Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Радио: приемники, передатчики, антенны
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.86/7: Рейтинг темы: голосов - 7, средняя оценка - 4.86
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
1

Мой ЧМ демодулятор

30.07.2019, 21:07. Просмотров 1314. Ответов 18
Метки нет (Все метки)

Это устройство создано DIY Audio для самодельного HOME MADE ТЮНЕРА
История его появления начинается в 1970-х годах, потом подобное по схеме устройство появилось в тюнере Ласпи-005 в качестве ЧД-детектора. Там оно выглядит нагромождением, но принцип тот же.
Устройство встроено в мой тюнер.
Самое секретное это принцип работы. Про Ласпи-005 ничего не известно, его ЧМ-демод не описывался.



Самое важное это найти суть работы, понять, почувствовать, пропустить через разум.
Схема эта напоминает детектор отношений однако контуров 2 и они настроены на разные частоты, расстроенные контура.
Амплитуда с одного контура 11,6МГц выпрямляется диодом к минусу, амплитуда с контура 9,8МГц выпрямляется диодом к плюсу.
Это не случайно, для более низкой частоты дискриминационная характеристика повышается от минуса к плюсу.
При настройке на станцию С10 заряжается до почти полного напряжения с вторичек ШП трансформатора, фазы напряжения приложены так что диоды открываются одновременно. Это соответствует трансформатору со средней точкой.
С10 зарядившись создает запирающее смещение на диодах и тем самым вынуждая их открываться на пиках сигнала, при этом ток течет от одной катушки к другой через оба диода R9 R10 и цепочку авто-смещения С10 R11 R12 и направление тока сохраняется одно и то же. Образуется однотактный режим с однонаправленным током.

Предположим, из-за модуляции мгновенное напряжение на катушке L3 больше чем на L2. Напряжение на VD2 больше чем на VD1, ток течет через VD2 и резисторы, но импульсный ток замыкается мгновенно через С29 и приходит с обратной стороны к диоду VD1 на котором напряжение уменьшилось и импульс тока с VD2 добавляет VD1 столько, сколько ему нужно чтобы быть столь же открытым как и VD2. При этом импульсный ток течет по короткому пути через R9 R19 C29 но также заряжает и цепочку авто-смещения. Элементы VD2 R10 C29 R9 VD1 это шунт для колебаний на катушках и ток протекая по шунту уравнивает эдс катушек в каждом цикле включения диодов. Так происходит подавление Амплитудной Модуляции между этими катушками. Одновременно с этим зарядовый датчик , С не указано, 100пф подвешенный к + входу ОУ, пусть это будет С заряда регистрирует величину перетекшего заряда по шунту и направление. Заряд может перетекать в оба направления но направление тока неизменно. Постоянная времени цепочки авто-смещения 14Гц, значительно ниже звукового диапазона частот и для частот ЗЧ напряжение на цепочке не меняется.
На Сзаряда выделяется КСС- выходной сигнал. Суть метода в реагировании на количество импульсов проходящих через шунт и направление уравнивания заряда. Я назвал метод цифровым однотактным методом потому что ток импульсов не меняется, амплитудная модуляция подавлена (до 30дб в центре характеристики), присутствуют два полюса сравнения различающихся по частоте и напряжению+ и -. Выходной сигнал регистрирует датчик заряда на конденсаторе. Это подобно однобитным ЦАП.
Однобитность это входные данные по 1 линии, входная частота ПЧ.
Можно представить и как ШИМ, в реальности длительность импульсов не постоянна как и их частота.

Что достигается в этой схеме? Хорошее звучание, это само собой, но еще в одном и том же процессе подавляется АМ и демодулируется ЧМ. Как писал В. Поляков в книге "Вещательные ЧМ приемники с ФАПЧ" идеальный ЧД полностью подавляет АМ и его низкие нелинейные искажения обусловлены глубиной подавления АМ. Так, демодцлятор с ФАПЧ подавляет АМ на 60дб при отсутствии расстройки (по центру).

Итого: схема является синтезом между балансным ЧД с расстроенными контурами и детектором отношений, взяв отовсюду самое нужное. За счет двух контуров настроенных на разные частоты протяженность дискриминационной линии больше чем в детекторе отношений.

