратура, а какой то "эрзац", тем более что их внутренние узлы практически не настроены.

Между тем, актуальность создания высококлассного FM приемника очевидна как для передовых мировых производителей, так и для конструкторов из стран СНГ, в частности России. Несколько лет назад сотрудники фирмы “Постмаркет” совместно с радиостанцией “Эхо Москвы” объявили конкурс на лучшее решение в части создания FM приемника для России. Требования при этом, следует заметить, были предъявлены весьма серьезные. Так, в частности, в качестве обязательных требований указывались: работа в двух FM диапазонах; возможность цифровой настройки с запоминанием как минимум 10 станций; цифровая индикация частоты настройки. При этом особо оговаривалась высокая помехозащищенность, т.е. увереннаяработа в условиях сложной электромагнитной обстановки, высокая технологичность и относительно невысокая стоимость. Любопытно, что организаторам конкурса было представлено… только одно техническое решение, которое действительно удовлетворяло непростым исходным требованиям. И поступило оно от группы разработчиков НИИ РП.

Разработчики отказались от классической схемы супергетеродинного приемника с однократным преобразованием частоты, который до этого неизменно применялся в конструкциях FM приемников, причем независимо от фирмы производителя, а равно и от класса изделия. Был предложен великолепно себя зарекомендовавший до этого в АМ приемниках (коротковолновых) высокого класса метод инфрадинного приема, т.е. двойного преобразования частоты, при котором значение первой ПЧ значительно выше, чем верхнее значение диапазона рабочих частот [1, 4].

Функциональная схема инфрадинного FM приемника

Для FM диапазона подобное техническое решение ранее вообще не применялось. Функциональная схема инфрадинного FM приемника, предложенная разработчиками НИИ РП, показана на рис.3.

Как несложно видеть, здесь использованы два широкополосных входных преселектора (раздельных) на диапазоны, соответственно, 65,8...74 МГц и 88...108 МГц. Ну и,конечно же, двойное преобразование частоты. При этомпервая ПЧ составляет 250 МГц, следовательно, частота первого гетеродина находится в пределах 315...360 МГц[5]. Таким образом, частота “зеркалки” превышает 565 МГц, а значит, сколько нибудь серьезных проблем для входных преселекторов не возникает. Очень хорошо обстоит дело и с диапазоном перестройки первого гетеродина.

Он равен всего лишь 45 МГц, т.е. менее 13% отверхней частоты. Таким образом, коэффициент перекрытия составляет только 1,13. Для сравнения, при fПЧ=10,7 МГц этот параметр равен 1,56. Оказалось, однако, что инфрадинный метод скрывает всебе как минимум еще одно преимущество: сигнал гетеродина может быть и не строго синусоидальным, поскольку паразитные каналы приема оказываются далеки от каналов вещания. Это, в свою очередь, позволяет использовать генераторы прямоугольных импульсов, что очень удобно при работе с цифровыми синтезаторами частоты.

Конечно же, как и в случае двойного преобразования частоты в АМ диапазонах, ключевым элементом перспективного FM приемника, предложенного НИР РП, является фильтр ПЧ. Его АЧХ должна быть, практически, прямоугольной с полосой пропускания 250 кГц при центральной частоте 250 МГц. Добротность такого фильтра всего1000, что существенно меньше добротности узкополосных кварцевых фильтров, применяемых в АМ (обычно15 кГц и 45 МГц соответственно). Вторая ПЧ стандартная,она равна 10,7 МГц. Второй гетеродин настроен на фиксированную частоту, и всю дальнейшую обработку сигнала реализуют стандартные узлы хорошо отработанного тракта 10,7 МГц. Такой приемник в НИР РП был создан и продемонстрировал следующие параметры: шаг перестройки по частоте – 10 кГц (диапазон 65,6...74 МГц) и 100 кГц (диапазон 88...108 МГц); реальная чувствительность – не хуже 3мкВ; двухсигнальная избирательность по соседнему каналу –не хуже 60 дБ.

В этой разработке была изящно обойдена еще одна техническая проблема. Дело в том, что настройка преселектора и монтаж внешних высокодобротных катушек индуктивности, которые плохо поддаются сборке на современных автоматизированных установках поверхностного монтажа, очень усложняют и удорожают производство FM приемников. В данном случае этого не требуется, тем более то большинство катушек индуктивности инфрадинного приемника вполне могут быть выполнены непосредственно как элементы топологии печатной платы.

Таким образом, резервы для создания высококачественного малогабаритного FM приемника имеются. Кроме того, это еще и великолепная предпосылка для разработки перспективных моделей всеволновых малогабаритных приемников, в которых как тракты АМ, так и тракты FM будут реализованы на основе двойного преобразования частоты с “верхней” первой ПЧ.

Литература

  1. Кульский А.Л. Современные портативные радиоприемники с двойным преобразованием частоты//Радіоаматор. – 2005. – №12. – С.8–11.
  2. Алексеев Ю.П. Современная техника радиовещательного приема. – М.: Связь, 1975.
  3. Федоров П.Н. Распространение УКВ в городских условиях//Радіоаматор. – 1998. – №6. – С.58–59.
  4. Рэд Э.Т. Схемотехника радиоприемников. – М.: Мир,1989.
  5. Озеров И. УКВ приемник. Быть или не быть “кухонному” радио.//Электроника: Наука, Технология, Бизнес.– 2002. – №4. – С.24–29.

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

ADAR3000/3001 16-канальный формирователь диаграммы направленности для К/Ка диапазона частот от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • В сети мало исследований на тему автокорреляции шума и сигнала в шуме. Это дает повод некоторым заявлять что подавления шума при автокорреляции нет. Зачем это заявляют? Чтобы уничтожать цифровой демодулятор. И в других понятиях также ищутся возможности разломать и уничтожить. Я думаю это религиозный табун, непутать с газом. В этой теме гораздо бережно относятся. Методы улучшения есть. Открылась суть подавления джиттера в длине линии задержки, то есть если ее длина мала то и подавление джиттера не проявляется. Подавление джиттера проявляется так что общая крутизна детектрной характеристики увеличивается так, как будто второй сигнал приближается к качеству сигнала клока. Изначально оба коррелируемых сигнала содержат одинаковое кол-во джиттера, но в ЛЗ один сигнал теряет часть джиттера и начинаются чудеса. Растет выходной уровень, яркость и динамика звука повышается, лучше проходит детальность звуковой картины, но есть и за счет чего банкет, портится отношение сигнал-шум и если оно было высоким то в принципе таким и остается а если было не очень высоким тогда может испортится. Наверное это ни о чем плохом не говорит т.к. пролезание детальности звуков всегда связана с пролезанием шума. Детектор может иметь одну линию задержки и несколько корреляторов, каждый из которых получает различную задержку задержанного канала и можно будет выбирать, смешивать. Или же один коррелятор и переключать для него задержку но тогда на его выходе уровень будет существенно меняться и надо будет еще усиление переключать. Фактически ячейка XOR представляет собой обнаружитель нечетности или четности напротив. В случае детектора именно нечетности. Эта нечетность возникает дважды за период входной частоты импульсов и выделяется на выходе как удвоенная частота коротких импульсов, пропорциональная девиации частоты сигнала. Сам процесс обнаружения нечетности используется как корректирующий код, четность не проходит а нечетность проходит и ячейка XOR совместно с выходным интегратором функции способна подавлять шум, отделять его от сигнала, от функции автокорреляции. Шум это четность в данном случае. Представители религиозного табуна во первых ломают схему XOR заменяя ее перемножителем на ячейке Гильберта, но не просто абы как а программно, заявляют что сумматор по модулю 2 выдает не сумму а разность, выделает на выход не функцию автокорреляции а функцию шума то есть четность. Ну и заявляют что шум у них не подалвяется. Само собой в их АМ-детекторе шум не подавляется, но смысл всего этого в разламывании новых технологий, чтобы лампочки заменять свечками. Я уже встречал программную статью одного доктора технических наук, который жаловался на цифровое телевидение и призывал вернуть старое аналоговое, оно дескать намного лучше. Это не случай шизофрении, это программное действие по сохранению застоя, приумножению застоя. Этим занимается партия, тот самый табун.
  • Быстродействие мс sn74lvc04 находится на уровне 3-4нс и есть более быстрая версия ALVC но в нашем понимании есть означает можно купить. Я не могу купить ALVC и должен загрустить, но мне не грустно потому что я могу купить ячейки XOR с быстродействием около 1нс и использовать их как инверторы. Мне их вроде не много надо. Так что микросхема sn74lvc04 это действительно рудимент и надо заменять. Нарисовал просто для примера. Но что будет если с тремя ячейками генерация уйдет выше 50мгц а с 4-мя генерить не будет и надо будет 5 ячеек а у них частота может снизиться. Это неудобно поэтому такой генератор просто проект для осмысления а делать я думаю надо по другому, брать синтез на Si570. У него ультранизкий джиттер и ради этого все затевалось. Кстати еще интересная особенность ячеек XOR, они могут быть управляемыми инверторами то есть инвертор это или нет зависит от лог сигнала на втором входе. Мне для генерации надо нечетное число инверсий а для частоты нужна задержка и если часть элементов (все) сделать ячейками XOR тогда любую ячейку можно сделать инвертором или наоборот отключить инверсию. Тогда я могу включить четное число ячеек и у одной отключить инверсию и общее кол-во инверсий станет нечетным что и требуется для возникновения генерации. А задержка так и останется +1 ячейка.
