УЛУЧШЕНИЕ ПРИЁМА FM ТЮНЕРОВ

Автор:admin

УЛУЧШЕНИЕ ПРИЁМА FM ТЮНЕРОВ

Наверное, многие сталкивались с тем, что все автомобильные или стационарные FM тюнеры некоторые радиостанции принимают относительно неплохо, а другие – отвратительно, хотя уровень сигнала с антенны достаточно высокий. Обычно кажется, что это сама радиостанция передает некачественный сигнал, но дальнейшие эксперименты показали, что это не так. Оказалось, что это сам тюнер не может «переварить» сигнал конкретной радиостанции с индивидуальными особенностями в передаче сигнала. Так же бывает, что один тюнер эту радиостанцию принимает нормально, а другой плохо. Например все автомагнитолы JVC, которые у меня были, давали ужасный звук, а более половины радиостанций вообще невозможно было слушать – слишком большие были искажения звука. Стационарные же тюнеры дают звук более-менее неплохой, но все равно огрехов очень много. Вот и встала задача разобраться, что портит звук в тюнерах и как улучшить звук.

Для начала точно сформулируем – какие же это искажения, что так не нравится лично мне в звуке и стоит ли кому-то делать доработки тюнера, если для конкретно этого человека прием тюнера представляется нормальным. Это следующие типы искажений:

  • Искажения звуков «С» и шипящих, когда вместо звуков «С» слышится «Ч» или просто какой-то скрежет. И когда шипящие звуки и сибилянты превращаются в кашу. Иногда кажется, что при этих искажениях радиоприемный тракт просто запирается на доли секунды. Пожалуй это основные искажения, которые «бьют по ушам» и терпеть которые невозможно – как железом по стеклу. Радиостанцию приходится переключать, хотя уровень сигнала высокий.
  • Выпячивание звуков «С» и шипящих. Это когда звуки «С» и шипящие передаются не совсем плохо, но их уровень громкости явно больше естественного звучания. При этом хочется убрать тембр высоких частот, но это не помогает. На мой взгляд этими искажениями грешат все без исключения тюнеры автомагнитол, переносных магнитол, во всяком случае, которые у меня побывали. Вот эти «Цыкания» и «Сыкания» потихонечку начинают доставать.
  • Металлические высокие частоты – когда звук высоких частот явно не тот, что вживую. Но слушать можно.
  • Общие искажения, когда звук совершенно плоский, нет объемности, никакой сцены не чувствуется, никаких звуков выше или ниже колонок. Этим грешит большинство тюнеров – видимо это просто большие общие искажения.

Вот и встал вопрос доработки существующих тюнеров, ведь действительно качественный тюнер показывает, что при приеме качественного сигнала с радиостанции звук ничуть не уступает звуку неплохого СД-проигрывателя с качественным диском и значительно превосходит МП-3. У меня часто возникает вопрос: каким кодированием или каким источником пользуются на радиостанции, ведь даже многие СД диски не дают такого высокого качества, как радиоприем некоторых радиостанций. Вот и пришлось повозиться, чтобы вскрыть причины искажений и найти пути устранения этих искажений. Многое удалось. О чем, собственно, и статья. Так что читаем и наслаждаемся.

Конечно, в литературе можно найти сотни статей по радиоприему на FM, схемы тюнеров, рекомендации и т.д., однако все это не устраняет вышеуказанные искажения. Более того, подавляющее число современных тюнеров, а автомобильных – 100%, вообще неприемлемы для действительно высококачественного звука. Они построены на микросхемах с цифровой обработкой звука – а это тупик. Качество звучания этих микросхем посредственное. Ну и никакого способа их доработки – в них просто нечего дорабатывать – в микросхему не залезть, а обвязки радиодеталями нет. Вот и получается, что доработке подлежат только тюнеры старого типа, их можно назвать аналоговыми с цифровой настройкой. А послушать качественный звук на FM можно только на тюнерах старого типа. Какие же это тюнеры старого типа (аналоговые) – это те у которых есть кварцевые пьезофильтры, катушки-трансформаторы смесителей, ну и вообще много радиодеталей вокруг микросхем. Промежуточная частота на FM 10,7 МГц. Обычно в автомагнитолах эти тюнеры заключены в отдельные экранированные корпуса, а микросхем может быть одна, две или три. В стационарных тюнерах в экране обычно только входник на транзисторах. Современный же цифровой тюнер часто даже на плате не всегда сразу увидишь – одна малюсенькая микросхема и больше почти ничего. Так что будем дорабатывать только старые добрые тюнеры с аналоговой обработкой звука.

Чуть отрываясь от темы хотелось бы сказать вот что. Качество звучания автомобильных тюнеров всегда будет чуть похуже стационарных. Причина – применение в автотюнерах балансного смесителя. Он совершенно необходим именно в передвигающихся объектах, но качество звука он сильно портит. Один транзистор — смеситель (в стационарных тюнерах) дает более чистый звук. Мне не удалось поднять качество балансного смесителя, но если кто-то из уважаемых читателей смог его улучшить – очень бы хотелось перенять опыт.

Но пойдем вперед. Давайте посмотрим на классическую схему аналогового стационарного тюнера и потихонечку будем дорабатывать конкретные места. Ниже – схема тюнера музыкального центра Panasonic SA AK630EE. Подобных схем сотни. Именно данная взята по причине хорошего качества печати и того, что показаны все необходимые узлы.

Рисунок 1

Давайте начнем доработку радиоприемной части «с конца», то есть от входа промежуточной частоты (ПЧ) в микросхему пойдем назад к антенне. Обвязку самой микросхемы дорабатывать не будем. Так что пойдем к антенне от вывода 1 микросхемы IC 2601. Это вход сигнала промежуточной частоты (ПЧ) 10,7 МГц. Обычно во всех тюнерах сигнал ПЧ идет сразу с кварцевого пьезофильтра на вход в какую-либо микросхему. Здесь с CF2602. Вот и поговорим про пьезофильтры.

