Radio Wycieczkowe FM

[Nieliniowy]

Po wyregulowaniu, przy odbiorze stacji FM poziom 38KHz jest ~330mV, wystarczający do przełączania diodami.
Proporcje pilota i sygnału zespolonego daje się ustawić tak aby szumy były minimalne a separacja stereo w miarę ok.

Radyjko odbiera 8 stacji lokalnych. Pobór prądu 43mA z czego 30mA na wzmacniacz audio, 8mA to wzmacniacz Audio/MPX na płytce radia.
Słabym punktem jest własnie ten wzmacniacz, pracuje na rezystancje 380ohm.

[Nieliniowy]

Poprawiłem układ poprzez dodanie rezystora 470k pomiędzy bazę tranzystora T2 (oryginalny schemat w pierwszym poście) i plusa zasilania. Wzmacniacz MPX pracuje teraz z prądem 1mA na obciążeniu 1k w miejsce słuchawek w oryginalnym schemacie. Amplituda sygnału MPX wzrosła do 50 mV (było 10 mV). Dodałem też filtry RC dolnoprzepustowe na 18KHz, 1.8k + 4.7nF przed potencjometrem głośności. Poprawił się stosunek sygnał/szum. Jakość przypomina tanie radia UKF typu R124, tylko w lekkim stereo. Separacja kanałów nie jest rewelacyjna, ale jest

Poprawę stero uzyskałem przez doprowadzenie do wzbudzenia się wzmacniacza 19KHz i dokładne go dostrojenie. Synchronizuje się on z pilotem dosyć łatwo. Radio i tak nie ma wskaźnika stereo. Dioda na zdjęciach to od stabilizatora polaryzacji baz.

[Nieliniowy]

Wróciłem do tej rzeźby
Chyba zapomniałem wcześniej podać z czego pochodzi pomysł..
Stereodekoder bazuje na tym schemacie : https://mlodytechnik.pl/files/cew/71-nw ... ekoder.pdf

U mnie układ zaczyna się na T3 (na schemacie z MT), czyli od wzmacniacza 19KHz. Nie są potrzebne stopnie T1/T2 z racji wzmacniacza na płytce odbiornika FM. Za dekoderem na diodach są dwa proste wtórniki emiterowe. Przed płytką wzmacniacza audio, na której jest potencjometr.
Punkty pracy przeskalowane na tranzystory krzemowe przy zasilaniu 3V. Polaryzacja baz wszystkich tranzystorów stabilizowana na napięcie 1.8V za pomocą czerwonej diody LED. Napięcie 1.8V idzie na dedykowane dzielniki napięcia bazy przy każdym tranzystorze.

Wskaźnika pilota nie ma. Nie ma też regulacji wzmocnienia. Jest to moim zdaniem mankament konstrukcji z MT, bo zmiany punktu pracy tranzystora mocno rozstrajają tego typu filtry RC. U mnie, dla pewnej pracy, przy zasilaniu bateryjnym potrzebna była dokładna stabilizacja punktu pracy.

Wczoraj dodałem stopień WE za wzmacniaczem 38KHz, wzmocnienie ~3.5x, prąd spoczynkowy prawie 1mA.
Jest teraz amplituda 38KHz 1.3V z wejściowej amplitudy 19KHz 5mV. Poprawiła się jakość stereo, ale separacja kanałów nadal jest słaba.

Czy wie ktoś o dobrym artykule/książce, który dokładnie tłumaczy zasadę działanie dekodera matrycowego?
Moim zdaniem problem bierze się z przesunięcia fazy podnośnej, ale to tylko domysły. Może trzeba podstroić te filtry nie na maksymalną amplitudę, tylko na odpowiednie zgranie faz ?

[CHOPIN66]

Tu jest układ który skopiowano w artykule z MT przeliczając go na tranzystory germanowe. Artykuł pochodzi z Radio Electronics z Marca 71 roku.




Jeśli dobrze pamiętam artykuł z MT ukazał się w 1972. Może w problem z separacją tkwi właśnie pominięcie T1 i T2 ze schematu z artykułu w MT?

