Согласование скремблера с рацией и гарнитурой

[Yftul]

Доброе время суток, уважаемые коты!

Так как я член команды страйкболистов, и периодически что-то паяю, пришла в голову мысль прикрутить скремблер, например похожий:
http://forum.radiospec.ru/index.php?act ... ost&id=477
к рации yaesu FT-60R. Собственно вопросов у меня несколько:
1. Работоспособна ли указанная схема(или похожая - клонов много ходит по сети), собирал ли ее кто-нибудь?
2. Посоветуйте схемы сопряжения с гарнитурой и рацией данного устройства.

Я буквально вчера таки допаял видоизмененный вариант: поставил кварцевый генератор + делитель до 7 кГц(меандр, хотя это без разницы, все равно после стоит T-триггер). Аналоговую часть, коммутаторы и триггер перед ними оставил без изменений, разве что использовал К574УД2_А_, так как без буквы таких ОУ не нашел. Сделано два аналоговых канала и два же коммутатора. Осциллограф, в отсутствие входного сигнала, показывает на выходе обоих каналов сигнал сложной формы(немного похоже на треугольник) частотой 3,5 кГц. На слух довольно неприятно.
Испытания с голосом пока не проводил, хочу сегодня вечером поставить ее между звуковой картой и колонками для проверки.

Касательно сопряжения с гарнитурой, нашел ее схему:
http://www.radioscanner.ru/uploader/2007/garnitura.jpg
для сопряжения необходимо сделать, как я считаю, следующее:

1. Микрофонный усилитель для электретного микрофона;
2. Усилитель мощности для наушника(с выхода скремблера сигнал довольно слабый);
3. Схему определения нажатия кнопки PTT для эмуляции ее нажатия на выходе устройства;
4. Схему отключения выхода устройства от наушника в отсутствие входного сигнала.

Также для сопряжения планирую добавить многооборотные подстроечные резисторы 100 кОм между схемой и рацией, для согласования уровней сигнала.

Так как количество вопросов равняется количеству ОУ в одном корпусе для популярных серий, заманчиво использовать например lm324. Если с первыми двумя пунктами понятно хотя бы куда копать(хотя буду благодарен за ссылки на рабочие схемы), то с двумя последними не все ясно.

Вероятно определять нажатие PTT можно с помощью ОУ включенного компаратором, так как в момент нажатия микрофонный вход подтягивается к земле с помощью резистора в единицы килоом, для того, чтобы рация переходила в режим передачи, выход прибора необходимо также подтягивать к земле, например с помощью уже имеющихся у меня маломощных полевиков.

Насчет коммутации выхода думаю сделать фильтр на последнем(четвертом) ОУ и при отсутствии сигнала на входе аналогичным полевиком замыкать вход усилителя мощности на землю.

Хотелось бы услышать советы и замечания мудрых котов по данной теме)

[Yftul]

Подключил вчера скремблер между звуковой картой и колонками, все работает, однако явно нужен предусилитель, так как моя звуковая выдает при максимальной громкости сигнал амплитудой порядка одного вольта, чего явно недостаточно.
Если отвлечься от 3,5 кГц составляющей, то выходной сигнал по ощущениям словно на арабском, разобрать слова мне не удалось. Осуществить обратное преобразование также не удалось, ввиду явного недостатка уровня входного сигнала для второго скремблера.
По мере развития сюжета, буду стараться описывать здесь факты.

К слову, может кто знает, чтобы не искать: Какой уровень напряжения можно считать гарантированной логической единицей, а какой - гарантированным логическим нулем в КМОП логике (К561ЛН2), питание потенциально может плавать в широких пределах, условно от 6ти до 12ти В.

[Yftul]

Подведу пожалуй некоторые итоги.

Следует учесть, что по инету ходит две разнящиеся схемы:
- Первый вариант я повторил в самом начале, в ней 2 входа коммутатора подключены к земле, а на другие два подается сигнал через емкость, а сами входы подтянуты к питанию. Данная схема дает помеху 3,5 кГц, весьма трудноустранимую.
- Во втором варианте 2 входа непосредственно подключены к средней точке питания, еще два подключены к сигналу через емкость и через тот же резистор идут к средней точке питания. Данная схема также работоспособна и не дает вышеупомянутой помехи.

