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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Niederfrequenzbegrenzer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio Der vorgeschlagene Niederfrequenzbegrenzer ist eine modernisierte Version des Niederfrequenz-Sprachprozessors, der ursprünglich von ew1mm in der Zeitschrift „Radio Amateur HF and VHF“ Nr. 9 für 1995 veröffentlicht wurde. Das Gerät soll die Übertragungseffizienz im SSB-Modus verbessern, kann aber auch erfolgreich im FM-Betrieb eingesetzt werden. Für die Herstellung eines Niederfrequenzbegrenzers sind keine besonderen Kenntnisse oder Fähigkeiten erforderlich, es genügt die korrekte Installation und der Anschluss des Geräts an den Transceiver. Sie sollten nicht den Mikrofonverstärker des Transceivers verwenden, da dieses Gerät diesen vollständig ersetzt. Im Wesentlichen handelt es sich um einen hochwertigen Mikrofonverstärker, dessen detaillierte Schaltung es unter Verwendung diskreter Elemente ermöglichte, jede der Kaskaden auf hohe Parameter zu bringen, was eine einfache Wiederholbarkeit des Designs und ein hochwertiges Übertragungssignal voraussetzte.
Zweck der Elemente:
Eine der neuesten Designverbesserungen ist die Einführung der Eingangssignal-AGC. Als Grundlage diente ein Teil des in [1,2] veröffentlichten Schemas. Nachdem wir auf die knappen importierten Transistoren und die +24-V-Stromversorgung verzichtet hatten, verwendeten wir den Operationsverstärker K140UD7 und die +12-V-Stromversorgung, was keinen Einfluss auf die Qualität der Schaltung hatte. Die erzielten Ergebnisse ermöglichten es, die AGC-Schaltung des Eingangssignals als Teil eines beliebigen Mikrofonverstärkers als dessen integralen Bestandteil zu verwenden. Wozu dient die Eingangs-AGC? Es ist bekannt, dass beim Aussprechen vor einem Mikrofon in einem Abstand von 10–15 cm beim Rollen von a-a-a-a ein an das Mikrofon angeschlossenes Millivoltmeter eine Tonfrequenzspannung in der Größenordnung von 1–2 mV registriert. Allerdings gibt es in unserer Sprache viele zischende Laute und taube Konsonanten, die sofort eine viel größere Amplitude entwickeln, die je nach Mikrofontyp 0,5 - 1 V erreicht, und das ohne Verstärkungsstufen. Das oben Gesagte gilt für alle Arten von Mikrofonen, mit dem einzigen Unterschied, dass Elektret-, Kristall- und Keramikmikrofone im Gegensatz zu dynamischen Mikrofonen viel höhere Spitzenemissionen aufweisen. Dies lässt sich leicht überprüfen: Pfeifen Sie einfach vor dem Mikrofon oder sagen Sie einen Satz, der viele Zischgeräusche enthält. Wenn Sie ein Mikrofon an den Transceiver anschließen, stellt sich heraus, dass die erste MU-Stufe bei Spitzen durch das Eingangssignal gepumpt wird und bei Zischgeräuschen eine große Amplitude empfängt, im Gegensatz zur durchschnittlichen Pegelamplitude. Selbst wenn der Transceiver über ein gut funktionierendes ALC-System verfügt, ist das Problem nicht gelöst, da Verzerrungen und Pumpen im Niederfrequenzpfad in die Signalbandbreite fallen und die Farbe des Sendesignals insgesamt beeinflussen. Kurze Beschreibung der Funktionsweise des Systems. Das Eingangssignal des Mikrofons mit einem Pegel von ca. 1 mV (Durchschnittswert) gelangt in die auf DA1 montierte Stufe - das Eingangssignal AGC, dessen Funktionsweise die oben genannten Probleme vollständig beseitigt. Das Niederfrequenzsignal wird auf einen Pegel von etwa 80 mV verstärkt und dann mithilfe der Dioden VD1 und VD2 auf einen Pegel gedämpft, der dem Eingangssignal entspricht. Hier kommt es zu keiner Signalbeschneidung. Das Signal am Kontrollpunkt KT1 hat eine Sinusform und die Spannung ist nahezu gleich dem Eingang, d.h. das vom Mikrofon erzeugte Signal, es gibt jedoch keine momentanen Spitzenemissionen. Wenn die Spannung in CT1 etwas höher als die Eingangsspannung ist (es gibt auch keine Spitzenemissionen), wird sie mit dem Trimmwiderstand R10 auf den Eingangspegel reduziert. Darüber hinaus wird das Signal mit einem rauscharmen Verstärker an VT1 verstärkt. Hier wird die Qualität des zukünftigen Tieftonbegrenzers eingestellt, insbesondere das Signal-Rausch-Verhältnis. Beim späteren Einrichten sollten Sie an den Anschlüssen des Transistors die im Diagramm angegebenen Spannungen einstellen. Die nächste Stufe des DA2 ist ein Verstärker mit einer Frequenzganganhebung im Hochfrequenzbereich. Alle Widerstände in dieser Stufe, mit Ausnahme derjenigen im Leistungskreis, haben eine nominale Streuung von plus/minus 5 %. Kondensatoren C14, C15 vorzugsweise Folie, ebenfalls 5 %. Die Ausgangsspannung wird über Potentiometer R23 abgenommen. Ein wichtiger Punkt ist die Niederfrequenzfilterung des Signals vor dem Clipping. Diese Aufgabe übernimmt ein auf DA3 montierter aktiver Filter mit einer Bandbreite von 300 - 3000 Hz. Kondensatoren C20, C21, C23 (vorzugsweise Filmkondensatoren) sowie Widerstände in dieser Kaskade mit einer Streuung von 5 %. Der einstellbare Verstärker-Limiter ist auf dem Operationsverstärker DA4 montiert. Das Potentiometer R30 „Restriction Level“ befindet sich auf der Frontplatte des Gerätes und hat (vorzugsweise) einen logarithmischen Verlauf. Das Potentiometer ist mit einem abgeschirmten Kabel mit der Begrenzerplatine verbunden, wobei das Geflecht auf beiden Seiten geerdet ist. Es ist zu beachten, dass sich alle anderen Trimmwiderstände im Design auf der Leiterplatte befinden und nicht auf der Frontplatte angezeigt werden. Wenn kein Potentiometer mit logarithmischer Abhängigkeit vorhanden ist und sich die Luftbegrenzung nicht wesentlich ändert, kann ein Potentiometer mit beliebiger Abhängigkeit verwendet werden. Die Begrenzung erfolgt am Ausgang von DA4 und eine Halbwelle wird durch die Diode VD3 begrenzt, die andere durch den Basisübergang – den Emitter des Transistors VT2. Seltsamerweise hängen die Farbe des Signals und seine Lautstärke auch geringfügig vom Typ der VD3-Diode ab. Wir haben die Diode D311 (D311A) verwendet, dann haben wir die importierte 1N4148 verwendet, die nicht Mangelware ist. Die VD4-LED im VT2-Kollektorkreis ist ein Indikator für den Grad der Begrenzung. Je höher der Grenzwert, desto stärker ist die Intensität der LED. Nach dem Restriktionsknoten folgt ein aktiver Filter mit einem Band von 300 – 3000 Hz – DA5. Die Kondensatoren C26, C27, C29 (vorzugsweise Filmkondensatoren) sowie Widerstände in dieser Kaskade haben eine nominale Streuung von 5 %. Der Emitterfolger ist auf einem Transistor VT3 aufgebaut. Die Kondensatoren C31 und C34 sind unpolar, vorzugsweise Filmkondensatoren. Eine häufige Anforderung bei der Herstellung solcher Geräte ist die Verwendung offensichtlich guter Elektrolytkondensatoren sowie die Herstellung eines hochwertigen stabilisierten Netzteils mit minimaler Ausgangsspannungswelligkeit. Die Einstellung des Niederfrequenzbegrenzers beschränkt sich auf die Auswahl der Spannungen an den VT1-Klemmen in der angegebenen Reihenfolge: Durch Wahl des Widerstandes R11 werden am Kollektor +1,5 V erreicht. Durch Auswahl des Werts des Widerstands R13 +0,3 V am Emitter einstellen. Stellen Sie dann +0,8 V an der Basis ein, indem Sie R12 auswählen. Danach sollten Sie die Spannung an den Anschlüssen des Transistors erneut überprüfen, denn. Eine Spannungsänderung an einem Punkt führt zu einer kleinen Änderung an einem anderen. Dann wird ein Niederfrequenzsignal mit einer Frequenz von 1000 Hz und einer Amplitude von 1 mV dem Eingang der Niederfrequenzbegrenzerschaltung zugeführt und wir stellen mit Hilfe eines Oszilloskops sicher, dass das Signal eine Sinusform hat beweglicher Kontakt R23 „MU-Ausgang“. Dann wird das Potentiometer R30 „Begrenzungspegel“ ganz gegen den Uhrzeigersinn eingestellt, was der Mindestgrenze entspricht, und das Oszilloskop wird auf die Basis des Transistors VT2 übertragen. Wir haben den R23-Motor so positioniert, dass das Signal in der VT2-Basis nicht begrenzt ist, sondern eine Sinusform hat. Dann stellen wir R30 auf die Position 80 % der vollen Umdrehung des Potentiometer-Schiebers, diese Position funktioniert und entspricht einer Begrenzung von 16 dB. Wir überprüfen die Identität der Begrenzung einer Halbwelle und der anderen mit einem Oszilloskop. Bei 100 % Rechtsdrehung des R30-Motors beträgt die Begrenzung 20 dB und kann beim Arbeiten im Pile-up (Pile up – englisch – „Dump“ auf der Frequenz) genutzt werden. Wenn kein Niederfrequenzgenerator vorhanden ist, aber ein Oszilloskop vorhanden ist, reicht es aus, ein Mikrofon an den Eingang des Geräts anzuschließen und in einem Abstand von 10–15 cm vom Mikrofon ein rollendes „a-a-a-a“ auszusprechen. Wir stellen den erforderlichen Spannungspegel vom R23-Motor ein, indem wir das Sinussignal in der VT2-Basis steuern, während sich R30 „Begrenzungspegel“ in der minimalen Begrenzungsposition befindet. Dann erhöhen wir den Grad der Begrenzung, indem wir die Form des begrenzten Signals mit einem Oszilloskop kontrollieren, während wir vor dem Mikrofon weiterhin ein rollendes a-a-a-a aussprechen. Der Einrichtungsvorgang ist abgeschlossen. Diejenigen, die einen Niederfrequenzbegrenzer als Teil der R143 R / Station verwenden möchten, sollten die Kapazitäten durch die Einstellung der folgenden Werte ersetzen: C9 - 0,68 uF; C12 – 0,068 uF; C17 – 0,22 uF; C34 – 0,1 uF. Für „Einhundertsechziger“, die einen Kommunikationsempfänger R160P im Transceiver-Modus haben und einen Niederfrequenzbegrenzer als Teil des Werksformers von Telefontypen der Arbeit B4-24 vom „Lazur“-Erreger verwenden möchten, wird dies empfohlen folgende Kapazitäten einzubauen: C9 – 0,047 uF, C12 – 0,068, C17 – 0,15, 34 uF, C0,1 – 39 uF. Als Kapazitäten ist es wünschenswert, Folienkondensatoren zu verwenden. Der Ausgangspegel zum Balanced Modulator wird mit R80 „Output Level“ eingestellt. Es empfiehlt sich, die im offiziellen Funkverkehr verwendeten Mikrofone MD380 oder MD5A zu verwenden. Wenn Sie keine XNUMX %-Widerstände und Folienkondensatoren haben, aber einen Niederfrequenzbegrenzer haben möchten, verzweifeln Sie nicht. Verwenden Sie die Komponenten, die Sie haben. Alles wird gut. Der Unterschied zwischen „Gut“ und „Ausgezeichnet“ ist meist nicht hörbar, sondern nur mit Messgeräten wahrnehmbar. Alexander (EU7AW) hat die Leiterplatte mit Layout ver. entworfen. 3.0. (ew1mm_lay.zip)
Литература:
Autoren: Igor Podgorny, (EW1MM), Vyacheslav Sergeychuk, (EW1CA), Minsk, 2002, ew1mm@softhome.net
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