Zur Störfestigkeit von Haushaltsgeräten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Mit der Entwicklung von Fernseh- und UKW-Rundfunknetzen und der Zunahme der Zahl der in Großstädten betriebenen UKW-Sender haben Störungen von in der Nähe befindlichen Radioempfängern (im HF-Bereich), Niederfrequenzverstärkern und anderen Haushaltsfunkgeräten zugenommen.

Beim Empfang am Eingang eines im HF-Band arbeitenden Rundfunkempfängers nehmen Signale von VHF-FM-Sendern, einschließlich Fernsehen (Ton), zusammen mit dem Nutzsignal an der Frequenzumwandlung teil, werden mit starker Verzerrung erkannt, verstärkt und abgehört. Als Hintergrund sind Videosignale von Fernsehsendern mit 50 Hz zu hören. Wenn der Empfänger beispielsweise auf die Frequenzen 12,089 und 11,856 MHz (Reichweite 25 m), 9,392 und 9,578 MHz (Reichweite 31 m) eingestellt wird, sind Störungen durch den Sender des ersten Fernsehrundfunkkanals (Trägerfrequenz 49,75 MHz) an der Frequenzumwandlung beteiligt mit der vierten und fünften Harmonischen bzw. Lokaloszillator

Bei NF-Verstärkern können in den Installationsleitungen induzierte Störungen durch FM-Sender durch Transistorübergänge erkannt werden. Dadurch werden UKW-Radioprogramme am Ausgang des Verstärkers gehört. Um Störungen dieser Art zu dämpfen, reicht es manchmal aus, einen kleinen Kondensator (100...1000 pF) mit kurzen Leitungen zu verwenden, um den Erkennungspunkt des Transistors oder die Eingänge von Stufen zu umgehen, die die Störung „empfangen“ und vor der Erkennung verstärken . Auf diese Weise können störempfindliche Kaskaden identifiziert werden. Übrigens sind die Eingangskreise am anfälligsten für Störungen durch UKW-Sender, daher empfiehlt es sich in jedem Fall, den Eingang beispielsweise eines Niederfrequenzverstärkers mit einem Kondensator der angegebenen Kapazität zu überbrücken.

Aus dem gleichen Grund empfiehlt es sich, die Antenne im Empfänger nicht an den Abgriff der Schleifenspule, sondern an den Kondensator des Eingangskreises anzuschließen, wie in Abb. schematisch (ohne Anpassungselemente mit der Antenne) dargestellt. 1. In diesem Fall fließen die meisten durch die elektromagnetische Störung Null induzierten Ströme durch den Kondensator C1 (für sie ist sein Widerstand klein) und umgehen praktisch die Spule L1. Mit anderen Worten: Die in der L2-Koppelspule induzierte Störspannung wird deutlich reduziert.

Fig. 1

Bei unsachgemäßer Installation kann es auch zu Störspannungen in den Installationsanschlüssen kommen. Um dies zu vermeiden, müssen die Leitungen, die Emitter und Basis des Transistors mit der Signalquelle (z. B. der Koppelspule) verbinden, auf eine minimale Länge beschränkt werden. Durch die Abschirmung der rauschempfindlichen Kaskaden oder sogar des gesamten Gerätes können die in den Leitungsverbindungen induzierten Störungen weiter abgeschwächt werden.

Es ist jedoch zu beachten, dass die angegebenen Maßnahmen zur Reduzierung von Störungen durch UKW-Sender nur dann wirksam sind, wenn die gemeinsamen Leitungen des Geräts korrekt angeschlossen sind. Ein Beispiel für eine fehlgeschlagene Installation ist der in Abb. dargestellte Anschlussplan. 1. Dabei fließt durch den „geerdeten“ Abschnitt der Signalleitung AB ein Störstrom Ip, der die Summe zweier Ströme darstellt. Eine davon entsteht durch die Verbindung der Pole des Antennendipols mit diesem Kabel – „Erdung“ (der Dipol kann auch durch andere Elemente des Geräts gebildet werden, zum Beispiel das Gehäuse des Geräts, lange externe Signalkabel, Stromkreisdrähte usw.) und der andere wird in der Schleife ABC induziert, zu der auch der Draht AB gehört. Dadurch erzeugt der Störstrom Ip an der Induktivität des Drahtes eine Störspannung Up, die am Emitterübergang des Transistors V1 zur Signalspannung addiert wird.

Sie können die dadurch entstandenen Störungen beseitigen, indem Sie die gemeinsamen Leitungen an einem Punkt anschließen und diesen so wählen, dass keine Störströme in die Signalleitungen gelangen. Im betrachteten Fall (Abb. 1) reicht es dazu aus, die überschüssige Verbindung rechts von Punkt B zu unterbrechen oder durch Trennen des unteren (gemäß Diagramm) Ausgangs der Spule L2 von Punkt A eine Verbindung herzustellen es mit einem separaten Draht zum Emitter des Transistors V1 (dies ist im Diagramm mit einer gestrichelten Linie dargestellt).

