Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 0 Głosów - 0 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Prosty odbiornik SDR
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 659
Dołączył: 26-09-2012
Post: #1
Prosty odbiornik SDR
Witam
W domu (na działce) posiadam dwa odbiorniki oparte na tunery USB RTL'u (jeden na KF, jeden na UKF). Rzecz fajna, bo mogę posterować i posłuchać z pracy, ale te odbiorniki są zupełnie nieodporne na przesterowanie.

Dla wprawy, i z chęci poeksperymentowania z demodulatorami na kluczach, zrobiłem odbiornik SDR oparty o popularne elementy.
Układ oparłem o dość typowe rozwiązanie ze strony http://www.b-kainka.de/iqrx2.htm (po niemiecku, ale od czego są translatory). Zwrócono tam też uwagę na dość powszechny (jak widzę na różnych schematach) błąd w symetrycznym przeniesieniu sygnału na wejścia op-ampów.

Odbiornik może być zasilany z ~12V. Jako VFO można użyć generatora typu NVT lub innego - jeśli jest odpowiedni poziom to można by pominąć bufor na tranzystorze Q1. W moim przypadku tranzystor Q1 będzie pracował jako generator kwarcowy, jeśli miałby być tylko buforem część elementów trzeba usunąć (C6, C7, R9).
Dzielnik na 74AC74 - U3 jest opcjonalny, akurat w moim przypadku się przyda.
Sam układ 74AC74 może pracować do 140MHz, co spokojnie powinno zapewnić odbiór do 30MHz, natomiast trzeba by zmienić bufor / generator na 2n3904. Teoretycznie mieszacz na 74HC4066 mógłby jeszcze pracować na 50MHz.

W konstrukcji starałem się oddzielić cyfrową część układu (generator, dzielniki) od analogowej (mieszacz, wzmacniacze) - przez co odbiornik ma dwie linie zasilania: analogową VAA i GNDA - zasilane z napięcia 9V oraz cyfrowa VDD i DGND, zasilanie 6V (maksymalne napięcie jakim może być zasilany 74AC74). To oczywiście za stabilizatorami. Przed stabilizatorami toroid dla odizolowania zakłóceń z zasilania. Na wyjściu audio I/Q do karty - również powinny być.

I teraz pytanie: gdzie powinny się spotykać zasilanie cyfrowe i analogowe i masy? Nie mam tu dużego doświadczenia. Z moich pomiarów wynika że masy powinny się spotykać na masie mieszacza 74HC4066 i kondensatorach. Pojemność VDD/DGND/wejście/wyjście kluczy jest na tyle duża, że szpilki powstające z przełączania kluczy, może dostać się na linie sygnałowe.
Sam obwód / obwody wejściowe są do zaprojektowania w zależności od pasma (powinny być liczone na około 50 omów impedancji).
Układ przetestowałem na prowizorycznej antenie (4m drutu) w bloku, i o dziwo, w pewnych przypadkach działa lepiej niż np. DEGEN1103 (odbiór jest czystszy i mniej szumów). Wynika to pewnie z z tego że jest dużo bardziej odporny na przesterowanie, mniej więc wnika zakłóceń z otoczenia (kablówki, świetlówki) i mniej się one "miksują" w odbiorniku, nie podnosząc poziomu szumów.

Wykonałem pomiar impedancji wejściowej (mostkiem SWR o NWT7). Odbiornik odbierał na 6MHz (bez filtrów pasmowych). Tu jest ciekawa rzecz, bo w okolicach f.odb. SWR rośnie do 1.5 - 2.0. Wynika to zapewne z tego, ze produkty mieszania (małej częstotliwości bo w okolicach f. odbieranej) nie są pochłaniane przez kondensatory filtrujące po mieszaczu.
Czy macie jakieś pomysły jak to zniwelować (wiele SDR'ów i homodyn które mają układ próbkująco-pamiętające pewnie ma tak samo). Rozwiązaniem byłby diplexery, ale trzeba by ich cztery...

Dla zainteresowanych - płytka (w KiCadzie) się rodzi. Dużo SMD, mało przewlekanych (UC, cewki i część kondensatorów).

PS: Jedna jeszcze rzecz. Bias na wejściu mieszacza 74HC4066 w zamyśle miał mieć możliwość regulacji (np. p-r kiem). Owszem, jak ustaliłem, przy napięciu około 2/3 zasilania, przenoszenie kluczy jest lepsze niż przy 1/2 Uzas. Ale, niestety, silne sygnały stacji AM zaczynają być demodulowane.
Stąd - być może - brać się efekt tzw. "Gadającego chińczyka"
Pozdrawiam


Załączone pliki
.pdf  sdrmini.pdf (Rozmiar: 90.49 KB / Pobrań: 1175)
.pdf  SDR_IMP_WE.pdf (Rozmiar: 13.82 KB / Pobrań: 725)
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 28-01-2015 18:00 przez SQ5KVS.)
28-01-2015 17:59
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,111
Dołączył: 29-01-2010
Post: #2
RE: Prosty odbiornik SDR
Karolu taj jak piszesz źródłem niedopasowania jest zastosowany układ, problem ten całkowicie rozwiązują dipleksery a wbrew pozorom są bardzo proste i nie wymagają strojenia. Wejdź na to stronę i pobierz dokumentację tak to można rozwiązać http://sklep.avt.pl/trx-sdr-na-fale-krot...wana.html. Jako cewki możesz zastosować typowe dławiki przewlekane.
Druga sprawa Autor zwraca uwagę na problem symetrii a sam te błędy popełnia choćby źle szacując rezystancję wejściową. Oczywiście tan sam błąd również skopiowałeś.
28-01-2015 21:31
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
HF7A Offline
Leszek
*

Liczba postów: 28
Dołączył: 14-12-2009
Post: #3
RE: Prosty odbiornik SDR
Witam.
Zamiast HC4066 polecam odpowiednik MAX4614, który ma znacznie lepsze parametry: 10 razy mniejsza rezystancja kanału w stanie otwarcia, 4 razy szybsze przełączanie i 20 razy lepsze dopasowywanie i płaskości charakterystyki (za http://www.ic72.com/pdf_file/m/441750.pdf ).

Natomiast jako wzmacniacze może warto rozważyć typu rail-to-rail MCP6022, tak jak o tym pisał Krzysiek SP9NLD.
29-01-2015 0:54
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 659
Dołączył: 26-09-2012
Post: #4
RE: Prosty odbiornik SDR
Rafale, dzięki za linka (widziałem już Twoją konstrukcję ale o niej zapomniałem). Problemem impedancji we. się nie przejmowałem w momencie budowy (tzn przejmowałem się, ale nie histerycznie). Wyszło mi że dla prądów w.cz jest wszystko ok, bo przecież - rezystancje przed kluczami (27/2Ω) + rezystancja klucza załączonego (ok. 40Ω) powinno dać tyle ile trzeba (~50 omów). Dalej filtry po kluczu i rezystor 1kΩ liczyłem na na obcięcie nieco powyżej 60kHz (mam kartę dźwiękową która sampluje do 96kHz).
O odbiciu sygnału m.cz. po mieszaczu zwyczajnie zapomniałem, dlatego przeoczyłem to przy pierwszym składaniu.
Tuż przed tym jak napisałem posta pomyślałem żeby tak przeprojektować wejście wzmacniaczy aby było przed mikserem ~50Ω, nie byłem tylko pewien czy NE5532 będzie dobrze pracował przy tak niskich impedancjach - widać będzie.
Poza tym - jak wspomniałem, część projektantów nie przejmuje się tym aż tak bardzo (albo robi błąd w założeniach, jak ja - np. AVALA, tam jedna część jest obciążona rezystorem 330Ω a druga 1kΩ...). Sugestie zastosuję i zmierzę Smile

