Sur l'immunité au bruit des équipements électroménagers. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur

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Avec le développement du réseau de diffusion de télévision et de radio FM et l'augmentation du nombre d'émetteurs VHF fonctionnant dans les grandes villes, les interférences avec les récepteurs radio situés à proximité (dans la bande HF), les amplificateurs de basses et autres équipements radio domestiques se sont accrus.

En entrant dans l'entrée d'un récepteur de radiodiffusion fonctionnant dans la bande HF, les signaux des émetteurs VHF FM, y compris la télévision (son), ainsi que le signal utile, participent à la conversion de fréquence, sont détectés, amplifiés et écoutés avec une forte distorsion. Les signaux vidéo des émetteurs de télévision sont entendus sous forme de bourdonnement de 50 Hz. Par exemple, lors du réglage du récepteur sur les fréquences 12,089 et 11,856 MHz (portée 25 m), 9,392 et 9,578 MHz (portée 31 m), des interférences provenant de l'émetteur du premier canal de télévision (fréquence porteuse 49,75 MHz) sont impliquées dans le conversion de fréquence, respectivement, avec l'oscillateur local des quatrième et cinquième harmoniques.

Dans les amplificateurs basse fréquence, les interférences des émetteurs FM induites dans les fils d'installation peuvent être détectées par les jonctions des transistors. En conséquence, les programmes de diffusion FM sont entendus à la sortie de l'amplificateur. Pour atténuer de telles interférences, il suffit parfois d'utiliser un petit condensateur (100 ... 1000 pF) à conducteurs courts pour shunter la transition de détection du transistor ou les entrées des étages qui "reçoivent" et amplifient les interférences avant détection. . Il est ainsi possible d'identifier les cascades sensibles aux interférences. À propos, les circuits d'entrée sont les plus sensibles aux interférences des émetteurs VHF. Par conséquent, dans tous les cas, il est conseillé de shunter l'entrée, par exemple, d'un amplificateur basse fréquence avec un condensateur de la capacité spécifiée.

Pour la même raison, il est souhaitable de connecter l'antenne du récepteur non pas à la prise de la bobine de boucle, mais au condensateur de la boucle d'entrée, comme le montre schématiquement (sans faire correspondre les éléments avec l'antenne) sur la Fig. 1. Dans ce cas, la plupart des courants induits par le champ d'interférence électromagnétique traverseront le condensateur C1 (pour eux, sa résistance est faible), contournant pratiquement la bobine L1. Autrement dit, la tension parasite induite dans la bobine de couplage L2 sera considérablement réduite.

Fig. 1

En cas d'installation imprudente, des tensions parasites peuvent également apparaître dans les connexions sur le terrain. Pour éviter cela, les fils reliant l'émetteur et la base du transistor à la source de signal (par exemple à la bobine de couplage) doivent être maintenus à une longueur minimale. Les interférences induites dans les connexions de terrain peuvent être encore affaiblies en blindant les cascades sensibles aux micros voire l'ensemble du dispositif.

Il convient toutefois de garder à l'esprit que ces mesures visant à réduire les interférences des émetteurs VHF ne sont efficaces que si les fils communs de l'appareil sont correctement connectés. Un exemple d'installation infructueuse est le schéma de connexion illustré à la fig. 1. Ici, un courant parasite Ip circule à travers la section « mise à la terre » du fil de signal AB, qui est la somme de deux courants. L'un d'eux est dû à la connexion des pôles dipôles de l'antenne - "terre" avec ce fil (le dipôle peut également être formé par d'autres éléments de l'appareil, par exemple le châssis de l'appareil, de longs fils de signal externes, un circuit d'alimentation fils, etc.), et l’autre est induite dans la boucle ABC, qui inclut le fil AB. En conséquence, le courant parasite Ip crée une tension parasite Up sur l'inductance filaire, qui s'ajoute à la tension du signal à la jonction émetteur du transistor V1.

Vous pouvez vous débarrasser des interférences survenues pour cette raison si les fils communs sont connectés en un seul point, en le choisissant de manière à ce que les courants parasites ne tombent pas dans les fils de signal. Dans le cas considéré (Fig. 1), il suffit de couper la connexion supplémentaire à droite du point B ou, en déconnectant la sortie inférieure (selon le schéma) de la bobine L2 du point A, de la connecter à un fil séparé à l'émetteur du transistor V1 (ceci est représenté par une ligne pointillée sur le schéma).

Des tensions parasites peuvent apparaître dans les longs câbles de connexion. Par exemple, si un signal est fourni à l'entrée de l'amplificateur LF via un long câble, alors avec une source de signal non mise à la terre, un dipôle est formé, et avec une source de signal mise à la terre, une boucle est formée dans laquelle se produisent des capteurs haute fréquence, créant une tension parasite dans le fil commun. Pour les atténuer à l'entrée de l'amplificateur, il est recommandé d'allumer un transformateur neutralisant dont les fonctions peuvent être assurées par un anneau de ferrite (par exemple, marques 150НН1, 100НН, etc.) posé sur le câble. Mieux encore, enroulez plusieurs tours de câble autour d'un tel anneau (voir Fig. 2).

Fig. 2

Le transformateur neutralisant n'affecte pas le passage du signal utile, car ses courants circulent le long des fils de connexion dans des directions opposées et les champs magnétiques créés par ceux-ci se compensent mutuellement dans le circuit magnétique. Les courants de détection haute fréquence des émetteurs VHF circulent dans les deux fils dans la même direction et sont donc atténués. Pour éviter les interférences, il est souhaitable d'inclure des transformateurs neutralisants non seulement à l'entrée, mais également à la sortie des appareils basse fréquence, ainsi que dans le circuit de puissance (tous les fils reliant deux blocs peuvent être enroulés sur un anneau de ferrite commun) .

Nous examinerons l'application pratique des méthodes proposées ici pour lutter contre les interférences des émetteurs VHF à l'aide de l'exemple d'un récepteur portable VEF-202 (il est similaire aux modèles VEF-12, VEF-201). Un shuntage alternatif par condensateurs des entrées des étages haute fréquence du récepteur a montré que les interférences y pénètrent principalement à partir de l'entrée des amplificateurs RF, réalisés sur le transistor T3 (selon le schéma de circuit joint au mode d'emploi). Le schéma de connexion des circuits d'entrée du récepteur est illustré à la fig. 3. Le signal utile de la bobine de communication 1.4 à l'émetteur du transistor T3 passe par le conducteur reliant la broche 5 du commutateur de gamme de tambour (ci-après - broche 5B), la broche 6 du circuit imprimé du récepteur (ci-après - 6P) et les condensateurs. C45, C48.

Dans le même temps, le signal reçu par l'antenne An1 et reçu par la bobine du circuit d'entrée L3 passe par le même fil 5B-6P jusqu'à un groupe de fils qui forment le contrepoids de l'antenne. Ce groupe comprend le boîtier du bloc KPE S3S40, le conducteur imprimé du circuit d'alimentation de l'oscillateur local et du mélangeur et le fil positif commun qui y est connecté via le condensateur C45, ainsi que les écrans des filtres IF et autres conducteurs connectés au fil commun via des condensateurs dans les cascades des amplificateurs IF et LF. Le fil 5B-6P est inclus dans deux autres boucles des fils communs : 5B-6P - conducteur imprimé vers le contact de la carte 1 (1P) - le corps du bloc KPE S3S40 - contact 8 de l'interrupteur (8B) - S7- 5B et 5B-6P-S3-8B-S7-5B. Il n'est guère nécessaire de prouver qu'avec une telle installation, les captations haute fréquence dans le fil de signal 6B-6P sont tout simplement inévitables. Pour éviter cela, il est nécessaire de couper le conducteur imprimé reliant les contacts 6P et 1P (c'est superflu, puisque ces contacts sont en réalité connectés sur le corps du bloc KPE S3S40). En conséquence, les longs fils de « masse » des circuits d'entrée et hétérodynes seront déconnectés et, en plus d'atténuer les capteurs haute fréquence, l'influence mutuelle des réglages de ces circuits diminuera légèrement, ce qui améliorera la stabilité du réglage du récepteur.

