Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Dział poświęcony nielampowym urządzeniom, układom i elementom "retrotechnicznym"

Moderatorzy: gsmok, Romekd, tszczesn

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » sob, 27 lipca 2019, 12:38

Czołem.
W tym roku z ciekawości wykonałem szybkie pomiary torów FM kilkunastu odbiorników radiowych, wyprodukowanych w Polsce i za granicą, w latach siedemdziesiątych, osiemdziesiątych oraz dziewięćdziesiątych zeszłego wieku. Przebadałem zarówno tanie i bardzo popularne kiedyś monofoniczne odbiorniki "stołowe", jak i odbiorniki wyższej klasy, w tym kilka stereofonicznych tunerów i amplitunerów produkcji polskiej i japońskiej. Wątek, kierowany raczej do osób początkujących (bardziej zaawansowani mogą mieć tą wiedzę w jednym palcu :wink: ), rozpocznę od przedstawienia parametrów toru FM polskiego odbiornika stacjonarnego "Donatina", produkowanego w latach 1971...1973. Radio zostało mi udostępnione do testów przez Kol. Bogusia z naszego Forum.

"Donatina 11602" (DMT-451) było tanim radiem stołowym, z umieszczonym od góry gramofonem (był to w zasadzie Jubilat DMT-401/ta sama elektronika/ z dodanym gramofonem).
Tor FM w tym odbiorniku był praktycznie identyczny jak w odbiornikach: Adam, Amor, Contessa, DMT-401, Gong, Junior, Lira, Lutnia..., z których ostatnie produkowane były jeszcze w roku 1978. Składał się on z prostej głowicy UKF, zbudowanej na dwóch tranzystorach BF215, z których pierwszy pracował jako wzmacniacz w.cz. w układzie wspólnej bazy, dopasowany do anteny (symetrycznej o impedancji 300 Ω) przy pomocy szerokopasmowego transformatora w.cz. (L1), a drugi pracował jako samooscylujący mieszacz, którego wyjście stanowił dwuobwodowy filtr LC 10,7 MHz, w którym cewki sprzężone były ze sobą jedynie magnetycznie (L5, L6, oddalone od siebie o ok. 1,4 cm).
tor FM.png
-
Druga z cewek filtru dopasowana została do impedancji wejścia wzmacniacza p.cz. przy pomocy dzielnika pojemnościowego, składającego się z kondensatorów 100 pF i 1 nF (C17, C18; w niektórych odbiornikach z podobnym układem zamiast tego dzielnika stosowano dodatkowe uzwojenie umieszczone na karkasie L6). Wzmacniacz p.cz. FM zaprojektowany został kompromisowo, gdyż na zakresach AM pierwsze dwa z jego stopni pracowały jako wzmacniacz w.cz. oraz mieszacz samooscylujący (heterodyna razem z mieszaczem na tranzystorze T4). Na zakresie FM pierwszy z tranzystorów wzmacniacza p.cz. był wzmacniaczem aperiodycznym, z równolegle połączonymi rezystorami 470 Ω i 200 Ω jako obciążeniem w obwodzie kolektora tranzystora T3. Tak zaprojektowany stopnień dawał niestety bardzo niskie wzmocnie napięciowe, co rekompensowały dopiero dwa następne stopnie (z T4 i T5), pracujące jako wzmacniacze rezonansowe, zapewniając całemu wzmacniaczowi p.cz. wzmocnienie na poziomie ponad 50 dB.
DONATINA_pcz.gif
-
Gdy wszystkie filtry zestroiło się dokładnie na 10,7 MHz, wzmocnienie osiągało ponad 60...63 dB dB, ale pasmo przenoszenia toru było za wąskie, co objawiało się wyraźnie słyszalnymi zniekształceniami sygnału m.cz., szczególnie przy odbiorze słabszych stacji radiowych (przy bardzo silnych następowało obcinanie amplitudy, co "poszerzało" pasmo przenoszenia wzmacniacza). Do prawidłowego zestrojenia wzmacniacza p.cz. niezbędny był wobuloskop. Obwody filtrów LC 10,7 MHz z cewkami L5, L6 oraz L8, L9 były magnetycznie sprzęgnięte ze sobą parami, więc nie miały zewnętrznych ekranów, przez co również w pewnym niewielkim stopniu sprzęgnięte były wzajemnie (odległość między filtrami wynosiła ok. 8,5 cm), a to powodowało, że próba dodania jeszcze jednego tranzystorowego stopnia wzmocnienia między nimi (dla polepszenia czułości odbiornika), np. przed tranzystorem T3 lub między T3 i T4, za każdym razem kończyła się u mnie wzbudzeniem wzmacniacza p.cz. Przy tak nędznej czułości odbiornika, poziom głośności zależał od poziomu sygnału odbieranej stacji. Przy sygnałach o poziomie zbliżonym do podawanej przez producenta czułości (35 μV) moc wyjściowa mogła spadać nawet do 50 mW (z gwarantowanej 1,5 W dla silnych sygnałów), przy odostępnie sygnału do szumu nie gorszym od 26 dB.
serwis.png
-
Zbadałem jak zmienia się poziom sygnału wyjściowego m.cz. za detektorem FM oraz jakie zniekształcenia THD i szumy wchodzą w jego skład dla różnych poziomów sygnału p.cz., podawanego na bazę tranzystora T3, po odłączeniu od niej dzielnika pojemnościowego z kondensatorami C17 i C18. Przed dokonaniem pomiarów zestroiłem tor p.cz. przy pomocy wobuloskopu. Detektor FM zestroiłem na "zero" i minimalny poziom zniekształceń THD.
Pomiary rozpocząłem od podawania na bezę T3 sygnału 10,7 MHz (dewiację ustawiłem na ±75 kHz, czyli maksymalną) i napięciu 50 mV.
10,7MHz_50000uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
-
Zaskoczył mnie wysoki poziom zniekształceń THD i to aż do piątej harmonicznej dla sygnału modulującego generator 1 kHz.
Zmniejszyłem poziom sygnału do 10 mV, dla którego poziom m.cz. z detektora FM miał nadal identyczną wartość (układ działał z pełnym ograniczaniem amplitudy sygnału p.cz. w ostatnim stopniu z T5).
10,7MHz_10000uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
-
Poziom sygnału m.cz. zaczął się minimalnie obniżać się dla sygnałów z generatora mniejszych od 1,3 mV (poniżej tej wartości tor p.cz. przestawał już ograniczać amplitudę).
10,7MHz_1320uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
-
Dalsze zmniejszanie sygnału powodowało coraz większe obniżanie się napięcia m.cz. za demodulatorem FM, bez zauważalnego wzrostu szumów.
10,7MHz_1000uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_500uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_250uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_100uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_50uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_25uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
10,7MHz_10uV_DEV75%_f1kHz_.PNG
-
Przy zmniejszeniu poziomu sygnału p.cz. z 1,3 mV do 10 uV poziom sygnału audio spadł o prawie 57 dB. Przy braku sygnału 10,7 MHz całkowity poziom szumów i zakłóceń na wyjściu detektora był niższy od sumy wszystkich sygnałów jakie występowały przy 50 mV aż o 93 dB.
10,7MHz_0uV_DEV0%.PNG
-
Z ciekawości sprawdziłem jeszcze jak duży poziom zniekształceń intermodulacyjnych wprowadzi wzmacniacz p.cz. radia "Donatina" dla sygnałów 250 Hz i 8 kHz (stosunek amplitud 4:1). Okazał się on bardzo wysoki...
IMD250Hz_8kHz_10,7MHz_10000uV_DEV75%.PNG
IMD250Hz_8kHz_10,7MHz_1000uV_DEV75%.PNG
-
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4326
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: AZ12 » sob, 27 lipca 2019, 13:40

