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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Песни китов помогут в изучении геологии морского дна 17.02.2021 Геологи обнаружили, что низкочастотные акустические сигналы китов способны проникать в толщу земной коры, а отраженный от нее сигнал позволяет "просветить" породы глубоко ниже океанского дна. Синие киты и близкие к ним финвалы общаются "песнями", издавая самые низкочастотные звуковые волны во всем животном царстве - от 16 до 40 герц. Такие волны могут достигать энергии в 189 децибел, далеко распространяясь в воде и даже проникая в глубину осадочных пород на дне моря. Отраженный земной корой сигнал можно зарегистрировать, получив новую информацию о структуре земной коры в том или ином участке океана. С таким предложением выступили Джон Набелек и Вацлав Куна из Института геофизики Чешской академии наук. Ученые на практике продемонстрировали, что вокализации финвалов способны служить инструментами для изучения структуры океанской коры. Авторы использовали записи шести песен одного и того же финвала, сделанные в северо-восточной части Тихого океана в 2012-2013 годах. Каждая из них длилась от 2,5 до 4,9 часа, а акустические сигналы улавливались сетью из 54 сейсмометров, установленных в этом регионе. Были зарегистрированы и сигналы, отраженные от лежащих ниже дна участков земной коры. Слои породы с разными свойствами по-своему влияют на отражение и движение акустических волн, позволяя реконструировать внутреннюю структуру литосферы. Специалисты активно используют такие колебания, создаваемые движениями коры и землетрясениями. Однако и песни китов оказались достаточно мощными для того, чтобы "просвечивать" литосферу. Набелек и Куна показали, что собранные записи песен кита позволяют рассмотреть дно на пути его следования. В этом случае оно оказалось довольно типичным: от 400 до 650 метров осадочных пород, 1,8-километровый слой твердого базальта, ниже которого начинается габбро подлежащего слоя океанской коры.

Другие интересные новости:

▪ Марс меняет структуру околоземных астероидов

▪ Немецкие города могут запрещать дизельные автомобили

▪ Беспроводной датчик CoinGuard для охранной сигнализации

▪ Микро-ПК Intel Edison

▪ Хромбук Samsung Galaxy Chromebook 2 360

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья За чечевичную похлебку отдать. Крылатое выражение

▪ статья Сколько запахов мы можем чувствовать? Подробный ответ

▪ статья Работа с метанолом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антенна диапазона 432 МГц с круговой поляризацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Младенцы из коляски. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026