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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Decodificador estéreo de anel em receptores VHF FM. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio Em receptores FM VHF simples de conversão direta com loop de bloqueio de fase, descritos em [1], não existem indicadores de recepção estéreo e interruptores de modo Mono-Estéreo, o que cria alguns inconvenientes durante sua operação. Apresentamos aos nossos leitores um decodificador estéreo simples que muda automaticamente o rádio para o modo “Estéreo” quando um sinal estéreo aparece em sua entrada. O diagrama esquemático do decodificador estéreo é mostrado na Fig. 1. De acordo com o princípio de funcionamento, é semelhante ao dispositivo proposto por S. Novikov [2], mas ao contrário dele, não possui um caminho separado para separar e restaurar o sinal de frequência de subportadora (SFC). Nenhuma medida foi tomada para harmonizar as características de frequência e fase das partes tonais e supratonais de um sinal estéreo complexo (CSS) na região de frequências de áudio mais baixas [3]. Por esta razão, os componentes de baixa frequência do sinal sonoro (até aproximadamente 300 Hz) são reproduzidos em som monofônico, o que é bastante aceitável, pois, como já foi afirmado repetidamente, o efeito estéreo não aparece nessas frequências.
O CSS recebido na entrada do decodificador é amplificado por uma cascata no transistor VT1. Para evitar distorções, a resistência de sua carga (resistor R1 e circuito L1C2) deve ser bem menor que a de saída. Este requisito é atendido devido ao fato de que no modo linear a corrente de coletor do transistor VT1 é determinada pela corrente de base. A tensão VLF é isolada pelo circuito L1C2 sintonizado nele e depois vai para um misturador de diodos em “anel” montado nos diodos VD1-VD4. Sob a influência de um sinal, por exemplo, o par de diodos esquerdo (VD1, VD2) abre e o par de diodos direito (VD3, VD4) fecha e vice-versa, e assim o CSS liberado no resistor R1 é detectado. Ao receber sinais monofônicos, não há tensão de controle do VLF no circuito L1C2, e o sinal do resistor R1 através dos pares correspondentes de diodos VD1-VD4 é fornecido à saída do decodificador estéreo. Para evitar distorção não linear neste modo, a impedância de entrada do amplificador estéreo do receptor AF deve ser superior a 10 kOhm. Assim, o decodificador estéreo muda do modo “Mono” para o modo “Estéreo” automaticamente se houver um filtro passa-baixa no circuito L1C2. Na Fig. A Figura 2 mostra um diagrama de um dispositivo projetado para receber transmissões em telefones estéreo. O estágio de entrada é feito em um dos transistores do microconjunto DA1 e é um dispositivo de conversão direta com sincronização direta com o sinal recebido.
A recepção é realizada através de uma antena chicote de 1...15 cm de comprimento conectada ao soquete XW25. A bobina L1 é usada para sintonizar o circuito de entrada e eliminar canais de recepção laterais nos harmônicos (acima do 2º) do oscilador local. O limitador de diodo (VD1, VD2) expande a faixa dinâmica dos sinais de entrada e reduz a sobrecarga do receptor. A partir dele, o sinal recebido é enviado para o circuito de banda larga L2C2, sintonizado na frequência média (70 MHz) da faixa recebida. O oscilador local pode ser ajustado na faixa de 32,9...36,5 MHz usando um varicap, que usa junções de coletor conectadas em paralelo dos transistores VT1, VT2. A recusa de utilização do conjunto varicap KVS111 deve-se à impossibilidade de obter um fator de qualidade suficientemente bom em tensões de controle baixas (0,3 V). O capacitor C7 garante a autoexcitação do oscilador local no segundo harmônico, C5 o bloqueia na radiofrequência e C6 cria uma mudança de fase ideal para detectar sinais FM. A função de carga do detector síncrono em frequências de áudio é realizada pelo resistor R2. O decodificador estéreo em anel (VD3-VD6) recebe o sinal por meio de um controle de volume com compensação fina R16C10L4R8. A tensão VLF é gerada pelo circuito L5C17. O amplificador AF é feito com transistores VT3-VT6. Ele tem uma impedância de entrada bastante alta e fornece uma potência de saída nominal de 2x2 mW em fones de ouvido com resistência de 2x8...100 Ohms. A corrente quiescente dos transistores do estágio de saída do amplificador AF é de 7...10 mA. O receptor é alimentado por uma tensão de 1,5 V (um elemento 316, A332, etc.). As bobinas L1, L2, L3 contêm 12, 7 e 10 voltas de fio PEV-2 0,51, respectivamente. Eles são enrolados em hastes de ferrite 600NN com comprimento de 12 e diâmetro de 2,8 mm (a haste deve ser removida da bobina L2 após o enrolamento). A bobina L4 é colocada em um anel de tamanho padrão K10x6x2 feito de ferrite 2000NN e contém 1000 voltas de fio PEV-2 0,06, a bobina L5 (260...280 voltas de fio PEV-2 0,12) está em uma estrutura móvel montada em um pedaço de haste com diâmetro de 8 e 15...20 mm de comprimento em ferrite 400NN. A configuração do receptor começa sintonizando-o na faixa de frequência necessária. A maneira mais fácil de fazer isso é com um receptor VHF industrial, que é usado como indicador da radiação do segundo harmônico do oscilador local. O oscilador local é sintonizado movendo o trimmer da bobina L3, que é então fixado com uma gota de parafina fundida. Como a radiação do oscilador local é muito pequena, as antenas de ambos os receptores devem ser colocadas o mais próximas possível uma da outra. Em seguida, movendo o trimmer da bobina L1 e alterando a distância entre as espiras da bobina L2, eles alcançam a faixa máxima de retenção dos sinais das estações recebidas, e então sintonizam o circuito L5C8. Devido à ação de desvio e limitação dos diodos VD3-VD6, sua característica ressonante é bastante plana, portanto, ao sintonizar (alterando as bobinas de indutância L5) são orientados para a manifestação máxima do efeito estéreo. A precisão do ajuste pode ser aumentada provocando um curto-circuito temporário no resistor R9. Depois disso, removendo o jumper e selecionando sua resistência (dentro de 100...300 Ohms), você pode aumentar ligeiramente a atenuação de transição entre os canais. Isso conclui a configuração. A sensibilidade do receptor é de cerca de 50 µV e é a mesma ao receber sinais mono e estéreo, pois é limitada pela sincronização, e não pelo ruído atmosférico e intrínseco. O nível de ruído durante a recepção estéreo aumenta, como é conhecido [4], em aproximadamente 20 dB, e para que a sensibilidade limitada pelo ruído seja igual à limitada pela sincronização, é necessário introduzir um amplificador de RF no rádio caminho de recepção. Na Fig. A Figura 3 mostra um diagrama de um sintonizador estéreo simples projetado para conectar um amplificador AF com uma tensão nominal de entrada de cerca de 30 mV. O decodificador estéreo "anel" do sintonizador utiliza diodos de silício VD1-VD4, por isso foi necessário introduzir resistores R14, R15, através dos quais a tensão de abertura é fornecida aos diodos.