По второму варианту схемы было собрано два двухканальных устройства, Испытания показали, что некоторые слова после первого скремблирования разобрать несложно, другие мне не удалось разобрать вообще, в целом для неподготовленного человека(меня) -весьма неразборчиво. После второго преобразования (дескремблирование) разборчивость достаточно высока, хотя при относительно небольшой разнице в частоте генераторов разборчивость заметно падает.

В связи с этим, подскажите пожалуйста хорошую схему кварцевого генератора 100 кГц на логике(к561лн2), все схемы что видел отказываются работать на моих кварцах(цилиндрики, чуть толще обычных китайских часовых кварцев), а модифицированная схема RC-генератора(3 элемента, кварц параллельно конденсатору 33 пф, резистор 100 кОм между выходом 3го и входом первого элементов, еще один конденсатор 33 пф заземляет вход первого элемента) не слишком стабильна при изменении напряжения питания(от 98 кГц при 5В до 110 кГц при 12).

[Increasing]

Yftul дай ссылки на обе схемы!!! А то я чтото не пойму какая из их свистит на 3,5 кГц???

[Yftul]

Yftul дай ссылки на обе схемы!!! А то я чтото не пойму какая из их свистит на 3,5 кГц???

Прошу прощения за задержку в ответе, почему-то не всегда приходят письма с оповещением об ответе в теме.

Свистит схема в которой входы коммутаторов подключены к питанию и земле, более правильно подключать их оба к виртуальной земле. Ссылка в теле поста ведет на более правильную схему, хотя мне пришлось делать усилитель виртуальной земли, чтобы избежать лишних "завязок", см. ниже.

Теперь касательно текущего положения дел. В настоящий момент в схему добавлен lm 324, выполняющий следующие функции:
1. Усилитель виртуальной земли, он понадобился из-за большого числа ее потребителей. Представляет собой делитель напряжения питания пополам с фильтром в виде электролита и керамического конденсатора в параллель, одного ОУ во включении с единичным усилением и аналогичного фильтра на выходе(электролит + керамика);
2. Детектор нажатия кнопки на гарнитуре. Ввиду того, что мне хотелось сделать данное устройство максимально повторяющей стандартную гарнитуру, данный узел состоит из реле, включаемого транзистором кт3102, который в свою очередь управляется компаратором на втором элементе lm324. Сравнение идет потенциала на микрофонном входе с потенциалом виртуальной земли. До нажатия кнопки гарнитуры потенциал практически равен напряжению питания за счет подтягивающего резистора, в момент нажатия потенциал падает до величины меньшей вольта. Реле коммутирует выход скремблера, подтянутый на землю резистором на микрофонный вход рации.
3,4. Микрофонный усилитель и УМЗЧ с регулировкой усиления.

Кроме того, поскольку я собираюсь использовать скремблер в играх и устройство должно быть автономным, идет расчет на использование батарей типа "крона", потому пришлось добавить стабилизатор напряжения 78l05. Без него плавает частота кварцевого генератора, кроме того реле расчитано на 5В и без стабилизатора греется. Ток потребления в настоящее время до срабатывания реле составляет менее 10 мА, после срабатывания - примерно 50мА.

Испытывалось все это пока что весьма условно - подключался китайский электретный микрофон и наушник и подключалось это все к рации, скремблирование работает, дескремблирование проверялось только путем прямого подключения устройств круг к другу. Натурные испытания пока проведены быть не могут, ввиду того, что я не могу найти в наличии гнезда для гарнитуры, а портить две гарнитуры, стоимостью 700 рублей каждая не слишком охота.

[Yftul]

Нашел четырехконтактные гнезда-джеки, вероятно в воскресенье получится испытать пару устройств в реальных условиях.

Кроме того, попалась партия бракованных конденсаторов: пришлось заменить все SMD конденсаторы на 0,01 и 0,047 мкФ. Диагноз такой - некоторое время работает, но при малейшем механическом воздействии отпадают контакты, причем иногда это можно заметить, лишь замерив емкость. Визуально все в порядке, но емкость стремится к нулю. Заметил это когда после промывки платы спиртом со щеткой все перестало работать, хотя тёр не сильнее чем обычно.

