Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
2283
Nadajnik FM/2m
Mininadajniki FM to urządzenia na- niem przemienników FM/2m (dla tych nym do zapewnienia stałej dewiacji
dawcze małej mocy, które w połączeniu szczęśliwców którzy mieszkają w pobliżu częstotliwości (we-5, wy-4)
z odbiornikami FM o odpowiedniej częs- takiego przemiennika) lub zastosowaniu  modulator reaktancyjny (we-3, wy-1)
totliwości pracy mogą zapewnić łączność dodatkowego wzmacniacza mocy. o współczynniku przemiany około
na niewielkie odległości. 10Hz/mV DC zasilany poprzez z
ródło
Do tej pory opisywaliśmy układy pros- Opis układu napięcia odniesienia
te z wykorzystaniem np. jednego czy W opisywanym układzie wykorzysta-  szerokopasmowy generator o częstot-
dwóch tranzystorów. Poniżej proponuje- no dostępny w kraju układ scalony MC liwości uzależnionej od wartości ze-
my inną wersję, bardziej profesjonalną 2833 produkowany przez firmę MOTO- wnętrznych elementów podłączonych
z wykorzystaniem stabilizacji częstotli- ROLA, który jest kompletnym wąskopas- do wyprowadzeń 1, 15, 16
wości rezonatorem kwarcowym oraz uży- mowym nadajnikiem FM stosowanym  separator na wyjściu generatora (wy-14)
ciem specjalizowanego układu scalonego. między innymi w radiotelefonach czy  dwa pojedyncze tranzystory: Q1 (B-8,
Warto zaznaczyć, że urządzenia takie bezprzewodowych telefonach. E-7, C-9), Q2 (B-13, E-12, C-11) o mak-
zwane też  mikroszpiegami , wykorzys- Układy takie zastępują kilka tranzystorów symalnej częstotliwości pracy około
r
y
s
u
n
e
k
1
tywane przez młodzież do różnych celów bądz
układów scalonych (rysunek 1) bowiem 500MHz
m.in. próbnych czy dydaktycznych, po- w ich skład struktury wewnętrznej wchodzą: Pełen wykaz parametrów MC2833
winny mieć moc nie przekraczającą  wzmacniacz mikrofonowy o wzmoc- jest zamieszczony w katalogu USKA 6/95
20mW, a i ich stosowanie nie powinno nieniu napięciowym około 30dB wyd. AVT.
zakłócać pracy innych urządzeń, w tym z ogranicznikiem amplitudy niezbęd- Schemat ideowy kompletnego nadaj-
odbiorników RTV oraz innej łączności ra- nika FM na pasmo 2m i mocy około
diotelefonicznej. 50mW, wykonanego z zastosowaniem
Podstawowe parametry
P
o
d
s
t
a
w
o
w
e
p
a
r
a
m
e
t
r
y
Mininadajniki w zakresach amators- omówionego układu scalonego oraz do-
mininadajnika FM:
m
i
n
i
n
a
d
a
j
n
i
k
a
F
M
:
kich (choć małej mocy) powinny być wy- datkowo jednego tranzystora przedsta-
 częstotliwości pracy: 144,650MHz
r
y
s
u
n
k
u
2
korzystywane przez osoby, które uzyska- wiono na rysunku 2. Jest to aplikacja fir-
 dewiacja częstotliwości: 3kHz
ły odpowiednie zezwolenie radioamators- mowa przystosowana do dostępnych ob-
(max. 10kHz)
kie (licencję) wydawaną przez Państwo- wodów rezonansowych oraz rozszerzona
 moc wyjściowa: 50mW
wą Agencję Radiokomunikacyjną. o dodatkowy stopień wzmacniacza.
 napięcie zasilania: 9V (max. 10V)
Poprawnie zestrojony poniżej opisany Sygnał m.cz. z mikrofonu dynamiczne-
 wymiary płytki drukowanej:
mininadajnik może być z powodzeniem go (czy komputera w przypadku Packet
85x50mm
używany przez licencjonowanych radio- Radio) poprzez dwójnik R3 C5 jest podany
 mikrofon: dowolny dynamicznym
amatorów do prowadzenia łączności na wejście wzmacniacza mikrofonowego.
lub elektretowy
QRP FM czy Packet Radio do pracy z ko- Dodatkowe rezystory R7 bądz
R6 są
 antena: dowolna na pasmo 2m
legą mieszkającym np. na sąsiedniej ulicy przewidziane w przypadku podłączenia
bądz
na dalsze odległości z wykorzysta- mikrofonu elektretowego.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98 7
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Potencjometr montażowy P1 Montaż i uruchomienie
służy do ustawienia potrzebnej Cały układ nadajnika zmon-
wartości wzmocnienia (wymaga- towano na płytce drukowanej
nej dewiacji około 3kHz). przedstawionej we wkładce.
Wzmocniony sygnał m.cz. Jako cewki L2...L4 wykorzysta-
oraz ograniczony do wartości sta- no filtry 12x12mm typu K30 po
łej około 30mV (niezależnie od odpowiednim przewinięciu.
wzrostu sygnału wejściowego) Można wykorzystać inne posia-
jest skierowany na modulator re- dane obwody 12x12 po zdjęciu
aktancyjny zapewniający modula- kubka i odwinięciu istniejących
cję częstotliwości generatora. uzwojeń.
