Низкочастотный ограничитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

Предлагаемый НЧ ограничитель является модернизированным вариантом НЧ speech - процессора, первоначально опубликованного ew1mm в журнале "Радиолюбитель КВ и УКВ" №9 за 1995 год. Устройство предназначено для повышения эффективности передачи в режиме SSB, однако с успехом может быть использовано и при работе FM. Для изготовления НЧ ограничителя не требуется каких-либо специальных знаний или навыков, достаточно лишь правильно выполнить монтаж и подключить устройство к трансиверу.

Использовать микрофонный усилитель трансивера не следует, так как данное устройство его полностью заменяет. В сущности, это высококачественный микрофонный усилитель, развернутая схема которого с использованием дискретных элементов дали возможность довести каждый из каскадов до высоких параметров, предполагая легкую повторяемость конструкции и качественный сигнал на передачу.

(нажмите для увеличения)

Назначение элементов:

• DA1,VD1,VD2 - АРУ входного сигнала
• DA2, VT1 - микрофонный усилитель (МУ) с подъемом АЧХ
• DA3 - активный фильтр 300-3000 Гц
• DA4, VT2, VD3 - усилитель ограничитель
• DA5 - активный фильтр 300-3000 Гц
• VT3 - эмиттерный повторитель

Одна из последних доработок конструкции - это введение АРУ входного сигнала. За основу была взята часть схемы опубликованной в [1,2] . Отказавшись от дефицитных импортных транзисторов и питания +24 в, мы использовали операционный усилитель К140УД7 и питание +12 в, что не повлияло на качество работы схемы. Полученные результаты дали возможность использовать схему АРУ входного сигнала в составе любых микрофонных усилителей, как их неотъемлемой части. Для чего необходима АРУ входного сигнала? Известно, что при произнесении перед микрофоном на расстоянии 10-15см раскатистого а-а-а-а, милливольтметр подключенный к микрофону зарегистрирует напряжение звуковой частоты порядка 1- 2 мВ. Однако в нашей речи присутствует много шипящих звуков и глухих согласных, мгновенно развивающих гораздо большую амплитуду, которая в зависимости от типа микрофона достигает 0,5 - 1 В, и это без каких-либо усилительных каскадов.

Сказанное выше справедливо для всех типов микрофонов, лишь с той разницей, что в отличие от динамических микрофонов - электретные, кристаллические и керамические имеют гораздо большие пиковые выбросы. Это легко проверить, достаточно посвистеть перед микрофоном или сказать фразу содержащую большее колличество шипящих звуков. При подключении микрофона к трансиверу выясняется, что первый каскад МУ на пиках перекачивается входным сигналом, получая на шипящих звуках большую амплитуду, в отличие от амплитуды среднего уровня. Даже если трансивер имеет хорошо зарекомендовавшую себя систему ALC проблема не решается, так как искажения и перекачка в НЧ тракте попали в полосу пропускания сигнала и скажутся на окраске передающего сигнала в целом.

Краткое описание работы схемы. Входной сигнал с микрофона уровнем приблизительно 1 мВ (среднее значение) поступает на каскад, собранный на DA1 - АРУ входного сигнала, работа которого полностью устраняет вышеописанные проблемы. НЧ сигнал усиливается до уровня около 80 мВ, затем аттеньюируется с помощью диодов VD1 и VD2 до уровня равного входному сигналу. Здесь не происходит никакого ограничения сигнала. Сигнал в контрольной точке КТ1 будет имеет синусоидальную форму, а напряжение практически равно входному, т.е. сигналу развиваемому микрофоном, но при этом мгновенные пиковые выбросы отсутствуют. В случае если напряжение в КТ1 слегка выше входного (пиковые выбросы при этом также будут отсутствовать), его уменьшают до уровня входного с помощью подстроечного резистора R10.

