Новая старая схема стереокодера

Предисловие. Новый век, высокие технологии, DSP, DDS - всё это замечательно, красиво и очень интересно. Но в нашей стране, как всегда, на ложку мёда бочка дёгтя, - либо трудно найти компоненты, либо они чрезвычайно дороги, да и жалко спалить в первой конструкции дорогущую микросхему. А хочется с чего то начать, да попроще. На сайте неоднократно приводились аргументы против простых стереокодеров. Их в Инете огромное множество, но к тому же, большая часть недоработаны и не доведены до ума, не зная это - можно нарваться и разочароваться.
Но как водится, долгие годы лежащая буквально на поверхности схема не пользуется заслуженной популярностью. Возможно, из за изначальной громоздкости, а может в связи с отсутствием достаточно понятного описания. Поэтому хоть мою статью про стереомодулятор на DDS пока и не опубликоали в журнале "Радио", но кое чему научили в плане оформления статей, поэтому приступим.

Назначение и отличие от других конструкций стереокодеров. Достоинства и недостатки. Стереокодер предназначен для фромирования комплексного стереосигнала с минимальными искажениями. Так же эта схема стереокодера содержит узлы преемфазиса(частотных предыскажений 50 мкС, согласно стандарта ЧМ радиовещания) и фильтрации частот выше 15 килогерц, для исключения наложения спектров, влекущего за собой неизбежное появление искажений звука. В отличие от более простых схем стереокодеров, данная схема стереокодера построена на принципе дискретного формирования сигнала преобразователя, с оверсемплингом 8х. Поэтому модулятор получается более линейным. Подробнее можно почитать в этой статье. Фактически, данный стереокодер в точности реализует принцип, описанный в этой статье. В отличие от оригинальной схемы данный стереокодер более прост. Это достигнуто применением пассивных фильтров и регулировок, впрочем, как было проверено раньше, да и принципиально, такие пассивные фильтры работаю лучше многозвенных фильтров на ОУ, звук более мягкий, да и сами по себе несколько более эффективны. Катушки индуктивности, применённые в фильтрах, сейчас продаются готовые, типов CW68 и CECL, так же можно намотать самостоятельно. Достоинствами стереокодера является отсутствие дефицитных и дорогих элементов, за исключением, пожалуй, кварцевого резонатора, впрочем, резонатор на 38 или 76 килогерц найти так же, проблематично. Стереокодер прост в настройке (хотя она и требуется в отличие от частично или полностью цифровых), для неё не требуются дорогие приборы. Преобразователь данного стереокодера, в отличие от схем на

Принцип действия и назначение элементов схемы стереокодера.
Схема изображена на рисунке ниже. Сигнал правого и левого каналов подаётся на входы IN1 и IN2. Через разделительные конденсаторы поступает на ОУ IC1:A и IC1:B. На них собран каскад компенсации переходных затуханий. Для чего он нужен- расскажу чуть позже. С выхода каскада сигнал проходит через фильтр среза 15 кГц, поступает на узел частотных предыскажений, выполненых на ОУ IC1:С и IC1:D. Далее на мультиплексоре DD1 и резисторах собран цифроаналоговый преобразователь. Для ясности поясню, что посредством этого преобразователя формируется семплированный синусоидальный сигнал частотой 38 кГц. Опорными напряжениями этого ЦАП являются выходф правого и левого каналов ОУ. Поэтому ЦАП является умножающим, т.е. с другой стороны он является дискретным преобразователем.

Схема отличнейшего простого стереокодера

Сигналы левого и правого каналов через резистивную матрицу частично проникают друг в друга. Для компенсации этого проникновения собран выше указанный узел компенсации переходных затуханий. Это проникновение в какой то степени зависит от нагрузки на мультиплексор. В отличие от оригинала сопротивление выбрано меньшим. Оно нормировано резистором R30. Так же он нормирует нагрузочное сопротивление ФНЧ L5C17, предназначенного для подавления алиасов вблизи частоты дискретизации. На микросхеме DD1 собран формирователь опорных частот, она является двоичным счётчиком - делителем. На элементах C15R29C16L6C18 собран узел формирования синусоидального сигнала пилот тона. С микросхемы DD1 он выходит в виде меандра, содержащего большое число гармоник. Они отфильтровываются фильтром C16L6C18. Резистором R29 регулируется фаза пилот тона. Выход стереокодера выполнен без развязки от постоянного напряжения. При применении модулятора с синтезатором частоты постоянная составляющая не мешает его работе, зато такое решение позволяет сохранить хорошее разделение на низких частотах.
Питать стереокодер следует от стабилизированного источника питания напряжением 8-9 вольт.
Детали и настройка.IC1 - TL074,TL084,NE5534 или любой другой аудио счетверённый ОУ, - чем лучше тем лучше. DD2 - CD4051, HEF4051. Катушки типа CECL, CW68.
Настраивают кодер после проверки работоспособности - определения наличия пилот тона и пропускания аудио сигнала. Контролируя по спектроанализатору уровень пилот тона регулируют его фазу резистором R29, уровень подстраивают регулировкой чувствительности модулятора. Затем поочерёдно отключая каждый из каналов, коррекцией переходных затуханий добиваются максимального разделения. Лучше попробовать на нескольких тюнерах. Если результат сильно отличается то возможно "кривой" модулятор. У меня получилось так, что этот crosstalk нафиг не нужен. В следующей версии выкину его, оставлю старую схему FrontEnd, так что настраивать нужно будет лишь пилот тон. Связано это с тем, что у буржуев в оригинальном варианте мультиплексор стереокодера нагружен на резистор 27 кОм. У меня - на 1 кОм. Поэтому взаимопроникновение заметно ниже. Разделение каналов в норме без crosstalk, а значит, можно использовать освободившийся ОУ для фильтра, убрав лишнюю катушку.
Доработанная схема этого стереокодера будет выглядеть следующим образом:

Схема стереокодера

Таким образом, удалось значительно упростить данный стереокодер.

Следующая особенность, выявленная после изменения схемы и проверки на спектр анализаторе, это неправильность формирования одной из дискретных "ступенек", что выражалось в высоком уровне частоты 76 кГц. Удалось избавиться изменением номинала резистора R23. Получилось 7,2 кОм (ровно). После данной настройки два из двух(и далее) стереокодеров формируют сигнал правильно. Так же связываю с изменением нагрузки(хотя в моём случае изменение нагрузки мультиплексора не оказало влияния, только подбор резистора). Возможно, какая то ошибка.

Выход стереокодера сделан полностью пассивным. При сборке важно соблюсти все номиналы так как все элементы жёстко рассчитаны. Рассчитан выход на низкое входное сопротивление модулятора. Его "символизирует" резистор R29. Сигнал можно при необходимости взять с его "движка". Выход не имеет развязки по постоянной составляющей. Для большинства модуляторов это не страшно, и компенсируется петлёй ФАПЧ, так же можно ограничить при необходимости ток в модулятор взяв сигнал с движка резистора R29 через ещё один резистор(килоом или более). Ставить операционные усилители так же не рекомендуется, поскольку они плохо работают с КСС.
Запись звука этого стерео кодера, иногда включается компрессор (SoundSolution2.0, пресет) и соседние радиостанции. Это заметно на записи. Flac Mp3 256 кбит

 

На главную