trx cw na wszystkie pasma - prosta konstrukcja

[SP6FRE]

ARW jakie będę chciał zrobić wykorzystuje fet-a w pętli sprzężenia zwrotnego wzmacniacza i jest chyba nieco prostsze niż sp2jqr, które w zasadzie działa jako pasywny dzielnik. Trudno w takim układzie wyjść ponad 40dB. Ten sam tranzystor w pętli sprzężenia wzmacniacza operacyjnego da dynamikę o 20dB większą. Postaram się nieco później pokazać schemat takiego rozwiązania.
L.J.

---

Załączam obiecany schemat odbiornika. Na zielono pokazałem obwody wejściowe (filtr pasmowy), na niebiesko filtr m.cz a na czerwono elementy obwodu arw. Tylko wzmacniacz końcowy nie ma wszystkich elementów (dodatkowe 2,3 kondensatory i opornik) i to cały odbiornik na jedno pasmo - bez heterodyny.
Układ arw to wzmacniacz/detektor na tranzystorze pnp ładujący obwód RC o odpowiedniej stałej czasowej a napięcie z tego obwodu steruje tranzystorem FET w pętli sprzężneia zwrotnego pierwszego wzmacniacza operacyjnego.

[SP2JQR]

Układy SSM rzeczywiście są drogie, i o tej wadzie już napisałem, ale można by poszukać innych znacznie tańszych układów - może coś od CB radia.
Chociaż układy te i inne podobne nie mają wyjścia do podłączenia S-metra to można sobie z tym w bardzo prosty sposób poradzić. Do kondensatora pętli regulacji należy dołączyć wtórnik wysokoomowy np. na wzmacniaczu operacyjnym LM358, za wtórnikiem jakiś PRek do wyregulowania S-metra i to w zasadzie wszystko. Dla niektórych układów o niezerowym poziomie startu trzeba dodać jeszcze jeden PRek zerujący wskaźnik S.

Układ z fetem jest bardzo dobrym i prostym rozwiązaniem. Aby zmniejszyć efekt zaskoku można stosować w nim podwójną stałą czasową włączając zamiast pojedynczego kondensatora pętli około 3-10 razy mniejszy kondensator i równolegle do niego szeregową gałąź właściwej pojemności kondensatora i rezystora o wartości zależnej od układu od kilkuset omów do około 30komów. Dla podanego układu może to być kilka kiloomów. Rosjanie stosują jeszcze ciekawy układ z diodami - jest zastosowany w homodynie MSQ, ale w tym przypadku chyba nie da się go zastosować. Może jednak ktoś inny też buduje podobny odbiornik do tRXa i ta informacja się przyda.

Warto też pomyśleć nad bilansem odbiornika. Proponowałbym następujący rozkład wzmodnienia: pierwszy stopień za mieszaczem łącznie z mieszaczem powinien dać około 30-40dB. Potem filtr czyszczący i stopień ARW - wzmocnienie 60-70dB. . Wbrew pozorom układy, dla których podaje się małe wzmocnienie często mają znacznie szerszy zakres regulacji wchodząc podczas tej regulacji w tłumienie - w tym przypadku należy stosować dodatkowy wzmacniacz z przodu. Wzmacniacz mocy około 20-30dB.
Przy takim rozkładzie wzmocnienia nie powinno być przesterowań i jednocześnie będzie dobra czułość odbiornika.
Odbiornik do CW Przeznaczony do współpracy z TXem powinien też być wyposażony choćby w najprostszy generator tonu 600-800Hz, który jest pomocny do idealnego dostrojenia się do korespondenta.
W odbiornikach superheterodynowych wykorzystuje się do tego celu dudnienia BFO, w homodynie wystarczy jednotranzystorowy prosty generator, a jeśli jest w urządzeniu procesor to warto z niego taki sygnał wypuścić przy odbiorze ( nie tylko jako monitor nadawania)

Szkoda że nie mam w tym momencie czasu, bo też bym swoją wersję toru odbiorczego chętnie spłodził - pozostaje mi trzymać kciuki za udane wynalazki kolegów, mam nadzieję, że nie tylko Leszka.

[SP6FRE]