Może warto było by dla porównania zrobić układ z Radio Electronics?.

[Nieliniowy]

Tu jest układ który skopiowano w artykule z MT przeliczając go na tranzystory germanowe. Artykuł pochodzi z Radio Electronics z Marca 71 roku.
Jeśli dobrze pamiętam artykuł z MT ukazał się w 1972. Może w problem z separacją tkwi właśnie pominięcie T1 i T2 ze schematu z artykułu w MT?
Może warto było by dla porównania zrobić układ z Radio Electronics?.

Wiem, znalazłem ten artykuł Amerykański jak już przerobiłem z powrotem na krzem
Ale trzeba przyznać panom z MT że też dodali coś od siebie. Może i ten patent ze zmianą punktu pracy rozstraja, ale pewnie też stabilizuje amplitudę pilota.

Pobawiłem się trochę z fazą. Sygnał 19KHz z generatora około 50 mV.
Tutaj mamy oryginalne zestrojenie. Kanał żółty to wejście na diody detektora, pomiędzy C5 i R29. Kanał fioletowy to wejście pomiędzy C3 i C4.

To jest przy wyłączonym (zwarte anody podwajacza) sygnałem 38KHz, widzimy przesunięcie fazy dla 19KHz między punktami C3/C4 i C5/R29

A tu poprawa zestrojenia, tak żeby podwojony pilot 38KHz ma takie samo przesunięcie fazowe.

Co to dało? Prawie nic Trochę mniejsze szumy i zniekształcenia ale dalej słaba separacja.

Jeszcze układ w akcji, tym razem kanał fioletowy na jednej z diód podwajacza. Daje radę wyciągnąć w miarę dobry sygnał 38KHz z prawdziwej stacji.

Na koniec sam pacjent.

Wzmacniacz zaraz po detektorze, ten który w oryginalnym radiu w wersji mono napędza słuchawki chyba trochę się przesterowuje.
Pan CHOPIN66 ma prawdopodobnie racje, wywalenie T1/T2 to może nie najlepsze posunięcie.

[Nieliniowy]

Wersja 2 radyjka.
Lutownica juz sie rozgrzewa

[Nieliniowy]

Radyjko już zmontowane. Jest problem z zakresem przestrajania, będzie trzeba skrócić cewkę generatora/detektora bo jest 25-40 MHz.
Poza tym gdzieś jest czasem zwarcie na płytce, wpadł okruch cyny abo coś podobnego. Przerywa drgania generatora przy ruchu płytki.
Ale prądy/napięcia się zgadzają z symulacją. Wzmacniacz M.CZ. działa wzorowo. Bardzo słabo odbiera stacje na trzeciej harmonicznej.

Profesjonalnie rozwiązane strojenie.

[STUDI_bis]

Wczoraj dodałem stopień WE za wzmacniaczem 38KHz, wzmocnienie ~3.5x, prąd spoczynkowy prawie 1mA.
Jest teraz amplituda 38KHz 1.3V z wejściowej amplitudy 19KHz 5mV. Poprawiła się jakość stereo, ale separacja kanałów nadal jest słaba.

Czy wie ktoś o dobrym artykule/książce, który dokładnie tłumaczy zasadę działanie dekodera matrycowego?
Moim zdaniem problem bierze się z przesunięcia fazy podnośnej, ale to tylko domysły. Może trzeba podstroić te filtry nie na maksymalną amplitudę, tylko na odpowiednie zgranie faz ?