Fig. 3

Pour libérer le circuit émetteur du transistor T3 des courants parasites de la deuxième boucle et du contrepoids d'antenne, il faut souder la sortie gauche (selon le schéma) du condensateur C48 du conducteur imprimé de l'alimentation et le connecter avec un fil séparé pour contacter 5B (sur la figure 3, cela est représenté par une ligne pointillée). De ce fait, le signal utile à l'émetteur du transistor T3 ira à un nouveau fil exempt de courants parasites haute fréquence. Après des modifications aussi simples dans l'installation, les interférences induites dans le circuit du fil commun sont considérablement réduites et les interférences qui pénètrent dans l'entrée du récepteur depuis l'antenne en raison de l'induction entre les bobines L3 et L4 deviennent plus perceptibles. Cette interférence peut être réduite en commutant l'antenne de la prise de la bobine L3 au point de jonction des condensateurs C2 et C6. Pour réduire davantage les interférences des émetteurs VHF, il est utile de shunter la jonction émetteur du transistor T3 avec un condensateur d'une capacité d'environ 100 pF. Lorsqu'il est alimenté par le secteur, un transformateur de neutralisation doit être connecté aux fils d'alimentation à l'entrée ou à la sortie du redresseur.

La modification décrite du récepteur VEF-202 a permis de réduire les interférences des émetteurs VHF à un tel niveau qu'il est devenu difficile de les trouver là où ils avaient auparavant « obstrué » les signaux de stations de radio, même assez puissantes.

Auteur : I. Egorov, Moscou

Commentaire spécialisé

"Afin d'augmenter l'immunité au bruit des équipements radio haute fréquence, nous, vieux radioamateurs, avons appris à traiter son installation avec une attention particulière : disposer les pièces sur la carte ou le châssis en groupes rationnellement compacts, les connecter uniquement avec des fils droits courts , l'ensemble de l'appareil sensible aux interférences et, si possible, des cascades individuelles. Il ne devrait y avoir aucun fil de "terre" commun - leurs fonctions peuvent très bien être assurées par un châssis métallique, des parois de compartiment ou de grandes sections de feuille de circuit imprimé, couvrant les plots conducteurs de courant individuels de tous les côtés. Ces recommandations, d'ailleurs, sont toujours appliquées lors du développement des équipements de communication, permettent, sinon d'éliminer, puis de réduire considérablement les interférences avec la réception radio.

Malheureusement, les concepteurs d'équipements radio grand public ne suivent pas toujours ces recommandations : les parties métalliques des appareils s'avèrent souvent « non mises à la terre ». Le KPI est placé dans un coin de l'appareil, et les bobines de boucle sont dans l'autre, les fils de connexion sont souvent inutilement longs, etc. Le résultat, comme prévu dans de tels cas, est déplorable : l'immunité au bruit est faible, le rayonnement de l'oscillateur local , et donc les interférences avec d'autres récepteurs de radio et de télévision sont importantes, la sélectivité des circuits d'entrée (bien sûr, si le signal ne vient pas du générateur de signal, mais de l'air) est très faible. C'est une question très douloureuse !

Un autre aspect du même problème est le choix correct du mode du transistor. On sait que dans un étage d'amplification linéaire, seule une limitation peut avoir lieu, et en aucun cas une détection de capteurs haute fréquence. En d'autres termes, pour réduire les interférences des stations de radio, il est nécessaire de régler correctement le mode de fonctionnement du transistor de l'étage amplificateur (d'ailleurs, dans ce cas, les distorsions non linéaires seront également minimes).

L'inclinaison de la réponse transitoire du mélangeur doit dépendre linéairement de la tension de l'oscillateur local et donc évoluer selon une loi purement sinusoïdale. Un tel mixeur ne mixe pas les harmoniques de l'oscillateur local. Cependant, le tableau change lorsque la tension de l'oscillateur local est excessivement élevée, ce qui arrive souvent dans les récepteurs à transistors domestiques. De ce fait, le courant du collecteur prend le caractère d'impulsions courtes (mode coupure), ce qui contribue à la conversion au niveau des harmoniques locales de l'oscillateur. Il n'est pas difficile de se débarrasser de ce phénomène - il suffit de réduire la tension de l'oscillateur local fournie au mélangeur (la réduire de moitié réduit la sensibilité du mélangeur à la cinquième harmonique d'environ 25 fois, soit de plus de 30 dB !). Ainsi. Il est possible de réduire les interférences (et apparemment de manière significative) en minimisant la tension de l'oscillateur local et en choisissant le mode de l'étage de mélange.

À ce qui précède, nous ne pouvons qu'ajouter qu'il existe, selon toute vraisemblance, d'autres moyens d'améliorer l'immunité au bruit des équipements radio domestiques. J'espère que les concepteurs impliqués dans son développement prêteront attention aux problèmes discutés et prendront des mesures pour amener ce paramètre à des valeurs acceptables dans une ville moderne.

Commentaire : V.T.Polyakov

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