Любительский FM-тюнер

[VladimirIvan]

Микросхемы FM& и AM&приемников, передатчиков и приемопередатчиков фирмы Silicon Labs
https://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2008_07_126.pdf

[mikaleus]

Кроме фазовых цепей, можно использовать одновибраторы со стабильным временем формирования импульсов. Можно использовать квадратурные детекторы на перемножителях (там в самом лучшем случае получается THD 0,1 %), можно квадратурные детекторы на ключах с синхронизируемыми генераторами (есть ОС, уменьшаюшая THD).
Также не забываем, что искажения в ЧМ сигнал вносит и фильтр ПЧ. Это вообще компромиссное решение между избирательностью по соседнему каналу и линейніми искажениями.

[digger_ru]

Да, можно и то и другое, но я для себя выбрал диодный демодулятор и довел его до новой формы кондиции, когда демодуляция происходит перетеканим заряда а не АМ-детектированием огибающей. Амплитуда импульсов на контурах не изменяется, ее изменения превращены в перетекающий заряд и потому амплитуда не изменна. Это значит что и ток неизменен. Это цифровой режим работы однобитного ЦАП.

Состоялось прослушивание 5 тюнеров на хорошей системе с дорогими проводами. sony st-sa5es, st-sa3es, technics st-9030, мой тюнер и Fisher км-60 ламповый. В результате победил с большим отрывом sa5es, потом был мой тюнер, 3 место 9030, 4-е sa3es, Fisher был последним.
Не смотря на вполне нормальную элементную базу sonyst-sa3es был 4-м.
В нем заменены керамические кондеры на пленку wima в стереодекодере и выходных цепях. Такая же доработка делалась еще в одном таком аппарате и давала хороший результат. То есть без нее еще хуже играет.
в сони 3 применяется квадратурный демодулятор хорошего качества, но увы он не звучит. У организатора два таких аппарата и он их характеризовал как почти наилучшие до того как поступил сони 5es.
9030 техникс играл хорошо, но не выдающеся, его детектор отношения в демодуляторе это все таки прошлый век и древнота. В моем тюнере демодулятор на расстроенных контурах, схема весьма напоминающая детектор отношений, но работает лучше гораздо. Подавление АМ примерно как у детектора отношений или чуть лучше. У сони 3es демодулятор не подавляет АМ. Только усилитель-ограничитель в ПЧ подавляет. Fisher играл хуже всех, но в нем я установил обновленный демодулятор и был ремонт. Не помогло дедушке.
В том виде в котором его купили это просто дрова, звука нет вообще.
Если такой продают с характеристикой "дас ист фантастишь" не верьте, брехня! Но любители лампового купят конечно.
Мой тюнер собран на нетипичных узлах кроме стереодекодера и усилителя-ограничителя. Его я думал убрать совсем. Вместо него собрать другой ограничитель с минимальным ограничением. Но теперь уже видимо вряд ли.
Сони 5 это победа полная и окончательная, конкуренты сброшены бульдозером. Звучит откровенно говоря шокирующе хорошо! Он тоже дорабатывался, замена пленочных копеечных конденсаторов на wima, замена ОУ на OPA2134PA. Собсно сони 5 установил новую планку за которую прыгнуть весьма проблематично. Сони 5 своим звуком перевернул прежние представления о FM-радио, все что вы думали или хотели это было до сони 5. Все это отброшено.
Звук сони 5 он абсолютно естественный, рояль знаете как звучит, его очень тяжело отигрывать на любой аппаратуре, но сони 5 отыграл очень достойно, тембр настоящий, жирный. Мой тюнер не такой тембр выдавал а куда попроще. Детализация звука в сони 5 выдающаяся, слышны звуки которых вообще нет на других аппаратах, звук близко-расположенный, как будто презенс в плюс накрутили. Разделение каналов огромное, гораздо больше чем у любого с которыми сравнивали.
Не смотря на то что мой тюнер был вторым он выглядел (по звуку) уныло по сранвнению с сони5, но остальные еще унылее. Звук моего был отмечен как легкий и прозрачный, с редким окрасом улучшающим привлекательность, но как бы отдаленный, презенс в минус накрутили.
Сони 5 играл гораздо ближе. Несомненно такой эффект получен благодаря демодулятору ФАПЧ в ПЧ сони 5. Этот демодулятор имеет весьма интересные свойства: высокое подавление ПАМ внутри демодулятора; синхронная демодуляция.
Подавление ПАМ при синхронном детектировании превращается в повышенный динамический диапазон самого демодулятора. Он по моим прикидкам должен быть не менее 55дб. В моем демодуляторе это возможно 30дб, детектор отношений 20-24дб, квадратурный 1дб, он вообще не подавляет ПАМ. Динамика звука в квадратурном будет иметь всецело зависимость от глубины подавления в УО ПЧ и при этом избавится от этого нельзя, но глубокое ограничение в ПЧ вырезает много звуковой информации вместе с шумами и в результате звучание бедное.
Надо дополнительно проработать вопрос по динамике квадратурных дмд.