Требования: по теории нагрузкой пьезофильтра должен быть резистор 330 Ом (то есть выход пьезофильтра на землю через 330 Ом) – этот резистор встроен в микросхему. Хорошо. Вход сигнала в пьезофильтр должен быть через резистор номиналом то же 330 Ом. Примерно вот так:

Это идеальная схема включения пьезофильтра CF. Микросхемы стационарные и автомобильные типа LA1833, LA1837, LA1780, TDA7540…

Практический пример

Это схема автомагнитолы Blaupunkt London MP-48. Три резистора и создают подобие 330 Ом на входе в пьезофильтр Z101. Они же нужны и для другой цели (пониже написано). В этой магнитоле отлично.

Рисунок 3

Рисунок 4

Но в нашей схеме тюнера рис.1 резистор R2607 = 330 Ом является как бы половинкой для сигнала, а вторая половинка сигнала идет с коллектора транзистора Q2601. Возникает несимметрия в подводе сигнала на пьезофильтор. А значит и качество работы самого пьезофильтра будет уже не самым лучшим. Желательно положительную и отрицательную полуволну сигнала подавать на пьезофильтр строго симметрично и только через 330 Ом (примерно как на рис.4).

Еще хуже обстоит дело с самим транзистором Q2601 (рис.1). Он является усилителем промежуточной частоты (УПЧ). Но: во сколько раз этот усилитель усиливает сигнал? Совершенно не определено. Такая схема (с эмиттером на земле) обладает самыми большими искажениями из всех возможных схем. Благо – сигнал у нас очень мал по амплитуде и модуляция частотная. Транзистор худо-бедно работает. Но очень слабенько.

Рисунок 5

Часто улучшают работу такого УПЧ постановкой резистора обратной связи в эмиттер транзистора – R3=10 Ом на этой схеме. Но практика показывает, что толку от этого очень мало. А при сопротивлении этого резистора ?24 Ома усиление этого УПЧ становится равным единице. То есть никакого усиления. Только добавляются искажения. Кстати на этой схеме есть резистор на первый пьезофильтр CF1 – R44 = 100 Ом. Это, конечно, не 330 Ом, но уже очень неплохо.

Рисунок 6

На этой схеме показан УПЧ с несколько лучшими характеристиками. Применяется в относительно дорогих тюнерах и в микросхемах. Но и здесь для положительной полуволны входного сигнала никак не определены параметры усиления. Так же для нормального режима по постоянному току желательны резисторы в эмиттерах транзисторов. В моей практике этот УПЧ особо себя не проявил. То же дает искажения. А других схем в общем-то и нет.



USB DVB-T2 тюнер для компьютера

Это простейший USB DVB-T2/T/С тюнер, подключаемый к USB компьютера для просмотра цифрового телевидения. Он имеет USB выход для связи с компьютером, привычный антенный вход (IEC разъем)… Приблуда приобреталась для коротания вечеров во время командировки. Бывает, нет телевизора. Бывает телевизор один, а желающих посмотреть больше чем принимаемых каналов. Теперь можно смотреть то, что хочу и когда хочу, не ущемляя ничьих интересов. Внимание трафик. Сначала смотрим, как пакуют (иногда интересно). Простенькая коробка с окошком под тюнер.

С боков краткие характеристики в виде картинок и комплектация.

Сзади краткие характеристики и возможности.

Под внешней упаковкой скрывается ещё одна коробка. Сам тюнер лежит в специальной нише. Всё остальное внутри коробки.

В комплект поставки входят: — USB DVB-T2/T/С тюнер, — пульт дистанционного управления, — CD диск с драйверами и руководством пользователя (на английском), — антенна.

Смотрим, что написано на странице магазина.

Сделал автоперевод. Не все понимают английский:

описание продукта USB2.0 DVB — T2 FM DAB HDTV Стик ТВ-тюнер приемника (DVB-T / T2 / DVB-C + FM + DAB + SDR) для ноутбука PC компьютер Наслаждайтесь передовой DVB-T2 / T / C технологии в компьютере. С этим USB2.0 DVB-T2 FM DAB тюнер TV приемник, вы можете насладиться оригинальной цифровой контроль качества и запись на вашем ПК. Вы можете смотреть телевизор в полноэкранном режиме или в окне. Сдвиг паузы и воспроизведения в прямом эфире при использовании. Поддержка VHF / UHF диапазона и двухканальный производительность стереозвука. Наслаждайтесь Перспективная DVB-T2 / T / C технологии на вашем компьютере Смотреть и записывать в оригинальном цифровом качестве на вашем компьютере Смотреть ТВ в полноэкранном режиме или масштабируемого окна Используйте время переключения на паузу и перематывать телепередачи в прямом эфире Запишите свои любимые телепередачи или планировать будущие записи Может декодировать H.264 MPEG — 4 Маленький и компактный размер, легко носить с собой Примечание: Пожалуйста, убедитесь, что ваш регион может принимать сигнал DVB-T2. Спецификация: Тюнер поддерживает телевизионные стандарты: DVB-T2, DVB-T, DVB-C, УКВ / ДМВ диапазона Стерео / звук двухканальный Вход антенны: IEC разъем PC-интерфейс: USB 2.0 (Привет-Speed) Форматы записи ТВ: Транспортный поток MPEG-2, MPEG-4, H.264 (AVC) Системные Требования: Microsoft, Windows 7 или Windows Vista с последним пакетом обновления, 1 Гб оперативной памяти Windows XP (32 бит) с последним пакетом обновления, 512 MB RAM Intel Pentium 4 2,0 ГГц, Pentium M 1,3 ГГц или аналогичный AMD Athlon XP Для HDTV: процессор 2 ГГц Жесткий диск с мин. 300MB свободная мощность (рекомендуется 1 Гб свободной мощности) USB порт 2,0 CD / DVD-привод для установки программного обеспечения Рекомендуется: подключение к Интернету для обновления программного обеспечения и активаций В пакет включено: 1 х USB2.0 DVB — T2 FM DAB HDTV Стик ТВ-тюнер приемника 1 х пульт дистанционного управления (включая батарею) 1 х DVB-T и Т2 антенны 1 х CD с драйверами приложений, и руководство пользователя Вспомогательное оборудование только, не включенный ПК таблетки

Предоставил оба варианта, дабы исключить возмущение одной из «половин» читателей, понимающих и не очень английский:) Пульт наипростейший.

Батарейка у таких обычно идёт в комплекте. Для исключения саморазряда (в случае нечаянного нажатия при транспортировке) пластиковая вставка.

Комплектная антенна существенно отличается от той, что показана на странице магазина (не в лучшую сторону).

Активная часть фиксированной длины. На странице магазина немного другая – с «изменяемым вектором тяги»:-)

Антенный штекер стандартного типоразмера. Тут без замечаний.

Комплектная антенна с магнитной подставкой.

Внутри маленький, но мощный магнит.

А вот и тюнер.

Размером ненамного больше флешки.

Никаких кнопок управления и т.п., ничего такого нет.

С одной стороны USB.

С другой стороны стандартное антенное гнездо. В случай чего можно использовать любую другую внешнюю антенну (например, от телевизора).

Посмотрю, что внутри тюнера. Корпус держится на защёлках.

Всё очень компактно (общий вид).

Можно поближе.

С одной стороны расположены чипы Realtek RTL2832P, Panasonic MN88473 (демодулятор), Rafael Micro R828D (тюнер). С обратной стороны расположена МС памяти и ИК-приемник. Названия микросхем хорошо видны (кроме одной). Фото микросхемы-тюнера сделал под разными углами (для тех, кто захочет рассмотреть до буковки).

Пора смотреть, что он (тюнер) может. Но для этого сначала нужно установить драйвер и программку с диска. Установил драйвер (FSC DVBT2_Setup_160614.exe) и программку (FSC DVBT2_Setup_160614.exe). Ничего сложного. Драйвер многоязычный. Выбираю русский язык, нажимаю далее.

При установке на старенький рабочий компьютер (сначала решил протестировать на Windows XP) возникла небольшая проблемка.

В инструкции чёрным по белому написано: Windows 2000/XP/Vista/Win7/Win8. Нажал «Всё равно продолжить». Всё встало нормально. В установке самой программы (многофункционального мультимедийного приложения AstroMetaTVRplayer) никаких сложностей не возникло.

Программка тоже русифицирована.

Все процедуры стандартные, описывать подробно не вижу смысла. Напомню. Приблуда приобреталась для коротания вечеров во время командировки. Бывает, нет телевизора. Бывает телевизор один, а желающих посмотреть больше чем принимаемых каналов. Теперь можно смотреть то, что хочу и когда хочу, не ущемляя ничьих интересов. Основные эксперименты проведу на своём командировочном нетбуке. Нетбук Samsung NC110-A07 достаточно древний, для командировок самое то: маленький и весит чуть больше килограмма. На нём и проведу основные тесты.

После установки возникла проблема со звуком. Решилась установкой звуковых драйверов из бесплатного пакета (Advanced_Codecs). В комплекте на диске шло руководство пользователя (Manual.docx). Подробное описание и характеристики – всё там. При первом запуске вот такая картинка.

Панель инструментов (в нижней части экрана) оснащена стандартными средствами управления: воспроизведение аудио/видео (Play / Pause, Stop, Record), а также регуляторами громкости и кнопками переключения канала. При необходимости можно вызвать специальные элементы управления. Тюнер уже настроил. Настройка каналов почти в самом конце описываемых кнопок. До неё дойду чуть позже. Сначала поясню предназначение кнопок по порядку (слева направо). 1. Кнопка «Guide» на панели открывает список записанных каналов. Этот раздел позволяет просматривать / прослушивать и выбирать конкретный канал.

Двойные стрЕлки вправо на выбранном канале вызывают программу телепередач (стрелки влево отвечают за возврат в предыдущее меню),

Нажатие на конкретной передаче открывает краткое описание телепередачи и кнопку вызова планировщика.

При нажатии на плюсик открывается окно выбора времени и даты записи (поддерживаются однократная, ежедневная и запись по дням недели).

2. Нажимая на эту кнопку 2 (открытая папка), можно открыть сохранённые изображения и записанные видеофайлы. 3. Нажимаем на эту кнопку (значок фотоаппарата), чтобы сделать снимок экрана. Захваченное изображение будет записано в формате «02 РОССИЯ-1_2017_0615_1329_32.jpg». Расшифровка букв и цифр не требуется, всё понятно. Файл занимает всего около 80-82кБ.

Изначально на картинке видны и уровень сигнала, и номер канала, и дата/время и кнопки управления…

Если мышка неактивна, переходит в удобный для просмотра режим (снимок выше). Можно просматривать как в «окне» так и в полноэкранном режиме. Эти два фото – оригиналы записи. Остальные фото в обзоре – скриншоты с нетбука. 4. Эту кнопку (красный кружок) необходимо нажать для начала/остановки записи ТВ-программы. Во время записи кнопки переключения каналов блокируются. Что записываем, то и смотрим. Пример записи видеосигнала с USB DVB-T2 тюнера на компьютер:


Характеристики записанного файла:

Video: MPEG4 Video (H264) 720×576 (20:11) 25fps [Video] Audio: MPEG Audio 48000Hz stereo 192kbps [Audio]

Записывает в формате «02 РОССИЯ-1_2017_0615_1253_26.mpg». Запись 26 секунд заняла 10,1МБ места. 5,6. Кнопки переключения по каналам. 7. Кнопка возврата ранее просматриваемого канала. 8. Кнопка MUTE – отключение/включение звука. 9,10. Кнопки увеличения / уменьшения громкости. 10. ГЛАВНОЕ МЕНЮ.

Телетекст работает.

Номер просматриваемой странице можно выбрать при помощи клавиш на компьютере. Можно выбрать соотношение сторон картинки: Автоматический→4:3→16:9. Это основное. Остальные пункты на любителя. 11. Настройка (конфигурация).

В Тамбове транслируется два мультиплекса. Нашёл все каналы (20+3).

Планировщик.

Можно поменять источник входного сигнала.

Включил FM радио. Отсканировал. Нашёл больше тридцати каналов. Пустые удалил. Оставил 16. Не знал, что у нас их так много.

Названия можно редактировать. Изначально присваивается имя по транслируемой частоте. Один отредактировал для примера (правая кнопка мышки в помощь). Следующий пункт — параметры захвата. Указано место сохранения файлов.

Последний пункт – настройка дисплея.

Можно настроить яркость, контрастность, насыщенность картинки. 12. LIVE. Выходит из всех открытых вкладок. Для записи передач и работы режима отложенного просмотра Timeshift достаточно нажать одноимённую кнопку на пульте.

Пульт работает максимум с трёх метров. На экране (сверху) появляется своеобразная полоса прокрутки с красной меткой. Это место текущего просмотра сюжета. Можно выбрать (мышкой) любое место просмотра. Нажав «LIVE», переходим в режим стандартного просмотра.

По поводу кнопок на пульте и сочетаний клавиш на клавиатуре. Есть интересная табличка в инструкции.

Благодаря этой картинке нашёл альтернативное меню настроек, вызываемое нажатием кнопки «E». Здесь модно выбрать диапазон, частоту, шаг сканирования… Можно удалить или добавить в избранное найденные каналы или радиостанции… В общем, целое поле для творчества.

В конце немного информации для статистов. Нагрев тюнера при работе несильный. На холостом ходу потребляет чуть более 0,1А.

При просмотре телеэфира ток возрастает до 0.2А. Мощность всего 1Вт. Вентиляционные отверстия, размеры самого девайса и подключенная антенна не позволяют устройству разогреться свыше 40 градусов.

В этом плане всё замечательно. Пора переходить к заключительной части. Выделю то, что мне понравилось и не понравилось. Точка зрения субъективная. Плюсы:

•поддержка DVB-T, DVB-T2 и DVB-C2, DAB и FM; •небольшие размеры; •наличие режима отложенного просмотра Timeshift; •наличие таймеров включения и выключения; •запись ТВ программ; •русифицированное меню; •поддержка телетекста.
Минусы:
•две разных программы для DVB-T/DVBT2 и DVB-C; •задержки при включении и переключении каналов; •отсутствие каких-либо намёков на производителя. И ещё кое-что в конце. Я рассказал про то устройство, который держу в руках. Указал все минусы и плюсы. Всё, что заметил, про всё написал. Устройство функционально насыщенное. Возможно, ещё не во всём разобрался. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог. Возможно, кто-то захочет помочь и мне. Теперь всё. Удачи!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Теперь о самих пьезофильтрах

Каково входное сопротивление пьезофильтра? Оно очень хитрое, частотозависимое. На расчетной частоте 10,7 МГц все нормально: полезный сигнал проходит дальше. А все нерасчетные частоты пьезофильтр направляет в землю, тем самым входное сопротивление пьезофильтра становится значительно ниже. На нерасчетных частотах пьезофильтр как бы шунтирует предыдущий каскад усиления, утяжеляет работу этого каскада. И, если этот предыдущий каскад слабоват, то здесь возникают сильные дополнительные искажения.

Что делать для снижения именно этих искажений? Давайте для начала снизим нагрузку на УПЧ. Поставим свой простой, не вносящий искажений фильтр перед пьезофильтром, который будет отсекать все частоты ниже расчетной частоты, тем самым облегчая работу УПЧ, самого пьезофильтра и снижая ненужные амплитудные колебания. Это – простой конденсатор.

Рисунок 7

Вот какая получается схема. Это то же не 330 Ом, но что-то близкое, с отсечкой всех низких частот. УПЧ будет работать полегче. А в самом пьезофильтре уменьшится наложение частот, предположительно отражающихся и на звуковых частотах, формирующих звуки «С».

Рис.7 – это первая доработка нашего FM тюнера, будь он автомобильный, стационарный или какой – другой. Всегда перед пьезофильтром необходимо ставить цепочку R+C указанных номиналов.

Но и сами пьезофильтры бывают разные. Вот JVC KD G827.

Рисунок 8

На данном фото показаны выпаяные из блока тюнера автомагнитолы пьезофильтры, дающие очень металлические высокие частоты. Не то, чтобы они давали искажения, но высокие частоты были неприятные, гасились призвуки, терялась объемность и очень высокие частоты. Эти пьезофильтры заменены.

Рисунок 9

На этом фото видна опытная работа по подбору пьезофильтров, дающих звук получше.

Надо заметить, что именно пьезофильтры дают значительно большее изменение звука, чем любые другие радиодетали во всем звуковом тракте – ОУ, конденсаторы, резисторы и т.д.

Ну и какие же пьезофильтры дают звук получше?

Рисунок 10

Вот эти с буквой «Е» дают самый качественный звук. Найти их бывает непросто. Вообще качество пьезофильтров отражается только на высоких частотах звука. Влияния на средние и низкие частоты практически не чувствуется. Именно с этими пьезофильтрами звук наиболее приближен к естественному. Обязательно надо смотреть на цвет точки, отмеченной краской. Красная или ее нет это частота точно 10,7 МГц. Другие цвета – частоты несколько отличаются от 10,7 МГц.

Рисунок 11

Такие пьезофильтры то же неплохи. Можно смело ставить в любые тюнеры. Здесь нет никакой буквы. Эти пьезофильтры наиболее часто ставятся даже в не самые дешевые тюнеры. Им – второе место.

Рисунок 12

Самые странные пьезофильтры. С буквой «L». Они ставятся только в недорогие китайские тюнеры. На солидных аппаратах я их не встречал ни разу. Однако им смело можно дать третье место. Сперва было подозрение, что это фильтры только для моно тюнеров, вроде бы чуть уменьшался стереоэффект. Но нет – просто чуть уменьшались призвуки высоких частот – звук несколько стерильный. Но этот звук будет нравиться всем. Он не имеет металлической окраски, естественный. Чего нельзя сказать о следующих пьезофильтрах.

