ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ giải mã âm thanh nổi với bộ lọc đầu vào KSS. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Liên lạc vô tuyến dân dụng Làm thế nào để cải thiện chất lượng của các chương trình phát sóng âm thanh nổi nhận được bằng các phương tiện đơn giản được nhiều người nghiệp dư phát thanh quan tâm. Tác giả của bài báo phân tích phương pháp hình thành các đặc tính tần số và pha của đường vô tuyến và xác định các liên kết trong đó có thể đưa các phần tử hiệu chỉnh với chi phí thấp để cải thiện khả năng trích xuất tín hiệu ở đầu ra của bộ giải mã âm thanh nổi. Chất lượng thu sóng vô tuyến âm thanh nổi không chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thực tế ở đầu vào ăng-ten của máy thu mà còn phụ thuộc vào hoạt động của thiết bị giải mã. Như đã biết, trong bộ giải mã âm thanh nổi (SD), tín hiệu âm thanh nổi phức tạp (CSS) được chuyển đổi thành dao động điều biến cực (PMC), sau đó thành tín hiệu đầu ra tần số thấp của kênh trái và phải. Đặc biệt, các biến đổi diễn ra trong trường hợp này xác định một tham số quan trọng như độ suy giảm nhiễu xuyên âm giữa các kênh. Việc tách kênh tốt nhất cho phép đạt được phương pháp giải mã tạm thời loại bỏ khả năng phục hồi sóng mang con và các biến dạng pha và phi tuyến tính liên quan. Hầu hết các đèn LED tích hợp hiện đại đều hoạt động theo nguyên tắc này. Chất lượng giải mã cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi phổ của CSS đầu vào. Tần số được điều chế trên cần thiết để truyền tần số âm thanh 15 kHz là 31,25 kHz đối với hệ thống phát sóng âm thanh nổi điều chế cực (PM) với sóng mang phụ 46,25 kHz và 38 kHz đối với hệ thống âm thử (PT) với sóng mang phụ 53 kHz. Điều kiện tiên quyết để không bị méo tiếng và tách kênh tốt là đáp ứng tần số ngang (không bị tắc nghẽn) và đáp ứng pha tuyến tính trong dải tần số siêu âm, cho đến dải tần được chỉ định. Đồng thời, điển hình nhất là đường thu sóng vô tuyến, có sự sụt giảm đáp ứng tần số ở các tần số cao hơn của CSS. Việc triển khai này là do băng thông hạn chế của đường dẫn bộ dò IF và FM. Nếu tần số cắt của CSS ở mức là 3 dB, ký hiệu là Fcp và tần số sóng mang phụ là Fsub, thì độ suy giảm nhiễu xuyên âm giữa các kênh có thể được tính bằng công thức gần đúng p = 20 log (2 Fcp / Fsub). Có thể dễ dàng tính toán rằng để có được độ phân tách kênh âm thanh nổi là 30 dB, cần có băng thông tín hiệu với PM lên tới 88 kHz và tín hiệu với FET - lên tới 107 kHz. Tất nhiên, những dữ liệu này là gần đúng và không tính đến các tính năng của một phương pháp giải mã cụ thể. Để hiệu chỉnh đáp ứng tần số của CSS trong các mô hình bộ giải mã, theo quy luật, một số mạch hiệu chỉnh nhất định thuộc loại RC đơn giản nhất được sử dụng. Mặt khác, việc mở rộng quá mức phổ của CSS dẫn đến nhiễu và nhiễu do chuyển đổi tín hiệu ngoài băng tăng mạnh. Nếu băng thông của CSS không bị giới hạn theo bất kỳ cách nào, thì sự suy giảm tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm khi nhận các trạm từ xa có thể là 20 dB trở lên so với chế độ đơn âm. Và ngược lại: việc thu hẹp dải KSS là một kỹ thuật giảm nhiễu hiệu quả. Các yêu cầu xung đột đối với KSS được đáp ứng tốt nhất bằng đáp ứng tần số phẳng tối đa lên đến tần số 70 ... 