Всем привет. В этой ветке я думаю раскрыть тему по изготовлению, настройке и даже разработке УКВ передатчиков. В частности, что самое главное в передатчике и что в большей степени отвечает за качество, узлов модуляторов, стереомодуляторов (если ПРД стерео). Я лично занимаюсь аналоговой схемотехникой и со временем здесь всё расскажу что нужно для того, что-бы получить качественный сигнал, как строить схемы, что можно делать а что вообще не рекомендуется и т д. Если кто-то из присутствующих на форуме занимается цифровыми РПД, то тоже может поделиться своими навыками, хотя с моей точки зрения, аналог всё-таки лучше в плане понятия работы.
УКВ передатчики.
Сообщений 1 страница 20 из 404
Поделиться217-09-2011 19:40:13
Хорошая тема, Павлик. Как раз для начинающих будет самое то, особенно, если на форуме будут находиться спецы, которые всегда смогут помочь полезными советами
Поделиться317-09-2011 19:42:36
Кстати, я разделяю твою точку зрения по аналоговой передаче.
Поделиться417-09-2011 21:20:01
Я думаю можно будет начать немного с теории, тоесть обьяснить работу тех или иных важных узлов передатчиков. И обьяснить не заумно, а так что-бы было понятно. затем можно сравнить те или иные схемы, отметить их достоинства и недостатки и разьяснить почему именно недостаток или достоинство. Кстати, я посмотрел некоторые схемы, которые здесь на сайте лежат. Честно скажу. Работать будет конечно, но как будет работать представлять даже не хочется))
Поделиться517-09-2011 23:03:04
На мой взгляд, нужно бы немного начинающих сюда пригласить, а именно тех, кого интересует ВЧ и СВЧ техника, и потом уже, по мере их интересов что-либо объяснить, или дать ссылку на опубликованный в и-нете материал. Народу здесь пока мало, но думаю, чем чаще будут здесь появляться всевозможные обсуждения, тем больше народу здесь будет.
Да, и не отказывать в помощи и не попрекать тех, кому начало тяжело дается (как это делают на некоторых других форумах)
Что касается схем, выложенных на сайте (по крайней мере те, которые не присланные пользователями), то все они полностью рабочие, т.к. все они мной собраны и в не единичном экземпляре. Стараюсь публиковать схемы, где с наладкой возиться долго не приходится. Сейчас работаю еще над одним ТВ передатчиком (именно ТВ передачей я в последнее время больше увлекся), по его завершении схема также будет опубликована. В дальнейшем можно будет и ее обсудить
Поделиться618-09-2011 13:47:08
Пока есть время, начну потихонечку.
Значит УКВ передатчик. Начнём с того, что как правило вещание ведётся с помощью компьютера, т.е с выхода звуковой карты последнего. Вот тут уже кроется некоторая геморройность, а это то, что компьютерные звуковые карты сильно шуият. Особенно встроенные Realtek. Я с этим столкнулся когда настраивал цепь предискажений. Выхода два. Либо на вход кодера (а мы будем рассматривать систему стереофонической передачи) ставить ФНЧ с такой частотой среза, что-бы срезать только белый шум карты. Карты шумят очень высокочастотным белым шумом, на осциллографе это видно очень отчётливо, наподобии модуляции НЧ сигнала высокочастотным шумом (На Realtek'е вообще срывало синхру на осцилле, и была уже не синусоида а кардиограмма). Шумят карты особенно когда воспроизводят низкие звуковые частоты (30 Гц - 2-3 кГц), на более высоких частотах этот шум проявляется уже меньше. Возможно они и шумят, но цепь приемфазиса (так как я наблюдал эти артефакты только на выходе цепи предискажений. А как известно, цепь предискажений в передатчике осуществляет кривую АЧХ с подьёмом в области высоких частот). Этот шум чем плох, тем что он вносит искажения типа размазывания звучания в области низких и средних частот, так как как я писал выше, шум модулирует синусоиду. Можно конечно выбрать другие звуковые карты. Я ещё пробовал SB-live, на этом типе карты на выходе уже стоит какой-то фильтрец, и шум на большой порядок ниже чем у вышеприведённой карты. Синус относительно чист на низких частотах, только небольшие всплески шума по верхушкам наблюдаются. В принципе по звуковухам больше говорить не стоит, так как речь не об этом.