Bingo. Poprawna diagnoza. Sróbuj minimalnie przestroić obwody a usłyszysz dobre stereo. To przesunięcie fazy tych obwodów 19 i 38kHz może nawet ze sobą zmienić kanały. Znam to z dekoderów na UL1601 czy UL1611N. Np. dekoder w fabrycznie zestrojonej przystawce stereo PS742 do radia Wanda miał bardzo kiepską separację, zestrojony na maks. Minimalne ruszenie rdzeniu i nagle było stereo.
Dekodery stereo gdzie generator 38kHz jest synchronizowany pilotem 19kHz tego problemu nie mają. Nie tylko dekodery PLL ale np lampowy dekoder stereo Telefunkena. Kręcenie rdzeniami 19 i 38kHz nie powoduje zmiany separacji stereo aż do gwałtownej utraty synchronizacji i braku jakiegokowiek dekodowania stereo. Ponieważ obecnie mamy w zasadzie tylko dekodery stereo PLL to odchyłka częstotliwości pilota 19kHz nie podowuje skutków ubocznych. Ponadto obecna emisja stereo nie jest już tą zgodną z normą. Wycina się powszechnie od dość dawna górną wstęgę składowych MPX (38 - 53 kHz). Dlaczego? Bo można głębiej wymodulować nadajnik bez przekraczania dewiacji (choć i tego się nie przestrzega). Dekoderom opartym na metodzie przełącznikowej (a takową mają te dekodery PLL) druga wstęga nie jest potrzebna, gorzej z metodą obwiedniową (jak u Ciebie) czy macierzową porzuconą w latach 70-tych.

[Nieliniowy]

Próbuję zrobić lepsze radio w celu dalszych eksperymentów z dekoderem stereo.

Po skróceniu cewki L1 generatora z 9 do 6 zwoi, uzyskałem odpowiedni zakres przestrajania 43-55 MHz. Do ruszenia generatora potrzeba było skrócić cewkę L3 z 6 do 1 zwoja. Odbiera z mniejszymi zniekształceniami od oryginalnego schematu z Polskiego artykułu.

Niestety gorsza czułość. Transformatorek L4/L3 nie zdaje egzaminu. Może powinien być powietrzny?
Nie reaguje na dostrajanie filtra wejściowego przy antenie. Z pomiarów oscyloskopem wynika że stopień WB nic nie wzmacnia.

[Nieliniowy]

Zamiana transformatorka L4/L3 na powietrzny 6zw/3zw, średnica ~5mm, bardzo polepszyła czułość i jakość sygnału.
Zrobiłem go w pozycji pionowej, pod kontem 90 stopni do wszystkich pozostałych cewek, tak żeby nic się nie sprzęgało.
Amplituda mierzona na emiterze Q3 generatora to około 60mV, przy rezystorze bazy R9 ustawionym na max: 300k (100k + PR 200k).
W takim ustawieniu odbiera najlepiej. Częstotliwość nie pływa, dzielnie trzyma stacje w czasie jak piszę ten post.
Wejście anteny nie ruszałem. Tam dalej dostrojenie jest gdzieś poza pasmem.

Wydaje mi się też że kondensator C8 4.7uF jest za mały. Niskie częstotliwości są zniekształcone. Z tego co rozumiem z działania takiego detektora FM, napięcie bazy nie powinno nadążać za sygnałem M.CZ. Tony średnie i wysokie są jak w normalnym tanim radiu FM. Pilot 19KHz i podwojony do 38KHz jest ładny na oscyloskopie.

Tutaj w Portland, prawie wszystkie stacje FM nadają dodatkowe kanały cyfrowe. Czasami jest jeden kanał analogowy i jeden, dwa albo nawet trzy cyfrowe. Nadawane jest też logo stacji (bitmapa kolorowa), wyższa szkoła jazdy niż zwykły RDX. Nie wpływa to na odbiór tym ustrojstwem. Na oscyloskopie, wyjście wzmacniacza MPX, jest jakiś szum ponad 100KHz, ale ciężko coś konkretnego wypatrzyć.

[Nieliniowy]

Zapomniałem dodać, podstrojenie fazy filtrem 38KHz na słuch poprawiło jakość stereo. Lepsza separacja.

[Nieliniowy]

Zrobiłem eksperyment z przetwornicą. Pełen sukces, oryginalny układ z czasopisma śmiga na 1.2V (stare ogniwo AA).
Minimalne napięcia zasilania to 0.6V przy którym stabilizacja utrzymuje 3V napięcia.
Napędzam nim dwa miniaturowe głośniczki 32ohm w szeregu.