Рисунок 13

Здесь четкий металлический призвук, обрезаны послезвучия. Могут быть только в автомагнитолах. Слушать можно, но удовольствия не получите. Зато помех в тюнере возможно будет поменьше.

Рисунок 14

У этих частота несколько смещена от 10,7 MГц. Цвет точек не красный. Процессор должен быть настроен именно под эти пьезофильтры. Их менять непросто. Частота индикации может сместиться, да и процессор может барахлить. Лучше не связываться.

Таким образом замена пьезофильтров – это вторая доработка нашего тюнера. Желательно с буквой «Е». Так же желательно, чтобы все они были одинаковые, хотя можно и комбинацию.

Далее про УПЧ

Какой же ставить УПЧ, если оба вышеописанные плохи?

А вот он – лучший (заодно с пьезофильтрами). Именно длительная практика показала, что только такой УПЧ дает самый чистый звук. Пробовал разные другие схемы – все не то. Резисторами R4 и R7 регулируется коэффициент усиления. Напряжение в точке А должно быть 1/3…2/3 Uи.п. Само Uи.п. 6…12 В. Граничная частота транзисторов 400 МГц.

Т1 типа КТ3126, КТ326, КТ3109. Т2 типа 2SC1923, 2SC2668, КТ316. В зависимости от типа транзисторов можно несколько менять номинал R3. Конденсаторы С2 и С3 небольшой емкости отсекают ненужные низкие частоты амплитудной и фазовой модуляции. Вот мы и получили третью доработку FM тюнера – новый УПЧ.

Этот новый УПЧ в стационарных тюнерах надо прямиком ставить в схему аналогично рис.1 на участке от вывода 7 смесителя входника (обведен пунктиром) и до входа 1 микросхемы. На нижеследующем рис.16 увеличено показан вывод 7 смесителя входника, дающий выход ПЧ с фильтра-трансформатора IFT (принадлежащего смесителю) на наш новый УПЧ.

Рисунок 16

Естественно, что после постановки нового УПЧ необходимо подстроить частоту настройки фильтра-трансформатора IFT вращением сердечника на слабых станциях по максимальному сигналу.

Также желательно проверить номинал резистора в коллекторе транзистора смесителя (на рис.16 это 10 кОм), т.к. наш новый УПЧ облегчит работу транзистора 2SC2620 и несколько увеличит амплитуду сигнала и, возможно его несимметрию. Номинал этого резистора более 10 кОм нежелателен. Его надо заменить на 7,5 кОм. Практически встречал 10…24 кОм. Но большое сопротивление вредно, т.к. транзистор с индуктивностью похож на лучника, выпускающего стрелу. Транзистор как бы натягивает тетиву на короткой длине, а индуктивность потом выпускает эту стрелу очень далеко. То есть несимметрия действия – несимметрия положительных и отрицательных полуволн нашего сигнала ПЧ. Резистор же 7,5 кОм приводит полуволны к симметрии. Конечно, залезать во входник не хочется – очень трудоемко. Тогда необходимо выход ПЧ входника (здесь вывод 7) послать на землю через резистор 3 кОм.

В автомагнитолах этого явления нет. Там фильтр-трансформатор балансный и симметрия сигнала получается автоматически.

Необходимо отметить еще один важный момент. Посмотрите на рис.16. Здесь нагрузкой фильтра-трансформатора IFT (стационарный тюнер) является частотозависимый пьезофильтр. Он – как конденсатор переменной (синхронно с сигналом) емкости. В результате совершенно не четко определена настройка самого фильтра – трансформатора и возможно обратное воздействие на транзистор. Могут появиться искажения сигнала ПЧ. Естественно, что нагрузка IFT ни в коем случае не должна быть частотозависимой (емкостной). Соответственно прямой выход IFT на частотозависимый пьезофильтр (как здесь) недопустим.

Например на рис.3, 4 сигнал с фильтра-трансформатора идет на пьезофильтр через резисторы R101/R102 – этим гасится частотная зависимость и излишняя амплитуда сигнала (несимметрия).

В нашей же новой схеме УПЧ рис.15 проблема частотной зависимости решена постановкой резистора R1 – как бы двойная радость получилась: и фильтру – трансформатору с транзистором хорошо и пьезофильтру хорошо (есть R входа 330 Ом). А может быть и тройная радость, ведь и все низкие частоты отфильтрованы конденсатором С1. Очень неплохо получилось.

В автомагнитолах с УПЧ чуть по другому. Старые автомагнитолы, в которые можно было вставить новый УПЧ уже не актуальны. Общее их качество и функции слабоваты, хотя именно старые микросхемы LA1140 + LA3370, мне кажется давали самый лучший звук, особенно со входниками на дискретных элементах. Потом пошли микросхемы входников со встроенным УПЧ – LA1175, LA1193, AN7243, AN7280 и другие. Но встроенные в них УПЧ дают очень большие искажения. Обход этих встроенных УПЧ с постановкой вышеописанного УПЧ давал хороший положительный результат, но все это уже неактуально. Затем пошла самая распространенная микросхема, где весь тюнер в одном корпусе – LA1780…1787. Полное барахло. Как ни пытался всеми способами улучшить звук – бесполезно. Искажения «С» не уходят. Что-то внутри не в порядке. Хотя, наверное, добрая половина автомобилей ездит именно с этой микросхемой или ее аналогом Mitsumi 0339-671, 026-710. Микросхемы в Пионерах и Сони – фирменные – то же не особо хороши. А когда появилась микросхема TDA7540 для меня это была некая революция. Такого качественного звучания давно не слышал, даже без доработки. Ну а с доработкой – почти как на стационарных тюнерах. Очень хорошее звучание.

Однако тут есть хитрости. Тюнеры в автомагнитолах Кенвуд, например KDC W4037, DPX502 и аналогичных на микросхеме TDA7540 дают исключительно качественный звук. А в JVC, например, KD G827, на той же микросхеме полный отстой. Причин две. Первая, видимо, другие номиналы радиодеталей, разводка платы и т.д. Вторая – явная ошибка на плате (в схеме), не соответствие даташиту и логике.

Рисунок 17

Вот схема из даташита TDA7540. Прямой путь сигнала с антенны (FMANT) на микросхему следующий: 18р – 15р – L6 – катушка Р2. (не учитываем коррекцию другими элементами). А вот плата тюнера JVC:

Рисунок 18

Рисунок 19

Посмотрите: на рисунке 19 сигнал антенны (вывод 3), если напрямую, проходит: конденсатор – потом направо индуктивность – вверх индуктивность – направо конденсатор – катушка типа Р2.

Две индуктивности подряд! Это очень странно. Сигнал значительно теряет амплитуду. При этом как таковой фильтрации не происходит. Она дальше – на катушке с варикапом. Чувствительность этого тюнера очень низкая. Да и вообще просто ослаблять слабый сигнал на самом входе совершенно нежелательно в любых устройствах. Пришлось править схему как в даташите. Но, видимо, где-то есть и другие ошибки – тюнер работает плоховато.

Четвертая доработка тюнера это исключение третьего по счету (если он есть) пьезофильтра. Обычно третий пьезофильтр бывает в автомагнитолах – сама микросхема его предусматривает. Но практически получается так, что третьему пьезофильтру уже не остается ничего фильтровать, а на звучание он отражается в худшую сторону. Он добавляет металл в звук. Так что вместо него (CF №3) лучше поставить следующую цепочку R +С.

Рисунок 20

А вот фото блоков FM на микросхеме TDA7540, где сразу стоит по два пьезофильтра вместо трех по даташиту. Очень хорошо.

Рисунок 20а

Вот, пожалуй, и все про доработки самого блока тюнера. Результат Вас обязательно обрадует. А одновременно и удивит. Вы услышите, что высоких частот стало меньше, как будто убрали тембр ВЧ. Но прислушавшись поймете, что они стали просто чище и рельефнее. А потом придет осознание того, что до этого Вы слушали не сами высокие частоты, а в большей степени продукты искажений этих высоких частот. Ну и общее восприятие музыки значительно улучшится. Все искажения, перечисленные в начале статьи, будут снижены в несколько раз. Чаще будет хотеться добавить громкость, чтобы насладиться музыкой.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Приемники и передатчики >

Теги статьи:Добавить тег

FM STEREO тюнер с цифровым управлением.

Автор: Андрей Дойников aka dt_andrew, Стрельников Александр aka ChipManyak Опубликовано 03.09.2009

Поздравляем Кота с его днем рождения, желаем всяческих благ и успехов. Здоровья и успехов. Спасибо что Вы делаете полезное и нужное дело.

Итак, приступим. Поводом для создания данного устройства послужила одна статья на сайте telesys.ru, где автор использовал тюнер от магнитолы в качестве приемника. Но свою разработку он давно забросил и не поддерживает, а хотелось большего и получить более продвинутое устройство с дополнительными функциями и сервисом. Также толчком и повышенный интерес послужила статья «Mini-FM» на сайте radiokot.ru. Данная разработка была реализована усилиями двух котов (один тестировал, другой писал прошивку). Не потому что по одиночке, кто-то чего-то, не может делать, просто был большой интерес к данной теме у обоих и было приятно общаться и работать cовместно. Схему и другое делали вместе общаясь по Интернету с помощью программы Mail Agent ( очень эффективно получается). Размер материала достаточно большой и в статье будут в некоторых местах только ссылки на материал. В конце статьи все материалы будут даны в полном обьёме для скачивания.

Параметры:

1. Прием станций в FM диапазоне (87.5 МГц — 108 МГц) 2. Отображение информации на ЖКИ индикаторе (можно применить любой однострочный индикатор на контроллере HT44780 или совместимом, мы применили индикатор фирмы МЭЛТ 16S1A, как дешевый и доступный еще размер знакоместа у него достаточно большой, поэтому все видно даже с приличного расстояния) 3. Управлением подсветкой индикатора ЖКИ 4. Микроконтроллер ATMEGA16 (частота кварца 16 МГц) 5. Память на 39 станций 6. Будильник 7. Часы (используется микросхема DS1307) 8. Цифровое кнопочное управление всеми параметрами 9. Управление с помощью пульта ДУ, работающего по протоколу RC-5 10. Настройка кнопок пульта по своему выбору и удобству 11. Управление валкодером (PEC12, PEC16 или аналогичный, с кнопкой или без) 12. Режим SLEEP (автоматическое засыпание) 13. Режим MUTE (временное отключение звука) 14. Режим STANDBY (дежурный режим) 15. В качестве звукового процессора в базовой схеме применен TEA6330 (доступный и дешевый процессор). В качестве аудио процессора можно применить и TDA7313, такой вариант также будет представлен 16. Синтезатор частоты LM7001J или TSA6057/TSA6060 любой на выбор 17. В качестве тюнера можно применит любой аналоговый тюнер от старых магнитол или самодельный 18. В качестве усилителя мощности можно применить компьютерные колонки или другой подходящий для Вас усилитель 19. Сохранение всех параметров в EEPROM микроконтроллера Схема базовая:

Данный базовый вариант имеет большой потенциал для творчества и модернизации Можно например убрать все кнопки прицепить интерфейс к контроллеру (COM, USB,LPT и т.д) и сделать компьютерный приемник. В конце статьи в качестве примера будет представлен кухонный вариант данного устройства с дополнительной функцией таймера На схеме типы элементом указаны в основном для SMD исполнения, но можно применить и обычные без всяких ограничений, лишь бы подходил по параметрам. Например индикатор ЖКИ можно применить любого типа на контроллере HT44780 или совместимом по командам, однострочный 16х1. Были испробованы индикаторы фирмы WinStar и некоторых других. Можно применить и двух строчный, но нужно немного изменить прошивку. Датчик RC-5 опять же любого типа на частоту 36 КГц. Можно поспорить о целесообразности применения супрессора по отслеживанию провалов питания, мол он же в самом микроконтроллере есть, но как показали испытания он работает эффективней и надежней встроенного и снижает резко количество сбоев, связанных с плохим питанием и помехами. Конечно никто не запрещает исключить его, все будет работать, смотрите сами.