Witam

Gdyby jeden z rezystorów w demodulatorze FM R27 lub R28 zastąpić potencjometrem montażowym, (w np: OR Ślęża stosowano takie rozwiązanie) to teoretycznie może to zmniejszyć zniekształcenia nieliniowe. Można by jeszcze wymienić diody germanowe na krzemowe Schottky'ego.
Ratujmy stare tranzystory!

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » sob, 27 lipca 2019, 14:52

Czołem.
AZ12 pisze:
sob, 27 lipca 2019, 13:40
Gdyby jeden z rezystorów w demodulatorze FM R27 lub R28 zastąpić potencjometrem montażowym, (w np: OR Ślęża stosowano takie rozwiązanie) to teoretycznie może to zmniejszyć zniekształcenia nieliniowe. Można by jeszcze wymienić diody germanowe na krzemowe Schottky'ego.
W przypadku tego radia proponowane przez Ciebie modyfikacje nie miałyby większego sensu, biorąc pod uwagę inne parametry odbiornika. Wzmacniacz m.cz. na tak lubianych przez Kolegę Tomka Janiszewskiego tranzystorach AC180K i AC181K ma dość paskudne parametry. Jego wzmocnienie jest naprawdę duże - licząc z tranzystorem poprzedzającym potencjometr siły głosu wynosi aż 69 dB (przy częstotliwości 1 kHz stopień z tranzystorem T6 wnosi ok. 21,6 dB /12x/ wzmocnienia, a kolejne tranzystory dalsze 47,53 dB /238x/). Może to efekt jakiegoś uszkodzenia lub wcześniejszego kombinowania w odbiorniku.
Przestroiłem w tym radiu głowicę, której całkowite wzmocnienie wynosi teraz ok 14 dB /wzmacnia sygnał 5x/ przy 98 MHz/10,7 MHz. Przy sygnale 1 mV z generatora radio gra bardzo głośno, oddając pełną moc jeszcze daleko przed prawym końcem potencjometru siły głosu. Przy sygnale (98 MHz) o wartości 436 μV poziom sygnału na głośniku spada o 3 dB, dla 260 μV poziom jest już niższy o 6 dB, przy 96 μV o 12 dB, przy 38 μV o 18 dB, przy 16 μV o 24 dB, przy 8,8 μV o 30 dB, a przy 5,3 μV o 36 dB. Przy czym przy zmniejszaniu poziomu sygnału cały czas radia da się normalnie słuchać, tylko trzeba podkręcać głośność, by moc wyjściowa pozostawała mniej więcej taka sama... :wink:
Poniżej wyniki pomiarów zniekształceń nieliniowych wzmacniacza m.cz. badanej "Donatiny".
THD_1kHz_50mW_25R.PNG
THD_1kHz_100mW_25R.PNG
THD_1kHz_250mW_25R.PNG
THD_1kHz_1000mW_25R.PNG
THD_1kHz_1500mW_25R.PNG
-
Załącznik poniżej przedstawia zniekształcenia THD dla sygnału o częstotliwości 5 kHz.
THD_5kHz_250mW_25R.PNG
-
Natomiast zniekształcenia intermodulacyjne to już prawdziwy "kosmos", i to przy mocy wyjściowej 250 mW :lol:
IMD_250Hz_8kHz_250mW_25R.PNG
-
Mimo tak nędznych parametrów, nikt szumidłem ani szczekaczką tego radia nie nazywał... :wink:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4326
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: AZ12 » sob, 27 lipca 2019, 15:01

Witam ponownie

Za duży poziom zniekształceń nieliniowych wzmacniacza m. cz. odpowiedzialny jest mały współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystorów germanowych.
Romekd pisze:
sob, 27 lipca 2019, 14:52
Natomiast zniekształcenia intermodulacyjne to już prawdziwy "kosmos", i to przy mocy wyjściowej 250 mW :lol:

Są one większe niż w słynnych UL1401-1405L :lol:
Ratujmy stare tranzystory!

