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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sobre a imunidade ao ruído dos equipamentos domésticos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador Com o desenvolvimento das redes de transmissão de televisão e rádio FM e o aumento do número de transmissores VHF operando nas grandes cidades, aumentou a interferência em receptores de rádio localizados nas proximidades (na faixa HF), amplificadores de baixa frequência e outros equipamentos de rádio domésticos. Quando recebidos na entrada de um receptor de radiodifusão operando na banda HF, os sinais dos transmissores VHF FM, incluindo televisão (som), juntamente com o sinal útil, participam da conversão de frequência, são detectados, amplificados e ouvidos com forte distorção. Os sinais de vídeo dos transmissores de televisão são ouvidos como fundo a 50 Hz. Por exemplo, ao sintonizar o receptor nas frequências de 12,089 e 11,856 MHz (alcance de 25 m), 9,392 e 9,578 MHz (alcance de 31 m), a interferência do transmissor do primeiro canal de transmissão de televisão (frequência portadora 49,75 MHz) participa da conversão de frequência com o quarto e quinto harmônicos, respectivamente oscilador local Nos amplificadores LF, a interferência dos transmissores FM induzida nos fios da instalação pode ser detectada por transições de transistor. Como resultado, os programas de rádio FM são ouvidos na saída do amplificador. Para atenuar interferências deste tipo, às vezes é suficiente usar um pequeno capacitor (100...1000 pF) com cabos curtos para desviar a junção de detecção do transistor ou as entradas dos estágios que “recebem” e amplificam a interferência antes da detecção . Desta forma, podem ser identificadas cascatas sensíveis a interferências. A propósito, os circuitos de entrada são mais suscetíveis a interferências de transmissores VHF, portanto, em todos os casos, é aconselhável ignorar a entrada de, por exemplo, um amplificador de baixa frequência com um capacitor de capacidade especificada. Pela mesma razão, é aconselhável conectar a antena do receptor não à derivação da bobina de loop, mas ao capacitor do circuito de entrada, conforme mostrado esquematicamente (sem elementos correspondentes com a antena) na Fig. 1. Neste caso, a maior parte das correntes induzidas pela interferência eletromagnética zero passarão pelo capacitor C1 (para eles sua resistência é pequena), praticamente desviando da bobina L1. Em outras palavras, a tensão de interferência induzida na bobina de acoplamento L2 será significativamente reduzida.
Se a instalação for realizada de forma descuidada, também podem surgir tensões de interferência nas conexões de instalação. Para evitar isso, os fios que conectam o emissor e a base do transistor à fonte do sinal (por exemplo, à bobina de acoplamento) devem ter um comprimento mínimo. A interferência induzida nas conexões de fiação pode ser ainda mais enfraquecida pela blindagem das cascatas sensíveis ao ruído ou mesmo de todo o dispositivo. Porém, deve-se ter em mente que as medidas indicadas para reduzir a interferência dos transmissores VHF só são eficazes se os fios comuns do dispositivo estiverem corretamente conectados. Um exemplo de instalação malsucedida é o diagrama de conexão mostrado na Fig. 1. Aqui, uma corrente de interferência Iп flui através da seção “aterrada” do fio de sinal AB, que é a soma de duas correntes. Um deles surge devido à conexão dos pólos do dipolo da antena com este fio - “aterramento” (o dipolo também pode ser formado por outros elementos do dispositivo, por exemplo, o chassi do dispositivo, longos fios de sinal externos, fios do circuito de potência, etc.), e o outro é induzido no laço ABC, que inclui o fio AB. Como resultado, na indutância do fio, a corrente de interferência Iп cria uma tensão de interferência Up, que na junção do emissor do transistor V1 é adicionada à tensão do sinal. Você pode se livrar das interferências que surgiram por esse motivo se os fios comuns estiverem conectados em um ponto, escolhendo-o de forma que as correntes de interferência não entrem nos fios de sinal. No caso em consideração (Fig. 1), para isso basta romper o excesso de conexão à direita do ponto B ou, desconectando a saída inferior (conforme diagrama) da bobina L2 do ponto A, conectar conecte-o com um fio separado ao emissor do transistor V1 (isso é mostrado no diagrama com uma linha tracejada). Pode ocorrer tensão de interferência em cabos de conexão longos. Por exemplo, se o sinal chega à entrada de um amplificador de baixa frequência através de um cabo longo, então, quando a fonte do sinal não é aterrada, um dipolo é formado, e quando a fonte do sinal é aterrada, um loop é formado, no qual alta - ocorre interferência de frequência, criando tensão de interferência no fio comum. Para enfraquecê-los, recomenda-se ligar um transformador neutralizador na entrada do amplificador, cujas funções podem ser executadas por um anel de ferrite (por exemplo, grau 150НН1, 100НН, etc.) colocado no cabo. Melhor ainda é enrolar várias voltas de cabo em torno desse anel (ver Fig. 2).
O transformador neutralizador não afeta a passagem do sinal útil, pois suas correntes fluem pelos fios de conexão em direções opostas, e os campos magnéticos que eles criam são mutuamente compensados no circuito magnético. As correntes de interferência de alta frequência dos transmissores VHF fluem em ambos os fios na mesma direção e, portanto, são enfraquecidas. Para evitar interferências, é aconselhável incluir transformadores neutralizantes não apenas na entrada, mas também na saída dos dispositivos de baixa frequência, bem como no circuito de potência (todos os fios que conectam dois blocos podem ser enrolados em um anel de ferrite comum) . Consideraremos a aplicação prática dos métodos aqui propostos para combater interferências de transmissores VHF usando o exemplo do receptor portátil VEF-202 (os modelos VEF-12, VEF-201 são semelhantes a ele). O desvio alternado das entradas dos estágios de alta frequência do receptor com capacitores mostrou que a interferência penetra nele principalmente a partir da entrada do amplificador de RF, feito no transistor T3 (conforme diagrama de circuito anexado às instruções de operação). O diagrama de conexão dos circuitos de entrada do receptor é mostrado na Fig. 3. O sinal útil da bobina de comunicação 1.4 para o emissor do transistor T3 é fornecido através de um condutor que conecta o contato 5 do interruptor de faixa do tambor (doravante - contato 5B), contato 6 da placa de circuito receptor (doravante - 6P) e capacitores C45 , C48. Ao mesmo tempo, o sinal recebido pela antena An1 e recebido pela bobina do circuito de entrada L3 através do mesmo fio 5B-6P passa para um grupo de fios que forma o contrapeso da antena. Este grupo inclui a carcaça da unidade KPE S3S40, o condutor impresso do circuito de alimentação do oscilador e misturador local e o fio positivo comum conectado a ela através do capacitor C45, bem como telas de filtro de FI e outros condutores conectados ao fio comum através de capacitores nos estágios dos amplificadores IF e LF. O fio 5B-6P está incluído em mais dois laços de fios comuns: 5B-6P - condutor impresso para placa contato 1 (1P) - corpo da unidade KPE S3S40 - contato 8 da chave (8B) - S7-5B e 5B- 6P-S3-8B-S7-5B. Quase não há necessidade de provar que, com tal instalação, a interferência de alta frequência no fio de sinal 6B-6P é simplesmente inevitável. Para evitar que isso aconteça, é necessário cortar o condutor impresso que conecta os contatos 6P e 1P (é redundante, pois na verdade esses contatos estão conectados no corpo do bloco KPE S3S40). Como resultado, os longos fios de “aterramento” dos circuitos de entrada e heteródinos serão desconectados e, além de enfraquecer a interferência de alta frequência, a influência mútua das configurações desses circuitos será um pouco reduzida, o que melhorará a estabilidade de a sintonia do receptor.