  • Видимо настает время применить более быстрый компаратор и логику, собрать все поверхностным монтажом. А вот замены для мс TA7310 не найдено. NE602 это огрызок, нет усилителя и питание до 9в. Можно конечно применить доп. транзистор на выходе и сделать открытый коллектор выход. А усилитель надо на рассыпухе. Хочется больше интеграции. Логика для преобразователя есть. Были думки насчет микросхем задержки, но это было когнитивно прокачано. Фактически я так и не знаю что мне предлагается в виде мс задержки, мне продают задержку а мне надо линию задержки в цепочку 30 элементов. Например продают мс задержки на 100нс а внутри 5 tap по 20нс. Что внутри TAP не известно. 1 ячейка на 20нс задержки или две по 10нс? или 4 по 5нс? Мне надо последнее и абсолютно не подходит первое. Но если торгуют задержкой то могут продавать первое. Если мне нужно время задержки тогда я никак не смогу мотивировать свой отказ покупать готовую линию, то есть смогу, но меня не поймут. Если мне нужна задержка то вот она и не важно какими средствами получена. А мне важно. Поэтому да еще и потому что Чулков писал интересно про кольцевой генератор. Хочется штук 40 инверторов по 5нс чтобы набрать 200нс, около того. Длина линии в 40 ячеек дает ощутимое подавление джиттера внутри линии и выходное напряжение детектора растет. До определенных пределов это не наносит вреда. Но японская задержка в 114 градусов (137нс) это несколько маловато. И не спрашивайте почему 114, никто это не знает. У меня сейчас 180нс и очень хорошо работает. Пробовал 200 тоже хорошо и 330 пробовал, уровень растет быстро, в 3 раза. Сначала пытались объяснить рост уровня ростом крутизны из-за перемещения в другую зону, но это не подтвердилось, при автокорреляции при задержке до 1 периода работа идет в первой зоне. Вторая зона сразу определяется переворотом полярности (напряжение уменьшается а до того повышалось) и ростом крутизны преобразования. Но крутизну можно повышать длиной линии в количестве ячеек, даже если взять очень быстрые ячейки и набрать всего 100нс задержки то уровень вырастет из-за подавления джиттера в ЛЗ. Как у меня и рос. Инверторы стандартной логики продающейся сегодня на Ali, SN74HC04N дают по 9,5нс задержки в среднем. Неплохо работают, но у жапанов было по 6нс ячейки. Так что будем примерять sn74ac04. С одной стороны увеличение длины линии даст повышение крутизны преобразования именно за счет подавления джиттера. Технологически в первой зоне преобразования крутизна преобразования одинаковая что в начале зоны что в конце (прямая наклонная линия) и говорить что крутизна зависит от времени оказывается не корректно, она зависит все же от степени подавления джиттера а этот феномен вообще наукой не описан. Только у Чулкова есть упоминание подавления джиттера в кольцевом генераторе, а это линия задержки свернутая в кольцо. Представляете, если бы у меня крутизна зависела от времени тогда это означало бы что АМ пролезает через детектор потому что АМ это рост амплитуды от времени. Ну на самом деле ШИМ пролезает вместо ЧИМ. Мне уже пытались мыть голову что дескать ШИМ и ЧИМ это почти одно и то же. Однако пролезание ЧИМ дает частотный детектор а пролезание ШИМ дает АМ-детектор. ШИМ это цифровая копия АМ процесса. Таким образом подавление джиттера в ЛЗ способствует пролезанию ШИМ и повышает крутизну преобразования из-за того что задержанный канал становится более похож на клок меандром. В меандре джиттер отсутствует, если же он присутствует то это не меандр. Короче некоторое подавление джиттера все же полезно сказывается на звуке. Как это перекликается с цапостроем. Но формально автокорреляция использует джиттер для выработки своей функции АК. А эта функция может быть расшифрована так: вытягивание сигнала из шума, шумоподавление. Что хотели сказать жапаны своим числом 114 градусов задержки это тайна фирмы. 114 можно получить на ячейках с временем 12нс при кол-ве ячеек 11 или на ячейках с временем 5нс при кол-ве 27 шук (у жапанов было 24), а у меня 20, медленные ячейки китайсы продали. Ну так вот и там 114 при 11штук и при 5нс 27 штук тоже 114. Должно звучать одинаково? А вот фиг! 27 будет гораздо интересней звучать и уровень выхода будет различаться раза в 2. А формально те же самые 114 градусов (137нс) задержки. Но у жапанов ПЧ другая 2,5МГц и потому у них 114град= 128нс. серия тошибы микросхем имеет задержку 5,5нс и выходит 24 инвертора. Есть любители несознательного сокращения, например грезят повысить ПЧ до 10,7МГц и применить задержку на 5 инверторов серии АС. Дескать оно так лучше, а оно не лучше А ХУЖЕ. Растут ошибки во всей схеме. Выходной коррелятор схема XOR должна быть очень скоростной т.к. ей придется формировать функцию АК уже на частоте 21,4МГц. Такую задачу радиолюбители неминуемо провалят т.к. применяют какие попало детали. Например установят ограничитель К174ХА6 и задача провалена, вместо ЧИМ получат ШИМ и АМ-детектор, звучать будет намного хуже чем встроенный демод в к174ха6.