80 kHz, với mức giảm mạnh hơn nữa, được tổ chức bởi các bộ lọc bậc cao. Đặc tính này cho phép tiếp cận các thông số tối đa có thể đạt được của một đèn LED cụ thể về tiếng ồn và nhiễu xuyên âm giữa các kênh. Các điều khoản này đã được xác nhận đầy đủ trong quá trình thử nghiệm bộ giải mã âm thanh nổi hai tiêu chuẩn dựa trên chip KR174XA51. Trong một mạch chuyển mạch điển hình [1], một bộ lọc thông thấp bậc một đơn giản với tần số cắt khoảng 10 kHz được sử dụng ở đầu vào của nó. Việc giới hạn 6dB/oct trên 10kHz mang lại hiệu suất tiếng ồn chấp nhận được, nhưng giảm nhiễu xuyên kênh từ 43dB (điển hình không có bộ lọc đầu vào) xuống 24dB đối với tín hiệu PM và 20dB đối với tín hiệu DET. Ngoài ra, bộ lọc cắt phần trên của tín hiệu âm thanh trong vùng 10 ... 15 kHz, khiến âm thanh bị "nghẹn". Nói chung, bất chấp các giải pháp thiết kế tiến bộ - phương pháp tách kênh tạm thời với lấy mẫu kép, triệt tiêu bổ sung âm thử, v.v. - SD được đề cập hoạt động kém hơn bộ giải mã trên chip BA1320 đã lỗi thời. Một nhược điểm khác của KR174XA51 là tiếng lách cách khó chịu trong đường dẫn âm thanh khi bật đèn báo chế độ âm thanh nổi. Việc thay thế vi mạch bằng một bản sao khác không mang lại những thay đổi cơ bản. Để cải thiện chất lượng công việc, bộ giải mã được đề xuất được bổ sung bộ lọc đầu vào KSS, tạo thành loại đáp ứng tần số cần thiết với khả năng hiệu chỉnh thủ công và tự động. Ưu điểm của đèn LED mới cũng bao gồm chỉ báo riêng biệt của hệ thống phát sóng âm thanh nổi, hoạt động âm thầm. Đặc điểm kỹ thuật chính
Về mặt chức năng, thiết bị bao gồm ba khối (Hình 1): bộ lọc đầu vào KCC, công tắc trên chip DD1 và bộ giải mã thực tế trên chip DA1. Bộ lọc KSS là một bản nâng cấp tiếp theo của thiết bị [2]. Các thông số của nó đã được cải thiện bằng mô phỏng máy tính - độ không đồng đều đáp ứng tần số trong vùng âm sắc đã giảm và độ dốc ngưỡng trong vùng âm bội đã tăng lên. Bộ lọc bao gồm một liên kết có thể điều chỉnh R1, R2, C1, C2 và bộ lọc thông thấp bậc 3 C3, L1, C4 với tần số cắt có thể được chuyển đổi tùy thuộc vào hệ thống phát sóng âm thanh nổi. Đáp ứng tần số của bộ lọc - ở chế độ thu từ FET (hiển thị trong Hình 2). Link R1,R2,C1,C2 - cầu điều chỉnh cao tần KSS. Trong đó, sử dụng biến trở R2, bạn có thể tăng hoặc giảm mức độ của các thành phần âm bội (và một phần âm sắc), dẫn đến mở rộng hoặc thu hẹp tỷ lệ cơ sở âm thanh nổi bằng cách thay đổi độ suy giảm nhiễu xuyên âm giữa các kênh [2]. Ở vị trí giữa của bộ điều chỉnh R2, đáp ứng tần số của bộ lọc ngang với tần số cắt (xem Hình 2, đường cong 1), ở hai vị trí cực đoan - độ không đồng đều của nó trong dải âm thanh không vượt quá 2 dB. Việc điều chỉnh chỉ thu được phần trên của phổ âm thanh - trên 10 kHz, cho phép bạn nhấn mạnh các tần số cao hơn với khả năng tiếp nhận tự tin và do đó cải thiện chất lượng âm thanh. Đồng thời, độ ồn cũng thay đổi, nó ở mức tối thiểu ở vị trí thấp hơn của thanh trượt điện trở R2, khi phần âm bội của KSS thực sự bị cắt và âm thanh gần với đơn âm. Do đó, phần tử bộ lọc có thể điều chỉnh giúp có thể thu được chất lượng thích ứng của tín hiệu đầu ra tùy thuộc vào đầu vào - từ "Âm thanh nổi" mở rộng cho tín hiệu