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » sob, 27 lipca 2019, 15:20

Tranzystory germanowe dokładnie sprawdziłem. Były sprawne i miały bardzo zbliżone współczynniki wzmocnienia prądowego. Przerobiłem nawet układ, dodając stabilizację prądu spoczynkowego na termistorze, przykręconym do blachy między tranzystorami mocy. Prąd spoczynkowy ustawiłem na 15 mA.
modyfikacja.jpg
-
Obciążeniem wzmacniacza w tym odbiorniku był głośnik o stosunkowo wysokiej rezystancji cewki (25 Ω), więc aż tak wysokie prądy z tego wzmacniacza nie płynęły :wink:
Dalszych prac, pozwalających stwierdzić co jest przyczyną tak dużych zniekształceń THD nie chciało mi się już wykonywać. Za to przetestowałem kilkadziesiąt wzmacniaczy produkcji polskiej i zachodniej, pochodzących z lat 70., 80., i 90. zeszłego wieku.
AZ12 pisze:
sob, 27 lipca 2019, 15:01
Romekd pisze:
sob, 27 lipca 2019, 14:52
Natomiast zniekształcenia intermodulacyjne to już prawdziwy "kosmos", i to przy mocy wyjściowej 250 mW :lol:

Są one większe niż w słynnych UL1401-1405L :lol:
Dlatego zmiana tego tranzystorowego wzmacniacza na scalony UL1402 w podobnych odbiornikach z późniejszej produkcji, była słusznym posunięciem - poza obniżeniem kosztów, zredukowano w pewnym stopniu zniekształcenia nieliniowe. Pewnie i tak nikt nie zauważył różnicy w jakości dźwięku... :wink:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^


Awatar użytkownika
Marek7HBV
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 758
Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Marek7HBV » sob, 27 lipca 2019, 19:00

Ale w sumie konstrukcja wyjątkowo skuteczna.Przy prostocie toru uzyskano odbiornik działający przy dużej rozpiętości sygnałów bez wkurzających szumów-co jest bardziej zauważalne niż jakieś tam THD :lol: .Zapewne wzmacniacz miał celowo wyżyłowane wzmocnienie[stąd te zniekształcenia],tak aby nawet przy słabym sygnale z demodulatora dało się słuchać.Konieczność regulacji różnic głośności praktycznie nie istniała,bo i tak słuchacz po włączeniu odbiornika ustawiał optymalną dla siebie i raczej nic więcej nie kręcił[w większości przypadków odbiornik był ustawiony na jeden ulubiony program,jaki? :lol: ]M.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » sob, 27 lipca 2019, 21:30

Marku, bez sygnału (włożonej do gniazda anteny) odbiorniki o tej konstrukcji prawie nie szumiały. Po włączeniu kawałka drutu do gniazda antenowego szum między stacjami wyraźnie narastał (w latach 70. chyba znacznie mniej niż obecnie, ze względu na nieporównywalnie mniejszy wtedy poziom zakłóceń elektromagnetycznych). Radio umożliwiało dobry odbiór na zakresie UKF gdy odległość od stacji nadawczej lub retransmisyjnej nie była zbyt duża. W czasach mojego dzieciństwa najbliższe nadajniki znajdowały się ponad 50 km od Zawiercia, więc odbiór na kawałku drutu był fatalny, mocno zaszumiony i podatny na wszelkiego typu zakłócenia, np. pochodzące z instalacji zapłonowych pojazdów samochodowych (Warszawy, Syrenki :wink: ), motocykli i motorowerów. Zamiast kawałka drutu w pewnym momencie zacząłem stosować prowizoryczną ćwierćfalową antenę, wykonaną z płaskiego kabla antenowego, rozciętego na pewnym odcinku, z końcami (długości ćwiartki fali) przyklejonymi płasko taśmą klejącą do szyby okna... Dobra pewnie byłaby porządna antena, zamocowana na dachu naszego bloku (mieszkałem w nim na pierwszym piętrze). Wszystko to sprawiło, że dzisiaj nie wspominam tego radia najlepiej... :?

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » sob, 27 lipca 2019, 22:34

Innym odbiornikiem, który jakiś czas temu przetestowałem był Zodiak DSS-402, wyprodukowany na początku lat 80. Radio kilka lat temu przeszło gruntowny remont (oraz przestrojenie głowicy UKF), wykonany w jakimś renomowanym zakładzie w Warszawie. Właściciel radia jest bardzo z niego zadowolony, jednak podesłał mi odbiornik, celem wykonania pomiarów podstawowych parametrów. W tej wypowiedzi skupię się na torze FM radia, którego pomiary spróbowałem przetestować przy pomocy karty muzycznej i generatora sygnałowego.

