מסנן KSS - מדכא רעשים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מסנן KSS הוא מדכא רעשים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תקשורת רדיו אזרחית

שיפור איכות הקליטה של תוכניות VHF FM ברמות אות נמוכות אינה משימה קלה. לעתים קרובות מאוד, מכשירים מורכבים לא פחות מהמקלטים עצמם משמשים לפתרון בעיה זו. המאמר מציע דרך פשוטה להפחית את רמת הרעש בעת קבלת אותות מתחנת רדיו מרוחקת.

ידוע כי במערכות שידור סטריאו VHF המאומצות, הן מקומיות - עם אפנון קוטבי (PM), והן זרות - עם צליל פיילוט (PT), פס התדרים של אות הסטריאו המורכב (CSS) רחב בהרבה מפס המעבר 3H . כתוצאה מכך, הרעש ה"על-טונלי" המלווה את ה-CSS מפוענח יחד עם אות הסטריאו ומסתיים באזור הנשמע של ספקטרום האודיו, ובכך מחמיר את יחס האות לרעש ב-10...18 dB בהשוואה למצב המונופוני.

כדי לשמור על איכות סאונד מקובלת, יש להכריח את מפענח הסטריאו לעבור למצב "מונו" כבר במהלך קליטת האותות שבהם יחס האות לרעש המקורי של קליטת מונו יורד ל-40...48 dB. המתג האוטומטי הקיים "מונו - סטריאו" אינו פותר בעיה זו, מכיוון שהוא מגיב רק לנוכחות של תת-נשאים של ה-CSS, ולא ליחס האות לרעש בפועל.

כדי להפחית את הרעש של שידורי סטריאו, חובבי רדיו הציעו מספר מכשירים [1, 2], הפועלים על עיקרון של חיבור מקבילי של ערוצי הפלט השמאלי והימני של המפענח תוך הפחתת האות המתקבל לרמה מסוימת. זה משתמש בעובדה שרכיבי הרעש בערוצים הם אנטי-פאזיים וכאשר עוברים למצב מונופוני הם מקבלים פיצוי הדדי. למרבה הצער, איכות הפעולה של מדכאי רעש כאלה על כל הטווח הדינמי היא נמוכה, הם יכולים להיחשב כמכשירי סף המפחיתים את מידת ההרגשה של רעש בהפסקות, כפי שצוין ב-[1].

אני מציע דרך שונה מהותית לפתור את הבעיה, שפתרון המעגל שלה אינו דורש צריכת אנרגיה (ניתן להשתמש בציוד לביש) ואינו מציג עיוותים לא ליניאריים נוספים. הוא מבוסס על התלות של רמת הרעש ומידת ההפרדה של ערוצי סטריאו על האי-ליניאריות של תגובת התדרים של ה-CSS בפס התדרים העל-טונאלי - מ-20 עד 50...70 קילו-הרץ. לפיכך, גלגול באזור זה של 6 dB לאוקטבה, המתקבל באמצעות מסנן המעבר הנמוך החד-שלבי הפשוט ביותר במפענח בשבב K174XA51, מפחית בחדות את רמת הרעש, אך במקביל מחמיר את הפרדת הערוצים בפועל מ-34 ...43 dB עד 24 dB עבור PM ו-20 dB עבור PT [3]. גם ההיפך נכון – עלייה בתגובת התדר באזור שצוין תורמת להפרדה טובה יותר של ערוצי סטריאו עם הרעה קלה ביחס האות לרעש. בנוסף, תיקון תדרים של ה-CSS נחוץ גם כדי לפצות על הפסדים בגלאי ה-FM. ברסיברים בקטגוריית המורכבות הגבוהה ביותר, אף מומלץ לעקוב אחריו בתדרים אולטראסוניים מקדימים, המבטיחים עלייה בתגובת התדרים בתדרים העליונים של ה-SSS [4].

כך, על ידי התאמת תגובת התדרים של ה-CSS מול מפענח הסטריאו, ניתן לקבל איכות סופית שונה של אותות 3H ביציאותיו: מטוב מאוד, עם הנחתת מעבר מירבית בין הערוצים - לתחנות חזקות, ועד משביע רצון, קרוב ל"מונו", - למרוחקים. עיקרון זה עומד בבסיס ההתקן המוצע (איור 1), המורכב מקישור מתכוונן R1R2R3C1 ומסנן מעבר נמוך לא מווסת R4C2R5C3.

