FM TUNER BR1

FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Sri kol 19, 2015 10:13 pm

Nisam još planirao ovo objavljivati, ali što tišina, što nivo oftopičarenja su preveliki za moj ukus.
Bilo je "ili se otkopčati odavde ili nešto napraviti" :)
Ovo br. 01 znači da ih ima još :)


Daklem, još jedan "kostur iz ormara".
Projektić koji čeka neko vrijeme (20 godina :) ).
Bio je objavljen Elektoru 1991. godine, više kao reklama za RESTEK koji je tada proizvodio dosta dobre tunere koji su se mogli dobaviti u kitu.
Elektor je objavio šemu i pločicu s vrlo malo teksta.
Dijelovi su se skupljali sporadično i dosta dugo, a kada sam prije par godina nabavio neke "ključne", pala je odluka da se i taj "kostur" sredi.

U vrijeme kada je šema objavljena, bio je to prilično napredan uređaj, a i danas se ne bi ničega trebao sramiti.
Po čemu je ovaj koncept drugačiji od drugih?

Prvo par osnovnih i općenitih stvari o tunerima:

FM standard kakav i danas poznajemo, koncipiran je četrdesetih godina prošlog stoljeća.
On je omogućio puno kvalitetniji prijenos zvuka nego do tada korišteni AM standard koji nije mogao isporučiti kvalitetan zvuk.
To i ne čudi jer prosječan raspon frekvencija koji se prenosio je bio nekoliko kiloherca, tek toliko da govor i donekle glazba budu razgovjetni.
Drugačijim načinom moduliranja signala mogla se postići puno bolja kvaliteta zvuka.
To je, međutim, zahtijevalo nešto kompliciranije sklopove, kao i "savladavanje" puno viših frekvencija nego do tada.
Amerikanci tvrde da je sve počelo kod njih u pedesetim, ali možda nisu posve u pravu jer osobno imam barem 5 UKV FM europskih prijemnika iz 1950. (pedesete) godine :)

Vrlo brzo je ustanovljen i standard za stereofonski prijenos, takav kakav imamo i danas, koji je bio dostupan odmah početkom šezdesetih.
Zbog zadanog standarda, stereo prijenos "poznaje" dva kanala koji mogu prenijeti frekventni raspon do najviše 15.000 Hz svaki.
Vraški lažu oni koji su "proizveli" tunere koji "idu" do 16 kHz ili više.
To, u zadanim okvirima standarda jednostavno nije moguće, no laž u marketingu i trgovini nije neka velika hereza :) :)

Tek šezdesetih se polako standardni radio, kao uređaj, fizički podijelio u dva dijela: Pojačalo i Tuner.
Pojačala kao takva su postojala i prije, ali tuner samostalno baš i nije bio česta pojava :)

Do kraja osamdesetih, tuneri su u pravilu imali mogućnost prijema svih opsega (dugi, srednji i kratki val te FM UKV).
AM modulacija se postepeno gasi od sredine sedamdesetih (kod nas osamdesetih), i sve više proizvođača projektiraju tunere samo sa srednjim valom i UKV-om.
Danas je UKV praktički ostao sam jer se na ostalim "valovima" više ništa zanimljivog ne može čuti.
Ostali bandovi se koriste gotovo isključivo za "kontakt" sa dijasporom ili u političko-propagandne svrhe.
Zbog velikih troškova emitiranja ostali su samo oni "zadrti" :)

Satelitski prijenosi su potrebu za takvim komuniciranjem gotovo dokinuli i vrlo brzo će na komercijalnim frekvencijama ispod 78 MHz zavladati muk.
Hoće li FM UKV prijenos i kada isto biti ukinut,to ćemo još vidjeti. Očito će sve to još potrajati jedno vrijeme iz razno raznih razloga.
Sama mogućnost bolje kvalitete zvuka sigurno nije među najznačajnijim.

Vratimo se našem tuneru.

Baš svaki moderni tuner se sastoji od nekoliko osnovnih grupa sklopova.
O njihovoj konstrukciji i kvaliteti izvedbe ovisi kvaliteta cijelog uređaja.
Sklopove najgrublje možemo podijeliti na:

- Ulazni dio koji najčešće u sebi sadrži ulazno pretpojačalo, mikser, lokalni oscilator i međusklop za prilagođenje na međufrekventni stupanj.
- Međufrekventni stupanj koji se nastavlja na ulazni dio i sastoji se od jednog ili više stupnjeva za pojačavanje, limitera i demodulatora
- Stereo dekoder i NF filter sa stupnjem za prilagođenje
- Ispravljač

Ovisno o stupnju "luksuza", ovdje se još mogu naći sklopovi za digitalni prikaz frekvencije, RDS dekoder, sklop za memoriranje stanica i sl, ali sve je to nadgradnja koja ne utječe na konačni rezultat - zvuk.
Kod visoko integriranih novijih tunera je gornji raspored unekoliko promijenjen, ali funkcionalno je posve isti.
..............
ima još.... :)
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la Zmajz » Čet kol 20, 2015 8:41 am

Ovo mene interesira!
Zmajz - Z na kraju se ne čita i ne izgovara bez potrebe, to je nepostojano Z!
Avatar korisnika
Zmajz
 
Postovi: 1946
Pridružen: Pet svi 31, 2013 10:10 pm
Lokacija: Zagreb i Koprivnica

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Čet kol 20, 2015 9:13 pm

Još malo "teorije" :)

Prvi sklop tunera se, kako i priliči, najčešće naziva FRONT END"

On služi za prijem i obradu visokofrekventnog signala.

Osim toga, na svojem izlazu treba osigurati kvalitetan međufrekventni signal centralne frekvencije 10,7 MHz

Što to znači kvalitetan?
Često se, opisujući karakteristike tunera, prilično suvereno koriste pojmovi "osjetljivost", "selektivnost" "osjetljivost na intermodulacijske produkte".
Ti pojmovi (karakteristike) najvećim dijelom ovise upravo o tunerskom dijelu.

On se u pravilu sastoji od četiri dijela:

- Ulaznog dijela (pretpojačala)
- Mješača (miksera)
- Lokalnog oscilatora (LO)
- Prilagodnog MF izlaznog sklopa.

O osjetljivosti najviše brine ulazno pretpojačalo koje je najčešće jednostupanjsko i najzastupljenija izvedba je s dual gate mosfetom koji ima dosta veliko pojačanje, dobro podnosi jake signale i ima relativno nizak šumni broj.
DG mosfeti su danas sveprisutni i vrlo jeftini.

Slika

Sve navedene karakteristike su međusobno ovisne jedna o drugoj pa je izvedba razumne složenosti najčešće kompromisna.

Posebno važan dio tunerskog dijela je mješački sklop.
On služi tome da se miješanjem ulaznog signala i signala lokalnog oscilatora odgovarajuće frekvencije na izlazu dobije međufrekventni signal, u pravilu s centralnom frekvencijom od 10,7 MHz (ako se radi o UKV FM tuneru).

Kako miješanje funkcionira?

Pretpostavimo da želimo da naš tuner prima signale u rasponu od 88 - 108 MHz.

Miješati se može tako da se frekvencija lokalnog oscilatora dodaje frekvenciji međufrekvencije kako bi se dohvatila željena frekvencija, ili da se od frekvencije lokalnog oscilatora oduzme frekvencija međufrekvencije.

npr: kako dohvatiti frekvenciju od 101 MHz (Radio 101)?

Pretpostavke:
Međufrekvencija je konstantna i u centru iznosi 10,7 MHz.
Željena frekvencija je 101 MHz.
Frekvencija lokalnog oscilatora je varijabilna.

Matematika: 101 (radio 101 :) ) - 10,7 (MF) = 90,3 MHz (LO) ili: 101 (radio 101) + 10,7 (MF) = 111,7 MHz (LO)

Sve je prilično jednostavno i potrebno je samo odlučiti koji sistem će se primijeniti:

subtraktivno miješanje (low-side injection) : 88 - 10,7 = 77,3 do 108 - 10,7 = 97,3
aditivno miješanje (high-side injection) : 88 + 10,7 = 98,7 do 108 + 10,7 = 118,7

Najčešće se koristi prva metoda.
Jedan od razloga je taj što je lakše postići stabilnost s nižim frekvencijama LO nego s višim.
To su danas tek povijesni razlozi i inercija.

