Любительский FM-тюнер

[digger_ru]

Вы все равно не поверите!

Во что я должен поверить?

требование к добротности контуров: они должны обеспечивать линейность преобразования ЧМ в АМ (классическая трактовка).

Линейная АМ? Это лишено смысла. Многи источники утверждают что АМ, какая бы она не была, не пригодна для получения качественного звука (гармоники более 1%)
Тот кто придумал классическую трактовку видимо был не знаком с понятием Hi-Fi.
На самом деле линейность есть но не АМ, а импульсная "линейность", когда ток в импульсах не оличается и время импульсов также урезано и не отличается.
А где же линейность? Она в передаче заряда где его больше по закону модуляции.

В схеме контуров есть параллельные, шунтирующие резисторы, если их сделать разными, то возможно удастся уменьшить вторую гармонику. Как вы на это смотрите? Какой сигнал использовать: синус или ограниченный синус?

Я думаю вторая гармоника будет минимальна при точной настройке и расти при расстройке. Хотя в моем тюнере при расстройке +/- 100кгц все еще не заметны искажения на слух.
Резисторы нужны одинаковые. Одна из фишек схемы это ее симметрия. Надо придерживаться.

[mikaleus]

Линейная АМ? Это лишено смысла. Многи источники утверждают что АМ, какая бы она не была, не пригодна для получения качественного звука (гармоники более 1%)

Это не совсем так (зависит от глубины модуляции). Хотя некоторые источники действительно это утверждают. Проведите эксперимент с малыми значениями глубины модуляции и Вы будете приятно удивлены (а при использовании синхронного детектирования легко достигаются значения нелинейность менее 0,05% и там уже проявляются другие источники влияния).
В оригинале использовались контура́, включённые в коллекторные цепи транзисторов BF245 с последовательно включёнными резисторами 330 Ом (для уменьшения влияния ёмкости коллектор-база). Т.е. фактически высокоомный источник. Во вложении журнал Радио №4 1976. На странице журнала №45 схема. Описание 44-45 страницы. Обратите внимание на схему включения диодов и катушек контуров.

[bordodynov]

последовательно включёнными резисторами 330 Ом

Такие резисторы также устраняют паразитную генерацию.

[VladimirIvan]

4.35 Коэффициент гармоник в полосе модулирующих частот от 30 до 5000 Гц при максимальной модуляции - не более 0,5%.

Примечание - Для вновь разрабатываемых передатчиков коэффициент гармоник - не более 0,3%.

ГОСТ Р 51741-2001

[digger_ru]

В оригинале использовались контура́, включённые в коллекторные цепи транзисторов BF245 с последовательно включёнными резисторами 330 Ом (для уменьшения влияния ёмкости коллектор-база). Т.е. фактически высокоомный источник. Во вложении журнал Радио №4 1976. На странице журнала №45 схема. Описание 44-45 страницы.

Это давно уже было прочитано и обдумано. Что нельзя делать в 2019г:
1. Принимать на веру принцип действия и описание устройства за 1971г-там ошибки
2. Воспроизводить в точности. Так как принцип в описании не верен то и схема подлежит коррекции.
3. раскачка от микросхемы и транзисторов лично мной признана неудачной реализацией и я советую использовать более современную LА1235 с драйвером и трансформатор связи. Для гурманов можно вообще микросхему убрать и заменить высокоточным диодным ограничителем на диодах шоттки, один или 2 узла ограничителя, лучше один. Проводился эксперимент с удалением диодного ограничителя из тюнера SANSUI TU-9500 и очень результативно. Звучание преобразилось в лучшую сторону, добавилось детальность, прозрачность звучания.
Это очень адекватный эксперимент и стенд-тюнер как из учебника. Помогает ли ограничитель. Увы и ах-не помогает.
Но если хочется можно использовать самый высокоточный на лучших диодах.
И загрузку выбирать небольшую.
Насчет АМ.. не стоит принимать на веру описание в д РАДИО 1976 №4, там пацаны ошиблись с определением АМ-детекторов как пригодный для HI-FI это не так, они не пригодны. Кроме того АМ-детектор должен иметь нагрузку на общий для протекания его рабочего тока. Схема не имеет такой нагрузки и по существу диоды не являются АМ-детекторами. Из этого следует что физика работы схемы не понята а описание дано не верное.

