Демодулятор ADGL для FM RADIO

Насчет шумов дело прояснилось.  При настройке на станцию  отношение сигнал-шум повышается дважды, сначала в компараторе, потом в удвоителе частоты импульсов. В детекторе пионер наоборот сначала в удвоителе, потом в ограничителе. То есть удвоение девиации эквивалентно повышению отношения сигнал-шум.

При расстройке шум не подавляется и тут немчура неверно писали. Впрочем есть идеи как это исправить.

нашел в закромах микросхему Motorola 74AC86N и вставил в панельку. И стало лучше!
Шершавость звука почти ушла. Видимо задержка у нее еще меньше а быстродействие выше. Со всех сторон правильное решение.
Тогда есть смысл поискать такие же микрухи 74AC04 тоже моторольные.

Расшифровка всех понятий дело архиважное.

Для чего повышают  вдвое девиацию частоты?

This signal improves the decoding efficiency and obtains a high signal-to-noise ratio

Этот сигнал повышает эффективность декодирования и обеспечивает высокое отношение сигнал / шум.

Удвоение девиации приводит к повышению эффективности преобразования и,  как следствие этого,  увеличение отношения сигнал-шум. Также следствием является увеличение выходного напряжения демодулятора.

Добавил шунтирование контра второй ПЧ, последние впечатления песочка в звуке исчезли.
Этот резистор был запроектирован, но удален на этапе настройки и до некоторых пор его влияние не обнаруживалось.
Теперь это обнаружено. Хайенд приближается к 99,5%
Самое сложное это функции XOR -были расшифрованы и ФНЧ, его конструкция и номиналы были синтезированы.
Вопросы с компаратором были прокачаны ранее.

РАДИО РОК играет практически чисто и в хорошем стерео, чего у меня никогда не было даже с ФАПЧ демодуляторами.

Однако остается вопрос с деталями, то что удалось приобрести на создание прототипа это частично нормальные детали.
Так, пришлось убрать 2 инвертора из ЛЗ чтобы уменьшить задержку и замена микрухи XOR на 74AC86N еще снизила задержку примерно на 2 элемента.
Всего убрано примерно от 20 до 30 нс задержки, точно не определить. Всего надо по заявлениям разрабов 116 градусов сдвиг фазы и это для частоты 2,3мгц
=0,140095 мкс

Очевидна такая вещь: при использовании каких попало микросхем с инверторами и XOR будет какой попало результат т.к. у них время задержки различается.
У современных китайских оно выше чем у TOSHIBA 90-х годов. Форма импульсов тоже может различаться в зависимости от производителя.

21.05.2020 в 14:45, Владимир Леонов сказал:

Все  “технические ухищрения”,описанные вами, уменьшают количество шумов и ничего более,а наличие LPF на выходе приводит к большей неравномерности фазовой характеристики канала,что скажется на “стерео” в худшую сторону.

Сегодня записывал, звучит шикарно! Есть еще контекст для улучшения, будет введен позже.

Техническое ухищрение найдено и оттарабанено на русском языке- контроль четности операция которая позволяет вырезать шум. Повышение девиации и частоы семплирования вытесняет шум квантования в очень высокочастотную область а минимальный джиттер позволит обойтись без снижения СШ. Сегодня у меня джиттер не минимальный так что его я буду пилить, очень скоро.

LPF качественно прокачан на номиналы деталей. Как же можно обойтись без LPF если это интегратор-неотъемлемый узел детектора? Никак.  Можно заменить на цифровой КИХ фильтр но это сложно.

Стерео очень хорошее и если в LPF частота среза выбрана 60кГц то со стерео нет проблем.

В принципе цифровые детекторы это тарабарщина, область прикладной науки со слабыми описаниями, попадая в область тарабарщины вы не можете двигаться ни вперед ни назад, парализованы. Все что можете сделать закрыть и отложить такое “знание” на полку.

Но если оттарабанить на нормальный человеческий русский язык описаний тогда без проблем можно разобраться со всей начинкой.

https://yadi.sk/d/IiBWdQ7Us2CfEA
https://yadi.sk/i/-0qAIJaCQMFibA

Демодулятор приобретает окончательную кондицию, базовую. Сверх базовой может быть, но сначала надо обосновать. отрезал 4 инвертора от линии задержки и частоты изменил и хайенд запел всеми красками.

Бас невероятный, глубокий и детальный, весь спектр детализирован.

ФАПЧ не так играет. Этот звучит как-то шире, пространство больше.

 

Составляю тщательный список всех хитростей в таком демоде, уже  15 пунктов.

Под испытания даже подумалось  про расширение полосы ПЧ сверх того что есть. Переделка не малая и надо бы фильтры на 300кГц достать. Те что продают ужасные на 180кГц, они только для автомагнитол, не для хайенда.

хочу проверить умножение девиации на ПЧ до переносчика.

https://yadi.sk/d/dz78kkKgS3y–w

Найдена настройка сильно влияющая на звук и аккуфза  постаралась сделать из этого загвоздку. Без описания и схемы понять не возможно и найдено случайно. Хотя случайность в моем случае это не то, это целенаправленный поиск всех закладок. Взяли и включили резистор в цепь прямых данных, по фото похоже на 22 ома. Так вот замкнув этот явно бесполезный резистор получаю резкое изменение работы. Ну кто бы мог подумать?

Изменился бас и возможно еще что-то.  Выводы конечно сделаны. Все соотношения фронтов импульсов крайне сильно влияют.

Сегодня установил кварц вместо катушки. Ожидаемо звучание изменилось, снизились нелинейные искажения, повысилось отношение сигнал-шум, радио Релакс играет как компакт-диск SNR=80дБ.

Сегодня имел удовольствие убедиться как схема контроля четности  вырезает шум, это стало проявляться только после замены катушки генератора на кварц.

 Стабильность фазы резко возросла и эффект начал проявляться.

Ну вот, демодулятор собран и настроен, получен высокий уровень цифрового звучания, как будто это не радио а компакт-диск играет.

6 авг 2020
https://yadi.sk/d/lLJUTLmuk9pQuw
https://yadi.sk/d/kJqWxz_hGmCmzQ
https://yadi.sk/d/adYjs6KhCXC8Yw

Собрал вторую плату демодулятора, приступаю к проверкам
а пока что новые звуки первой платы, качество стабилизировалось, во многом благодаря процедурам 12 августа по настройке аппаратуры Балашихинского радиоцентра. Шума в эфире стало значительно меньше.

15 августа
https://yadi.sk/d/ESTitqzyMDr3ew
https://yadi.sk/d/7lR4obYDm2PKrQ
https://yadi.sk/d/hI06o_LnBbekrQ
https://yadi.sk/d/2vjadiQa0AlLbA

Самое интересное это вырезание шума схемой детектора. Компаратор и ограничитель аналоговый это схожие устройства, но их выходной продукт и его назначение различаются.
Обычный ограничитель (усилитель-ограничитель) выдает продукт- трапецевидные импульсы, не прямоугольные. Их назначение восстановление фазы или амплитудной модуляции в детекторе. Чтобы детектор фазовый или амплитудный мог работать ему нужен вид сигнала, сигнал ограничителя должен содержать ту часть которая будет использована для восстановления сигнала для детектора. Детектор- в смысле обычный диод или транзистор, линейная операция детектирования с выходной функцией RC как обычно.
Та часть сигнала ограничителя которая может быть использована для восстановления фазы или амплитуды это наклон фронта сигнала ограничителя. Он должен быть.
Сами основания импульсов а также вершины со срезанной амплитудой не содержат информации для восстановления амплитуды- она уничтожена. Вся информация во фронтах. Если уничтожить фронты то аналоговая система не сможет выделить выделить информацию и модуляция так будет уничтожена. Превращение в меандр это уничтожение любой, всякой модуляции в аналоговой системе.

Для цифровой системы это не так. Превращая импульсы в меандр мы только делаем лучше для цифровой схемы, она начинает точнее работать. Она вообще принципиально может работать только по достижении некоторой начальной точности.

Основная техническая  массовка не различает ограничители по точности и назначению, считают что любой ограничитель это только лишь ограничитель амплитуды и это его функция.
ВОВСЕ НЕТ! Основная функция ограничителя, хоть аналогового хоть цифрового компаратора, это обеспечение условий вырезания шума, подавления шума, повышения отношения сигнал-шум. Даже после аналогового ограничителя сигнал по амплитуде восстанавливают на контуре что означает: не было цели ограничения амплитуды, ведь детектор амплитудный. Но какая-то цель была и это повышение отношения сигнал шум до и после детектора. То есть функция ограничителя аналогового это ШУМОПОДАВИТЕЛЬ.

ЦИФРОВОЙ КОМПАРАТОР  имеет точно такую же цель, не амплитуду уравнять а обеспечить условия вырезания шума. Для этого фронты сигнала компаратора должны быть максимально крутыми, максимальная скорость нарастания.  При этом аналоговые условия модуляции уничтожаются но цифровые условия напротив СОЗДАЮТСЯ.
При высокой крутизне фронтов  сигнал приближается к меандру, но мы вводим нарочно схему создания базовой ошибки, добавляем линию задержки которая сформирует сигнал в котором постоянно возникает базовая ошибка- величина времени задержки. Схема XOR суммирует два сигнала и выделяет чистую ошибку на выходе, два коротких импульса по длительности равные времени задержки.  Это нечетность, ее выделили, а четность отрезали, удалили. При этом  физически была вырезана часть сигнала во времени и в амплитуде.
Таким образом компаратор+ дальнейшие узлы создают схему разделения сигнала и шума.

Далее: Аналоговый ограничитель отличается от цифрового тем что он физически вырезает часть амплитуды вместе со слабым сигналом который он не может отличить от шума.
Вырезает то есть поглощает, присоединяет, делает неразличимым.
ЦИФРОВОЙ КОМПАРАТОР отличается тем что такие условия создает вместе с другими частями схемы которые позволяют БЕЗ ПОТЕРЬ СИГНАЛА отделить его от шума.
Это создает базис звучания устройства- оно становится цифровым, сигнал свободен от шума, не привязан к нему. Даже если остается какой-то шум в канале он совсем не так воспринимается на слух, он не мешает СЛЫШАТЬ СИГНАЛ, не портит его, т.к. его способности портить были срезаны схемой подавления шума.
Так образуется новая, нигде не описанная реальность работы цифрового детектора, который на основании отсутствия ранее такой теории не может считаться хорошо знакомым, известным. Он был неизвестным пока не было теории отделения сигнала от шума.
Любые спекуляции на тему давней известности цифрового детектора это РАЗРУШИТЕЛЬНЫЙ ФЛУД, ведуший к потерям.
В первую очередь спекуляции приводят к разрушению самого детектора путем замены его узлов на  приближенные аналоги или частей теории на похожие.
Так, ранее, лет 30 назад не было теории вырезания шума и никто не понимал зачем делать цифровой детектор. Он же сложный и дорогой,  а аналоговый дешевый.
Ранее не было нигде опубликовано что аналоговый ограничитель вырезает шум вместе с частью сигнала поэтому это метод с потерями, как теперь говорят lossy.
А цифровой компаратор дает метод без потерь, ну или потери очень малы. Все зависит от идеальности цифровых узлов, а они не идеальны.