Za dobivanje frekvencije za miješanje zadužen je tzv. lokalni oscilator (LO) koji treba moći mijenjati frekvenciju od 77,3 - 97,3, odnosno od 98,7 - 118,7

Pažljiviji će primijetiti da se u oba slučaja generiraju frekvencije koje dijelom "upadaju" u legalni opseg od 88-108 MHz.
U slučaju lošije izvedbe filtriranja signala LO, i razdešenog ili lošeg MF sklopa, takvi signali se prilikom mijenjanja frekvencije manifestiraju kao stanica bez signala.
Kod lošijih izvedbi se može dogoditi da se ista stanica čuje na dva mjesta na skali.

Kod modernijih prijemnika to je svedeno na najmanju moguću mjeru, ali još uvijek postoji.
Takvi signali se "stručno" zovu ŠPURIJUSI, a učinkovitost njihovog uklanjanja se u specifikacijama tunera naziva "Spurious rejection"

Mikseri mogu biti tzv. aktivni i pasivni, a po izvedbi uglavnom "Single Device", "Single balanced" i "Double Balanced"
Osnovna praktična razlika je u širini frekventnog propusta te kvaliteti potiskivanja gore navedenih "špurijusa".
Aktivnih miksera ima puno vrsta i izvedbi od kojih se najčešće susreću balansirani mikseri s jednim DualGate mosfetom.
Dizajn dvostruko balansiranog miksera sa dva mosfeta je nešto rjeđi i praktički se susreće u vrlo kvalitetnim uređajima.
Njihova otpornost na "špurijuse", dobra obrada jakih signala koji mogu uzrokovati intermodulacijske produkte (veliki utjecaj na selektivnost) su izuzetno dobri.

Posebna vrsta su tzv. pasivni prstenasti (u pravilu šotki) mikseri koji nude još bolje karakteristike poput proširenog propusta, manjeg šuma (praktički ga nema) i posebno velike otpornosti na intermodulacijske produkte.

Slika

Takav sklop je unekoliko skuplji i drugačiji za izvedbu. Sami mikseri (posebno oni kvalitetniji) su dosta skupi (20 - 100+ Eura).
Jednostavan je za izvedbu, ali je lokalni oscilator i način prilagođenja izlaza dosta zahtjevan što se ne uklapa u proizvođačku filozofiju niskih troškova :)

Danas se vrlo često susreću integrirani mješači koji nude dobru internu uparenost i nisku cijenu uz vrlo mali broj vanjskih komponenti.
Jedan od prvih je stari dobri SO42P koji je još uvijek vrlo upotrebljiv.

Lokalni oscilatori se u zadnje vrijeme izvode digitalno što omogućuje elegantno mijenjanje frekvencija i upravljanje, ali kao i svi digitalni elementi mogu unijeti neželjene produkte u signal, pogotovo ako se dodatno ne oklope i elektomagnetski i električki izoliraju.

Svojedobno su se kao elementi za promjenu frekvencije i prilagodbu ulaznih krugova koristili promjenjivi kondenzatori.
Najčešće se susreću kondenzatori s tri sekcije kojima se spregnuto podešava ulazni dio i lokalni oscilator.
Bolji i skuplji uređaji koriste kompliciranije sklopove pa broj sekcija kondenzatora raste na 4, 5, 6 ili više kondenzatora.

Slika

Naravno da to ne mora biti automatski i garancija vrhunske kvalitete :)

U međuvremenu se pojavila nova vrsta "kondenzatora" - varicap diode.
One promjenom napona koji im se privodi mijenjaju svoj kapacitet i funkcioniraju kao promjenjivi kondenzatori.
Na taj način su se postigle neke prednosti nad običnim kondenzatorima poput smanjenja dimenzija, drastično niže cijene i u konačnici mogućnosti programiranja stanica.
Jednostavnim dovođenjem jednog napona svim diodama se mijenja kapacitet što omogućuje lakšu kontrolu bilo pomoću običnog potenciometra ili pomoću DA konvertora iz kakvog digitalnog sklopa.
Varicap diode se u sklopovima uglavnom koriste u parovima kod kojih je važno da obje (u paru) imaju što sličnije karakteristike.
Zato se proizvode dvostruke diode koje su interno dobro uparene (npr. BB104). Varicap diode se standardno proizvode u rasponu od nekoliko pa do nekoliko stotina pF.
Danas se koristi praktički isključivo takav pristup promjene frekvencije i prilagođavanja pojedinih stupnjeva.

Ima li takav princip i stvarnih prednosti pred kondenzatorima, ne znam, ali primjećujem da svi ozbiljni (pa i današnji) tuneri koriste "prave" kondenzatore unatoč konzumentskim prednostima svjesno žrtvujući mogućnost memoriranja stanica.

Produkt miješanja se na kraju dovodi u sklop koji ga impedancijom, veličinom signala i frekventno prilagođava ulazu međufrekventnog pojačala.

U ovom slučaju koristio sam tvornički front end FD11A firme Valvo koji ulazi u kategoriju tadašnjih najkvalitetnijih sklopova te vrste. Proizvodi se od kraja osamdesetih godina i u međuvremenu nije bitno nadmašen. Zato su si mogli i priuštiti formiranje cijene od 75 do više od 100 i više DEM, ovisno o izvedbi.
Njegov mikser je izveden kao monolitni sklop (TCA240). Prednost takvog sklopa pred diskretnom izvedbom je u vrlo točnoj uparenosti elemenata te temperaturnoj stabilnosti što rezultira i jednostavnom ponovljivošću sklopa.

Slika

TCA240 (Signetics) je sličan nabavljivijem i kvalitetom jednakim SO42p (Siemens)
U ulaznom dijelu FD11 koristi se DG mosfet BF900 koji je u to vrijeme bio relativno jeftin i imao dobre karakteristike.
Tek početkom devedesetih su postali dostupni bolji fetovi (BF961 i BF981) s puno nižim šumnim brojem (4,5 - BF900, 2,5 - BF961, 0.7 - BF981).
Zamjena BF900 s npr. BF981 bi vjerojatno još nešto pridonjela osjetljivosti.

Nekoliko primjera front endova:

Slika
Slika
Slika

Ulazni dio koji sam napravio vrlo davno (osamdesete) i koji je "preživio" :)
Pretpojačalo s DG mosfetom BF900 i SO42P mikserom.
Nije ne znam kako lijep ali radi jako dobro :)
Još uvijek ga koristim kod raznih testiranja.

Slika
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Pet kol 21, 2015 8:19 pm

Prije nastavka htio bih podsjetiti i na one starije "front endove", s cijevima koji su carevali u radijima dvadesetak godina, od početka pedesetih do kraja šezdesetih.
Nisam ih baš puno glancao. tek su nasumično izvučeni iz kutije s hrpom ostalih.

Prvo RIZ-ov tuner koji se ugrađivao u gotovo sve njihove UKV radije (59, 594, 604, 614, 634)
Vrlo je jednostavan, ali takvi su bili praktički svi ulazni dijelovi radija iz tog vremena.
Najveća razika je u ružnom jeftinom plehu od kojeg je napravljena kutija.

Razlikovali su se uglavnom oblikom i kvalitetom pojedinih komponenti, posebno zavojnica i kondenzatora.
Dvije triode (najčešće ECC85) - jedna u pretpojačalu, druga u funkciji oscilatora i miksera.
Ako se nije puno "šarafilo" po njemu, radilo je posve dobro :)

Slika
Slika

Na slici ispod je ulazni dio ugrađivan u Blaupunkte

Slika

Ulazni dio s donje slike je nudio odličnu stabilnost jer su zavojnice bile vrlo kvalitetne, a promjena frekvencije se vršila promjenom induktiviteta a ne kapaciteta.
Feritni štapići su se uvlačili ili izvlačili iz zavojnice i time mijenjali svojstva.

Sklop je poprilično velik i tu se najbolje vidi koliko je tu truda i materijala bilo uloženo, i zašto je sve to bilo tako skupo.

Slika
Slika


Na slici ispod se vidi "raskoš" izrade.
Sve je vrlo čvrsto i stabilno.
Ovo je primjer korištenja kombiniranog kondenzatora koji je osim onih za UKV, imao i one koji su se koristili na nižim frekvencijama.

Slika
Slika

Još jedan ulazni dio koji je umjesto promjenjivog kondenzatora koristio promjenjive induktivitete.
To je tehnologija koja se uvodila radi ušteda na materijalu.
Srećom, time se nije gubila kvaliteta.
Zamjetan je i dosta visok stupanj minijaturizacije :)

Slika
Slika

Ima toga još puno, ali ne bih više "offtopičario" :) :)
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Pet kol 21, 2015 10:30 pm

MEĐUFREKVENTNO POJAČALO

Međufrekventno pojačalo mora osigurati pojačanje signala koji dolazi iz ulaznog dijela (front end) uz vjeran prijenos informacije.
Ono ujedno povećava selektivnost i pojačanje prijemnika, te izjednačava nivoe signala.
aKO JE Dobro izvedeno, značajno ĆE utjecati i na smanjenje ili eliminaciju zrcalnih frekvencija (špurijusa).

