+- Forum HomeMade (https://sp-hm.pl)
+-- Dział: Forum Praktyczno-Techniczne HomeMade (https://sp-hm.pl/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Dział: Inne urządzenia HM (https://sp-hm.pl/forumdisplay.php?fid=15)
+--- Wątek: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI (/showthread.php?tid=240)
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP2JQR - 18-02-2025
Na cqham jest dużo fajnych i sprawdzonych rozwiązań, gdy się szuka układów do podwójnej przemiany. Oni masowo produkowali filtry elektromechaniczne, które były powszechnie dostępne. Kiedyś 45 lat temu pozwoliło mi to zbudować swój pierwszy TRX SSB właśnie na EMF. Było to jednopasmowe proste urządzenie, które cechowało się znakomitym audio.
Obecnie na cqham jest cała masa opisów z EMF, większość wielopasmowych TRXów z podwójną przemianą.
Kopalnia wiedzy praktycznej, polecam to źródło.
Lepsze parametry od rosyjskich filtrów EMF na 500kHz mają niemieckie filtry na 200kHz. Te też są u nas często spotykane. Łatwo na nich zrobić z podwójną przemianę: 8,87MHz - 200kHz. Potrzebne kwarce do przemiany są dostępne.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 18-02-2025
Piszecie o emisji SSB. Ja rozważam wykonanie TRX tylko na CW z podwójną przemianą, to znaczy mając filtr CW 500 Hz na 9Mhz i filtry 500Hz oraz 300Hz na 500kHz. Interesuje mnie dobry odbiornik do telegrafii. Nadajnik w takiej sytuacji to najmniejszy problem bo synteza generuje nośną direct CW TX.
Do SSB na PP9A2 TRX jest dla mnie wystarczający. Wykonany moduł p.cz. z FEM (SSB+CW) planuje zastosować w TRX na 80m i 40m z pojedynczą przemianą na 500kHz.
Układ modułowy B-L-U daje fajną możliwość bezproblemowego dołożenia dodatkowych filtrów: "dachowy" pomiędzy mieszaczem z p.cz. (byłby przed pierwszym 'wysuniętym" mosfetem) lub/i doczyszczający po p.cz. a przed demodulatorem. Wystarczy tylko wpiąć stosowne filtry pomiędzy moduły. Możliwości testowania jest zatem dużo.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP3RAF - 01-03-2025
Witam Wszystkich po długiej absencji na tym Forum. Jakiś czas temu zainteresowałem się transceiverem B-L-U skonstruowanym przez Piotra SP9LVZ. Zachęcony osiągniętymi wynikami i ja postanowiłem dołączyć do grona wykonawców tej konstrukcji. Jeszcze pod koniec ubiegłego roku nabyłem od Piotra potrzebne płytki drukowane, które musiały się nieco "odleżeć i nabrać mocy". W międzyczasie wymienialiśmy z Konstruktorem bardzo dużo uwag i pomysłów technicznych, a sam Piotr bardzo chętnie (i cierpliwie) dzielił się ze mną swoimi cennymi pomysłami i spostrzeżeniami. Za co bardzo mu dziękuję. Niedawno zmontowałem urządzenie z jednym filtrem PP-9 w wersji SSB i cieszę się zaletami jego odbiornika. Póki co, jest to uruchomiona wersja na płytkach leżących na stole. Wkrótce mam zamiar dobudować część nadawczą i zamknąć całość w obudowie.
Uruchomienie poprawnie zmontowanego radia nie nastręczyło wielkich trudności, nie licząc drobnych potknięć niezależnych ode mnie. Okazało się, że pierwszy tranzystor BF998 mam uszkodzony. Szybka lokalizacja niesprawności, wymiana tranzystora i mogłem ruszyć z miejsca. I tu wyszła kolejna przykra niespodzianka podczas badania i regulacji charakterystyki filtra kwarcowego. Ten cenny i archaiczny już element okazał się uszkodzony i nijak nie dało się uzyskać na nim poprawnej charakterystyki przenoszenia. Na szczęście miałem w zapasie drugi filtr który okazał się sprawny. B-L-U, ku mojej radości - ożył! Teraz przyszedł czas na optymalizację układu automatyki. Korzystałem tu z nieocenionej i obszernej pomocy Piotra, który dopracował ten obwód do perfekcji. Obecnie jestem bardzo zadowolony z uzyskanych efektów.
