Die Vorverzerrung funktioniert, indem der hochfrequente Anteil des Signals verstärkt wird. Dadurch wird der Hochfrequenzverlust im Kabel kompensiert. Deemphasis funktioniert, indem der niederfrequente Teil des Signals abgeschnitten wird. Dies kann mit einer erhöhten Sendespannung verbunden sein. Wie wir wissen, weist Rauschen normalerweise eine höhere Amplitude und höhere Frequenzkomponenten auf. Dieses hochfrequente Rauschen führt zu einer Frequenzverzerrung, wenn seine Amplitude höher ist als die im Modulationssignal vorhandenen Komponenten. Um diese Situation zu überwinden, verwenden die meisten FM-Schaltungen Techniken, die als Preemphasis am Sender und Deemphasis am Empfänger bekannt sind.
INHALT
1.Was ist Pre-Emphasis und warum wird es verwendet?
2.Was ist Deemphasis und wann wird es verwendet?
3.Wie ändert man 50us und 75us in Preemphasis und Deemphasis?
4.Wie wird Pre-Emphasis gemacht?
5.Was ist der Zweck der Verwendung von Preemphasis und Deemphasis in FM-Sendern und -Empfängern?
6.Was ist die Notwendigkeit von Preemphasis und Deemphasis?
7.Preemphasis- und Deemphasis-Schaltung
7.Wie ändert man 50us und 75us in Preemphasis und Deemphasis?
Was ist Pre-Emphasis und warum wird es verwendet?
Die Theorie hat bewiesen, dass die Frequenz des Ausgangsrauschleistungsspektrums durch das Quadrat des Frequenzgesetzes ansteigt. Viele tatsächliche Nachrichtensignale wie Sprache, Musik und ihr Leistungsspektrum nehmen jedoch mit zunehmender Frequenz ab, wobei der größte Teil ihrer Energie im Niederfrequenzbereich konzentriert ist. Dies hat dazu geführt, dass das hochfrequente Ende der Nachricht das Signal-Rausch-Verhältnis auf ein nicht zulässiges Maß reduziert werden kann. Aufgrund der höheren Frequenzkomponenten des Nachrichtensignals ist die Energie jedoch klein und reicht selten aus, um den größten Frequenzversatzbereich zu erzeugen, was zu der maximalen Abweichung der Signalamplitude führt, die hauptsächlich durch das Niederfrequenzsignal verursacht wird. Im Durchschnitt erzeugte eine kleine Abweichung viel weniger Hochfrequenzkomponenten. Also FM-Signal und nicht vollständig die ihm zugewiesene Bandbreite belegen. Da die FM-Bandbreite des Systems die Nachricht durch das Signal (Modulationssignal) der wichtigsten Entscheidungen der Frequenz und des maximalen Frequenzhubs senden muss. Das Eingangsrauschspektrum des Empfängers nimmt jedoch die gesamte Frequenzbandbreite ein. Dies bedeutet, dass das Ausgangsrauschleistungsspektrum des Frequenzdiskriminators bei höheren Frequenzen erhöht wurde.
Um dieses unerwünschte Phänomen auszugleichen, wird im FM-System häufig eine Technik verwendet, die als Preemphasis- und Deemphasis-Maßnahmen bezeichnet wird. Die zentrale Idee besteht darin, die Signal- und Rauscheigenschaften der Signalunterschiede zu nutzen, um effektiv damit umzugehen mit dem geeigneten Netzwerk (Preemphasis-Netzwerk) die Frequenzkomponenten des Modulationssignals des Senders künstlich erhöhen (verstärken). Dann am Empfängerausgang des Frequenzdiskriminators und umgekehrt, dh die Verwendung von Hochfrequenzkomponenten zu erhöhen, um das Netzwerk zu erhöhen, um die ursprüngliche Signalleistungsverteilung wiederherzustellen. Im Deemphasis-Prozess wird aber auch hochfrequentes Rauschen reduziert, aber die Pre-Emphasis auf Rauschen und den Ausgang nicht beeinträchtigen, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis effektiv verbessert wird.
Wenn der Signalverlust im Übertragungskanal zwischen Sender und Empfänger groß ist und das am Empfängerende beobachtete Signal niedriger ist als die vom Empfänger benötigte Empfangsempfindlichkeit, sollte Pre-Emphasis verwendet werden.
Was ist Deemphasis und wann wird es verwendet?
Signal-Deemphasis ist eine signalverstärkende Technologie, die normalerweise verwendet wird, um die Qualität von elektrischen Signalen zu verbessern, die mit Gigabit-Raten auf Geräten wie Leiterplatten und langen Kabeln übertragen werden. Die Signaldämpfung kann durch eine Vielzahl von Gründen verursacht werden, einschließlich langer Übertragungsleitungen und Jitter. Diese Technologie hilft daher, diese Probleme zu lösen, indem sie niederfrequente Daten reduziert, um den Signalverlust zu minimieren. Verstehen Sie, wie Deemphasis funktioniert und wie Sie es verwenden können, um Probleme mit der Signalintegrität zu verbessern.
Deemphasis wird normalerweise in Hochgeschwindigkeitssystemen verwendet und wird normalerweise als 1 Gbit/s oder höher klassifiziert. Signal-Deemphase ist bei HDMI- und DisplayPort-Kabeln üblich. Wie wir alle wissen, verwenden HDMI-Kabel am aktivsten Signal-Deemphasis, da sie oft länger gemacht werden. Da SuperSpeed USD eine schnellere Schnittstelle als die entsprechende USB 2.0-Schnittstelle ist, muss es Übertragungseffekte berücksichtigen und eine Entzerrung verwenden, um sicherzustellen, dass das Signal weniger beeinträchtigt wird.
Wie wird Pre-Emphasis gemacht?
Preemphasis ist ein Verfahren, das nur die Hochfrequenzkomponenten des Signals verstärkt, während die Niederfrequenzkomponenten in ihrem ursprünglichen Zustand belassen werden. Es läuft, indem es die Hochfrequenzenergie jedes Mal verstärkt, wenn eine Datenkonvertierung stattfindet.
Was ist der Zweck der Verwendung von Preemphasis und Deemphasis in FM-Sendern und -Empfängern?
Preemphasis erhöht die Amplitude höherer Signalfrequenzen und erhöht dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis. Am Ausgang des Diskriminators im FM-Empfänger stellt das Deemphasis-Netzwerk die ursprüngliche Signalleistungsverteilung wieder her. Und Deemphasis bedeutet, diese Frequenzen um den Betrag abzuschwächen, in dem sie angehoben werden. Die Preemphasis erfolgt im Sender und die Deemphasis im Empfänger. Dies hat den Zweck, das Signal-Rausch-Verhältnis des FM-Empfangs zu verbessern.
Was ist die Notwendigkeit von Preemphasis und Deemphasis?
Das Arbeitsprinzip der Preemphasis besteht darin, den Hochfrequenzanteil des Signals zu verstärken, der nur den Hochfrequenzverlust im Kabel kompensiert. Das Arbeitsprinzip der Deemphase besteht darin, den niederfrequenten Teil des Signals abzuschneiden, und dies kann mit der erhöhten Sendespannung kombiniert werden.
Preemphasis- und Deemphasis-Schaltung
Vorverzerrungsschaltung
Beim Sender durchläuft das modulierte Signal ein einfaches Netzwerk, das hochfrequente statt niederfrequenter Anteile verstärkt. Die einfachste Form dieser Schaltung ist ein einfaches Hochpassfilter des in Abbildung (1) gezeigten Typs. Die Spezifikation legt fest, dass die Zeitkonstante 70 Mikrosekunden beträgt, wobei t = RC ist. Jede Kombination aus Widerstand und Kondensator (oder Widerstand und Induktivität), die diese Zeitkonstante ergibt, ist die beste. Die Grenzfrequenz fco dieser Schaltung beträgt 2122 Hz. Dies bedeutet, dass Frequenzen über 2122 Hz linear ansteigen. Die Ausgangsamplitude nimmt mit der Frequenz mit einer Rate von 6 dB pro Oktave zu. Die Preemphase-Kurve ist in Abbildung (2) dargestellt. Solche Pre-Emphasis-Schaltungen erhöhen den Energieinhalt von Hochfrequenzsignalen, sodass sie dazu neigen, stärker zu werden als hochfrequente Rauschkomponenten. Dies verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis und verbessert die Klarheit und Wiedergabetreue.
