Модулятор аудиоподнесущей для радиовещания по стандарту SCA.
Модулятор поднесущей состоит из следующих частей. На микроконтроллере Attiny2313 собран опорный генератор 67 кГц. Это не делитель частоты, а полноценный DDS (прямой цифровой синтез частоты, прошивка тут), на выходе получаем меандр опорной частоты. Нужен он по причине жёсткого требования стандарта на стабильность частоты - 2 Гц (в Северной Америке 500 Гц). Далее выходной сигнал подаётся на ГУН-модулятор на микросхеме CD4046B (К561ГГ1). Модуляция осуществляется подачей звукового сигнала в петлю управления ГУНом. С выхода микросхемы (вывод 4) через управляемый ключ частотно-модулированный сигнал подаётся на двухкаскадный ФНЧ. После него сигнал подаётся на выходной усилитель с мощным выходным повторителем, и далее, после регулировки, в передатчик.
НЧ-сигналы левого и правого каналов суммируются на входе и, после установки предыскажений и ФНЧ (в качестве индуктивности применена обычная универсальная магнитная головка от кассетного магнитофона), подаются на операционный усилитель КР140УД708. Величина предыскажений устанавливается цепочкой из резисторов 5.1К и конденсатором 0.01 мкФ. Далее сигнал подаётся на модулятор, пиковый индикатор и детектор тишины.
Детектор тишины управляет триггером Шмитта, который, в свою очередь, управляет выходом несущей с ГУН, что индицируется светодиодом "Работа". Имеется три режима работы: автоматический, при котором время задержки отключения регулируется потенциометром "Задержка", постоянное включение и принудительное отключение выхода.
Пиковый индикатор аналогичен схеме, применённой в магнитофоне "Яуза-209".
Мощный выходной каскад позволяет подключить устройство к различным передающим устройствам.
Настройка устройства
предусматривает наличие некоторой измерительной техники и производится по
следующей методике.
1. Переключатель рода работы ставится в положение "ON". Потенциометр "Предел ЧМ"
устанавливается в нижнее по схеме положение. К ножке 9 микросхемы 4046
подключается ламповый вольтметр или иной, с большим входным сопротивлением, и подстроечным резистором "Частота грубо" устанавливается
напряжение на ножке около 2.5 Вольт. После этого
контролируется стабилизированная частота частотомером на 10 ножке микросхемы
4011.
2. На НЧ вход устройства подаётся с генератора сигнал
номинального уровня 0 дБ (0.775 Вольт), потенциометром "Модуляция"
устанавливаем размах выходного напряжение на ножке 6 УД708 примерно 4 Вольта (4Vp-p,
контролируем осциллографом). Потенциометром 22 кОм заставляем
загореться светодиод "Пик модуляции".
3. К выходу устройства подключаем измеритель девиации или измеритель спектра и подстроечным резистором "Предел ЧМ" устанавливаем девиацию 6 кГц. После этого уровень модуляции можно уменьшить. Настройку можно считать законченной.
Если в наличии есть анализатор спектра, SDR-приёмник, радиоприёмник с узкополосным фильтром и индикатором настройки, или иное устройство, позволяющее оценивать уровень несущей частоты, то для настройки величины девиации можно использовать метод "бесселевских нулей". Идея в том, что, подавая на модулятор определённую частоту и при выставлении некоторой величины девиации, уровень несущей резко уменьшается. Нам необходимо только зарегистрировать этот факт.
На модулятор подаём сигнал частотой 2.494 кГц (частота девиации 6 кГц поделённая на константу 2.405 - первый корень из функции Бесселя), потенциометром "Модуляция" устанавливаем уровень, при котором светодиод "Пик модуляции" только зажигается, и начинаем увеличивать девиацию. Через некоторое время мы увидим "провал" несущей частоты, как на рисунке ниже.
Повторив установку "провала" несколько раз настройку величины девиации можно считать законченной.
При подключении устройства к передатчику потенциометр
"Модуляция" устанавливаем в положение, при котором светодиод "Пик
модуляции"
редко помигивает. Потенциометром "Уровень ЧМ"
устанавливаем общую девиацию ЧМ передатчика в 7.5 кГц, при этом желательно,
чтобы сигналы модуляции, пилот-тона и RDS были выключены. Суммарная
девиация от пилот-тона, RDS и поднесущей SCA
без низкочастотной модуляции основной программы должна составлять 16 - 17.5 кГц
(6 - 7.5 кГц пилот-тон, 2.5 кГц RDS, 7.5 кГц SCA).
Остальные 57.5 - 59 кГц девиации остаются на основную программу, при этом, при
сравнении с другими вещателями, основная программа может звучать немного тише,
что нормально. Рекомендуется первоначально установить уровень
RDS, поскольку в большинстве случаев
он регулируется программно, а затем подключать модулятор
SCA.