Jasne że są lepsze układy od 74HC4066. Jakbym miał użyć SMD to wziąłbym FST3253 który mam w szufladzie. Ale o ile rezystory i kondensatory SMD dla niewprawnego człowieka wlutować/wylutować to pikuś, to już takiego robaczka wlutować/wylutować jest trudniej. A przecież początkującym zdarza się coś upalić na starcie Smile
Docelowo układ będzie pracował na 473kHz ew. niskich pasmach.
29-01-2015 11:24
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
HF7A Offline
Leszek
*

Liczba postów: 28
Dołączył: 14-12-2009
Post: #5
RE: Prosty odbiornik SDR
Akurat MAX4614 jest też w obudowie PDIP, więc nie ma problemu, pozostaje tylko dobrać rezystory.

Natomiast ja mam pytanie do Rafała, bo podobnie jak Karola interesują mnie niskie pasma, też ok. 500 kHz. Jak można by poprawić parametry SDR-a, który nie musi pracować wyżej niż np. 1 MHz?
31-01-2015 2:29
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,111
Dołączył: 29-01-2010
Post: #6
RE: Prosty odbiornik SDR
Zrób taki układ lub go dostosuj który nie ma traf na wejściu. Na ogół te dostępne mają niżej wyżej położoną częstotliwość minimalną pracy.
02-02-2015 17:27
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
HF7A Offline
Leszek
*

Liczba postów: 28
Dołączył: 14-12-2009
Post: #7
RE: Prosty odbiornik SDR
Przy niesymetrycznym sterowaniu kluczy odbiornik schodzi u mnie do f/4 poniżej 200 kHz. Przy ich sterowaniu sygnałami symetrycznymi w przeciwfazie górna odbierana częstotliwość znacznie wzrasta, ale niestety przy jednoczesnym podniesieniu dolnej do jakichś 800 kHz. Tego problemu nie udało mi się rozwiązać.

Pytałem jednak o coś innego. Chodziło mi o zwiększenie odporności na silne sygnały poprzez stosowanie np. równoległego łączenia kluczy, albo stosowanie innego układu, który byłby odporniejszy, kosztem obniżenia jego szybkości przełączania.
03-02-2015 0:21
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,111
Dołączył: 29-01-2010
Post: #8
RE: Prosty odbiornik SDR
W zasadzie jak zastosujesz przyzwoite klucze w technologi lvc czy fst to tutaj już niewiele zmienisz. Skup się na stronie odbiorczej, przede wszystkim wzmacniacze o małych zniekształceniach opa1652, opa1632, pracujące z niską rezystancją wejściową.
03-02-2015 10:42
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 659
Dołączył: 26-09-2012
Post: #9
RE: Prosty odbiornik SDR
Po przeanalizowaniu schematów - Twojego Rafale i mojego, pod kątem impedancji wejściowej tych odbiorników, chciałem w prosty sposób przeprojektować swój układ, ale na nieszczęście zauważyłem jedną rzecz - zakładając że odbiornik ma mieć pasmo wyjściowe 100Hz - 100kHz, a impedancja wejściowa tych wzmacniaczy jest niska (50- 200Ω), to trzeba mocno uważać na odsprzęganie i zadbanie o odpowiednie filtrowanie napięć. Kondensator 100uF ma na częstotliwości 100Hz reaktancję ~15Ω, więc muszę zmienić układ, wyrzucić część kondensatorów albo rozwiązać układ inaczej, sprawa się komplikuje i tu układ Rafała okazuje się lepszy...
Jeszcze taka ciekawa rzecz - warto spojrzeć w noty katalogowe stabilizatorów, bo na pewnych częstotliwościach może się okazać że parametr "ripple rejection" w naszym stabilizatorze, w interesującym nas zakresie częstotliwości jest kiepski....
03-02-2015 16:18
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,111
Dołączył: 29-01-2010
Post: #10
RE: Prosty odbiornik SDR
Dlatego stosuje sie stailizatory wtórnikowe
03-02-2015 17:18
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości