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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Decodificador estéreo com tom piloto. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis Todos os anos, o número de estações de radiodifusão que operam na faixa VHF-2 (88...108 MHz) cresce em todos os lugares. Para codificar um sinal estéreo nesta faixa, é usado um sistema de tom piloto. Para garantir a funcionalidade dos equipamentos domésticos em dois sistemas de radiodifusão, o receptor deve ser complementado não só com um caminho de alta frequência para operação em VHF-2, mas também com um decodificador estéreo para sistema com tom piloto. Atualmente, os decodificadores estéreo (SD) são construídos com base nos microcircuitos importados TA7343AR, TA7342R, TDA7040T, etc. Um SD integrado de sistema duplo doméstico também apareceu - KR174XA51. No entanto, os rádios amadores muitas vezes continuam a desenvolver o seu próprio SD [1]. Gostaria de oferecer uma das opções para tal dispositivo, montado inteiramente com elementos de rádio domésticos não escassos. Este projeto utiliza o princípio de divisão de tempo de canais, bem conhecido em projetos de LED com sistema de modulação de sinal polar [2, 3]. Este princípio também é usado em LEDs montados em chips TA7343AP e similares. Em contraste, o projeto descrito carece de um sistema PLL e de um gerador. Para recuperar a subportadora de 38 kHz, um método simples de duplicar a frequência do sinal piloto é usado aqui. Apesar disso, o decodificador permite a recepção de programas de rádio estéreo de alta qualidade com boa separação de canais. O diagrama esquemático do decodificador estéreo é mostrado na Fig. 1. Consiste em um amplificador buffer (DA1.1), um filtro passa-banda ativo (DA1.2), sintonizado para uma frequência de 19 kHz, um duplicador de frequência no transistor VT1 e no chip DD1, uma unidade de comutação nas teclas do chip DD2, filtros passa-baixa com compensadores de interferência transitória no chip DA2.
Princípio de funcionamento do SD. O sinal estéreo complexo (CSS) do detector de frequência do receptor de rádio é alimentado ao amplificador buffer DA1.1, que possui um ganho de cerca de 6. Esta amplificação é necessária para obter o nível do sinal do tom piloto, que garante o funcionamento do filtro ativo no chip DA1.2, conectado à saída do amplificador através dos resistores R10, R11. O resistor trimmer R11 define o fator de qualidade máximo do filtro em uma frequência de 19 kHz. Da saída do amplificador buffer, o sinal vai para os interruptores montados nas teclas do microcircuito DD2. O sinal do tom piloto senoidal, isolado e amplificado por um filtro ativo, é convertido em retangular no shaper usando o transistor VT1 e o elemento lógico DD1.1. Um dispositivo de duplicação de frequência é montado usando elementos DD1.2 e DD1.3, capacitores C11 e C12 e resistores R14, R15. Detenhamo-nos mais detalhadamente no princípio de funcionamento do dispositivo, uma vez que o grau de separação dos canais estéreo e o nível de ruído na saída do LED dependem da qualidade do funcionamento do duplicador. Na Fig. A Figura 2 mostra oscilogramas de sinais nos pontos principais do duplicador.
Quando um sinal retangular é recebido na entrada, pulsos positivos e negativos aparecem nas placas direitas (de acordo com o diagrama) dos capacitores C11 e C12 em relação aos níveis de tensão DC Up1 e Up2, definidos respectivamente pelos resistores de corte R14 e R15. Estes pulsos chegam às entradas do elemento DD1.3. Como os níveis de tensão CC Up1 e Up2 estão acima da tensão limite de comutação do elemento Uthr, a saída deste elemento é lógico 0. Pulsos positivos em cada entrada de DD1.3 não afetam a operação do duplicador. Mas cada pulso negativo em qualquer um dos capacitores C11 ou C12 coloca o elemento DD1.3 em um estado lógico na saída. A duração do elemento neste estado (tU1 ou tU2) depende do tempo de recarga do capacitor correspondente ao nível da tensão limite de comutação do elemento Uthr. O tempo de recarga dos capacitores depende de sua capacidade e dos níveis Up1 e Up2 definidos pelos resistores de corte R14 e R15. Ao alterar esses níveis, é possível alterar a duração dos pulsos tU1 e tU2 e assim obter um formato de pulso retangular na saída do elemento DD1.3, próximo a um meandro e com frequência duas vezes maior que a original. Pulsos com frequência de 38 kHz gerados desta forma a partir do sinal do tom piloto são enviados para o pino de controle da chave superior (de acordo com o circuito) do chip DD2, e invertidos pelo elemento DD1.4 - para o pino de controle da tonalidade inferior. A separação do capacitor C10 junto com o resistor R13 garante a abertura da chave superior na ausência de pulsos com frequência de 38 kHz, ou seja, quando o LED é colocado no modo “Mono”. A tonalidade inferior neste modo é aberta por um sinal de alto nível da saída DD1.4. Altos níveis de pulsos das saídas DD1.3 e DD1.4 estão em fase com os pulsos positivos e negativos da subportadora suprimida. Portanto, quando as chaves operam alternadamente, o sinal do canal esquerdo é alocado na saída do primeiro (parte superior do diagrama), e o sinal do canal direito é alocado na saída do segundo. A seguir, os sinais dos dois canais passam por processamento e correção de frequência por dois filtros passa-baixa ativos nos chips DA2.1 e DA2.2. Esses filtros estão incluídos no circuito compensador de diafonia. O princípio de seu funcionamento é descrito em [2,4]. Eles suprimem efetivamente os componentes HF do CSS e os compensadores aumentam ainda mais o grau de separação dos canais estéreo. Da saída do LED, os sinais dos canais A e B são alimentados na entrada dos pré-amplificadores de audiofrequência do receptor. O LED está equipado com um indicador de modo de operação estéreo. Consiste em um diodo VD1, um capacitor de suavização C20, um transistor VT2 e um LED HL1. A corrente de brilho do LED é definida pela resistência do resistor R25 dentro de 8...10 mA. O indicador é conectado através do capacitor C19 à entrada do duplicador de frequência. Usando a chave SA1, o decodificador pode ser forçado para o modo “Mono”. E conectando o pino 2 do microcircuito DD1 através de um diodo de desacoplamento (não mostrado no diagrama) a um indicador de sintonia (por exemplo, LED), você pode garantir a transição automática para o modo “Mono” quando o rádio estiver sintonizado e quando o a intensidade do sinal da estação de rádio é insuficiente. A tensão de alimentação do LED pode estar na faixa de 6...15 V. O limite inferior é determinado pela tensão mínima de alimentação dos microcircuitos DA1 e DA2. Portanto, como esses microcircuitos, é desejável utilizar aqueles que, de acordo com as características técnicas, possuam amplo limite de tensão de alimentação, por exemplo, K157UD2, K140UD20, K544UD2, K140UD17, etc. Os microcircuitos digitais DD1 e DD2 são substituíveis pelos mesmos da série 564, e quando a tensão de alimentação é limitada a 9 V - também pela série 176. Os transistores VT1 e VT2 são quaisquer estruturas de silício npn de baixa potência. Diodo VD1 - série KD521, KD522, D220, D223 com qualquer índice de letras. Resistores e capacitores também são alguns. É aconselhável utilizar corpos de prova com capacitância e valores de TKE semelhantes aos dos capacitores C11 e C12. O LED foi montado em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig. 3.
Para configurar o decodificador, você precisa de um gerador de baixa frequência e um osciloscópio. Ao aplicar um sinal de um gerador com frequência de 19 kHz e amplitude de 5...10 mV à entrada do LED, um osciloscópio é usado para monitorar o sinal na saída do amplificador buffer DA1.1. Então, conectando o osciloscópio à saída do filtro ativo DA1.2, girando o controle deslizante do resistor de corte R11, a amplitude máxima do sinal senoidal é de 19 kHz. A seguir, conectando o osciloscópio ao pino 3 do elemento DD1.1, selecionando o resistor R7 estabelece uma forma de oscilação retangular próxima a uma onda quadrada (o fator de serviço é 2). Depois disso, um osciloscópio é usado para monitorar o sinal no pino 10 do elemento DD1.3 e girando os controles deslizantes dos resistores de corte R14 e R15, eles também alcançam um formato de onda quadrada de dupla frequência (38 kHz), próximo a um meandro . Isso geralmente acontece quando os motores estão posicionados um pouco acima (de acordo com o diagrama) da posição intermediária. Após concluir as verificações, conecte o LED à saída do detector de frequência do receptor e, enquanto ouve um programa estéreo, altere levemente a posição dos controles deslizantes do resistor trimmer R11, R14, R15 para obter a melhor separação dos canais estéreo com um mínimo nível de ruído. A separação final dos canais estéreo é regulada pelos resistores de corte R26 e R27. Não será difícil configurar este SD mesmo sem instrumentos - ao receber uma transmissão estéreo de ouvido em fones de ouvido. Você deve primeiro definir os controles deslizantes de todos os resistores de corte para a posição intermediária e, no coletor do transistor VT1, selecionando o resistor R7, definir uma tensão constante igual à metade da tensão de alimentação. Em seguida, gire o resistor R11 para acender o LED HL1. Ao controlar a recepção da transmissão de ouvido, use os resistores R14 e R15 para definir a separação máxima com o mínimo de ruído, podendo ser necessário ajustar levemente o resistor R11. O ajuste final é novamente realizado com os resistores R26 e R27. Literatura
Autor: I.Potachin, Fokino, região de Bryansk
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