FUSE микроконтроллера должны быть запрограммированы следующим образом Пример для программы PonyProg и CodeVision:

Имеется снимок экрана и для программы AVRprog 1.4, при необходимости предоставим кому надо, но думаю этих двух достаточно, что бы разобраться. Схема тюнеров и синтезаторов частоты:

На схеме представлены для примера подключение двух типов тюнеров и схемы синтезаторов на разных микросхемах. Модуль синтезатора, как писалось ранее можно применить любой, соответствующие прошивки присутствуют. Схемы включения в основном по даташиту на микросхемы, с некоторыми дополнениями Например схема на микросхеме TSA6060 позволяет также установить и TSA6057. Тип устанавливаемой микросхемы определяется джамперами. (см. комментарии внизу схемы). Синтезатор на микросхеме LM7001J тоже классический, правда с выходным ключем на транзисторах пришлось повозиться не слабо, зато в данной отлаженной реализации все заводится как говорят с пол оборота. Был протестирован синтезатор и с ключем на полевом транзисторе. С ним проблем не было Вот схема с этим ключём:

Типы тюнеров, которые имелись в наличии и были протестированы:

Предвидя возражения, что такие тюнеры не найти, уверяю Вас, что если не полениться и пройтись по ремонтным мастерским, где ремонтируют магнитолы, то вам с большим удовольствием их отдадут и еще будут удивляться зачем они Вам.

Схема аудио процессоров:

Что можно сказать по данным схемам, тут можно сказать «классика», без каких либо дополнений Несколько уточнений все же сделать надо. В прошивке для аудио процессора TEA6330 функция «MUTE» реализована как программно, так и аппаратно на транзисторном ключе VT1. Его можно исключить, тогда вывод 9 микросхемы необходимо подключить к +9В через резистор в 2К. Теперь немного о схеме аудио процессора на TDA7313. Был реализован и этот вариан, так как захотелось оставить функцию компьютерных колонок по своему прямому назначению, тоесть в прошивке реализована функция выбора источника звука ( от компьютера или приемник ) В главном меню это пункт «SET INPUT» «AUX» — звук с компьютера «FM» — звук с приемника

Схема источника питания (внутренний стабилизатор):

Все опять классически. В качестве сетевого источника 12В можно применить любой блок питания Коих в магазинах очень много. Ток потребления в зависимости от тюнера и индикатора 200мА-350ма. Для гарантии возьмите источник на 500мА, он покроет все потребности. Были испытаны как обычные, так и импульсные малогабаритные источники Как указано в комментарии к схеме можно применить и обычные стабилизаторы из серии7809 (на 9В) и 7805 (на 5В).

И схема распайки соединительных шлейфов (если вам потребуется это конечно):

Рассмотрим управление тюнером.

Как писалось раньше, управление приемником осуществляется кнопками, валкодером и пультом ДУ. Кнопки:

1. STANDBY (включение, выключение устройства, для индикации этого режима служит двух цветный светодиод STBY). Когда устройство находиться в режиме «STANDBY» он светится красным, когда работает устройство зеленым 2. MUTE (временное выключение звука) 3. PLUS (увеличение регулируемого параметра) 4. MINUS (уменьшение регулируемого параметра) 5. REGIM (переход по пунктам основного меню, а также используется при установке будильника, об этом чуть позже) 6. SET (выбор регулируемого параметра, а также используется при установке часов, и других параметров)

Кнопки PLUS, MINUS, SET можно не устанавливат, так как их заменяет валкодер и при управлении с помощью него выдает те же команды Кнопку MUTE также можно не подсоединять, если Вы собираетесь управлять только с пульта ДУ.

Пункты главного меню: 1. VOLUME (громкость) 2. CH — FM (выбор станции и частоты настройки) 3. BASS (управление тембром НЧ) 4. TREBLE (управление тембром ВЧ) 5. BALANS (баланс между каналами)

При использовании аудио процессора TDA7313 будет еще 2 пункта меню: 6. SET LOUDNESS (тонкомпенсация) 7. SET INPUT (выбор входа для звука)

При включении устройство находиться в режиме STANDBY (горит красным светодиод STBY) На индикаторе показывается текущее время и дата. При нажатии на кнопку ( клавиатуры или пульта) мы переводим приемник в рабочий режим, светодиод гаснет. На индикаторе первый пункт меню «VOLUME» Нажимая на кнопку «REGIM» мы перемещаемся по пунктм главного меню от начала и до конца по кругу. Кнопками «PLUS», «MINUS» или пультом, а также валкодером мы регулируемый текущий параметр. При нажатии на кнопку «MUTE» звук пропадает, при повторном нажатии звук вновь появляется Несколько картинок, что Вы получили представление о чем написано. Цифры параметра, отображаемого на индикаторе, чисто условные. Например для громкости это от 0 до 31 (количество шагов при регулировании)

Выбор станции.

Когда мы находимся в пункте меню выбора станции, на экране мы видим «CH02 101.2 MHZ» «CH02» — номер ячейки куда записана частота станции, далее сама частота настройки данной станции. Кнопками «PLUS», «MINUS» или пультом, а также валкодером мы можем перемещаться по записанным станциям. Для удобства станции с пульта можно перебирать и с помощью клавиш CH(UP), CH(DOWN). независимо в каком пункте меню мы находимся. Также с помощью пульта можно осуществлять быстрый доступ к станции, например мы хотим выбрать станцию 27, ну не нажимать же 27 раз на кнопку «PLUS». На пульте есть кнопка «BANK» ( -/— ), нажимая на эту кнопку будет меняться первая цифра (0-1-2-3 и далее по кругу), а нажимая потом кнопки на пульте с цифрами (0-9), мы быстро выбираем нужную станцию.