1. Цепь предискажений (преимфазис).
Цепь предискажений в передатчике обеспечивает заданное соотношение сигнал/шум в тракте передатчик/ приёмник, и для того что бы всё работало как надо к этой цепи нужно применить особое внимание, так как она должна обеспечить на выходе приёмного устройства те же параметры частотных и фазовых характеристик что и на входе цепи предискажений. Я посмотрел по интернету много схем передатчиков и заметил что как раз к этой цепи очень мало внимания предьявлялось. Мало того, что цепь имеет конденсатор в 1 нФ и резистор 50 кОм (в некоторых схемах так вообще номиналы элементов даже не выдержаны и RC никогда не осуществит временную составляющую 50 мкС), кроме этого не стоит забывать что необходимо обеспечить этой цепи необходимые нагрузочные сопротивления. Если даже взять идеальную RC с временной составляющей 50 мкС ( возьмём те же 1 нФ и 50 кОм) но не нагрузить их на необходимые сопротивления нагрузки, то мы не получим данной временной составляющей для нормальной работы цепи в передатчике. пассивные RC цепи, если их нагружать на необходимые сопротивления нагрузки для получения необходимой кривой коррекции имеют затухание -26-27 дБ и я думаю нет смысла после данной цепи ставить усилительный каскад с огромным усилением, что бы компенсировать затухание в этой цепи. вполне реально сделать данную цепь активной, уже на ОУ с корректирующей цепью в цепи обратной связи.
ОУ необходимо выбирать возможно более широкополосный, без цепей внутренней коррекции, во избежании вносимых искажений по АЧХ и ФЧХ за счёт внутренних ёмкостей. Сама цепь предискажений должна иметь следующте параметры:
За уровень 0 дБ принят сигнал 1 кГц.
На частоте 30 Гц уровень должен быть -0.4 ~ -0.5 дБ.
На частоте 15 кГц уровень должен быть +13 ~ +13.25 дБ.
Только в таком случае вы получите нормальную АЧХ и ФЧХ в канале передатчик/ приёмник, нормальную стереопанораму. Советую тем кто уже изготовил свой передатчик как раз уделить внимание этой цепи и проанализировать её.
В следующем сообщении будет проанализирован стереомодулятор и его построение.
Отредактировано Pavlik (18-09-2011 13:48:45)
Поделиться718-09-2011 14:14:15
Павлик, может сразу изменить название темы на "УКВ передатчики - теория", чтобы в дальнейшем не оказалось путаницы?
Поделиться818-09-2011 14:25:00
Тоха, тут будут и практические схемы. Но для начала всё таки надо объяснить почему надо именно так делать, а не так. Что бы люди понимали и не было отсебятины, что как правило во многих случаях проявляется, а потом возникают бесполезные вопросы типа " а почему не работает, либо плохо работает, и т п и т д"
Поделиться918-09-2011 16:05:53
ОК, оставляем все как есть.
Поделиться1018-09-2011 21:22:43
2. Стереомодулятор (стереокодер).
При построении передатчика конечно же надо думать что бы он был стереофоническим, так как в наше время в режиме МОНО вещать нет смысла. Если конечно это не простейший радиомикрофон.
Стереомодуляторы могут быть разных систем. С так называемой "Полярной модуляцией" (ПМ), которой уже примерно лет 40 как не существует, метод получения КСС был переведён на систему с переключением каналов либо суммарно-разностную. Осталась от тех лет только аббревиатура "полярная модуляция". Так же стереомодулятор может быть с системой с так называемым "пилот-тоном" (ПТ), принцип работы которого ничем не отличается от системы с ПМ, разница лишь в том, что в системе с ПМ поднесущая не подавливается полностью, а частично (-14 дБ), в стереодекодере приёмной части наоборот осуществляется подъём уровня поднесущей. В системе с ПТ поднесущая подавлена полностью и введён пилот - сигнал равный половине частоты поднесущей, который служит только для восстановления подавленой поднесущей в стереодекодере приёмной части и никакой информации не несёт. В остальном, как я уже написал выше, схемотехника кодеров аналогична.