Os dados do enrolamento das bobinas L1-L3 são os mesmos do receptor discutido acima. A bobina L3 também pode ser enrolada em uma estrutura unificada de quatro seções com um cortador de 2,8 mm de diâmetro feito de ferrite 600NN. Seu enrolamento neste caso deve conter aproximadamente 400 voltas de fio PEV-2 0,12. O limite superior da faixa de frequências recebidas (73 MHz) é definido pelo trimmer da bobina L2, o limite inferior (65,8 MHz) pelo resistor R6. O resistor R8 regula a atenuação de transição entre os canais do sintonizador. Autor: A.Zakharov, Krasnodar A pedido dos editores da revista Radio, o receptor descrito no artigo foi testado por V. T. Polyakov, autor de vários artigos e livros sobre receptores FM com controle de frequência com bloqueio de fase. Os testes foram realizados em Moscou, em um apartamento do nono andar de um prédio de concreto armado, de cujas janelas se avista a torre de televisão do centro de televisão Ostankino, localizada a cerca de 20 km de distância. Foi o que disse V. T. Polyakov. sobre a operação do receptor de A Zakharov. "Testes mostraram que a sensibilidade do receptor de A. Zakharov é comparável a receptores conhecidos com um PLL contendo um mixer balanceado, um amplificador DC usando um amplificador operacional e um amplificador de RF de estágio único. O valor aproximado da sensibilidade de A. O receptor de Zakharov é de 100...150 µV. Portanto, a alta sensibilidade foi alcançada devido à baixa amplitude de oscilações no circuito heteródino do receptor e à baixa tensão de alimentação. Com o comprimento ideal (25...30 cm) e localização da antena, foi garantida uma recepção estável de estações de rádio VHF com altíssima qualidade. O decodificador estéreo "ring" proposto pelo autor permite obter uma boa separação dos canais estéreo e introduz muito pouca distorção. No entanto, como seria de esperar, a seletividade real e a imunidade ao ruído de um receptor tão simples revelaram-se baixas.Mesmo um ligeiro aumento, contra o comprimento ideal da antena, levou à interferência de estações vizinhas em frequência, o que é explicado pela temporização direta de seus sinais. A detecção direta de sinais de canais de televisão adjacentes em frequência, que era ouvida como um fundo forte na taxa de quadros, também interferia na recepção. Reduzir o comprimento da antena em relação ao ideal ou girá-la, levando a uma diminuição no nível do sinal que chega à entrada do receptor, eliminou significativamente a interferência, mas estreitou a banda de aquisição e retenção da estação útil, e a recepção tornou-se instável. Parece que na sua forma actual o receptor pode proporcionar uma boa recepção em cidades onde existam uma, no máximo duas estações VHF. Os receptores VHF PLL construídos usando um mixer balanceado, um oscilador local separado e um amplificador DC no loop de sincronização têm uma faixa dinâmica significativamente maior e melhor seletividade. Por exemplo, o sintonizador VHF do conjunto Start 7104, testado nas mesmas condições, forneceu recepção estável na completa ausência de interferência de outras estações de rádio e televisão VHF. Parece que os parâmetros do receptor de L. Zakharov poderiam ser significativamente melhorados introduzindo nele um amplificador de RF com um pequeno ganho e dois três circuitos, sintonizáveis simultaneamente com o heteródino. Com um fator de qualidade de circuito de cerca de 150, facilmente implementado na faixa VHF, a largura de banda de tal pré-seletor seria de 300...500 kHz, o que atenuaria significativamente os sinais das estações vizinhas e melhoraria a seletividade real do receptor. A complexidade do esquema não é tão grande. Outra forma de melhorar os parâmetros do receptor (sem excluir a primeira) é utilizar um oscilador sincronizado balanceado em dois transistores, no qual o sinal é fornecido aos transistores em fase, e um oscilador local balanceado push-pull opera na metade do frequência do sinal. Tal dispositivo deverá reduzir a detecção direta de sinais interferentes. Claro, estas são apenas suposições e é necessária uma experiência para verificá-las. Literatura
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