Про "кухонное радио".

А нельзя ли за основу обсуждаемого ППП взять мс пейджерного приёмника, например, SL6609 ?
http://pdf.chipinfo.ru/docs/1148ace4fefd7c44b295b8543e252521/SL6609A_ZRLNK.pdf

NPI: А нельзя ли за основу обсуждаемого ППП взять мс пейджерного приёмника, например, SL6609
Я когда-то работал с аналогичной по принципу, но более современной, улучшенной по реализации, филипсовской UAA2080. Хороший приемник. Но для нас тут он мало подходит. Во-первых, он цифровой (для приема частотной манипуляции). Весь ЧМ детектор - обычный D-триггер. А мы тут в основном обсуждаем детектор для ЧМ детектирования аналоговой (звуковой) модуляции. Во-вторых, даже приемная часть мало подходит, т. к. фильтры на гираторах неперестраиваемые и имеют частоту среза около 4 кГц. Для широкополосной ЧМ с девиацией +/- 50 кГц маловато будет. Разве что для связных приемников. Правда не знаю, что там у этих фильтров по низам. Для детектирования частотной манипуляции низы не нужны в принципе. Даже лучше их срезать - меньше шумов будет. Правда тут встает вопрос о стабильности частоты, но это уже из другой оперы. Для аналоговой ЧМ без низов никак нельзя. Подумайте, что будет при переходе частоты через 0 и в окрестностях нуля (малая девиация)? Пропадание сигнала - большие искажения.

Zandy: Во-первых, он цифровой
Но никто не запрещает использовать выходы УНЧ до гираторов, благо они выведены наружу и ЧД использовать свой...
От мс останется, по сути, только смесители и УНЧ, но всё же ...

VP: Для GM: I^2 + Q^2 = A^2, вы просто поделили выходной сигнал на квадрат амплитуды и тем избавились от нее. Математически это хорошо, а практически плохо, хотя так стараются сделать все без исключения ЧМ приемники, и супера и ППП

Нет, Владимир Тимофеевич, при всём моём к Вам уважении, тут я с вами не соглашусь, ни на что дополнительное я не делил. Смотрите сами. Для демодуляции частотномодулированного сигнала надо найти мгновенную частоту или, другими словами, производную от полной угловой фазы Ф(t). Угловая фаза для квадратурных сигналов I(t) и Q(t) определяется арктангенсом отношения Q(t)/I(t), чистая геометрия.

Отсюда следует, что выходной сигнал частотного детектора

Sвых = dФ(t)/dt = d[arctg(Q(t) / I(t))]/dt = [I(t) * dQ(t)/dt - Q(t) * dI(t)/dt ] / [I(t)^2 + Q(t)^2].

( Для тех, кто хочет проверить, здесь использована формула d[arctg(x)]/dx=1/[1+x^2] ).

Как можно видеть, всё по-честному, просто взята производная от арктангенса отношения двух функций. Если подставить в эту формулу наши сигналы I(t) = A*cos(wt) и Q(t) = A*sin(wt), то получим

Sвых = { Q*[A*w*cos(wt)] + I*[A*w*sin(wt)] } / {I^2 + Q^2} = A^2*w / A^2 = w,

как и было написано в моём первом посте.

По физике так и должно быть, выход частотного детектора не зависит от амплитуды, а зависит только от девиации частоты, по крайней мере, для идеального ЧД, представленного вышеприведённой формулой. Данная формула практически реализована во всех приёмниках с процессорами цифровой обработки (и у радиолюбителей тоже). Кстати, точно также легко и просто, в выражениях квадратурной арифметики, получить формулы для сигналов АМ, SSB, BPSK, QPSK, KAM и так далее.

VP: Для GM: Не совсем понял, что надо пояснить. Если нулевые биения между ЧМ сигналом и фиксированным гетеродином сигнал проскакивает быстро (при модуляции), то в каналах I и Q можно услышать только щелчок или короткий "хрюк", а если медленно, то "ти-и-и-у-о-у-и-и"
Вот это и непонятно. Что такое биения между ЧМ сигналом и фиксированным гетеродином? И как их сигнал проскакивает?

Осмелюсь вступиться за VP. Наверное тут просто неувязка. GM, вы все правильно говорите, но мы ж тут об аппаратной реализации толкуем, а не о программной, с привлечением DSP. В блок-схеме которую мы обсуждаем (которая в книге), аппаратно предлагается реализовать только I(t) * dQ(t)/dt - Q(t) * dI(t)/dt с применением аналоговых перемножителей, диф. цепочек и разностного усилителя. Даже эта реализация в аналоговом виде представляет определенные трудности, особенно, если нет такой специализированной микросхемы, а ее пока еще никто не предложил. Представьте себе, что надо реализовать еще и <...> / [I(t)^2 + Q(t)^2]. Тихий ужас! Так что не от хорошей жизни. Кстати Владимир Тимофеевич и предлагает суррогат этой операции (квдратичные детекторы по каждому каналу и суммирование их сигналов) в виде АРУ. Именно АРУ выполняет эти недостающие математические действия. Отличие только в том, что АРУ обладает инерционностью, ну и не совсем строго соответствует формуле <...> / [I(t)^2 + Q(t)^2].
По поводу субьективно лучшего восприятия звука (отсутствие шума между станциями), о котором говорит Владимир Тимофеевич, это я думаю, на любителя. К тому же, такие вещи, как например, многолучевой прием и некоторые виды перекрестных помех, связанные с возникновением паразитной АМ в таком приемнике будут подавляться плохо, что характеризуют его не с лучшей стороны.
Если уж и дальше критиковать, то можно добавить еще. Мы здесь не касались его ВЧ части. А тут тоже есть свои проблемы. При плохой развязке между гетеродином и входом велика вероятность прямого захвата частоты при сильных сигналах - частоты то равны. Отсюда высокие требования к балансировке смесителей и буферированию гетеродина. А также из-за просачивания гетеродина на антенный вход - большая вероятность возникновения мультипликативной помехи. Также, упоминавшаяся тут работа вблизи частотного 0. По идее, надо строить квадратурные тракты, как УПТ, без разделительных конденсаторов, а это тоже проблема (дрейф нуля и т. д.) Можно продолжить и дальше, но все это называется "делить шкуру неубитого медведя".
Пока никто конкретной реализации в радиолюбительской интерпретации не предложил. Денис111 тоже что-то не хочет с нами делиться.

GM: Данная формула практически реализована во всех приёмниках с процессорами цифровой обработки (и у радиолюбителей тоже).
GM, а где бы найти готовую работающую конструкцию такого ЧМ детектора на DSP, пригодную для повторения? Сам я в DSP "ни уха ни рыла", но с удовольствием бы повторил.

Zandy: Осмелюсь вступиться за VP. Наверное тут просто неувязка. GM, вы все правильно говорите, но мы ж тут об аппаратной реализации толкуем, а не о программной, с привлечением DSP

Не надо. Из вашего объяснения я понял, что VP говорит об алгоритме из своей книги 1990 года издания, с.90. К сожалению, этот алгоритм хорош в идеале, а на практике он малоприменим. Объясню, почему я так думаю. Во-первых, его формула является частью формулы, полученной из определения мгновенной частоты, как я писал несколькими постами выше. Посудите сами, ну нельзя же брать часть формулы, а остальную часть отбрасывать, считая её константой. Во-вторых, все мы знаем, что информация в ЧМ сигнале скрыта в изменении частоты, так что изменение амплитуды принимаемого сигнала не должно никак влиять на выходной сигнал. В формуле, которую привёл я, такой зависимости нет, а в формуле (алгоритме) VP, как вы видите, выходной сигнал пропорционален квадрату амплитуды принимаемого сигнала. Отсюда любой "амплитудный чих" (читайте - помеха), в полосе пропускания приёмника в квадрате влияет на выходной сигнал, чего не должно быть в принципе. И не важно, какая это реализация, аппаратная или программная, раз за этим стоит одна и та же математика.

Zandy: А где бы найти готовую работающую конструкцию такого ЧМ детектора на DSP, пригодную для повторения? Сам я в DSP "ни уха ни рыла", но с удовольствием бы повторил

Боюсь, что не смогу указать ссылку на такой детектор для бытового ЧМ-вещания, надо бы порыться в Сети. В принципе, можно и самому сделать, ничего сложного здесь нет, формулу я написал, она честная, вот ее и надо реализовать на цифровом процессоре. Производные можно заменить первыми разностями, сложение, умножение и возведение в квадрат занимает по одному такту, деление - 16 тактов. На всё про всё уйдёт порядка 50 тактов. Если взять TMS320F2808 со встроенным АЦП и тактовой 100 МГц, то на обработку одного значения выходного сигнала потребуется порядка 500 нс или 0.5 мкс. Остаётся выбрать номинал частоты выборок, разрядность АЦП и ЦАП.

Всё вроде бы просто, но чёрт, как известно, сидит в деталях, вы сразу же захотите встроить туда стереодекодер, немеряную фильтрацию, чтобы рассчитывался спектр сигнала, чтобы управлять синтезатором, да ещё чтоб было голосовое управление .

GM: VP говорит об алгоритме из своей книги 1990 года издания, с.90. К сожалению, этот алгоритм хорош в идеале, а на практике он малоприменим. Да, спасибо за ссылку. Посмотрел. Далее, на с.91, идет обсуждение достоинств и недостатков данного решения по сравнению с "классическим" (глухое ограничение в супере или деление на квадрат амплитуды в ППП). Не буду повторять его.

Не могу также согласиться с вашим утверждением, что на практике ЧМ детектор без ограничителя работает хуже. Практика как раз показывает, что лучше! Особенно при слабых сигналах. Но это предмет, пожалуй, целой статьи, которую я уже давно собираюсь написать, да все некогда. И последнее, почему же из целого нельзя взять часть? Особенно, если она лучшая? Выколупывают же изюм из булок, выбирают на тарелке лучшие куски, а уж в радиосхемах - и подавно.

Что касается импульсных помех, которые якобы срезаются ограничителем - это миф. Несколько ослабляются, я бы сказал. Потому что помеха изменяет не только амплитуду, но и ФАЗУ сигнала, а быстрое изменение фазы - та же помеха на выходе частотного детектора.

У GM формула конечно честная.
Но к сожалению, из за несовершенства Вселенной, реальные сигналы честными не бывают
И чистая математика - это отнюдь не физика
Насчет полезности или вреда ограничения - согласен с Владимиром Тимофеевичем.
Эффект превращения АМ в ФМ при ограничении сигнал неизбежно присутствует.
И особенно неприятен он тем, что во всей красе проявляется именно при слабых сигналах.
Весьма похоже, что не совсем честный ЧД в таких условиях проявит себя с лучшей стороны.