Dziękuję za cenne informacje na temat scalonych kompresorów. Jeśli napięcie na kondensatorze zewnętrznym tych układów faktycznie zmienia się z tłumieniem to wykorzystanie go do sygnalizacji poziomu sygnału jest rzeczywiście proste. Gdyby jeszcze cena była bardziej przyjazna ....
Uwagi na temat arw również są nieocenione. Uszczegółowiłem schemat odbiornika gdzie wpisałem użyte obecnie wartości w pętli arw. Sugestia z dwustopniową stałą czasową jest bardzo celna.
Bilans mocy w pokazanym układzie ma nadwyżkę ale szczegółowy dobór wartości wzmocnień dla każdego ze stopni doborę jak dotrą do mnie dławiki na filtr m.cz. Na pewno zastosuję za mieszczaczem filtr dolnoprzepustowy ale być może filtr górnoprzepustowy przesunę pomiędzy wzmacniacze. Na razie wzmocnienie obu stopni jest w przybliżeniu jednakowe.
Oczywiście w transceiverze trzeba będzie zastosować i automatykę i monitor nadawania ale część tych funkcji znajdzie się w układzie DDS.
Przy okazji zrobiłem symulację zachowania układów arw z wykorzystaniem tranzystora mosfet opartych na dzielniku napięcia na wejściu wzmacniacza oraz w pętli sprzężenia zwrotnego. Jak widać tranzystor w pętli sprzężenia zapewnia dużo większą dynamikę zmian zachowując jednocześnie charakterystykę przenoszenia regulowanego stopnia. Regulacja pasywna mocno wpływa na charakterystykę przenoszenia a sma regulacja zależna jest od częstotliwości.
Przepraszam za nieczytelne wartości elementów ale mam nadzieję, że bardziej liczy się istota zagadnienia, w razie konieczności udzielę dodatkowych wyjaśnień. W obu przypadkach wzmacniacz ma wzmocnienie ok. 30dB a kolejne krzywe od góry w dół odpowiadają zmianie napięcia sterującego elementem regulacyjnym - w rzeczywistości będzie to wyprostowane napięcie używane do regulacji wzmocnienia. W przypadku pierwszym napięcie zmienia się od 1V (klucz mosfet otwarty) do 3V (klucz mosfet zwarty). W drugim przypadku napięcie zmienia się od 6.8 do 8V co wynika oczywiście z innego poziomu odniesienia drenu mosfret-a względem masy.
L.J.

[SP2JQR]

W przypadku kompresorów i układów ARW dobrze jest zrobić jeszcze symulację charakterystyki regulacyjnej U wy w funkcji U we. Da to pogląd na temat liniowości regulacji i zakresu dynamiki. Dobra charakterystyka powinna być zbliżona do logarytmicznej.
[/php]Czasem warto zlinearyzować stopień regulacyjny z fetem tak jak to zrobiono w Piligrimie. Chętnie bym zobaczył ch-kę regulacyjną z linearyzacją feta i bez tej linearyzacji - jeżeli będą podobne to komplikowanie układu nie ma sensu.

[SP6FRE]

Charakterystyka sterowania arw w mojej symulacji na pewno nie jest liniowa. Dla porównania użyłem mosfet-a jak w rozwiązaniu sp2jqr a nie fet-a jak planuję w rozwiązaniu docelowym. Dla mosft-a sytuacja jest chyba bardziej dramatyczna ze względu na bardziej stromą charakterystykę sterowania w zakresie punktu odcięcia. Linearyzacja arw w konstrukcji prostego transceivera nie ma chyba znaczenia :-)
Ale obserwując fakt jej nieliniowości zastanawiam się nad wprowadzeniem do DDS-a, w jego części obsługującej sygnał arw, możliwości kształtowania charakterystyki arw przez kalibrację w kilku punktach.
L.J.

---

Prawie tego samego dnia dotarły do mnie zamówione elementy z TME oraz z Chin (czekałem na przesyłkę 15 dni od wpłaty). Dławiki przydadzą się do budowy części odbiorczej trx-a cw a z modułem dds wiążę większe plany choć i w tej konstrukcji będzie grał swoja rolę. Zbliża się kilka wolnych dni więc może uda się szybko coś zrobić przed i pomiędzy meczami ;-) Dla układu DDS założę nowy watek gdzie oczywiście zapraszam.
L.J.

[SP6FRE]

Nieco przyhamowałem z pracami nad urządzeniem ale po wstępnych próbach zmienię nieco koncepcję odbiornika przesuwając stopień filtracji LC pomiędzy oba wzmacniacze operacyjne. Okazało się, że filtracja wprost na wejściu nie jest korzystna ze względu na podatność na zakłócenia magnetyczne. Poza tym będzie można lepiej dobrać parametry filtru znajdującego się pomiędzy stopniami o dobrze określonych impedancjach.
Ponieważ chcę zacząć projektować druk proszę o sugestie jakie obwody rezonansowe można byłoby zastosować aby były one w miarę łatwo dostępne biorąc pod uwagę 3 pasma (3.5, 7, 14)?. Czy może 7x7 (możliwość strojenia rdzeniem), czy też toroidy (konieczność strojenia trymerem) a może jeszcze coś innego? Ponieważ dla każdego pasma w odbiorniku potrzebny jest tylko zespół dwóch obwodów jako filtr pasmowy to przełączanie pasm zapewnią przekaźniki z dwoma przełącznymi stykami dla każdego pasma.
L.J.

