MPX-1 Stereocoder MPX-1

Transkript

1 MPX-1 Stereocoder MPX-1 Teknisk data Drivspänning 9-15V Strömförbrukning 40-70mA Ingångssignal 775mV stereo Frekvensomfång Hz Bandbredd 200kHz Multiplexmetoden 38kHz switch / 19kHz pilot Bandpasshöjande filter för FM bandet. MPX-1 MPX-1 är en modul som ger din FM-sändare stereoljud och är avsedd att inkopplas till alla våra olika FM sändare. Ljudkvaliteten är mycket god. Men den går inte riktig att jämföra med en CD spelare av högsta proffskvalitet. MPX-1 skall inte jämföras med proffsencoders som jobbar enligt andra principer. Är du ute efter proffskvalitet skall du välja MPX-2 som håller CD kvalitet men innehåller betydligt fler komponenter. MPX-1 är försedd med fyra kontakter, S1 till S4. S1 ingång för höger/vänster ljudkanal, standard line in Hz, 775 mv. Zin cirka 20 kohm. S2 utgång till FM sändarens ljudingång. Multiplex utgången. S3 Strömförsörjning 5-15V ca 50 ma S4 uttag för väljare mono/stereo strömbrytare. Du bygger in MPX-1 i en egen låda eller i samma låda som FM sändaren, har du köpt FM sändare av oss skall den få plats i samma låda med lite omkoppling av kablar inne i lådan. MPX-1 ansluts direkt till FM sändarens ljudingång, inga andra kopplingar behöver göras. Stereoljud höjer din FM sändares kvaliteter och det blir njutbart att även vidaresända MP3 musik eller någon annan stereokälla såsom datorns ljudkort. 1

2 Hur fungerar FM stereo sändingar Analoga standard stereosändingar på FM bandet kan göras på minst två olika sätt. Pilottonsmetoden med sidbandsmodulering eller multiplexad höger vänster kanal. Båda ger samma reslutat, men multiplexmetoden reducerar frekvensomfånget något och introducerar mera brus. Vid fourieranalys av den multiplexade erhålls metoden just sidbandsmoduleringen matematiskt. Denna byggsats baserar sig på den enklare av de två metoderna, multiplexad. Vid vanliga FM sändingar finns Höger+Vänster=monosänding tillgänglig från början av kompabilitetsskäl, vanliga monosändingar. Det var en het teknisk debatt när man skulle välja stereometod. Resultatet var som det brukar, en variant som är kompatibel med det gamla sändingssättet. Så här kom man på att det var enklast att göra Vi kikar först på hur proffsutrustning fungerar för att sedan förklara hur vår konstruktion fungerar enligt multiplexmetoden. Vill vi överföra information tillräckligt för att kunna skapa stereo måste först bandbredden utökas i sändare och mottagare till cirka 200kHz. Vi har redan monosignalen och måste sända den till alla de gamla mottagarna där ute. Figur 1. I figur ett ser vi hur höger och vänster kanal matas in till en krets som genererar L-R och L+R, dessa två är den information vi kommer att sända. L+R är ju den vanliga monosignalen för monoljud och L-R är skillnaden mellan höger och vänster kanal. I mottagaren plockar vi fram L+R samt L-R igen för att skapa L och R separat. L-R signalen sänds till en multiplikator, en koppling vilken har en bärvåg om 38kHz som vi amplitud modulerar med L-R signalen. L+R signalen sänds vidare direkt till en summerande koppling som sammanför och nivåanpassar de olika signalerna till FM sändaren. Vi sammanför där den L-R amplitud modulerade 38kHz signalen med monosignalen L+R, dessutom lägger vi på en 19kHz bärvågssignal som inte är AM modulerad till dessa två. PLL kretsen och oscillatorn har endast som syfte att skapa de två bärvågorna om 38kHz och 19kHz. 2

3 Det som sker i praktiken är att man låter L+R signalen (monosignalen) gå igenom systemet direkt till FM sändaren och L-R skjuts upp till ett högre frekvensområde i de 200kHz som vi har tillgängligt. Förflyttningen uppåt sker genom att man pålägger L-R till en bärvåg om 38kHz. Experter av olika slag har kritiserat metoden eftersom den ger sämre ljud än andra, men den är bakåtkompatibel med äldre FM mottagare som bara kan ta emot mono. MPX-2 arbetar enligt denna princip. Multiplexmetoden enligt MPX-1 Se ritningen på sida 4. I stället för att dela upp ljudkanalerna i L+R samt L-R och skjuta upp L-R i det högre frekvensområdet i de tillgängliga 200kHz låter vi i stället snabbt växla mellan höger och vänster kanal. Vi slipper på så vis en rad komponenter med lite sämre ljud som följd. Växlingarna mellan L och R sker med 38kHz, neddelat från 76kHz. IC4 en klassisk 555:a kopplad som astabil vippa skapar denna 76kHz frekvens. IC3 delar ned till 38kHz samt 19kHz. Tyvärr finns inga standardkristaller som direkt passar med dessa frekvenser utan en massa grindar och återigen flera komponenter, därför får IC4 göra det jobbet. TR1 måste justeras in för 76kHz. IC4 bildar den astabila vippan med R13 och R14 samt TR1 och C8. IC3 är en krets som innehåller två JK vippor med set och reset, detta passar oss perfekt, om set och reset samtidigt är ett kommer Q och ickeq att vara ettställda de också. Då kan vi nyttja detta för monosändingar. De båda JK vipporna är kopplade som T-vippor, toggle vippor som halverar 76kHz i två steg. IC3B s Q och ickeq är kopplade till IC2 s kontrolledningar. IC2 består av fyra bilaterala switchar, elektroniska strömbrytare. Q och ickeq får agera växlingar mellan höger och vänster kanal. I våran koppling har vi paralellkopplar switcharna två och två i IC2 för att erhålla lägre till resistans. Observera att IC2A/B och IC2C/D utgångar är sammankopplade vid R10 medan ingångarna kommer från var sin förstärkare via R7A och R7B. Omopplingsfrekvensen blir 76kHz/2. Vid IC3B återfinner du omkopplare för mono/stereo, kontakten S4. IC3B s Q utgång är kopplad till IC3A, denna utgång växlar med 38kHz. IC3A delar ner till 19kHz, vår pilotton eller bärvåg. Den kommer ut på IC3A ickeq, som fyrkansvåg. För att allt skall bli korrekt måste vi filtrera bort så mycket som möjligt av fyrkantvågens övertoner. R12 och C5 agerar RC filter samt R11 och C6. Vi både sänker signalnivån och filtrerar ner till en hyfsad 19kHz sinusvåg. Denna sinusvåg skall vara ungefär 5-15% av modulationssignalen, dvs. de multiplexade höger och vänster kanalerna. IC1B är kopplad som en spänningsföljare och buffrar vår MPX signal, multiplex signal innan den når FM sändarens ljudingång. För att kunna sända god FM kvalitet i det smala frekvensområde som står till förfogande om 200kHz för både höger och vänster kanal, måste man höja diskanttonerna något samt ta bort låga frekvenser. Det görs i vår koppling med diskanthöjaren C2A/B R5A/B och bassänkaren C3AB R3A/B. IC1C/D är kopplad som Positiva förstärkare med motkopplingen via R1A/B samt R6A/B och (R5A/B C2A/B). Kondensatorn C2A/B s motstånd minskar med ökande frekvens och kommer att höja förstärkningen i motsvarande grad. R5A/B ser till att vi har en viss förstärkning vid utgångsläget vid låga frekvenser. Man kan säga att IC1C/D fungerar som ett aktivt diskanthöjande och bassänkande filter. IC1A ger oss en referens som ligger på cirka halva matningsspänningen, virtuell jord kallas det. IC1C/D behöver denna referens för att kunna svänga över hela spänningsområdet från till till matningsspänningen. 3

4 4

5 Sist, Stereosändingar räcker inte lika långt som monosändingar med samma kvalitet beroende på att vi med samma effekt sänder över ett bredare band. Hela sändarbärvågen smetas ut över ett större område och sjunker. Därför finns en omkopplare som stoppar växlingen mellan höger och vänster kanal för att öppna båda kanalerna samtidigt, summara höger plus vänster och vi har mono. Byggbeskrivning Rengör kretskortet från skyddslacken noggrant. Etsat och borrat kretskort. Kretskortslayout Börja med att montera motstånd och kondensatorer samt sist IC och kontakter om du inte löder in sladdarna direkt. Använd medföljande lödtenn. Var försiktig med IC ben, de böjs lätt och kan vara krångliga att få på plats. Tipset är att försiktig tvinga in benen mot en bordsyta innan de monteras, för att lirka lite med IC n så att ben efter ben finner sina hål. Hålen är borrade till 0,6mm standard och uppstår problem med att få ner benen i några hål kan dessa vidgas med ett litet borr eller ett avklippt komponentben eller en nål. På sida 6 ser du hur komponenterna skall monteras. Den enda intrimning som behöver göras är att inställa 76kHz med TR1. Intrimningen kan göras med oscilloscope/frekvensräknare eller på frihand. Oscilloscopets mätprob ansluts till R13 benet närmast C8. Skruva på TR1 tills 76 khz erhålls, det är allt. Intrimning utan oscilloscope går också utmärkt. Först måste du starta din FM sändare och trimma in denna för rätt frekvens med en monosändning utan stereomodulen inkopplad. Se anvisningarna för din FM sändare. Anslut en stereoljudkälla till S1 samt anslut S2 till FM sändarens audioingång och ratta in kanalen du sänder på och justera TR1 tills radiomottagarens indikator för stereo tänds eller tills du hör sändningen perfekt i stereo. Det som kan vara knepigt är att trimma in ingångsnivån till FM sändaren, ge dig inte. Ljudet skall vara i det närmaste perfekt. OBS! Med perfekt får man ha i åtanke att ett frekvensområde mellan Hz är det denna enkla stereocoder klarar av. MPX-1 är konstruerad för FMS-7 och våra övriga sändare i FMS serien. Vanliga fel Ingångsnivån till stereocodern eller FM sändaren är absolut vanligaste orsak till missljud i form av klippning av signalen och rasslande/skorrande ljud, justera FM sändarens ingångsnivå samt stereokällans utsignal tills ljudet låter bra. Ingen stereosändning, sitter bygeln i S4? Om ja; trimma TR1 tills stereoljud erhålls 76 khz. Pip och gnissel i ljudet, fel justering på TR1 eller störningar från din stereoljdkälla. 5

6 6

7 Inbyggnadstips Om du inte köpt sändare av oss så rekommenderar vi en separat aluminiumlåda till MPX-1. Har du köpt eller byggt våra FM sändare med låda, då skall den passa in i lådan. På bilden nedan ser du hur det är tänkt att montera kontakterna Sx. FMS-15/FMS-7 & MPX1 låda, front Observera att DC kontakten för strömmatning sitter på baksidan av lådan och att hål för frekvensjustering inte är upptaget i lådan. Monteringen av kretskort i lådan är enkel, se bilden nedan. Placeringar inne i lådan. Byggsatsen finns som komponenter och kretskort samt låda med kontakter. Lycka Till! 7

8 Stereocoder komponentförteckning Övriga mekaniska detaljer ingår inte i grundbyggsatsen som är komponenter och kretskort, utbyggnaden heter låda och kontakter. Resistorer kolfilm eller metallfilm 5/1% 1/8W 0.6W R1A 560 kohm (grön, blå, gul) R2A 47 kohm (gul, violett, orange) R3A 33 kohm (orange, orange, orange) R4A 10 kohm (brun, svart, orange) R5A 33 kohm (orange, orange, orange) R6A 560 Ohm (grön, blå, brun) R7A 390 Ohm (orange, vit, brun) R1B 560 kohm (grön, blå, gul) R2B 47 kohm (gul, violett, orange) R3B 33 kohm (orange, orange, orange) R4B 10 kohm (brun, svart, orange) R5B 33 kohm (orange, orange, orange) R6B 560 Ohm (grön, blå, brun) R7B 390 Ohm (orange, vit, brun) R8 100 kohm (brun, svart, gul) R9 100 kohm (brun, svart, gul) R10 18 kohm (brun, grå, orange) R11 10 kohm (brun, svart, orange) R12 1 kohm (brun, svart, röd) R13 1 kohm (brun, svart, röd) R14 1 kohm (brun, svart, röd) R15 4,7 kohm (gul, violett, röd) TR1 22 kohm trimmotstånd miniatyr stående Kondensatorer, andra märken fungerar bara rm är samma. C1A 4,7 uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm C2A 1000 pf/63v WIMA rm=2,5mm C3A 470 pf keramisk skivkondensator rm=2,5mm C1B 4,7 uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm C2B 1000 pf/63v WIMA rm=2,5mm C3B 470 pf keramisk skivkondensator rm=2,5mm C5 0,1 uf/63v WIMA rm=2,5mm C pf/63v WIMA rm=2,5mm C7 10 uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm C pf/63v WIMA rm=2,5mm C9 0,022 uf/63v WIMA rm=2,5mm C uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm C11 10 uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm C12 10 uf/25v JAMICON minielyt stående rm=2,5mm Integrerade kretsar IC1 LM324 eller TL084 IC eller 4066 IC IC4 555 Övriga mekaniska detaljer S1 pin3 hylslist för komponentben (audioanslutning) S2 pin2 hylslist för komponentben (mpx utgång) S3 pin2 hylslist för komponentben (matningsspänning) S4 pin2 hylslist för komponentben (mono/stereo omk) SW Subminiatyromkopplare till till 4 dm kopplingstråd 4 st m3 skruv försänkt skalle 4 st m3 mutter 4 st vinyl distanshylsor 3-5 mm 8