  • Получил резкую прокачку качества заменой компаратора на AD8611, в три раза быстрее прежнего. На слух ощущается улучшение отношения сигнал-шум и бас крепче по мозгам ездит. Это показатель качества джиттера. В этой схеме ведь играет джиттер и его качество. Частотная модуляция превращается в джиттер и в задержанный джиттер. Очень хороший эффект получил.
  • Замена компаратора влечет за собой отлючение DC/DC конвертера для -5в и это еще один генератор лишний, отключен. Теперь детали эти можно убрать, снижается стомость, возникает полезное место на плате, снижается потребление тока питания. Сам компаратор едва ли не дешевле прежнего обошелся.
  • Еще одну плату переделал под новый компаратор и уже есть заказчик. Заработала сразу без каких либо манипуляций, но разигрываемость присутствует. При первом включении звучит не очень, но потом быстро улучшается. Эффект разигрываемости не описан технически никак и не измеряем, но он есть. Повторилось с басом, он укрепился.
  • Принципиально удалось выяснить что перемножитель Гильберта может выдавать логику XOR или NXOR (равнозначность) но использовать не удобно, практически никто не испольщует такой метод и чтобы работало надо добавить два инвертора а без инверторов работает как 2И-НЕ. Если на входы подавать соглдасованные противофазны сигналы то инверторов не нужно, но придется использовать 4 входа. А из сугубо научных источников мы можем знать что элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ или XOR это 2-х входовый элемент проверки нечетности. Когда на его входах сигналы не равны (нечетность) выходной уровень равен 1. Интересуют именно эти периоды проводимости а не паузы между ними. Сами паузы ничего не значат и содержат ШИМ, для частотного демодулятора ШИМ не приемлемо т.к. это АМ паразитная. Не просто разобраться как не допустить эту АМ на выход и люди путаются. Обычный метод превращения ШИМ в аналог заключается в создании условий протекания постоянного тока в нагрузке ФНЧ. Это делается изменением конструкции ФНЧ, где резистор ставится параллельно конденсатору и они вместе образуют RC цепочку характерную для АМ-детектора. Питать цепочку надо будет через еще один резистор. При этом на выходе будет грязный сигнал от искажений. Собсно нет нужды проверять какой там будет стигнал, важно что так не стоит делать. Но если вы захотите применить перемножитель Гибльберта тогда вам так и придется делать только RC будут стоять в нагрузке перемножителя. Это старый метод, он не обеспечивает высокого качества, собсно это квадратурный детектор. Чтобы получить качество надо использовать режим ЧИМ вместо ШИМ. Для этого перемножитель Гильберта не пригоден и берем быстродействующую схему XOR. На ее выходе будет импульсный сигнал с ЧИМ импульсами, эти импульсы результат работы проверки на нечетность. ФНЧ не какой попало а LRC превратит импульсы в переменный ток демодуляции без постоянного тока, резистор параллельно конденсатору не ставится и переносится последовательно с дросселем. Тогда нет цепей протекания постоянного тока и вы сможете превращать в демодуляцию только импульсы ЧИМ а не что-то иное. картинка демодулятора ниже. Он похож на понижающий конвертер с той разницей что замыканием выхода на общий руководит не дроссель а второй транзистор мосфет. Все эти тонкости протекания токов необходимо соблюсти, иначе отступление от схемы неминуемо приведет к плохой работе. Замена деталей также может происходить но только с пониманием, шило на мыло менять нельзя. Это распространено в радиолюбительской практике и надо будет отказаться.
  • я встречал в сети вопросы как собрать XOR на транзисторах и ответа не было. Я чуть было не уверовал что это очень трудно, но неожидано вопрос всплыл с решением. Оно пошаговое как рецепт приготовления салата берутся транзисторные аналоги логических элементов ну то есть это и есть такие элементы, просто их конструкция может несколько отличаться от фирменных Texas Instrument. вот варианты, XOR на элементах и-не, или, и. Как ингредиенты салата, а питание +5 вместо майонеза. И вторая на только NAND схемах
  • ЗВУК С НОВЫМ КОМПАРАТОРОМ [url]https://disk.yandex.ru/d/HZcJITJ5pa7VAw[/url] радикально улучшился
  • Чтобы не говорили что баса не хватает, мне даже пришлось бороться с пробасанием. )) [url]https://disk.yandex.ru/d/RXRgM3KBau9_NQ[/url] после борьбы [url]https://disk.yandex.ru/d/lQ_-BqZ9psONLw[/url]
  • Вот сравните что получается Это запись с прежним компаратором LM360 [url]https://disk.yandex.ru/d/PHUWMq0rTElI8Q[/url] а вот запись с новым компаратором AD8611 [url]https://disk.yandex.ru/d/Sq4sM6ARe2AYtg[/url]
  • Недавно читал про приемник на основе ЦОС, но автор добросовестно выложил принцип действия демодулятора, квадратурный, на основе цифровой амплитудной модуляции (шим), выполнен приемом замены аналоговых узлов на аналогичные цифровые и выходная функция такая же, ШИМ то аудио. По большей части ЦОС на DSP реализуется с целью аналоговый принцип выполнить цифровыми способами, то есть наука пасует и не может предложить иного принципа и только лишь старое выполняет цифровыми средствами. [url]https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/93956/Nair_K_T_2019.pdf?sequence=1&isAllowed=y[/url] Блок-схемы принципа демодуляции описывались В.Т. Поляковым в 1984г и вероятнго были ранее известны. Но аналоговый ЧМ демодулятора на IQ каналах это бессмысленно, обман. Он и не широкополосный и тем более не узкополосный, для Hi-Fi не годится. Его выполнение цифровыми средствами вероятно позволило решить какие-то его внутренние недостатки, но прорыва в принципе демодуляции нет, то же самое. Как подавляется шум не известно, автор не упоминает, как устанавливается полоса линейности, чем, не известно. Для ЧМ это важнейшие детали принципа, линейность функции и подавление шума. Функция заявлена ШИМ то аудио. ШИМ - цифровая амплитудная модуляция регулировки мощности. То есть исходник это цифровая АМ и на выходе обычная АМ, а где же ЧМ? Не известно. На каком-то этапе ЧМ в приемнике преобразована в цифровую АМ, скорее всего это блок ARCTAN. То есть выполняется по учебнику 60-х годов принцип преобразования ЧМ в АМ и детектирование АМ обычным АМ-детектором. Это очень не хорошо, ничего нового не предложено. Автор писал что дескать шумы не влияют т.к. схема цифровая но если шумы попадают в шифровую форму сигнала то они уже влияют. На всем протяжении тракта так и не найдено ограничителя, входной оцифровщик понятно АМ превращает в цифровой код и далее эта АМ в виде IQ каналов обрабатывается. В общем не найдено прорывных методов обработки именно ЧМ-сигнала. В тюнере Т-1200 нечто похожее видится, на плате точно можно выделить два IQ канала, dsp ну а конкретно не понятно, нет схемы и описания. И надо иметь ввиду что эти описания приемника с ЦОС не понятно были или не были реализованы в железе и проданы. Если не были то это роняет их ценность почти до нуля ввиду сложности схем.
  • Ну вот, я получил быстрые EXOR на 2нс и быстрые инверторы 74vhc04 попробую на них собрать но плата уже нужна другая и кол-во инверторов будет 42 это 190нс, 7 корпусов с инверторами. Компаратор уже новый будет так что остается только входной узел который похож на японский, ну в том смысле что он похож на даташитовое применение микросхемы. Тогда можно сказать что от японской схемы ничего не осталось, даже название ADGL решено выбросить т.к. оно ничего не выражает и скорее всего просто заменяет фирменный знак. Полностью обосновано название "цифровой автокорреляционный ЧМ-детектор" (демодулятор, но детектор как-то привычнее и короче) Его назначение в получении нового уровня звучяания и предъявить конкуренцию методу ЦОС по звучанию и по сложности метода. Например я считаю что слодность метода ЦОС очевидна и не может идти на пользу звучанию. Собственно в методе ЦОС вообще нет технологий улучшения звучания, там могут быть технологии которые призваны снизить искажения но прямой связи между низкими искажениями и качественным зввучанием нет. Есть прямая связь линейности полосы обработки с преобразованной линейностью. Но как определить линейность обработки ЦОС? Линейность АК ЧД заявлена как полоса равная удвоенной частоте второй ПЧ. В моем случае это 4,6МГц а у японцев 5МГц. Именно в этой полосе линейно изменяется напряжение на выходе детектора, но полоса радиостанции намного уже всего 300кГц около того и в ней адекватная линейность возрастает в 10раз. То есть очень грубо но фактически верно утверждать что линейность цифродетектора в 10 раз, на порядок лучше чем у ФАПЧ ЧД. И на 1,5-2 порядка лучше чем у детектора отношений. Метод ЦОС не реализуем дома по простому, АК ЧД собирается дома без проблем. Главное не искать ответы на радиолюбительских форумах.