18-05-2020, 21:13
Witam!
Po dłuższej przerwie wracam do tematu. Od ostatniego post-a , szukając rozwiązania, głównie dla cieknącej nośnej w modulatorze miałem kilka faz w pracach nad urządzeniem. Od genialnych pomysłów przez żmudne ślęczenie z lupą na oczach aż do obrzydzenia tematem na dwa tygodnie.
Niestety, na razie nie udało mi się zrobić dokumentacji modułu sterującego choć uważam, że w zasadzie jest prawie skończony dla obecnej wersji sprzętowej.
W końcu jednak mam pewien postęp w pracach ale po kolei. Udało mi się wyśledzić dlaczego modulator nie jest tak idealny jak się spodziewałem, choć w zasadzie trudno wymagać cudów od dwudiodowego modulatora bez regulacji. Początkowo próbowałem wprowadzić jakiś mechanizm równoważenia modulatora:
[attachment=16258]
Pokazany system regulacji okazał się skuteczny (widać było zmiany nośnej) ale nie dało się zrównoważyć układu wystarczająco dobrze. Szukając dalej, w końcu wykryłem główne źródło problemu. Otóż złącze sygnału BFO znajduje się zbyt blisko wejścia wzmacniacza pierwszej pośredniej nadajnika (11.059MHz) tak więc sygnał uformowany w modulatorze i przepuszczony przez filtr kwarcowy trafia do wzmacniacza pośredniej łącznie z przeciekiem wprost z generatora BFO. A ponieważ mówimy tu o tłumieniu nośnej rzędu kilkudziesięciu dB to nawet niewielka nieszczelność powoduje, że nośna pojawia się w sygnale końcowym i nie daje się zrównoważyć. Oczywiście to w ostateczności mój błąd w konstrukcji płytki drukowanej.
[attachment=16259] [attachment=16260]
Prawie doskonałym rozwiązaniem tego problemu okazało się wykonanie dodatkowych zwor pomiędzy masami górnej i dolnej części płytki urządzenia. Rysunek pokazuje , w których miejscach należy zrobić to połączenie. Oczywiście wymaga to sporej precyzji i delikatności ze względu na zmontowane już elementy. Na pustej płytce powinno to się udać znacznie łatwiej. Z pokazanym systemem zwor oraz z dodatkowym równoważeniem za pomocą pokazanych kondensatorów (z czego jeden to trymer) udaje się zejść z poziomem nośnej do wartości szumów wzmacniacza a więc całkiem przyzwoicie. Kondensator stały 10pF został wlutowany od spodu a trymer dołączony do wyprowadzenia jednej z diod i masy.
Pisałem wcześniej,że sygnał cw formowany jest wprost na częstotliwości pracy w drugim mieszaczu nadajnika a kluczowanie polega na rozrównoważeniu tego mieszacza prądem stałym.
[attachment=16261]
Kluczowanie doprowadzone jest do pin-u J21 ale chciałbym zwrócić uwagę na kondensator C80, który w oryginale ma 0.1uF. Zastąpienie tego kondensatora większym, np. 4.7uF powoduje, że sygnał kluczowany nabiera zaokrągleń.
[attachment=16262] [attachment=16265]
Pierwsze zdjęcie pokazuje właśnie kształt sygnału cw z kondensatorem 4.7uF na oscyloskopie gdzie widać zaokrąglenie startu i zakończenia sygnału a drugie zdjęcie miejsce na płytce gdzie kondensator został wlutowany (na zaciski C80). Nie mam zdjęcia z oscyloskopu bez kondensatora ale zapewniam, że początek i koniec impulsu są absolutnie prostokątne. Mój kiepski oscyloskop ma duży poziom "szumów własnych" dlatego w przerwach nie ma spadku sygnału do zera ale zapewniam, że w sygnale odbieranym nie słychać przecieku. Zastosowanie kondensatora 4.7uF nadaje sygnałowi cw pewnej "łagodności", znika stukot kluczowania bez formowania. Zastosowanie większych pojemności spowoduje tzw "dzwonienie" kluczowania co jest przez niektórych konstruktorów celem samym w sobie choć przy zbyt mocnym efekcie zmniejsza się istotnie zrozumiałość kluczowania.
Pomierzyłem moc nadajnika obciążonego sztucznym obciążeniem 50 omów i zarówno dla cw jak i w szczytach modulacji SSB mam mniej więcej takie wartości na wyjściu (na razie bez filtra dolnoprzepustowego):
1.8 - 4.5W
3.5 -2.5W
7.0 - 2.1W
10 - 3.3W
14 - 9W
17 - 3.7W
21 - 3.6W
24 - 3.5W
28 - 2.4W
Sygnały są nieco kanciaste i należy spodziewać się, że moc za filtrem spadnie. Pierwsze próby pracy z filtrem nie napawają optymizmem bo pojawiają się wzbudzenia więc muszę trochę nad tym popracować.
Niemniej, już dziś mogę pokusić się o pewne wnioski ogólne i wnioski na przyszłość:
- odbiornik działa dość dobrze, stacje słychać na wszystkich niemal pasmach z moją bardzo kiepską anteną (30m drutu rozpiętego na metalowej siatce ogrodzenia na wysokości ok. 1.5m :-( ). Pojawiają się od czasu do czasu "ptaszki" ale ich ilość nie jest porażająca. W odbiorniku niemal nie słychać czegoś co jeden z kolegów nazwał "pierdzeniem" SI5351 podczas przestrajania, efekt ten prawdopodobnie działa na różnych stopniach układu ale chyba najsilniej wpływa na tor m.cz.
- wzmacniacz mocy nadajnika wydaje się być dość dobrym rozwiązaniem, pracuje do 28MHz a jeśli uda mi się usunąć opisane wcześniej niestabilności to z czystym sumieniem mogę polecić go jako rozwiązanie na wzmacniacz mocy w innych konfiguracjach sprzętowych.
- tor wzmocnienia m.cz nadajnika wydaje się zbyt słaby, drugi stopień wzmocnienia lub wzmacniacz operacyjny zamiast jednego tranzystora w tym stopniu zapewniłby komfort doboru poziomu sygnału z mikrofonu
- układ na tyle mi się spodobał, że prawdopodobnie podejmę próbę zrobienia drugiej wersji płytek dla tego urządzenia gdzie postaram się poprawić wszystkie obecne błędy. Wstawię inny wzmacniacz m.cz. modulatora, wprowadzę możliwość równoważenia modulatora, zmienię układ płytki tak aby sygnał BFO był oddalony od wejścia wzmacniacza pierwszej pośredniej nadajnika oraz przeniosę filtry nadajnika wraz z gniazdem antenowym na płytkę nadajnika.
Na razie usiłuję wykrzesać coś z opisanej wcześniej anteny i naprędce buduję ATU antenowe. Jak mi się uda zrobić dopasowanie do takiej anteny i opanuję wzbudzenia nadajnika z filtrem to oczywiście spróbuję zrobić jakieś łączności.
A na razie załączam niemal "ostateczną" wersję oprogramowania sterownika urządzenia.
c.d.n.
L.J.
Po dłuższej przerwie wracam do tematu. Od ostatniego post-a , szukając rozwiązania, głównie dla cieknącej nośnej w modulatorze miałem kilka faz w pracach nad urządzeniem. Od genialnych pomysłów przez żmudne ślęczenie z lupą na oczach aż do obrzydzenia tematem na dwa tygodnie.
Niestety, na razie nie udało mi się zrobić dokumentacji modułu sterującego choć uważam, że w zasadzie jest prawie skończony dla obecnej wersji sprzętowej.
W końcu jednak mam pewien postęp w pracach ale po kolei. Udało mi się wyśledzić dlaczego modulator nie jest tak idealny jak się spodziewałem, choć w zasadzie trudno wymagać cudów od dwudiodowego modulatora bez regulacji. Początkowo próbowałem wprowadzić jakiś mechanizm równoważenia modulatora:
[attachment=16258]
Pokazany system regulacji okazał się skuteczny (widać było zmiany nośnej) ale nie dało się zrównoważyć układu wystarczająco dobrze. Szukając dalej, w końcu wykryłem główne źródło problemu. Otóż złącze sygnału BFO znajduje się zbyt blisko wejścia wzmacniacza pierwszej pośredniej nadajnika (11.059MHz) tak więc sygnał uformowany w modulatorze i przepuszczony przez filtr kwarcowy trafia do wzmacniacza pośredniej łącznie z przeciekiem wprost z generatora BFO. A ponieważ mówimy tu o tłumieniu nośnej rzędu kilkudziesięciu dB to nawet niewielka nieszczelność powoduje, że nośna pojawia się w sygnale końcowym i nie daje się zrównoważyć. Oczywiście to w ostateczności mój błąd w konstrukcji płytki drukowanej.
[attachment=16259] [attachment=16260]
Prawie doskonałym rozwiązaniem tego problemu okazało się wykonanie dodatkowych zwor pomiędzy masami górnej i dolnej części płytki urządzenia. Rysunek pokazuje , w których miejscach należy zrobić to połączenie. Oczywiście wymaga to sporej precyzji i delikatności ze względu na zmontowane już elementy. Na pustej płytce powinno to się udać znacznie łatwiej. Z pokazanym systemem zwor oraz z dodatkowym równoważeniem za pomocą pokazanych kondensatorów (z czego jeden to trymer) udaje się zejść z poziomem nośnej do wartości szumów wzmacniacza a więc całkiem przyzwoicie. Kondensator stały 10pF został wlutowany od spodu a trymer dołączony do wyprowadzenia jednej z diod i masy.
Pisałem wcześniej,że sygnał cw formowany jest wprost na częstotliwości pracy w drugim mieszaczu nadajnika a kluczowanie polega na rozrównoważeniu tego mieszacza prądem stałym.
[attachment=16261]
Kluczowanie doprowadzone jest do pin-u J21 ale chciałbym zwrócić uwagę na kondensator C80, który w oryginale ma 0.1uF. Zastąpienie tego kondensatora większym, np. 4.7uF powoduje, że sygnał kluczowany nabiera zaokrągleń.
[attachment=16262] [attachment=16265]
Pierwsze zdjęcie pokazuje właśnie kształt sygnału cw z kondensatorem 4.7uF na oscyloskopie gdzie widać zaokrąglenie startu i zakończenia sygnału a drugie zdjęcie miejsce na płytce gdzie kondensator został wlutowany (na zaciski C80). Nie mam zdjęcia z oscyloskopu bez kondensatora ale zapewniam, że początek i koniec impulsu są absolutnie prostokątne. Mój kiepski oscyloskop ma duży poziom "szumów własnych" dlatego w przerwach nie ma spadku sygnału do zera ale zapewniam, że w sygnale odbieranym nie słychać przecieku. Zastosowanie kondensatora 4.7uF nadaje sygnałowi cw pewnej "łagodności", znika stukot kluczowania bez formowania. Zastosowanie większych pojemności spowoduje tzw "dzwonienie" kluczowania co jest przez niektórych konstruktorów celem samym w sobie choć przy zbyt mocnym efekcie zmniejsza się istotnie zrozumiałość kluczowania.
Pomierzyłem moc nadajnika obciążonego sztucznym obciążeniem 50 omów i zarówno dla cw jak i w szczytach modulacji SSB mam mniej więcej takie wartości na wyjściu (na razie bez filtra dolnoprzepustowego):
1.8 - 4.5W
3.5 -2.5W
7.0 - 2.1W
10 - 3.3W
14 - 9W
17 - 3.7W
21 - 3.6W
24 - 3.5W
28 - 2.4W
Sygnały są nieco kanciaste i należy spodziewać się, że moc za filtrem spadnie. Pierwsze próby pracy z filtrem nie napawają optymizmem bo pojawiają się wzbudzenia więc muszę trochę nad tym popracować.
Niemniej, już dziś mogę pokusić się o pewne wnioski ogólne i wnioski na przyszłość:
- odbiornik działa dość dobrze, stacje słychać na wszystkich niemal pasmach z moją bardzo kiepską anteną (30m drutu rozpiętego na metalowej siatce ogrodzenia na wysokości ok. 1.5m :-( ). Pojawiają się od czasu do czasu "ptaszki" ale ich ilość nie jest porażająca. W odbiorniku niemal nie słychać czegoś co jeden z kolegów nazwał "pierdzeniem" SI5351 podczas przestrajania, efekt ten prawdopodobnie działa na różnych stopniach układu ale chyba najsilniej wpływa na tor m.cz.
- wzmacniacz mocy nadajnika wydaje się być dość dobrym rozwiązaniem, pracuje do 28MHz a jeśli uda mi się usunąć opisane wcześniej niestabilności to z czystym sumieniem mogę polecić go jako rozwiązanie na wzmacniacz mocy w innych konfiguracjach sprzętowych.
- tor wzmocnienia m.cz nadajnika wydaje się zbyt słaby, drugi stopień wzmocnienia lub wzmacniacz operacyjny zamiast jednego tranzystora w tym stopniu zapewniłby komfort doboru poziomu sygnału z mikrofonu
- układ na tyle mi się spodobał, że prawdopodobnie podejmę próbę zrobienia drugiej wersji płytek dla tego urządzenia gdzie postaram się poprawić wszystkie obecne błędy. Wstawię inny wzmacniacz m.cz. modulatora, wprowadzę możliwość równoważenia modulatora, zmienię układ płytki tak aby sygnał BFO był oddalony od wejścia wzmacniacza pierwszej pośredniej nadajnika oraz przeniosę filtry nadajnika wraz z gniazdem antenowym na płytkę nadajnika.
Na razie usiłuję wykrzesać coś z opisanej wcześniej anteny i naprędce buduję ATU antenowe. Jak mi się uda zrobić dopasowanie do takiej anteny i opanuję wzbudzenia nadajnika z filtrem to oczywiście spróbuję zrobić jakieś łączności.
A na razie załączam niemal "ostateczną" wersję oprogramowania sterownika urządzenia.
c.d.n.
L.J.