+- HomeMade (http://sp-hm.pl)
+-- Dział: Urządzenia nadawczo odbiorcze KF (/forum-62.html)
+--- Dział: Transceivery HomeMade (/forum-64.html)
+--- Wątek: Transceiver DC01 (/thread-280.html)
RE: Transceiver DC01 - SP2QCA - 22-01-2010 10:35
Czolem,
Leszek ma trafne spostrzezenia. Na stronie http://www.norcalqrp.org sa prezentacje
z imprez o nazwie Pacificon i Atllantic w dziale o NC2030 (nie podac linku
bo strona mi sie jakos dzisiaj nie otwiera).
W ktorejs z nich jest wytlumaczenie czemu NC2030 i generalnie odbiorniki
o przemianie bezposredniej sa odporne na modulacje skrosna. Skracając mocno
wynika to z faktu ze tor pcz. w odbiornikach heterodynowych musi sobie
radzic z szerokim pasmem w ktorym mogą znajdować się silne sygnaly.
A w odbiornikach o przemianie bezposredniej pcz. to ok 3kHz ograniczone
filtrami LC (w NC2030 są to aktywne filtry RC).
Moze nie dokladnie tak to wytlumaczono - ale mniej więcej
Jeszcze dzisiaj spotkać się można w SP z mniemaniem ze odbiorniki o prze-
mianie bezposredniej to sprzęt tylko dla zupelnie poczatkujących a nawet
szumofony
Rzeczywistość jest inna - patrząc np. na konstrukcjeKK7B: R1, R2, R2Pro, miniR2, binaural trx, (opisane m.in. w Experimental
Methods in RF Design, ale tez dostepne - w wiekszosci - w sieci),
lub na konstrukcje przemyslowe gdzie przemiana bezposrednia jak najbardziej
jest stosowana.
A od czasu jak pojawil sie PILGRIM, Yuma to chyba nikt nie probuje powtarzac
tych niselusznych opinii.
Odnosnie pomiaru przesuniecia fazowego - znalazlem ksiazke o ktorej myslalem
("Uklady Elektroniki profesjonalnej" z 1985) i postaram sie dzis-jutro
zamiescic zdjecie (skanera nie mam).
Uklad jest prosty, dokladnosc 1 stopien i dziala na zasadzie jaką podałeś.
Autor opisuje wnioski jak powiekszyc dokladnosc. Przy dziesiejszych
szybkosciach ukladow raczej latwe do osiagniecia.
pozdrowienia
Artur
RE: Transceiver DC01 - SP6FRE - 26-01-2010 0:45
Pomimo 'obowiązków towarzyskich' w ostatni weekend udało mi się zrobić pewne pomiary transceivera. Skupiłem się na tłumieniu drugiej wstęgi. Załączam wykres, który udało mi się uzyskać. Wyniki nie są imponujące i będę musiał zastanowić się nad ich poprawnością. Pomiar wykonywany był dwoma metodami: raz używałem swojego wobulatora zrobionego z Tiny DDS-a ( http://lx-net.pl/hr/wobul/wob_dds.html ) ustawionego z przemiataniem 10kHz (częstottliwość odbioru znajdowała się w środku zakresu przemiatania i wynosiła 3.55MHz) a w drugiej metodzie mierzyłem charakterystyki punktowo zmieniając częstotliwość od zera względem częstotliwości odbieranej do ok. 5 kHz odstrojenia co 100 lub 200 Hz. Obie metody dały zbliżone wyniki ale system pomiaru byłw w nich ten sam choć odczyt nieco inaczej zosrganizowany. W metodzie pierwszej miałem na ekranie oscyloskopu widoczne obie wstęgi jako pasma o odpowiedniej wysokości a w metodzie punktowego pomiaru oczywiście tylko pojedyncze poziomy. Pomiary robiłem z zablokowanym ARW i raczej w liniowym zakresie pracy układów. Na załączonym wykresie pokazałem krzywą przenoszenia filtra pasmowego m.cz. (zielona) przesuniętą mniej więcej 30dB w górę a na tym tle 3 wykresy tłumienia liczone jako 20log(Ur/Ut) gdzie Ur to napięcie wstęgi roboczej (dolnej) a Ut to napięcie wstęgi tłumionej (górnej) dla różnych kombinacji filtr polifazowy/wzmacniacz pasmowy (mam w układzie 2 filtry i 2 wzmacniacze). Okazało się również przy tym, że podobna charakterystyka kiedy roboczą wstęgą jest wstęga górna a tłumioną wstęga dolna wskazywała na lepsze tłumienie wstęgi niepożądanej o ok. 6dB. Najbardziej zastanawia mnie charakterystyka przenoszenia zespołu odbiorczego (mieszacz + wzmacniacz sumujący + wzmacniacz pasmowy) wykazująca maksimum wzmocnienia dla ok. 400-600Hz co powinno być warunkowane przede wszystkich charakterystyką filtra pasmowego. Ciekawe czy ktoś z kolegów robił podobne pomiary i z jakimi wynikami?. Nie ulega wątpliwości, że pomiary muszę powtórzyć sprawdzając skąd bierze się opadająca charakterystyka już od kilkuset Hz oraz czy uzyskane wartości sa prawdziwe. Przy okazji pomiarów potwierdziłem również, czego nie widać na wykresach względnych, że tłumienie filtru polifazowego w moim zastosowaniu silnie zależy od sposobu jego zmontowania. Ja mam zmontowane oba filtry na dwa sposoby. W każdym kondensatory mają stałą wartość ale w jednym rezystory są wymieszane jeśli chodzi o wartości a w drugim ustawione od wejścia do wyjścia narastająco. Okazuje się, że w tym drugim przypadku tłumienie sygnału jest mniejsze od 3 do 6 dB (nawet dwukrotnie).
L.J.
Wykonałem dziś pomiar czułości odbiornika, na razie na paśmie 3.5MHz. Podczas pierwszej próby pomiaru tydzień temu uzyskałem wynik 215uV ;-) Dziś użyłem klasycznej metody z kalibrowanym źródłem sygnału oraz regulowanym tłumieniem a wszystko wykonałem z zaekranowanym generatorem oraz transceiverem (oba urządzenia w obudowie). Rysunek .pdf pokazuje sposób pomiaru. Generator na częstotliwości 3.55MHz miał na wyjściu napięcie ok. 2.5mV pp (czyli ok. 0.9mV napięcia skutecznego). Ten sygnał traktowałem jako kalibrowany poziom odniesienia. Napięcie na wyjściu transceivera mierzyłem miernikiem uniwersalnym (prawdopodobnie pomiar związany jest z wartością szczytową napięcia) oraz kontrolowałem oscyloskopem. Czułość z reguły określa się jako jako napięcie na wejściu, dla którego na wyjściu iloraz sumy sygnału i szumu oraz szumu ma wartość 10dB. Pomiar właściwy polegał na pomiarze napięcia na wyjściu przy przełączniku w położeniu 1 (napięcie Up1) oraz w położeniu 2 na pomiarze napięcia Up2 o wartości 2 i 3 krotnie większej niż Up1. Napięcie wejściowe regulowałem przy tym za pomocą potencjometru R1. W końcowej fazie odczytywałem wartość rezystancji R1 oraz wyliczałem stosowne wartości zgodnie ze wzorami na rysunku pomiarowym. Ponieważ mój pomiar dotyczył prawdopodobnie wartości szczytowych napięć to zapewne jest obciążony błędem na plus a więc w rzeczywistości wynik będzie lepszy niż dl a Up2/Up1=3 (stosunek napięć równy 3 to ok. 10dB). Ze względu na małe poziomy mierzonych napięć odbiornik nie wchodził w zakres regulacji ARW co jest istotne dla właściwej interpretacji wyniku. Pomiar dokonywany był na częstotliwości odbiorczej ok. 1kHz.
Ostatecznie uzyskałem czułość w zakresie 1.4 do 2.6uV w zależności od przyjętej wartości Up2/Up1 (2 lub 3). Po zastosowaniu dodatkowego wzmacniacza wejściowego (10-20dB) można się spodziewać łącznej czułości odbiornika na poziomie 0.2-0.5uV). Na załączonych zdjęciach pokazałem sygnał na wyjściu bez sterowania oraz ze sterowaniem powodującym zwiększenie napięcia 2 i 3 krotnie.
Najbardziej obiektywny pomiar zapewniłby miernik mocy skutecznej mierzący nie napięcie ale moc, niemniej i ten szacunkowy pomiar wskazuje na duży potencjał tego typu konstrukcji.
L.J.
RE: Transceiver DC01 - SP9FKP - 31-01-2010 10:27
Dobrą metodą (przy założeniu, że mamy skalibrowane źródło sygnału) jest określenie założonego stosunku sygnał+szum/szum. Możesz to zrobić przy pomocy tego narzędzia.
Ciekaw jestem wyniku.
RE: Transceiver DC01 - 3Z6AEF - 31-01-2010 14:14
(31-01-2010 10:27)sp9fkp napisał(a): [...]Dobrą metodą (przy założeniu, że mamy skalibrowane źródło sygnału) jest określenie założonego stosunku sygnał+szum/szum.[...]
Piotr,
no, kurczę, nie rozumiem...
Tzn. jak za pomocą tego woltomierza RMS mam określić stosunek
(S+N)/N, który przy pomiarach czułości odbiornika zakładam na 10dB?
Audiometer to bardzo fajny program, który może posłużyć jako stosunkowo
dokładny woltomierz RMS - i to w nastawianym paśmie (przy założeniu obciążenia 50 na wyjściu AF
i skalibrowaniu).I chyba tylko w ten sposób może to użyć Leszek przy określaniu czułości?
Czy też jakoś inaczej?
RE: Transceiver DC01 - SP6FRE - 31-01-2010 15:37
Pomimo początkowych trudności program ruszył i zrobiłem kilka pomiarów. Pliki kal dotyczą kalibracji systemu pomiarowego z napięcia 60mV pp na częstotliwości ok. 1kHz.
Kolejne pliki:
pom01 - szum na wyjściu bez sygnału
pom11 - sygnał+szum/szum jest 1:1 (czułość ok. 1uV)
pom21 - sygnał+szum/szum jest 2:1 (czułość ok. 2,4uV)
pom31 - sygnał+szum/szum jest 3:1 (czułość ok. 3,6uV)
Oczywiście ocena sygnał+szum/szum jest subiektywna (na tych poziomach (5-10mV) mój miernik nie mierzy rzetelnie) ale wyliczenie czułości wynika z zastosowanego tłumika oporowego.
Z tymi wynikami są skorelowane zdjęcia z oscyloskopu, odpowiednio: pom01o, pom11o, pom21o i pom31o.
Nie wiem jednak jak odczytać z pomiarów stan kiedy stosunek S+N/N wynosi 10 dB, przynajmniej na pierwszy rzut oka tego nie widać ale może znajdzie się ktoś z bystrzejszym okiem ;-) ?
L.J.
RE: Transceiver DC01 - 3Z6AEF - 31-01-2010 19:59
(31-01-2010 15:37)sp6fre napisał(a): [...] kalibracji systemu pomiarowego z napięcia 60mV pp na częstotliwości ok. 1kHz.Zakładam, że kalibrację zrobiłeś oczywiście obciążając wyjście AF opornikiem 50 Ohm mierząc na nim oscyloskopem 60 mVp-p - to nam wyznacza kalibrowany poziom ok. -20dBm.
Do pomiarów zawęziłbym filtr do 200..3200 kHz (slidery u dołu zakładki Measure).
(31-01-2010 15:37)sp6fre napisał(a): pom01 - szum na wyjściu bez sygnałuTutaj mamy (S+N)= -48.6 dBm. Jest to poziom sygnału AF (szumu) - poziom odniesienia. Jeśli wyłączyć Zoom (nie zaznaczać checkboxu Zoom), to na tym ekranie można ocenić pasmo przenoszenia filtru odbiornika (pomocne będą wtedy markery od ustawionego wcześniej zakresu 200...3200).
Widać jak ładnie opada charakterystyka szumu
(Nb. : do tego jeszcze lepiej nadaje się np. program WaveSpectra)
(31-01-2010 15:37)sp6fre napisał(a): pom11 - sygnał+szum/szum jest 1:1 (czułość ok. 1uV)Czyli to co jest nazywane MDS (Minimum Discernible Signal - albo też Noise Floor)
Na tym wykresie mamy (S+N)= -44.7 dBm. Tak naprawdę powinno być ustawione (tłumikiem na wejściu odbiornika) 3 dB więcej niż przy pom01.
MDS na poziomie 1uV (-107 dBm) to nie rewelacyjny wynik, ale chyba do przyjęcia w prostym odbiorniku (to jest poziom gdzieś pomiędzy S3..S4).
(31-01-2010 15:37)sp6fre napisał(a): pom31 - sygnał+szum/szum jest 3:1 (czułość ok. 3,6uV)Tutaj mamy (S+N) = -40,6 dBm czyli 8 dB więcej niż pom01.
I znowu: tak naprawdę powinno być ustawione (tłumikiem na wejściu odbiornika) o 10 dB więcej niż przy pom01.
Ale zawsze można powiedzieć, że:
"czułość wynosi ok. 3,6 uV przy (S+N)/N = 8 dB" , a nie 10 dB
(31-01-2010 15:37)sp6fre napisał(a): Oczywiście ocena sygnał+szum/szum jest subiektywna (na tych poziomach (5-10mV) mój miernik nie mierzy rzetelnie) ale wyliczenie czułości wynika z zastosowanego tłumika oporowego.Leszek, 5..10mV to są poziomy, z których pomiarem spokojnie radzi sobie
AD8307 (np. miernik mocy OZ2CPU, albo... sonda w NWT7/NWT500
) - do tego prosty kalibrator (ja zrobiłem ten wg K3NHI, polecany przez Jacka SP8BAI - super sprawa, bo z kolei do jego kalibracji wystarczy porządny miernik napięcia stałego z zakresem 300mV) I jeszcze raz spójrzmy na wykres pom31. O co więc chodzi z tymi liczbami po prawej u góry? Według mnie to jest tak:
Pierwsza S+N = -40.65 dBm to moc sygnału AF wraz z szumami w ustawionym paśmie (270..8005 Hz) zmierzona na obciążeniu 50 Ohm
(zamiast głośnika) - co odpowiada poziomowi ok 2mV napięcia RMS.
Druga S = -41.67 dBm to wyliczona przez program (z analizy FFT) moc samego sygnału AF (przy warunkach pasma i obciążenia, jak wyżej).
Zaś trzecia: 1031.25 Hz to oczywiście częstotliwość mierzonego sygnału AF.
OK. Teraz żeby to wszystko jakoś sobie uporządkować zestawiłem układ:
generator sygnałowy PG-19 z wbudowanym tłumikiem 110 dB (co 1 dB),
wyjście na sondę w NWT500 (uwierzytelniona kalibratorem K3NHI) oraz na wejście antenowe TRXa Norcal NC-20 (CW, 20m). Wyjście głośnikowe z NC-20 poprzez 50-omowy feedthrough terminal kablem m.cz. na wejście karty dźwiękowej w PC z uruchomionym i skalibrowanym wcześniej Audiotesterem Thomasa DG8SAQ. Uzyskane wyniki pomiarów: MDS = 102 dBm (czyli ok. S4) zaś czułość przy (S+N)/N=10dB na poziomie -99 dBm (ok. 2.5 uV) zatem żadna rewelacja, ale jestem przekonany, ze można 'wycisnąć' z tego radia więcej
Leszek, dzięki za przedstawianie pomiarów Twojego DC01
W ten sposób powinny być robione pomiary każdej amatorskiej konstrukcji
radiowej - żeby można je było jakoś obiektywnie porównywać...
Ale oczywiście ostatecznym 'sędzią' będzie subiektywny odsłuch sygnałów na paśmie w różnych warunkach
Ten "krystalicznie czysty, pełen blasku, ton telegrafii odbiornika DC" (Ci goście z miesięcznika AUDIO lepiej by to opisali )No... ale się rozpisałem... Obiecuję, że więcej nie będę...
RE: Transceiver DC01 - SP6FRE - 01-02-2010 19:54
Jak to miło usłyszeć kogoś mądrego Waldku!. Oczywiście masz rację. Już na drugi rzut oka widać, że prawie we wszystkim masz rację. Mierząc szumy można wykorzystać pokazany program z tym zastrzeżeniem, że po kalibracji pierwszym pomiarem jest pomiar poziomu odniesienia czyli czystego szumu bez sygnału (pom01). Zmylił mnie opis S+N bo w zasadzie jest to pomiar czystego szumu N. Każdy inny pomiar z sygnałem nosi w sobie pomiar S+N a więc faktycznie zwiększając napięcie na wejściu wystarczy sprawdzić tłumienie na wejściu pomiędzy znanym żródłem w.cz (napięcie skuteczne) a wejściem odbiornika aby wyliczyć czułość przy dowolnie wybranym odstępie S+N/N.
Nie sądzę jednak aby konieczne było obciążanie wyjścia impedancją 50 omów. Ponieważ zakładamy prawdopodobną liniowość pomiaru a wynik i tak podawany jest w jednostkach względnych (dB) to nie ma znaczenia na jakiej oporności się to dzieje. Oczywiście dla oporności 50 omów uzyska się rzeczywistą wartość mocy w tym oporniku ale ta wiedza nie jest specjalnie ciekawa bo i tak odbiór stacji w odbiorniku dokonywany jest na słuchawkach/głośniku przy innej oporności i z inną mocą. A ponieważ pomiar robiłem na jednej częstotliwości to i charakterystyka częstotliwościowa słuchawek/głośnika nie powinna mieć znaczenia.
Zgadzam się, że pomiar czułości wskazuje na przeciętną wartość ale zapewne i Piligrim w wersji podstawowej, bez wzmacniacza w.cz. będzie miał podobne parametry ze względu na dość podobną architekturę. Jak pisałem wcześniej w planie mam również dobudowanie jednostopniowego wzmacniacza w.cz o wzmocnieniu 10-20dB co powinno poprawić czułość 3-10 razy do poziomu 0.2-0.8uV. Jeśli jednak ktoś może pomierzyć swojego Piligrima ze wzmacniaczem w.cz. i bez niego, to byłoby ciekawe porównaie.
Wiem, że 10mV to poziom zaledwie 2 uW a więc daleki od granicy pomiarowej przeciętnych dedykowanych do tego urządzeń ale jeśli się ma zwykły miernik uniwersalny o nieznanej charakterystyce z najniższym możliwym zakresem pomiarowym 2V to pomiary na poziomie 10mV muszę traktować z dystansem ;-) (przy okazji gratuluję posiadanego zaplecza pomiarowego). Pomiar zrobiłem celowo w szerszym paśmie aby pokazać jak opada charakterystyka wzmocnienia bo i tak szum poza pasmowy nie ma dużego wkładu w wyniik pomiaru.
Na koniec zwracam uwagę na właściwości tego programu. U mnie program działa jedynie jeśli żródłem sygnału jest Audio Input, dla Digital Input otrzymuję błąd 22 (zakładka Settings -> Input Sound Device przy zatrzymanym samplowaniu). W zakładce Scope, podczas kalibracji wstępnej należy wybrać w polu Channels sposób pozyskiwania sygnału (Left, Right, Left+Right lub Left-Right). Oczywiście nie należy wybierać trybu Left-Right bo wyjścia odbiornika są z reguły mono. Zalecam tryb Left lub Right bo w trybie Left+Right traci się na dynamice pomiaru i łatwo przesterować kartę (przynajmniej moją). Sygnał odniesienia nie powinien przekraczać prawego pionowego paska pomiarowego co objawia się harmonicznymi jak na rysunku kal2 (harmoniczne pojawiły się pomimo tego, że nie przekroczyłem poziomu 100%). Z reguły jednak w sygnale kalibracyjnym nie można pozbyć się drugiej harmonicznej.
L.J.
RE: Transceiver DC01 - SP2JQR - 02-02-2010 0:24
Czułość Piligrima wykonanego prze ze mnie i pomierzona profesjonalnym sprzętem wynosi 0,4uV.
Pozdrawiam
Henryk SP2JQR
RE: Transceiver DC01 - SP6FRE - 02-02-2010 14:35
Dziękuję za informację o czułości. Podaj jeszcze czy ta czułość została pomierzona ze wzmacniaczem wejściowym w. cz. czy w wersji podstawowej tylko z mieszczem na wejściu?
L.J.
Tym razem ostatni ,na razie, z pomiarów - pomiar trzech najniższych, wejściowych, oktawowych filtrów pasmowych. Pomiar wykonany został wobulatorem na bazie Tiny DDS-a ( http://lx-net.pl/hr/wobul/wob_dds.html ) i choć system pomiarowy nie serwuje wyniku od razu to stosując zawężenie pasma pomiarowego i przesuwanie zakresu pomiarowego można z niego 'wyciągnąć' sporo danych a na pewno daje możliwość poglądu na charakterystykę przenoszenia i pozwala na jej korektę. Wobulator działa praktycznie prawie od zera do ok. 10MHz z możliwością przestrajania od 10Hz do 10MHz.
Na zdjęciach zamieściłem kolejno parami zdjęcia charakterystyk filtrów oktawowych 0.2-1MHz, 1-2MHz i 2-4MHz. Pierwsze zdjęcie w parze to pogląd na przenoszenie filtra w zakresie 0-10MHz a drugie to 'zbliżenie' charakterystyki w paśmie przenoszenia mierzone w zakresach: 0-2MHz (200kHz na działkę) dla filtru 0.2-1, 0.5-2.5MHz (200kHz na działkę) dla filtra 1-2 oraz 0.5-5.5MHz (500kHz na działkę) dla filtra 2-4. Ponieważ na osi x jest 10 działek głównych to łatwo ustalić pożądaną częstotliwość. Ocxzywiście 'zbliżenie' jest dokładniejsze w ustaleniu charakterystycznych punktów na wykresie jeśli chodzi o częstotliwość pomiaru. Jak widać najlepiej udał mi się filtr 2-4MHz a poprawy wymagają oba pozostałe. Filtry zostały wykonane z seryjnie produkowanych elementów o wartościach nierzadko odbiegających od wyliczonych teoretycznie stąd spore zafalowanie w paśmie ale mając takie narzędzie pomiarowe zapewne uda mi się coś skorygować ;-). Logika transceivera przełącza odpowiednie fitry oktawowe automatycznie w zależności od odbieranej częstotliwości a granice przełączenia to 1MHz, 2MHz, 4MHz, 8MHz i 16MHz.
Ponieważ nadeszły drugo oczekiwane układy Max7480 to zabiorę się teraz za wykonanie regulowanego filtra dolnoprzepustowego m.cz. oraz wzmacniacza w.cz. co zakończy ostatecznie konstrukcję.
L.J.
RE: Transceiver DC01 - SP8GVM - 05-02-2010 16:20
Odnośnie czystości sygnału z DDS na AD98...... to można temu zaradzić stosują dodatkową pętlę np.taką http://www.cqham.ru/phaze_det.htm lub ze strony 4Z5KY http://rx-30.narod.ru/main.html .Postanowiłem zrobić sobie też DC01(Piligrima mam od paru miesięcy).Zastosowanie takiego rozwiązania bardzo potani wykonanie DDS-a.Pozdrawiam-Krzysiek.
I jeszcze raz 4Z5KY http://cqham.ru/swl_receiver.htm