Un demodulador compuesto para solución de problemas y audio discreto

Este dispositivo casero convierte la banda base compuesta en izquierda y derecha discretas

Por Charles "Buc" Fitch ⋅

Al final de la tubería en cada estación de FM que opera en estéreo, que probablemente sea el 99.5% de los más de 7,000 puntos de venta de FM que operan aquí en los Estados Unidos, el paquete de entrega que se transmitirá es de una construcción compuesta.

Nuestro formato de transmisión estéreo estandarizado, aprobado originalmente en abril de 1961, ha sido muy duradero y, en tiempos más recientes, la capacidad de HD Radio digital se ha integrado con éxito en este sistema estéreo para funcionar de manera compatible.

Los elementos de información normalmente contenidos en el paquete compuesto clásico son:

HD Radio, debido a su construcción de portadora de RF compensada digital y bisimétrica, normalmente se integra en el paquete de señal en el transmisor.

Muchas, si no la mayoría, de las estaciones que no son HD entregan su "paquete" estéreo compuesto desde el estudio a través de un STL en una forma lista para señal para conexión directa al excitador FM.

La demodulación compuesta descrita en este artículo no solo es útil como una verificación de confianza y una ayuda para la solución de problemas, sino que en la era de los traductores de FM para AM con problemas, la conveniencia de tener discretos izquierdo y derecho en el sitio del transmisor facilita el procesamiento separado para el mono AM y traductor FM estéreo.

Aquí se cubre el demodulador compuesto del "modelo económico hondureño", que solo proporciona discretos izquierdo y derecho ajustables a cerca de +10 dBm cuando termina en 600 ohmios y un LED de confianza que muestra la presencia del piloto de 19 kHz que también indica que la unidad está demodulando estéreo.

Construimos la unidad ilustrada en forma discreta, cableada a mano en tres prototipos de PCB no solo como un modelo alfa para probar nuestro concepto, sino también para demostrar que con paciencia, puede crear y personalizar su propia versión. Ver los diagramas esquemáticos.

Este diseño es adecuado para una placa de circuito impreso terminada. Las características que se pueden agregar incluyen una salida mono separada completamente ajustable con atenuación seleccionable de 8 kHz para ayudar en el cumplimiento de NRSC, un amplificador de auriculares estéreo separado con conector para ayudar en entornos de alto ruido, un medidor "VU" LED de 12 segmentos y una luz de confianza RDS que se ilumina cuando la señal de 57 kHz está presente en aproximadamente el 2% de la envolvente modulada.

Nuestra motivación para usar el classis LM-1800 es su concepto sencillo, no crítico, sin bobina o transformador único. Con una separación izquierda y derecha típica de >40 dB y un rechazo factible de cualquier SCA presente, el LM-1800 es más que adecuado para la tarea.

En una nota práctica, solo hay cuatro ajustes, y dado que estos cuatro se necesitan fundamentalmente una sola vez, los colocamos dentro. Para una fácil "capacidad de alcance", el nivel de entrada compuesto y los potenciómetros de captura del piloto (ubicados en la PCB central) son del tipo de ángulo recto y están orientados hacia un lado abierto de la carcasa base de nuestro mini gabinete. Los potenciómetros de ajuste de nivel izquierdo y derecho que controlan el nivel de audio se ajustan boca arriba ya que están en la parte superior.

Hemos segregado las funciones de fuente de alimentación, demodulador y salida en PCB independientes. Como se mencionó, esto nos permitió ensamblar, probar y modificar cada sección independiente a medida que avanzábamos.

Los lectores habituales de Radio World reconocerán fácilmente tanto el concepto de fuente de alimentación como la sección de salida como una variación de los circuitos que se utilizaron en nuestro proyecto de adaptador desequilibrado a equilibrado en 2020.

La regleta de terminales de estilo europeo para la entrada y salida de alimentación de CA de la verruga de la pared fue a pedido del usuario en Juticalpa, Honduras. La entrada BNC compuesta coincidía con la(s) salida(s) del receptor STL.

¿Ajustamiento? Nada lujoso o complicado aquí. Consulte la sección del demodulador de los esquemas.

Ingrese 19 kHz a 0,35 voltios más o menos de pico a pico en el conector de entrada compuesta y luego ajuste VR2 para establecer el nivel en el pin 1 en el LM1800 a aproximadamente 80 mV pp.

[Aparte: este procedimiento de ajuste supone que la entrada será la envolvente compuesta estándar de 3,5 voltios de pico a pico. El flysheet LM-1800 indica que su prueba se optimizó a un nivel PtoP de 800 mv en el pin 1 y con el procedimiento del autor, esto debería establecer la entrada en este punto de nivel ideal. El flysheet del fabricante (consulte la lista de piezas) en este chip LM-1800 está lleno de detalles interesantes adicionales. Bien vale la pena leer. El Manual de audio de National Semiconductor de 1977 es otra gran fuente de conceptos e ideas relacionados. Ver sección 3 página 23.]

Continúe, luego ajuste VR1 para colocar el oscilador en el centro de su rango de captura de 19 kHz mientras mira el pin 11 en un osciloscopio. El indicador de piloto presente debe encenderse durante este proceso de ajuste.

Pusimos un pequeño lazo de conexión en la PCB adjunta a este Pin 11. Esto hizo que la conexión del alcance para este punto de prueba fuera fácil y conveniente.

En mi banco, tengo la suerte de tener un Orban 8000 clásico, y el envío a través de la izquierda y la derecha por separado a niveles idénticos me permitió ajustar las salidas del demodulador para que coincidieran. Una prueba nula confirmó que mi equilibrio estaba casi correcto.

En este punto, utilizando un auricular estéreo o un monitor de estudio, debe evaluar la calidad del audio. Tus orejas doradas te indicarán si necesitas un poco más de nivel para bajar el ruido y lograr una mejor separación subiendo ligeramente VR2.

Una medición real de THD con un filtro roll-off crudo fue muy baja, por debajo del 2 %. Tenga en cuenta que la mayor parte de ese 2% es solo ruido por encima de 15 kHz y en el espectro audible probablemente esté más cerca del 0,8% que promociona el fabricante.

Los potenciómetros de 20 vueltas utilizados en los ajustes de nivel izquierdo/derecho (VR en la sección de salida) tienen un rango y un vernier considerables. Si te encanta modificar, te encantará jugar con esta unidad.

Por cierto, no pudimos encontrar una verruga de pared de 15 voltios CA o más en nuestra caja de verrugas de pared redundante y cosechada, por lo que hicimos una usando el estuche de un viejo cargador de verrugas de pared para un destornillador inalámbrico que desapareció hace mucho tiempo. Quitamos el transformador de bajo voltaje insuficiente y lo reemplazamos con un transformador de control de CA nuevo y compacto de 5 vatios y 24 voltios provisto originalmente para un humidificador de horno pero no necesario.

Ahora le ha llegado el turno de hacer su propio demodulador compuesto para satisfacer sus necesidades únicas y las demandas de la estación.

Carlos "Buc" Fitch

Charles "Buc" Fitch, PE, ha sido ingeniero consultor durante más de 40 años. Es miembro senior de AFCCE y SBE; posee SBE CPBE con certificación AMD y licencias de contratista eléctrico; y es ex propietario de una estación de radio y TV DOE. Recibió anteriormente los premios Escritor del año y Educador del año de SBE.

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