Далее сигнал усиливается с помощью малошумящего усилителя на VT1. Здесь задается качество будущего НЧ ограничителя, в частности отношение сигнал-шум. При настройке позже, следует установить указанные на схеме напряжения на выводах транзистора. Следующий каскад на DA2 - это усилитель с подъемом АЧХ в области высоких частот. Все резисторы в этом каскаде за исключением тех, что в цепи питания имеют разброс по номиналу плюс/минус 5%. Конденсаторы С14, С15 желательно пленочные, так же 5%. Выходное напряжение снимается через потенциометр R23.

Важный вопрос это фильтрация НЧ сигнала перед тем как он подвергнется ограничению. Эту роль выполняет активный фильтр собранный на DA3 c полосой пропускания 300 - 3000 Гц. Конденсаторы С20, С21, С23 (желательно пленочные), а также резисторы в этом каскаде с разбросом 5%. Регулируемый Усилитель-Ограничитель собран на операционном усилителе DA4. Потенциометр R30 "Уровень Ограничения " выносится на переднюю панель устройства и имеет (желательно) логарифмическую зависимость. Соединение потенциометра с платой ограничителя производится экранированным проводом, причем оплетка заземляется с обоих сторон.

Следует отметить, что все остальные подстроечные резисторы в конструкции расположены на печатной (монтажной) плате и на переднюю панель не выводятся. Если потенциометра с логарифмической зависимостью нет, а показательные изменения уровня ограничения в эфире производиться не будут, то можно применить потенциометр с любой зависимостью. Ограничение производится по выходу DA4, причем одна полуволна ограничивается с помощью диода VD3, другая переходом база - эмиттер транзистора VT2.

Как ни странно, окраска сигнала, и его объемность немного зависят и от типа диода VD3. Мы использовали диод Д311 (Д311А), затем применили импортный 1N4148 не являющийся дефицитным. Светодиод VD4 в цепи коллектора VT2 - индикатор уровня ограничения. Чем больше уровень ограничения, тем больше интенсивность свечения светодиода. После узла ограничения следует активный фильтр с полосой 300 - 3000 Гц - DA5. Конденсаторы С26, С27, С29 (желательно пленочные), а так же резисторы в этом каскаде имеют расброс по номиналу 5%.

Эмиттерный повторитель собран на транзисторе VT3. Конденсаторы С31 и С34 неполярные, желательно пленочные. Общим требованием при изготовлении подобных устройств является применение заведомо исправных электролитических конденсаторов, а так же изготовление качественного стабилизированного источника питания с минимальной пульсацией выходного напряжения.

Настройка НЧ ограничителя сводится к подбору напряжений на выводах VT1 в указанной последовательности:

Путем подбора резистора R11 добиваются на коллекторе +1,5 в.

Подбирая номинал резистора R13 устанавливают на эмиттере +0,3 в.

Затем устанавливают +0,8 в на базе подбирая R12.

После этого следует повторно проверить напряжения на выводах транзистора, т.к. изменение напряжения в одной точке ведет к небольшому изменению в другой.

Затем на вход схемы НЧ ограничителя подается низкочастотный сигнал частотой 1000 гц c амплитудой 1мв и убеждаемся с помощью осциллографа, что на подвижном контакте R23 "Выход МУ" сигнал имеет синусоидальную форму.

Затем потенциометр R30 "Уровень ограничения" ставят до упора против часовой стрелки, что соответствует минимуму ограничения, а осциллограф переносится в базу транзистора VT2.

Движок R23 cтавим в такое положение, чтобы сигнал в базе VT2 был не ограничен, а имел синусоидальную форму.

Затем ставим R30 в положение 80% от полного поворота движка потенциометра, это положение будет рабочим и соответствует 16 дБ ограничения.

Идентичность ограничения одной полуволны и другой проверяем осциллографом. При 100% повороте по часовой стрелке движка R30 ограничение составляет 20 дБ и может быть использовано при работе в Pile up (Pile up - англ.- "Свалка" на частоте).

При отсутствии НЧ генератора, но имея осциллограф достаточно подключить микрофон ко входу устройства и произнести раскатистое а-а-а-а на расстоянии 10-15 см от микрофона. Устанавливаем необходимый уровень напряжения с движка R23 контролируя сунусоидальный сигнал в базе VT2, при этом R30 "Уровень ограничения" находится в положении минимума ограничения.

Затем увеличиваем уровень ограничения, контролируя осциллографом форму ограниченного сигнала продолжая произносить перед микрофоном раскатистое а-а-а-а. Процесс настройки закончен.

Тем, кто собирается использовать НЧ ограничитель в составе р/станции Р143 рекомендуется произвести некоторую замену емкостей, установив следующие номиналы : С9- 0,68 мкФ; С12- 0,068 мкФ; C17- 0,22 мкФ; C34- 0,1 мкФ. Для "стошестидесятников", имеющих связной приемник Р160П в трансиверном режиме и собирающихся использовать НЧ ограничитель в составе заводского формирователя телефонных видов работ Б4-24 от Возбудителя "Лазурь" рекомендуется установить следующие емкости: C9- 0,047 мкФ, С12- 0,068, С17- 0,15 мкФ, С34- 0,1 мкФ. Желательно в качестве этих емкостей использовать пленочные конденсаторы. Уровень выхода на Балансный Модулятор устанавливают с помощью R39 "Уровень выхода". Желательно использовать микрофоны МД80 или МД380А применяемые в служебной радиосвязи. Если у Вас нет 5% резисторов и пленочных конденсаторов, а есть желание иметь НЧ ограничитель, не отчаивайтесь. Используйте те компоненты, какие у Вас имеются. Все будет хорошо. Разница между "Хорошо" и "Отлично" как правило не заметна на слух, а уловима лишь измерительными приборами.

Александр (EU7AW) разработал печатную плату используя программу Layout ver. 3.0. (ew1mm_lay.zip)

Литература:

1. Radio-Electronics, 1972, March
2. Радио №4, 1974г., стр.57

Авторы: Игорь Подгорный, (EW1MM), Вячеслав Сергейчук, (EW1CA), г.Минск, 2002 г., ew1mm@softhome.net

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Toshiba TC358870XBG - преобразователь 4K HDMI/MIPI Dual-DSI 13.05.2014 Компания Toshiba Electronics Europe (TEE) объявила о начале выпуска TC358870XBG, первого в отрасли чипсета-преобразователя между интерфейсами HDMI и интерфейсом MIPI dual-DSI с поддержкой разрешения 4K и преобразованием формата видео. Микросхема поддерживает разрешение 4K Ultra HD (3840 x 2160 пикселей) при частоте обновления 30 к/с и использовании интерфейса dual-DSI. Также они поддерживают разрешение WQXGA (2560 x 1600) при 60 к/с и разрешение Full HD при 120 к/с. Производитель отмечает минимальную задержку преобразования, что улучшает работу игровых приложений в режиме реального времени и продуктов виртуальной реальности, в которых используются дисплеи высокого разрешения. Кроме того, TC358870XBG поддерживает преобразование входного звукового потока HDMI в стандарт I2S, TDM или SLIMbus (Serial Low-power Inter-chip Media Bus), что расширяет область его применения. Для внешнего оформления TC358870XBG выбран корпус типа FBGA80 размерами 7 x 7 мм с шагом выводов 0,65 мм. Поставка пробных образцов TC358870XBG начались в конце апреля, а начало серийного производства запланировано на сентябрь. Напомним, в марте была выпущена микросхема Toshiba TC358840XBG - первый в отрасли преобразователь видеопотока 4K из HDMI в MIPI CSI-2 без сжатия и потерь.

Другие интересные новости:

▪ Искусственная легочная ткань по примеру легких ящериц

▪ Энергия из уха

▪ Гибкие светодиодные ленты Phanteks Neon

▪ Лазерные телевизоры Mitsubishi

▪ Дети и шум

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья Государственное и муниципальное управление. Конспект лекций

▪ статья За счет чего достигается лечебный эффект при применении медицинских пиявок? Подробный ответ

▪ статья Первая помощь при переломах, вывихах и растяжениях. Советы туристу

▪ статья Основные законы электрического тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный источник питания на однопереходном транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025