Przetwornica ma stabilizacje poprzez przerywanie drgań kiedy napięcie wtórne przekroczy 3V.
Przy napięciu wejściowym 1.2V i obciążone radiem, ciągnie 12mA. Przy napięciu 0.6V ciągnie 25mA

Docelowo będzie taki schemat. Wzmacniacz M.CZ. w klasie AB i dodatkowy wzmacniacz W.CZ. na wejściu.
Przetwornica w tym eksperymencie ma taki sam schemat. Transformator to 2x12zw na rdzeniu toroidalnym, dioda zenera na 3.3V (miernik pokazuje spadek 3.1V, produkcja dalekowschodnia..). Stabilizacja jest bardzo dobra w szerokich prądach obciążenia (0-50mA) i napięciach wejściowych (0.6-1.5V) Częstotliwość pracy to 60-100kHz. Praca jest w grupach impulsów. Przy minimalnym napięciu zasilania robi się ciągła oscylacja.
Polecam do mini odbiorników zapałkowych FM. Z AM mogą być zakłócenia ale tego nie testowałem.

[STUDI_bis]

A tu udalo się znaleźć gotowca, choć trzeba przeliczyć zakres do współczesności.

Ale da się to zrobić i na byle jakim wzmacniaczu operacyjnym:

Albo na zwykłej parze różnicowej:

Szczegół w tej oto książecce co jest w załączniku (niestety wymów rozszerzeń i limit rozmiaru pliku wymusił zzipowanie z podziałem na części, należy zmienić końcówkę nazwy .part2.zip na .z01 i użyć Total Commandera). Druga część tej książki (uwaga co do trzeciej części, w ZSRR oraz w Federacji Rosyjskiej na zakresie OIRT stosowany jest system polarny, inny niż e Europie, USA, Japonii ..... ale najprostsza wersja dekodera stereo MPX bazującego na detekcji obwiedni jest łudząco podobna).

[STUDI_bis]

Tutaj w Portland, prawie wszystkie stacje FM nadają dodatkowe kanały cyfrowe. Czasami jest jeden kanał analogowy i jeden, dwa albo nawet trzy cyfrowe. Nadawane jest też logo stacji (bitmapa kolorowa), wyższa szkoła jazdy niż zwykły RDX. Nie wpływa to na odbiór tym ustrojstwem. Na oscyloskopie, wyjście wzmacniacza MPX, jest jakiś szum ponad 100KHz, ale ciężko coś konkretnego wypatrzyć.

Zajrzyj do tego postu: https://forum-trioda.pl/viewtopic.php?p=426854#p426854
Tak jak kiedyś podnośna SCA generowała to uciążliwe ćwierkanie, to emisja cyfrowa programu współbieżnie z analogowa FM poprzez dodanie dwóch bocznych wstęg może stwarzać problemy ze zniekształceniami intermodulacyjnymi.

[Nieliniowy]

Wykonałem wersje z ostatniego schematu, ze wzmacniaczem AB na przetwornicy ale jeszcze bez wzmacniacza WCZ. Strategicznie zostawiłem miejsce na prosty stopień WB. Chodzi z bez problemu na mocno zużytym paluszku 0.9V

Z ciekawych rzeczy to odkryłem że jakość audio na trzeciej harmonicznej, zamiast drugiej, jest lepsza. Radio jest też stabilniejsze w strojeniu.
Zamieniłem też kondensator elektrolityczny 4.7uF ,na wejściu detektora FM, na kondensator tantalowy 22uF. Zniknęły zniekształcenia niskich częstotliwościach. Generalnie jakość nie odbiega teraz od dobrego radia stołowego na dobrych słuchawkach JVC cało usznych 64 ohm.

Ulepszony filtr wejściowy to cewka 4+3zw na 5mm z kondensatorem 27pF. Antena i wyjście na doczepie 4zw, licząc od strony masy.