07.04.21

[Домашняя]

В настоящее время практически в каждом радиопередатчике или трансивере для повышения эффективности передачи речевой информации применяют различные ограничители сигналов, основное назначение которых - сжатие динамического диапазона. Данные устройства повышают разборчивость речевого сигнала в условиях сильных помех, а следовательно, обеспечивают высокие надежность и дальность связи. SSB сигнал (сигнал однополосной модуляции - ОМ) является сигналом с переменной амплитудой. Его мгновенное значение пропорционально мгновенной амплитуде модулирующего телефонного сигнала. Средняя мощность SSB сигнала значительно меньше максимальной и зависит от пик-фактора модулирующего сигнала. Из-за высокого пик-фактора мощность передатчика используется плохо. Для снижения пик-фактора применяют различные устройства такие, как усилители низкой частоты с автоматической регулировкой усиления (АРУ) по огибающей речевого сигнала (так называемые компрессоры), симметричные двусторонние ограничители, устанавливаемые на выходе микрофонного усилителя (низкочастотные) или в тракте формирования SSB сигнала (высокочастотные). Американские радиолюбители провели испытание передатчика с тремя вышеперечисленными системами сжатия динамического диапазона в условиях сильных помех. По полученным данным построен график, показанный на рис.1.

Из графика следует, что низкочастотный компрессор практически не дает выигрыша при приеме. Эффективность низкочастотного ограничителя при SSB приеме заметно ниже высокочастотного. Например, при ограничении 20 дБ выигрыш эквивалентной мощности с применением низкочастотного ограничителя приблизительно 5 дБ (3 раза), а с применением высокочастотного 9 дБ (8 раз), т.е. «дальнобойность» SSB передатчика приближается к CW. Реализовать на практике высокочастотный ограничитель в передатчике довольно сложно, ток как необходимо применять второй кварцевый или электромеханический фильтр для подавления высших гармоник. Кроме того, в трансиверах прямого преобразования, которые успешно применяют радиолюбители, вообще отсутствуют фильтры промежуточных частот, что делает применение высокочастотного ограничителя невозможным. Однако существует еще один тип ограничителей, которые можно применять как в трансиверах прямого преобразования, так и в трансиверах с промежуточной частотой. Это - фазовый ограничитель амплитуды. Достоинства данного ограничителя - простота схемного решения, а также то, что эффективность его работы не ниже высокочастотного. Доказательством тому служит применение фазового ограничителя речевого сигнала в хорошо зарекомендовавшем себя трансивере RA3AO (автор В.В. Дроздов). Фазовый ограничитель параллельного действия состоит из следующих узлов: низкочастотного фазовращателя (как правило, четырех- или пяти канального), к выходам которого подключены диодные ограничители. Последние, в свою очередь, подключены к суммирующему устройству, нагрузкой которого служит фильтр низкой частоты (ФНЧ), частота среза которого равна 3 кГц. Возвращаясь к схеме микрофонного фазового усилителя-ограничителя трансивера RA3AO, следует отметить, что в качестве симметрирующего устройства и сумматора применяют операционные усилители, которые питаются от двухполярного источника 12 В. Очевидно, что применение данного устройства в трансивере с однополярным питанием   9 - 12 В затруднительно. Поэтому разработана схёма усилителя-ограничителя с симметрирующим устройством на трансформаторе. За основу взята схема пятиканального ограничителя. Схема устройства показана на рис.2.

РИС. 2

На транзисторе VT1 собран предварительный усилитель, коэффициент усиления которого около 200 (коэффициент усиления изменяется резистором R3). На микросхеме DAI собран оконечный усилитель, охваченный цепью частотно-зависимой обратной связи. Емкость конденсатора С6 подобрана таким образом, чтобы с повышением частоты входного сигнала величина выходного напряжения также увеличивалась. Резистор R6 необходим для симметрирования амплитуды выходного сигнала микросхемы DA1. Для нормальной работы пятиканального ограничителя необходимо на выходе согласующего устройства, выполненного на трансформаторах TV1 и TV2, получить напряжение 10-12 Вэфф. Это достига­ется посредством определенного включения трансформаторов, которые имеют коэффициент трансформации 3:1. Фазосдвигающие цепочки R10C8, R11C9, R12C10,R13C11, R14.C12 обеспечивают на частоте 500 Гц фазовые сдвиги -60, -30, 0, +30, +60. Ограничители амплитуды выполнены на резисторах R15-R19 и диодах VD1-VD10. Для эффективного подавления гармоник, лежащих за пределами частотного диапазона, на выходе устройства включен пассивный фильтр низкой частоты, собранный на элементах С13, С14, L2. С помощью переменного резистора R35 можно регулировать величину выходного напряжения. Выход ХР1 фазового ограничителя подключен к микрофонному входу трансивера. Применяемые детали. Все резисторы типа МЛТ-0,125, за исключением R3, R6, R35 - СПЗ-ЗА. Микрофон любой динамический или электретный со встроенным усилителем, например МКЭ-9. Дроссель L1 - промышленный типа ДМ-0,1 100 мкГн. Электролитические конденсаторы желательно применять типов К53-1, К53-4. Конденсаторы С6,С8,С14 типов КМ, КСО или любые другие (важно только, чтобы они имели минимальный ТКЕ). Транзистор VT1 - КТ3102Е, КТ3102Д, КТ342В. Трансформаторы TV1 и TV2 согласующие (переходные) от транзисторного радиоприемника "Россия" или аналогичные с коэффициентом трансформации 3:1 или 4:1. Диоды VD1 - VD10 типов КД522, КД503, КД510. Катушка L2 содержит 260 витков провода ПЭВ-2 0,15, намотанного на кольце из феррита 2000 НМ К16x8x4, индуктивность катушки 100 мГн. Микросхему DA1 можно заменить на любой операционный усилитель с коэффициентом усиления 20000, применяя соответствующие цепи частотной коррекции.

Радиоаматор №1 1999г стр. 60