Чтобы было понятно как перетекает заряд в обе стороны а ток не меняет направления возьмем "трубопроводную" тему, по трубе течет вода с некотором давлением, с одного конца втекает с другого вытекает. Если с одного конца произвести воздействие давлением или звуком тогда воздействие передастся на другой конец по упругости потока. Передача давления возможна в обе стороны, но вода выливается только с одной стороны.

Добавлено через 6 минут
СХЕМА https://yadi.sk/i/sN4J4d3AEATysA
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор  
QA
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
30.07.2019, 21:07
Ответы с готовыми решениями:

Балансный демодулятор
Здравствуйте, интересует вопрос, есть ли балансные демодуляторы, способные работать в частотном...

Модулятор и демодулятор на умножителе MPY634
Здравствуйте уважаеміе форумчане, необходим совет - имеется аналоговый умножитель MPY 634...

Демодулятор в уравнениях
Здавствуйте, у меня возникла трудность с пониманием преобразования электрических сигналов. В схеме...

Фазовый демодулятор
Здравствуйте, есть схема в simulink (скриншоты не получается приложить, так как в личном кабинете...

Демодулятор PSK
Собираемся использовать в проекте микросхему UART-PLC (power line sommunication). Пишут мол...

18
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
31.07.2019, 09:25  [ТС] 2
Подобные схемы шауб-лоренц, Ласпи-005, не содержат описания которое позволило бы их определить к виду ЧД.
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор   Мой ЧМ демодулятор  
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
31.07.2019, 09:48  [ТС] 3
В первой схеме т3 похож на стабилизатор тока для дифкаскада т1 т2, бесшумную настройку туда как-то странно воткнули.
На коллекторах Т1 Т2 должна формироваться АМ-модуляция но при стабильном токе трудно представить как ей образоваться, ведь при АМ меняется амплитуда напряжения и ток в нагрузке. Скорее всего т3 симметрирует схему, ведь разброс микросхемы и транзисторов никто не отменял.
То же самое делает третий контур на второй схеме.
На обоих схемах видны кондеры большой емкости С11 и С16 С17 на другой схеме. Эти кондеры дают обратное запирающее смещение на диоды. Трудно представить как АМ-детектор, будь это АМ-детектор, смог бы работать при обратном запирающем смещении. Если только это не АМ-детектор а переключатель тока.
0
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
31.07.2019, 10:15  [ТС] 4
фото тюнера diy+
плата синтезатора и старого приемника сохранена, не пилить же..
добавлен новый тракт и доп питание, в основном сохранено управление.
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор   Мой ЧМ демодулятор  
31.07.2019, 10:15
FFPowerMan
121 / 170 / 74
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 1,213
31.07.2019, 11:14 5
Можете коротко написать в чем у Вас проблема и состояние задачи?
0
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
01.08.2019, 08:09  [ТС] 6
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
Можете коротко написать в чем у Вас проблема и состояние задачи?
В общем и целом проблем нет, состояние задачи-решено. На последнем фото тюнер верхний в стопке на сравнительном прослушивании. Мой занял второе место. Значительно лучше оказался SONY ST-SA5ES. Он очень удивил, его динамика звука отличалась от всех других тюнеров и это навело на вывод что виновен демодулятор, в нем установлен синхронный фазовый демод проще называемый ФАПЧ.
Так что образовалась новая задача, научно объяснить существенно более высокую детальность и динамику звука сони5ес сокращенно. Этот тюнер мной дорабатывался на заказ, заменялись кондеры в звуковом тракте. Хозяин говорит это внесло немалый вклад. Вообще все тюнера на фото дорабатывались в разное время. Но ни один не смог прыгнуть выше чем ему назначено. Мой самодельный планку взял повыше, но сони5ес все равно чемпион с отрывом.
Корень задачи, как мне представляется, я ухватил уже, это взаимосвязь подавления АМ и демодуляции ЧМ.
В.Т. Поляков, известный в СССР предводитель ФАПЧ в своей книге так выразил мысль: идеальный ЧД должен полностью подавлять паразитную АМ на входе. Реальный ФД все же реагирует на изменения амплитуды и внутри петли эти изменения подавляются за счет ООС ОУ. В моем демодуляторе подавление АМ тоже есть но гораздо слабее, около 30дб в центре характеристики и ослабевает к краям. В сущности может это и хорошо т.к. АМ в моей схеме обеспечивает разницу ЭДС и перетекание заряда.
В системе ФАПЧ также подавление АМ не равномерно и если без начальной расстройки 60дб то к краям ослабевает. Образуется динамическая ниша, как воронка или напротив горб. Возможно этот горб имеет отношение к раскрыву динамики. Мы слушали и демодулятор без подавления АМ, квадратурный, в сони3ес. Плоско и не выразительно, мне не понравилось.
Еще встретил интересное толкование процессов внутри ФАНЧ, что-то вроде предсказания следующего значения, "маховик" ФАПЧ. Это динамическая характеристика фильтра петли.