W pętli dodatniego sprzężenia W zestawie AVT-2230 znaj-
zwrotnego generatora jest włą- dują się takie filtry, jednak
czony rezonator kwarcowy X1. przed wlutowaniem należy je
Ponieważ z założenia urządzenie przewinąć zgodnie z opisem
modelowe miało być wykorzysty- poniżej.
wane w pasmie 2m a konkretnie Orientacyjne dane nawojo-
144,65MHz  zastosowano rezo- we przy przewijaniu filtrów wy-
nator, który po 12-krotnym po- noszą:
wieleniu daje wymaganą częstot- L2 (0,22�H)  7 zwojów drutu
liwość wyjściową czyli DNE 0,3
12,054MHz (36,162MHz). Dla L3 (0,15�H)  5 zwojów drutu
przykładu, dla częstotliwości DNE 0,4
Rys. 1.
R
y
s
.
1
.
145,5MHz (kanał mobil) będzie to L4, L5 (0,1�H)  10 zwojów
rezonator o częstotliwości 12,125MHz kolektora tego tranzystora włączony jest drutu DNE 0,2
lub 36,375MHz. Korekcję częstotliwości obwód rezonansowy L3-C14, zestrojony Cewka L1 o regulowanej indukcyjnoś-
w górę można przeprowadzić za pośred- na około 72MHz. Tranzystor Q1 pełni fun- ci  max. 5�H (potrzebna tylko przy obni-
nictwem trymera C (5-40pF) włączonego kcję kolejnego podwajacza częstotliwoś- żaniu częstotliwości)  może być wyko-
w szereg z rezonatorem kwarcowym. Po ci, czyli układu pracującego na częstotli- nana przez nawinięcie na korpusie filtru
zastosowaniu w to miejsce cewki L1 wości wyjściowej około 145MHz. Z filtru 7x7mm około 20 zwojów drutu DNE
o dobranej indukcyjności można również wyjściowego L4-C18-C19 (145MHz) jest 0,1mm.
w niewielkich granicach (około 2kHz) ob- sterowany pojedynczy stopień mocy Do zasilania układu można wykorzys-
niżyć częstotliwość pracy. z tranzystorem T1. W obwodzie kolekto- tać 2 baterie płaskie po 4,5V bądz
od ra-
Wyjściowy sygnał FM, po odfiltrowa- rowym tego stopnia znajduje się obwód zu 9V 6F22 lub zasilacz stabilizowany 9V.
niu w obwodzie L2-C15 zestrojonym na rezonansowy L5-C22 zestrojony na częs- Uruchomienie nadajnika polega na ze-
3 harmoniczną, czyli na około 36MHz, totliwość wyjściową mininadajnika. Try- strojeniu obwodów rezonansowych po-
jest skierowany na podwajacz częstotli- mer C2 stanowi najprostszy element do- przez odpowiednie kolejne ustawianie
wości z tranzystorem Q2. W obwodzie pasowujący wyjście układu do anteny. rdzeni w korpusach cewek i ewentual-
Rys. 2. Schemat ideowy
R
y
s
.
2
.
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
8 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
R1, R2: 100k&!
R3: 2,7k&!
R4: 150&!
R5: 220k&!
R6, R8: 1k&!
R7, R10: 4,7k&!
R9: 390k&!
R11: 220&!
R12: 47&!
P1: 220k&! (potencjometr montażowy)
Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1: 22pF (może być niepotrzebny; zależy od
typu rezonatora)
C2, C3: 4,7nF
C4, C12, C17, C24: 1nF
C5, C21: 1uF/16V
C6, C13, C20: 470pF
Rys. 3. Schemat montażowy
R
y
s
.
3
.
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
C7, C25: 10nF
C8: 10pF
nym skorygowaniu współpracującego pień tranzystorowy pracujący w klasie
C9: 56pF
kondensatora tak, aby uzyskać maksy- C np. dla mocy 0,5W  tranzystor z serii
C10: 51pF
malną wartość amplitudy sygnału przy BFY 99. Opisany układ mininadajnika po
C11, C16: 47pF
wymaganej częstotliwości. Dla osób nie odpowiednim zestrojeniu może być z po- C14: 18pF
C15: 68pF
mających doświadczenia w uruchamianiu wodzeniem używany również w zakresie
C18: 12pF
układów w.cz. czy nie dysponująch choć- CB, 2m czy nawet 70cm. W tym ost-
C19: 33pF
by minimalnym zestawem przyrządów stnim przypadku tranzystor T1 jest wyko- C22: 8,2pF
C23, C: 5-40pF (trymer)
(częstościomierz cyfrowy o maksymal- rzystywany jako potrajacz częstotliwosci.
C26: 47uF/16V
nym zakresie około 200MHz oraz miernik Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie
Półprzewodniki
P
ó
ł
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
w.cz., na przykład multimetr V640 z son- aby wyeliminować trudno dostępny rezo-
US1: MC2833
dą w.cz.) może okazać się bardzo trudne. nator 12...MHz i aby użyć innych posiada-
T1: 2N2369
Pomocnym w zestrojeniu nadajnika i koń- nych rezonatorów z serii 8..., 9..., 16...
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
ł
e
cowym jego sprawdzeniu może być fab- czy 18...MHz. Cały problem leży jak wia- X1: patrz tekst
L1...L5: patrz tekst
ryczny skaner częstotliwości czy radiote- domo w obwodach rezonansowych.
Pz: przełącznik ISOSTAT (2�3)
lefon FM/2m np. pożyczony na czas prób Można także stosować inne sposoby po-
M: mikrofon np. W-66 lub elektretowy (R6, R7)
od kolegi uruchomiony układ odbiornika wielania niż opisany powyżej w formie
A: antena na pasmo 2m
kit AVT-2175 (opis EdW-1/98). przykładu i ten sam kanał Packet Radio
Uwaga!