פעולת החוליה המתכווננת תלויה במיקום הנגד המשתנה R3. במיקומו העליון בתרשים (מקסימום), נוצרת עלייה באזורים העל-טונליים ובחלקית באזורים הטונאליים עקב פעולת מסנן המעבר הגבוה R2C1 (איור 2). כאשר המחוון נע כלפי מטה, תדירות ההטיה עולה, העלייה באזור המצוין פוחתת ובנוסף, מסנן המעבר הנמוך R1C1 מתחיל לפעול. במיקום הנמוך ביותר של המחוון של הנגד R3 (min), מסנן המעבר הגבוה אינו נכלל, ומסנן המעבר הנמוך הנוכחי מספק את הירידה הדרושה בתגובת התדר.

מסנן KSS - מדכא רעשים

מסנן המעבר הנמוך השני נועד לדכא רעש ואותות מחוץ לפס מחוץ לגבולות ספקטרום התדרים של ה-CSS. זה עוזר להפחית הפרעות הפרעות ורעש בפלט המפענח, מבלי לפגוע באיכות בפועל של הפרדת ערוצי סטריאו, מכיוון שהאזור הטונאלי של ה-CSS אינו מושפע.

כפי שניתן לראות מהגרפים באיור. 2, במיקום העליון מושגת עלייה של כ-5 dB בפס תדרים רחב למדי של 5...70 קילו-הרץ. במיקום האמצעי של הרגולטור, תגובת התדר היא כמעט ליניארית עד 60 קילו-הרץ, עם ירידה נוספת מעבר לגבולות ה-CSS. לבסוף, במיקום הנמוך יש גלגול בתדרים מעל 19 קילו-הרץ, מה שמחליש את החלק העל-טונלי של אות הסטריאו.

המאפיינים שהתקבלו מתבררים כמקובלים עבור מפענחי סטריאו עם PT וPM כאחד. בשני המקרים, מסופק טווח ההתאמה הנדרש של הפרמטרים של אותות מוצא 3H במונחים של הנחתת רעש והנחת מעבר בין ערוצים.

בשל הפשטות שלו, המסנן יכול לשמש בקלות בכל מכשיר מוכן - סטריאו או רדיו, למעט אולי המיניאטוריים שבהם. כמובן, השימוש בו בפיתוחים חדשים, למשל, מפענחי סטריאו בסטנדרטים כפולים, אינו נכלל.

גרסת המחבר משתמשת בחלקים הבאים: נגד משתנה מ-TELPOD (אנלוגי ל-SPZ-4M), נגדים קבועים - MLT 0,125, קבלים - מסוג KM-4.

הנגד המשתנה R3 (ראה איור 1) במכשיר זה מתפקד כמתג "מונו - סטריאו" חלק. לכן, בעת שינוי מקלט סטריאו, מתג הצעד הקיים "מונו - סטריאו" הופך למיותר. ניתן להסירו המעגל שהוא מחליף קבוע במצב המתאים למצב "סטריאו". במקום המתג המרוחק, כדאי להתקין נגד משתנה R3 עם ידית בעיצוב מתאים. אופציה נוספת אפשרית - השאירו את מתג ה"מונו - סטריאו" הקיים, והצבו לידו את הבקרה החלקה R3.

מסנן KSS - מדכא רעשים

הטבעת מסנן כרוכה בפירוק מעגל הקלט הקיים של מפענח הסטריאו (למעט קבלי מעבר) והתקנת האלמנטים של המסנן המוצע במקומו. ההרכבה היא צירים, שרירותית, הדרישה היחידה עבורה היא לחבר את החלק הצירים של המעגל לנגד המשתנה R3 עם חוט מסוכך כדי למנוע הפרעות.

ההנחתה המוכנסת על ידי המסנן בתדר של 1000 הרץ מורכבת מהפסדים בקישור המוסדר (5 dB) והפחתת האות על ידי מחלק הנוצר על ידי ההתנגדות הכוללת של הנגדים R4, R5 והתנגדות הכניסה של מפענח הסטריאו. מיקרו-מעגל. האחרון יכול להיות שונה, מה שמשפיע על מקדם השידור הכולל. מכיוון שהמסנן אינו מכיל רכיבי התאמה מיוחדים (הכנסתם תגביר את ההנחתה לרמה בלתי מתקבלת על הדעת), מומלצת טכניקת ההתאמה הבאה לסוג מסוים של מיקרו-מעגלים.

לפני השינוי, מתח סינוסאידי של 50 mV (ערך אפקטיבי) עם תדר של 1000 הרץ מופעל על הכניסה של המעגל הסטנדרטי מיד לאחר גלאי ה-FM ואות המוצא של כל ערוץ של מפענח הסטריאו נמדד לאחר התיקון. מסנן מעביר נמוך. לאחר מכן הפילטר מותקן כמתואר לעיל, וכאשר אותו אות בדיקה מופעל על הקלט שלו, מתח המוצא נבדק שוב באותה נקודה. אם הוא השתנה באופן משמעותי, בחר את ערכי הנגדים R4, R5, מקרב את רמת אות המוצא לערך המקורי, ולאחר מכן שנה באופן פרופורציונלי את הקיבולים של הקבלים C2 ו-C3 בהתאם למצב קבוע הזמן הקבוע τ = R4C2 = R5C3. ניתן לבצע פעולה דומה עם מסנני יציאה נמוכים לתיקון עיוות תדר, תוך שמירה על קבוע הזמן שלהם של 50...70 μs. הטכניקה מבטיחה שנפח הקליטה לא משתנה לאחר התקנת המסנן.