[Yftul]

вот так выглядит одна из двух сборок

[Increasing]

Ссылка в теле поста ведет на более правильную схему
В этой схеме меня настораживает то, как заведены выходы коммутатора (К561КТ2) ноги (10, 3, 2, 9). А как сделал ты?

усилитель виртуальной земли
Для чего он нужен, как влияет на работу схемы? Как питается операционник во включении с единичным усилением?

[Yftul]

Ссылка в теле поста ведет на более правильную схему
В этой схеме меня настораживает то, как заведены выходы коммутатора (К561КТ2) ноги (10, 3, 2, 9). А как сделал ты?

Этот конкретный участок схемы неправильный) логика работы подразумевает, что оба входа должны поочередно перекоммутироваться на оба выхода.

усилитель виртуальной земли
Для чего он нужен, как влияет на работу схемы? Как питается операционник во включении с единичным усилением?

Мне не хотелось плодить лишние сущности, но простым увеличением емкости конденсатора(вплоть до 1000 мкФ) в формирователе средней точки мне не удалось устранить завязки каналов, потому пришлось делать данный узел на ОУ. Сам узел, как я уже писал выше, представляет собой ОУ с замкнутым выходом на инверсный вход, прямой вход подключен к делителю с фильтром на паре емкостей (электролит + керамика), на выходе стоит пресловутый конденсатор 1000 мкФ, отказываться от которого я не стал. Полученная виртуальная земля в собранной мною плате подается на все точки схемы, ее требующие, кроме входов ОУ DA1.1, DA1.2 (вывод 2 и, через резистор, вывод 4), эти точки питаются от своих отдельных делителей(по одному на канал) с фильтрующими конденсаторами.

Питание идет такое же как у всей схемы(5,5 вольт) 78l05 + кремниевый диод между землей и минусом стабилизатора.


Добавлю, чтобы не плодить посты.
http://booran.chat.ru/Image77.gif
В данной схеме выходы коммутаторов подключены правильно, но входы идут на питание и землю, в результате чего на выходе получается трудноустранимый писк.

[Increasing]

но простым увеличением емкости конденсатора(вплоть до 1000 мкФ) в формирователе средней точки мне не удалось устранить завязки каналов

О каких каналах идет речь?

[Yftul]

но простым увеличением емкости конденсатора(вплоть до 1000 мкФ) в формирователе средней точки мне не удалось устранить завязки каналов

О каких каналах идет речь?

Я писал выше, что собирал пару двухканальных устройств, для того, чтобы осуществлять как прямое, так и обратное преобразование в каждом.

[Increasing]

Так все таки удалось ли устранить завязку каналов?

[Yftul]

Да, сейчас на слух это не ощущается.
До того как был применен усилитель виртуальной земли, при подаче сигнала на один из каналов во втором также можно было его слышать хоть и сильно ослабленным. Это можно было устранить, сделав для каждого потребителя земли свой делитель с фильтром, но таковых получалось слишком много. Потому я задействовал один из четырех ОУ lm324.

Финальную схему выложить не могу, ввиду того, что она существует в виде кусков на обрывках бумаги, в электронном виде ее нет. Впрочем, если произойдет чудо, и я таки их сделаю в электронном виде, тогда не вопрос .

[Yftul]

Испытания были проведены успешно, спасибо всем, кто сочувствовал)

[Increasing]

Yftul как сейчас обстоят дела с твоей разработкой?

[Yftul]

Разработка завершена, проведены натурные испытания, подтвердившие работоспособность комплекта.
Как только погода позволит будем использовать в играх и тренировках.

[SmarTrunk]

Ставил когда-то подобные скремблеры фирмы Selectone.
Они инвертирующего типа - то есть переворачивают спектр речи относительно несущей (частотой 3...3,5 кГц) посредством перемножения.
При использовании SMD компонентов платы были очень маленькими - не более 2х2 см. Но в фирменных скремблерах стояли более высокого порядка активные фильтры на счетверенных ОУ как по входу звука, так и по выходу.

Если найду схему - выложу.