Рассмотрим кодер с симтемой ПТ, так как данный стандарт в данный момент применяется в бОльшей степени. Кодер состоит из генератора опорной (поднесущей) частоты, делителя на 2, если применён генератор на 38 кГц. Если применён генератор на 19 кГц, то уже нужен удвоитель частоты для получения опорной частоты поднесущей. Лично я пробовал и так и так. В обоих случаях работает отлично. Так же в кодере должен быть модулятор. В нашем случае балансный, который обеспечивает амплитудную модуляцию с подавлением несущей. Это самый ответственный и главный узел кодера, от качества работы которого зависит 50% успешной работы всего передатчика. Вторые 50% принадлежат частотному модулятору, но об этом позже. так же в стереокодере может быть встроенная цепь предискажений, о которой уже говорилось, полосовой фильтр с полосой пропускания 30Гц - 15 кГц, для обеспечения неискаженной передачи сигнала и обеспечения занимаемой полосы передатчиком 53 кГц. Особенно это важно, если в передатчике ещё введён РДС. Так же возможен просто ФНЧ с частотой среза 15 кГц. Ну и конечно же в кодере присутствуют сумматор, который складывает все полученные составляющие (суммарный сигнал, промодулированный разностный, пилот сигнал,если кодер выполнен по суммарно-разностной технологии, либо складывает сигнал с выхода модулятора и пилот-сигнал, если кодер выполнен по системе с переключением каналов либо с амплитудными модуляторами).
Схемотехника кодеро разная, во всяком случае как раз модуляторной части. Есть модуляторы которые работают на меандре, есть которые работают на синусоиде. Первые сразу в топку, так как меандр сам по себе "породитель" гармоник, да и ещё плюс "ступенька" при переключении ключей модуляторов. Хорошегг качества с применением таких кодеров никогда не получить. Для примера можно взять схему отсюда Стереокодер , или подобные. Собирать подобные схемы нет смысла, так как кроме шумов и искажений от них ничего не получишь.
Так же есть модуляторы которые работают на синусоидальном сигнале, по типу управляемого аттенюатора. В отличии от ключевых, работающих на меандре, данные модуляторы обеспечивают высокую линейность и соответственно очень низкий коэффициент гармоник. Как раз кодер с подобным модулятором будет выложен в этой теме.
Теперь что и как должно быть:
1. По поводу предискажений уже писал выше в посте, но забыл там сказать, что оба канала должны быть по параметрам абсолютно одинаковы.
2. Полосовой фильтр должен обеспечивать полосу пропускания 30 Гц~15 кГц по уровню -3 дБ, либо ФНЧ с частотой среза 15 кГц (-3 дБ).
Так же в ФНЧ либо отдельно необходимо предусмотреть фильтр-пробку, которая будет давить частоту 19 кГц в сигнале, который поступает со входа кодера. Это необходимо для того, что бы не нарушалась работа системы восстановления поднесущей на приёмной стороне. Подавление фильтр пробки должно быть не менее -50 дБ.
3. Модулятор должен обеспечивать линейную модуляцию в полосе 30 Гц~60 кГц при минимальных нелинейных искажениях.
4. ну и конечно же сами сигналы 19 и 38 кГц, которые получены с опорного генератора должны быть линейны, с возможно минимальным уровнем гармоник.
По стереомодуляторам в принципе всё. Ничего заумного не писал, так как многие всё равно могут не понять, изложил всё предельно просто.
Поделиться1118-09-2011 21:56:46
Ну и еще добавлю для тех, кто не знает, при чем тут 19 кГц и 38 кГц.
Частота 19 кГц необходима для включения стереодекодера на радиоприемниках, называется "Пилот тоном"
А частоты 38 кГц должны быть в противофазе друг от друга. От этого зависит разделение между левым и правым каналами
Поделиться1218-09-2011 21:59:19
Да, совершенно верно.
Поделиться1318-09-2011 22:26:42
Ну а теперь одна, можно сказать, из самых важных частей передатчика. Это ЗГ с частотным модулятором. Вот тут как раз надо уделять самое большее внимание при разработке либо построении. Эта часть передпатчика отвечает за качество даже п процентном соотношении больше чем стереомодулятор, как к примеру я указал в предыдущем посте о стереомодуляторах.
ЗГ должен обеспечивать следующее:
1. Минимальный коэффициент гармоник на несущей частоте на задающем контуре, к которому непосредственно подключён модулятор.