Обратите внимание на схему включения диодов и катушек контуров.

Давно уже обратил внимание что не указана фазировка явным образом. Но по рисунку все-же видно какая она и она не отличается от моей схемы.
Понимаете в чем дело, графическое начертание схемы в ж.РАДИО только путает людей и не дает возможности сопоставить схему с дробным детектором.
В них много общего. Кроме различий в частотной двухполюсности на расстроенных контурах. Эта схема более продвинута и дает лучшее звучание чем обычный дробный ЧМ-детектор.
Чтобы понять физику работы надо по другому рисовать схему. По нормальному.
Когда человеку становится понятно что диоды включаются одновременно и ток слева и права от диодов течет в одном и том же направлении становится ясно что схема однотактная а в ж.РАДИО ошибочно назвали двухтактной. И это не единственная ошибка. В однотактной схеме не может быть и речи об АМ-детекторах т.к. ток диодов общий, протекает по общему контуру и нет нагрузки на общий провод. То есть диоды не детектируют огибающую.
Т.н. преобразование ЧМ-в АМ которое якобы происходит на контурах- ЕГО ТАМ НЕТ, можете проверить осциллографом, никакой АМ вы там не увидите. Это значит что ток диодов постоянен и не меняется в импульсном своем значении. Ну и какая же это АМ? С неизменным током? В этой схеме идет перекачка заряда между катушками контуров, на какой-то катушке заряда бывает больше а на другой столько же меньше. Но ток течет всегда в одну и ту же сторону, диоды проводят ток только в одну сторону. И это однотактность.

[bordodynov]

Я попробовал изменять добротность. С одинаковыми индуктивностями и разными ёмкостями получилось очень плохо. Также лучше получилось при изменении двух конденсаторов по 100 пФ на 10 пФ. Если при этом настраивать входную обмотку трансформатора в резонанс, то сигнал увеличивается, но АЧХ остаётся неизменным.
Я уменьшал добротность ВЧ контура двумя способами. Уменьшением шунтирующего резистора (1.5 кОм на 1.37 кОм) и добавление последовательного резистора с конденсатором ~0.26 Ом. За критерий я взял, что должен быть одинаковый коэффициент передачи при расстройке -75 кГц и +75 кГц.
Вот результат:
a-: mag(v(a0))=(0.184452,0°) at 1.0625e+007
b0: mag(v(b0))=(0.186215,0°) at 1.0775e+007
b1: mag(v(b1))=(0.184633,0°) at 1.0775e+007
b2: mag(v(b2))=(0.184761,0°) at 1.0775e+007

[digger_ru]

Также лучше получилось при изменении двух конденсаторов по 100 пФ на 10 пФ.

В 10 раз номинал изменили, вряд ли хорошо будет. Все зависит от напряжения ПЧ, если у вас его много тогда можно уменьшить емкости эти, но все равно не понятно что этим вы достигли? У меня нормально работает 100пф.

настраивать входную обмотку трансформатора в резонанс

По моему лучше этого не делать, пусть трансформатор будет нерезонансный, так меньше шансов словить паразитную зависимость. Если трансформатор резонансный тогда понятно почему 10пф можно и 5пф.
Кол-во витков трансформатора и индуктивность первички выбрана для нерезонансного случая а если резонанс то надо первичку примерно 12 витков а вторичку 2 х 3 витка

Практически эта тема продолжает обсуждаться и на мой взгляд образовалась группа применений схожих, это детектор рп Океан-209, детектор тюнера SONY ST-S555ES и детектор по моей схеме однобитный цифровой. Они все имеют одну особенность- нигде в них не проявляется зависимость напряжения на резисторах R5 R6 как отношение +/-
и на этих резисторах напряжения одинаковы. В РП Океан возможно будет не одинаковость, но это из-за утечек советских эл конденрсаторов, их надо решительно менять на новые качественные и желательно пленочные чтобы без утечек.
И тогда эти три схемы выбиваются из всех прочих схем в отдельную группу "неизвестных науке ЧМ-детекторов с переносом заряда". Они не являются детекторами отношений.
По поводу конденсаторов чтобы наилучше звучало надо брать пленочные полистрирольные кондеры в контурах и связь с трансформатором и С4, его не обязательно ставить 0,1, вполне можно 0,022-0,047мкф пленочный стиреновый, у них высокая добротность. С5 также желательно ставить не электролит а пленочный, у меня WIMA MKS 4.7мкф х 2. Теоретически есть смысл проверить увеличение номинала этого кондера. Это может проявиться как снижение уровня шума в промежутках между станциями и как бы "плавное выхватывание" станций. Можно отказаться от БШН т.к. она мешает и раздражает. На качество звучания влияет уровень подаваемого напряжения ПЧ и примененные диоды. Альтернативы диодам 1N5711 нет, их можно купить на Алиэкспресс, очень хорошие диоды, только избегать подделки. Есть диоды BAT15 но они хуже по точности работы почти в 10 раз. Фирменные японские диоды шоттки 1N60 сильно продули диодам 1N5711 по звучанию. На выходе детектора кондер С8, в схеме сони он установлен 33пф и плюс собственная емкость затвора ОУ. Думается что емкость этого кондера не должна быть более 220пф. А в реальной схеме и того менее потому что надо учитывать собственную емкость входа ОУ. Для TL071 , OPA2134 не сказано какая у них емкость. Кондерчик С8 надо максимального аудио-качества, идеально стиреновый. ОУ какие попало ставить нельзя, нужны с полевиками на входе.
OPA604 опробован-хорошо! OPA2134PA -отлично но много подделок продают. TL071 нормально, но бас с ним будет хуже. И верх визглявый. Это "гитарный" ОУ.
Резисторы нужны высококачественные, но можно обойтись простыми CF углеродная пленка.
SMD резисторы крайне не желательно, а если некуда деваться то берите размер побольше. габарит то есть. или соединяйте параллельно по 2 резистора с вдвое большим номиналом.

[mikaleus]

Но ток течет всегда в одну и ту же сторону, диоды проводят ток только в одну сторону. И это однотактность.

никто не мешает сделать выходы со средней точкой и сделать двухтактную балансную схему.

[bordodynov]

В 10 раз номинал изменили, вряд ли хорошо будет. Все зависит от напряжения ПЧ, если у вас его много тогда можно уменьшить емкости эти, но все равно не понятно что этим вы достигли? У меня нормально работает 100пф.
Сообщение от bordodynov
настраивать входную обмотку трансформатора в резонанс
По моему лучше этого не делать, пусть трансформатор будет нерезонансный, так меньше шансов словить паразитную зависимость.

Нормально работает если источник сигнала достаточно низкоомный. Я взял источник сигнала 30 кОм. При таком сопротивлении, что 100 пФ, что 10 пФ разницы в коэффициенте передачи почти нет, но при 100 пФ не было двух нормальных горбов. Поэтому я и уменьшил ёмкости. Лучше конечно моделировать реальную схему, а не ориентироваться на чьё-то мнение. Я могу это сделать, если хотите.

Альтернативы диодам 1N5711 нет, их можно купить на Алиэкспресс, очень хорошие диоды, только избегать подделки. Есть диоды BAT15 но они хуже по точности работы почти в 10 раз. Фирменные японские диоды шоттки 1N60 сильно продули диодам 1N5711 по звучанию.

Насколько я понял диод BAS70 и 1N5711 это один и тот же кристалл. Первый чип. Параметры одинаковые.
Диоды есть германиевые, точечные 1N60, а есть и Шоттки. А вы знаете какие испытывали?

[digger_ru]

никто не мешает сделать выходы со средней точкой и сделать двухтактную балансную схему.

Этого как раз и не нужно. Балансные схемы известны и давно не применяются ввиду их низких качеств. Разве что для систем автоматического регулирования. Практически во многих эпизодах доказано что однотактные схемы дают лучшее звучание чем двухтактные.
Для ЧМ детекторов, как я убедился, лучше вообще не пытаться строить двухтактность иначе будут гвозди в башмаках.
Например схема ЧМ-детектора Океан-209 это сугубо однотактная схема где ток во всех проводящих частях идет в одном и том же направлении что благоприятно сказывается на симметрии.