TinySSB a czystość sygnału VFO

[SP3GO]

Witajcie!

W końcu buduję swój pierwszy TRX QRP! :-)
Wybór padł na TinySSB z kilku względów: prosta konstrukcja edukacyjna oparta tylko na elementach dyskretnych (żadnych scalaków), a więc można wręcz "dotknąć" tego, jak to działa, a do tego ciekawe i proste przesuwniki fazowe zamiast filtrów. Do tego tylko jeden przełącznik między nadawaniem i odbiorem.

Zacząłem od VFO - ruszyło bez problemu zaraz po złożeniu według schematu:



Ale... oscyloskop pokazuje mi bardzo nieczysty sygnał na wyjściu transformatora...
Wklepałem więc VFO do symulatora i okazało się, że symulator potwierdził kształt sygnału.



Zrobiłem mały tuning i wymieniłem zaledwie 3 elementy:
- 2 kondensatory w dzielniku pojemnościowym sprzężenia zwrotnego
- rezystor polaryzujący drugi tranzystor (separator) od strony masy

Po tych zabiegach sygnał jest już znacznie lepszy (prawie idealna sinusoida) - po wymianie tych elementów w rzeczywistym układzie oscyloskop pokazał dokładnie to, co symulator.



Po przydługawym wstępie mam więc kilka pytań:

Jak nieczysty sygnał wpływa na pracę mieszacza/modulatora, który zasila?
Czy czystość sygnału ma tutaj duże znaczenie?
Jeśli tak, to dlaczego autor projektu nie zmienił tych paru elementów, aby sygnał poprawić?

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

[SP9FKP]

1. Diody modulatora powinny być otwierane w takim samym stopniu dla połówki dodatniej jak i ujemnej, innymi słowy wypełnienie powinno być takie same (choć niekoniecznie 50 %). Sygnał silnie zniekształcony nie spełni tego warunku, choć nie jest to krytyczne.
2. Nie ale nie zaszkodzi
3. To już jest pytanie do autora publikacji (bo konstruktorem był RA3AAE).

W tej publikacji jest więcej błędów więc lepiej dotrzeć do oryginału i zacząć od analizy podstawowego układu.

[SQ5KVS]

A czy poziom wyjściowy z tego VFO się nie zmienił? Może autor wolał zapewnić odpowiedni poziom wyjściowy, niż czystość. To z dodatnią i ujemną połówką to Piotr ma rację, dodatkowo im więcej śmieci (harmonicznych itp) czyli sygnałów innych niż podstawowy, tym odbiornik bardziej "szumi" bo odbiera też z harmonicznych. Pomimo jakiś tam prostych filtrów wejściowych
Czasem to się jednak wykorzystuje - np. takie mieszacze na kluczach, możemy odbierać na trzeciej harmonicznej VFO, bo tam jest otwarcie prostokątem, i to się wykorzystuje, patrz wątek o Husarku czy Husarze i innych homodynach/sdr'ach.

Zdrówka!

[SP9FKP]

Jeszcze słowo o symulatorach: właśnie ten układ był inspiracją do testu na symulatorze. Szczegóły w tym poście. Trochę mnie korciło, żeby to sprawdzić w naturze.

[SP3GO]

Przy takim podłączeniu jak na schemacie, transformator daje zawsze sygnał symetryczny, więc każda para diod w modulatorze/mieszaczu będzie pracowała (będzie włączona) przez równy okres czasu - niezależnie od wypełnienia sygnału sterującego.
Zatem faktycznie - zniekształcenie sygnału sterującego VFO nie jest tutaj krytyczne - poza wspomnianymi dodatkowymi szumami w odbiorze. Przy nadawaniu będziemy pewnie mieli niezbyt czysty sygnał sterujący dla PA, ale sam PA z obwodami LC i filtr wyjściowy pewnie załatwią sprawę czystości sygnału oddawanego do anteny.

Po moich modyfikacjach amplituda nieco wzrosła, ale dodanie dodatkowego rezystora między emiter i dzielnik pojemnościowy w oscylatorze (podpowiedź innego Kolegi na priv) obniża amplitudę do poprzedniego poziomu, a dodatkowo "wygładza" sygnał jeszcze bardziej do ładnej sinusoidy :-)
Póki co, tylko w symulatorze, ale ten dodatkowy rezystor wypróbuję w układzie po weekendzie.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

[SP9FKP]

(30-10-2015 14:31)SP3GO napisał(a):  Przy takim podłączeniu jak na schemacie, transformator daje zawsze sygnał symetryczny, więc każda para diod w modulatorze/mieszaczu będzie pracowała (będzie włączona) przez równy okres czasu - niezależnie od wypełnienia sygnału sterującego.

A tak to wygląda w rzeczywistości. Czas otwarcia diód wpływa na sprawność przemiany (amplitudy I/Q) a tym samym na zrównoważenie/wytłumienie niepożądanej wstęgi. Mozna to kompensować ale w rzeczywistym układzie zalezności jest dużo więcej.


  Klucz diodowy.pdf (Rozmiar: 25.97 KB / Pobrań: 1088)

[SP3GO]

(30-10-2015 15:27)SP9FKP napisał(a):  Czas otwarcia diód wpływa na sprawność przemiany (amplitudy I/Q) a tym samym na zrównoważenie/wytłumienie niepożądanej wstęgi.

A masz jakieś materiały teoretyczne na temat sprawności przemiany mieszaczy diodowych? :-)
Chętnie poznałbym temat od podszewki...

[SQ5KVS]

Po transformatorze sygnał nie musi być symetryczny Średnie jest napięcie, równe zeru, ale sygnał nie jest symetryczny, i przez to czas otwarcia diód też nie jest taki sam. Czy to coś zmienia - zależy od konkretnego układu.

[SP9FKP]

Mam ale o wiele bardziej pouczające dla forumowiczów będzie jeśli wykonasz stosowne symulacje, przestawisz i zinterpretujesz wyniki.

[SP3GO]

(30-10-2015 16:32)SQ5KVS napisał(a):  Po transformatorze sygnał nie musi być symetryczny

Ja tylko piszę, że w tym konkretnym układzie po transformatorze sygnał jest symetryczny, bo transformator nawinięty jest trifilarnie, a uzwojenie wtórne ma na środku masę. Więc zdrowy rozsądek podpowiada, a oscyloskop pokazuje, że jednak sygnał jest symetryczny :-)
Zatem czas otwarcia każdej pary diod będzie taki sam.

(30-10-2015 19:14)SP9FKP napisał(a):  Mam ale o wiele bardziej pouczające dla forumowiczów będzie jeśli wykonasz stosowne symulacje, przestawisz i zinterpretujesz wyniki.

Acha... czyli masz, ale się nie podzielisz... :-)
Bardziej od symulacji lubię zabawę z rzeczywistym układem i oscyloskopem, więc pewnie jeszcze sporo poeksperymentuję - między innymi dlatego wybrałem tak prosty i edukacyjny TRX, jakim jest TinySSB.
No tyle, że ktoś tu na forum nie bardzo zachęca do dzielenia się pozyskaną wiedzą...

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO