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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stereo-Decoder mit Pilotton. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Jedes Jahr wächst überall die Zahl der Radiosender im VHF-2-Bereich (88...108 MHz). Um ein Stereosignal in diesem Bereich zu kodieren, wird ein Pilottonsystem verwendet. Um die Funktionalität von Haushaltsgeräten in zwei Rundfunksystemen sicherzustellen, muss der Empfänger nicht nur um einen Hochfrequenzpfad für den Betrieb in VHF-2, sondern auch um einen Stereo-Decoder für ein System mit Pilotton ergänzt werden. Derzeit werden Stereo-Decoder (SD) auf der Basis der importierten Mikroschaltungen TA7343AR, TA7342R, TDA7040T usw. gebaut. Es ist auch ein inländisches integriertes Dual-System-SD erschienen - KR174XA51. Allerdings entwickeln Funkamateure oft weiterhin ihre eigene SD [1]. Ich möchte eine der Optionen für ein solches Gerät anbieten, das vollständig aus nicht seltenen Haushaltsfunkelementen zusammengesetzt ist. Dieses Design nutzt das Prinzip der Zeitteilung von Kanälen, das aus LED-Designs mit einem polaren Signalmodulationssystem bekannt ist [2, 3]. Dieses Prinzip wird auch bei LEDs verwendet, die auf TA7343AP-Chips und ähnlichen Chips montiert sind. Im Gegensatz dazu fehlt dem beschriebenen Design ein PLL-System und ein Generator. Um den 38-kHz-Hilfsträger wiederherzustellen, wird hier eine einfache Methode der Verdoppelung der Pilottonfrequenz verwendet. Dennoch ermöglicht der Decoder den Empfang von Stereo-Radioprogrammen in recht hoher Qualität und mit guter Kanaltrennung. Das schematische Diagramm des Stereo-Decoders ist in Abb. dargestellt. 1. Es besteht aus einem Pufferverstärker (DA1.1), einem aktiven Bandpassfilter (DA1.2), abgestimmt auf eine Frequenz von 19 kHz, einem Frequenzverdoppler auf dem Transistor VT1 und dem DD1-Chip, einer Schalteinheit auf den Tasten des DD2-Chips, Tiefpassfilter mit Kompensatoren transienter Störungen auf dem DA2-Chip.
Funktionsprinzip von SD. Das komplexe Stereosignal (CSS) vom Frequenzdetektor des Funkempfängers wird dem Pufferverstärker DA1.1 zugeführt, der eine Verstärkung von etwa 6 hat. Diese Verstärkung ist notwendig, um den Pegel des Pilottonsignals zu erhalten, der die gewährleistet Betrieb des aktiven Filters auf dem DA1.2-Chip, der über die Widerstände R10, R11 mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist. Der Trimmerwiderstand R11 stellt den maximalen Qualitätsfaktor des Filters bei einer Frequenz von 19 kHz ein. Vom Ausgang des Pufferverstärkers gelangt das Signal zu Schaltern, die auf den Tasten der DD2-Mikroschaltung montiert sind. Das durch ein aktives Filter isolierte und verstärkte sinusförmige Pilottonsignal wird im Shaper mit dem Transistor VT1 und dem Logikelement DD1.1 in ein Rechtecksignal umgewandelt. Aus den Elementen DD1.2 und DD1.3, den Kondensatoren C11 und C12 und den Widerständen R14, R15 wird ein Frequenzverdoppelungsgerät aufgebaut. Lassen Sie uns näher auf das Funktionsprinzip des Geräts eingehen, da der Grad der Trennung der Stereokanäle und der Rauschpegel am LED-Ausgang von der Qualität der Funktion des Verdopplers abhängen. In Abb. Abbildung 2 zeigt Oszillogramme von Signalen an den Hauptpunkten des Verdopplers.