Do wejścia odbiornika doprowadzałem sygnał zmodulowany częstotliwościowo o amplitudzie regulowanej od zera μV do kilkuset mV i częstotliwości 98 MHz. Podczas poszczególnych prób zmieniałem wartość dewiacji, włączałem i wyłączałem sygnał pilota 19 kHz, by sprawdzić jak odbiornik będzie reagował na różne parametry podanego na wejście antenowe sygnału i jak parametry odbiornika będą zależały od tego czy pracuje w trybie MONO, czy STEREO. Okazało się, że czułość tunera FM testowanego Zodiaka jest bardzo przeciętna, gdyż przy sygnale 10 μV poziom zakłóceń i szumów był ogromny, praktycznie uniemożliwiając jakikolwiek odbiór modulacji. By poznawać poziomy szumu odbiornika podawałem na jego wejście sygnał niemodulowany, po czym po wykonaniu pomiarów włączałem modulację, by dowiedzieć się jaki jest odstęp zmierzonych wcześniej szumów od poziomu sygnału m.cz. o częstotliwości 1 kHz, oraz odstęp sygnału wraz ze zniekształceniami i szumami od poziomu szumu, który wystąpił bez modulacji sygnału. Przy sygnale o napięciu 10 μV otrzymałem następujące wyniki.
Zodiak_93MHz_10uV_dev0kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_10uV_dev50kHz_1kHz.PNG
-
Dla 10 μV nie załączał się stereodekoder, mimo dodania do sygnału modulującego sygnału pilota 19 kHz (8...15%), a odstęp sygnału od szumów wyniósł jedynie 9,8 dB. Zwiększyłem sygnał w.cz. do 25 μV, otrzymując nieco już lepsze wyniki.
Zodiak_93MHz_25uV_dev0kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_25uV_dev50kHz_MONO_1kHz.PNG
-
Odstęp sygnał z zakłóceniami/szumy (przy braku modulacji), wyniósł w tym przypadku 38,9 dB
Po wyłączeniu tonu 1 kHz w sygnale modulującym i włączeniu sygnału pilota 19 kHz, w radiu załączył się dekoder STEREO, a poziom samych szumów wzrósł o 15,3 dB.
Zodiak_93MHz_25uV_dev0kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
Po dodaniu sygnału 1 kHz przy całkowitej dewiacji sygnału w.cz. równej ±50 kHz, przy włączonym dekoderze STEREO (pilot 19 kHz 8%) odstęp sygnału od szumu wynosił 23,7 dB, czyli nadal był kiepski.
Zodiak_93MHz_25uV_dev50kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
Zwiększyłem poziom sygnału w.cz. do 50 μV, uzyskując rezultaty jak w załącznikach poniżej.
Zodiak_93MHz_50uV_dev0kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_50uV_dev0kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
Na wykresach widać, że włączenie dekodera STEREO przy sygnale w.cz. równym 50 μV powoduje wzrost szumów odbiornika o 21,7 dB (szumy rosną ponad dziesięciokrotnie). Z sygnałem 1 kHz dla dewiacji ±50 kHz wyglądało to jak w załącznikach poniżej:
Zodiak_93MHz_50uV_dev50kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_50uV_dev50kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
czyli odstęp sygnału od szumu w trybie MONO wyniósł 51,7 dB, a w trybie STEREO tylko 29,6 dB, czyli dalej marnie...
Zwiększyłem sygnał do 100 μV, co przyniosło dalszą poprawę parametrów. Bez sygnału poziom szumów wynosił, w trybie MONO:
Zodiak_93MHz_100uV_dev0kHz_1kHz.PNG
-
w STEREO:
Zodiak_93MHz_100uV_dev0kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
i z sygnałem 1 kHz przy dewiacji ±50 kHz w trybie MONO:
Zodiak_93MHz_100uV_dev50kHz_1kHz.PNG
-
i w trybie STEREO:
Zodiak_93MHz_100uV_dev50kHzSTEREO_1kHz.PNG
-
Różnica w poziomie szumów (szumy tła) odbiornika w MONO i STEREO i tu wynosiła 21,7 dB. Ostęp sygnału od szumu przy sygnale MONO wynosił 57,9 dB, a dla pracy STEREO osiągał tylko 35,7 dB.
Kolejne wyniki pomiarów radia Zodiak zamieszczę w następnym poście.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » ndz, 28 lipca 2019, 10:16