Там все делается для того чтобы вы не собрали детектор. Так как невозможно понять для чего же в действитеольности служит метод ЦОС то доверять ему нет оснований. Я считаю что метод ЦОС служит только лишь инструментом самовыражения некоторых конструкторов а его удобства или способности весьма сомнительны. Еще ьболее сомнительны достижения цифровой модуляции типа DAB+ и они делаются на основе все той же ЦОС DSP. Я склонен (буду) предполагать что метод получения двух квадратурных каналов и их обоработка лежит в основе ЦОС и прочих DSP применений, при этом сигнал с антенны не преобразуется в промежуточную частоту а сразу переводится в цифровой вид быстрым АЦП с последующей децимацией для получения обрабатываемого кода. При этом обработка квадратурных каналов то есть сдвинутых по фазе на 90 градусов идеологически это то же самое что и квадратурный ЧМ-детектор только цифровой. И это подтверждается некоторыми материалами. При таком методе способ получения аудио сигнала КСС называется ШИМ ТО АУДИО и образуется в результате цифрового перемножения двух каналов IQ. Результатлом будет разностная частота НЧ сигнала и постоянная составляющая. Это совсем не то же что получается в АК ЧД, суммарная составляющая и интеграция импульсов функции АК в ФНЧ. При этом образуется переменный ток и заряд на конденсаторе ФНЧ, ток проходит на участке выход устройства сравнения и заряд конденсатора и постоянно меняет направление то есть это переменный ток. При этом нет постоянного тока постоянной составляющей как и самой этой составляющей нет. Этот хитрый способ позволят получать АВТОКОРРЕЛЯЦИЮ а вот метод ШИМ то АУДИО не позволяет. Значит принципиально важно получать автокорреляцию функции, это так, при этом достигается значительное подавление шума самим автокоррелятором, заметим что для ЦОС вообще не предусмотрены ограничители амплитуды и формально ЦОС -система не имеет аппаратных узлов подаляющих шум. В АК ЧД их два таких узла: входной компаратор он же ограничитель амплитуды весьма жесткий и автокоррелятор на выходе сам по себе подавляет шум. Это видно на картинке.
  • Видел на Радиосканере тему про изготовление новых плат ПЧ для р-приемников ОКЕАН-209 214, этож как надо достато народ чтобы началось домашнее производство озаводенных приемников. Такое можно оопределить только как ликвидация вакуума производства приемников. В России есть спрос на хорошие настольные приемники но производить некому. На западе это традиционно решает частный капитал и бизнес но в России бизнес уничтожили а чем заменить не придумали. Вот и занимаются самиздатом, все что более-менее годно для переделки пытаются переделать. Цифровая планка в приемник VEF-202, новая плата а в приемник Океан, с океаном еще понятно а вот какой смысл VEF модернизировать до УКВ не понимаю, он слишком слаб. Основная массовка еще не научилась его ремонтировать. По сути нужен корпус с ошпонованными частями, морда со шкалой и ручками и кнопками, китайское не подходит, изделия БЗРП также не годятся.
  • На одном другом форуме видел "перспективу приемника" берут Океан-209 или 214 и делают новую плату ПЧ для него, соответственно узлы меняют на более качественные или не меняют, кто на что горазд. Вот и образуется персмпектива, корпус старомодный с деревянными частями а начинка уже новая, но динамик и БП старые скорее всего. А впрочем там динамик неплохой. Вот БП в 210-м надо куда-то переместить чтобы он не фонил, магнитное поле от трансформатора фонит. Или трансформатор надо менять на экранированный. Т.к. народ устал ждать когда заводы в России произведут хоть что-то новое из радиоприемников и достойное они начали потроха Москвича и жигуленка менять на современные не дожидаясь ничего. А действительно чего мы ждем? В 2001г страый известный радиозавод в г. Сарапул стоял под банкротством потому что не было сбыта, но его не было потому что товар некорнкурентоспособен и неинтересен. Именно такой товар и могли произвести тогда рабочий коллектив и дирекция. Не могли вдохнуть перспективу в свою деятельность и добились процедуры банкротства. Но за них заступился некий высший чиновник, я догадываюсь кто и завод был реконструирован, частично замена рабочего коллектива и замена руководства. И им спустили ГОСЗАКАЗ, ну вы понимаете кто это, да? Не факт что они стали мыслить по другому и не факт что стали делать лучше но получили госзаказ и покровительство. Меня интересуют причины сего неустройства? Как так получается что образованные люди не могут произвести конкурентоспособный товар? Ответ только один, они не думают и все время предлагают старые шаблоны. Похожим образом работают и в других местах, смело и грамотно копируют старые схемы с ошибками старательно перенося ошибки в новые схемы свои уже. Потом пиарят схемы по году на известных бордах и никто не видит этих ошибок и им накручивают счетчик за грамотность мысли и описаний. И однажды приходит чел и говорит а король-то голый, вот ваши ошибки на схеме. И все рушится, все негодуют, обещают голову открутить. Но ошибки признают т.к. начинается их осознание и поиск путей устранения, появляются новые схемы взамен уже опубликованных ранее и снова ошибка дрейфует в них. Это поломка мозга или неспособность мыслить. Наконец выходит схема №3 где старая ошибка устранена, но сделаны новые ошибки. И это делает чел с высокой накрученной счетчиком грамотностью. Думаю что-то подобное могло быть на заводе в Сарапул. Нужно вообще дать определение слову грамотность, грамотно, что это значит? Это сообразно источнику то есть скопировано. Грамотно скопировать можно любую ошибку в схеме и их количество.