[SP6FRE]

Po dodatkowych próbach ustaliłem chyba ostateczny kształt transceivera. Nadajnik składa się w zasadzie z 2 stopni (Q5 i Q7/Q8) i powinien oddawać kilka W mocy. Część nadawcza zawiera generator monitora nadajnika (Q6) oraz układ formowania sygnału kluczowania (Q2 i Q4).
Jak wspominałem, przełączenie pasm będzie się odbywać, poza zmianą częstotliwości heterodyny przez wstawienie w gniazda P1 i P3 płytek z filtrami dla konkretnego pasma z tym, że na P1 działać będzie filtr pasmowy a na P3 filtr dolnoprzepustowy (pi filtr). Konstrukcja mechaniczna płytki pozwoli na założenie w gniazda P1 i P3 dodatkowej płytki gdzie będzie można zamontować w kolejne gniazda pary filtrów przełączanych miniprzekaźnikami sterowanymi dodatkowym sygnałem np. z DDS-a lub z przełącznika mechanicznego. W ten sposób będzie można w pełni zautomatyzować przełączanie pasm.
L.J.

[SP6FRE]

Ponieważ projekt wstąpił w fazę oczekiwania na zamówione płytki drukowane to przed tym faktem zrobiłem symulację jak układ będzie wyglądał w rzeczywistości. Jak pisałem, transceiver będzie mógł pracować na jednym paśmie lub wielo (trzy) pasmowo a z lekkim przymróżeniem oka na wszystkich pasmach. Na pierwszym zdjęciu widać pracę jednopasmową. Po prostu w gniazda wejścia odbiornika i wyjścia nadajnika wstawić należy moduły filtru pasmowego oraz filtru dolnoprzepustowego. Przy takim rozwiązaniu nie ma potrzeby montowania przekaźników i tranzystora sterującego na modułach a jedynie należy zewrzeć odpowiednie pola łączące obwody na płytce z pinami wejścia i wyjścia sygnału na łączówce.
Ale jak widać na drugim zdjeciu, można będzie w te same gniazda założyć płytkę pośrednią pozwalającą na zamontowanie od razu obwodów dla trzech pasm tak jak to pokazuje zdjęcie trzecie. W tej sytuacji niezbędne jest zamontowanie przekaźników z tranzystorem sterującym oraz zapewnić odpowiednie sterowanie logiką ukałdu aby dla danego pasma włączały się płytki dla wybranego pasma. Tą sygnalizację zapewni generator heterodyny (dds). Mając zestaw płytek dla wszystkich pasm będzie można spełnić założenie pracy na wszystkich pasmach pod warunkiem jednoczesnej pracy trzech pasm bez wymiany obwodów. Płytka główna ma 70/110mm, płytka pośrednia 35/100mm a płytki obwodów 25/35mm. Wszędzie działać będa obwody na rdzeniach amidon.
Przy okazji załączam pełny schemat urządzenia.
L.J.

[SP6FRE]

Otrzymałem płytki do urządzenia więc moge pokazać jak będzie wyglądać w naturze. Na razie zmontowałem złącza. Na płytce głównej są dwa złącza na obwody wejściowe odbiornika (filtr pasmowy) oraz na obwody wyjściowe nadajnika (pi filtr). Moduły wejścia i wyjścia będzie można osadzić wprost na płytce głownej co sprawi, że urządzenie będzie pracować na jednym paśmie. Po założeniu płytki dodatkowej ze złaczami możliwe będzie używanie urządzenia na 3 pasmach bez konieczności zmiany obwodów. Na zdjeciach widać na razie parę płytek dla jednego obwodu.Teoretycznie, można płytkę przejściową powiększyć do pojemności 5 lub nawet 6 obwodów i byc moze do tego dojdzie. Na ostatnim zdjeciu pokazałem obudowę do jakiej wstawię urządzenia. Widać również generator DDS jaki będzie działał w tym transceiverze. Ten DDS będzie miał szereg uniwersalnych zastosowań, w tym do urządzeń z bezpośrednią przemianą, a opisuję go równolegle w wątku: Tiny DDS bis
L.J.

[SP6FRE]

Mam pewien postęp w pracach nad urządzeniem. Uruchomiłem odbiornik a także dostosowałem wstępnie Tiny DDS do współpracy z transceiver-em przez zamontowanie wzmacniacza sygnału na AD9814 aby sygnał heterodyny miał odpowiedni poziom.
Zmontowałem płytki wejścia i wyjścia dla pasma 3.5MHz oraz przygotowałem obudowę do nowego urządzenia. Przy okazji znalazłem atrapę do wcześniejszej konstrukcji i wykorzystałem ją w tym urządzeniu. Wydaje się, że nie będzie potrzeby zmiany atrapy bo prawdopodobnie funkcjonalność transceivera będzie zbliżona. Niestety, płytki obwodów wejścia i wyjścia zawierają błąd bo żle przypisałem wyprowadzenia przekaźników na płytkach i dodatkowa korekta płytek (należy zamienić parami 4 piny przez drobne rzeźbienie płytek) dodatkowo wydłuża montaż nie mówiąc o irytacji jaka ogarnia konstruktora, kiedy myśli, że mógł lepiej sprawdzić konstrukcję przed oddaniem jej do produkcji :-(.
Montaż nadajnika powinien nastąpić w najliższych 2,3 dniach ale najwięcej czasu zajmie chyba programowanie układu DDS-a dla realizacji wszystkich potrzeb transceivera.
L.J.