Во многих тюнерах подавление АМ перенесли на усилитель ПЧ, применили усилитель-ограничитель. Он повышает отношение сигнал-шум но дожимает одновременно динамику.
В.Поляков так определил задачу: подавление АМ сосредоточить в демодуляторе а на стороне ПЧ оставить незначительное ограничение чтобы улучшить отношение сигнал-шум. В принципе перед детектором надо просто обеспечить малые колебания амплитуды. В тюнерах высокого класса раньше даже АРУ применяли. Но потом это сочли не оправданным удорожанием да и потребитель в этом ничего не понимал, покупал то что дешевле.

Теперь есть задача повторить ФАПЧ в виде отдельного устройства, печатная плата уже готова, но не распаяна.
Будет устанавливаться в старый тюнер Technics st-9030 с полностью аналоговой настройкой. Синтезаторы ведь дают фазовые искажения, а этот не должен. Его тракт звучал третьим и в нем детектор отношения.
Вот в него и установим ФАПЧ а потом будут выводы.
0
WH
999 / 384 / 74
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 1,483
Записей в блоге: 1
02.08.2019, 15:05 7
А что Вы этими тюнерами сейчас принимаете? УКВ ЧМ вещание в "старом советском" диапазоне сейчас мало где осталось. Или Вы везунчик?
0
FFPowerMan
121 / 170 / 74
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 1,213
02.08.2019, 16:31 8
Цитата Сообщение от WH Посмотреть сообщение
УКВ ЧМ вещание в "старом советском" диапазоне сейчас мало где осталось.
- это Вы про какой диапазон? На всех диапазонах сейчас, вроде, радиостанции есть, т.е. также как и раньше.
0
WH
999 / 384 / 74
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 1,483
Записей в блоге: 1
03.08.2019, 04:02 9
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
- это Вы про какой диапазон?
Про 65,9—74 МГц. Советские тюнеры принимали именно в нем. Как я понял у автора темы на испытаниях
3 тюнера, 2 из них советские.
0
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
03.08.2019, 13:12  [ТС] 10
Цитата Сообщение от WH Посмотреть сообщение
А что Вы этими тюнерами сейчас принимаете?
87,5-108 МГц Москва, около 50 радиостанций, но интерес представляют не более 10.
На испытаниях были 5 тюнеров и ни одного советского. 1 самоделка на базе Technics, 2-sony, Technics 9030, 5-й
ламповый Fisher KM-60 не влез на фото. Какой-то заранее запланированной цели в прослушивании не было, но вывод появился быстро. Тюнер с демодулятором на ФАПЧ всех переиграл с большим отрывом. Изначально не было такой уверенности что он переиграет.
0
WH
999 / 384 / 74
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 1,483
Записей в блоге: 1
15.08.2019, 17:22 11
А схемы этого самого детектора с ФАПЧ, который показал самые лучшие результаты, у Вас нет?
0
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
16.08.2019, 15:56  [ТС] 12
Схема супер-пупер ФАПЧ демода тюнера сони707ес, в сони 5ес мало отличается только диодами, вместо 1N4148 установлен
1ss131 но я советую ставить 1N5711
1
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор  
WH
999 / 384 / 74
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 1,483
Записей в блоге: 1
17.08.2019, 15:24 13
А описания нет? Так сразу, не зная назначения микросхем, трудновато понять, по крайней мере все. Сам демодулятор я вижу в правой части схемы. Что делают 2 левые микросхемы пока не совсем ясно.
И какая частота ПЧ?
0
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
18.08.2019, 09:36  [ТС] 14
Описание мое и гарантии что это реально рабочее. Схема тюнера заводского. ПЧ=10,7МГЦ
Слева LA1235 это усилитель-ограничитель ПЧ, драйвер MUTE, драйвер сигнала TUNED и формирователь для выхода ПЧ, нога 8. На ней можно установить уровень регулируя RV251. Установка уровня важная часть настройки всей схемы.
Микра IC271 это банальный усилитель, драйвер входа демодулятора. На входе контур IFT271, его назначение пока что секретное, но я могу себе представить что его настройка не банальная, не по центру а на скате. Но это не точно. Написано что его настройка влияет на THD. Далее сам детектор. На диодах двойной балансный фазовый детектор, справа гетеродин (ГУН) внузу ОУ усилитель сигнала ошибки и фильтр петли, ОУ права буфер.
Настройка сводится к установке частоты ГУН, настройки контура и настройки уровня. ФАПЧ чувствительна к амплитуде и при слишком высоком уровне сигнала расширяется полоса удержания а при низком падает выходное напряжение и растут искажения. Диоды на схеме надо конечно заменить на самые лучшие какие найдете, японцы ставили 1SS131, можно 1n914, а я уже пробовал 1N5711, с ними динамический диапазон получается максимальным, они нормально работают при низких уровнях на входе и динамика расширяется за счет увеличения рабочей части уровней снизу. С ними настройка может несколько усложниться.
0
i8085
2158 / 1520 / 302