  • [b]digger_ru[/b], здесь без изменения сознания не обойтись. Любая наука начинается с ТОЧНЫХ определений, ибо они, определения, задают направление мысли. Грамотность - понятие растяжимое. Это что, умение писать и читать или нечто большее? Точно так же с ВОСПИТАНИЕМ. Это что, умение вести себя в обществе? Способность вести диалог в споре? Это всего лишь ВСКАРМЛИВАНИЕ, насыщение пищей. Приведённый Вами пример с Сарапульским заводом не единичен. Примеров тому несть числа. По этому поводу ещё Христос сказал - "...если слепой ведёт слепого, то оба упадут в яму". Не специалист, руководитель, никогда не сможет правильно выбрать путь развития. И тогда управление подменяется показухой и суетой. Всё это называется "мышиная возня". За это и поплатились многие заводы, обанкротились, умерли. Те, кто мог бы их поднять, не имели "ваучеров" и были исключены из общего распила. А сейчас пытаются по крупицам собирать то, что ещё можно собрать. Извиняюсь за многословие, зацепило!
  • Установка цифродемода в советский приемник САЛЮТ-001 Ну так себе стерео получается, может быть шунтирование катушек и замена пьезофильтра поможет, но уровень приема упадет я думаю. Проблема в узкой полосе по ПЧ в этом приемнике, может быть только пьезо поменять и все. Этот приемник мой и в нем не было цели что-то менять, просто я настраиваю забегая вперед. Но на следующей неделе привезут целевой приемник и там уже все буду делать и проверять замену пьезофильтра и прочее. Может быть удастся полностью выбросить систему завязанную на дробный детектор и это будет победа. Сейчас через эту систему проходит отработка АПЧ и если выбросить то надо будет чтобы полярность АПЧ совпадала для этого на цифродетекторе есть перемычка переключающая полярность преобразователя. записал как играет, но это не достижение а просто для ознакомления. Хорошие семплы будут с того, целевого приемника. Антенны почти не было, кусок провода отпаян от телескопической антенны и все. Салют-001 и цифродетектор +стереодекодер на LA3401 [url]https://disk.yandex.ru/d/ll5w4BboNTrWsA[/url] [url]https://disk.yandex.ru/d/bblF1A5MQ_kd1A[/url] [url]https://disk.yandex.ru/d/Nt7clpVZ77b3dA[/url] [url]https://disk.yandex.ru/d/QDXfz8j7Xqxwpg[/url] [url]https://disk.yandex.ru/d/Mk4debn9UOJFoA[/url] релакс география на салюте-001+цифро [url]https://disk.yandex.ru/d/KagUYcchxu6oKg[/url] [url=https://ibb.co/fXXDZsb][img]https://i.ibb.co/kGGmztp/2.jpg[/img][/url]
  • Ищется способ как пойти по обратному сценарию, из аудиосигнала получить ЧИМ а из ЧИМ получить несущую с джиттером модуляции. Обычно происходит преобразование без участка где есть ЧИМ сразу в несущую с джиттером. Вроде бы проще, но а что если нет? Есть способ превратить несущую в аудио минуя ЧИМ, например возьмем тот же самый XOR и на один вход подадим несущую а на другой стабильный клок 10,7МГц и на выходе получим ШИМ, которая пройдя через уже другую цепочку создаст постоянный ток + переменную составляющую демодуляции То есть без ЧИМ постоянно обходятся используя перемнождитель Гильберта в микросхеме а для второго сигнала (клока) используют сдвнутый по фазе входной сигнал. Но можно использовать клок настоящий. При этом не будет автокорреляции, но демодуляция ЧМ будет. Так зачем же ЧИМ применяется? Вопрос на засыпку, вероятно для появления автокорреляции? Но нет, первые модели цифродетекторов не содержали фазового детектора и линии задержки, но ЧИМ импульсы они производили работой одновибратора и дифференциаторов. Выходит ЧИМ не является прямым следствием автокорреляции. Но известно, возможно не очень широко что автокорреляция позволяет чистить сигнал от шума, вырезать шум. Это абсолютная правда. Вместе с вырезанием шума АК производит ЧИМ. То есть сначала ЧИМ а потом вырезание шума. Выходит автокорреляция проще и нативнее создает ЧИМ и одновременно чистит сигнал от шума. Если подумать то входной компаратор тоже чистит сигнал от шума и это иллюстрирует картинка в даташите на AD8611. Но в первых версиях цифродктктора не было компаратора, там нигде не сказано что тип ограничителя компаратор, просто ограничитель. Но просто это такой же какой делали для аналоговых схем. А разве бывает другой? Оказывается да, компаратор это