Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI

[SP9LVZ]

Z tego wywodu Rafała ja rozumiem, że NB3N3020 jest sens stosować w pewnych warunkach dla syntez typu DDS. Dla Si5351 nie ma sensu?.
A teraz nasza synteza na Si5351 z ESP32. Na płytce na wyjściach CLK0, CLK1, CLK2, są zaprojektowane miejsca na jedno ogniwo pi-filtru. W przypadku CLK0 i 1, są to wyjścia BFO idące (jedno do wykorzystania) do demodulatora. Tu uważam że pi-filtr może być i niczemu nie przeszkadza, a może pomaga.
Natomiast, gdyby faktycznie problem (co trzeba by przetestować) różnego równoważnia symetrii mieszacza dla różnych pasm wynikał by z zastosowania pi-filtra na CLK2 (heterodyna), to można go na płytce pominąć i jako opcję wlutować zamiast niego dzielnik rezystancyjny lub wręcz dać zworkę. To kolejny temat do sprawdzenia :-).
Dodam jeszcze taką informację, że to co pisze Rafał o buforach z inwerterów 04 na wyjściach Si5351 - to mamy! Rafał opracował wersję PCB naszej syntezy z takimi buforami. Kilka osób posiada tą wersję płytki, ale jeszcze chyba nikt nie testował jak się zachowuje z mieszaczami w tym z naszym układem mieszacza na SD5400. Ja jeszcze nie testowałem tej opcji.
Podsumowując kolejne wrażenia z odsłuchu odbiornika już zmontowanego w obudowie, jest bardzo dobrze. Na pewno powrotu do VFO LC czy pre-mixerów nie ma, pomimo że celem jest zrobienie klasycznej superheterodyny z przemianą w dół.

[SQ4AVS]

Dokładnie dla SI5351 nie ma sensu stosować układu NB3N3020. Sens byłby stosować pll-a dla SI5351 gdybyśmy zrobili dobre niskoszumne vco plus odpowiednio dobrali filtr pll. Ale to trzeba zrobić na piechotę i układ NB3N3020 się do tego nie nadaje

[GLI512]

Nie ma to jak informacje z "pierwszych obu rąk" naraz! ;-)

[SP9LVZ]

Zrobiłem testy w zakresie minimalizacji produktów niepożądanych na tle podłogi szumowej odbiornika. Chodzi o te przedstawiane na filmach zakłócenia pojawiające się głównie w paśmie 21 i 28 Mhz oraz mniej dokuczliwe na 14 Mhz na pojedynczych częstotliwościach. Są one prawie do całkowitej eliminacji poprzez symetryzację sygnału heterodyny na HC04. Problem jest taki, że na każdym z pasm punkt symetryzacji (regulacja peerkiem) jest w innym miejscu. Wg. sugestii Rafała usunąłem pi-filtr doczyszczający z sygnału heterodyny (tak by z Si5351 wychodził sygnał bardziej prostokątny). Niestety nie spowodowało to "nałożenia" się punktów symetryzacji, wręcz przeciwnie punkty na peerku jeszcze bardziej się rozjechały.
Słuchając tych zakłóceń wnioskuję że jest to coś od sterownika syntezy, co interferuje z heterodyną.
Wróciłem więc do punktu wyjścia, czyli wlutowałem ponownie pi-filtr (jest on na częstotliwość ok 38 Mhz, czyli najwyższa generowana wartość sygnału heterodyny dla pasma 28 Mhz). Ustawiłem minimum zakłóceń w paśmie 28 Mhz, wtedy dla pasma 14 i 21 MHz jest do przyjęcia.
To nie wszystko co zamierzam zrobić.
Opcja pierwsza do sprawdzenia. Obecnie heterodyna jest ustawiona jako suma częstotliwości pasm i p.cz., można by dla pasm 20-10m zrobić jak różnicę i sprawdzić co się zmieniło.
Opcja druga do sprawdzenia. Dać zewnętrzne VFO LC przy włączonej syntezie i wyłączonej syntezie, sprawdzenie jak włączony sterownik spływa na taką sytuację.
Opcja trzecia testu. Zrobić przełączany układ symetryzacji dla pasm (głównie dla 14,21 i 28 Mhz). Jeśli takie przełączanie działało by prawidłowo, to można problem wyeliminować dla wszystkich pasm. I to było by najlepsze rozwiązanie.

[SQ4AVS]

Z tego co piszesz Piotrze to wynika że problem jest z symetryzacją sygnału a nie z samym filtrowaniem. Ze względu na czasy narastania sygnału jest stosunkowo prosto ustawić symetrię w przypadku sinusa a trudno w przypadku prostokąta co dokładnie opisałeś. Myślę że najlepszym rozwiązaniem byłaby heterodyna razy 2, dzielnik na przerzutniku przez dwa i dobra symetria sygnału i bez potencjometrów równoważących.