Ideałem byłoby wykorzystanie w tym uzyskać podłączając jako X1 popularny re- � X1 oraz antena nie wchodzi w skład kitu.
� L2...L5 należy przed wlutowaniem
miejscu radiotestera przy pomocy które- zonator 27,145MHz (wtedy powielanie
przewinąć  patrz tekst.
go można od razu zobaczyć widmo syg- będzie następujące: L2/18MHz,
� Jako M w kicie znajduje się mikrofon elek-
nału wyjściowego, moc, częstotliwość L3/36MHz, L4/72MHz, L5/144MHz).
tretowy
oraz dewiację częstotliwości (korekcja Przewidziany na płytce drukowanej poje-
przy pomocy P1). dynczy przełącznik ISOSTAT został po-
W przypadku podłączenia mikrofonu myślany z myślą rozbudowy układu do (promiennik 49cm +3 przeciwwagi rów-
pojemnościowego należy uzupełnić układ pracy transceiverowej. Jedna sekcja nież po 49cm) lub wieloelemntowa YAGA
o rezystor R7 oraz R6 (na początku moż- przełącznika jest wykorzystywana do która ma większy zysk; przy tak małej
na pominąć; wartość zależna od użytego przełączania zasilania 9V a druga  anteny mocy jest bardziej skuteczna.
typu mikrofonu elektretowego). (elementów wspólnie wykorzystywa- W każdym przypadku znaczną niedo-
Chcąc uzyskać większą moc wyjścio- nych z odbiornikiem FM/2m  np. AVT- godnością ze stosowania tego układu mi-
wą należy zastosować dodatkowy sto- 2175). Antena może być typu GP 1/4 ninadajnika jest praca tylko na jednym ka-
nale w zależności od użytego rezonatora
kwarcowego; w wielu przypadkach bę-
dzie to wystarczające.
Pewnym wyjściem z sytuacji właśnie
w celu zwiększenia ilości kanałów pracy
może być zastosowanie opisywanego już
generatora VXO/2m (EP-11/97  kit AVT-
2172). W tym przypadku można wyko-
rzystać istniejący na tej samej płytce
układ VCO jako drugi generator odbiorni-
ka choć najlepszym wyjściem byłoby za-
stosowanie syntezera częstotliwości.
Nie wątpimy, że znajdą się tacy Czytel-
nicy, którzy wykorzystają opisane już na
naszych łamach opisy i skonstruują od ra-
zu radiotelefon FM/2m na jednej płytce
drukowanej i w technice SMD.
Andrzej Janeczek
A
n
d
r
z
e
j
J
a
n
e
c
z
e
k
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98 9
nałów na wyjściu. Krótko mówiąc limiter
zapobiega przesterowaniu dalszych urzą-
dzeń w torze wzmocnienia. Sygnały cich-
sze są przenoszone bez zmian, natomiast
sygnały zbyt głośne są zmniejszane do
założonego poziomu. Sygnał wyjściowy
w żadnym wypadku nie przekroczy usta-
lonego poziomu.
Limitery są bardzo często używane
w studiach radiowych w audycjach na ży-
wo, gdzie zapobiegają przesterowaniu to-
ru nadawczego. Jest to swego rodzaju
 kaganiec dla wrzeszczących mówców.
Choćby zapalony dyskutant krzyczał
wprost do mikrofonu, limiter skutecznie
zmniejszy sygnał wyjściowy do założonej
wartości.
W tym miejscu należy wyjaśnić pewne
nieporozumienie. W elektronice używa się
także innych limiterów, czyli ograniczni-
ków. Przykładowo popularny układ gitaro-
wy  fuzz, też jest limiterem  ograniczni-
kiem, ale jego działanie jest zupełnie inne.
W układzie typu fuzz jeśli sygnał wejścio-
wy jest większy od założonego, następuje
po prostu obcinanie wierzchołków i prze-
bieg na wyjściu ma wprawdzie ograniczo-
ną amplitudę, ale jest potwornie znie-
Wielu elektroników miałoby duże kło- układ bramki zwykle nie jest prostym dwu- kształcony  z wyglądu przypomina pros-
l
i
poty z wyjaśnieniem komuś, co to jest li- stanowym elementem o działaniu  prze- tokąt. Natomiast opisywany właśnie układ
miter, kompresor, ekspandor i bramka puszcza/nie przepuszcza , tylko obwodem limitera nie obcina wierzchołków i nie
m
i
t
e
r
k
o
m
p
r
e
s
o
r
e
k
s
p
a
n
d
o
r
b
r
a
m
k
a
szumu. Zacznijmy od zasady działania o płynnie regulowanym wzmocnieniu. wprowadza zniekształceń nieliniowych 
s
z
u
m
u
tych urządzeń. Krótko mówiąc bramka szumów to przy zbyt dużych sygnałach zmniejsza
Najprostsze do zrozumienia jest działa- układ, który wycina szumy w przerwach wzmocnienie i sygnał wyjściowy zacho-
b
r
a
m
k
i
s
z
u
nie i sensu stosowania bramki szu- między sygnałami użytecznymi. Jest to wuje swój kształt, ma tylko mniejszą amp-
mu. Jak wskazuje nazwa jest to bramka, urządzenie często używane w studiach litudę. Różnice w działaniu naszego  lin-
m
u
a bramka może być otwarta (przepuszcza radiowych i systemach nagłośnienia do iowego limitera i  twardego ogranicznika
r
y
s
u
n
k
u
2
sygnał z wejścia na wyjście) albo za- wycięcia nieprzyjemnego szumu w audy- typu fuzz zilustrowano na rysunku 2.
R
y
s
u
n
e
k
3
mknięta (nie przepuszcza sygnału). cjach słownych, szumu pochodzącego ze Rysunek 3 pokazuje uproszczony
Jeśli na wejściu występują sygnały wzmacniaczy mikrofonowych. schemat blokowy  liniowego ogranicz-
o małych amplitudach, bramka jest za- nika, który jest tematem artykułu. Nato-
r
y
s
u
n
e
k
4
mknięta. Gdy na wejściu pojawią się Limiter miast rysunek 4 pokazuje jak prosto reali-
l
i
m
i
t
e
większe sygnały  bramka zostaje otwar- Dość proste jest także działanie limite- zuje się  twardy ogranicznik obcinający
r
a
o
g
r
a
n
i
c
z
n
i
k
a
ta. Przy takim działaniu, jeśli na wejściu ra czyli ogranicznika. Limiter jest przez ca- wierzchołki sygnałów o amplitudzie więk-
występują tylko szumy (małe sygnały), ły czas  otwarty i ma wzmocnienie, po- szej niż 0,6V.
bramka jest zamknięta i na wyjściu nie wiedzmy równe 1. Sygnał wejściowy Z rysunku 3 wynika, że układ bramki
ma denerwującego szumu. W głośnikach przechodzi na wyjście bez zmian. Ale jeś- szumu jest nieco podobny do limitera.
panuje cisza. li poziom sygnału wejściowego będzie za W obu układach występuje blok regulacji
Gdy pojawią się sygnały użyteczne duży, większy niż maksymalny poziom wzmocnienia oraz blok sterujący. Różnica
(większe niż poziom szumów), bramka użyteczny dalszych urządzeń (magneto- polega przede wszystkim na sposobie
się otwiera i cały sygnał wejściowy bez fonu, wzmacniacza, itp.), to układ ogra- działania układu sterującego. Na rysun-
żadnych modyfikacji przechodzi na wy- nicznika zmniejszy swoje wzmocnienie ku 3 wejście bloku sterującego połączo-
jście i do głośników. Układ bramki szu- i tym samym poziom takich silnych syg- ne jest z wejściem układu.
mów musi być wyposażony w jakiś układ
Rys. 1. Schemat blokowy bramki szumu
R
y
s
.
1
.
S
c
h
e
m
a
t
b
l
o
k
o
w
y
b
r
a
m
k
i
s
z
u
m
u
progowy, który będzie sterował pracą
bramki w zależności od poziomu sygnału.
Układ taki powinien mieć regulowany
próg zadziałania, by dostosować się do
aktualnego poziomu szumów i wyciąć
rzeczywiście tylko szumy, a nie słabsze
sygnały użyteczne.
Schemat blokowy bramki szumu poka-
r
y
s
u
n
k
u
1
zany jest na rysunku 1. Pokazano tu jeden
kanał, ale w praktyce zwykle bramka jest
stereofoniczna i obwód sterujący jest
wspólny dla obu kanałów. Ponadto sam
42 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98
Systemy
S
y
s
t
e
m
y
Kompresor
Kolejny układ do obróbki
k
o
m
p
r
e
s
o
r
dz
więku  kompresor  działa tro-
chę podobnie jak limiter. O ile
jednak limiter nie wpływa na po-
ziom mniejszych sygnałów
(wzmocnienie jest stałe), a jedy-
nie redukuje poziom sygnałów
większych od ustalonego progu,
o tyle kompresor wpływa w pe-
wien sposób na wzmocnienie
wszystkich sygnałów. Dla kom-
Rys. 3. Schemat blokowy ogranicznika
R
y
s
.
3
.
S
c
h
e
m
a
t
b
l
o
k
o
w
y
o
g
r
a
n
i
c
z
n
i
k
a
presora również istnieje pewien
liniowego
l
i
n
i
o
w
e
g
o
poziom odniesienia. Tylko sygna-
ły o tej jednej jedynej wielkości
(amplitudzie) są przepuszczane
przez układ bez zmiany poziomu
(czyli wzmocnienie układu jest
równe 1 (0dB). Sygnały większe
są zmniejszane: czym większy
sygnał, tym bardziej redukowany
Rys. 4. Schemat  twardego ogranicznika
R
y
s
.
4
.
S
c
h
e
m
a
t

t
w
a
r
d
e
g
o

o
g
r
a
n
i
c
z
n
i
k
a
jest jego poziom. W limiterze
diodowego
d
i
o
d
o
w
e
g
o
również występuje taka redukcja,
ale limiter pilnuje, by wszystkie kompresor w pewnym stopniu tłumi syg-
takie sygnały miały na wyjściu nał, i wzrost na wyjściu jest mniejszy niż
r
y
s
u
n
e
k
5
jednakowy poziom. Kompresor wzrost na wejściu. Ilustruje to rysunek 5.
nie jest aż tak  stanowczy . Wspomniany poziom odniesienia nie
Zmniejsza wprawdzie wzmocnie- jest tu najważniejszy. Równie dobrze
nie dużych sygnałów, ale nie do można powiedzieć, że kompresor ma du-
ustalonego poziomu, tylko że wzmocnienie dla bardzo małych syg-
w pewnym stopniu. Przykładowo nałów, i ze wzrostem sygnału wzmocnie-
jeśli sygnał wejściowy wzrośnie nie to stopniowo spada: najpierw do war-
i stanie się czterokrotnie większy tości 1 czyli 0dB (i właśnie tu leży wspo-
niż poziom odniesienia, to na wy- mniany poziom odniesienia), a potem do
Rys. 2. Działanie różnych typów ograniczników
R
y
s
.
2
.
D
z
i
a
ł
a
n
i
e
r
ó
ż
n
y
c
h
t
y
p
ó
w
o
g
r
a
n
i
c
z
n
i
k
ó
w
jściu sygnał też wzrośnie, ale tyl- wartości jeszcze mniejszych. W efekcie
Wielu elektroników zaprotestuje w tym ko dwukrotnie. Jeśli na wejściu wzrośnie kompresor rzeczywiście zmniejsza dyna-
miejscu, że przecież omawiany właśnie li- stukrotnie, na wyjściu wzrośnie tylko mikę sygnału podawanego na wejście.
miter to nic innego jak znany wszystkim dziesięciokrotnie. Już w tym miejscu Można powiedzieć, że do działania
elektronikom układ Automatycznej Regu- można powiedzieć, że kompresor zgod- układu ARW bardziej zbliżone jest działa-
lacji Wzmocnienia (w skrócie ARW) i w ta- nie ze swą nazwą kompresuje (zmniej- nie kompresora, niż limitera.
kim układzie wejście bloku sterującego sza, ściska) dynamikę sygnału.
Rys. 5. Przebiegi w układzie kompresora
R
y
s
.
5
.
P
r
z
e
b
i
e
g
i
w
u
k
ł
a
d
z
i
e
k
o
m
p
r
e
s
o
r
a
podłączane jest do wyjścia układu, by A
atwo się domyślić, jak działa
utrzymać stały poziom sygnału na wyjściu. kompresor przy małych sygna-
Rzeczywiście, działanie limitera przypomi- łach. W odróżnieniu od limitera,
na działanie układu ARW, ale sposób reali- który nie wpływa na poziom ma-
zacji układowej zwykle jest inny i nie jest łych sygnałów, kompresor
pomyłką dołączenie na rysunku 3 wejścia wzmacnia sygnały mniejsze niż
bloku sterującego do wejścia całego urzą- ustalony poziom odniesienia.
dzenia. Sprawa ta zostanie wyjaśniona Współczynnik wzmocnienia nie
w artykule  Uniwersalny procesor dyna- jest stały: czym mniejszy sygnał,
miki z układem NE572 . Na razie nie trze- tym bardziej jest wzmacniany.
ba wgłębiać się w szczegóły, wystarczy A gdy poziom sygnału wejścio-
z grubsza rozumieć działanie limitera. wego zbliża się do wspomniane-
Wspólną cechą limitera i układu ARW go poziomu odniesienia, wzmoc-
jest utrzymywanie stałego poziomu syg- nienie zbliża się do jedności.
nału na wyjściu. Ale w układzie ARW przy Działanie kompresora można
bardzo małych sygnałach wejściowych podsumować następująco: syg-
układ ma bardzo duże wzmocnienie, żeby nały najmniejsze są znacznie
nawet przy tak małych sygnałach uzyskać wzmacniane, przy wzroście wiel-
na wyjściu sygnał o ustalonym poziomie. kości sygnału wejściowego
Natomiast w układzie klasycznego limite- wzmocnienie maleje. Gdy sygnał
ra, przy mniejszych sygnałach układ ma wyjściowy osiąga wielkość rów-
stałe wzmocnienie (często równe 1), ną poziomowi odniesienia kom-
i wzmocnienie to zmniejsza się dopiero presora, wzmocnienie wynosi
przy dużych sygnałach wejściowych  po- 1 (0dB). Przy dalszym wzroście
równaj rysunek 2b. poziomu sygnału wejściowego
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98 43
Systemy
S
y
s
t
e
m
y
Schemat blokowy kompresora poka-
r
y
s
u
n
k
u
6
zany jest na rysunku 6. Ze schematu te-
go niewiele wynika, widać tylko, że znów
potrzebny jest element o regulowanym
wzmocnieniu i blok sterujący. Szczegóły
realizacji praktycznej podane są w artyku-
le o procesorze dynamiki.
Ekspandor
Ekspandor również składa się z takich
r
y
s
u
n
e
k
7
samych bloków  zobacz rysunek 7. Dzię-
ki innej konfiguracji jego działanie jest nie-
Rys. 7. Schemat blokowy ekspandora
R
y
s
.
7
.
S
c
h
e
m
a
t
b
l
o
k
o
w
y
e
k
s
p
a
n
d
o
r
a
jako przeciwne do działania kompresora 
Rys. 6. Schemat blokowy kompresora
R
y
s
.
6
.
S
c
h
e
m
a
t
b
l
o
k
o
w
y
k
o
m
p
r
e
s
o
r
a
nie zmniejsza dynamiki, tylko ją zwiększa się stopniowo wraz ze wzrostem sygna-
Obrazowo mówiąc, kompresor to taki (rozciąga). Podobnie jak w kompresorze, łu, natomiast w bramce szumu dla więk-
mało skuteczny układ ARW:  podciąga istnieje tu pewien poziom odniesienia  szych sygnałów bramka otwiera się i ma
wzmocnienie słabych sygnałów (ale nie do sygnały o tym poziomie (wielkości) są stałe wzmocnienie.