Prijemnici koji koriste međufrekvencije zovu se superheterodinski prijemnici.
Najčešći su oni koji imaju jedno međufrekventno pojačalo (jedna konverzija), a u profesionalnoj primjeni se koriste i višestruke konverzije.
Više konverzija omogućuje i bolje performanse uređaja. Kod radiodifuznih UKV FM prijemnika se u pravilu koristi jedna konverzija a za međufrekvenciju se koristi centralna frekvencija od 10,7 MHz.

Za iole kvalitetno ispunjenje te uloge u pravilu je potrebno više stupnjeva pojačanja, te barem jedan stupanj za izjednačavanje (limiter).
Što više stupnjeva, to je sklop kompleksniji ali nudi bolje performanse.

Svaki stupanj pojačanja ima barem po jedan filterski element, te po jedan aktivni (pojačavački) element.

Filterski elementi mogu biti realizirani na više načina od kojih su najpoznatiji oni s VF transformatorima, keramičkim te kristalnim filterima.

Isprva su se koristili isključivo VF transformatori.

Slika

Kasnije su prevladali, a koriste se i danas, keramički filteri koji su puno manji i jeftiniji uz dosta dobre performanse.

Slika

Ipak, u najkvalitetnijim međufrekvencijama i dalje se mogu susresti "starinski" LC transformatori kao i njihove inačice na torusnim jezgrama.
Danas su mnogo manji tako da ne zauzimaju puno prostora.

Kristalni filteri se susreću vrlo rijetko zbog svoje visoke cijene i nešto zahtjevnijih aktivnih sklopova jer ovisno o kvaliteti i izvedbi imaju određeno gušenje kojeg treba kvalitetno nadomjestiti.

Slika

Često su se koristili u profesionalnoj radio tehnici jer tamo faktor cijena nije bio posebno značajan :)

Slika

Dobra međufrekvencija će propustiti upravo onoliko širok signal koliko je potrebno.

Koliko je taj "propust" širok?

Za stereo signal dobre kvalitete potrebno je osigurati širinu od cca 75 kHz (više o sadržaju stereo signala lako se pronađe na internetu).
Dakle, minimalno dvostruko toliko (točnije 160 kHz) potrebano je osigurati u propustu MF pojačala.
Uži propust bi mogao negativno utjecati na upotrebljivost signala a širi na selektivnost i osjetljivost na smetnje.
Neki kvalitetniji tuneri imaju tzv. narrow i wide MF stupanj što se uglavnom postiže s dva odvojena međufrekventna stupnja koji imaju različite širine propusta (npr Technics ST9030).
Zadnjih par desetaka godina je cijeli međufrekventni sklop, zajedno s fm detektorom najčešće naguran u jedan jedini integrirani sklop.
Time se značajno smanjuju troškovi i pojednostavljuje konstrukcija i izvedba.
Čak i tuneri koji "pucaju visoko" najčešće su konstruirani i izvedeni na takav način.
Sve se svede na 2-3 keramička filtera dvije zavojnice i jedan čip od 2-3 eura :)

Danas se proizvode specijalizirani integrirani sklopovi koji sadrže praktički sve sklopove FM prijemnika i treba im dodati tek par otpornika i keramički filter.

Takvi se uglavnom nalaze u današnjim modernim AV prijemnicima.
Malo su veči od kutije šibica, i osim FM radija sadrže i gotovo cijeli TV prijemnik :)

Međufrekventnom sklopu je u pravilu pridružen FM demodulator iako bi ga se trebalo tretirati kao poseban sklop.
Njegova uloga je demoduliranje FM signala i dobivanje NF signala.
Postoji mnogo vrsta takvih demodulatora, a najčešći su:

Ratio detector
Foster-Seeley detector
Slope detector
PLL demodulator
Coincidence demodulator
Quadrature demodulator

Ratio detector je relativno jednostavan, nudi dobre performanse ali se sve manje koristi zbog troškova jer koristi

relativno kompliciran (i skup) transformator.
Kako objasniti investitoru da taj transformator košta više od ostatka cijelog MF sklopa napravljenog s 1 IC :)
Često se koristio u cijevnim radijima.

