+- HomeMade (http://sp-hm.pl)
+-- Dział: Forum Praktyczno-Techniczne HomeMade (/forum-1.html)
+--- Dział: Inne urządzenia HM (/forum-2.html)
+--- Wątek: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI (/thread-451.html)
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9MZU - 19-07-2024 9:01
Piotr, a jak w porównaniu do Twojego fabrycznego sprzętu ?
Pomijając oczywiście inne udogodnienia takiego radia...
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ5KVS - 19-07-2024 11:08
Ja jestem pod wrażeniem szumów i czystości odbioru, w porównaniu do mojego IC746, ale zastanawiam się jak duża w tym zasługa dobrego poziomu tła szumów (zewnętrznych).
Mój IC746 mnie czasami bardzo "rani" w uszy, bo bardzo wyciąga szumy (zewnętrzne) w AGC, przez co zwykle dla mnie jest zbyt hałaśliwie, z kolei kiedy korespondent jest naprawdę mocny to też jest za głośno , ale jak go przyciszę to już tego słabszego nie będę słyszał dobrze. I tak źle i tak źle, bo człowiek się męczy.
A tu - piękny odbiór. Mam nadzieję że uda się w tym roku pojechać do Burzenina i posłuchać, ale znowu - trzeba by zmajstrować pełnowymiarową antenę (co da się zrobić) i porównywać.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 19-07-2024 21:29
Takie porównania jakości odbioru sygnałów robiłem wielokrotnie głównie z FTdx10, ale też z FT10000MP. Oczywiście jedynie obiór można porównywać, a nie ogólną funkcjonalność bo tego nie jesteśmy w stanie dorównać.
Interesował mnie głównie odbiór słabych stacji na tle szumów własnych odbiornika... wypada to bardzo podobnie, gdyby przełączać bez wiedzy które radio jest aktualnie odsłuchiwane trudno było by zgadnąć. Jest jednak różnica, w odsłuchu audio... FTdx10 ma szerokość odsłuchu 3 kHz (z możliwością zawężenia), co daje inne brzmienie sygnałów w porównaniu do odbiornika z PP9 jako filtr SSB. W pewnych warunkach przyjemniej słucha się na szerokości 3 kHz, ale w pewnych na 2,4 kHz (PP9). Pytanie więc, czy gdyby wykonywać filtr kwarcowy z rezonatorów nie warto zrobić go nieco szerszy niż 2,4 kHz.
Druga sprawa to czułość graniczna, w naszym TRX nie jest przesadzona, powiedział bym dopasowana do potrzeb pod względem poziomu odbieranego szumu z anteny na poszczególnych pasmach (włączany w razie potrzeby pre-amp na 21 i 28Mhz). Szumy/zakłócenia typu przemysłowego w mojej lokalizacji są znikome, w związku z tym trudno mi jest brać pod uwagę jeszcze ten aspekt.
Kwestia czułości granicznej MDS. Podnoszenie czułości do granicznej w pasmach od 15m wzwyż w FTdx10 poprzez włączanie pre-amp AMP2 u mnie już nic nie daje. Inaczej mówiąc, jest różnica w granicznej czułości odbiorników, ale ta w przypadku FTdx10 czy FT1000MP nie jest u mnie wykorzystywana.
Kwestia którą porusza Karol to właśnie problem nie dopasowanej czułości odbiornika, fabryczne urządzenia mają przesadnie za dużą czułość. Na dolnych pasmach powinna być zdecydowanie mniejsza niż na górnych. Chodzi o różne poziomy tła (szum pasm, zakłócenia i poziomy sygnałów radiowych). Dolne pasma są prawie jak średniofalowe, a górne jak UKF, dlatego stosowanie tych samych reguł dla pasma 80m i 10 m jest problemem.
O szumie własnym odbiornika w naszym TRX jako porównanie do FTdx10 trudno pisać w formule lepiej/gorzej, bo są porównywalne, musiał by ktoś porównać z innej klasy transceiverami fabrycznymi.
Inne porównania.
Udało mi się zrobić planowany test z podłączeniem klasycznego VFO do mieszacza zamiast sygnał heterodyny z Si5351. Wykorzystałem VFO wielopasmowe z klasyka TRX JOWISZ.
Jednak przy tym teście musiałem mieć włączony sterownik syntezy ESP32, ze względu na sterowanie przełączaniem obwodów pasmowych i generowanie BFO.
Co się okazało?... że sygnały niepożądane słychać nadal, nazwał bym je "szmery od syntezy". Wnioskuję, że przeczyszczenie VFO (i BFO) pi-filtrem na wyjściu Si5351 oraz układ kształtowania heterodyny w module mieszacza na HC04 i HC86 jest wystarczające do naszych oczekiwań. Nie potrzeba nic innego w układzie synteza - mieszacz.
Problemem pozostaje być może szczelne zekranowanie syntezy i obwodów wejściowych z mieszaczem.
Inny testy - odwróciłem sytuację, na Jowisza podałem sygnał z syntezy, odbiera tak samo jak z jego VFO nie zauważyłem żadnej różnicy, jakiś małe ślady szmery od syntezy (urządzenia były oddalone o około 30cm).
Jest jednak inna kwestia, szumy własne naszego odbiornika z IF na mosfetach i Jowisza. Jest różnica, by napisać że duża, to nie odzwierciedla rzeczywistości.
To jest przepaść! Przy odsłuchu w słabych warunkach propagacji, gdy głównym sygnałem jest szum pasma a stacje wychodzą na poziomie szumu z pasma, po wykręceniu anteny z naszego transcivera szumu w głośniku praktycznie nie słychać, a w Jowiszu szum odbiornika pozostaje na takim samym poziomie jak szum z pasma.
Trochę szkoda mi cokolwiek zmieniać w oryginalnym Jowiszu, ale odbiornik w nim nadaje się do generalnej modernizacji.
----------------------
Ostatnie zaplanowane testy z syntezą. Odwrócenie częstotliwości heterodyny z domyślnie ustawionej jako suma częstotliwości pasma i p.cz. na różnicę częstotliwość pasma i p.cz.
W związku z odwróceniem generowane są niższe częstotliwości heterodyny, przykładowo dla 21.200 domyślnie jest generowana 30.200, a po odwróceniu 12.200 kHz. Efekt jest taki, że w paśmie 14 i 28 Mhz, produkty niepożądane praktycznie zniknęły, natomiast w pasmie 21 Mhz pojawiły się większe niż w pierwotnej wersji, ale można je zminimalizować symetryzacją mieszacza.
Wada jest taka, że na dolnych pasmach nie można włączać USB, bo procesor nie rozumie matematyki i z odejmowania wychodzi mu częstotliwość ujemna, trzeba by mu wprowadzić dodatkową instrukcję. Ponadto, w paśmie 21 Mhz pojawia się lustrzanka stacji broadcastingowej (BPF lepiej tłumi prawe zbocze niż lewe). Wynika z tego, że pierwotna wersja ma więcej zalet niż wad.
Gdyby ktoś chciał protestować ten wariant to należy w liniach ustawienia BFO ustawić dla USB tą samą częstotliwość co dla LSB
ifshiftUSB 899850 (linia ok 49)
oraz dla instrukcji generowania heterodyny USB trzeba zrobić odejmowanie
set_freq (frq - ifshiftUSB + freqrit); (linia ok 673
set_ferq (freq-ifshiftUSB); (linia ok 676)
Na tym kończę próby z pierwszą wersją transceivera i zakręcam ostatnie cztery śrubki obudowy.
[attachment=18998]
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ4AVS - 20-07-2024 6:29
Piotrze a dało by się dorobić opcję heterodyna razy 2?
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 20-07-2024 10:44
Nie ma z tym problemu, wystarczy zmienić kod na obliczanie częstotliwości heterodyny, SI5351 będzie generował zadaną częstotliwość heterodyny x 2.
W przypadku modułu syntezy z pi-filtrem, trzeba by go pominąć na CLK2 lub zmienić jego wartość, bo teraz jest ustawiony na ok 40 Mhz obcięcie, w przypadku wersji z inverterami nic nie trzeba zmieniać.
Trzeba zmodyfikować linie od pozycji ok 660, tam gdzie są reguły na wyliczenie set_freq i najprościej (hi) dodać w tych liniach drugi raz: freq i ifshiftLSB, tak samo dla USB i CW,... wtedy program będzie przy wyliczaniu częstotliwości heterodyny dodawał dwa razy częstotliwość pracy i dwa razy ifshift, oczywiście txshift też trzeba zmienić.... widzę tu różne możliwości, trzeba by zrobić kilka zmian i sprawdzić jak się zachowuje synteza i co generuje, mam na myśli np CW, by generowała sygnał TX bez x 2 (CW direct), a do odbioru x2 do podziału np na 74HC74 do mieszacza RX.
W wolnej chwili mogę potestować różne konfiguracje, to co pisałem wyżej to działą, bo już sprawdzałem.
Mogę przygotować takie różne wersje programu.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SQ4AVS - 20-07-2024 12:48
Poproszę.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 20-07-2024 17:35
OK, przetestuję jeszcze inne opcje syntezy, w tym obsługę dwóch p.cz. (generowanie BFO dla drugiej p.cz. np.500kHz / lub generowanie sygnału pomocniczego do przemiany np. 8,5 lub 9,5 MHz).
Podeślę ma prv wersje zmodyfikowaną.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9FYS - 20-07-2024 20:42
Dzisiaj ok.16.30 LT miałem przyjemność dłuższej pogawędki z Piotrem sp9lvz w paśmie 40m. Warunki nie były dobre, duży poziom lokalnych zakłóceń plus międzynarodowy kontest. Jestem pod wrażeniem jakości sygnału. Nie był zbyt silny ale dobrze przebijał się przez zakłócenia. Świetna czytelność i znakomicie uformowany sygnał m.cz.
Po łączności pozostałem jeszce chwilę na nasłuchu i oto jak wygląda sygnał Piotra i jego rozmówcy sp5icx (też home made trx!) na WEB SDR SO8OO:
Widoczna b. dobra dynamika sygnału, ładne wypełnienie widma filtra kwarcowego. Zwraca uwagę minimalna różnica poziomu sygnału na esdeerze pomimo qrp trx'a Piotra (~10W).
Gratulacje!
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 26-07-2024 10:15
Dziękuję Ryszardowi SP9FYS za QSO w czasie którego wymieniliśmy uwagi na temat konstrukcji, w tym pracy toru IF i innych koncepcji rozwojowych transceivera. Zweryfikowaliśmy jakość modulacji w trudnych warunkach. W sumie zrealizowałem ok 1,5 godziny łączności z 5-cioma stacjami (co było testem jak zachowa się temperaturowo driver). Początkowo na samym trx (ok.8-10W), w dalszych łącznościach z ograniczoną mocą z trx do ok 1,5 W (jest płynna regulacja mocy) plus zewnętrzny wzmacniacz z mocą ok 30-40W outp. To może tłumaczyć tą niedużą różnicę poziomów na WEBSDR w stosunku do SP5ICX, który jak podawał pracował z mocą 150W. Wcześniejszy podgląd na WEBSDR był na małej mocy tylko z TRX 8-10W. Z Grzegorzem SP5ICX, który też pracował na własnym mocno rozbudowanym home made z IF na mosfetach (dwie p.cz.) wymieniliśmy dużo ciekawych uwag.
Kwestia formowania sygnału w torze mikrofonowym. Czy jest formowanie czy go nie ma?
Pomimo, iż wydawało by się że jest to tylko wzmacniacz operacyjny, to jednak większość jego elementów wpływa na ch-kę toru mikrofonowego i trzeba je indywidualnie dobrać.
Używam mikrofonu dynamicznego, z jakiegoś starego TRX YAESU. Użyty mikrofon ma zasadnicze znaczenie w jakości audio sygnału SSB.
W torze mikrofonowym dobrałem wartości dwóch kondensatorów sprzęgających, jeden na wejściu wzmacniacza operacyjnego, a drugi na wyjściu. Niezależnie od tego wszystkie pozostałe elementy mają jakąś swoją funkcję.
W załączeniu fragment schematu wzmacniacza mikrofonowego z dobranymi indywidualnie kondensatorami. Zwracam uwagę, że kondensatory sprzęgające powinny być typu MKT (a nie ceramiczne). Wejściowy kondensator ma pady SMD, ale należy wlutować tam MKT (Miflex).
Była jakiś czas temu dyskusja, czy sygnał z mikrofonu podać na wejście (+) czy (-) wzmacniacza operacyjnego, jestem z rozwiązaniem by podawać na (-), tak jak zostało wykorzystane we wzmacniaczu toru mikrofonowego.
Wzmacniacz mikrofonowy daje wzmocnienie z dużym zapasem, nie trzeba żadnego przedwzmacniacza do mikrofonu.
Obraz wymodulowania sygnału SSB mieszczącego się w szerokości 3 kHz (zaznaczone zielone linie) - zgodnie z charakterystyką filtru PP9A2. Analiza obrazu potwierdza bardzo dobre dopasowanie filtru PP9 w torze p.cz. (co przekład się na odsłuch).
[attachment=19020]
Testy czułości odbiornika TRX B-L-U w porównaniu do FTDX10.
Testy zrobiłem jako pomiar poziomu sygnału testowego nieco powyżej minimalnego sygnału odbieranego powyżej podłogi szumowej odbiorników w paśmie 14 Mhz emisja SSB - gdyż w tej wersji mój TRX B-L-U mam tylko filtr SSB PP9A2, następujące warunki pomiaru:
- poziom sygnału testowego ustawiłem na podstawie FTDX10, tak by wskazania były na jego poziomie <S1 - widoczny prążek sygnału na ekranie FTDX10,
- sygnał był wyraźnie słyszalny w głośniku (użyty był ten sam głośnik zewnętrzny do odsłuchu),
- w FTDX10 i w TRX B-L-U wyłączone pre-amp (oba w tej samej konfiguracji wejścia),
- ustawione zostały te same poziomy odsłuchu audio (co widać po poziomie sygnału testowego na analizatorze FFT) - oczywiście bez zmiany poziomu sygnału testowego,
- analiza widma FFT na oscyloskopie - sygnał na wyjściach głośnikowych (przy tych samych poziomach odsłuchu i tych samych głośnikach jako obciążenie wyjść).
Ustawienie wstępne sygnału testowego na FTDX10
[attachment=19023]
Ustawienie TRX B-L-U
[attachment=19024]
Pomiar podłogi szumowej TRX B-L-U bez sygnału testowego
[attachment=19025]
Pomiar podłogi szumowej FTDX10 bez sygnału testowego
[attachment=19026]
Odstęp sygnał testowy/szum odbiornika TRX B-L-U
[attachment=19027]
Odstęp sygnał testowy/szum odbiornika FTDX10
[attachment=19028]
Wniosek: czułości odbiorników są porównywalne - katalogowo FTDX10 w paśmie 14 MHz ma podawany MDS -127dBm (przy wyłączonych przedwzmacniaczach) - próg podłogi szumowej.
Czystość podłogi szumu odbiorników - wnioski pozostawiam bez komentarza.
RE: Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI - SP9LVZ - 30-07-2024 20:27
POPRAWKA DLA ARW.
Pozostał jeszcze ciągle temat poprawnej pracy ARW IF na mosfetach. Były głosy w tym wątku, by wręcz zainteresować się innymi propozycjami układów wzmacniaczy p.cz... ze względu na problem nie radzenia sobie wzmacniacza p.cz. F6CER z bardzo dużymi sygnałami.
Jak się okazuje, problem może nie do końca tkwi w samym wzmacniaczu p.cz. z wykorzystaniem mosfetów, ale z układem automatyki.
Było już w układzie p.cz. i ARW wprowadzonych kilka modyfikacji, co znacząco poprawiło pracę automatyki, ale przy tych naj- naj- silniejszych sygnałach ciągle jeszcze był problem. Słychać było nieprzyjemny efekt zbyt dużego zatykania p.cz. przez ARW, pomimo że przy "normalnych" sygnałach ARW pracowała poprawnie i była optymalnie "wyregulowana".
W czym tkwi problem? Trzeba było w końcu pochylić się nad tematem by go ostatecznie rozwiązać...
Przy bardzo silnych sygnałach (S9+30? i większych) automatyka obniżała poziom napięcia ARW - sterującego bramki drugie mosfetów do poziomu takiego, że napięcie na G2 spadało poniżej napięcia na S (źródle) co powodowało zatykanie mosfetów (ujemne napięcie G2 względem S). Zatkanie mosfetów, to praktycznie chwilowy brak sygnału, a następnie szybkie odetkanie... stąd brał się nie przyjemny efekt słuchowy.
Zobrazowanie niepoprawnej pracy ARW - zbyt duże zatkanie.
[attachment=19029]
By wyjść z tego problemu, należy nie dopuścić by napięcie na G2 spadło poniżej napięcia na S. Nie będę wchodził w szczegóły pracy i polaryzacji mosfetów w torze p.cz., ale trzeba mieć na uwadze, że w obwodzie S (źródła) jest dioda Zenera (lub LED zielony) dająca napięcie odniesienia (S względem masy) ok 2,1 V.
W związku z tym napięcie na G2 nie może przez regulację automatyki spaść poniżej tej wartości..
Jak to najprościej zrealizować?
Dodamy dodatkowy układ pod-polaryzacji obwodu automatyki napięć bramek drugich G2 mosfetów. Spowoduje on, że napięcie na bramkach nie spadnie już do takiej wartości by mosfety zostały całkowicie zatkane.
Efekt jest zobrazowany drugim pomiarem napięcia pracy ARW.
[attachment=19030]
Układ pod-polaryzacji jest prosty do wykonania, ale wymaga precyzyjnego ustawienia napięcia. Trzeba to zrobić najlepiej na "słuch" przy bardzo silnych sygnałach. Ja to robiłem w paśmie 7MHz na dodatek z włączonym pre-amp.
Wyregulowanie jest wtedy poprawne, gdy jest "pośrodku" pomiędzy czystym ale zbyt głośnym odbiorem bardzo silnych stacji a pracą ARW w sposób powodujący efekt zatykania mosfetów.
Przy optymalnym ustawieniu pod-polaryzcji automatyka pracuje całkowicie poprawnie dla małych i bardzo dużych sygnałów! Można nawet zapomnieć się i na dolnych pasmach mieć włączony pre-amp, co bez tej poprawki nie było możliwe...
Biorąc pod uwagę efekt jaki został osiągnięty oznacza to, że cały tor wejściowy mieszacz na kluczach i tor p.cz. są odporne na bardzo duże sygnały.
Uruchamiając moduł wzmacniacza p.cz. należy wpierw ustawić poprawną pracę ARW (wzmocnienie MC1350 i napięcie ARW bez sygnałów), a w drugiej kolejności ustawić napięcie pod-polaryzacji "osłuchowo na słuchawkach" na b. silnych sygnałach (najlepiej z włączonym pre-amp na dolnych pasmach). Efekt tego ustawiania pod-polaryzacji jest tak wyraźny, że nie ma najmniejszego problemu by to osiągnąć. Myślę, że ta modyfikacja zmieni już całkowicie opinie o wzmacniaczu p.cz. na mosfetach!
W załączeniu schemat poprawki do obwodu ARW.
Przetestowałem pracę transceivera z poprawką "ARW dla dużych sygnałów" i doszedłam do wniosku, że trzeba ten układ pod-polaryzacji zrobić nieco inaczej.
Nie chodzi o działanie strony odbiorczej, tylko przechodzenia z nadawania na odbiór, co nie do końca wcześniej sprawdziłem.
Ten układ pod-polaryzacji AWR powoduje dodatkowe dłuższe przyblokowanie ARW przy przechodzeniu z nadawania na odbiór. ARW i p.cz. nie są wyłączane podczas nadawania.
By uzyskać szybkie odblokowanie odbiornika trzeba na czas nadawania zablokować "pod-polaryzację". Zrealizowałem to dodając do obwodu pod-polaryzacji 2N7000 sterowany z gold-pinu krawędziowego oznaczonego TX+ na płytce syntezy (+3,3V podczas nadawania), tak by 2N7000 przeszedł w stan ON podczas nadawania, a dopiero po przejściu na odbiór dodawać do ARW napięcia pod-polaryzacji...
Doprowadzenie modułu p.cz. do bardzo dobrej funkcjonalności wymaga jednak nieco więcej dodatkowych elementów sterujących.
W załączeniu wersja pod-polaryzacji przetestowana nadawanie-odbiór z dodatkowym 2N7000 - Poprawka.. _1.
W załączeniu pełny schemat v 4.0 toru wzmacniacza pośredniej częstotliwości z naniesioną poprawką dla ARW - duże sygnały.
Poniżej nagranie z testu odbioru silnego sygnału z poprawką do automatyki.
Na filmie przełączam kolejno opcje: odbiór "normalny" (SP9LVZ na wyświetlaczu), odbiór z tłumikiem 10dB (ATT na wyświetlaczu), odbiór z pre-amp +16dB (PRE AMP na wyświetlaczu).
Odbierana stacja miała poziom S9+20 dB na odbiorniku FTdx10. Jak słychać odbiornik zachowuje się poprawnie dla sygnału ok S9+36 dB (S9+20dB+16dB pre amp).
Przy tej modyfikacji pomiar na S-metrze zatrzymuje się na wskazaniach ok S9+20 dB i więcej nie pokazuje (przy silniejszych sygnałach stoi w miejscu na końcu skali).
Link do filmu:
https://youtu.be/-hubI9OuIjQ