ustalonego poziomu, tylko trochę), a tłumi przepuszczane przez ekspandor bez
sygnały zbyt duże (znów nie do ustalonego zmian, czyli układ ma wtedy wzmocnienie Podobieństwa
poziomu, tylko w pewnym stopniu). równe 1 (0dB). Odwrotnie niż w kompre- Wcześniej zasygnalizowane były podo-
W ten sposób przykładowo podczas sorze, sygnały większe od tego poziomu bieństwa między działaniem limitera i kom-
dyskusji kilku osób w studiu radiowym odniesienia są jakby dodatkowo wzmac- presora oraz ekspandora i bramki szumu.
kompresor pozwoli w znacznym stopniu niane. Przykładowo jeśli sygnał na we- Porównanie rysunków 1b, 3, 6 i 7 udowad-
wyrównać poziomy poszczególnych syg- jściu wzrośnie dwukrotnie ponad poziom nia, że nie jest to przypadkowa zbieżność.
nałów. Wiadomo, że niektórzy mówią ci- odniesienia, to na wyjściu wzrośnie czte- W zasadzie każdy układ zmiany dynamiki
szej, inni głośniej. Niektóre kwestie będą rokrotnie. Dla sygnałów mniejszych od zawiera element czy blok o wzmocnieniu
wypowiadane cicho, inne z naciskiem, poziomu odniesienia działanie jest analo- regulowanym napięciem stałym oraz układ
głośniej, może nawet podniesionym gło- giczne. Czym mniejszy sygnał tym mniej wytwarzający sygnał sterujący na podsta-
r
y
s
u
n
e
k
8
sem. Zastosowanie układu ARW, który jest wzmacniany. Ilustruje to rysunek 8. wie sygnału wejściowego czy wyjściowe-
zapewniłby jednakową głośność wszyst- Inaczej mówiąc, klasyczny ekspandor go. Różnią się one sposobem włączenia
kich rozmówców na pewno odebrałoby ma dla bardzo małych sygnałów bardzo oraz właściwościami bloku sterującego.
dyskusji atmosferę i zdecydowanie małe wzmocnienie (prawie ich nie prze- Dla pełnego zrozumienia działania
utrudniło przekazanie emocji. Natomiast puszcza). Wraz ze wzrostem poziomu omówionych urządzeń nie jest w tej
zastosowanie kompresora, który tylko sygnału wejściowego wzmocnienie ukła- chwili konieczna znajomość wszystkich
w pewnym stopniu ingeruje w wielkość du rośnie. szczegółów, niezbędne jest natomiast
sygnałów, częściowo wyrówna poziomy, Działanie ekspandora trochę przypo- przeanalizowanie i dokładne zrozumienie
ale jednocześnie pozwoli zachować za- mina działanie bramki szumu, która rów- sensu ich charakterystyk.
uważalne różnice głośności poszczegól- nież dla najmniejszych sygnałów jest za- Rysunki 2a i b, 5 oraz 8 pokazują isto-
nych dyskutantów i zachowa atmosferę mknięta. Różnica polega na tym, że tę sprawy, ale nie są to ścisłe charakte-
bliską naturalnej. w ekspandorze wzmocnienie zwiększa rystyki, tylko rysunki poglądowe. W prak-
Inny przykład. Z pewnych względów tyce spotyka się inne sposoby
Rys. 8. Przebiegi w układzie ekspandora
R
y
s
.
8
.
P
r
z
e
b
i
e
g
i
w
u
k
ł
a
d
z
i
e
e
k
s
p
a
n
d
o
r
a
przy odbiorze audycji radiowych subiek- charakteryzowania procesorów
tywnie odczuwana głośność podczas na- dynamiki.
dawania muzyki jest znacznie większa, Mniej zaawansowani Czytelni-
niż głośność towarzyszących im wypo- cy mogą mieć trudności ze zrozu-
wiedzi słownych. Przy odsłuchu w wa- mieniem sensu takich charakte-
runkach domowych zazwyczaj nie jest to rystyk. Początkujących takie wy-
żadnym utrudnieniem. Ale każdy, kto ma kresy często wprowadzają
w samochodzie radio i chciał podczas jaz- w błąd, bo szukają oni tam zależ-
dy słuchać komentarza, przeplatanego ności znanych ze szkoły czy ksią-
muzyką może popaść w irytację: jeśli żek  w szkolnych książkach
ustawi odpowiednią głośność słownych często przedstawia się charakte-
komentarzy, to głośność muzyki będzie rystykę np. wzmacniacza w po-
zdecydowanie zbyt duża. Jeśli nastawi staci prostej lub krzywej przecho-
muzykę, by głośność nie była irytująco dzącej przez środek wykresu i ry-
duża, komentarze okażą się zdecydowa- suje sygnały wchodzące i wycho-
nie za ciche, bo będą zagłuszane przez dzące. Przykład takiej charakte-
r
y
s
u
n
k
u
warkot silnika i szumy towarzyszące ru- rystyki można znalez
ć na rysunku
9
a
9
b
9
c
chowi samochodu. 9a i 9b i 9c. Czy charakterystyki
Rozwiązaniem byłoby zastosowanie z rysunku 9 mają jakiś związek
albo układu ARW, albo jeszcze lepiej od- z procesorami dynamiki? To
powiedniego szybkiego kompresora, któ- właśnie jest problem, na którym
ry wzmocniłby słabsze sygnały powyżej początkujący całkowicie tracą
poziomu szumów we wnętrzu auta, orientację i uznają temat kompre-
a częściowo ściszyłby najsilniejsze syg- sorów, ekspandorów, itd. za nie-
nały nadawanej muzyki. samowicie trudny.
44 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98
Systemy
S
y
s
t
e
m
y
13a pokazano, jak
to wygląda w ukła-
dzie twardego ogra-
nicznika z rysunków
2b, 4 i 9b
Rysunek 13b po-
kazuje, jak zmienia
się sygnał wyjścio-
wy przy różnym
wzmocnieniu wzma-
cniacza o liniowej
charakterystyce. Na-
Rys. 9. Charakterystyki przejściowe różnych układów
R
y
s
.
9
.
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
p
r
z
e
j
ś
c
i
o
w
e
r
ó
ż
n
y
c
h
u
k
ł
a
d
ó
w
R
y
s
.
1
0
.
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
p
r
z
e
j
ś
c
i
o
w
e
w
z
m
a
c
n
i
a
c
z
y
Wyjaśnijmy go, bo nie jest to wcale osi poziomej masz poziom na- Rys. 10. Charakterystyki przejściowe wzmacniaczy
o różnym wzmocnieniu
o
r
ó
ż
n
y
m
w
z
m
o
c
n
i
e
n
i
u
skomplikowane. Przede wszystkim dzia- pięcia wejściowego. Dla tego
łanie pocesorów dynamiki nie ma prak- przykładowego kompresora,
tycznie nic wspólnego z krzywą charakte- poziom odniesienia ma wartość
rystyką przejściową pokazaną na rysunku 1V i dla takich sygnałów
9b i 9c. Krzywa czyli nieliniowa charakte- wzmocnienie jest równe 1. Po-
rystyka przejściowa układu oznacza poja- nieważ w praktyce mamy do
wienie się ogromnych zniekształceń czynienia z sygnałami o bardzo
(właśnie nieliniowych) przy większych dużych różnicach amplitudy
sygnałach. Przykładowo krzywa z rysunku (czyli dużej dynamice), dlatego
9b jest charakterystyką  twardego ogra- najlepiej zastosować skalę loga-
nicznika diodowego z rysunku 4, który ob- rytmiczną. Widzisz wyraz
nie, że
cina sygnał według rysunku 2c. Nato- wzmocnienie zmniejsza się ze
miast w procesorach dynamiki zniekształ- wzrostem poziomu sygnału.
cenia mają być jak najmniejsze, czyli cha- Przyznasz, że rysunek 11 jest
rakterystyką ma być linia prosta, jak na ry- znacznie bardziej strawny do ewentualnej tomiast rysunek 13c pokazuje, jak należy
sunku 9a. Ale przecież w układzie zmiany analizy, bo widać jasno jak wzmocnienie rozumieć sens charakterystyki z rysunku
dynamiki wzmocnienie musi się zmieniać, zmienia się w zależności od wielkości 12.
zależnie od poziomu sygnału. Jak to moż- sygnału wejściowego. Na rysunkach 13a i 13b uwzględnia się
r
y
s
u
n
e
k
1
0
liwe? Wyjaśnia to rysunek10. Na rysunku W praktyce najczęściej charakterystyki kształt charakterystyki przejściowej, któ-
9a oraz 10 wzmocnienie reprezentowane układów zmiany dynamiki przedstawia ra może być nieliniowa jak na rysunku
jest przez nachylenie charakterystyki się w jeszcze innej postaci  takiej, jak na 13a. Natomiast wykresy z rysunków 12
r
y
s
u
n
k
u
1
2
przejściowej. Przykładowo w układzie rysunku 12. Pokazuje ona nie wzmocnie- i 13c dotyczą sytuacji, gdy charakterysty-
kompresora wzmocnienie dla małych syg- nie, tylko zależność poziomu wyjściowe- ka jest liniowa, a zmienia się tylko
nałów jest duże, i wzmocnienie to zmniej- go od poziomu wejściowego. Na osiach wzmocnienie. Stąd pewne podobieńs-
sza się wraz ze wzrostem sygnału we- znów podane jest napięcie wejściowe two rysunków 13b i 13c.
jściowego. Bazując na rysunku 9a można Uwe i Uwy. Czym więc różnią się rysunki Przeanalizuj więc bardzo uważnie
narysować charakterystykę kompresora 9a i 10 od rysunku 12? wszystkie rysunki i zastanów się, czy
mniej więcej tak, jak pokazano na rysunku I właśnie to jest problem, który unie- twoje wnioski zgadzają się z informacja-
10. Sam chyba przyznasz, Czytelniku, że możliwia początkującym pełne zrozumie- mi podanymi przy okazji omawiania po-
nie jest to najlepszy sposób określenia tej nie działania procesorów dynamiki. szczególnych urządzeń i czy dobrze rozu-
R
y
s
u
n
e
k
1
3
charakterystyki, bo nie bardzo wiadomo, Rysunek 13 pomoże zrozumieć sens miesz całe zagadnienie. Jeśli nie, prze-
jak to rozgryz
ć i rozumieć. Tę samą cha- charakterystyk z rysunku 9, 10 oraz 12. czytaj artykuł jeszcze raz, a może prze-
rakterystykę w inny, trochę lepszy sposób Rysunki 9 i 10 pokazują charakterystyki dyskutuj z kimś swoje wnioski.
r
y
s
u
n
k
u
1
1
można zaznaczyć tak jak na rysunku 11. przejściowe: sygnał wejściowy trafia na W każdym razie niezbędne jest, byś
Tym razem na osi pionowej masz zazna- charakterystykę, ulega jakimś zmianom rozumiał sens podanych charakterystyk.
czoną liczbową wartość wzmocnienia. Na i pojawia się na wyjściu. Na rysunku Proponuję ci prosty test: w sposób
analogiczny jak na rysunku 12 dorysuj na
Rys. 11. Inny sposób rysowania Rys. 12. Typowy sposób rysowania
R
y
s
.
1
1
.
I
n
n
y
s
p
o
s
ó
b
r
y
s
o
w
a
n
i
a
R
y
s
.
1
2
.
T
y
p
o
w
y
s
p
o
s
ó
b
r
y
s
o
w
a
n
i
a
rysunku 14 charakterystyki dwóch
r
y
s
u
n
k
u
1
4
charakterystyki kompresora charakterystyki kompresora
c
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
k
o
m
p
r
e
s
o
r
a
c
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
k
o
m
p
r
e
s
o
r
a
wzmacniaczy o różnym wzmocnieniu wy-
noszącym 0,1 (-20dB); 1 (0dB) oraz 10
(+20dB). Nie spiesz się. To nie koniec: na
rysunku 15 spróbuj narysować charakte-
r
y
s
u
n
k
u
1
5
rystyki limitera (o wzmocnieniu 10 i po-
ziomie odniesienia 1V), klasycznego ukła-
du ARW (o poziomie wyjściowym 0,1V),
bramki szumu (o wzmocnieniu 1 i progu
otwierania równym 10mV) oraz ekspan-
dora (o poziomie odniesienia 1V).
Dobrze się zastanów. Swoje propozy-
cje porównasz z pełnymi rysunkami 14
i 15 zamieszczonymi na samym końcu ar-
tykułu w następnym numerze EdW.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98 45
Systemy
S
y
s
t
e
m
y
nym stopniu, itp. Po wnikliwej ana- Tak! Jak się okazuje, w praktyce,
13a)
lizie najprawdopodobniej zapytasz, w podstawowej konfiguracji najprościej
czy charakterystyka kompresora osiągnąć taką charakterystykę, jak na ry-
z rysunku 11, 12 i 13c może prze- sunku 11, 12. Ale stosując pewne proste
biegać bardziej łagodnie lub stro- sposoby, można zbudować układ, którym
mo? Czy kompresor i ekspandor można płynnie zmieniać stopień kom-
mają ściśle określone  nachylenie presji sygnału, czyli uzyskać uniwersalny
charakterystyki , czy też można procesor dynamiki, który może być kom-
uzyskać cha- presorem, zwykłym wzmacniaczem lub
13b)
rakterystyki ekspandorem. Przykład znajdziesz w arty-
poś r edni e kule  Najsłynniejsze aplikacje w jednym
między jakimś z następnych numerów EdW.
 w z o r - Być może nasuną ci się jeszcze inne pyta-
cowym eks- nia, na przykład dotyczące zmiany  poziomu
p a n d o r e m odniesienia czy możliwości wpływania na
charakterystyki. Są to god-
13c)
Rys. 13. Sens różnych ne uwagi pytania. Najogól-
R
y
s
.
1
3
.
S
e
n
s
r
ó
ż
n
y
c
h
charakterystyk
c
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
niej biorąc, przy praktycz-
nych realizacjach nie tylko
można, ale nawet warto
stosować pewne modyfi-
kacje, wzbogacające prak-
tyczną przydatność oma-
Uwaga KONKURS! wianych urządzeń. Nie bę-
U
w
a
g
a
K
O
N
K
U
R
S
!
dziemy się teraz tym za-
Wśród osób, które prawidłowo uzupeł-
nią rysunki 14 i 15 i nadeślą do redakcji jmować żeby nie zamącić
do chwili ukazania się następnego nu- w miarę klarownego obra-
meru EdW, zostaną rozlosowane drob-
zu sytuacji  więcej infor-
ne nagrody  niespodzianki.
macji zawartych jest we
Dla ułatwienia na wkładce w środku
wspomnianym przed
numeru powtórzone są rysunki 14
chwilą artykule, a na nie-
i 15, które można wyciąć, uzupełnić
które pytania znajdziesz
i przysłać do Redakcji.
odpowiedz
sam, przepro-
Nie zapomnijcie wpisać swojego wie-
wadzając eksperymenty
ku i adresu, a na kopercie koniecznie
z układem procesora
zamieśćcie dopisek  Dynamika .
dz
więku, który zostanie
przedstawiony w następ-
nym numerze EdW.
Jeśli samodzielnie poradziłeś sobie Nie możesz jednak so-
z postawionym zadaniem, zasługujesz na bie odpuścić problemu
duże brawa! sterowania oraz pewnych
Ale może masz pewien niedosyt. stałych czasowych.
Wcześniej przy okazji opisu kompresora a kompresorem? Inaczej mówiąc: czy Zajmiemy się tym za miesiąc w drugiej
i ekspandora użyto zupełnie nieprecyzyj- można płynnie regulować stopień kom- części artykułu.
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
nych określeń typu: częściowo, w pew- presji czy ekspansji? Piotr Górecki
Rys. 14. Charakterystyki wzmacniaczy o różnym wzmocnieniu Rys. 15. Charakterystyki bramki szumu, ekspandora, limitera i układu ARW
R
y
s
.
1
4
.
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
w
z
m
a
c
n
i
a
c
z
y
o
r
ó
ż
n
y
m
w
z
m
o
c
n
i
e
n
i
u
R
y
s
.
1
5
.
C
h
a
r
a
k
t
e
r
y
s
t
y
k
i
b
r
a
m
k
i
s
z
u
m
u
,
e
k
s
p
a
n
d
o
r
a
,
l
i
m
i
t
e
r
a
i
u
k
ł
a
d
u
A
R
W
46 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98