Регистрация: 11.09.2009
Сообщений: 5,502
18.08.2019, 16:32 15
Цитата Сообщение от dongl Посмотреть сообщение
СХЕМА
Сколько ни смотрел разбрасываемые вами по сети ваши публикации про этот детектор, так и не нашёл ни одного отличия от классического ЧМ-детектора на расстроенных контурах с синфазным выходом, описание которого можно найти в любом приличном учебнике.
В чём фишка-то? В чём "секретность"? В том, что вам никто не рассказал, как он работает, и вы как-то дошли до этого сами?
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор  
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
19.08.2019, 08:15  [ТС] 16
Цитата Сообщение от i8085 Посмотреть сообщение
так и не нашёл ни одного отличия от классического ЧМ-детектора на расстроенных контурах с синфазным выходом, описание которого можно найти в любом приличном учебнике.
Не нашли? Странно! Посмотрите внимательно, в классическом балансном детекторе нет цепочки автосмещения с частотой среза 14Гц. Классический детектор работает двумя тактами, информация передается на выход в оба полупериода.
Разве этого мало чтобы понять что схема абсолютно другая? Моя схема однотактная, во втором полупериоде оба диода заперты обратным напряжением с цепочки автосмещения и контуров.
В классическом детекторе есть две RC цепочки характерных для АМ детектора, в моей схеме этого нет.
Наконец моя схема подавляет АМ а классический детектор не подавляет.
Отличия огромные.
Это схема сырец, ее варианты включения отличаются
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор  
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
19.08.2019, 08:27  [ТС] 17
Цитата Сообщение от i8085 Посмотреть сообщение
В чём фишка-то? В чём "секретность"? В том, что вам никто не рассказал, как он работает, и вы как-то дошли до этого сами?
Фишка есть. Секретности нет. Действительно, никто не рассказал, кроме В. Полякова как работает механизм подавления АМ а другие источники типа книга Томаси Уэйн "Электронные системы связи" вообще обходит стороной этот вопрос и пространно замечает что дробный детектор, который имеет такой же механизм подавления АМ, лишь относительно нечувствителен к АМ.
Видите ли заявлять об относительной нечувствительности к АМ и о подавлении АМ внутри самой схемы это разный подход.
Т.к. Томаси Уэйн не описал механизма то я предполагаю что для него это тайна и фишка.
Фишка также в том к чему относить этот механизм, чем его считать? Удачной схемной реализацией и дополнительным бонусом или фундаментальной задачей в ЧМ-демдуляции. В. Поляков пишет:
"Идеальный ЧМ-детектор должен полностью подавлять амплитудную модуляцию"- вот это правильно.
Он же пишет раскрывает механизм подавления в дробном детекторе:
0
Миниатюры
Мой ЧМ демодулятор  
dongl
1 / 1 / 0
Регистрация: 26.09.2016
Сообщений: 11
19.08.2019, 08:46  [ТС] 18
Отличия моей схемы от дробного детектора только в левой части схемы до диодов, два контура и на разные частоты настроены а права идентична дробному детектору и потому сохраняется карта протекающего тока.
Я пришел к выводу что характер этого тока и есть "процесс, который одновременно подавляет АМ и выделяет огибающую ЧМ-модуляции". Нигде в книгах такого нет и слова Полякова про идеальный ЧМ-детктор не связывают процесс демодуляции ЧМ с подавлением АМ. Как будто эти процессы существуют раздельно, каждый рассматривается в отдельности.
Но в случае ФАПЧ уже не получается рассматривать процессы раздельно и они объединены общим процессом синхронизма и преобразованием частоты до нулевой несущей. И процесс подавляет АМ на 60дб. Отсюда возникает понимание взаимосвязи этих процессов, которая имеет место и в дробном детекторе, он кстати как и ФАПЧ работает на принципе разницы ФАЗ а не амплитуд.
Цитата Сообщение от 13778408
вам никто не рассказал, как он работает, и вы как-то дошли до этого сами?
Да, Вы правы, никто не рассказал и мы дошли сами. Но дробный детектор известен уже лет 50 если не более тогда я понимаю что 50лет никто не знал как именно он работает. Что он не выпрямляет амплитудную модуляцию а именно подавляет ее.
0
WH
999 / 384 / 74
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 1,483
Записей в блоге: 1
20.08.2019, 13:58 19
Фишка действительно есть. Схема декодирования с ФАПЧ меня то же всегда интересовала, но я так не разу и не слышал как звучит подобная аппаратура, поскольку ее просто мало и мне не встречалась, а у самому делать руки так и не дошли. У Полякова действительно немало публикаций, посвященных этому способу пример, в том числе была схема АМ применика с демодулятором на основе ФАПЧ, там схема более сложна, с квадратурными каналами. И фишка состоит в том, что детектирования в примом смысле нет (если не говорить о паразитном явлении), есть преобразование по частоте, принципиально разные вещи.