Разрушают схему детектора прежде технарствующие, самоубежденно заявляют  что детектор давно известен и можно делать что хочешь.
Например повысить частоту работы то есть частоту ПЧ, при этом сокращается число элементов в линии задержки до трех, повышаются все относительные ошибки работы узлов, длительность выходного импульса становится не стабильной и работа разрушается, превращается в бред и искажения. Это итог самоубеждения что все давно известно и описано в учебниках. Нет.
Метод применяется и радиолюбителями, наиболее вздорно-неряшливой группой пользователей к информации и последствиям. Они убеждены что последствия известны как и действия.  В результате деятельности этой и подобной групп не производятся новые схемы, радиоприемники и само радио уже подготовили к сносу путем замены на цифровое убожество DAB+.
На самом деле мы только на пороге стоим, на пороге начала работы с однобитными потоками, подобными DSD и другие.
Именно высокая частота дискретизации 2,8 МГц и 5,6 МГц и высокие скорости нарастания фронтов импульсов делают DSD идеальным носителем звука.
Цифровой детектор позволяет преобразовать ПЧ в DSD-подобный поток и качественно обработать.

===================

Спекуляции на тему цифрового “счетного” детектора так или иначе много раз появлялись, в различных книгах, источниках в интернете, как его готовить, описаны способы КАК РАЗЛОМАТЬ счетный детектор, какие узлы заменить на другие чтобы быстрее разломать. ВТ Поляков в своей книге или книгах, когда описывал счетный детектор также предоставил много возможностей его ломать и его сломали многократно. Тот бульон “информации” который можно извлечь из различных источников это уже субфракция разломанного детектора, он уже разломан и растворен в бульоне и к соединению частей не пригоден. Поэтому кроме японского никакой другой счетный детектор так и не появился и не может появится, то есть не появится. Сколько бы не делали радиолюбители попыток на своем же разломанном бульоне собрать детектор это ни к чему не приводит.
Более-менее целостную информацию представляют собой картинки Аккуфазы, их описания в брошюрах (крайне скупые описания, чертовы капиталисты!) и фотографии плат тюнеров по которым можно воссоздать схему.

Вторая плата сегодня была проверена, проблем нет.
Одну микросхему с инверторами удалось сократить.

 

800_pcb_adgl_2.JPG

Вот что получилось в итоге сегодня
добавил разноплановости звуков для полноты картины
Обращает на себя внимание супербас детектора, он так играет, это не накрутка баса.
Ни один другой детектор даже близко так не играл. Ну и середина тоже прозрачная, без скрежета как это обычно бывает.
https://yadi.sk/d/B7I4VLtP_8JebQ
https://yadi.sk/d/wxlFNJMozLJwLQ
https://yadi.sk/d/qHBWjX5HnGPQkA
https://yadi.sk/d/7XuUjwtS8MORrg
https://yadi.sk/d/gIkK522fa4YelQ

Как умножается девиация сигнала ПЧ, спектры

сигнал 10,7 на входе платы
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/107.jpg

сигнал на выходе компаратора
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/VYK-KOMPARATORA.jpg

Можете увидеть что частоты разные а ширина спектра такая же

Это ДО умножения

А вот что на выходе микросхемы XOR

выход XOR 4600кГц  (РАБОЧАЯ ЧАСТОТА х2 девиация)
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/4600.jpg
выход XOR 9200кГц (КРАСИВЫЙ СИГНАЛ х4 девиация)
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/9200.jpg

СПЕКТР существенно изменяется, девиация умножается.

Эту НАУКУ не вырубишь топором!

 

Только что, DONGL сказал:

Как умножается девиация сигнала ПЧ, спектры

сигнал 10,7 на входе платы
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/107.jpg

сигнал на выходе компаратора
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/VYK-KOMPARATORA.jpg

Можете увидеть что частоты разные а ширина спектра такая же

Это ДО умножения

А вот что на выходе микросхемы XOR

выход XOR 4600кГц  (РАБОЧАЯ ЧАСТОТА х2 девиация)
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/4600.jpg
выход XOR 9200кГц (КРАСИВЫЙ СИГНАЛ х4 девиация)
https://imageshost.ru/images/2020/08/21/9200.jpg

СПЕКТР существенно изменяется, девиация умножается.

Эту НАУКУ не вырубишь топором!

Фото платы слегка изменилось.

 

 

Я думаю что не только импульсы с частотой 4600кГц но сигнал с частотами около 9200кГц выдает  в звуке певучие гармоники и гармонизирует звучание, при этом девиация частоты уже умножена на 4!  В теории звуков наличие второй гармоники хорошо маскирует нечетные гармоники.

Новые семплы  после ремонта ФНЧ  21 АВГУСТА

https://yadi.sk/d/287-4XHjxEtkIw
https://yadi.sk/d/a7yl2HAx2Mfk2A
https://yadi.sk/d/cREfxDenyuT2YQ
https://yadi.sk/d/fQH9rEIDhJq8jQ
https://yadi.sk/d/cSIFGy5lpLYbjg
https://yadi.sk/d/ZJy7hwE8rYWx3A

разделение каналов
https://yadi.sk/d/dXuRISh4VpwKXg

Очевидно этот демодулятор представляет собой ПРОРЫВ в технологиях ЧМ-радиовещания (в части приемников)

и это не понравится распространителям технологии вещания музыкального шума ААС DAB+

 

Различие в звучании с ФАПЧ обусловливается  тем фактом что ФАПЧ это система с обратной связью имеющая свою собственную высокую избирательность и как все схемы с ООС она способна нивелировать джиттер возникающий от многолучевого приема.  Это проявляется как размыливание искажений от джиттера как и сигнала одновременно.
На фапч эти искажения будут менее заметны. Но плата- повышенная сложность настройки ФАПЧ и трудность изготовления качественных катушек.
Система ADGL реагирует на джиттер сильнее и в ней искажения подавлять нечем. Эта система без обратной связи. Повышенное качество звука в обмен на чувствительность к джиттеру.

Принцип демодуляции это интереференция бит данных (прямой сигнал) и parity (задержанный сигнал). Относительная задержка все время меняется из-за линии задержки где сигнал отрывается от время от реальности и движется сам по себе. Но когда такое происходит на высокой ПЧ вроде 10,7МГц то индекс модуляции вычисляется от нее.
отношение девиации частоты к несущей составит 142 в то время как  на низкой ПЧ это будет 30,6 то есть относительная девиация окаЗывается выше и она еще умножается на 2 в сумматоре XOR. Так называемый принцип “счетный” оказывается чепухой,  принцип интерференции бит-ВЕРНЫЙ, ПРИНЦИП умножения девиации-верный.
Записывая в книгах принцип как “счетный детектор” авторы ломают читающим мозги и навсегда их уводят от истины, которая заложена в самом элементе XOR-это фазовый детектор, какой еще тут может быть счетчик? Выходная его функция-ИНТЕГРИРОВАНИЕ. Этот детектор не подсчитывает импульсы и не их число лежит в основе  а интерференция бит данных.
Предыдущие, провальные детекторы на импульсах были лишь вариациями интегратора импульсов. Их функция образовывалась из действия одновибратора который расширяет время импульса то живое значение “МУСОРНЫМ” значением RC цепи в своем составе и это не что иное как СТАТИЧЕСКАЯ ОШИБКА ДЕТЕКТОРА. Детектор со статической ошибкой будет звучать как копеечный квадратурный детектор за 10 центов.

Итого на выходе сумматора XOR обнаружены  сигнал с девиацией х2 (150кГц) и сигнал с девиацией  х4 (300кГц)

Оба они участвуют в формировании звука, первый  создает паттерн шума и основной звуковой паттерн, второй добавляет в основной паттерн вторую гармонику, которая действует как “улучшайзер” звука, маскирует нечетные гармоники. Не смотря на сходство в назначении (XOR это также фазовый детектор который может быть квадратурным) работает это по другому.