Собсно в них нет, не описано механизма подавления ПАМ. Теория молчит. Это самый распространенный тип демодулятора на сегодня. Если все обстоит так как я думаю то это и есть причина жалкого звучания многих fm-радиоприемников, которое характеризуется как пожатое мр3 и искажения.
Послушав сони5 я убедился что качество вещания многих станций в Москве весьма высокое и сони 5 их звук раскрывает так как я никогда не слышал. Нет, я собирал ранее приемники с ФАПЧ, они работали, но эти опыты не приводят ни к чему реальному и даже не дают выводов. А сони 5 сделал новые выводы: Подавление ПАМ надо перемещать на демодулятор а в ПЧ поменьше давить или сделать линейный УПЧ с АРУ.
Подавление ПАМ в ПЧ при помощи УО сильно вредит звуку, но одновременно повышает отношение сигнал-шум. То есть можно сказать что в ПЧ подавление ПАМ "ТРАНСФОРМИРУЕТСЯ" в меньший шум.
В демодуляторе с ФАПЧ подавление ПАМ трансформируется в раскрыв динамического диапазона звуков. Появляются ранее не слышимые звуки, которые просто подавлялись прежними демодуляторами. Так например дробные детекторы характеризуются зависимостью громкости звука от уровня ПЧ. То есть чем уровень станции слабее тем сильнее ее подавляет сам демодулятор. Если в приемнике есть АРУ то это частично исправляет ситуацию, но все равно слабо-уровневые звуки демодулятор съедает. Схема на расстроенных контурах дает больше детализации, но она вторая. ФАПЧ дает радикально новый звук, которого вы никогда не слышали. Смотреть видео в ютубе для оценки звука это бессмысленно, только на хорошей системе можно все оценить.
И тогда я задаю себе вопрос, что случилось, почему ФАПЧ давит АМ на 55дб и раскрывает динамику а квадратурный демод не давит и дает поганое звучание, кто виноват? Тенденция УДЕШЕВЛЕНИЯ совмещенная с инжинирингом hi-fi и концепцией высокой верности. Это еще в 80х годах прошлого века началось, удешевление и УДАЛЕНИЕ звучания, хай-фай предписывает только лишь получение параметров, которые и получались так или иначе но звук уничтожался. Некоторые реализации настолько плохи что слов нет, например К174УР3- уо+квадратурный демодулятор, звучит СУХО и колко, грязно, не динамично, бухтит по сути. 8 каскадов УО. к174ха6 не намного лучше или совсем не не лучше. 6 каскадов УО.
По импорту у меня нет описательных тенденций но LA1235 имеет вроде бы всего 3 каскада УО и проработанный демод квадратурный, однако в сони 3 он никак не раскрывает динамику и звучит слабо. Даже диодные демоды его переигрывают. Сразу и не скажешь почему, но преобразование подавления ПАМ в раскрыв динамики дает ответ: квадратурный совсем не давит ПАМ, а диодные всеж таки давят на 20-30дб. У диодных есть проблема, подавление ПАМ не постоянно и зависит от величины девиации. На краях АЧХ подавление падает почти в ноль. В принципе это проявляется и у ФАПЧ, тоже при расстройке уменьшается подавление ПАМ но оно со значительным запасом и
В. Поляков утверждал что при хорошей реализации ФАПЧ подавление АМ может быть теоретически бесконечно большим что вселяет надежду.
Что говорит теория? А по сути ничего полезного, книги пишут что ПАМ надо подавлять, но как именно и ЗАЧЕМ не пишут. Как именно подавлять можно проследить из вездесущего использования усилителей-ограничителей и квадратурных демодов, но ни одна книга вам не скажет что подавление ПАМ надо перенести в демодулятор а из ПЧ убрать по возможности. Есть еще совершенно дикарские попытки синтеза демодулятора с расстроенными контурами и диодными АМ-детекторами, которые работают ДВУХТАКТНО. Этот "вид" демодулятора не подавляет ПАМ и марает звук гармониками и их сочетанием. Выдает вторую гармонику как удвоитель. Этот тип "детектора ЧМ" пришел из старых книг про радиорелейные системы и некоторыми не сознательными старательно утверждается как мол самый передовой. Это конечно полная брехня! Лучше ФАПЧ нет ничего, видимо так надо ставить вопрос.
Диодный чм-дтетектор с расстроенными конутрами вещь не особенно тривиальная и потому делается как попало и результат какой попало.
Есть версии с встречно включенными диодами-книжный вариант. Не интересен. Есть вариант с одним диодом перевернутым обратно, это вариант пропихивается как "самый качественный"-брехня. Это просто вариация первой схемы. Последний вариант это однотактный диодный демод с расстроенными контурами-это рабочая схема и собрана в моем тюнере, его карта токов точно такая как у детектора отношений, но за счет двух расстроенных контуров схема приобретает преимущества перед ДД в виде большее широкой характеристики, меньших искажениях и собсно она ставит новый принцип не описанный в теории: переток заряда между катушками (двумя полюсами)-принцип демодуляции, характерный для однобитных ЦАП, импульсно-фазовых детекторов.

