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本帖最后由 oldwood_hmgh 于 2014-6-24 00:13 编辑
（一）电路设计篇
由于技术发展的原因，国内电子管调频立体声收音机没有经历过量产的时代，这不能不说是中国收音机发展史上的一件遗憾的事情，但同时也给广大调频立体声爱好者留下了很大的创作空间，坛里许多同好在电子管调频收音机制作特别是电子管立体声解码器的制作方面做了大量的探索，给广大坛友积累了许多宝贵的经验。
纵观坛友们制作的电子管立体声解码器，大多是参考德、美、日的成品机的电路，这些成品机盛行的年代，锁相环技术还没有在收音机技术领域得到广泛的应用，因此解码器以导频倍频式居多，由于导频倍频式本身的技术特点限制，立体声分离度指标与现代的集成电路锁相环式解码器有相当的差距。尽管如此，全电子管调频立体声收音机以其的独特魅力仍然得到广大爱好者的青睐。为了突破电子管立体声解码器这一瓶颈，我设计了一款电子管锁相环式立体声解码器，这个设计基于以下原则：
1）采用锁相环开关式解码电路——以求较高的分离度
2）立体声信号通道全部采用电子管，实现信号从高频头到功放的全电子管处理——保留电子管调频机特有的韵味。
3）锁相环电路采用集成电路——以降低制作难度和器件成本。
4) 尽可能采用廉价通用器件——便于普及制作
电路图见图一，分两个部分：
信号通道部分（红色方框内）：
立体声混合信号mix从U1栅极输入，U1屏极接有谐振于导频19KHZ的变压器L12、L13,从次级L13检出导频送到锁相环电路去再生出与38KHZ副载波同步的开关信号。
从U1阴极输出的立体声混合信号加到U8、U9的栅极， U8、U9、U10、U11 组成双差分平衡式开关解码电路，它们的帘栅极加有锁相环电路再生出来的与38KHZ副载波同步的开关信号.
L18、C13谐振于19KHZ用于吸收导频，使加到解码器的立体声信号比较纯净，L15、C25和L14、C22谐振在38KHZ,L17、C31和L16、C26谐振在76KHZ,它们的作用是滤去解码后残留的38KHZ副载波和它的二次谐波。R79-R82,C27-C30是去加重电路。 L信号、R信号分别在R75、R74上获得。R83是分离度调整电位器。几支配谐电容器不是系列值，是仿真所需要，制作时用相近系列值代换即可。
蓝色方框内的电路是本电路上计算机仿真分析时所用的模拟立体声混合信号产生器，制作解码器时不制作这部分。
这部分虽然使用了5支6J1/6J2电子管,但都在不高的屏压下工作，加之6J1/6J2丝流较小，总体功耗并不大。
这部分电路也比较灵活，可以有较多变化，例如双差分平衡式开关解码电路也可以用三级管构成（等有时间另行开帖）
开关信号产生电路（绿色方框内）
这部分电路的功能是产生与38KHZ副载波同步的开关信号，核心功能由锁相集成电路U3(CD4046)提供.正弦波的导频信号由比较器U21A转换为占空比50%的方波，作为锁相环的输入信号，锁相环输出304KHZ方波,经16分频后产生19KHZ比较信号加在 CD4046的3脚，从而保持同步。 U16、U15、U32按一定的时序产生L声道和R声道所需的开关信号，信号分别由U32B、U32C输出，经Q1、Q2电平变换后加到U8、U9、U10、U11的帘栅极控制它们的导通和截止。这个电路中导通角设计为45度（一个导频周期为360度），各信号仿真分析的时序图见图二。
U21B是立体声信号灯驱动电路，没有导频信号或导频信号很弱时发光二极管D1熄灭，当导频信号达到一定幅度时发光二极管D1点亮。R33可以调节起控门限。