Die Vorverzerrungsschaltung hat auch eine obere Grenzunterbrechungsfrequenz fu, bei der die Signalverstärkung flach wird. Siehe Abbildung (2). Der Ausdruck für diese obere Unterbrechungsfrequenz lautet: fu=R1+(R12/2πR1R1C), die normalerweise auf einen sehr hohen Wert außerhalb des Audiobereichs eingestellt wird. Fu über 30 kHz ist relativ häufig.
Abbildung 1). Figur 2)
Deemphase-Schaltung
Um den Frequenzgang wieder auf ein normales Niveau zu bringen, wird am Empfänger eine Deemphasis-Schaltung verwendet. Dies ist ein einfacher Tiefpassfilter mit einer Konstante von 75π. Siehe Abbildung (3). Es hat eine Grenzfrequenz von 2122 Hz und dämpft Signale oberhalb dieser Frequenz mit einer Rate von 6 dB pro Oktave. Die Antwortkurve ist in Abbildung (4) dargestellt. Als Ergebnis wird die Vorverzerrung des Senders durch die Nachverzerrungsschaltung im Empfänger genau ausgeglichen, wodurch ein Regelfrequenzgang bereitgestellt wird. Der kombinierte Effekt von Preemphasis und Deemphasis besteht darin, die hochfrequenten Anteile im Übertragungsprozess zu erhöhen und sie stärker zu machen, ohne durch Rauschen überdeckt zu werden.
Abbildung(3) Abbildung(4)
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Wie ändert man 50us und 75us in Preemphasis und Deemphasis?
50/75us Pre-/Deemphasis-FM-Kanalkompensationstechnologie, 75us ist der amerikanische Standard und 50us ist der europäische Standard.
Die meisten in China hergestellten Sender sind 50us. Wenn wir also die chinesischen 50us in 75us ändern möchten, müssen Sie den Bereich in der Nähe des BH1414K-IC besuchen, in dem sich die RC-Komponenten (Widerstände und Kondensatoren) in diesem Bereich befinden, um die Leistung zu erbringen Magie.
Nach dem Zugriff werden die zu ändernden Komponenten mit den Pins 5 (linker Audioeingang) und 7 (rechter Audioeingang) des BH1414K IC verbunden. Der Operationsverstärker und R1 befinden sich im IC. R1,2 und C3,4 liegen außerhalb des ICs auf der Platine. Je nach Platinenhersteller sind die beiden eigentlich zu ersetzenden Kondensatoren auf der Platine möglicherweise anders als C3 und C4 gekennzeichnet, aber bei genauerem Hinsehen erkennt man, um welche beiden Kondensatoren es sich handelt. Beziehen Sie sich auf die beigefügten schematischen Bilder, um zu bestimmen, wie sie im Stromkreis angeschlossen sind. Zwei 1000 pf (Pikofarad) Kondensatoren müssen entfernt und durch 1500 pf (Pikofarad) Kondensatoren an den entsprechenden Positionen auf der Platine ersetzt werden. Diese Kondensatoren sind vom Oberflächenmontagetyp. Verwenden Sie für einen Preemphasis-Wert von 50us einen Kondensator mit einem Wert von 1000 pf und für einen Preemphasis von 75us einen Kondensatorwert von 1500 pf. Ich habe einige Bilder eingefügt, um bei der Position der Komponenten und der Schaltungsbeschreibung zu helfen.
Der Pre-Emphasis-Hochtöner-Boost-Kondensator beträgt 1000pF für 50us und 1500pF für 75us. Der Kopplungskondensator für den Audioeingang bestimmt, welche tiefen Frequenzen durchgelassen werden, und für BH1414K beträgt die Polarisation 1uF. Tatsächlich kann jeder Wert von R1, R2 und C3, C4 verwendet werden, solange ihr Wert dem richtigen Wert entspricht, der für die 75us-Vorverzerrung erforderlich ist.
ZB die auf der Platine verwendeten Werte sind R1, R2=51K Ohm, C3, C4=1500pf für 75us Preemphasis oder 1000pf für 50us Preemphasis. Die Berechnungsformel lautet: RXC = T (51,000 X 0015 = 76.5 (nahe an 75us).
Multiplizieren mit 51000 x .001 = 51 (nahezu 50us)
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