Foster-Seeley demodulator vrlo je sličan ratio detectoru i kada je dobro izveden i podešen, nudi izuzetne performanse unatoč svojoj jednostavnosti ali nije previše zastupljen iz istog razloga kao i ratio detector.

Slope detector je vrlo jednostavan ali se rijetko koristi zbog nelinearnog ponašanja.

PLL demodulatori nude dobre karakteristike i sve se češće koriste u kvalitetnim uređajima, pogotovo onima koji sadrže mikroprocesore.

Quadrature demodulator je gotovo sastavni dio integriranih međufrekvencija. Nudi dobre performanse i jednostavnost izvedbe.

Coincidence demodulator je sličan kvadraturnom, ali se koristi u sprezi s digitalnim sklopom prijemnika

--------------------------------------------------------------------------

Tuner koji predstavljam ima relativno kompleksan MF sklop.

Koriste se tri stupnja pojačanja koji sadrže kristalne filtere širine propusta od po 160 kHz i po jedno CA3054, širokopojasno operaciono pojačalo(bandwith do 500 MHz) koje daje dovoljno pojačanje uz sve ostale odlične karakteristike.

Kao FM/demodulator se koristi Philipsov TDA1576.
Radi se o relativno starom sklopu, ali s odličnim osobinama kao što su npr.: simetrični limiter, simetrični kvadraturni detektor (vidi gore), Izlaz za indikator jačine signala i tuning indikator, simetrični AGC izlaz...
Dosta "jaka" osobina je vrlo nizak stupanj izobličenja NF signala od svega 0,02% itd....
Za funkcioniranje sklopa potrebno je tek nekoliko vanjskih elemenata.

Slika

[Edit - zamijenjena kriva slika]
Zadnja izmjena: tubeman; Sub kol 22, 2015 8:50 pm; ukupno mijenjano 1 put/a.
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la gilhooley » Sub kol 22, 2015 8:29 am

Kapa dolje !!!

:D

Gill
Haba, haba, haba...
Avatar korisnika
gilhooley
 
Postovi: 1237
Pridružen: Pet ožu 22, 2013 4:27 pm
Lokacija: Zagreb

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la zendral » Sub kol 22, 2015 4:59 pm

Bravo za trud i podsjećanje na ono što se zaboravilo.
zendral
 
Postovi: 118
Pridružen: Čet ruj 26, 2013 10:32 am

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Sub kol 22, 2015 8:48 pm

Istina, zaboraviti je jako lako, a za povratak u "igru" treba malo vremena :)
Osjetio sam to najbolje i sam premečući po kutijama tražeći sklopove i komponente za slikanje :) :)
Ovo sve skupa i nije neka velika nauka već tek lagani i ubrzani prikaz kako tuneri rade.
Sve to već postoji i na internetu, ali ovako, na gomili možda nekoga i zainteresira.

Ovako se sve svodi na pojačala i premetanje pet otpornika tri kondenzatora, dva transformatora i tri lampe :) :)
Rezultat je ionako više manje isti, plus minus 5 dB ovisno o kutiji :) :)

Idemo još malo dalje.....

Slijedi još jedan sklop koji i daje "dušu" stereo tuneru a zove se STEREO DEKODER.

Stereo dekoder sa svojom periferijom je sklop na "kraju" lanca u FM tuneru
Njegova je uloga dekodiranje kompozitnog signala koji generira detektor u MF sklopu u stereo signal koji se (konačno :) ) dovodi stereo pojačalu.

Opet malo povijesti:

Sa stereofonskim prijenosom se eksperimentralo još prije WWII.
Prvi "pravi" pokušaji počeli su krajem pedesetih godina.
Prvi standard (Crosby system) predložila je grupacija američkih proizvođača radio opreme (Crosby,EMI, GE, Halstead), ali je brzo odbačen zbog niza nedostataka i nekompatibilnosti s postojećim standardima.
Isto tako je prošao i Halsteadov sustav.
Vrlo brzo (1961) su GE i Zenith radio predložili novi standard koji je gotovo istovremeno bio prihvaćen i u USA kao i u Europi.
Koristi se i danas.

Kako stvar funkcionira?

