パイロットトーン付きステレオデコーダー。スキーム、説明

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パイロットトーンを備えたステレオデコーダ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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VHF-2 帯域 (88 ～ 108 MHz) で運用されている放送局の数は毎年どこでも増加しています。この範囲のステレオ信号を符号化するには、パイロットトーンを使用するシステムが使用されます。 2 つの放送システムで家庭用機器の操作性を確保するには、受信機に VHF-XNUMX で操作するための高周波パスだけでなく、パイロットトーンを備えたシステム用のステレオデコーダも追加する必要があります。

現在、ステレオデコーダ (SD) は輸入マイクロ回路 TA7343AP、TA7342R、TDA7040T などに基づいて構築されています。国産のデュアルシステム統合 SD - KR174XA51 も登場しています。ただし、アマチュア無線家は独自の LED を開発することがよくあります [1]。私は、完全に欠陥のない国内無線要素で組み立てられたそのようなデバイスのオプションのXNUMXつを提供したいと考えています。

この設計は、極性信号変調システムを備えた LED の設計でよく知られているチャネルの時分割原理を使用します [2、3]。この原理は、TA7343AP および同様のマイクロ回路上に組み立てられた SD にも使用されます。これらとは対照的に、説明されている設計には PLL システムとジェネレーターがありません。 38 kHz の副搬送波を回復するために、ここではパイロットトーン周波数を XNUMX 倍にする簡単な方法が使用されています。それにもかかわらず、このデコーダを使用すると、良好なチャネル分離でステレオラジオ番組をかなり高品質に受信できます。

ステレオデコーダの概略図を図に示します。 1. バッファアンプ (DA1.1)、1.2 kHz の周波数に調整されたバンドパスアクティブフィルター (DA19)、VT1 トランジスタと DD1 マイクロ回路の周波数ダブラー、キー上のスイッチングユニットで構成されます。 DD2 マイクロ回路、DA2 チップ上の補償器クロストークを備えたローパスフィルター。

（クリックして拡大）

SDの動作原理。ラジオ受信機の周波数検出器からの複素ステレオ信号 (CSS) は、約 1.1 のゲインを持つ DA6 バッファーアンプに供給されます。この増幅は、パイロットトーン信号レベルを取得するために必要であり、パイロットトーン信号の動作を保証します。 DA1.2チップ上のアクティブフィルタは、抵抗R10、R11を介してアンプ出力に接続されています。トリマ抵抗器 R11 は、周波数 19 kHz でのフィルタの最大品質係数を設定します。バッファアンプの出力から、信号は DD2 チップのキーに組み込まれたスイッチに送られます。

アクティブフィルターによって分離および増幅されたパイロットトーンの正弦波信号は、トランジスタ VT1 と論理素子 DD1.1 で方形整形器に変換されます。要素 DD1.2 および DD1.3、コンデンサ C11 および C12、および抵抗 R14、R15 上に、周波数 XNUMX 倍化デバイスが組み立てられます。

ステレオチャンネルの分離の程度とLEDの出力におけるノイズのレベルはダブラーの品質に依存するため、デバイスの動作原理をさらに詳しく見てみましょう。図上。図２にダブラの要部信号波形を示す。

パイロットトーンのステレオデコーダー

入力で方形信号を受信すると、トリミング抵抗 R11 と R12 によってそれぞれ設定された DC 電圧レベル Up1 と Up2 に対して、コンデンサ C14 と C15 の右側の (スキームに従って) 正と負のパルスが表示されます。これらのパルスは要素 DD1.3 の入力に供給されます。 DC 電圧レベル Up1 および Up2 は要素 Upor のしきい値スイッチング電圧より高いため、この要素の出力は論理 0 になります。DD1.3 の各入力における正のパルスはダブラーの動作に影響を与えません。しかし、コンデンサ C11 または C12 のいずれかの負のパルスは、要素 DD1.3 を出力の論理ユニットの状態に変換します。この状態にある素子の持続時間 (tU1 または tU2) は、素子 Uthr の閾値スイッチング電圧のレベルまでの対応するコンデンサの再充電時間によって決まります。コンデンサの再充電時間は、コンデンサの静電容量と、トリミング抵抗 R1 および R2 によって設定されるレベル Up14 および Up15 によって異なります。これらのレベルを変更することで、パルス tU1 と tU2 の持続時間を変更することができ、それによって要素 DD1.3 の出力で、蛇行に近い、元の周波数の XNUMX 倍の周波数を持つ方形パルスの形状を実現できます。

このようにしてパイロットトーン信号から形成された38 kHzの周波数のパルスは、DD2マイクロ回路の上部（スキームに従って）キーの制御出力に供給され、DD1.4要素によって反転され、制御に供給されます。下のキーの出力。絶縁コンデンサ C10 と抵抗 R13 は、周波数 38 kHz のパルスがないとき、つまり LED が「モノラル」モードに切り替わったとき、上部キーを開きます。このモードの下のキーは、出力 DD1.4 からの高レベル信号で開きます。 DD1.3 と DD1.4 の出力からの高レベルのパルスは、抑圧された副搬送波の正および負のパルスと同位相になります。したがって、キーが順番に動作すると、左チャンネルの信号が最初の出力（スキームに従って上部）に割り当てられ、右チャンネルの信号が XNUMX 番目の出力に割り当てられます。

さらに、2.1 つのチャネルの信号は、DA2.2 および DA2,4 マイクロ回路上の XNUMX つのアクティブローパスフィルターによって処理され、周波数が補正されます。これらのフィルターはクロストークキャンセラーの方式に従って組み込まれています。それらの動作原理は [XNUMX] で説明されています。これらは CSS の高周波成分を効果的に抑制し、コンペンセーターはステレオチャンネルの分離度をさらに高めます。 LED の出力から、チャンネル A と B の信号が受信機の可聴周波数のプリアンプの入力に供給されます。

LEDにはステレオモードインジケーターが装備されています。ダイオード VD1、平滑コンデンサ C20、トランジスタ VT2、LED HL1 で構成されます。 LED グローの電流は、抵抗 R25 の抵抗値によって 8 ～ 10 mA 以内に設定されます。インジケータは、コンデンサ C19 を介して周波数 1 倍器の入力に接続されています。スイッチ SA2 デコーダを強制的に「モノラル」モードにできます。また、DD1 マイクロ回路のピン XNUMX をデカップリングダイオード (図には示されていません) を介して同調インジケータ (LED など) に接続すると、ラジオが同調しているとき、およびラジオがオンになっている場合は、自動的に「モノラル」モードに切り替えることができます。ステーションの信号強度が不十分です。

LED の電源電圧の範囲は 6 ～ 15 V です。下限は、DA1 および DA2 マイクロ回路の最小電源電圧によって決まります。したがって、これらのマイクロ回路としては、技術的特性に応じて電源電圧の制限が広いもの、たとえば、K157UD2、K140UD20、K544UD2、K140UD17などを使用することが望ましいです。

デジタルマイクロ回路 DD1 と DD2 は、564 シリーズの同じものと互換性があり、電源電圧が 9 V に制限されている場合は、176 シリーズと交換可能です。トランジスタ VT1 と VT2 は、任意の低電力シリコン npn 構造です。ダイオード VD1 - 任意の文字インデックスが付いた KD521、KD522、D220、D223 シリーズ。抵抗やコンデンサも何でも構いません。コンデンサ C11 と C12 としては、同様の静電容量と TKE 値を持つ試料を使用することが望ましいです。

LEDはプリント回路基板上に組み立てられ、その図面は図3に示されています. XNUMX.

パイロットトーンのステレオデコーダー

デコーダを確立するには、低周波発生器とオシロスコープが必要です。周波数 19 kHz、振幅 5 ... 10 mV の信号を発生器から LED の入力に印加することにより、バッファアンプ DA1.1 の出力の信号がオシロスコープによって制御されます。次に、オシロスコープをアクティブフィルター DA1.2 の出力に接続し、同調抵抗 R11 のエンジンを回転させることにより、19 kHz の正弦波信号の最大振幅が達成されます。さらに、オシロスコープを DD3 素子のピン 1.1 に接続し、抵抗 R7 を選択すると、蛇行に近い方形振動の形状が設定されます (デューティサイクルは 2)。その後、オシロスコープは DD10 要素のピン 1.3 で信号を制御し、トリマー抵抗器 R14 と R15 のエンジンを回転させることによって、蛇行に近い 38 倍の周波数 (11 kHz) の方形波形状も実現します。これは通常、(スキームに従って) 平均位置よりわずかに上のスライダーの位置で取得されます。チェックが完了したら、LED を受信機の周波数検出器の出力に接続し、ステレオプログラムを聴きながら、トリマー抵抗器 R14、R15、R26 の位置をわずかに変更することで、ステレオチャンネルの最適なセパレーションを実現します。最小騒音レベル。ステレオチャンネルの最終的な分離はトリマー R27 と RXNUMX によって調整されます。

デバイスがなくても、ヘッドフォンでステレオ送信を受信している場合でも、この LED をセットアップするのは難しくありません。まず、すべての調整抵抗のスライダーを中間の位置に設定し、抵抗 R1 を選択してトランジスタ VT7 のコレクタに電源電圧の半分に等しい定電圧を設定する必要があります。次に、抵抗器 R11 のスライダーを回転させることにより、HL1 LED が点灯します。耳で送信の受信を制御することにより、抵抗器 R14 と R15 は最小限のノイズで最大の分離を設定しますが、抵抗器 R11 をわずかに調整する必要がある場合があります。最終設定は再び抵抗 R26 と R27 によって実行されます。

文学

Kiselev A. パイロットトーンを備えたシステム用の高品質ステレオデコーダ。 - ラジオ、1998 年、第 5 号、p. 23～25。
Bolotnikov M. ステレオデコーダー。 - ラジオ、1982 年、第 12 号、p. 40 - 42。
Porokhnyuk A. 副搬送波復元装置のないステレオデコーダ。 - ラジオ、1984 年、第 7 号、p. 22～24。
フィッシュマンV.クロストーク補償器。 -ラジオ、1976年、第6号、p。 34。

著者: I.ポタチン、フォキノ、ブリャンスク地方

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