RF mạnh đến "Đơn sắc" - đặc biệt là cho tín hiệu đa đường bị nhiễu và méo. Bộ lọc thông thấp hình chữ U bậc 3 được lắp ráp trên các phần tử C3, L1, C4. Bộ lọc này được thiết kế để khử nhiễu và nhiễu hiệu quả từ việc chuyển đổi các tín hiệu nằm ngoài dải thông tin chính của CSS. Bộ lọc thông thấp được tổng hợp bởi ứng dụng Design của chương trình MicroCap6.0. Các thông số của nó là: tần số cắt trong hệ thống FET - 75 kHz, trong hệ thống PM - 60 kHz, độ dốc phía sau dải trong suốt - 15...17 dB/oct, trở kháng đặc trưng - 4,7 kOhm. Tần số cắt được thay đổi cấu trúc bằng cách chuyển số vòng của cuộn dây L1 bằng công tắc điện tử DD1. Nhờ mô phỏng trên máy tính, bộ lọc có đáp ứng tần số trơn tru (xem Hình 2) và đáp ứng pha khá tuyến tính (Hình 3). Bộ lọc KSS được kết nối với bộ giải mã âm thanh nổi (chip DA1) thay vì mạch đầu vào từ xa R1C1 [1]. Độ suy giảm do nó tạo ra (12 dB) được bù bằng biên độ khuếch đại lớn của chip DA1 (lên đến 14 dB). Khi nhận tín hiệu từ PM, chân 8 của chip DA1 được đặt ở mức logic thấp gần bằng không. Đầu vào điều khiển 5 và 6 của công tắc DD1 có mức logic cao được cung cấp từ điểm giữa của bộ chia R4, R5. Trong trường hợp này, khóa K2 được đóng ở chân 4 và chân 3, chân 3 của cuộn L1 được nối với tụ C4. Bộ lọc được đặt ở tần số cắt là 60 kHz. Đồng thời, khóa ngắn mạch được mở và thông qua các chân 8 và 9 của nó, điện áp chỉ báo từ chân 7 của chip DA1 được cung cấp cho đèn LED HL1, cho biết chế độ "PM". Khi nhận tín hiệu từ FET, mức điện áp tại chân 8 của chip DA1 chuyển lên mức cao, thực tế bằng với điện áp nguồn. Tín hiệu này được đưa đến các đầu vào điều khiển 12 và 13 phím K1 và K4 của công tắc DD1. Phím K4, mở, giảm điện áp ở điểm giữa của dải phân cách R4R5 xuống mức thấp. Các phím K2 và ngắn mạch đồng thời chuyển sang trạng thái không dẫn điện, do đó đầu ra 3 của cuộn dây bị ngắt khỏi tụ điện C4 và đèn LED HL1 tắt. Đồng thời, khóa K1 mở, kết nối đầu ra 2 của cuộn dây L1 với tụ điện C4. Độ tự cảm của cuộn dây giảm, dẫn đến việc điều chỉnh tần số cắt của bộ lọc thông thấp thành 75 kHz. Ngoài ra, cực âm của đèn LED HL2 hóa ra được kết nối với một dây chung thông qua phím K11 mở ở chân 10 và 4, và trên cực dương của nó có điện áp đến từ chân 7 của chip DA1. Trong trường hợp này, đèn LED HL2 cho biết chế độ "PT". Công tắc SA1 có thể bị buộc bật chế độ "Mono". Trong trường hợp này, cả hai đèn LED đều tắt, vì sẽ không có điện áp ở chân 7 của chip DA1. Điện áp cung cấp cho phép của vi mạch KR174XA51 là 2,7 ... 7 V. Người ta đã xác định bằng thực nghiệm rằng các nhấp chuột đặc trưng khi bật chỉ báo chế độ âm thanh nổi chỉ xảy ra khi điện áp cung cấp trên 4 V. Trong trường hợp này, điện áp ở đầu 15 của vi mạch DA1 bị giới hạn bởi diode zener VD1 ở mức 3,9 V. Đồng thời, các chỉ báo HL1, HL2 bật gần như im lặng, các thông số của vi mạch vẫn ở mức cao . Bộ giải mã âm thanh nổi sử dụng điện trở cố định MLT-0,125, tụ gốm - loại KM, điện phân - nhập khẩu. Nút chuyển SA1 - P2K. Biến trở R2 - bất kỳ kích thước nhỏ nào, chẳng hạn như SDR-4b, có đặc tính loại A. Do điện áp cung cấp của vi mạch DA1 giảm nên các bộ phát HL1, HL2 phải có công suất ánh sáng cao ở dòng điện thấp. Đèn LED KIPD05A đáp ứng điều kiện