Ein zusammengesetzter Demodulator zur Fehlerbehebung und diskreten Audiodaten

Dieses selbstgebaute Gerät wandelt das zusammengesetzte Basisband in diskrete linke und rechte Bänder um

Von Charles „Buc“ Fitch ⋅

Am Ende der Leitung besteht bei jedem UKW-Sender, der in Stereo arbeitet – das sind wahrscheinlich 99,5 % der über 7.000 UKW-Sender, die hier in den Vereinigten Staaten betrieben werden – aus einer zusammengesetzten Konstruktion das zu übertragende Lieferpaket.

Unser standardisiertes Stereo-Übertragungsformat, das ursprünglich im April 1961 genehmigt wurde, hat sich als sehr langlebig erwiesen, und in jüngerer Zeit wurde die digitale HD-Radio-Fähigkeit erfolgreich in dieses Stereosystem integriert, um auf kompatibler Basis weiterzumachen.

Die üblicherweise im klassischen Verbundpaket enthaltenen Informationselemente sind:

HD-Radio ist aufgrund seines digitalen und bisymmetrischen Offset-HF-Trägeraufbaus normalerweise in das Signalpaket des Senders integriert.

Viele, wenn nicht die meisten Nicht-HD-Sender liefern ihr Composite-Stereo-„Paket“ aus dem Studio über ein STL in signalbereiter Form zum direkten Einstecken in den FM-Exciter.

Die in diesem Artikel beschriebene zusammengesetzte Demodulation ist nicht nur als Vertrauensprüfung und Hilfe bei der Fehlerbehebung nützlich, sondern im Zeitalter der FM-Übersetzer für schwierige AMs erleichtert die Bequemlichkeit, diskrete Links- und Rechts-Signale am Senderstandort zu haben, eine separate Verarbeitung für die Mono-AMs und Stereo-FM-Übersetzer.

Hier wird der Komposit-Demodulator „Honduran Economy Model“ behandelt, der nur eine diskrete, auf nahezu +10 dBm einstellbare linke und rechte Seite bietet, wenn er an 600 Ohm abgeschlossen ist, und eine Zuverlässigkeits-LED, die das Vorhandensein des 19-kHz-Piloten anzeigt, was auch anzeigt, dass das Gerät demoduliert Stereo.

Wir haben die abgebildete Einheit in diskreter Form gebaut, handverdrahtet auf drei PCB-Protoboards, nicht nur als Alpha-Modell, um unser Konzept zu beweisen, sondern auch um zu zeigen, dass Sie mit Geduld Ihre ganz eigene Version erstellen und anpassen können. Siehe die schematischen Diagramme.

Dieses Design eignet sich für eine fertige Leiterplatte. Zu den Funktionen, die hinzugefügt werden können, gehören ein vollständig einstellbarer separater Mono-Ausgang mit wählbarem 8-kHz-Roll-Off zur Unterstützung der NRSC-Konformität, ein separater Stereo-Headset-Verstärker mit Buchse zur Unterstützung in Umgebungen mit hohem Rauschen, ein 12-Segment-LED-„VU“-Meter und ein RDS-Konfidenzlicht, das aufleuchtet, wenn das 57-kHz-Signal bei etwa 2 % der modulierten Hüllkurve vorhanden ist.

Unsere Motivation für den Einsatz des classis LM-1800 ist sein schnörkelloses, unkritisches, kein einzigartiges Spulen- oder Transformatorkonzept. Mit einem typischen Abstand von >40 dB links und rechts und einer praktikablen Unterdrückung aller vorhandenen SCAs ist der LM-1800 für diese Aufgabe mehr als ausreichend.

Aus praktischer Sicht gibt es nur vier Anpassungen, und da diese vier grundsätzlich nur einmal benötigt werden, haben wir sie eingebaut. Um eine einfache „Erreichbarkeit“ zu gewährleisten, sind die Potentiometer für den zusammengesetzten Eingangspegel und die Piloterfassung (auf der mittleren Platine) rechtwinklig und weisen auf eine offene Seite der Grundschale unseres Mini-Gehäuses hin. Die linken und rechten Potentiometer für die Lautstärkeregelung sind nach oben gerichtet, da sie sich oben befinden.

Wir haben die Funktionen Stromversorgung, Demodulator und Ausgang auf separate Leiterplatten aufgeteilt. Wie bereits erwähnt, ermöglichte uns dies, jeden einzelnen Abschnitt im Laufe der Zeit zusammenzubauen, zu testen und zu modifizieren.

Regelmäßige Radio World-Leser werden sowohl das Stromversorgungskonzept als auch den Ausgangsabschnitt leicht als Variation der Schaltkreise erkennen, die in unserem unsymmetrisch-zu-symmetrisch-Adapterprojekt im Jahr 2020 verwendet wurden.

