МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫЕ ПОМЕХИ ОТ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (2)
Д. АВДОНИН, А. ГРЕЧИХИН (UA3TZ), г. Нижний Новгород
На рис. 4 показаны результаты моделирования: а) пульсации выпрямленного напряжения и на нагрузке R2; б) ток i от генератора G2, полученный без средств подавления; в) и г) - то же, с использованием конденсаторов и дросселя по отдельности; д) - вместе. Достаточно хорошее подавление огибающей получается при емкости конденсаторов СЗ-С6 более 10 нф. Однако введение дросселя значительно снижает уровень нежелательных токов вообще, а совместно с конденсаторами делает мультипликативный фон пренебрежимо малым.
Рис. 4
Замечено, что шунтирование конденсаторами всех диодов моста дает лучшие результаты, чем только двух из них, а при двух конденсаторах лучше их устанавливать не в смежные, а в противоположные плечи моста.
С увеличением ЭДС генератора G2 примерно до 1 В пропорционально увеличивается ток в цепи этого генератора; это свидетельствует, что выпрямитель для него остается линейной цепью с переменными параметрами. Однако картина несколько меняется при изменениях амплитуды источника G1.
Недостатком чисто дроссельного подавления является то, что при малой индуктивности подавление может оказаться недостаточным, а при большой - сказывается влияние собственной емкости дросселя. Более того, при резонансе контура, образованного индуктивностью дросселя и динамически изменяющейся емкостью диодов, уровень модулированных токов может даже увеличиться. Установлено, что короткие импульсы на осциллограмме рис. 4,г не зависят от наличия генератора G2 (аддитивная помеха!) и не подавляются одним только дросселем L1. Поэтому и при использовании дросселей шунтирование диодов или всего выпрямителя конденсаторами также небесполезно.
Запорные дроссели ("линейные изоляторы") рассчитывают с учетом рабочей полосы частот. Для эффективного ослабления синфазных токов радиочастот полное сопротивление дросселя при этих частотах должно быть не менее 2 кОм (однако он не должен вносить заметных потерь для противофазных токов в цепи питания или фидера).
Дроссели выполняют двойным проводом, например,на кольцевом ферритовом сердечнике с магнитной проницаемостью 400...800. Они могут устанавливаться как в первичной (сеть), так и во вторичной цепях питания, а еще лучше в обеих, если источник питания конструктивно выделен, причем сечение провода должно соответствовать току, а изоляция - напряжению в соответствующей цепи. Расширение рабочей полосы частот и улучшение эффекта подавления помех достигается последовательным (каскадным) включением двух и более линейных изоляторов.
Результаты компьютерного моделирования хорошо подтвердились экспериментально при испытаниях портативного ЧМ трансивера "Урал-Р" диапазона 27 МГц с короткой антенной (0,35 м) без противовеса и с блоком питания для низковольтных бытовых приборов "Микрон БП-6", изначально не имевшим средств подавления помех. Начальная глубина амплитудной модуляции фоном при передаче составила около 22 %. Наилучшее подавление (более чем в 1000 раз) получено при комбинированном применении конденсаторов по 1100 пф для всех плеч моста и запорного дросселя во вторичной цепи питания (по постоянному току), размещенного в отсеке питания трансивера. Отдельно конденсаторы обеспечивали подавление в 13 раз, а дроссель отдельно - в 120 раз. Дроссель имел две параллельные обмотки по 18 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм на кольцевом ферритовом сердечнике марки 600НН типоразмера К12х6х4,5. В режиме приема немодулированного сигнала от генератора мультипликативный фон (без подавления) прослушивался при сильном сигнале только при существенных расстройках, а при слабом сигнале достаточно заметно и при отсутствии расстройки по частоте.
Пример общей практической схемы комбинированного подавления мультипликативных помех приведен на рис. 5. Здесь Zg, - полное сопротивление для токов высокой частоты провода заземления; L1-L3 - запорные дроссели; BALUN - симметрирующее устройство для перехода от симметричной антенны к несимметричному фидеру.
Рис. 5
Диоды выпрямителя зашунтированы конденсаторами, кроме этого, для токов радиочастоты весь выпрямитель обведен общим проводом заземления и конденсаторами С1, С2, а провода сети отделены дросселем L1. Первичная и вторичная обмотки силового трансформатора (если он есть) разделены экраном. Дроссель L2 создает разрыв в нежелательной, с точки зрения помех, петле, образованной между источником питания и радиоаппаратом проводами питания и заземления. Линейный изолятор L3 и симметрирующее устройство способствуют уменьшению антенного эффекта фидера.
ЛИТЕРАТУРА
1. Техническая консультация. - Радио, 1955,№ 2, с. 59.
2. Егоров И. Мультипликативный фон в радиоприемниках. - Радио, 1980, № 9, с. 40,41.
3. Кремер И. Я., Владимиров В. И., Карпухин В. И. Модулирующие (мультипликативные) помехи и прием радиосигналов. - М.: Сов.радио,1972.
4. Отт Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах / Пер. с англ. - М.: Мир, 1979.
5. Барнс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами / Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.
6. Гречихин А., Проскуряков Д. Антенный эффект фидера. - Радио, 2000, № 12, с. 56-58; 2001, № 1, с. 64-66; № 3, с. 67.
7. Бацулко А. Устранение фона в радиоприемниках. - Радио,1980, № 1,с.51.
8. Джараян В. Устранение фона. - Радио, 1981, №5-6, с. 59.
9. Беляев А. Уменьшение фона переменного тока. - Радио, 1973, № 12,с.51.
10. Денисов В. Устранение фона в приемниках при питании от сети. - Радио, 1997, № 8,с.37.
Радио 3/2002, с.64.