המחבר השתמש בפילטר במכשיר הרדיו "SHARP GF-6363" עם מפענח סטריאו בשבב BA1320. באופן סובייקטיבי, ניתן להעריך את איכות עבודתו באופן הבא. בעת קליטת תחנות חזקות והגדרת הרגולטור R3 למצב העליון בתרשים, אפקט הסטריאו משתפר משמעותית ומודגשים התדרים העליונים של ספקטרום הקול, שכן מסנן המעבר הגבוה R2C1 פועל החל מתדר של 4 קילו-הרץ, כלומר, זה עובד גם כבקרת טון. יחד עם זאת, תמונת הקול הופכת ברורה יותר (בהשוואה למיקום האמצעי של הפקד), המכשירים ממוקמים בצורה ברורה יותר, ונוצר פנורמה סטריאו מצוינת. העלייה ברעש תלויה באיכות הראשונית של התוכנית המתקבלת ועבור התחנות החזקות ביותר (במיקום הקבלה - "רדיו רוסי") כמעט ולא מורגשת, אפילו במהלך הפסקות. במיקום האמצעי של הפקד, הצליל מתאים למצב "סטריאו" רגיל עם רמת רעש מופחתת מעט. כאשר מחוון הבקרה מתקרב למיקום התחתון לפי התרשים, אפקט הסטריאו מחמיר, התדרים העליונים עמומים, אך במקביל רמת הרעש יורדת, מה שמאפשר קליטת תחנות מרוחקות במצב זה. במצב הקיצוני, הצליל הוא כמעט מונופוני, ועבור אותות חלשים מפענח הסטריאו עובר אוטומטית למצב "מונו", כפי שמצוין על ידי כיבוי מחוון הקליטה הסטריאו.

מהאמור לעיל ברור שמסנן ה-KSS המוצע הוא יחידת בקרה נוחה וגמישה מאוד המאפשרת להשיג איכות אות אדפטיבית כמעט בכל תנאי קליטה. המסנן פועל בצורה חלקה לאורך כל הטווח הדינמי, מה שמבדיל אותו ממתגי צעד "מונו - סטריאו" וממדכאי רעש סף. אוטומציה נוספת שלו, כמו גם שיתוף עם המכשירים שהוזכרו, אינה נכללת.

ספרות

Bogdanov V. הפחתת רעש בזמן הפסקות בשידורי סטריאו. - רדיו, 1985, 3, עמ'. 37.
Churin S. מעבר אוטומטי של מפענח הסטריאו למצב מונופוני. - רדיו, 1991, 10, עמ'. 72,73. 3. Alenin S. Microcircuits מסדרת K174. מפענח סטריאו דו-סטנדרטי KR174ХА51.- רדיו, 1999, 5, p. 43 - 45; 6, עמ'. 47.
ספר עזר למעצב רדיו חובב. (א. בוגדנוב, נ. בוריסוב וכו'). נערך על ידי N. Chistyakov. - מ.: רדיו ותקשורת, 1990.

מחבר: D. Pakhomov

ראה מאמרים אחרים סעיף תקשורת רדיו אזרחית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חיישני תמונה CMOS 09.01.2003

AGILENT TECHNOLOGIES משיקה חיישני תמונה חדשים מסוג CMOS המכילים מערך פוטודיודות עם רגישות גבוהה וזרם נמוך עם המרת A/D מובנית. הם בפורמט VGA (640x480 פיקסלים) - ADCS-2021 או CIF (352x288 פיקסלים) - ADCS1021.

בשילוב עם מעבדי תמונה הם מספקים מערכת הדמיה מלאה למצלמות דיגיטליות, מצלמות מחשב, טלפונים סלולריים, צעצועים ועוד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הפחתת הנזק ממזון שומני

▪ מחלת תנועה אלקטרונית במכוניות לנהיגה עצמית

▪ הטלפון הנייד שולט במחשב

▪ אוכל הוא כמו סם

▪ Asus Taichi - מחשב נייד עם מסך כפול

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר חומרים אלקטרוטכניים. בחירת מאמרים

▪ מאמר Planck Max. ביוגרפיה של מדען

▪ מאמר מי זה רובין הוד? תשובה מפורטת

▪ מאמר אחו מנטה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר חומרי בידוד חשמליים של מיקה-פלסטיק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Sticky Cubes. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר