HomeMade

Czy jest sens dodatkowego ekranowania wzmacniacza ARW i diody Ge ?

W odpowiedzi na kwestię dodatkowego ekranowania wzmacniacza ARW i diod w detektorze ARW, postaram się odpowiedzieć troszkę szerzej, a nie tylko TAK lub NIE.
1. Problem ekranowania wiąże się z częścią w.cz. obwodu ARW czyli od feta (T4 - wtórnika przed MC1350), przez MC1350 do faktycznie diod w detektorze ARW.
2. W pierwotnych wersjach (nazwijmy to krajowych) wzmacniacza przedmiotowego p.cz. z fetem na wejściu, trzema mosfetami w torze wzmacniacza i z wyjściem do detektora SSB z feta - faktycznie problem wzbudzenia wzmacniacza wiązał się przede wszystkim z tym, że sygnał p.cz. był dodatkowo wzmacniany przez MC1350 by uzyskać stosunkowo duży sygnał do detekcji ARW. Tworzyło to pętlę bardzo dużego wzmocnienia sygnału p.cz. (sygnał użyteczny p.cz. + sygnał p.cz. w torze ARW). Główny problem wzbudzeń był z byt wygórowanym wzmocnieniem całego toru jak na potrzeby wzmacniacza p.cz. do urządzenia KF.
3. W wersji PCB z 2024r "mojej drugiej" oznaczonej "24" cały tor ma inną konfigurację, co zmiesza do minimum problem wzbudzeń, zostawiając walory tego wzmacniacza na mosfetach. Minimalizacja wzbudzeń oprócz zamiany konfiguracji samego wzmacniacza p.cz. została zrealizowana także poprzez:
a) zastosowanie dodatkowego rezystora 1k w torze sygnału p.cz. do G1 feta separacyjnego (T4),
b) zastosowanie jak najkrótszych połączeń wyjścia z MC1350 (pin1) do dławika (smd) na którym wydzielany jest sygnał do detekcji ARW. Zastosowanie dławika typu smd.
c) na wejściu MC1350 jest zastosowany dzielnik napięcia p.cz. przychodzącego od wtórnika na fecie, z rezystancją 50R zamykającą do masy co wpłynęło na bardzo stabilną pracę MC1350. Bez tego zabiegu nie tylko mosfety pracowały nie stabilnie, ale również MC1350 miał tendencję do samo - wzbudzenia.
d) diody detekcje (przewlekane) należy wlutować z jak najkrótszymi doprowadzeniami - dłużą końcówką w stronę masy D4 i w stonę (+) D5 co zminimalizuje "promieniowanie" p.cz. w detektorze,
Pozostała część stało prądowa po detektorze nie jest problemowa w kwestii ekranowania.
e) Sygnał do demodulacji bierzemy z uzwojenia wtórnego obwodu rezonansowego w drenie mofeta (T3), a nie z drenu feta (T4), dren feta jest zablokowany w.cz. kondensatorem do masy.

W związku z powyższym nie ma potrzeby ekranowania wzmacniacza p.cz. i diod, gdyż wzmacniacz pracuje stabilnie i tor wzmacniacza ARW nie ma wpływu na tor wzmacniacza p.cz. w zakresie stabilności i poprawnej pracy całości (wzmacniacz p.cz. + wzmacniacz i detektor ARW).

Były jeszcze PCB w wersji "pierwszej" z 2023r. - w pełnej pierwotnej konfiguracji (z fetem na wejściu i trzema mosfetami po filtrze SSB), które po opanowaniu wzbudzenia całego toru p.cz. (głównie rezystorami w obwodach LC drenów) też nie wymagały ekranowania toru wzmacniacza ARW, gdyż już w tej wersji zastosowałem rozwiązania wokół MC1350 jak w drugiej wersji (dzielnik wejściowy z rezystorem 50R do masy, smd jako dławik).

Zastanawiam się jednak nad od ekranowaniem całego toru p.cz. od toru demodulatora na którym będą generatory BFO, tak by zminimalizować promieniowanie generatora BFO na tor p.cz..
Oddziaływanie promieniowania sygnału BFO może powodować przytykanie toru p.cz. własnym sygnałem. Trzeba by to jednak zweryfikować przy ostatecznej konstrukcji TRX czy będzie to faktycznym problemem. Nie wykluczam, że przy "wzorcowym" wykonaniu transcivera, bloki te należało by zrobić w puszkach ekranujących, podobnie jak BPF z mieszaczem, synteza i tor nadajnika - wszystko w oddzielnych ekranach.

Zgadzam sie z Piotrem , projektując następne "klocki"
BFO oraz mieszacz warto przewidzieć jako bloki do ewentualnego ekranowania.
Wzorując się na pcb Piotra zmodyfikowałem trochę układ.
Dodałem od dołu BF998R lub zamiennie BF998.
(jeśli komuś zalega zwiększa uniwersalność)
Gniazda SMA , solder mask od dołu oraz stabilizator 5V.
Taki projekt poglądowy.

Ja zamieszczę na koniec realizacji projektu swoje gerbery do dwóch wersji p.cz. - "24" dla osób, które w przyszłości chciały by powielić. Jednak chcę je mieć już po ostatecznych korektach i zweryfikowaniu przy montażu. Na dziś mam zmontowaną wersję "DUO" i w najbliższych dniach planuję ostatecznie przetestować.
Myślę nawet by założyć odrębny wątek - całość jako moduły transceivera i tam umieścić wszystko razem p.cz., układ mieszacza, demodulatora/modulatora, m.cz..., koledzy pytają czy jest jakaś nazwa tego co robimy?... ja nie mam,.. może ktoś wymyśli?

(06-02-2024 16:32)SP9LVZ napisał(a): [ -> ]koledzy pytają czy jest jakaś nazwa tego co robimy?... ja nie mam,.. może ktoś wymyśli?

Imię żony/córki/babci?

.lay6 - jakiego programu użyć do otwarcia pliku?

Sprint Layout 6.0

Dziś dzień dobrych wiadomości.

Zmontowałem i uruchomiłem obie wersje p.cz. na mosfetach '24 (SSB i SSB+CW). Zarówno jedna jak i druga wersja płytek po prawidłowym zmontowaniu uruchamiają się "od pierwszego włączenia". Samo uruchomienie zajęło mi nie więcej niż kilka minut.
Krótka procedurą którą zrobiłem:
1. Sprawdziłem napięcie zasilające.
2. Ustawiłem w punkcie kontrolnym (AGC test) napięcie 6V bez sygnału (regulacja 10k - przy uA741).
3. Sprawdziłem napięcia na mosfetach: S - ok. 2,2V, G1 - ok. 1,8V (różnica powinna wynosić 0,4V), G2 - ok. 6V, D - ok. 9,8V), Jeśli są takie napięcia to oznacza że obwody zasilania powinny być prawidłowo zmontowane.
4. Podałem sygnał z generatora (albo 9MHz - jako p.cz. albo jeśli mamy już cały odbiornik to sygnał na jakimś paśmie) i zestroiłem obwody rezonansowe - kubki 215 na max sygnału. Obwody nie są blokowane rezystorami równoległymi - układ nie wzbudza się ! Można kontrolować oscyloskopem sygnał wyjściowy lub podłączyć wskaźnik S-metr.
Przy tym strojeniu obwodów - kubków 215 - można już zacząć regulować poziom ARW (regulacja 10k - do regulacji wzmocnienia MC1350).
Nie lutowałem opcjonalnych 56R na wyjściu p.cz. i nie lutowałem 220R** - tego w przypadku wzbudzeń.
5. I to wszystko..... po włączeniu ant, mieszacza, VFO, demodulatora i m.cz. odbiornik już pracuje. W mojej obecnej wersji testowej demodulator jest na UL1042, mieszacz na SD5400 bez przedwzmacniacza antenowego.
6. Dalsza cześć uruchomieniowa p.cz. to dobranie w miarę starannie elementów RC w obwodzie detektora ARW... nad tym należy popracować, by uzyskać prawidłowy efekt pracy ARW, ale należy to zostawić do czasu uruchomienia całości odbiornika ! Tym jeszcze się zajmę dokładnie z moimi płytkami, na razie było pierwsze włączenie układów, by sprawdzić czy zadziałają bez problemów.

