[Rozwiązano] Koder stereo FM z generatorem (Praktyczny Elektronik 03/2002)

Witam wszystkich.
Interesuje mnie, jakie macie zdanie na temat tego kodera. Ma służyć do strojenia tunerów FM. Ciężko jest zdobyć urządzenie Meratronik K943. Interesuje mnie, czy ten koder mu ustępuje, jeśli chodzi o funkcjonalność. Oczywiście pilot do przeróbki na kwarc.
Pozdrawiam.

schema..jpg (369.25 kB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Cześć. Może nie na temat, ale dziwi mnie naprawdę, że kogoś jeszcze interesuje budowa kodera stereo od zera. To już nie te czasy, że układy z rodziny BH14xx były trudno dostępne. Dzisiaj masz na Aliexpress gotowy moduł BH1417 w cenie poniżej 50 zł.

Podstawą niedoróbką kodera ze schematu jest brak przesuwnika fazy pilota, by idealnie ją zgrać z fazą 38 kHz (a potem fałszywe przesłuchy międzykanałowe w odbiorniku i błędna ich korekcja do zezowatego sygnału MPX), co po przejściu przez filtry dolnoprzepustowe obu sygnałów (by z nich formować sinusy) nie jest już takie oczywiste.
Nawet jak autorowi projektu udało się precyzyjnie zgrać fazę obu sygnałów 38 kHz i 19 kHz, by w tym samym czasie przechodziły przez oś X na oscyloskopie, to już ktoś inny, kopiując projekt, musi mieć na uwadze, że nawet 5% tolerancji kondensatora w filtrze dolnoprzepustowym RC, którym formuje się sinus, już będzie dawało inne przesunięcie, które by trzeba mieć możliwość czymś skorygować i odchyłkę sprowadzić do zera.
Kolejna niedoróbka to branie 38 kHz z nóżki 13 CD4047, w dokumentacji kostki jest zaznaczone, że na tym wyjściu nie ma gwarancji, że przebieg prostokątny będzie miał wypełnienie 1/2, taką gwarancję daje tylko nóżka 10 i 11, gdzie sygnał jest podzielony przez 2 wewnętrznym dzielnikiem. Próbując uzyskać sinus z prostokąta o wypełnieniu różnym od 1/2, na wyjściu uzyska się jakiś łamaniec sinusopodobny.
Stąd jak już ktoś klepał koder z generatorem RC na CD4047, to generator pracował na 76 kHz, podnośną 38 kHz brało się z nóżki 10 lub 11, a sygnał pilota 19 kHz z podziału sygnału z nóżki 10 zewnętrznym przerzutnikiem skonfigurowanym do podziału przez 2.
W profesjonalnym koderze ZARAT z końca lat 80 preemfaza była aktywna, tutaj jest bierna.
Wyjście kodera dobrze mieć jako niskoimpedancyjne, aby pojemność wejściowa modulatora FM w generatorze (tutaj około 100 pF - C16 do masy) nie robiła dolnoprzepustowego filtru RC, który może zakłócić pasmo przenoszenia do wymaganego chociaż minimum 53 kHz (zakładając, że modulujemy do maks. 15 kHz audio), niezbędnego do przeniesienia widma sygnału MPX bez degradacji.
Stąd wyjście kodera robić bez żadnych podkówek, prosto z wyjścia wzmacniacza operacyjnego, dzięki temu nawet i 100 nF z linii sygnałowej do masy - jakby tam ktoś sobie testowo wpiął, nie zaburzy pasma przenoszenia.
Przy wyjściowej impedancji wynoszącej kilka kiloomów już 1 nF względem masy (jako np. blokujący w.cz., by po linii m.cz. nie rozchodził się z generatora) potrafi ubić sygnał MPX, w odbiorniku tylko co najwyżej dioda stereo się zaświeci, ale sygnał będzie mono w obu kanałach.
Podobną bazę schematu wykorzystywało się do kodera z kluczowaniem na CD4066, odpadał wtedy modulator zrównoważony na LM1496, filtrowało się tylko 19 kHz, by mieć sinus, a CD4066 karmiło się prostokątem 38 kHz.

Andrzej L. napisał:

Podstawą niedoróbką kodera ze schematu jest brak przesuwnika fazy pilota, by idealnie ją zgrać z fazą 38 kHz (a potem fałszywe przesłuchy międzykanałowe w odbiorniku i błędna ich korekcja do zezowatego sygnału MPX), co po przejściu przez filtry dolnoprzepustowe obu sygnałów (by z nich formować sinusy) nie jest już takie oczywiste.
Nawet jak autorowi projektu udało się precyzyjnie zgrać fazę obu sygnałów 38 kHz i 19 kHz, by w tym samym czasie przechodziły przez oś X na oscyloskopie, to już ktoś inny, kopiując projekt, musi mieć na uwadze, że nawet 5% tolerancji kondensatora w filtrze dolnoprzepustowym RC, którym formuje się sinus, już będzie dawało inne przesunięcie, które by trzeba mieć możliwość czymś skorygować i odchyłkę sprowadzić do zera.
Kolejna niedoróbka to branie 38 kHz z nóżki 13 CD4047, w dokumentacji kostki jest zaznaczone, że na tym wyjściu nie ma gwarancji, że przebieg prostokątny będzie miał wypełnienie 1/2, taką gwarancję daje tylko nóżka 10 i 11, gdzie sygnał jest podzielony przez 2 wewnętrznym dzielnikiem. Próbując uzyskać sinus z prostokąta o wypełnieniu różnym od 1/2, na wyjściu uzyska się jakiś łamaniec sinusopodobny.
Stąd jak już ktoś klepał koder z generatorem RC na CD4047, to generator pracował na 76 kHz, podnośną 38 kHz brało się z nóżki 10 lub 11, a sygnał pilota 19 kHz z podziału sygnału z nóżki 10 zewnętrznym przerzutnikiem skonfigurowanym do podziału przez 2.
W profesjonalnym koderze ZARAT z końca lat 80 preemfaza była aktywna, tutaj jest bierna.
Wyjście kodera dobrze mieć jako niskoimpedancyjne, aby pojemność wejściowa modulatora FM w generatorze (tutaj około 100 pF - C16 do masy) nie robiła dolnoprzepustowego filtru RC, który może zakłócić pasmo przenoszenia do wymaganego chociaż minimum 53 kHz (zakładając, że modulujemy do maks. 15 kHz audio), niezbędnego do przeniesienia widma sygnału MPX bez degradacji.
Stąd wyjście kodera robić bez żadnych podkówek, prosto z wyjścia wzmacniacza operacyjnego, dzięki temu nawet i 100 nF z linii sygnałowej do masy - jakby tam ktoś sobie testowo wpiął, nie zaburzy pasma przenoszenia.
Przy wyjściowej impedancji wynoszącej kilka kiloomów już 1 nF względem masy (jako np. blokujący w.cz., by po linii m.cz. nie rozchodził się z generatora) potrafi ubić sygnał MPX, w odbiorniku tylko co najwyżej dioda stereo się zaświeci, ale sygnał będzie mono w obu kanałach.
Podobną bazę schematu wykorzystywało się do kodera z kluczowaniem na CD4066, odpadał wtedy modulator zrównoważony na LM1496, filtrowało się tylko 19 kHz, by mieć sinus, a CD4066 karmiło się prostokątem 38 kHz.

Proszę o odpowiedź w związku z tym, co jest wart nasz stary znany Meratronik K943?

Meratronika nie znam w działaniu, nie macałem, tylko rzucam okiem na schemat.
Natomiast tutejszy schemat z PE po drobnych korektach w układzie powinien całkiem przyzwoicie działać. Choć w późniejszej dekadzie zdecydowanie nowsze kodery robiono jako kluczowane, a nie z modulatorem AM, bo na kluczach mniej regulacji potrzebnych na rozruchu.
Porównując schemat K943 z koderem profesjonalnym Zarat (z modulatorem na UL1102 wstawionym w termostacie, by się faza pilota nie rozjeżdżała, jak ktoś okno otworzy na hali nadajników), jaki jeszcze często był spotykany jako osobny klocek na stojaku w centrach nadawczych przy nadajnikach UKF w połowie lat 90., to Meratronik do tego zaratowskiego to bida z makiem.
Wolałbym sobie coś klepnąć na kluczach CD4053, niż iść w ten Meratronik. Ze 30 lat temu pewnie był to szczyt techniki warsztatowej, ale dziś nie budzi mojego zachwytu. Dużo elementów strojonych, które po latach trochę zapewne popłynęły i sam koder najpierw wymaga podstrojenia, by wypluwał z siebie coś, co można uznać za wzorcowy sygnał do zestrajania starszej generacji dekoderów (sprzed epoki dekoderów z PLL) w odbiornikach, czyli jakieś tam UL1601, UL1611, itp. W nowszych dekoderach co najwyżej zostaje do optymalizacji przesłuchów dla lepszego samopoczucia.

OK. To rozumiem, że programowe kodery?

Zastanawiam się, jak by to wyglądało, jakby programowo generować cały sygnał MPX cyfrowo i potem dopiero po przetwarzaniu C/A tym sygnałem wysterowywać modulator. Popularne interfejsy audio DAC mają częstotliwość nawet do 384 kHz, nie powinno być problemu z sygnałem maks. ok. 53 kHz.
Coś w stylu https://github.com/elehobica/pico_audio_i2s_32b może?

Dziekuję!