2.2 Схема електрична принципова скремблера

Схема електрична припципова аналогового телефонного скремблера наведена на рис. 2.5. За основу взята схема з журналу «Радиолюбитель» №2 за 1993р. та виправленні помилки включення таймера та комутатора.

Рисунок 2.5 - Схема електрична припципова аналогового телефонного скремблера

Гетеродин реалізований на базі таймера К1006ВИ1, мікросхема DA3. Схема гетеродина показана на рис. 2.6.

Рисунок 2.6 – Схема гетеродина

Мікросхема є програмованним таймером, що дозволяє формувати імпульси прямокутної напруги, частота яких визначається виразом .

Заряд ємності С7 відбувається через резистори R7, R8. Розряд ємності через резистор R7. Змінюючи значення опору резистора R7 можна змінювати частоту сигналу на виході, що знімається з виводу 3 мікросхеми. Значення елементів забезпечують частоту на виході 14 кГц.

Призначення виводів мікросхеми:

1 - загальний;

2 - запуск;

3 - вихід;

4 - скидання;

5 - контроль дільника;

6 - спрацьовування;

7 - ланцюг розряду;

8 - напруга живлення.

На тригерах DD1 реалізований подільник частоти на 4. Сигнал на виході 3,5 кГц.

На операційному підсилювачі DA1.1 реалізований вхідний смуго-пропускаючий фільтр 300 - 3200 Гц.

Схема вхідного фільтра показана на рис. 2.7

Рисунок 2.7 – Вхідний фільтр

Конденсатор С4 забезпечує початок смуги 300 Гц, конденсатор С5 забезпечує кінець смуги пропускання на частоті 3200 Гц.

На мікросхемі аналогового комутатора DA2 реалізований балансний модулятор. Перевага балансного модулятора – відсутність у вихідному спектрі сигналу гетеродину.

На мікросхемі операційного підсилювача DA1.2 реалізований суматор балансного модулятора та вихідний НЧ фільтр на елементах R13, R14, C8, C9. Фільтр забезпечує смугу пропускання 300 – 3200 Гц і призначенний для придушення верхньої бокової смуги спектру.

Схема балансного модулятора на вихідного НЧ фільтру показана на рис. 2.8.

Рисунок 2.8 – Схема балансного модулятора

На вхід модулятора подається вхідний мовний сигнал та парафазний сигнал з гетеродина. Сигнал з гетеродина керує ключами аналогово комутатора. Викодистання ключого модулятора замість діодного значно покращує характеристики модулятора: кола керування та кола проходження сигналу розділені, що значною мірою знижує їх взаємне проникання. Сучасні ключи мають у відкритому стані малий опір, менше 2 Ом, та високу швидкість перемикання, меньше 100нс. Ключи не вносять нелінійні спотворення в діапазоні напруг вхідного сигналу -20…+20В.

Принцип роботи модулятора полягяє у комутації фази вхідного сигналу з частотою гетеродину.

В принципі роботи змішувача легко розібратися, розглядаючи схему класичного діодного кільцевого балансного змішувача (рис. 2.9).

Рисунок 2.9 – Кільцевий балансний модулятор

Напруга гетеродина U гет. в мить, коли його полярність в точці А відносно точки В позитивна, відкриває пару діодів VD1 і VD4. У разі появи сигналу, він проходить від входу до виходу змішувача саме через ці діоди. Так триває до тих пір, поки напруга гетеродина не змінить знак на протилежний. При цьому діоди VD1, VD4 закриваються, а діоди VD2, VD3 відкриваються. Через ці діоди проходить той же самий сигнал, що і в першому випадку, тільки його фаза на виході змішувача міняється на зворотну оскільки починають працювати протилежні виводи вторинної обмотки трансформатора Т2. Струми гетеродина в симетричних обмотках трансформаторів Т1 і Т2 у будь-який момент часу спрямовані в протилежні сторони і взаимоуничтожаются. Звичайно без спеціальних заходів досягти прийнятної компенсації цих струмів важко, і на виході змішувача з'являється залишок сигналу з частотою гетеродина (несуча). Для балансування змішувача в розрив однієї з симетричних обмоток трансформаторів включається змінний резистор. Але глибокого пригнічення що несе і в цьому випадку досягти трудно- тут позначаються розкиди технологічних опорів діодів, асиметрія обмоток трансформаторів, монтажні місткості і інші чинники. При заміні діодів на ключі одержимо ключевий модулятор, принцип роботи якого такий же.