U33（7805）给数字电路提供5V电源，必须注意：这部分的供电是“悬浮”的，整流稳压后的5V电源正极接在给电子管供电的80V电源正极上，负极F-GND悬浮，决对不能接地！我称之为“挂在电线杆子上工作”，这样做的目的是简化数字电路驱动电子管的开关电路的结构，减少开关信号的延时。给电子管提供准确的开关信号对与提高分离度是很重要的。由于悬浮供电，供给整流的交流电必须要是独立的绕组，不能接地。我是利用灯丝6.3V绕组通过一个小隔离变压器升压到8—9伏供给整流，由于电压和功率都很小，这个变压器是很容易制作的。（我用一个220V变6V的小变压器拆掉初级绕组，再绕上个9V绕组）
图中所有与线圈串联的电阻都是仿真时表示线圈自身的电阻，实际制作时都没有这些元件，加了红色圈圈的元件都是要调整的，貌似很多，但其实调试是很容易的，详细调试步骤我在调试测试篇里介绍。
SCHEMATIC of decoder.pdf
(42.36 KB, 下载次数: 947)
（二）实际制作篇
样机制作时我采用搭棚和洞洞板结合的方式，数字锁相环部分做在一块洞洞板上，各种电感和它们的配谐电容、输入偶合电容、输出偶合电容、去加重网络做在另一块洞洞板上，电子管部分采用铁底版搭棚，两块洞洞板分别安装在铁底版的上面和下面。如果设计印刷电路板估计10CM X 15CM大下可以摆布下（不含变压器）。这里特别要说一下，电路中的所有电感元件都是X宝上卖的一种超声波中周（卖家这么叫的），初级电感量8mH左右，直流电阻19欧姆，不必改绕直接使用，省了不少的事。另外实际制作时发现，双差分平衡式解码器对于副载波的抑制很好，输出电路上的38Kh陷波网络作用微乎其微，要求不高时可以省去，但76Kh陷波网络不能省略。否则输出信号的波形太“粗”（音频上叠加76Kh)。
（三）调试测试篇
调试测试环境：PC软件AudioSCSI产生100mV的1000Hz和2000Hz音频信号，加到BA1404立体声编码集成电路的左右声道输入端，适当控制输入信号大小，不可过大以免过调制。BA1404的立体声复合信号输出接到本解码器的输入端。
调试：数字电路部分只要安装无误，几乎不用调试。
导频变压器和导频陷波线圈的调整：暂时断开导频陷波线圈L18，BA1404立体声编码集成电路的左右声道均不接信号，示波器或毫伏表接到导频变压器次级L13两端，调节其磁芯使输出最大，再接上导频陷波线圈L18，调节其磁芯使输出进一步加到最大。
38Kh和76Kh陷波器调整：BA1404立体声编码集成电路的左右声道均不接信号，示波器或毫伏表接到解码器输出端，应该看到76Kh的信号，调整两声道的相应电感磁芯，使输出幅度最小。
完成以上调整后就可以进入测试。
测试结果：
（１）BA1404立体声编码集成电路的左右声道均不接信号，测试结果如下图。
左声道有4mV输出，右声道有3mV的输出，这基本是泄露过去的副载波与其二次谐波，这个频率的信号已经超过音频很远，并不会引起听觉。实际试验也是如此。
（２）BA1404立体声编码集成电路的左右声道均接信号，测试结果如下图。
左声道有96mV输出，右声道有108mV的输出.
（３）BA1404立体声编码集成电路的左声道接信号，右声道不接信号，测试结果如下图。
左声道输出96mV,右声道输出3.5mV,左声道增量为96-4=92mV,右声道增量为3.5-3=0.5mV,分离度=20log(92/0.5)=45.3(dB)
（４）BA1404立体声编码集成电路的右声道接信号，左声道不接信号，测试结果如下图。
左声道输出108mV,右声道输出4.5mV,左声道增量为108-3=105mV,右声道增量为4.5-4=0.5mV,分离度=20log(105/0.5)=46.4(dB)
补充内容 (2014-6-26 20:30):
看不清楚电路图.下载电路图上面那个PDF文件,那个很清楚的. |
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发表于 2014-6-23 23:57:39
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