После сборки схемы, рекомендуемой изготовителем для этой микросхемы, выяснилось несколько неприятных моментов, которые мешали её применению в качестве базы для формирования высококачественного стереосигнала. Шумы и искажения микросхемы в стандартном включении заставляют задуматься: а зачем вообще эту микросхему производили? Даже на игрушку не тянет.
Но не всё так плохо. На самом деле, немного усложнив схему можно получить неплохие результаты. По моему мнению, которое сложилось в результате работы над совершенствованием схемы, плохо работает микросхема потому, что:

1. на входе должны стоять ФНЧимеющие крутой скат АЧХ на частотах выше 15 кГц, создающих помехи пилот - тону 19 кГц, а так же в побочном канале.
2. Поднесущая 19 кГц имеет прямоугольную форму, хотя по стандарту должна быть синусоида, в результате чего образуется сильный шум. Так же, прямоугольный сигнал создаёт гармоники 57 кГц, 95 кГц и т.д., мешающие нормальной работе передатчика, создающие помехи и т.д.
3. Суммирование сигнала MPX с пилот тоном, должно происходить на сумматоре с низким входным сопротивлением, чтобы исключить проникновение пилот тона на выход модулятора.
4. На выходе необходим ФНЧ, ограничивающий частоты выше 56 кГц.
5. Уровень выходного сигнала MPX должен быть 150-200 мВ, чтобы уменьшить шумы.

Получить от стереокодера на BA1404 высокое качества звука, которое вполне приемлемо позволит следующая схема:

(А это схема стереокодера действительно профессионального уровня)

Входной фильтр на микросхеме IC1 типа TL074 ослабляет высокие частоты входного сигнала, формирует предыскажения 50 мкС согласно стандарту и отделяет вход микросхемы BA1404 от источника сигнала для исключения его влияния на работу микросхемы. Фильтр на L1C19C15 и L2C21C18 формирует АЧХ с резким спадом выше 15 кГц. Благодаря такой комбинации получился простой, но эффективный фильтр - он обеспечивает максимальныо возможный диапазон воспроизводимых стереокодером частот (до 15 кГц) а так же резкий спад частотной характеристики выше указанной частоты. С учётом всех необходимых предыскажений фильтр обеспечивает линейную АЧХ тракта приёма-передачи в рабочем диапазоне частот. Это необходимо, чтобы звуковой сигнал не влиял на пилот-тон (19 кГц). Подавление частоты 19 кГц по отношению к уровню сигнала 15 кГц составляет не менее 40 дБ. Кроме простоты преимущество этого фильтра по отношению к многокаскадным фильтрам на ОУ является ещё и намного низший уровень нелинейных искажений, поскаольку LC-фильтры являются пассивными.

Микросхема - стереокодер BA1404 питается напряжением 2,7 вольта, поэтому установлен резистор R26, который выравнивает её внутреннее референсное напряжение до необходимой величины. Этим достигнуто увеличение динамического диапазона, уменьшение усиления внутренних каскадов микросхемы (которое на начальной стадии разработки оказалось излишним) и уменьшение шумов.

Выходная часть. На выходе пилот - тона установлен фильтр L3C37C38 для фильтрации высших гармоник частоты 19 кГц, которые вызывают искажения стереосигнала и дополнительные шумы. R23 предназначен для регулировки фазы пилот-тона (для получения номинального разделения стереоканалов), R29 регулирует баланс модулятора, R21 регулирует уровень выходного сигнала, R24 служит для компенсации нелинейности АЧХ в модуляторе, которыая иногда имеет место быть. Сразу оговорюсь, что кодер лучше работает, если АЧХ модулятора линейна. Наилучшие результаты у меня получились при использовании модулятора, который описан на этом же сайте. Сигналы пилот-тона и КСС линейно смешиваются на сумматоре, выполненом на ОУ IC2:B. Благодаря его применению пилот-тон не проникает на выходные цепи микросхемы BA1404, что, в свою очередь, уменьшает шумы. Выходной фильтр на IC2:A предназначен для подавления частот выше 68 кГц, для того чтобы спектр излучения передатчика соответствовал стандарту и не создавать помех другим станциям а так же исключает влияние соединительного кабеля с модулятором и самого модулятора на выходные цепи микросхемы.

Питается девайс напряжением 10...15 вольт. Оно должно быть стабилизировано. При возникновении наводок и шумов плату необходимо поместить в экран.

Детали

ОУ IC1 - TL074, LM324; IC2 - NE5532, TL072

Стабилитрон VD1 - на напряжение 2.4-2.7 вольта.

Катушки L1-L3 я использую готовые, промышленного производства, при этом какая либо подстройка фильтрующих цепей не требуется. Обратите внимание, что индуктивность указана в миллигенри, а не в микрогенри.

Настройка

Настройка девайса при соблюдении всех номиналов довольно проста и сводится к установке номинального выходного уровня, фазы пилот-тона и баланса модулятора. Сначала с помощью R29 убирается несущую 38 кГц на выводе 14 BA1404. Настройка выходного уровня производится с помощью программы SpectraLab. Следует подключить кодер к модулятору, а приёмник (тюнер) настроенный на частоту модулятора, к линейному входу ЗК. Все подстроечные резисторы установить в среднее положение (R24 - должен быть в в крайнем левом по схеме положении). Резистором R21 установить уровень пилот-тона как у других радиостанций, вещающих в FM диапазоне. На рисунке пилот тон виден как столбик слева, в районе 19 кГц.

Затем, подать на вход звуковой сигал и вращением R33 добиться минимального проникновения сигнала одного канала в другой, отключив один из каналов. Затем опять подстроить R21. Если резистором R33 не удаётся полностью убрать звук из отключенного канала, то можно воспользоваться R24. Однозначно если Вы прибегнете к этому - ваш модулятор "валит" высокие частоты, и требуется убрать все конденсаторы, шунтирующие звук либо уменьшить сопротивление резистора который подаёт напряжение настройки и модуляцию на варикап задающего контура. Если ничего не получается, используйте вот такой модулятор, именно с ним записан звук кодера.

Данный стереокодер можно рекомендовать в качестве бюджетного недорогого решения для любительского и профессионального вещания.

Печатная плата расположена здесь. В формате P-CAD2004.

А вот образец звука кодера:
без компрессора (архив RAR) с компрессором на SSM2166

Вид собранных плат:

BA1404: постскриптум.

(смотрите продолжение жизни этого стереокодера, который подружилсо с модулятором и синтезатором частоты УКВ диапазона - по этой ссылке)

По многочисленным просьбам читателей было решено уменьшить и предельно упростить девайс, сохранив высокие характеристики. Впоследствии даже есть желание задействовать внутренний модулятор микросхемы, и всё-таки прикрутить к ней синтезатор, чтобы получить девайс с напряжением питания 5 вольт. Но это пока планы. Итак, приступим.

Первое, что пришло в голову сделать - изменить входную часть. BA1404 обладает зверским усилением, поэтому было решено сделать её пассивной. Все фильтры выполнены на индуктивностях (использованы готовые). Входная часть должна иметь низкий импенданс, поэтому установлены резисторы R5,R6. Фильтр тщательно отсимулирован в программе (RFsimm). Преемфазис так же выполнен пассивным. Общее ослабление входной части -30 дБ, что примерно равно усилению микросхемы и оно не теряется даром. Всё это должно уменьшить уровень шумов, тк пассивные компоненты шумят намного меньше операционников. Выходная часть микросхемы оставлена прежней как наиболее оптимальная.

На главную