Stereofonski signal (lijevi i desni kanal) se prije odašiljača dovodi do stereo kodera.
On funkcionira tako da se od lijevog i desnog kanala napravi signal koji sadrži njihov "zbroj" (L+R) i signal koji sadrži njihovu "razliku" (L-R).
Sklop kodera zatim modulira sve te signale u signal širine 75 kHz sa sljedećim rasporedom:

30Hz-15kHz - L+R signal (mono)
19 kHz - pilot signal
23 kHz-53 kHz L-R signal (23-38 + 38-53)
Iznad tog područja je "praznina" koja se koristi za razne druge svrhe poput RDS na 57 kHz, ARI i sl.)

Slika

Pilot signal od 19 kHz se koristi kao referentni signal i osim što njegova prisutnost u pravilu znači da je pripadajući signal u stereo tehnici, služi i kao referenca za sklopove u stereo dekoderu za ispravno dekodiranje stereo signala.
Iz rasporeda je vidljivo da predviđena širina jednog kanala audio signala 15 kHz i da jednostavno nema teorije da se prenosi širi opseg.
Budući da je L+R signal u stvari običan mono signal, postignuta je kompatibilnost s mono radijskim prijemnicima.
Već po definiciji mogućnosti čujnog raspona frekvencija, frekventni opseg od 19 kHz (na kojem se emitira pilot signal) i više se ne čuju i nema nikakvih problema u prijemu.
Ovo je možda i odgovor na pitanje "zašto izlazni transformatori u cijevnim radijima (pa makar i vrlo kvalitetnim) nisu bili projektirani da prenose cijeli frekventni raspon od 20 kHz)".
Nema potrebe, pa čak nije niti bilo poželjno :)
Dodatnoj filtraciji nepoželjnih frekvencija i poboljšanju prijenosa viših frekvencija pridonosi i tzv. pre-emphasis sklop koji s predajne strane naglašava visoke frekvencije i de-emphasis sklop u prijemniku koji ih reducira. U prijemniku se najčešće se sastoji od jednostavnog RC sklopa (filtera).

Nekada je HI-FI raspon frekvencija predviđao maksimalno 15 kHz.
Dobri FM tuneri potvrđuju da više od toga doista nije niti potrebno.
Današnja marketinška industrija je izmislila da to nije dovoljno i da treba puno širi raspon, te u priču uvela "čujne harmonike" i ostale bedastoće, sve u cilju veće zarade na neukosti audiofila kojima se uvijek mora ponuditi nešto novo (i skuplje) :)

Stereo dekoder nije kompliciran sklop.
Nekada su nekoliko VF transformatora i bili relativno komplicirani (i skupi) za produkciju.
(Primjer stereo dekodera s početka šezdesetih godina)

Slika

Danas su, kao i ostali sklopovi, upakirani u jeftin integrirani sklop kojem je potrebno tek nekoliko vanjskih elemenata.
(primjer integriranog stereo dekodera)

Slika

Jesu li bolji od onih "starih", to je pitanje :)
Jedan od prvih takvih "integriraca" je MC1310P iz sedamdesetih godina koji je ponudio bolno jednostavnu i jeftinu integraciju stereo dekodera u tunere i radio prijemnike.

Slika

Primjer takvog stereo dekodera s MC1310P, davno napravljenog na komadiću perforiranog pertinaksa:

Slika

U međuvremenu je konstruirano mnoštvo drugih i novijih koji se odlikuju nešto manjim šumom i drugim ne toliko važnim karakteristikama, ali najviše zato što proizvodnja ne podnosi da nešto traje desetlječima bez promjena :)
Velikih promjena u biti i ne može biti je standard neumoljiv.

Najveći problem kod stereo dekodera je eliminiranje i filtriranje smetnji koje se unutar njega proizvode, počevši od pilot tona na 19 kHz i signala na 38 kHz koji su relativno vrlo jaki i mogu svojim harmonicima smetati NF signalu.
To se obično manifestira kao dodatni šum, pa čak i pištanje.
Zbog toga je obavezna ugradnja kvalitetnih filtera.
Postoje gotovi mehanički filteri različite kvalitete koji se često nalaze u kvalitetnijim tunerima, i (ili) obični bufferi (pojačala) s filterskom funkcijom.
O kvaliteti istih ovisi što će se dobiti na izlaznim priključnicama.

Ako smo kod gradnje NF pojačala ustanovili da svaki element može utjecati na zvuk, onda je kod tunera taj "problem" više desetaka puta multipliciran jer praktički svaki pojedini sklop (i pojedine komponente unutar njega) može utjecati na kvalitetu izlaznog signala i svakom treba posvetiti veliku pažnju.