другой, он работает в схеме которая не вырезает компонентов сигнала вместе с шумом. Был найден термин, беспороговый ЧМ-детектор, это же не случайно и беспоороговый означает то ограничитель не имеет порога (он описан в литературе) и не вырезает частотных компонентов. Это очень слабо описано и только в 1 источнике. До сих пор считается что ЧМ, какой бы он не был, он не вырезает компонентов сигнала и только подавляет помехи. Но какие помехи на УКВ? Там их нет. Есть шум усилителей, вот его подавляет. Но вместе с шумом приходит и сигнал зашумленный следовательно в том месте где порог не преодолевается вся информация исчезает, она не попадает в детектор по чувствительности а та что преодолевает порог та тоже срезается на верхней полке. У импульса там где полка там нет никакой информации-удалена. Остаетс только нестабильность фазы и скорости фронта, в этом джиттере и содержится информация но усилиями ограничителя этот диапазон уровней между нижними и верхними где полка сокращается. Это запросто определяется как сжатие сигнала в приемнике ограничителем. Зачем же это придумали? Вовсе не для того чтобы музыку передавать а в первую очередь для речи и для связи. Порча речи при этом становится почти не заметной а шумы подавляются. Но то в узкой полосе 10кГц для телефонной связи а в ШП канале 300кГц уже наблюдается пожатие сигнала и звучание становится сиплым и ватным на басах потому что джиттер на выходе формирует амплитудную модуляцию, ШИМ это цифровая копия АМ. Ограничитель увечит звучание еще до детектора а сам детектор вовсе даже отсутствует-это ФНЧ, но тем не менее это АМ-детектор. Операция преобразования ЧМ в АМ в цифпровом деткторе гд применен перемнождитель Гильберта также существует на входе перемножителя Чулков нашел и заявил что такой перемножитель является с функций ШИМ на выходе. Очень длинно получается но постараюсь распутать. Остается неизвестным зачем ЧИМ, может для получения высокой линейности? Это возможно. Тогд мы можем понять что отказываясь от ШИМ то аудио и переходя к ЧИМ то аудио мы повышаем линейность и снижаем нелинейные искажения. А автокорреляция подавляет шум. Весьма много для простой схемы.
  • Установлено тщательным прослушиванием ЗАПИСИ С ДЕТЕКТОРА и сравнением с другими файлами, звучание записи с детектора явно отличается абсолютно другим качеством баса, высокой детализацией мидбаса, грудью голоса, прозрачностью середины и высших частот. Сибилянтов нет Существенно влияет качество конденсаторов т.к. этот фактор не поглощается ничем другим. Там их не много, но они влияют на звучание, в основном разделительные в ПЧ до компаратора и кондер в ФНЧ на выходе автокоррелятора. Думается что по качеству баса с этой схемой никто не сравнится а винил проигрывает. При этом файлы на передатчике воспроизводятся стандартные, цифровые, например FLAC а в них звучание баса обычное. Тогда откуда берется необычное? Это фокус автокорреляции и он происходит с любым файлом источника. Можно сказать что приемный тракт чистит и устанавливает звучание баса. Такого раньше нигде не было. Ну и грудь голоса проявляется очень душевно, в сравнении с источником заметна разница. [url]https://disk.yandex.ru/d/KagUYcchxu6oKg[/url] [url]https://disk.yandex.ru/d/h01qJiNM6X1UQw[/url]
  • вот еще файл, пробная установка цифродетектора в советский приемник Салют-001, получилось хорошо, но стерео-картины не хватает и это просто узкий пьезофильтр в приемнике. Я его не менял. [url]https://disk.yandex.ru/d/bblF1A5MQ_kd1A[/url] Сигнал был отведен от катушки связи, которая используется для стрелки уровня сигнала, тонкий коакс. кабель пропущен под крышку из луженой брони в Салюте. Катушки Салюта при выполнении установки не трогались и не настраивались. Аналогично можно вывести сигнал с любого детектора отношений а при отсуствии катушки связи ее можно доустановить а если уже совсем лениво тогда придется кондер контурной катушки в первом контуре разделить на 2 части и допустим 150пф + 470пф и сигнал брать с последнего. А если кондер внутри корпуса контура тогда, балун с делением 1:8 типа того и снимать с деленной катушки балуна. 1 контур дробного детектора вообще можно заменить на балун если что.
Полный вариант обсуждения »