Pierwszego uruchomienia układu dokonałem z moim "dyżurnym" testowym mieszaczem diodowym na ADE-1. Od kilku dni mam uruchomiony docelowy układ na SD5400 i mogę potwierdzić, że naprawdę świetnie pracuje. Podczas uruchamiania tego mieszacza, pewien problem może stanowić jedynie (zwłaszcza dla konstruktorów z mniejszym doświadczeniem) poprawne zestrojenie obwodów dipleksera. Tutaj potrzeba trochę doświadczenia i precyzji. Sam napotkałem problemy i pewnie stałem się ofiarą własnej rutyny. Nie mogłem w pewnym momencie poprawnie zestroić odwodu wejściowego (cewka 7x7 - 215) na płytce p.cz. z obwodem dipleksera. Powód okazał się prozaiczny. Po prostu przez nieuwagę nieco zdefasonowałem podczas prac cewkę powietrzną dipleksera co spowodowało kompletne jej rozstrojenie. Po ponownym zestrojeniu całości wszystko zachowuje się książkowo i tak jak opisał to Piotr. Do strojenia używałem NanoVNA-H4.
W tym miejscu warto wspomnieć, że w naszej pracy nieocenionym przyrządem pomiarowym jest dobrze skalibrowany VNA. To nie jest reklama, ale stwierdzenie faktu. We wszelkich pracach związanych z techniką radiową, jest on nam tak samo niezbędny jak dobra stacja lutownicza, częstościomierz, oscyloskop czy zwykły multimetr. Bez tego małego i w sumie taniego przyrządu będzie nam bardzo ciężko pracować. Tak więc nie ma się nad czym zastanawiać, tylko się zaopatrzyć jeżeli ktoś jeszcze tego nie zrobił.
To tak kilka słów na szybko w temacie TRX B-L-U. Trochę później postaram się zgrać i dodać kilka zdjęć mojego radia.
Kilka obiecanych zdjęć mojego B-L-U. Na początku uruchomiłem odbiornik "na drutach". Później, za radą Piotra SP9LVZ skręciłem ze sobą prowizorycznie płytki drukowane. Głównie chodziło o lepsze połączenie pomiędzy płytką mieszacza a p.cz. Dobre połączenie płytek oraz nałożenie na przewody sygnałowe ferrytów znacznie niweluje szkodliwe produkty przemiany. Ten prosty zabieg mocno ograniczył "ptaszki", które można usłyszeć w głośniku podczas przestrajania VFO z wyłączoną anteną. Można mieć nadzieję, że schludny i docelowy montaż płytek w ekranującej obudowie ograniczy te produkty jeszcze bardziej. Na jednym ze zdjęć widać wykres z VNA obrazujący tłumienie i dopasowanie dipleksera.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 06-03-2025
Jeszcze raz automatyczna regulacja wzmocnienia toru p.cz. IF na mosfetach.
Tak jak koledzy piszą, przez ostanie miesiące nieustannie testowaliśmy różne warianty układu ARW na płytce p.cz. IF na mosfetach z układem MC1350 jako wzmacniacz sygnału do detektora. Wybór MC1350 jako wzmacniacz sygnału do detekcji nie był najszczęśliwszym rozwiązaniem w tym układzie, ale może pozostać. Testowałem również wersje wzmacniacza sygnału p.cz. do detekcji ARW na tranzystorach w miejsce MC1350.
Bez wchodzenia w długi opis wykonanych testów i pomijając opis problemów, mogę podać kilka głównych uwag do układu ARW w jakim kierunku pójść by pracowała bardzo dobrze.
1. Diody w układzie detektora najlepiej użyć Schottky lub germanowe. Ja wycofałem się z typowych krzemowych 1N4148. Nawet układ pod polaryzacji diod w detektorze nie jest tak dobry jak zastosowanie diod Schottky.
2. Diody detektora nie mogą być wprost połączone z bramką feta, który steruje wzmacniaczem operacyjnym. Pomiędzy detektorem z bramką feta musi być rezystor i jak się okazuje jego wartość na poziomie ok 10 kOhm jest bardzo dobrą wartością. Na pcb jest ten rezystor opisany jako 1k.
3. Filtrowanie sygnału bezpośrednio na diodach detektora może być realizowane niskimi wartościami pojemności tj. 100nF - 560nF, które dają wstępne filtrowanie lecz nie zapewniają dłuższej stałej czasowej ARW.