Jeśli komuś nie zadziała od pierwszego włączenia to znaczy że jest jakiś błąd w montażu.
W wersji "duo" z dwoma filtrami jest tylko jeden problem już wcześniej opisywany z tą ścieżką nie odciętą od masy przy bramce 2n7002 przytłaczającego przekaźniki SSB/CW.
Przed wlutowaniem rezystora 100k i kondensatora 100n należy tą ścieżkę delikatnie odciąć od masy (z obu stron) i sprawdzić miernikiem. Było to rysowane na "instrukcji" papierowej. Jeśli ta ścieżka nie będzie odcięta to jedyny problem jaki się pojawi - nie przełączą się przekaźniki przełączające filtry SSB/CW.

W miarę wolnego czasu zrobię testy po przełączeniu na TX (formowanie sygnału SSB na filtrze kwarcowym) i pokażę jak to zrobić oraz jak sprawdzić ch-ke filtru w układzie - ew. poprawić dopasowanie wej i wyj filtru. Dzięki temu będziemy widzieć ch-kę filtru (ów) pracujących już w układzie, a nie samego filtru na analizatorze.

Druga dobra wiadomość, to że PCB kolejnych modułów już są w SP, mam nadzieję że w przyszłym tygodniu będą do rozsyłki.

Poniżej szybkie foto zmontowanych układów i krótkie filmiki że działają po wyżej opisanej procedurze pierwszego uruchomienia....
Uruchomiona wersja z jednym filtrem
https://youtu.be/gFOcyQl8F_k
Uruchomiona wersja z dwoma filtrami - włączony filtr SSB
https://youtu.be/ikWKP18GlGw
Uruchomiona wersja z dwoma filtrami - włączony filtr CW (500Hz)
https://youtu.be/PArLyiLjte4

p/s przygotowałem rysunek lokalizacji elementów wokół pierwszego mosfeta bo jest tam bardzo ciasno, trzeba uważać by się nie pomylić ale portal oczywiście nie daje mi pełnej edycji (na drugi dzień po pierwotnym wpisie) by to zamieścić - musi standardowo ktoś zrobić wpis tu..... nie wiem czy administrator to może zmienić bo bardzo utrudnia to realizację celu portalu czyli wymianę informacji przy konstruowaniu urządzeń

podbijam

W związku z dużym zagęszczeniem elementów wokół pierwszego mosfeta poniżej rysunek rozłożenia elementów.
[attachment=18699]

Kwestia dławików w obwodzie zasilania i ARW - są przygotowane zarówno otwory pod osiowe jak i pady pod smd. Zobaczę, czy da się je powiększyć do końcowej wersji projektów PCB.
Przy MC1350 na wyjściu jest dławik smd - jeśli jest problem z przylutowaniem dławika to można go "postawić na boku" i wtedy nie ma problemu z przylutowaniem. Poniżej normalnie wlutowany i "na boku"... mogą tu być indukcyjności od 22-68 uH

[attachment=18700] [attachment=18701]

I teraz ta sprawa testu przełączenia na TX - sygnał z modulatora DSB będzie wchodził na płytkę (Mod TX) i wychodził z płytki (Wy TX). Proszę zwrócić uwagę na piny masy M, bo nie są z tych samych stron. Do przełączania na TX jest pin TX na długiej listwie goldpinowej - trzeba podać +5V (np sygnał z sterownika syntezy) lub przez rezystor 100k podajemy testowo wyprowadzone +10V z listwy goldpinowej.
W wersji płytki DUO (z dwoma filtrami) przełączenie na filtr CW zrobimy również przez podanie napięć jak przełączenia TX - jest pin CW na listwie goldpinowej.
Przełączenie TX będzie nam potrzebne do formowania sygnału SSB, a w przypadku CW będziemy mieć prawdopodobnie tylko przełączanie CW do odbioru... ale to zależy od koncepcji całości transcivera.
Na listwie goldpinowej jest wyprowadzenie do ręcznej regulacji wzmocnienia dwóch pierwszych mosfetów po przełączeniu na TX (pin PW - power). Możemy tam podawać napięcie od 0-10V. Dzięki temu będzie można ustawić poziom sygnału TX SSB, regulować ręcznie, można będzie wyrównywać moc na pasmach w przypadku nie równomierności wzmocnienia PA i zastosować układ ALC do automatycznej kontroli mocy nadajnika, czy zabezpieczenia przed dużym SWR... itd,... jest dużo możliwości wykorzystania regulacji wzmocnienia po przełączeniu na nadawanie.

Poniżej rysunek zrobienia testu TX - podłączenie do przełączenia na TX, pomiar ch-ki filtrów wbudowanych w układ analizatorem VNA. Po ściągnięciu ch-ki możemy ją skorygować w układzie rezystorami zamykającymi filtry (domyślnie 510R w drenie pierwszego mosfetu i po drugie stronie filtru (ów)) i pojemnościami zamykającymi filtr (domyślnie 22pF). Na rysunku jest foto pomiaru mojego PP9A2 w płytce p.cz. Wg. analizatora tłumienie poza pasmowe filtru na PCB jest powyżej 85dB. Należy oczekiwać >80 dB. Na PCB są odkryte długie smd-pady, można wlutować dodatkowe ekrany pomiędzy pinami wej i wyj filtrów.
UWAGA - na początek ustawić potencjometrem napięcie na pin PW na 0V (na masie). Najlepiej użyć tłumika 40dB na wyjściu z VNA. Po przełączeniu na "TX" podnosić napięcie na pin PW obserwując wskazania VNA, tak by nie podać za wysokiego napięcia w.cz. na CH1 VNA. Wzmocnienie PW ustawić tak, by góra wykresu przenoszenia filtru doszła do 0dBm. Zobaczymy wtedy jakie jest pełne tłumienie filtru+ścieżek PCB po bokach pasma przenoszenia SSB.

[attachment=18702]

Tak wygląda dzisiejszy pomiar filtru PP9A2 w płytce powyższą metodą w PCB wersja DUO
[attachment=18707]


Tak wygląd pomiar filtru CW w płytce powyższą metodą w PCB wersja DUO
[attachment=18706]


Miałem wkręcone tłumiki 10+20+6 dB. Wzmocnieniem mosfetów doszedłem prawie do 0dBm, co oznacza - dodając tłumienie filtrów ok 6-8 dB?, że wzmocnienie dwóch pierwszych mosfetów w obwodzie p.cz. wynosi ponad 40 dB. Drugi wniosek, że tłumienie poza pasmowe jest ponad 80dB, czyli układ ścieżek PCB i ich tłumienie względem siebie jest OK.
Charakterystyki filtrów wydają się być idealne.

Jeszcze uwaga do obwodu detekcji ARW.
Tu był jeden z trudniejszych tematów, wiele osób narzekało na problematyczne działanie ARW. Zrobiłem wiele testów różnych konfiguracji obwodu detekcji ARW by prawidłowo sterował regulacją wzmocnienia. Jeden z problemów jest taki, że przy złym doborze układu RC automatyka moduluje sygnał odbierany co charakteryzuje się "chrobotaniem" sygnałów odbieranych. Trzeba dobrze odfiltrować sygnał ARW po detekcji. Ale zbyt mocne odfiltrowanie powoduje zbyt wolne działanie automatyki.
Proponuję zrobić pewne zmiany, w zasadzie zgodne ze schematem, ale nie zgodne z układem opisów elementów na PCB... musimy tam zamienić miejscami kondensatory i zamiast jednego z rezystorów 4k7 dać zworkę 0R. Wartość rezystora rozładowującego kondensator proponuję dać 1 Mohm. Nie powoduje to żadnego problemu ze ścieżkami, jedynie jest potrzebna zamiana elementów. Po takim zabiegu automatyka wydaje się pracować bardzo poprawnie.
Rysunek przedstawiający ten zabieg zamiany elementów.

[attachment=18703]

To byłyby chyba wszystkie informacje do uruchomienia p.cz., w razie pytań proszę pisać, postaram się wyjaśnić. Jak dotrą pozostałe PCB z modułami demodulatora/modulatora, mieszacza i sterownika S-metra to zrobimy podłączenie całości (ja to już mam zrobione i prezentowałem na filmikach na płytkach testowych). Życzę przyjemnego montażu i uruchamiania płytek p.cz.

Czas w poszukiwaniu skarbów do p.cz ,
(nie będzie to łatwe ponad ćwierć wieku)
które zalegają gdzieś w piwnicy .
Oto jeden z nich.
[attachment=18714]
Cena (czyba w tys.nie pamiętam ile wtedy się zarabiało).
[attachment=18715]
[attachment=18716]
Zrobiłem pomiary PP9 oraz pilotów.
[attachment=18717]
[attachment=18718]
[attachment=18719]