Para liberar o circuito emissor do transistor T3 das correntes interferentes do segundo loop e do contrapeso da antena, é necessário dessoldar o terminal esquerdo (de acordo com o diagrama) do capacitor C48 do condutor de potência impresso e conectá-lo com um fio separado para pino 5B (na Fig. 3 é mostrado com uma linha tracejada). Graças a isso, é útil que o sinal para o emissor do transistor T3 vá para um novo fio, livre de correntes de interferência de alta frequência. Após essas mudanças simples na instalação, a interferência induzida no circuito do fio comum é significativamente reduzida e a interferência que penetra na entrada do receptor da antena devido ao indutivo entre as bobinas L3 e L4 torna-se mais perceptível. Esta interferência pode ser reduzida comutando a antena da derivação da bobina L3 para o ponto de conexão dos capacitores C2 e C6. Para reduzir ainda mais a interferência dos transmissores VHF, é útil desviar a junção do emissor do transistor T3 com um capacitor de aproximadamente 100 pF. Quando alimentado pela rede elétrica, um transformador neutralizador deve ser incluído nos fios de alimentação na entrada ou saída do retificador. A modificação descrita do receptor VEF-202 permitiu reduzir a interferência dos transmissores VHF a tal nível que se tornou difícil encontrar onde anteriormente “obstruíam” os sinais até mesmo de estações de rádio bastante poderosas. Autor: I. Egorov, Moscou Comentário especializado “Para aumentar a imunidade a ruídos dos equipamentos de rádio de alta frequência, nós, antigos rádios amadores, fomos ensinados a tratar sua instalação com atenção especial: organizar as peças na placa ou chassi em grupos racionalmente compactos, conectá-las apenas com fios curtos e retos, todo o dispositivo é sensível a interferências e, se possível, cascatas individuais cuidadosamente blindadas. Não deve haver nenhum fio de “aterramento” comum - suas funções podem muito bem ser executadas por um chassi de metal, paredes de compartimento ou grandes seções de folha de placa de circuito impresso , cobrindo áreas individuais de transporte de corrente por todos os lados.Essas recomendações, aliás, ainda estão sendo implementadas durante o desenvolvimento de equipamentos de comunicação, permitem, se não eliminar, pelo menos reduzir significativamente a interferência na recepção de rádio. Infelizmente, os projetistas de equipamentos de rádio domésticos nem sempre seguem estas recomendações: as partes metálicas dos dispositivos muitas vezes ficam “não aterradas”. O KPI é colocado em um canto do dispositivo e as bobinas do loop no outro, os fios de conexão geralmente são excessivamente longos, etc. O resultado, como seria de esperar nesses casos, é desastroso: a imunidade ao ruído é baixa, o oscilador local radiação e, portanto, a interferência de outros receptores de rádio e televisão é grande, a seletividade dos circuitos de entrada (é claro, se o sinal não vier de um gerador de sinal, mas do ar) é muito baixa. Esta é uma questão muito urgente! Outro aspecto do mesmo problema é a escolha correta do modo transistor. Sabe-se que em um estágio de amplificador linear apenas pode ocorrer limitação e não detecção de interferência de alta frequência. Ou seja, para reduzir a interferência das estações de rádio, é necessário definir corretamente o modo de operação do transistor do estágio amplificador (aliás, neste caso, as distorções não lineares serão mínimas). A inclinação da resposta transitória do misturador deve depender linearmente da tensão do oscilador local e, portanto, mudar de acordo com uma lei puramente senoidal. Tal mixer não mistura nos harmônicos do oscilador local. No entanto, o quadro muda quando a tensão do oscilador local é excessivamente alta, o que geralmente acontece em receptores transistorizados domésticos. Como resultado, a corrente do coletor assume o caráter de pulsos curtos (modo de corte), e isso contribui para a conversão nos harmônicos do oscilador local. Não é difícil se livrar desse fenômeno - basta reduzir a tensão do oscilador local fornecida ao mixer (reduzi-la pela metade reduz a sensibilidade do mixer no quinto harmônico em cerca de 25 vezes, ou seja, em mais de 30 dB!). Por isso. A interferência pode ser reduzida (e aparentemente significativamente) minimizando a tensão do oscilador local e selecionando o modo do estágio de mistura." Ao que foi dito, só podemos acrescentar que, com toda a probabilidade, existem outras formas de aumentar a imunidade ao ruído dos equipamentos de rádio domésticos. Gostaria de esperar que os designers envolvidos no seu desenvolvimento prestem atenção aos problemas discutidos e tomem medidas para levar este parâmetro a valores aceitáveis nas condições de uma cidade moderna. Comentário: V.T.Polyakov
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