ЭФФЕКТИВНЫЙ КОМПРЕССОР РЕЧЕВОГО СИГНАЛА

May 12, 2010 by admin Комментировать »

В. Скрыпник (UY5DJ)

Компрессор предназначен для сужения динамическо­го диапазона речевого сигнала. Применение его в любительской радиосвязи позволяет достичь большей разбираемости телефонного сигнала в шумах и помехах в месте приема, более полно использовать энергетиче­ские возможности усилителя мощности передатчика.

Подобные по назначению устройства широко применяют­ся в промышленных радиотелефонных передатчиках.

Основные параметры компрессора: полоса пропускания частот от 50 до 2900 Гц; максимальное выходное напряжение 5 В; максималь­ное входное напряжение, при котором прекращается рост выходного 0,4 мВ. Питание-автономное от батареи 3336Л, потребляемая мощность 0,21 Вт.

Принципиальная схема компрессора приведена на рис. 1. К разъему XS1 подключают микрофон, а через разъем ХР1 компрессор соединяют с микрофонным вхо­дом передатчика. Если кнопочный переключатель SB1 находится в положении, показанном на схеме, то комп­рессор выключен и речевой сигнал, не подвергаясь изме­нениям, подается на вход тракта звуковой частоты пере­датчика. При нажатии на кнопку SB1 включается пита­ние, микрофон подключается ко входу компрессора, а переходной кабель — к выходу.

Микрофонный усилитель собран на операционном усилителе DA1. На его выходе включен фильтр верхних частот L1L2C5C6C7, пропускающий частоты выше 50 I ц. Этим достигается значительное подавление фона про­мышленной частоты в выходном сигнале. На операцион­ном усилителе DA2 собран каскад с нелинейной зависи­мостью коэффициента усиления от уровня входного сигнала. Двухстороннее ограничение достигается встреч­но-параллельным включением диодов VD1 и VD2 в цепи обратной связи усилителя. При малых входных сигналах усиление каскада относительно высоко. Сопротивление диодов для малых сигналов большое и коэффициент уси­ления в основном определяется соотношением сопротив­лений резисторов R7 и R9. По мере увеличения уровня сигнала электропроводность диодов растет и усиление операционного усилителя падает. При определенном уровне входного сигнала наступает ограничение. Фильтр нижних частот L3L4L5C10C11C12C13 на выходе каскада предназначен для фильтрации гармоник сигнала звуко­вой частоты и имеет частоту среза около 2,9 кГц. При­менение этого фильтра позволяет уменьшить частотные искажения, вызываемые изменением спектрального со­става речевого сигнала при ограничении.

Операционный усилитель DA3 выполняет функцию усилителя звуковой частоты для данного передат­чика.

clip_image002

Рис. 1. Принципиальная схема компрессора

Пороговый уровень ограничения регулируют подстроечным резистором R3 в зависимости от напряжения, развиваемого микрофоном.

Для предотвращения возможных наводок по питаю­щим проводам и для автономного использования ком­прессора с портативной радиостанцией (например, в со­ревнованиях по радиосвязи на УКВ) применен встроен­ный источник питания. Он включает в себя батарею GB1, преобразователь напряжения на транзисторах VT1, VT2 и двухполупериодный выпрямитель на диодной матрице VD3. Преобразователь напряжения работает на частоте около 7 кГц, поэтому для эффективного сгла­живания пульсаций на выходе выпрямителя достаточно конденсаторов С19, С20 и С4, С16. Светодиод НЫ пред­назначен для индикации включения компрессора. От свежей батареи 3336Л компрессор потребляет ток около 45 мА.

clip_image004

Рис. 2. Печатная плата компрессора и схема соединения дета­лей на ней

clip_image006

Рис. 3. Печатная плата преобразователя напряжения и схема соединения деталей на ней

Детали компрессора и преобразователя смонтирова­ны па разных печатных платах. На рис. 2 изображено расположение печатных проводников и элементов на плате компрессора, а на рис. 3 — преобразователя на­пряжения. Катушки LIL5 фильтров намотаны на то­роидальных сердечниках из феррита марки М2000НМ-1 типоразмера К20Х10Х5 и содержат по 245 витков про­вода ПЭЛШО 0,12. Подстроечный резистор R11 (типа СПЗ-2) установлен на плате, a R3 (СП4-1) — вне платы в корпусе компрессора. Переключатель SB1 — П2К. Конденсаторы С5 — С7 — К53-1, остальные — К50-6, КМ, КД, МБМ.

Диоды КД503А (VD1, VD2) можно заменить на КД509, КД521, КД522, а операционные усилители К553УД1А (DAI — DA3) — на К153УД1А, К533УД2, К157УД2. Можно также использовать операционные уси­лители К140УД6 или К140УД7, но в этом случае в компрессоре надо будет исключить корректирующие цепи C1R4, C8R8, C14R13 и конденсаторы С2, С9, С15.

clip_image008

Рис. 4. Корпус компрессора

В преобразователе напряжения можно применить любые низкочастотные маломощные транзисторы струк­туры р-n-р, а в выпрямителе — импульсные точечные диоды с обратным напряжением не менее 30 В. Вместо указанного светодиода подойдет любой из серий АЛ 102, АЛ307 или АЛ310. Отличие будет только в цвете и яр­кости свечения индикатора.

Трансформатор Т1 намотан на торроидальном сер­дечнике из феррита марки М3000НМ-1 типоразмера К20Х10Х5. Коллекторные обмотки содержат по 16 вит­ков провода ПЭВ-1 0,19, базовые — по 8 витков тако­го же провода. Обмотка выпрямителя намотана прово­дом ПЭВ-1 0,12 и содержит 180 витков с отводом от середины.

Необходимо отметить, что для питания компрессора можно использовать (вместо преобразователя напряже­ния) две батареи «Крона». Потребляемый ток при этом будет около 6 мА.

Компрессор смонтирован в корпусе размерами 152Х X74x45 мм, изготовленном из листового фольгирован-ного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 4).

Для налаживания компрессора на разъем XS1 при нажатой кнопке SB1 подают от звукового генератора (вместо микрофона) сигнал частотой 2 кГц на­пряжением около 0,5 В. К выводу 10 микросхемы DA1 подключают осциллограф, на экране которого должна быть видна синусоида, ограниченная снизу и сверху сим­метрично. С уменьшением уровня входного сигнала огра­ничение положительных и отрицательных полуволн должно прекращаться одновременно.

Далее проверяют работу второго каскада при посте­пенно растущем от нуля напряжении входного сигнала. При этом наблюдают форму напряжения на выводе 10 микросхемы DA2. Сначала амплитуда синусоиды будет расти, затем наступит ограничение, рост сигнала замед­лится и совсем прекратится. Благодаря фильтру нижних частот составляющие высших гармоник ограниченного сигнала подавятся, и на резисторе R11 выделится сину­соидальное напряжение первой гармоники, т. е. частоты 2 кГц.

Компрессор испытывался с коротковолновым траи-сивером, а также с маломощным передатчиком в диа­пазоне 144 МГц. Во всех случаях корреспонденты отме­чали, что при проведении радиосвязей в условиях помех и при слабых сигналах включение компрессора приво­дило к возрастанию громкости и улучшению разборчи­вости сигналов.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты