развязывающие фильтры питания. Звенья могут настраиваться отдельно и после сборки Б фильтры подстройки не требуют.

Настройка полосового фильтра не вызывает затруднений. Точное значение резонансной частоты звена может быть установлено с помощью резисторов и /?2. При этом следует иметь в виду, что изменение сопротивления R2 изменяет коэффициент передачи и добротность. Точное значение добротности может быть установлено с помощью резистора Rs, а коэффициент передачи с помощью резистора Ri.

На рис. 4.14а, б, в показаны снятые экспериментально резонансные кривые звеньев, а на рис. 4.14г - резонансные кривые всего полосового фильтра. Пунктиром показана резонансная кривая при температуре 45°С.

Глава 5

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ В АППАРАТУРЕ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ И ТЕЛЕФОННЫХ СИГНАЛОВ

Эта глава и все последующие посвящены конкретным вопросам проектирования аппаратуры связи с применением аналоговых интегральных схем. Аппаратура обработки вещательного сигнала включает в себя различные устройства усиления, регулирования и преобразования спектра, составляющие радиотракт от микрофона до выхода возбудителя передатчика. Далее рассматривается построение отдельных функциональных узлов, где использование аналоговых микросхем наиболее эффективно.

Типовая структурная схема студийного канала для формирования монофонического сигнала построена следующим образом. Сигналы с микрофонов поступают на микрофонные усилители, после которых включены частотные корректоры, позволяющие ступенчато или плавно изменять форму и диапазон частотной характеристики. С выходов частотных корректоров сигналы через регуляторы уровня подаются на промежуточные усилители. Выходы всех промежуточных усилителей данного студийного канала подключаются к суммирующему усилителю. Последним узлом студийного канала является выходной усилитель.

Для обеспечения совместимости стереофонического вещания необходимо сигналы левого и правого каналов преобразовать в суммарный и разностный сигналы. Заметим, что разностный сигнал передается на поднесущей частоте. Структурная схема стереофонического канала отличается наличием согласованных по параметрам устройств сложения и вычитания.

Обычно в таких системах, какими является студийное оборудование, применяется высокая степень резервирования. В случае стопроцентного резервирования одновременно могут работать два студийных канала. Сигналы с выходных усилителей подаются в этом случае на входы системы автоматического резервирования. Простейшая подобная система состоит из логарифмических усилителей, детекторов, компаратора и исполнительного устройства.

В состав студийного оборудования входят, кроме того, индикаторы уровня и авторегуляторы. Индикаторы уровня состоят из

логарифмического усилителя, детектора и показывающего прибора, отградуированного в децибелах. В системах резервирования и в индикаторах могут применяться одни и те же логарифмические усилители.

На передающем конце также могут быть устройства для преобразования вещательного сигнала, использующие аналоговые ИС. К ним могут относиться автоматические регуляторы уровня, устанавливающие динамический диапазон в соответствии с видом системы связи, амплитудные или балансные модуляторы, активные регуляторы уровня [42].

Рассмотрению всех перечисленных функциональных узлов в интегральном исполнении посвящены следующие разделы главы.

5.1. Нерегулируемые усилители звукового оборудования

Микрофонный усилитель. Основное требование к микрофонно*

му усилителю - это обеспечение низкого уровня шума или большого динамического диапазона. Для высококачественных систем микрофонный усилитель должен обеспечивать уровень шума не более -70 дБ относительно 1 В. Примером микрофонного усилителя на ИС К140УД1Б может быть схема, показанная на рис. 5.1а [43]. Сопротивление Ri выбирается как можно мень-

Т

Рис. 5.1. Схема микрофонного усилителя (а) и возможная замена резистора Rt для улучшения стабильности смещения (б)

ше, с тем, чтобы уменьшить собственные шумы и составляющие шумов, обусловленные протеканием шумового тока. В тех случаях, когда малое значение R\ не обеспечивает необходимой стабильности нулевого смещения, резистор Ri заменяется цепочкой i/? и С (рис. ЪЛб).

В микрофонном усилителе не обязательно усиление постоянного тока и поэтому точной компенсации не требуется, тем не менее заметный уход не желателен, так как это потребует применения разделительных конденсаторов. Причем поскольку знак разбаланса неизвестен, конденсаторы должны быть неполярными, что неудобно.

Коэффициент трансформации (tii) трансформатора Т выбирается из условия достижения наибольшего динамического диапазона. С увеличением rij увеличивается напряжение на входе ОУ по сравнению с собственными шумами, но вместе с тем пропорционально ni возрастает сопротивление, вносимое со стороны микрофона, что увеличивает шумы, обусловленные шумовым током.

Частотный диапазон микрофонного усилителя обычно много шире диапазона звуковых частот, что обеспечивает малые искажения. Чтобы не увеличивать уровень шума, требуемый частотный диапазон тракта ограничивается в блоке частотных корректоров.

Экспериментальная проверка схемы, показанной на рис. 5.1а, дала следующие результаты: коэффициент усиления (KyVp) 50 дБ, коэффициент гармоник - менее 0,2%, верхняя частота - 200 кГц, динамический диапазон при 1вых=5 В - более 120 дБ. Для обеспечения необходимого коэффициента шума следует выбрать ИС, имеющие напряжение шума (f/ш.вх) в полосе до 20 кГц менее 0,5 мкВ. Этому условию отвечает примерно 50% ИС К140УД1Б. Следует отметить критичность усилителя к сопротивлению нагрузки. Так, при уменьшении Rh до 3 кОм, коэффициент гармоник увеличивается до 2%. Путем добавления транзисторов на входе (КПЗОЗВ) и выходе (КТ315Г и КТ361Г) удается выполнить требования по шумам без подбора ИС и обеспечить большее усиление по мощности [44]. Принципиальная схема такого усилителя показана на рис. 5.2,

Выход

Рис. 5.2. Улучшенная схема микрофонного усилителя

Известно, что в трансформаторном каскаде при небольших индуктивностях наблюдается спад нижних частот. Происходит это из-за того, что на нижних частотах сопротивление обмотки становится сравнимым' с ее активным сопротивлением. С помр-