2. Так-же возможно минимальный размах амплитуды сигнала на задающем контуре, при стабильном запуске и работе во всём диапазоне частот. Кстати, это прямо пропорционально связано и с коэффициентом гармоник. Чем меньше размах, тем меньше КНИ. Хотя это ещё зависит и от применяемого транзистора в схеме ЗГ. Как правило с биполярными транзисторами Кг выше чем с полевыми по причине того, что база БТ более нелинейна чем затвор ПТ ( рассматриваю генераторы не с общей базой, так как последние самые нестабильные в работе).
3. Ну и по ЗГ последнее. Необходимо в цепи ЗГ обеспечивать минимальную ёмкость монтажа, особенно в частотозадающих цепях. Это тоже влияет на нелинейные искажения генератора и конечно же на правильность режима работы.
Частотный модулятор.
1. Частотный модулятор должен обеспечивать широкополосную частотную модуляцию с минимальными искажениями.
2. При модуляции положительнвая полуволна модулирующего сигнала должна увеличивать частоту.
3 Управляющая/модулирующая цепь модулятора ( в нашем случае рассматриваем варикапы) по входу должна обеспечивать высокую линейность по АЧХ/ФЧХ во избежание появления нелинейных и фазовых искажений.
4. Варикапы для модулятора должны выбираться с возможно бОльшим коэффициентом перекрытия по ёмкости, так как такие варикапы имеют линейный участок ВФХ в более широком диапазоне управляющих напряжений. Из собственных исследований варикапов могу написать какие подходят а какие нет:
Подходят:
MV209 - полный наш аналог КВ121А,
КВ144Б,
2В124А,
КВ130А.
противопоказаны для применения в модуляторах:
КВ109 - из-за паршивой линейности. Очень узкий участок с линейной ВФХ.
КВ132 - то-же что и КВ109, только с бОльшими шумами. Идеально подходят в узлы настройки приёмных устройств, но противопоказаны в модуляторах.
КВС111 - низкая линейность и необходим очень широкий диапазон управляющих напряжений.
Это из тех варикапов, которые лично я проверял. Ещё пробовал КВ122, но с ними не замерял. Обманывать не буду.
Отредактировано Pavlik (18-09-2011 22:29:19)
Поделиться1420-09-2011 20:48:32
Переходим к практике...собрал кодер (с нюансом конечно-временно заменил NE5534 на NE5532)...Нужные осциллограммы получил, потренировался в настройке, понял много нюансов по 38кгц-узлу...
Первая=50Гц в одном канале
Вторая=3К3Гц в другом канале
Третья=фото опытного образца
Отредактировано Ferrum-1827 (20-09-2011 20:51:03)
Поделиться1520-09-2011 21:19:35
Привет Ferrum-1827!
Что за схемулинка кодера пришли.
Поделиться1620-09-2011 22:08:40
Это схема павлика
Поделиться1721-09-2011 08:14:07
Где-то мне эта схема попадалась. Пытался я ее собрать, но видимо в монтаже что-то намудрил. Так и валяется сейчас. Да и без осцила там делать нечего
Поделиться1821-09-2011 14:36:42
Эта схема возможно с моего сайта попадалась. Больше нигде её не могло быть. Без осциллографа можно настроить тоже. Главное фильтры 19 и 38 кГц настроить. В остальном можно настроить с помощью программы Спектралаб и заведомо хорошего стереоприёмника. Возможно так-же отдельно стереодекодер взять и подключить напрямую на выход кодера и по нему настроить.
Поделиться1921-09-2011 14:46:42
Попробовал переделать входную часть, а именно ФНЧ перенести с выхода узла предискажений на вход. Сразу отпала необходимость делать входные фильтры от шумов, которые к примеру, идут со звуковых карт компов. Да и цепь предискажений в таком варианте не шумы корректирует вместе с полезным сигналом, а только полезный сигнал.
Поделиться2021-09-2011 18:18:05
Для Ferrum-1827. Серёга, а с такой катушкой генер запустить слабо? Три пары в параллель MV209 аля КВ121А. Работает без проблем
Просто возможно у тебя транзистор немного друими параметрами обладает, нужно ёмкости в делителе ПОС подбирать, да и режим транзистора