Die Klemmleiste im europäischen Stil für den Wechselstromeingang und den Ausgang links/rechts wurde auf Wunsch des Benutzers in Juticalpa, Honduras, hergestellt. Der zusammengesetzte BNC-Eingang stimmte mit den Ausgängen am STL-Empfänger überein.

Einstellung? Hier gibt es nichts Besonderes oder Schwieriges. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt zum Demodulator in den Schaltplänen.

Geben Sie 19 kHz bei etwa 0,35 Volt Spitze-zu-Spitze am Composite-Eingangsanschluss ein und stellen Sie dann VR2 ein, um den Pegel an Pin 1 am LM1800 auf etwa 80 mV pp einzustellen.

[Nebenbemerkung: Bei diesem Anpassungsverfahren wird davon ausgegangen, dass der Eingang der branchenüblichen 3,5-Volt-Spitze-zu-Spitze-Composite-Hüllkurve entspricht. Das Flysheet des LM-1800 zeigt an, dass die Tests bei einem 800-mV-PtoP-Pegel an Pin 1 optimiert wurden. Mit dem Verfahren des Autors sollte dies den Eingang auf diesen idealen Pegelpunkt einstellen. Das Flysheet des Herstellers (siehe Teileliste) zu diesem LM-1800-Chip ist voller weiterer interessanter Details. Es lohnt sich, es zu lesen. Das National Semiconductor Audio Handbook von 1977 ist eine weitere großartige Quelle für verwandte Konzepte und Ideen. Siehe Abschnitt 3 Seite 23.]

Fahren Sie fort und stellen Sie dann VR1 so ein, dass der Oszillator in der Mitte seines 19-kHz-Erfassungsbereichs landet, während Sie auf Pin 11 eines Oszilloskops schauen. Während dieses Einstellvorgangs sollte die Pilot-Präsenzanzeige aufleuchten.

Wir haben auf der Platine eine kleine Verbindungsschleife angebracht, die an diesen Pin 11 angeschlossen ist. Dadurch wurde der Oszilloskopanschluss für diesen Testpunkt einfach und bequem.

Auf meiner Werkbank habe ich das Glück, einen klassischen Orban 8000 zu haben, und das Senden über separate Links- und Rechtskanäle mit identischen Pegeln ermöglichte es mir, die Demodulatorausgänge entsprechend anzupassen. Ein Nulltest bestätigte, dass mein Gleichgewicht nahezu stimmte.

An diesem Punkt sollten Sie die Audioqualität mit einem Stereo-Headset oder einem Studiomonitor beurteilen. Ihre goldenen Ohren zeigen Ihnen an, ob Sie durch leichtes Aufdrehen von VR2 etwas mehr Pegel benötigen, um das Rauschen zu senken und eine bessere Trennung zu erreichen.

Eine tatsächliche THD-Messung mit einem groben Roll-off-Filter war sehr niedrig und lag bei unter 2 %. Bedenken Sie, dass die meisten dieser 2 % nur Rauschen über 15 kHz sind und im hörbaren Spektrum wahrscheinlich näher an den 0,8 % liegen, die der Hersteller anpreist.

Die 20-Gang-Potis, die bei der linken/rechten Pegeleinstellung (VR im Ausgangsbereich) verwendet werden, verfügen über einen beträchtlichen Bereich und eine beträchtliche Feingenauigkeit. Wenn Sie gerne Optimierungen vornehmen, werden Sie das Spielen mit diesem Gerät lieben.

Übrigens konnten wir in unserer überflüssigen und ausgedienten Wandwarzenbox keine Wandwarze mit 15 Volt oder mehr Wechselstrom finden, also haben wir eine aus dem Gehäuse eines alten Wandwarzen-Ladegeräts für einen längst nicht mehr genutzten Akkuschrauber hergestellt. Wir haben den unzureichenden Niederspannungstransformator herausgenommen und ihn durch einen neuen, kompakten 5-Watt-24-Volt-Wechselstrom-Steuertransformator ersetzt, der ursprünglich für einen Ofenbefeuchter vorgesehen war, aber nicht benötigt wurde.

Jetzt sind Sie an der Reihe, Ihren ganz eigenen Verbunddemodulator zu bauen, der Ihren individuellen Bedürfnissen und Stationsanforderungen entspricht.

Charles „Buc“ Fitch

Charles „Buc“ Fitch, PE, ist seit über 40 Jahren als beratender Ingenieur tätig. Er ist ein hochrangiges Mitglied der AFCCE und SBE; besitzt SBE CPBE mit AMD-Zertifizierung und Lizenzen für Elektroinstallateure; und ist ein ehemaliger Radiosenderbesitzer und TV-DOE. Er ist ein früherer Empfänger der SBE-Auszeichnungen „Autor des Jahres“ und „Pädagoge des Jahres“.

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Tags ⋅ DIY ⋅ Demodulator ⋅ UKW-Radio ⋅ Technische Tipps