Taratura del discriminatore di un ricevitore FM con un qualsiasi PC
La taratura di un discriminatore è una delle operazioni più delicate nella riparazione e messa a punto di un ricevitore FM.
Una volta tarate la prima media frequenza ed il primario della seconda media frequenza per la massima ampiezza, le procedure canoniche contemplano l'analisi della tipologia del discriminatore per poi collegare un voltmetro ad alta impedenza tra 2 punti e azzerare la tensione letta. Inoltre va tracciata la caratteristica per ottenere la migliore linearità di risposta e minimizzare, di conseguenza, la distorsione. In alternativa è migliorativo, se disponibile, un generatore sweep per visualizzare la curva ad S e avere un controllo più diretto degli effetti delle variazioni apportate.
In genere entrambe le procedure citate sono abbastanza complesse e non portano ad un allineamento perfetto. Per questo motivo, molto spesso, si raccomanda di non modificare la taratura del discriminatore (il nucleo del secondario della seconda MF) se non è veramente necessario.
Il contenuto di questa pagina, scaturisce proprio dall' esperienza avuta con una radio a valvole Loewe che dopo la taratura, pur funzionando perfettamente, aveva un suono piuttosto stancante, dovuto ad una presenza di distorsione armonica abbastanza avvertibile.
Ripetuta l' operazione di allineamento secondo quanto previsto dalle istruzioni nello schema elettrico originale, la situazione non è cambiata.
A questo punto ho pensato che se era necessario minimizzare la distorsione armonica bisognava misurarla e, ricordando la procedura seguita per riparare un tuner Sony ST-A6B, ho pensato d' impiegare un analizzatore di spettro audio FFT.
In ingresso al ricevitore ho collegato all' antenna il generatore RF predisposto sui 90MHz, con modulazione FM, segnale modulante ad 1kHz, con deviazione a 50kHz.
Il segnale RF d'uscita di ampiezza intorno ai 0,5-1 mV.
L'ingresso dell' analizzatore è collegato direttamente ai morsetti di uscita dell 'ampli BF della radio ad altoparlante escluso.
La distorsione misurata è risultata superiore al 3%.
Il grafico mostra il picco più alto della fondamentale ad 1 kHz e più a destra, distanziate, la seconda armonica a 2kHz e la terza a 3kHz. E' evidente la presenza 'quantitativa' della seconda e terza armonica che sporcano il suono.
Ruotando il nucleo è immediato rendersi conto di andare in senso contrario alla migliore regolazione, le armoniche vanno alle stelle e così la distorsione totale.
Regolando lentamente il nucleo è facile portarlo in posizione tale da minimizzare l'ampiezza della seconda e terza armonica:
Più difficile risulta raggiungere il minimo assoluto. Basta una rotazione micrometrica per spostarsi dal punto ottimale.
Aggiungendo della cera per frizionare il nucleo sono riuscito a raggiungere il minimo effettivo.
Il risultato sonoro alla prova d' ascolto è, come prevedibile dalle misurazioni, pienamente soddisfacente.
Bisogna considerare che la distorsione misurata è in realtà la somma della distorsione introdotta dal ricevitore in esame (discriminatore e amplificatore BF) ma anche di quella già presente nel segnale modulante dell 'oscillatore BF del generatore RF. Quindi quest' ultimo deve essere di buona qualita'.
E' anche fondamentale stare attenti a non saturare l'amplificatore del ricevitore e lo stadio d' ingresso del analizzatore.
Si deve partire da livelli bassi del segnale, aumentandolo sino a quando non si ottiene un segnale netto e distaccato dal rumore di fondo, senza far fiorire le armoniche.
Il sistema è molto più preciso di quelli usualmente adoperati secondo le procedure coetanee alle radio in esame.
L'unico problema rimane la necessità di uno strumento, quale un analizzatore FFT, piuttosto costoso, anche se molto datato come il mio.
Ho però ricordato l'esistenza di un software freeware che effettua su un qualsiasi PC la stessa analisi FFT in campo audio, di uno strumento dedicato.
Cercando in rete ho trovato una sua evoluzione:
http://www.techmind.org/audio/specanaly.html
Si tratta di un programmino gratuito, di dimensioni minime ( 560kB) , che non ha bisogno d' installazione.
Si lancia e gira immediatamente. L'utilizzo e semplicissimo.
Data la mia avversione per Windows, l' ho caricato su Wine (emulatore di Widows per Linux, funziona perfettamente anche qui.
Anche se il PC è datato, il SW è molto veloce e responsivo e la frequenza di refresh del grafico, permette una taratura agevole.
E' un analizzatore a due canali che sfrutta, come ingresso 'live', la presa jack del microfono della scheda audio del PC.
A parità di settaggio per il generatore RF, ( RF predisposto sui 90MHz, con modulazione FM, segnale modulante ad 1kHz, con deviazione a 50kHz.
Il segnale RF d'uscita di ampiezza intorno ai 0,5-1 mV), il risultato sullo schermo del PC si è confermato perfettamente funzionale allo scopo.
Configurazione Analizzatore di Spettro:
Anplitude scale : 100 db Logarithmic
Frequency scale ; Normal
Sample rate : >8 kHz
FFT Window ; Hanning
E' necessario regolare la sensibilità del microfono (ingresso) tramite il menù del sisema operativo del PC per vedere il segnale da 1kHz verso i -10db ed evitare che affiorino armoniche da saturazione. In questo caso il segnale va assolutamente ridotto.
Se questo avviene in maniera molto marcata, il grafico cambia colore e diventa rosso.
Bisogna anche ricordare che questa procedura è adatta alla taratura del solo nucleo del discriminatore.
Per le restanti regolazioni di MF si procede con la modalità standard.
Può essere utile invece, ritoccare leggermente la posizione del nucleo del primario della seconda MF se si ha difficoltà a raggiungere buoni risultati.
Ecco la replica di quanto già visto prima con lo strumento da banco.
Fuori taratura :
Discriminatore tarato:
Taratura micrometrica:
Miglior risultato!
Di fatto bisogna trovare la posizione del nucleo che massimizza l'altezza del picco della fondamentale ad 1 kHz e minimizza i picchi di seconda e terza armonica.