Bei langen Anschlussleitungen kann es zu Störspannungen kommen. Wenn beispielsweise das Signal über ein langes Kabel am Eingang eines Niederfrequenzverstärkers ankommt, wird bei ungeerdeter Signalquelle ein Dipol gebildet, und wenn die Signalquelle geerdet ist, entsteht eine Schleife, in der hoch -Es treten Frequenzstörungen auf, die zu Störspannungen in der gemeinsamen Leitung führen. Um sie zu schwächen, wird empfohlen, am Eingang des Verstärkers einen Neutralisierungstransformator einzuschalten, dessen Funktionen durch einen am Kabel angebrachten Ferritring (z. B. Güteklasse 150НН1, 100НН usw.) übernommen werden können. Noch besser ist es, mehrere Kabelwindungen um einen solchen Ring zu wickeln (siehe Abb. 2).

Fig. 2

Der Neutralisierungstransformator beeinflusst den Durchgang des Nutzsignals nicht, da seine Ströme in entgegengesetzter Richtung durch die Anschlussdrähte fließen und die von ihnen erzeugten Magnetfelder sich im Magnetkreis gegenseitig kompensieren. Hochfrequente Störströme von UKW-Sendern fließen in beiden Leitungen in die gleiche Richtung und werden dadurch abgeschwächt. Um Störungen zu vermeiden, empfiehlt es sich, Neutralisierungstransformatoren nicht nur am Eingang, sondern auch am Ausgang von Niederfrequenzgeräten sowie im Stromkreis einzubauen (alle Drähte, die zwei Blöcke verbinden, können auf einen gemeinsamen Ferritring gewickelt werden). .

Wir betrachten die praktische Anwendung der hier vorgeschlagenen Methoden zur Bekämpfung von Störungen durch UKW-Sender am Beispiel des tragbaren Empfängers VEF-202 (die Modelle VEF-12, VEF-201 ähneln ihm). Das abwechselnde Überbrücken der Eingänge der Hochfrequenzstufen des Empfängers mit Kondensatoren zeigte, dass Störungen hauptsächlich vom Eingang des HF-Verstärkers am Transistor T3 (gemäß dem der Bedienungsanleitung beigefügten Schaltplan) eindringen. Das Anschlussdiagramm der Empfängereingangskreise ist in Abb. dargestellt. 3. Das Nutzsignal von der Kommunikationsspule 1.4 wird dem Emitter des Transistors T3 über einen Leiter zugeführt, der den Kontakt 5 des Trommelbereichsschalters (im Folgenden: Kontakt 5B), den Kontakt 6 der Empfängerplatine (im Folgenden: 6P) und die Kondensatoren C45 verbindet , C48.

Gleichzeitig gelangt das von der Antenne An1 und der Spule des Eingangskreises L3 über denselben Draht 5B-6P empfangene Signal zu einer Gruppe von Drähten, die das Gegengewicht der Antenne bilden. Zu dieser Gruppe gehören das Gehäuse der KPE S3S40-Einheit, der gedruckte Leiter des Stromversorgungskreises des lokalen Oszillators und Mischers und der über den Kondensator C45 damit verbundene gemeinsame Plusdraht sowie ZF-Filterschirme und andere damit verbundene Leiter gemeinsame Leitung durch Kondensatoren in den Stufen von ZF- und NF-Verstärkern. Der Draht 5B-6P ist in zwei weiteren Schleifen gemeinsamer Drähte enthalten: 5B-6P - gedruckter Leiter zum Platinenkontakt 1 (1P) - Gehäuse der KPE S3S40-Einheit - Kontakt 8 des Schalters (8B) - S7-5B und 5B- 6P-S3-8B-S7-5B. Es muss kaum nachgewiesen werden, dass bei einer solchen Installation hochfrequente Störungen in der 6B-6P-Signalleitung einfach unvermeidlich sind. Um dies zu verhindern, müssen die Leiterbahn-Verbindungskontakte 6P und 1P durchtrennt werden (dies ist überflüssig, da diese Kontakte tatsächlich am Gehäuse des KPE S3S40-Blocks angeschlossen sind). Dadurch werden die langen „Erdungsdrähte“ der Eingangs- und Überlagerungskreise getrennt und neben der Abschwächung hochfrequenter Störungen wird auch die gegenseitige Beeinflussung der Einstellungen dieser Kreise etwas verringert, was die Stabilität verbessert die Empfängerabstimmung.

Fig. 3

Um den Emitterkreis des Transistors T3 von den Störströmen der zweiten Schleife und des Antennengegengewichts zu befreien, müssen Sie den linken (gemäß Diagramm) Anschluss des Kondensators C48 vom gedruckten Stromleiter ablöten und mit einem separaten Kabel verbinden Pin 5B (in Abb. 3 ist dies mit einer gestrichelten Linie dargestellt) Dadurch ist es sinnvoll, dass das Signal zum Emitter des Transistors T3 auf eine neue Leitung geleitet wird, die frei von hochfrequenten Störströmen ist. Nach solch einfachen Installationsänderungen werden die im gemeinsamen Leitungskreis induzierten Störungen erheblich reduziert und die Störungen, die von der Antenne aufgrund der Induktivität zwischen den Spulen L3 und L4 in den Empfängereingang eindringen, werden deutlicher spürbar. Diese Störungen können reduziert werden, indem die Antenne vom Abgriff der Spule L3 auf den Verbindungspunkt der Kondensatoren C2 und C6 umgeschaltet wird. Um Störungen durch UKW-Sender weiter zu reduzieren, ist es sinnvoll, die Emitterverbindung des Transistors T3 mit einem Kondensator von etwa 100 pF zu überbrücken. Bei Stromversorgung über das Stromnetz sollte ein Neutralisierungstransformator in die Stromkabel am Eingang oder Ausgang des Gleichrichters eingebaut werden.

Die beschriebene Modifikation des VEF-202-Empfängers ermöglichte es, Störungen durch UKW-Sender so weit zu reduzieren, dass sie nur noch schwer zu finden waren, wo sie zuvor die Signale selbst ziemlich leistungsstarker Radiosender „verstopften“.

Autor: I. Egorov, Moskau

Fachkommentar

„Um die Störfestigkeit von Hochfrequenz-Funkgeräten zu erhöhen, wurde uns alten Funkamateuren beigebracht, deren Installation mit besonderer Aufmerksamkeit zu behandeln: Ordnen Sie die Teile auf der Platine oder dem Chassis in sinnvoll kompakten Gruppen an, verbinden Sie sie nur mit kurzen geraden Drähten. Das gesamte Gerät ist störempfindlich und einzelne Kaskaden sind nach Möglichkeit sorgfältig abgeschirmt. Es sollten überhaupt keine gemeinsamen „Erdungsdrähte“ vorhanden sein – ihre Funktionen können durchaus von einem Metallgehäuse, Fachwänden oder großen Abschnitten aus Leiterplattenfolie übernommen werden , die einzelne stromführende Bereiche nach allen Seiten abdecken. Diese Empfehlungen werden übrigens auch heute noch bei der Entwicklung von Kommunikationsgeräten befolgt und ermöglichen Störungen des Funkempfangs, wenn nicht sogar ganz zu beseitigen, so doch deutlich zu reduzieren.

Leider befolgen die Entwickler von Haushaltsfunkgeräten diese Empfehlungen nicht immer: Die Metallteile der Geräte erweisen sich oft als „ungeerdet“. Der KPI wird in einer Ecke des Geräts platziert und die Schleifenspulen in der anderen, die Verbindungsdrähte sind oft zu lang usw. Das Ergebnis ist, wie man es in solchen Fällen erwarten würde, katastrophal: Die Störfestigkeit ist gering, der lokale Oszillator Strahlung und damit Störungen anderer Radio- und Fernsehempfänger sind groß, die Selektivität der Eingangskreise (natürlich wenn das Signal nicht von einem Signalgenerator, sondern aus der Luft kommt) ist sehr gering. Das ist ein sehr dringendes Problem!

Ein weiterer Aspekt desselben Problems ist die richtige Wahl des Transistormodus. Es ist bekannt, dass in einer linearen Verstärkerstufe nur eine Begrenzung und keine Erkennung hochfrequenter Störungen erfolgen kann. Mit anderen Worten, um Störungen durch Radiosender zu reduzieren, ist es notwendig, den Betriebsmodus des Transistors der Verstärkerstufe richtig einzustellen (in diesem Fall sind die nichtlinearen Verzerrungen übrigens minimal).

Die Steigung des Einschwingverhaltens des Mischers muss linear von der Lokaloszillatorspannung abhängen und sich daher nach einem rein sinusförmigen Gesetz ändern. Ein solcher Mischer mischt nicht mit den Harmonischen des Lokaloszillators. Das Bild ändert sich jedoch, wenn die Lokaloszillatorspannung zu hoch ist, was bei Haushaltstransistorempfängern häufig vorkommt. Dadurch nimmt der Kollektorstrom den Charakter kurzer Impulse an (Cutoff-Modus), was zur Umwandlung in Oberschwingungen des Lokaloszillators beiträgt. Es ist nicht schwer, dieses Phänomen zu beseitigen: Reduzieren Sie einfach die dem Mischer zugeführte Lokaloszillatorspannung (eine Halbierung verringert die Empfindlichkeit des Mischers bei der fünften Harmonischen um etwa das 25-fache, d. h. um mehr als 30 dB!). Auf diese Weise. Durch die Minimierung der Lokaloszillatorspannung und die Wahl des Modus der Mischstufe können die Störungen (und offenbar deutlich) reduziert werden.“

Zu dem Gesagten können wir nur hinzufügen, dass es aller Wahrscheinlichkeit nach auch andere Möglichkeiten gibt, die Störfestigkeit von Haushaltsfunkgeräten zu erhöhen. Ich hoffe, dass die an der Entwicklung beteiligten Designer den diskutierten Problemen Aufmerksamkeit schenken und Maßnahmen ergreifen, um diesen Parameter auf Werte zu bringen, die unter den Bedingungen einer modernen Stadt akzeptabel sind.

Kommentar: V. T. Polyakov

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