Czołem.
Przedstawiam kolejne wyniki pomiarów amplitunera "Zodiak" DSS-402. W tym poście będą to wyniki dla jeszcze wyższych poziomów sygnału w.cz. o częstotliwości 98 MHz i różnym poziomie dewiacji. W kolejnym badaniu podniosłem poziom sygnału aż do 500 μV. Przy pracy tunera z tak dużym sygnałem w trybie MONO, aparatura całkowity poziom szumu wyliczyła na -97,8 dB. Jest to poziom ważony wg krzywej "A", określony dla samej tylko fali nośnej (brak modulacji). W tym miejscu muszę koniecznie zaznaczyć, że poziom ten stanowi wartość względną, i by ocenić jego wpływ na jakość brzmienia należy go odnieść do maksymalnej wartości sygnału m.cz., która występuje przy pełnej dopuszczalnej wartości dewiacji sygnału w.cz., czyli przy dewiacji równej ±70 kHz (75 kHz). Tan maksymalny poziom sygnału m.cz. (1 kHz) wyniósł podczas przeprowadzania testów ok. -26 dB dla dewiacji ±70 kHz. Po zwiększeniu jej do ±75 kHz poziom sygnału m.cz. był jeszcze trochę wyższy, ale pojawiały się w nim silne zniekształcenia, co pokazało, że amplituner "Zodiak" nie radził sobie z tak dużą dewiacją (widać to będzie na jednym z zamieszczonym poniżej wykresów). Ktoś mógłby zastanawiać się skąd w ogóle wzięło się to - 29...-26 dB dla sygnału m.cz. na przedstawionych przeze mnie wykresach. Sygnał do karty pobierałem z gniazda magnetofonowego, do którego sygnał dostarczany jest z przedwzmacniacza m.cz. (z kolektorów T303 i T304 przez szeregowo włączone rezystory 180 kΩ) widocznego na fragmencie schematu poniżej. Czułość karty pomiarowej dla odczytu 0 dBFS wynosi 2 Vrms, a oporność wejścia, które użyłem w testach, wynosi 10 kΩ, co z szeregowymi rezystorami 180 kΩ w odbiorniku daje ok. 26 dB tłumienia. Czyli wartość -26 dB, wyświetlana przez komputer z kartą pomiarową oznacza, że na kolektorach tranzystorów T303 i T304 przedwzmacniacza w odbiorniku radiowym występuje sygnał m.cz. o wartości skutecznej 2 V.
schem.png
-
Poniżej wyniki dla sygnału w.cz. o wartości 500 μV, pierwszy dla fali niemodulowanej.
Zodiak_93MHz_500uV_dev0kHz_1kHz.PNG
-
Jak widać na wykresie ważony poziom szumu wyniósł dla takiego sygnału -97,8 dB.

Następny dla fali modulowanej tylko sygnałem pilota 19 kHz
Zodiak_93MHz_500uV_dev0kHzSTEREO_50Hz.png
Tu poziom szumu (ważony "A") wzrósł do wartości -79,9 dB

Poniżej dodana dewiacja 30 kHz sygnałem modulującym 1 kHz
Zodiak_93MHz_500uV_dev30kHz_1kHz.PNG
-
Przy dewiacji ±30 kHz (1 kHz, MONO) sygnał m.cz. na wejściu karty wynosił -33,4 dB, co daje odstęp sygnału od szumów o wartości 64,4 dB (mono)

Po podaniu na kartę sygnału zmodulowanego tylko sygnałem pilota 19 kHz poziom szumu (ważony "A") pogorszył się o 17,9 dB, co przy tym samym poziomie modulacji dla 1 kHz (±30 kHz) zapewniłoby odstęp sygnału od szumu na poziomie 46,5 dB.

Przy kolejnym pomiarze zwiększyłem poziom dewiacji sygnału w.cz. do 50 kHz (sygnał modulujący 1 kHz)
Zodiak_93MHz_500uV_dev50kHz_1kHz.PNG
-
Poziom sygnału audio wzrósł z -33,4 dB do -29,1 dB, co przy trybie pracy MONO odbiornika Zodiak zapewniłoby odstęp sygnału od szumu równy 68,7 dB. Gdyby jednak przy tym samym wymodulowaniu sygnału w.cz. sygnałem 1 kHz dodało się sygnał pilota (19 kHz), załączyłby się dekoder STEREO, a odstęp sygnału od szumu spadłby do poziomu 50,8 dB.

Przy kolejnym pomiarze dla sygnału w.cz. o poziomie 500 μV, zwiększyłem wartość dewiacji do ±70 kHz.
Zodiak_93MHz_500uV_dev70kHz_1kHz.PNG
-
Poziom sygnału m.cz. na wejściu karty wzrósł do -26,1 dB, co dało odstęp od szumu równy 71,7 dB dla pracy tunera w trybie MONO i 53,8 dB w trybie STEREO.
Przy dewiacji ±75 kHz, zarówno w trybie MONO, jak i w STEREO pojawił się jakiś taki dziwny jazgot, co na wykresach objawiło się jako wzrost poziomu "tła".
Zodiak_93MHz_500uV_dev75kHz_1kHz.PNG
-
Co ciekawe efekt ten nie występował gdy częstotliwość modulująca wynosiła nie 1 kHz, a 40 Hz (STEREO), co widać na wykresie poniżej.
Zodiak_93MHz_500uV_dev75kHzSTEREO_40Hz.PNG
-
W kolejnym teście podniosłem wartość sygnału w.cz. do 1 mV. Wyniki widać na wykresach poniżej. I tu przy dewiacji ±75 kHz (1 kHz) pojawiły się nieprzyjemne zakłócenia.
Zodiak_93MHz_1000uV_dev0kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_1000uV_dev50kHz_1kHz.PNG
Zodiak_93MHz_1000uV_dev75kHz_1kHz.PNG
-
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
Marek7HBV
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 758
Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Marek7HBV » ndz, 28 lipca 2019, 10:48

Moja przygoda z or Zodiak trwała bardzo krótko[w zasadzie była to lokata kapitału :lol: ] i gdy trafił[ :roll: !] się Radmor wymiana była natychmiastowa.Mimo znacznych różnic technologicznych w dekoderach moja ocena odbioru obu urządzeń wskazywała na Radmora-był bardziej dopracowany.Tak z ciekawości ,czy mierzony Zodiak miał scalaki serii TC czy biedne UL? M.

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » ndz, 28 lipca 2019, 11:17

Witaj Marku.
We wzmacniaczu p.cz. testowanego radia pracował polski UL1200, produkcji CEMI, a jako stereodekoder zastosowany został A290D, wyprodukowany w NRD. Mnie w naszych krajowych odbiornikach zawsze irytował wysoki poziom szumów (przeważnie marna czułość), w wielu modelach "świerszcze" i jednak na tyle wysoki poziom tętnień (Kleopatra-2A), że było go wyraźnie słychać (szczególnie w cichszych partiach utworów i w przerwach między nagraniami) przy słuchaniu radia w słuchawkach.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
^ToM^
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 453
Rejestracja: sob, 3 stycznia 2009, 22:41
Lokalizacja: Śląsk od zawsze:)

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: ^ToM^ » pn, 29 lipca 2019, 14:13

Bardzo ciekawe te rzeczy jakie tu opisujesz. No cóż, w tamtych latach budowało się radia z tego co rzucili na linię produkcyjną. Parametry są pochodną jakości zastosowanych podzespołów. Zastanawiam się, jak to wygląda na tle zachodnich konstrukcji z analogicznego okresu.

Romek, a napisz jeszcze o sprzęcie jakiego używasz do pomiarów, tzn. oprogramowanie i typ karty dźwiękowej..

Pozdrawiam!
Tomek
Kreślę się z głębokim poważaniem
Best regards/Mit freundlichen Gruessen/Salutations/mejores saludos

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » pn, 29 lipca 2019, 23:33

Czołem.
^ToM^ pisze:
pn, 29 lipca 2019, 14:13
Bardzo ciekawe te rzeczy jakie tu opisujesz. No cóż, w tamtych latach budowało się radia z tego co rzucili na linię produkcyjną. Parametry są pochodną jakości zastosowanych podzespołów. Zastanawiam się, jak to wygląda na tle zachodnich konstrukcji z analogicznego okresu.
W takim razie dla porównania z naszymi krajowymi sprzętami w dwóch kolejnych wypowiedziach przedstawię amplituner firmy SONY, model STR-414L, wyprodukowany w roku 1978, który dostarczył mi mój znajomy, gdyż upływ czasu oraz ingerencja jakiegoś "speca" spowodowały, że sprzęt nie nadawał się do dalszej eksploatacji. Amplituner Sony STR-414L wygląda typowo, jak większość sprzętów produkcji japońskiej z tamtego okresu (mnie ten wygląd bardzo się podoba).
SONY STR-414L.png
Przód.jpg
-
Po odkręceniu górnego i dolnego dekla zobaczyłem bardzo ciekawą konstrukcję.
Góra.jpg
Dół.jpg
-
Transformator sieciowy został umieszczony w metalowym ekranie, stopnie wzmacniaczy m.cz. zostały wykonane na układach scalonych CX171, ze stopniami wyjściowymi zrealizowanymi na tranzystorach mocy typu 2SA771 i 2SC1986, zamocowanymi na radiatorze. Stopnie te potrafiły oddawać do kolumn głośnikowych moc w granicach 2 x 45 W (podczas pomiarów moc wyjściowa przy stosunkowo niskich zniekształceniach THD wynosiła ponad 50 W na kanał) i to zarówno na obciążeniu 4 Ω, jak i 8 Ω.
Transformator sieciowy.jpg
Stopnie mocy.jpg
St. mocy.png
-
By wyeliminować trzaski w głośnikach przy załączaniu sprzętu zastosowano przekaźnik, którym realizowane było opóźnione załączanie głośników oraz ich zabezpieczenie, w przypadku awarii któregoś ze stopni mocy i wystąpieniu na wyjściu składowej stałej napięcia.
Przekaźnik.jpg
-
Tor FM rozwiązany został w tym amplitunerze dość typowo. Na wejściu znajdowała się głowica UKF, w skład której wchodziły trzy tranzystory. We wzmacniaczu w.cz. użyto niskoszumowego j-feta, pracującego w konfiguracji wspólnego źródła, a w oscylatorze (oddzielnym) i mieszaczu użyto tranzystorów bipolarnych. Strojenie głowicy odbywało się przy pomocy agregatu kondensatorów (zawierał trzy sekcje dla toru FM i dwie dla toru AM; w głowicy kondensator stroił obwód wejściowy i wyjściowy wzmacniacza w.cz. oraz oscylator). W obwodzie oscylatora głowicy zastosowano też diodę pojemnościową, wykorzystywaną w układzie ARCz. Na wyjściu mieszacza znajdował się filtr LC, sprzężony z podwójnym filtrem piezoceramicznym (CF201), z którego sygnał trafiał na wejście układu scalonego p.cz. FM/AM SONY, typu CX168. W necie nie udało mi się znaleźć dokładnej budowy wewnętrznej tego układu, ani jego noty katalogowej, jednak w instrukcji serwisowej amplitunera podano informację, że wewnątrz układu CX168 na małej płytce krzemowej zintegrowano 343 elementy elektroniczne. Poniżej w załącznikach przedstawiam schemat toru FM i rozmieszczenie wchodzących w jego skład elementów na płytce PCB.
Tor FM.png
Tor FM.jpg
-
Jeżeli chodzi o uszkodzenia amplitunera, z którymi został on do mnie dostarczony, to było to rozstrojenie wszystkich obwodów rezonansowych (ktoś bez pojęcia próbował je zestroić) oraz dokręcone do oporu dwa trymery dostrojcze CT1 i CT2 (ktoś wziął je za zwykłe śrubki, a ponieważ w agregacie podczas dokonywania strojenia wysuwała się ośka z kółka zębatego /wyleciało zabezpieczenie/, dokręcił je do oporu...). Strojenie cewek, gdyby nawet zostało przeprowadzone poprawnie, niewiele by pomogło, gdyż w filtrach LC wystąpiła typowa dla odbiorników z tego okresu produkcji usterka - zasiarczeniu i obsypaniu się uległy nie zaimpregnowane niczym srebrzone okładziny ceramicznych kondensatorów rurkowych, umieszczonych wewnątrz obudów (ekranów) obwodów LC. Widać to dość wyraźnie na zdjęciu, zamieszczonym przeze mnie poniżej.
Obwód LC dyskryminatora FM.jpg
-
Jednym ze sposobów usunięcia tej usterki może być (przynajmniej ja tak postąpiłem) usunięcie uszkodzonych kondensatorów z środków obwodów LC i umieszczenie nowych i sprawnych pod spodem, na punktach lutowniczych obwodów (od strony druku).
kond_68pF.jpg
-
Kolejną usterką było rozstrojenie dekodera STEREO i zrobienie dwóch zwarć na druku, na wyprowadzeniach układu scalonego. Najwyraźniej wspomniany przeze mnie na początku wypowiedzi "spec" próbował uruchomić dekoder przy rozstrojonych obwodach LC demodulatora FM, po czym na koniec "poprawił" "zimne" luty pod układem scalonym stereodekodera, robiąc kilka zwarć...
Jutro przedstawię wyniki pomiarów toru FM tego amplitunera oraz podam szczegóły dotyczące aparatury, przy pomocy której dokonywałem strojenia obwodów amplitunera i wykonywałem pomiary parametrów.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

Awatar użytkownika
Marek7HBV
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 758
Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Marek7HBV » wt, 30 lipca 2019, 09:16

Ładne pudło,też takie lubię :wink:.Tuner chyba prostszy już nie może być,a i regulacji minimalna ilość.Nawet śmiem napisać-prostszy od Zodiaka! :lol: Czekamy na pomiary!Pozdrowienia :D P.S. Ciekawe jak sobie radzi z modulacją skrośną?Ten Fet na wejściu świadczy że pomyślano o selektywności wzmacniacza.Ta plaga natłoku stacji w dużych miastach jest zmorą PRL-owskich konstrukcji :cry:

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 4343
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: Polskie i zagraniczne odbiorniki - porównanie parametrów torów FM

Post autor: Romekd » czw, 1 sierpnia 2019, 22:27

Czołem.
^ToM^ pisze:
pn, 29 lipca 2019, 14:13
No cóż, w tamtych latach budowało się radia z tego co rzucili na linię produkcyjną. Parametry są pochodną jakości zastosowanych podzespołów. Zastanawiam się, jak to wygląda na tle zachodnich konstrukcji z analogicznego okresu.

Romek, a napisz jeszcze o sprzęcie jakiego używasz do pomiarów, tzn. oprogramowanie i typ karty dźwiękowej..
Tomku, co do sprzętu, to od wielu lat używam ciągle tego samego. W dalszym ciągu korzystam z karty dźwiękowej EM-U 1616m (nic lepszego w rozsądnych cenie na razie nie udało mi się znaleźć) i starego laptopa firmy Dell, model Latitude D610 z systemem Windows XP. By mierzyć tor FM tunera radiowego niezbędny jest generator z możliwością częstotliwościowej modulacji sygnału o dokładnie ustalonych parametrach. U mnie tę rolę spełniają dwa stare generatory firmy ADRET, model 740A. Adrety przy modulacji FM wprowadzają zniekształcenia nieliniowe o poziomie ok. 0,15%, gdy korzysta się w wewnętrznego generatora sygnału modulującego o częstotliwości 400 Hz lub 1 kHz. Jednak użycie dobrego generatora zewnętrznego m.cz. (lub wyjścia karty muzycznej) pozwala obniżyć poziom THD generatora do bardzo małej wartości i w taki właśnie sposób używam go przy wykonywaniu bardziej precyzyjnych pomiarów. Przy badaniu sygnałów m.cz. stosuję oprogramowanie firmy ARTA, które ma również wersję bezpłatną (ja musiałem kupić jego pełną wersję, gdyż zdarza mi się wykorzystywać go również w firmie, a chciałem to robić całkowicie legalnie). Przed dokonaniem pomiarów np. radia Jubilat, musiałem dokładnie zestroić w nim tor p.cz. Strojenie "punktowe" na 10,7 MHz nie daje najlepszych rezultatów (uzyskuje się zbyt wąskie pasmo i przez to duże zniekształcenia sygnału m.cz.), więc dla uzyskania odpowiedniego kształtu charakterystyki toru p.cz. posłużyłem się analizatorem widma firmy GW Instek typ GSP-827, którego można używać jako wobuloskopu, gdyż został wyposażony w wewnętrzny generator. Później jeszcze dwa razy spróbowałem kompletnie rozstroić tor p.cz. i ponownie go zestroić, tym razem przy pomocy oscyloskopu, aktywnej sondy w.cz., którą kiedyś wykonał dla mnie Kol. Andrzej (nick macska, kiedyś bardzo aktywny na naszym Forum; sonda od niego przez wiele lat spisuje się u mnie rewelacyjnie) oraz karty muzycznej (wzmacniacz stroiłem na minimum zniekształceń THD). Uzyskane rezultaty okazały się niewiele gorsze od strojenia toru wobuloskopem.
Karta muzyczna z komputerem pozwala przeprowadzić bardzo skomplikowane pomiary. Oprogramowanie ARTA ma zaimplementowane rozmaite filtry oraz generatory różnych przebiegów, co pozwala przeprowadzać pomiary praktycznie wszystkich parametrów sygnałów m.cz. i towarzyszących im zakłóceń. To istne laboratorium pomiarowe, za stosunkowo niewielkie pieniądze, o którym jeszcze kilkanaście lat temu człowiek nawet nie marzył, gdyż nie przypuszczał, że coś takiego, za tak niewiele, uda się w przyszłości stworzyć... Próbowałem zachęcić do wykonywania takich pomiarów innych użytkowników naszego Forum, ale bezskutecznie... :(

Wracając do amplitunera Sony STR-414L, to przy pomocy karty z oprogramowaniem ARTA oraz wspomnianego przeze mnie generatora w.cz. można np. wykonać pomiary poziomu szumu w paśmie 20Hz...20 kHz, lub np. w paśmie 2 Hz...96 kHz (można ustalać szerokość pasma w oprogramowaniu karty), lub dokonać pomiaru poziomu szumu ważonego (korzystając z filtrów psofometrycznych w programie ARTA, zgodnych z krzywą "A", "B" lub "C"; najważniejszy z nich wydaje mi się filtr wg krzywej "A") dla sygnałów niemodulowanych w.cz. o napięciu skutecznym od 0,07 μV do 1 V. Dla kilku poziomów sygnału w.cz., podanych bezpośrednio na wejście głowicy odbiornika SONY STR-414L poziom szumu przedstawiał się następująco.
1_Szum_dev0kHz_1,5uV.PNG
2_Szum_dev0kHz_2uV.PNG
3_Szum_dev0kHz_10uV.PNG
4_Szum_dev0kHz_100uV.PNG
5_Szum_dev0kHz_500uV.PNG
-
Sprawdziłem jaki poziom miał sygnał m.cz. na gnieździe magnetofonowym (z którego go pobierałem dla karty muzycznej), dla sygnału w.cz. 98 MHz, zmodulowanego sygnałem m.cz. o częstotliwości 1 kHz, przy dewiacji ±50 kHz. Poziom ten wyniósł ok. -24 dB. Porównując poziom sygnału z podanym przeze mnie wcześniej poziomem szumu można określić odstęp sygnał/szum dla różnych poziomów sygnału w.cz. Jednak bardziej precyzyjnie odstęp ten można określić, gdy skorzysta się z poziomu szumu zmierzonego w paśmie 20 Hz...15 kHz (zakres przenoszenia odbiornika radiowego na zakresie FM) lub jeszcze dokładniej gdy uwzględni się czułość ludzkiego słuchu w paśmie akustycznym, czyli gdy szum przed pomiarem przepuści się przez filtr "wagowy" o charakterystyce "A". Poniżej poziomy szumu z uwzględnieniem filtru psofometrycznego "A"dla kilku poziomów sygnału niemodulowanego w.cz. o częstotliwości 98 MHz.
6_Szum_A_dev0kHz_1,85uV.PNG
7_Szum_A_dev0kHz_4,0uV.PNG
8_Szum_A_dev0kHz_10uV.PNG
9_Szum_A_dev0kHz_50uV.PNG
10_Szum_A_dev0kHz_500uV.PNG
11_Szum_A_dev0kHz_1000uV.PNG
-
Poniżej wykresy przedstawiające poziom sygnału m.cz. i jego zniekształceń nieliniowych dla kilku poziomów sygnału w.cz. 98 MHz, zmodulowanych sygnałem m.cz. o częstotliwości 1 kHz z dewiacją równą ±50 kHz.
12_THD_1kHz_dev50kHz_1,5uV.PNG
13_THD_A_1kHz_dev50kHz_1,85uV.PNG
14_THD_A_1kHz_dev50kHz_4,0uV.PNG
15_THD_A_1kHz_dev50kHz_10uV.PNG
16_THD_1kHz_dev50kHz_25uV.PNG
17_THD_A_1kHz_dev50kHz_50uV.PNG
18_THD_1kHz_dev50kHz_100uV.PNG
19_THD_1kHz_dev50kHz_500uV.PNG
-
To co mnie najbardziej zaskoczyło w tym amplitunerze, to czułość wzmacniacza p.cz. typu CX168. Sygnał z generatora podałem na wyprowadzenie układu IC2 przez kondensator 10 nF, odłączając wcześniej od niego wyjście filtru piezoceramicznego CF201 i obciążając wyjście generatora dodatkowa rezystancją 62 Ω, celem zapewnienia dopasowania impedancji obciążenia do impedancji kabla i generatora w.cz. Okazało się, że czułość tego układu jest dużo lepsza od 10 μV, i przy tak małym sygnale uzyskiwało się już pełną wartość sygnału m.cz. (-24 dB) przy niezłym odstępie tego sygnału od szumów i zakłóceń... Przypomnę, że czułość toru p.cz. w radiu Jubilat, przy którym sygnał m.cz. miał już odpowiednią amplitudę i nie narastał przy dalszym podnoszeniu poziomu sygnału p.cz. 10,7 MHz wynosiła ok. 5 mV, czyli mogła być tak z 1000 razy mniejsza niż w amplitunerze Sony. Czułość radia Sony pozwala na słuchanie z pełnym zrozumieniem audycji słownych jeszcze przy poziomie sygnału w.cz. równego 0,3 μV, pod warunkiem, że sygnał podawało się bezpośrednio na wejście głowicy (na kołki montażowe dla kabelków na płytce PCB), bo gdy sygnał podało się na gniazdo antenowe, połączone z płytą luźno biegnącymi przewodami o długości kilkunastu cm, czułość odbiornika była już zdecydowanie niższa...

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^

ODPOWIEDZ