Настройка на станцию.

Когда мы находимся в пункте меню выбора станции, на экране мы видим «CH02 101.2 MHZ» Нажимаем на кнопку «SET» начинает мигать частота, Кнопками «PLUS», «MINUS» мы выбираем нужную частоту и настраиваемся на станцию. Настроились (станция звучит четко и без искажений) снова нажимаем на кнопку «SET» начинает мигать номер ячейки куда мы хотим записать данную станцию. Кнопками «PLUS», «MINUS» мы выбираем нужную ячейку и вновь нажимаем на кнопку «SET», Перешли в обычный режим. Если в процессе настройки на станцию мы ничего нажимать не будем, то по истечению 30 сек. Устройство само вернется в обычный режим. Если при выборе номера станции вместо частоты мы видим «—.—MHz», то это значит данная ячейка не запрограммирована.

Установка времени.

Находясь в режиме «STANDBY», нажимаем кнопку «SET», начинают мигать минуты Кнопками «PLUS», «MINUS» устанавливаем нужное значение, вновь нажимаем на кнопку «SET», начинают мигать секунды. Кнопками «PLUS», «MINUS» устанавливаем нужное значение, снова нажимаем на кнопку «SET» начинает мигать день. Аналогично предыдущему настраиваем далее месяц и год.

Установка будильника.

Находясь в режиме «STANDBY» нажимаем кнопку «REGIM» Появиться пункт «ALARM ON» или «ALARM OFF» (в зависимости от предыдущей настройки).

Кнопками «PLUS», «MINUS» мы включаем или выключаем режим будильника. Если будильник включен, то при нажатии на кнопку «SET» мы попадем на установку времени срабатывания будильника и номера станции которая будет выбрана. Иначе мы вернемся в обычный режим (будильник то выключен и устанавливать нечего)

Нажимаем на кнопку «SET» и будут мигать минуты, затем секунды. Настройка аналогична установки времени. Затем будет мигать номер станции, которая будет выбрана при срабатывании будильника. Если будильник включен, то на индикаторе будет отображаться значёк колокольчика.

Настройка пульта

(Использовать, если Вас не устраивают стандартные кнопки и Вы хотите их заменить на свои). Для входа в режим настройки пульта, выключите устройство (не режим «STANDBY» ) Нажмите на клавишу «SET» и держите ее нажатой, включите устройство. После появления на индикаторе надписи «UNHOLD KEY SET», отпустите клавишу «SET». Устройство перейдет в режим настройки кнопок пульта. Пример первого пункта:

Нажимая на «SET» мы можем перемещаться по кнопкам, которую мы хотим настроить На индикаторе будет высвечиваться имя кнопки и код клавиши, который сейчас запрограммирован и через «:» два знака вопроса. Нажимая на пульте на нужную нам кнопку мы увидим ее новый код вместо знаков вопросов. При нажатии на «SET» мы запишем текущую и перейдем к следущей кнопке Имена кнопок, которые можно запрограммировать: «STANDBY», «SET», «MUTE», «UP», «DOWN», «LEFT», «RIGHT», «REGIM», «SELECT», «KEY 0», «KEY 1», «KEY 2», «KEY 3», «KEY 4», «KEY 5», «KEY 6», «KEY 7», «KEY 8», «KEY 9», «BANK». Выход из режима настройки пульта клавиша «REGIM». По управлению все.

Реализация и печатные платы.

Было собрано для проверки несколько экземпляров приемника в разных вариантах исполнения и комбинаций модулей синтезаторов и аудио процессоров. При правильной сборке все заводилось с полпинка без всякой практически настройки. Работало сразу

Примеры реализации:

Процессорный блок, как вы понимаете остается тот же самый. И еще немного:

Теперь печатные платы. Надеюсь, уажаемый автор простит мне мою самодеятельность, но все платы вы сможете скачать и посмотреть в конце статьи — картинок и так немеряно. Прим. Кота.

О последней картинки реализации хотелось сделать несколько замечаний и уточнений Увидев данный тюнер мой «ШЕФ» попросил реализовать, так сказать кухонный вариант данного устройства. Он должен встраиваться в короб, который идет по стенке. Глубина короба всего 45 мм, поэтому все сделано на отдельных платах Также в данной реализации были изменены порты подключения кнопок (только ради удобства разводки) убраны еще некоторые элементы схемы. Убрана управление подсветкой, так как ШЕФ захотел, что бы в выключенном состоянии подсветка светилась, так сказать «ночник». Но добавлена функция кухонного таймера (1сек — 30мин). Добавлена еще одна кнопка «START/STOP» для управления таймером. Во всем остальном все как в базовой схеме.

Вот измененная схема:

Кухонный вариант в сборе:

И в коробе. Панель из алюминия отполирована до зеркального блеска, надписи сделаны с применением полиэстеровой самоклеющейся прозрачной пленки , которая занимается промышленной маркировкой Мой фотоаппарат не позволяет передать качественно зеркальную поверхность, как- то мутновато все вышло

Динамики для примера, а так будут разнесены в разные углы кухни и стоять под красивыми решетками Хватит рекламы:, и вы получили представление о проекте. Также, если кто заметил, там есть усилитель мощности, его не привожу, скажу только, что сделан на TDA2005, все по datasheet и интереса не представляет. На удивление при хороших динамиках звучит на удивление очень даже неплохо.

И еще небольшой комментарий, когда время таймера установлено при нажатии на кнопку «START/STOP» начинается обратный отсчет таймера с индикацией на индикаторе. По окончанию времени будет звучать прерывистый сигнал в течении 1 мин. или прекратиться при нажатии на любую клавишу.

Файлы:

Печатные платы в формате GIF. Печатные платы в формате SL 5.0. Прошивки МК.

Вопросы, как обычно, складываем тут.

Как вам эта статья? Заработало ли это устройство у вас? 7710

15

31

Об авторе

admin administrator

Вы должны быть авторизованы, чтобы оставить комментарий.