В некоторых книгах можно встретить что детектор отношений это двухтактная схема с встроенным двухтактным диодным ограничителем.
Не верьте- все брехня! Схема однотактная, а механизм подавления АМ-шунтирование контра внутренним сопротивлением диодов и цепочки автосмещения, но модулируемый элемент это сопротивление диодов.
При возрастании уровня на контуре, внутреннее сопротивление диодов падает и это препятствует росту амплитуды и она и не растет. В пределах конечно. На сигналах с низким уровнем это не работает, сигналы с высоким уровнем не появляются из-за действия АРУ.
Дробный детектор слишком прост чтобы ему приклеивать изощренную теорию. Ток в дробном детекторе протекает в одну сторону, которая определяется диодами- они ведь только в одну сторону проводят ток.
Цепочка автосмещения с емкостью С 10мкф заряжается и стабилизирует ток в цепи. Напряжение на С не меняется при модуляции. Эта емкость С работает еще как прямой мгновенный переносчик заряда с одного конца контура на другой, уравнивая заряд. Это и есть подавление АМ.
В книгах предлагают изучать работу ДД на векторах, очень неудобно и разламывает мозг. Но ничего другого туда приклеить на удается.
ДД преобразует колебания частоты в колебания фазового сдвига. Этот принцип явно устаревший и если заменить на перетекание заряда между двух полюсов тогда будет гораздо лучше. Но надо не запутаться.
Ток в схеме направление не меняет но "давление заряда" передает в обе стороны. Ток по величине больше колебаний заряда намного и потому его направление сохраняется да и диоды проводят только в одну сторону. По сути это пульсирующий ток, разновидность постоянного тока. Он состоит из постоянной и переменной составляющей.
Удобно представить себе движение напора воды в трубе, напор направления не меняет, но если произвести ударное воздействие с одной или с другой стороны этого напора то воздействие передастся по упругости напора на обратную сторону. Так и происходит передача заряда.

[Pavlik]

http://forum.cxem.net/index.php?/top...емник/&page=44
Пока не удалили, о топик стартере.

[igor1000]

http://forum.cxem.net/index.php?/top...емник/&page=44
Пока не удалили, о топик стартере.

Да читали.

"Звук сони 5 он абсолютно естественный, рояль знаете как звучит, ..." (с)

А кто знает на радиостудиях откуда музыку берут? Из тырнета в мп3?