4. Stała czasową ARW i wygładzenie sygnału DC ARW po detektorze z składowej zmiennej (pasożytniczo modulującej sygnał użyteczny) należy uzyskać z układu kondensatorów większej pojemności (najlepiej tantalowe). Muszą one być włączane w układ poprzez szeregowe rezystory o wartościach 2k2 - 4k7.
5. Problem radzenia sobie z najsilniejszymi sygnałami możliwymi do odbioru ostatecznie rozwiązuje "patent" kaskadowego połączenia układu kondensatorów stałej czasowej, żartobliwie go nazywając "podwójna całka wsteczna".
6. Jako wzmacniacz operacyjny bardzo dobrze zachowywuje się NE5534.
7. Na bramce feta nie powinny być podłączone bezpośrednio żadne kondensatory na których odkłada się napięcie DC ARW stałej czasowej - pokazane na drugiej wersji układu ARW z dużą wartością rezystora pomiędzy detektorem a bramką feta.
Załączam dwa schematy (są w jednym pliku załącznika) z ostatnich dobrze działających układów ARW. Zostały one przetestowane na kilku niezależnych płytkach p.cz. i są powtarzalne.
Jednak, ze względu na inne czynniki (np. parametry mosfeta czy wzmacniacza operacyjnego) należy podejść indywidualnie do doboru elementów i wybrać wersje która spełnia najlepiej oczekiwania (np. długość stałej czasowej ARW). Można przetestować warianty mieszane, jesli chodzi o układy podłączenia kondensatorów w obwodzie filtrowania sygnału ARW i stałej czasowej.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ4AVS - 08-03-2025
Jeszcze jedno rozwiązanie mieszacza do Blue. Sam mieszacz jest kopią rozwiązania z K3. Jest to mieszacz pierścieniowy ale wykonany na bramkach. Klucze są połączone równolegle co zmniejsza rezystancję w stanie włączenia (ale zwiększa pojemność). Elementy polaryzacji bramki lvc1g04 są potrzebne gdy nie stosujemy dzielnika częstotliwości przez 2. W tym wypadu montujemy rezystor R16 -0m. Jeśli montujemy dzielnik przez 2, R16 nie montujemy. Zastosowania dzielnika częstotliwości wymaga podwojonej częstotliwości heterodyny, odpowiedni program posiada Piotr SP9LVZ. Zaletą zastosowania dzielnika jest bardzo dobra symetria w całym zakresie częstotliwości co powoduje zmniejszenie niepożądanych produktów mieszania. Niepożądane produkty mieszania zmniejszają też cewki 680nH i kondensatory 4p7. Tranzystor DTC144 zawiera zintegrowane w sobie rezystory ograniczające prąd bazy, tzw tranzystor cyfrowy. Zamiast przekaźnika mechanicznego do przełączania sygnałów IF/ TX zastosowano przełącznik elektroniczny FSA3157. Diplekser jest typowy. Mój schemat, pcb, uruchomienie Piotr SP9LVZ (czyli czarna robota -dziękuję)
. Piotr właśnie układ testuje. Wyniki myślę, że są dobre Edit poprawiłem schemat
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9FKP - 08-03-2025
Jakie są wartości L8 i L9 dla podanych wartości kondensatorów?
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ4AVS - 08-03-2025
Piotrze poprawiłem. Kopiuj wklej było oczywiście no i nie przejrzałem dokładnie schematu. Podałem dla IF 8MHz bo taką mam. Oczywiście dla 9MHz można skopiować wartości podane przez Piotra z jego mieszacza. Dzięki za zwrócenie uwagi.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 09-03-2025
Mieszacz na FST3257 wg SQ4AVS - testy
Przeprowadziłem kilka testów układu mieszacza na FST3257 opracowanego przez Rafała SQ4AVS. Dzięki temu, że układ na płytce mieszacza ma kilka opcji można było przetestować wpływ różnych elementów na zachowanie się FST3257.
Testy porównawcze z mieszaczem na SD5400 realizowałem na tym samym zestawie modułów do B-L-U (BPF, p.cz. 9 MHz z PP9A2, demodulator, synteza - ten sam zestaw).
Na początek małe porównanie do układu mieszacza na SD5400.
Oba mieszacze są w wersji pierścieniowej, to znaczy układ przypomina typowy mieszacza diodowy (dwa transformatory wej-wyj). Zastosowałem transformatory MiniCircuits typ ADTT4:1.
W mieszaczu SD5400 uzyskanie wymaganych dwóch przebiegów LO (heterodyny) przesuniętych w fazie o 180 stopni jest realizowane na HC86, natomiast w mieszaczu FST3257 jest to realizowane w strukturze FST3257.
Uzyskanie symetrii przebiegu LO:
W mieszaczu SD5400 jest to realizowane poprzez polaryzację inwertera HC04 (wada różna symetria na rożnych częstotliwościach LO).
W mieszaczu na FST3257 - w zależności od konfiguracji, w przypadku pominięcia LVC2G74 na inwerterze HC04 (jak w przypadku SD5400), w przypadku zastosowania LVC2G74 symetrię realizuje ten układ.
W wersji SD5400 na wejściu od strony BPF jest przewidziany do wlutowania tłumik 3dB, który ma za zadnie pochłaniać w pewnym stopniu produkty niepożądane wydostające się w stronę BPF. W układzie mieszacza FST3257 nie ma tego tłumika. W efekcie mieszacz na SD5400 ma większe tłumienie o 3 dB.
Oba mieszacze mają od strony p.cz. zastosowany diplexer.
Odnośnie diplexera. W dostępnych wielu publikacjach na ten temat są bardzo różne podejścia do wykonania obwodów diplexera zarówno od sposobu fizycznego wykonania indukcyjności oraz ich wartości. Co do zasady oba obwody LC diplexera (szeregowy i równoległy) muszą być w rezonansie na częstotliwości p.cz.
W poprzednich wykonaniach mieszaczy testowałem różne warianty pod względem obniżenia produktów niepożądanych i nie stwierdziłem różnic w tym zakresie, by można określić który wariant jest zdecydowanie dobry, a który nieprzydatny. Pozostaje indywidualne podejście do kwestii diplexera. Wg. opisów różnych konstrukcji diplexer nabiera większego znaczenia w przypadku stosowania pierwszej p.cz. na częstotliwościach 40-70 MHz.
Teraz najważniejsze.
Kwestia strat wnoszonych przez mieszacze.
Oba mieszacze są pasywne, czyli wnoszą stratę. Mieszacz na SD5400 wnosi większą stratę choćby ze względu na zastosowanie dodatkowego tłumika 3dB na wejściu oraz zastosowanie układu SD5400 (jego parametry jako kluczy przełączających). Ma to znaczenie przy odsłuchu najsłabszych stacji na tle poziomu szumu pasma. Przy silniejszych stacjach powyżej szumu pasma nie ma to takiego istotnego znaczenia.
Przy silnych sygnałach różnica odbioru jest nie zauważalna. W przypadku SD5400 włączenie pre-amp podnosi sygnał wejściowy bez wzrostu produktów niepożądanych od syntezy co niweluje większe tłumienie przemiany.
Kwestia produktów niepożądanych.
W zasadzie to było celem konkretnych porównań obu mieszaczy. W przypadku mieszacza na SD5400, uzyskałem bardzo dobre efekty pod względem zminimalizowania produktów niepożądanych, co też potwierdzili koledzy którzy uruchomili już odbiorniki z mieszaczem na SD5400. Praktycznie można to określić że układ przemiany na SD5400 jest absolutnie do przyjęcia.
Układ mieszacza na FST3257 i produkty niepożądane.
Wpierw testy samego mieszacza - bez wkręconej anteny i zaterminowanym wejściem antenowym 50R.
Układ montowałem etapowo by sprawdzić wpływ poszczególnych elementów na pracę mieszacza.
Pierwsza wersja - bez układu LVC2G74 (synteza bez powielenia częstotliwości LO) oraz bez dławików 680nH na wejściu i wyjściu FST3257. Mieszacz zachowywał się bardzo podobnie do SD5400 - zmniejszanie produktów niepożądanych prze układ polaryzacji HC04 na który podawany jest sygnał LO. Występowały produkty niepożądane w trzech odmianach: jako szum szerokopasmowy (na szerokości ok. 3 kHz), jako rozmyty prążek i jako wyraźny prążek. Produkty niepożądane wyraźnie silniejsze niż w mieszaczu na SD5400, głównie na wyższych pasmach.
Druga wersja z dodanymi dławikami 680nH i pojemnościami zamykającymi dławiki 4,7pF. W zasadzie całkowicie ustąpiły produkty niepożądane w postaci szumu szerokopasmowego i znacznie obniżyły się produkty prążków rozmytych. Wniosek taki iż dławiki 680nH i pojemności 4,7 pF są konieczne do tego układu.
Trzecia wersja z układem LVC3G74 i z od tej pory już z dławikami 680nH.
Wymagało to przeprogramowania syntezy tak, by dawała podwojoną częstotliwość LO, która w przypadku pasma 28 MHz wynosi już 74 MHz! (28 MHz+9 MHz) x 2.
W tej (docelowej) wersji zniknęły całkowicie produkty niepożądane w postaci szumu szerokopasmowego i prążków rozmytych, ale pojawiły się dosyć mocne dodatkowe prążki. Są dwa w paśmie 14 MHz i w dużo w paśmie 28MHz. Można zmniejszyć ich poziom poprzez potencjometr polaryzacji układu HC04, co teoretycznie nie powinno mieć wpływu... domyślamy się że powodem może być zła jakość generowanego sygnału na Si5351 na wysokich częstotliwościach (pow. 40MHz). Być może lepszy generator syntezy dał by mniejszy poziom tych produktów niepożądanych.
Jak one wpływają na odbiór... wszystkie te prążki są słyszalne ale nie powodują reakcji s-metra, po włączeniu anteny większość z nich ginie w szumie pasma, co oznacza że są przykrywane przez pracujące stacje. Jedynie jeden z prążków w paśmie 14 MHz jest słyszalny w tle słabych stacji oraz kilka prążków paśmie 28 MHz jest słyszalnych na tle szumu pasma. W przypadku włączenia pre-amp praktycznie są w szumach.
Jakie wnioski?
Każdy z tych mieszaczy ma swoje plusy i minusy. Jeśli ktoś by dysponował lepszej jakości generatorem w syntezie to być może układ na FST3257 byłby wydajniejszy o porównywalnej czystości do układu na SD5400.
Jeśli ktoś traktuje TRX do realizacji klasycznych łączności to produkty niepożądane mieszacza FST3257 nie będą miały znaczenia. W przypadku odbioru silnych sygnałów produkty niepożądane nie mają znaczenia (np. praca w zawodach).
Standardowo zrobiłem test blokowania mieszacza i oddziaływania intermodulacji - sygnał z generatora zewnętrznego o poziomie S9+60 dB podany równolegle na antenę. Odbiornik nie blokuje się pobliskim silnym sygnałem, nie ma intermodulacji z odbieranymi sygnałami po odsunięciu się od sygnału z generatora poza pasmo przepuszczania filtru w p.cz. Sygnał S9+60dB nie robi żadnych niepożądanych efektów.
W trakcie testów w konsultacji z Rafałem robiłem jeszcze inne zmiany w konfiguracji mieszacza, których tu nie opisuję. W efekcie nie miały one istotnego znaczenia. Przesyłałem Rafałowi nagrania produktów niepożądanych z poszczególnych etapów oraz jakość odbioru na poszczególnych pasmach.
W załączeniu schemat mieszacza z naniesionymi wartościami elementów jakie mam w ostatecznej wersji uruchomionego mieszacza - diplexer wartości dla p.cz. 9 MHz.
Dodam, że FST3257 jest wykorzystywany jako mieszacz we współczesnych konstrukcjach z górnej półki np. YAESU FTDX10.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ4AVS - 09-03-2025
Dodam od siebie, że zakłócenia które są słyszalne na mieszaczu na FST niewykluczone, że występują też na mieszaczu na SD5400 tylko nie są słyszalne. Mieszacz na SD5400 ma wielokrotnie większą rezystancję kluczy a tym samym większe straty przemiany.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 09-03-2025
Tak na pewno jest jesli chodzi o poziom produktów niepożądanych że strata na samych kluczach będzie wpływać na ich poziom. SD5400 je częściowo wytłumia na własnej rezystancji ON ok 50R, natomiast FST3257 ma klucze łączone po dwa równolegle by zminimalizować rezystancję ON. Jednak podwojenie częstotliwości LO wprowadziło inny charakter i ilość produktów niepoążdanych zwłaszcza w paśmie 28MHz..
Problem jest zwiazany właśnie z tą koniecznością zwiększenia częstotliwości LO. Być może lepsze uformowanie sygnału LO zmniejszy poziom produktów niepożądanych. W tym zakresie jest jeszcze temat do przemyśleń.
Postaram się zrobić pomiar porównawczy poziomu sygnału wyjściowego przemiany (9 MHz) przy podaniu tego samego poziomu sygnału na wejscie mieszaczy. Sprawdzę różnicę w tłumieniu obu mieszaczy.