-----------------------

U prikazanom tuneru koristi se Philipsov TDA1578A IC.

Slika

U izlazu se koriste mehanički filteri i kvalitetna jednostruka operaciona pojačala NE5534AN.
Karakteristike su odlične (pogledati datasheet).
Postoje i bolji sklopovi ali se ta "dobrota" svodi uglavnom na akademske razmjere :)
Ne treba sumnjati da i ovdje vrijedi ona "više uloženo - bolji rezultati".
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la tubeman » Uto kol 25, 2015 8:05 pm

ISPRAVLJAČ

Kao i kod ostalih komponenti od kojih očekujemo "više", i ovdje ispravljač ima važnu ulogu.
Najčešće su ispravljači u tunerima (i ne samo njima) vrlo šlampavi i odišu jeftinoćom.

Konkretni uređaj treba tri napona.

+30V za "biranje stanica"
+24V za sklopove tunera ( glavni ispravljač )
+12V za displej i ostale pomoćne sklopove (

Sve se to moglo riješiti vrlo jednostavno, ali zašto ako može komplicirano :)

1. 24V Glavni ispravljač
-----------------------------

Već sam napisao da se stabilizacija često rješava s "tronogim" stabilizatorom.
Dobra stranu im je što je sklop vrlo jednostavan, nema puno podešavanja i može "dati" dosta struje, cca 1A što je i više nego dosta za ovakve uređaje (potrebno je cca 150 mA).
Loša strana je što mu je PSRR (Power Supply Ripple Rejection) relativno loš (od 62 - 69 dB) a eN (Output noise voltage) još lošiji (40 uV)
Je li to presudno za kvalitetan rad uređaja - ne znam, ali sigurno može imati uticaja.
Često se kod uređaja koji proizvode i provode signale otprilike ovakvog nivoa predlažu niskošumni i delikatni izvori napona, pa zašto to ne bi bilo tako i ovdje?

Zato sam odlučio napraviti nešto malo kompliciraniji sklop s uA723 kojemu su te karakteristike dosta bolje od tronogog (PSRR = 74-86 dB a eN = 2,5 uV).
Zdravo seljački, to znači da ovakav ispravljač generira manji vlastiti šum i nudi vrlo precizan i stabilan napon.

Postoje još "tiši" i jednostavniji regulatori ali ovih imam cijelu hrpu pa da im ne prođe rok trajanja :) :)

Dakle, šema je iz datasheeta, ništa posebno.


2. 30V ispravljač
--------------------

služi za napon koji se koristi za promjenu kapaciteta varicap dioda u tuneru.
On ne treba imati nikakve druge karakteristike osim da bude stabilan :)
Ovdje sam iskoristio nekada često korišten dvonogi regulator (u funkciji zener diode) TAA150 koji je isto tako zastario i teško je dobavljiv, ali i njih imam neku količinu pa ću jednog iskoristiti.
Nekada je bio neizostavan u radijima s varicap ulazom.
Vjerojatno postoji nešto novije ali biti će dobar i ovaj.

3. 12V ispravljač
-----------------------
Generira napon za pomoćne sklopove te digitalni displej koji je recikliran iz nekog starog tunera.
Ovdje ću (konačno :) ) koristiti tronogi 7812 koji bi trebao biti više nego dobar za tu namjenu.

Pripadajući trafo je iz furde (koje srećom ima i previše).
Više je nego dovoljne snage i ono što je isto značajno, oklopljen je.

Šemu ću nacrtati prvom prilikom, ali mislim da je sve jasno jer je sve po datasheetovima :)
Ništa ne bacam. Sve mi treba.......
Avatar korisnika
tubeman
 
Postovi: 2449
Pridružen: Uto ožu 19, 2013 2:18 pm
Lokacija: Varaždin, Hrvatska

Re: FM TUNER BR1

PostPostao/la drz » Uto kol 25, 2015 9:47 pm

:bow-yellow: :bow-yellow: :bow-yellow:
drz
 
Postovi: 59
Pridružen: Ned pro 15, 2013 8:29 pm
Lokacija: Zagreb

Sljedeće

Vrati se na: Analogni izvori zvuka

Tko je online

Nema registriranih korisnika pregledava forum i 1 gost