[georg65]

на радиостудиях откуда музыку берут?

Рояль берут из кустов! Он всегда там. Тама вам не здеся!

[mikaleus]

Обычно крутят с компов в CD качестве (и, таки ДА, должна быть лицензия на воспроизводимый материал, если это, конечно не пиратская станция). На некоторых студиях ещё остались магнитофоны и винил-проигрыватели, (только это точно не в Киеве - нет таких станций, которым этом это было бы необходимо). На государственных каналах радио ещё есть магнитофоны для прослушивания старых записей, но и они активно оцифровываются...

[digger_ru]

Да читали.

"Звук сони 5 он абсолютно естественный, рояль знаете как звучит, ..." (с)

А кто знает на радиостудиях откуда музыку берут? Из тырнета в мп3?

Нет, у них качественные источники. Да дело не в этом. Опыт показал что на одном и том де сигнале сони 5 звучит а сони 3 нет. А радиотракты у них практически одинаковые. Вывод однозначен, демодулятор имеет огромное значение, как именно он сделан.
Диодный демодулятор какой я показывал в начале темы он не смог тягаться с сони 5 где ФАПЧ. Нормальный опыт. Technics st-9030 был еще хуже по звучанию и в нем детектор отношения.
То же самое можно ожидать от любого тюнера с детектором отношения, он выдает довольно таки посредственный звук, но еще недавно массовое предубеждение считало этот звук чуть ли не лучшим.
Увы. Хуже него только квадратурный демод, но это очень странно и подмывает сам принцип перемножения сигналов для демодуляции.
Хотя в ФАПЧ также имеет место перемножитель на диодах, но один из сигналов когерентный синус сигнал гетеродина а не сдвинутый на контуре сигнал ПЧ. Само по себе и это не главное, а вот глубокое подавление АМ в СФД (ФАПЧ) это суть вопроса, чем глубже давишь АМ тем качественне демодуляция ЧМ. Это же написано в книге Полякова. Я независимо от него пришел к такому же выводу а потом нашел у него в книге.

[Pavlik]

Без разницы с чего "крутят" контент, с СД, либо винила, либо вообще МП3. Перед передатчиком всё равно обрабатывают этот аудио поток,. Ограничивают частотную полосу, сжимают ДД, ограничивают амплитуду, расширяют стереобазу. и т д. Это делают для того, чтобы как можно громче заявить о себе в эфире, к примеру переорать соседа по частоте, чтобы привлечь внимание потенциального слушателя, но одновременно не выходить за пределы полосы излучения передатчиком в эфир. Какое после всего этого качество, думаю всем ясно. Даже яистый МП3 по сравнению с этим будет казатся верхом совершенства. На приёмной же стороне это дело может звучать как бы "неплохо", но только из за того, что тракт радиоприёмника вносит искажения. И чем хуже по качеству тракт радиоприёмника, до разумных пределов конечно, тем "обогащение" вносимыми нелинейностями с тракта самого приёмника, делают контент как бы " лучше" по какчеству. На высококачественном же радиоприёмнике, этот контент будет звучать отвратительно, как исходно на выходе обработчиков на передающей стороне.

[mikaleus]

примеру переорать соседа по частоте, чтобы привлечь внимание потенциального слушателя,

Если слушать «ты-тыць-тыри», то сжатие ДД работает и, ДА, при рекламе это немного раздражает. Но, например, киевский LoungeFM сжимает куда меньше, чем «соседняя по частоте станция», но при этом имеет своего слушателя. Также и государственные каналы - там сжатие значительно меньше, чем на коммерческих, орущих, как бабка на базаре, станциях. И, если хотите по-разжимать ДД, то можно попробовать воспользоваться шумодавом «Уникомп», когда опубликованном в РадиоХобби (номер кажется №5 за 1999 г., да и позднее в №6 за 2006 году было обновление схемы от Е. Лукина), на мой взгляд (слух) схемка достойная использования и в тюнерах, единственное, вместо 525ПС2 лучше использовать без подстроечную AD633. Единственное, что для каждой станции свой уровень сжатия ДД и приходится крутить R30 (на схеме в файле). Устанавливать «на слух» можно, но лучше для любимых станций сделать метки...