|
ЧМ тракт с синхронным детектором (ФАПЧ)
|
|
| | Сообщение # 1
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
Всем привет и с наступившим! Решил поделиться данной темой. Детекторы с ФАПЧ строил не один раз, но всегда их работа не удовлетворяла. Известный детектор на одном транзисторе прост, но капризен, детектор на двойном балансном смесителе (174ПС1), схема есть в сети, имеет право жить, но тоже не блещет характеристиками. Повышенный уровень шума и высокий КНИ выходного НЧ сигнала. В один прекрасный момент наткнулся на схемы высококачественных тюнеров от японских друзей, причём схемы 30-40 летней давности. В дорогих высококачественных тюнерах, японцы применяли в качестве ЧМ демодуляторов либо счётный детектор, либо детектор с ФАПЧ. Счётный детектор отпал сразу, по причине его сложности и средними параметрами. Всё-таки низкая ПЧ , а как известно, такой тип детектора может работать только на относительно низкой ПЧ, не более 1 МГц, не даёт реализацию довольно высоких параметров, особенно в части широкополосности, тем самым линейность такого плана детектора при широкополосной ЧМ особыми чудесами не выделяется. Обычный частотно фазовый (квадратурный) детектор , который, к примеру, интегрирован в К174ХА6, счётный детектор "бьёт под дых" по полной. По этому за основу идеи был взят демодулятор с ФАПЧ. Исходная схема, на примере детектора тюнера kenwood_kt-1100, приведена ниже.
|
|
| | Сообщение # 2
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
Данная исходная схема была повторена в железе. Так как кое каких элементов найти не удалось, даже даташитов на них, по причине их древности, а так же намоточных данных и способов намотки трансформаторов, пришлось делать всё экспериментально.
Схема была собрана. В качестве полевых транзисторов в гетеродине были применены отечественные 2П303Г, диоды 1N4148 (кстати, это единственные элементы, которые по параметрам аналогичны тем диодам, которые применены в исходной схеме), варикапы 2В104В. Трансформатор гетеродина был намотан в два провода виток к витку, вторичная обмотка была намотана поверх катушки гетеродина так-же в два провода. Соотношение витков катушки гетеродина и катушки связи 2 к 1. Входной трансформатор был намотан следующим образом. Катушка контура в один провод, катушка связи с детектором в два провода, так же в соотношении 2 к 1. Операционники были испробованы как NE5534 так и TL071. Схема на удивление заработала. Но те характеристики, которые указали японцы, были далеки от истины. Первое - на наших 2П303-их генератор работал неустойчиво, во вторых 2В104 не идеальны в плане коэфф перекрытия по ёмкости, а варикапов с большим Кс и соответственной ёмкостью найти в нашей деревне не удалось. Единственный параметр, который был схож с указанным японцами, это соотношение сигнал/шум. А это примерно 90 дБ. КНИ же составлял в среднем 0.2%, что реально было не айс. Поэтому появилось решение схЭму модернизировать. Во первых, поставить другой гетеродин. Гетеродин был взят по хорошо зарекомендовавшей себя схеме на биполярном транзисторе. В качестве варикапных матриц были установлены варикапы с бОльшим Кс но с отностительно малой ёмкостью в параллель. Плюс такого решения - линеаризация вольт-фарадной характеристики. так же в гетеродин была введена стабилизация ВЧ диодами, включёнными в контур втречно - параллельно. Катушки индуктивности остались прежними. Гетеродин стал работать устойчиво, так же плюс схемы генератора в том, что в отличии от исходной схемы, в этой схеме рабочую точку варикапов можно выставлять отдельно и она не завязана на напряжение питания генератора. Поэтому контур можно подстраривать в широких пределах, если, к примеру "промахнуться" с индуктивностью. На входе установлена К174ХА6, которая выполняет функцию усилителя ограничителя. остальные функциональные узлы этой МС не используются. так же можно использовать К174УР3, подключив её в соответствии с даташитом. Затем установлен усилитель напряжения с регулируемым коэфф. передачи/согласующий каскад с трансформатором детектора. Схема правда до конца ещё не отлажена, так как собрана на макетной плате, но качество работы стало выше, чем у исходника. Соотношение C/Ш около 90 дБ, средний КНИ выходного НЧ сигнала 0.04%. Единственный недостаток схемы, как кому может показаться, это то, что она требует двух полярного источника питания.
|
|
| | Сообщение # 3
|
PVladimir
Постов: 514
Друзья |
|
|
| | Сообщение # 4
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
Знаю эти схемы. Полное Г. Фазочастотная характеристика по обратной связи вообще не учтена. О какой линейности можно говорить? Так, если побаловаться и ради эксперимента, эти схемы можно собрать. Для высококачественного приёмника это вообще не пойдёт.
|
|
| | Сообщение # 5
|
DIOGEN
Постов: 238
Друзья |
Цитата Pavlik (  ) КНИ же составлял в среднем 0.2%, что реально было не айс. Поэтому появилось решение
Pavlik, такой вопрос возник. А чего"копья ломать" об этот КНИ? Вы куда потом этот сигнал планируете, раз такие требования установили для него? |
|
| | Сообщение # 6
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
С детектора КСС на высококачественный стерео декодер. Поэтому к искажениям повышенные требования. При высоких нелинейных искажениях при стерео приёме не добиться максимального стерео разделения из-за возникновения повышенных перекрёстных помех между стерео каналами.
|
|
| | Сообщение # 7
|
Egour
Постов: 916
Друзья |
Цитата Pavlik ( ) а как известно, такой тип детектора может работать только на относительно низкой ПЧ, не более 1 МГц, не даёт реализацию довольно высоких параметров, особенно в части широкополосности
Счетные детекторы вроде бесконтурные. Что же ограничивает их полосу? Пусть частота сигнала будет 500 килогерц, с девиацией плюс-минус 250 килогерц. На выходе ФНЧ с частотой среза 70 килогерц, на всякий случай, чтобы ПЧ 500 килогерц гарантировано не вылезла с детектора, а КСС прошел без потерь. Разве не реализуемо? |
|
| | Сообщение # 8
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
Низкая ПЧ. Не более 1 МГц. Теперь посчитайте, какую полосу в линейном участке можно получить при таком значении ПЧ. Для справки, полоса линейного участка высококачественного ЧМ детектора должна быть не Уже 1 МГц (+ - 500 кГц)
|
|
| | Сообщение # 9
|
Egour
Постов: 916
Друзья |
Зачем нужна линейность ВЧХ детектора в диапазоне1 МГц,, если фильтры ПЧ все равно не пропустят больше плюс-минус 250 килогерц на 10,7 МГц в первом преобразовании?
|
|
| | Сообщение # 10
|
Pavlik
Постов: 72
ОК |
При полосе ЧМ детектора 1 МГц участок дискриминационной характеристики на котором как раз демодулируется необходимая ширина девиации, получается максимально линейным.
|
|