Wenn am Eingang ein Rechtecksignal empfangen wird, erscheinen auf den rechten (gemäß Diagramm) Platten der Kondensatoren C11 und C12 positive und negative Impulse relativ zu den Gleichspannungspegeln Up1 und Up2, die jeweils durch Trimmwiderstände R14 und R15 eingestellt werden. Diese Impulse gelangen an die Eingänge des Elements DD1.3. Da die Gleichspannungspegel Up1 und Up2 über der Schwellenschaltspannung des Elements Uthr liegen, ist der Ausgang dieses Elements logisch 0. Positive Impulse an jedem Eingang von DD1.3 haben keinen Einfluss auf den Betrieb des Verdopplers. Aber jeder negative Impuls an einem der Kondensatoren C11 oder C12 versetzt das Element DD1.3 am Ausgang in den logischen Eins-Zustand. Die Verweildauer des Elements in diesem Zustand (tU1 oder tU2) hängt von der Wiederaufladezeit des entsprechenden Kondensators auf die Höhe der Schwellenschaltspannung des Elements Uthr ab. Die Wiederaufladezeit der Kondensatoren hängt von ihrer Kapazität und von den Pegeln Up1 und Up2 ab, die durch die Trimmwiderstände R14 und R15 eingestellt werden. Durch Ändern dieser Pegel können Sie die Dauer der Impulse tU1 und tU2 ändern und dadurch am Ausgang des Elements DD1.3 eine rechteckige Impulsform erreichen, die einem Mäander ähnelt und eine doppelt so hohe Frequenz wie die ursprüngliche hat. Auf diese Weise aus dem Pilottonsignal erzeugte Impulse mit einer Frequenz von 38 kHz werden an den Steuerpin der oberen (je nach Schaltung) Taste des DD2-Chips gesendet und vom DD1.4-Element invertiert - an den Steuerpin der unteren Taste. Der Trennkondensator C10 sorgt zusammen mit dem Widerstand R13 für das Öffnen der oberen Taste, wenn keine Impulse mit einer Frequenz von 38 kHz vorliegen, d. h. wenn die LED in den „Mono“-Modus geschaltet ist. Die untere Taste in diesem Modus wird durch ein High-Pegel-Signal vom Ausgang DD1.4 geöffnet. Hohe Impulspegel von den Ausgängen DD1.3 und DD1.4 sind in Phase mit den positiven und negativen Impulsen des unterdrückten Hilfsträgers. Wenn also die Schalter abwechselnd arbeiten, wird das Signal des linken Kanals am Ausgang des ersten Kanals (oben im Diagramm) und das Signal des rechten Kanals am Ausgang des zweiten Kanals zugewiesen. Anschließend werden die Signale der beiden Kanäle durch zwei aktive Tiefpassfilter auf dem DA2.1- und DA2.2-Chip verarbeitet und frequenzkorrigiert. Diese Filter sind in der Übersprechkompensationsschaltung enthalten. Das Funktionsprinzip ist in [2,4] beschrieben. Sie unterdrücken effektiv die HF-Anteile des CSS und die Kompensatoren erhöhen den Trennungsgrad der Stereokanäle weiter. Vom LED-Ausgang werden die Signale der Kanäle A und B dem Eingang der Tonfrequenz-Vorverstärker des Receivers zugeführt. Die LED ist mit einer Stereo-Betriebsmodusanzeige ausgestattet. Es besteht aus einer Diode VD1, einem Glättungskondensator C20, einem Transistor VT2 und einer LED HL1. Der LED-Glühstrom wird durch den Widerstandswert des Widerstands R25 im Bereich von 8...10 mA eingestellt. Der Indikator ist über den Kondensator C19 mit dem Eingang des Frequenzverdopplers verbunden. Mit dem Schalter SA1 kann der Decoder in den „Mono“-Modus gezwungen werden. Und indem Sie Pin 2 der DD1-Mikroschaltung über eine Entkopplungsdiode (im Diagramm nicht dargestellt) mit einer Tuning-Anzeige (z. B. LED) verbinden, können Sie einen automatischen Übergang in den „Mono“-Modus sicherstellen, wenn das Radio eingestellt