này, nhưng bạn có thể chọn những loại khác có độ sáng tối đa, kể cả đèn nhập khẩu. Cuộn dây L1 được làm trên vòng ferrite K20x10x5 mm từ loại ferrite 2000NM. Cuộn 1 - 2 gồm 110 vòng, cuộn 2-3 - 30 vòng của dây PEV 2-0,2. Hệ số chất lượng của cuộn dây cao, do đó, các thông số của bộ lọc thông thấp thực tế không làm giảm điện trở của kênh mở của vi mạch DD1 (khoảng 270 ôm), được mắc nối tiếp với cuộn L1. Các nút thiết bị như bộ lọc KSS và công tắc DD1 không yêu cầu cấu hình. Trong bộ giải mã âm thanh nổi DA1, chỉ điện trở tông đơ R8 mới đạt được khả năng nhận dạng ổn định chế độ "PM" hoặc "PT" âm thanh nổi bằng cách bật đèn LED tương ứng HL1 hoặc HL2. Sau đó, hoạt động của phần tử bộ lọc có thể điều chỉnh được kiểm tra bằng cách xoay tay cầm của điện trở R2: âm thanh sẽ thay đổi từ "Stereo" mở rộng thành "Mono". Tác động chủ quan của sự điều chỉnh này được mô tả rõ trong [2]. Bạn nên lưu ý vị trí ở giữa của bộ điều chỉnh R2, tương ứng với đáp ứng tần số ngang của KSS (xem Hình 2] và chế độ "Âm thanh nổi" thông thường. Dễ dàng kiểm tra hiệu quả của bộ lọc thông thấp bậc 3 bằng cách tạm thời bật công tắc P2K (nút cố định) để chuyển đổi. Khi nhấn nút, một nhóm tiếp điểm P2K sẽ làm ngắn mạch các đầu 1 - 3 của cuộn dây L1 và nhóm còn lại - ngắt kết nối các đầu của tụ điện C3, C4 khỏi dây chung. Tắt bộ lọc bằng cách nhấn một nút đi kèm với tiếng ồn và nhiễu tăng mạnh, ngay cả khi nhận được tín hiệu không quá yếu. Việc tiếp nhận các tín hiệu ở xa và yếu trong âm thanh nổi trở nên bất khả thi. Ngược lại, bật bộ lọc thông thấp sẽ làm sạch tín hiệu khỏi nhiễu, tiếng còi nhiễu, v.v., trong khi độ phân tách kênh vẫn cao. Nhìn chung, chất lượng của SD được đề xuất cao hơn đáng kể so với SD ban đầu [1]. Tất nhiên, bộ lọc CSS cũng có thể được áp dụng cho các bộ giải mã khác. Do trở kháng đặc tính tương đối thấp của bộ lọc thông thấp, đầu ra của nó phù hợp tốt với đầu vào của hầu hết mọi đèn LED. Đối với SD tiêu chuẩn đơn, không cần công tắc DD1 và mạch được đơn giản hóa rất nhiều (Hình 4). Số vòng dây của cuộn dây L1 được chọn bằng 110 đối với hệ thống phát sóng âm thanh nổi có PT hoặc 140 đối với PM. Tuy nhiên, đối với một SD cụ thể, tốt hơn là tinh chỉnh nó bằng thực nghiệm. Trong trường hợp này, cuộn dây L1 được thực hiện bằng một số lần nhấn (sau 10-15 lượt) và chúng được chuyển đổi trong quá trình điều chỉnh, đạt được độ ồn tối thiểu và tách biệt tốt các kênh âm thanh nổi. Công việc này được thực hiện tốt nhất khi nghe âm thanh bằng điện thoại âm thanh nổi. Văn chương
Tác giả: A.Pakhomov, Zernograd, vùng Rostov. Xem các bài viết khác razdela Liên lạc vô tuyến dân dụng. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Dịch vụ truyền hình từ Intel ▪ Sóng thần được giải quyết bằng toán học ▪ Đôi mắt sẽ cho bạn biết con số nào đang ẩn Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Radio - dành cho người mới bắt đầu. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Reel mình trên ria mép. biểu hiện phổ biến ▪ bài báo Người bạn thật sự của cô giáo dạy nhảy là gì? đáp án chi tiết ▪ bài cây Tùng. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Tiền tố biến tần VHF. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |