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:

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Открыта планета с уникальным вращением 16.06.2025

В поисках новых миров и понимания их устройства астрономы постоянно сталкиваются с неожиданными открытиями, которые ставят под сомнение привычные теории о формировании и движении планет. Одним из таких необычных объектов стала потенциальная экзопланета, вращающаяся в нашей галактике Млечный Путь под углом 90 градусов относительно плоскости орбит своей материнской системы - пары коричневых карликов. Это открытие было сделано с использованием Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, расположенного в Чили. Ученые обнаружили объект под обозначением 2M1510 (AB)b, который, вероятно, обращается вокруг двух коричневых карликов системы 2M1510 под практически перпендикулярным углом к их орбитам. Такой тип вращения является беспрецедентным и может существенно расширить наши знания о возможных траекториях планет в двойных звездных системах. Интересно, что планета была обнаружена не с помощью традиционного метода транзитов, когда объект на короткое время заслоняет свет звезды, ...>>

Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

Случайная новость из Архива Новые процессоры Pentium III 25.02.2000 20 декабря 1999 г. корпорация Intel представила модели процессора Pentium III с тактовыми частотами 800 и 750 МГц (на 100 и 133 МГц FSB). Новые модели процессоров, как и все прочие модификации Pentium III Coppermine, изготовляют по производственной технологии 0,18 мкм. Они оснащены кэш-памятью 2-го уровня типа Advanced Transfer Cache ("кэш с усовершенствованной передачей данных") и технологией усовершенствованной системной буферизации ("Advanced System Buffering"). Массовые поставки новых моделей процессоров начнутся в 1-м квартале 2000 г.

Другие интересные новости:

▪ Новое семейство микроконтроллеров USB на M8

▪ Предварительная версия Windows 8

▪ Мужчинам не стоит выпивать после спортзала

▪ Лето станет длиннее и жарче

▪ С пылесосом на поясе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Соотношение фигуры и фона. Энциклопедия зрительных иллюзий

▪ статья Какие города входят в первую десятку самых больших (по населению) в мире? Подробный ответ

▪ статья Ферула Леманна. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Приближенный расчет годовой выработки электроэнергии ветроагрегатом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений. Область применения. Определения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025