В приведенной схеме Q271 это ГУН, 4 диода по центру это обычный двухбалансный преобразователь частоты, ОУ внизу - усилитель постоянного тока, далее через ФНЧ R286 L271 C280 с помощью варикапа подстраивается ГУН, причем его частота не синхронизируется как в случае приема ФМ или AМ с точностью до фазы, а определенным способом изменяется в функции звукового сигнала (здесь нужно глубже теорию ФАПЧ применительно к ЧМ изучать, и это зависит от настроек ФНЧ). Над остальными элементами схемы нужно еще подумать.

Цитата Сообщение от dongl Посмотреть сообщение
На входе контур IFT271, его назначение пока что секретное, но я могу себе представить что его настройка не банальная, не по центру а на скате.
В этом я сильно сомневаюсь. Думаю, что настройка именно центральная.

Добавлено через 5 минут
dongl, было бы интерсно, если бы Вы выложили в сеть пример приема (озвучку), в том числе как происходит перестройка с одной станции на другую.
0
20.08.2019, 13:58
Answers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
20.08.2019, 13:58

Демодулятор SSB сигнала и вывод панорамы на TFT
Здравствуйте! Есть огромное желание сделать панораму для трансивера .Т.е. Использую STM32F429. С...

Демодулятор для фотодиода в условиях переменной освещённости
Появилась у меня тут интересная задача - передавать сигналы через мигание освещением. Сразу говорю...

Сигма-дельта цифровой демодулятор или sinc фильтр
Подскажите, пожалуйста, не работал ли кто с сигма-дельта АЦП с цифровым выходом? Например,...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
19
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2019, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru