Stereo op de FM band
met een multiplex decoder
MPX
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Radio » Stereo decoder (schakelingen)

Op deze pagina enkele praktische schakelingen van stereo-decoders (synchrone demodulatoren) die ingebouwd konden worden in bestaande radiotoestellen (die ervoor voorzien waren).
-

-

Het principe van FM stereo
staat hier uitgelegd


We beginnen met twee synchrone demodulatoren met buizen. Het zijn amerikaanse ontwerpen en de schakelingen zijn uitgerust met 67kHz filters (SCA: Subsidiary Communications Authorization). Dit is een tweede radioprogramma die in Amerika uitgezonden wordt op dezelfde frekwentie en bijvoorbeeld voor achtergrondmuziek zorgde in handelszaken.

Ontvangers werden vaak getaxeerd naargelang het aantal lampen en men gebruikte speciale ontwerpen om het aantal lampen tot een minimum te beperken. Lach niet: ook je autobelasting wordt berekend aan de hand van het aantal PKs van je motor.

Dit is eveneens een onafhankelijke module die ingebouwd kan worden in een radio die daarvoor voorzien is.

De aansluitingen zijn de volgenden:

  • I: hoogspanning
  • II: uitgang R
  • III: uitgang L
  • IV: ingang multiplexsignaal
  • VI: massa
Het multiplexsignaal passert de eerste afstemkring en komt terecht op de stuurrooster van de buis. Het laagohmig signaal is aanwezig op de kathode en is sterk genoeg om de diodes te sturen.

De piloottoon passeert ook via de buis en komt versterkt tevoorschijn op de anode waar een afggestemde kring op 19kHz geplaatst is. De twee diodes verdubbelen de frekwentie. Dit signaal gaat nu door een afgestemde kring op 38kHz en komt weer terecht op het stuurrooster. De buis versterkt ook nog het 38kHz signaal dat naar een tweede afgestemde kring gaat. Het 38kHz signaal wordt gebruikt om de synchrone demodulator te sturen.

Deze schakeling is een reflexschakeling, waarbij één component verschillende signalen terzelfdertijd versterkt. Zowel buizen als transistoren kunnen in reflexschakeling gebruikt worden. De buizen, met hun talrijke roosters waren een geliefd experimenteerveld. Ik ken een gelijkaardige schakeling waarbij de versterkte piloottoon afgetapt wordt op het schermrooster.

De tweede schakeling gebruikt twee dubbele buizen. De kanaalscheiding is beter en de instelling eenvoudiger. Het is een losse schakeling die in een aparte behuizing geleverd wordt (met een aparte voeding).

Het wordt aangesloten op de MPX-uitgang van een bestaande mono-tuner en levert een stereo-signaal af. Veel tuners uit de jaren '60 hadden een MPX-uitgang, zodat er naderhand slechts een stereo-dekoder nodig was om een complete stereo-installatie samen te stellen.

Een eenvoudige stereodecoder in kitvorm werd op de markt gebracht door MBLE. MBLE produceerde verschillende kits en je kon zo een volledige hifi installatie samenstellen.

Televisies waren toen nog niet voorzien voor stereo-uitzendingen (de televisies in Europa gebruikten de B/G/I-norm met FM geluid). Frankrijk zou nooit stereo-televisies op de markt brengen met analoog stereo geluid, want de franse L norm gebruikte AM geluid, waardoor stereo niet mogelijk was. Tijdens live uitzendingen van conderten en dergelijke was er een simultane retransmissie in FM stereo. Mensen keken naar de televisie voor het beeld en luisterden naar de radio voor stereo geluid.

Dit is een module die ingebouwd kon worden in een SABA ontvanger). Het was een lampenradio (bestaand ontwerp) waar een stereo-module bijgeplaatst kon worden. Toen de radiotoestellen gebouwd werden lag de stereo-norm nog niet vast.

Het multiplexsignaal wordt door de eerste transistor versterkt. In de collector zit er een filter om de piloottoon uit te filteren. De emitter heeft een afgestemde kring om de piloottoon door te laten naar transistor T2. Na T2 passeert de piloottoon een frekwentieverdubbelaar in de vorm van een dubbelzijdige gelijkrichter. T3 versterkt het 38kHz signaal dat door een afgestemde circuit gestuurd wordt om de harmonischen te onderdrukken. De diodes laten nu het audiosignaal door naar ofwel T4, ofwel T5. We hebben hier te maken met een synchrone demodulator, gestuurd door de piloottoon.

Er is een filter rong L1 die het 67kHz component onderdrukt (de module werd ontworpen om ook in de Verenigde Staten gebruikt te kunnen worden). Andere componenten moetn dan ook veranderd worden, in de VS wordt er een andere pre-emphasis/de-emphasis gebruikt.

De kanaalscheiding kan verhoogd worden door de trimmer P2. Bij een te hoge kanaalscheiding daalt de signaal-ruisverhouding.

Het volgend schema is gelijkaardig en krijgt ook zijn voeding uit de hoogspanning (250V). De spanning wordt door een zener beperkt op een lage waarde. De eerste transistor versterkt het multiplexsignaal. Op de emitter hebben we het audiosignaal en op de collector zit er een afgestemde kring op 19kHz.

Op de ingang heeft het multiplexsignaal een amplitude van ongeveer 600mV. De piloottoon van 19kHz heeft hierbij een amplitude van ongeveer 50mV (10%). Het signaal wordt verdubbeld en dient om de trweede transisor in geleiding te brengen als ert een piloottoon aanwezig is. Deze transistor heeft immers geen polarisatie en is niet geleidend als er geen piloottoon aanwezig is.

De tweede en derde transistor versterken het 38kHz signaal. Op de laatste transistor bedraagt de amplitude ongeveer 10V. Als er geen piloottoon is, dan is T2 niet geleidend en T3 krijgt geen signaal. De twee demodulatiediodes zijn echter zodanig gepolariseerd dat ze in geleiding zijn (positieve en negatieve voedingsspanning). Beide diodes laten dus het audiosignaal door.

Als de piloottoon aanwezig is, dan gaan de ene of de andere diode in geleiding om het audiosignaal door te laten. De amplitude van het signaal zakt met de helft, omdat iedere keer slechts één diode in geleiding is. Dit is het enig nadeel van deze schakeling die anders uitstekende prestaties levert.

De correcte werking van de schakeling hangt grotendeels af van de correcte voorspanning van de eerste transistor. Zijn emitterspanning moet immers goed symmetrisch zijn ten opzichte van de voedingsspanning om een gelijkaardige demodulatie van het L en R signaal te bekomen.

De schakeling heeft ook een stereo-indicator in de vorm van een neon-buisje. Als de piloottoon aanwezig is, dan veroorzaakt D3 een negatieve spanning op C8. Deze negatieve spanning wordt opgeteld bij de positieve voedingsspanning en doet het neonlampje branden.

Dit is nog een kleine stereo-decoder die in een bestaande radio geplaatst kan worden. Er is enkel een aparte voeding nodig (24V 5.4mA). De gebruikte transistoren zijn germaniumtransistoren, dit waren de enige transistoren die beschikbaar waren toen de zenders in stereo gingen werken.

Het multiplexsignaal komt toe op T401 (AC125). Het verschilsignaal wordt versterkt en is beschikbaar op de collector. De transistor versterkt immers vooral het hoogfrekwent component door de aanwezigheid van C403 (22nF) in de emitterkring.

Op de emitter van de transistor zit de 19kHz piloottoon die door twee afgestemde kringen gaat (L403 / C404) en (L404 / C407). Het uitgangssignaal op 38kHz is zwak en wordt door twee transistoren AC126 versterkt T402 en T403) zodat de synchrone demodulator volledig uitgestuurd kan worden. Het 38kHz signaal dient immers als schakelaar en moet de diodes volledig kunnen uitsturen.

De afgestemde kring op 38kHz bestaat uit L402 en C405. De demodulator levert de twee verschilsignalen L + R en L - R.

Met de twee trimmers kan de verhouding tussen het somsignaal (L + R) en het verschilsignaal aangepast worden.

Op de aansluiting III heeft men een spanning van -4V bij aanwezigheid van de piloottoon. Deze spanning is voldoende om een steile triode uit geleiding te brengen. De anodespanning van de triode kan stijgen en een neonbuis die over de triode geplaatst is gaat oplichten. De anodeweerstand beperkt de stroom tot een veilige waarde.

Als er geen piloottoon is, dan bedraagt de spanning ongeveer 0V. De triode is volop in geleiding en de spanning over het lampje is te laag om die te doen oplichten.

Toen was het de gewoonte dat een radio-ontvanger een stereo-indicator had om te bewijzen dat de uitzending in stereo was. Tegenwoordig zijn alle uitzendingen in stereo, en enkel de kleinere draagbare toestellen hebben enkel een mono ontvangst en een dergelijke indicator is niet meer nodig.



Tegenwoordig doet een IC alles, hoogfrekwente versterker en afstemkring voor AM en FM, oscillator en mengtrap, middenfrekwent versterker, detectie en stereo decoder.

Er is een multiplex-uitgang (zonder lowpass filter) om het signaal naar een RDS decoder te sturen (het enige wat niet aanwezig is in het IC)

Het processorgedeelte zorgt voor de afstemming met stop-funktie, data-out voor display, en sinds Philips Seaco overgenomen heeft zet het ook de koffie.

Publicités - Reklame

-