ist und wenn die Die Signalstärke des Radiosenders ist unzureichend. Die LED-Versorgungsspannung kann im Bereich von 6...15 V liegen. Die untere Grenze wird durch die minimale Versorgungsspannung der Mikroschaltungen DA1 und DA2 bestimmt. Daher ist es wünschenswert, als solche Mikroschaltungen solche zu verwenden, die gemäß den technischen Eigenschaften eine breite Versorgungsspannungsgrenze aufweisen, beispielsweise K157UD2, K140UD20, K544UD2, K140UD17 usw. Die digitalen Mikroschaltungen DD1 und DD2 sind durch die gleichen aus der 564-Serie und bei begrenzter Versorgungsspannung auf 9 V austauschbar – auch durch die 176-Serie. Die Transistoren VT1 und VT2 sind beliebige npn-Siliziumstrukturen mit geringer Leistung. Diode VD1 - Serie KD521, KD522, D220, D223 mit beliebigen Buchstabenindizes. Widerstände und Kondensatoren sind ebenfalls beliebig. Es empfiehlt sich, Proben mit ähnlichen Kapazitäts- und TKE-Werten wie die Kondensatoren C11 und C12 zu verwenden. Die LED wurde auf einer Leiterplatte montiert, deren Zeichnung in Abb. 3.
Zum Einrichten des Decoders benötigen Sie einen Niederfrequenzgenerator und ein Oszilloskop. Durch Anlegen eines Signals eines Generators mit einer Frequenz von 19 kHz und einer Amplitude von 5...10 mV an den LED-Eingang wird mit einem Oszilloskop das Signal am Ausgang des Pufferverstärkers DA1.1 überwacht. Wenn man dann das Oszilloskop an den Ausgang des aktiven Filters DA1.2 anschließt und den Schieber des Trimmwiderstands R11 dreht, beträgt die maximale Amplitude des Sinussignals 19 kHz. Als nächstes wird durch den Anschluss des Oszilloskops an Pin 3 des Elements DD1.1 und die Auswahl des Widerstands R7 eine rechteckige Schwingungsform erzeugt, die einer Rechteckwelle nahe kommt (Tastverhältnis ist 2). Anschließend wird mit einem Oszilloskop das Signal an Pin 10 des Elements DD1.3 überwacht und durch Drehen der Schieber der Trimmwiderstände R14 und R15 wird ebenfalls eine Rechteckwellenform mit doppelter Frequenz (38 kHz) erreicht, die einem Mäander ähnelt . Dies geschieht normalerweise, wenn die Motoren etwas oberhalb (gemäß Diagramm) der Mittelposition positioniert sind. Schließen Sie nach Abschluss der Prüfungen die LED an den Ausgang des Frequenzdetektors des Empfängers an und ändern Sie beim Hören eines Stereoprogramms leicht die Position der Trimmerwiderstandsschieber R11, R14, R15, um die beste Trennung der Stereokanäle mit einem Minimum zu erreichen Geräuschpegel. Die endgültige Trennung der Stereokanäle wird durch die Trimmwiderstände R26 und R27 geregelt. Auch ohne Instrumente wird es nicht schwer sein, diese SD einzurichten – beim Empfang einer Stereosendung nach Gehör über Kopfhörer. Sie müssen zunächst die Schieberegler aller Trimmwiderstände in die mittlere Position bringen und am Kollektor des Transistors VT1 durch Auswahl des Widerstands R7 eine konstante Spannung einstellen, die der Hälfte der Versorgungsspannung entspricht. Drehen Sie dann den Widerstand R11, um die HL1-LED zum Leuchten zu bringen. Indem Sie den Empfang der Übertragung nach Gehör kontrollieren, verwenden Sie die Widerstände R14 und R15, um maximale Trennung bei minimalem Rauschen einzustellen, und Sie müssen möglicherweise den Widerstand R11 leicht anpassen. Der endgültige Abgleich erfolgt wiederum mit den Widerständen R26 und R27. Literatur
Autor: I.Potachin, Fokino, Oblast Brjansk
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