При соединении работе цифровым видами радиосвязи нужно:

• во-первых согласовать уровни сигнала между двумя устройствами,
• во вторых - поддерживать уровень сигнала в определенных пределах (регулированием выходного уровня).

Данная статья посвящена самодельному аттенюатору для ослабления звукового сигнала для цифровых видов.

Когда я работаю цифровыми видами (на 14.1 и 10.1 МГц главным образом) проблемой является высокий уровень сигнала с внешней USB звуковой карты. Так как мой CAT-интерфейс самодельный, звук на передачу проходит через разделительный трансформатор (гальваническую развязку) 1 к 1 без всякого ослабления, регуляторов уровня нет.
Приходится в компьютере уменьшать громкость почти до нуля.

Класс устройств "аттенюаторы" имеют важное значение как в профессиональной звуковой технике, так и среди радиолюбителей, и даже в СВЧ технике.

В данном случае имеем небалансный, то есть несимметричный выход звуковой карты (сигнал и "земля"), и такой же несимметричных вход в трансивере. В качестве схемы выбрал простейший делитель напряжения на 2 резисторах.

Так как генератор звуковой частоты имеет своё внутреннее сопротивление, аттенюатор ни в коем случае не должен нагружать его более низким сопротивлением, чем внутреннее. В предельном случае (короткое замыкание выхода звуковой карты) произойдет выгорание выходного транзистора. Даже равенство R генератора и R аттенюатора нежелательно, т.к. приводит к перегрузке и частотным искажениям звука.

Поэтому, входное сопротивление аттенюатора аттенюатора должно быть на 2-3 порядка выше сопротивления генератора, чтобы не оказывать на него влияние. Точное сопротивление линейного выхода звуковой карты по общедоступным данным составляет около 600 Ом.

Если выходное сопротивление линейного выхода (не наушников) принять 600 Ом, то входное сопротивление аттенюатора должно быть выше 600 Ом в 100...10000 раз - более 60 кОм. То есть суммарное сопротивление резисторов R1, R2 должно быть 60-100 кОм.

С ответной стороны - на входе трансивера или другого устройства ввода звука высокоомный вход (50 кОм). По данным Википедии в бытовой аппаратуре используется стандарт -10 dbV или 0.316 Вольт. Однако, обычный линейный выход обеспечивает напряжение до 1 Вольт.

Цель: рассчитать аттенюатор с таким ослаблением напряжению, чтобы при напряжении на входе 1 Вольт на выходе получалось напряжение чуть меньше 316 мВ (выраженное в децибелах изменение амплитуды напряжения на 20*log10(316/1000)= -10 db. При этом входное сопротивлении аттенюатора принимаю равным 50-60 кОм.

Выходное напряжение делителя напряжений рассчитывается по формуле

Vвых = Vin*Z2 / (Z1+Z2)

Различные сочетания Z1 и Z2 приведены в таблице:

Как видно из таблицы, номиналы резисторов для ослабления до нужного уровня равны:
Z1=43 кОм и Z2=20 кОм или Z1=47 кОм и Z2=22 кОм.
Доступное в магазине резисторы 47 и 22 кОм (заказал, статья будет дополнена).

По выходу звука с трансивера на вход Line In компьютера - то же самое, но в обратную сторону. То есть потребуется комплект из 2 аттенюаторов.

(Продолжение следует).

Источники:

https://cxem.net/calc/divider_calc.php - схема аттенюатора, расчет выходного напряжения

http://www.sengpielaudio.com/calculator-db-volt.htm - перевод напряжения Вольт в dbu и dbv

На заставке использована графика RFsimm99.
https://cxem.net/software/rfsim99.php

Результат

Получилась такая схема (доработал собственными руками сделанный CAT-интерфейс).

Цвета соответствуют цветам проводов провода PS/2, от которого отрезал разъём.
В схему добавлен только делить напряжения на передаче.
Раньше DIG GAIN (пункт меню 037) стоял на 01, теперь на 05, что позволяет плавно регулировать усиление DIG GAIN в пределах 1-7.
Цепочка по входу не подвергалась изменениям.

Однако, резистор 22 кОм пришлось заменить на 2 штуки по 47 кОм, включенных параллельно, т.к. в магазине ошибочно положили вместо 22 кОм резисторы 22 Ом. ;-)

На данный интерфейс успешно провожу радиосвязи в FT-8 на частоте 144.147 МГц и на коротких волнах 10 и 14 МГц.
Залипания передачи при мощности 20 Вт нет.

Ответы на вопросы:
Вопрос: данные трансформатора?
Ответ: измеренная индуктивность обмотки 1 - 3.5 мГн, 2 - 3.7 мГн. Надпись на трансформаторе стёрлась: КТ-004 -Y.
Сопротивление обмотки ~150 Ом. Моточных данных и информации о материале магнитопровода у меня нет.
Подойдёт трансформатор от "голосового" модема US Robotics.

Обновление от 02.10.2022:
Трансформаторы звуковых частот для гальванической развязки продаются оптом по 10 штук на AliExpress:
Аудио трансформаторы 600 Ом 1:1 изоляционные

Выглядят изолирующие трансформаторы 1 к 1 так:

Похожие публикации

APRS кабели для Baofeng UV-5R: два варианта

Балконная антенна 7-28 МГц из удочки, с автоматическим тюнером

Руководство пользователя Ultra Picokeyer (перевод)