[SP9LVZ]

Tak jak pisałem sprawdzę jeszcze sytuację w przypadku czystego sinusa z generatora LC. Ja raczej nie pójdę w kierunku komplikacji układu dla doczyszczania heterodyny w pierwszej wersji TRX. Po ustawiu jako zrównoważenie mieszacza na 28 Mhz jest ono praktycznie wolne od tych produktów niepożądanych.
Natomiast na 14 i 21 Mhz słyszane produkty niepożądane powyżej podłogi szumowej odbiornika (bez anteny), nie są już rozróżnienia od zakłóceń z pasma po wkręceniu anteny.
Co do tego heterodyna x 2, to najlepiej było by wygenerować taki sygnał z Si5351, ale ja nie jestem na tyle biegły w programowaniu by zmienić kod programu i uzyskać taki sygnał z syntezy. Można bez problemu zmienić wersję modułu mieszacza z HC86 na HC74 i taką wersję przetestować jeśli ktoś by zmienił program syntezy.
Druga opcja to nie robić odwrócenia sygnału heterodyny na dwa potrzebne 0/180 poza generatorem, tylko wygenerować go z Si5351, ale nie wiem na ile symetrycznie taki sygnał może być wygenerowany?

By oderwać się nieco od tej kwestii czystości odbiornika, podłączyłem jeden z moich wzmacniaczy toru nadajnika - zmodyfikowana wersja kitu dostępnego w internecie z tranzystorami PA zamienionymi na 2xRD16 i uzyskam ku zaskoczeniu bardzo równy poziom sygnałów SSB na wszystkich pasmach ok 8W. Tor formatowania sygnału SSB nadajnika modulator/mieszacz/BPF zachowuje się prawidłowo. Nie miałem żadnych objawów wzbudzeń nadajnika.

[SQ4AVS]

A jak z temperaturą

[SP9LVZ]

Temperatura jest. Niestety to jest problem tranzystorów końcowych z dużymi prądami spoczynkowymi - wydzielanie się cały czas dużej ilości ciepła. RR16HHF1 lubią duże prądy 300-450mA. W wersji uruchomieniowej mam prądy ustawione poniżej tego poziomu. Trzeba też wziąć pod uwagę, że przy wyższych prądach spoczynkowych te tranzystory dają większe wzmocnienie (dadzą większą moc wyjściową), ale przy zbyt dużych prądach spoczynkowych mogą się wzbudzić. W tej wersji uruchomieniowej chcę mieć wzmacniacz nadajnika jak najbardziej stabilny, by zweryfikować jak PA wpływa na pozostałe moduły w trx. Niestety dla tych tranzystorów RD16HHF1 relacja prąd spoczynkowy - mocy wyjściowa jest nie ciekawa.

[SP2JQR]

Znacznie lepsze są tranzystory SMD RD07. Na KF pracują doskonale już przy prądach 30-40mA tyle, że mają trochę mniej mocy. Uważam że na dzień dzisiejszy są to najlepsze tranzystory do energooszczędnego QRP. Większy prąd daje się dla nich tylko wtedy gdy pasmo PA ma sięgać UKF, wtedy robimy jak zaleca katalog.
Jeszcze jeden plus - są tanie.

[SP9LVZ]

Zgadza się to co pisze Henryk. RD07MUS2B pracują bardzo dobrze i stabilnie na KF, nie wymagają dużego prądu spoczynkowego.
Do tej wersji TRX wykorzystam właśnie zaprojektowany moduł PA QRP z 2 x RD07, będzie on driverem do zewnętrznego stopnia mocy.


Dziś przeprowadziłem pierwsze QSO w paśmie 80m na całości konstrukcji z tym właśnie PA na 2 x RD07MUS2B z mocą 4 W outp. Moduł wzmacniacza jest jeszcze poza obudową, na RD07 dołożony jest radiator.


Film z fragmentu pierwszego QSO
https://youtu.be/qLnhYY5KSgc

Drugie QSO na tej konstrukcji w paśmie 20m.
https://youtu.be/tZZG0V6tg50

Jako tranzystor sterujący jest RD00HHS1, a pierwszy stopień BFR93. Moduł steruje się w mojej wersji do 5W outp... można więcej, ale RD00 jako sterujący RD07 ogranicza je... można by zamiast niego zastosować RD01MUS1 o większej mocy. Jeden RD00 już uszkodziłem, więc nie podciągam więcej mocy na nim.
W załączeniu schemat mojej wersji wzmacniacza - drivera z RD07. W wersji którą uruchomiłem jest wbudowany pierwszy tłumik 3 dB, natomiast drugi jest pominięty.
Kilka osób ma tą płytkę, więc można spokojnie ją montować.

Zrobiłem jeszcze test sygnału TX na analizatorze. Generatorem 1,2 kHz wysterowałem mikrofon do mocy drivera na 2xRD07 outp 5W. Pomiar wprost na wyjściu PA bez LPF, do poziomu -60dB, brak sygnałów niepożądanych wokół wygenerowanej nośnej. Sygnał przechodził przez wzmacniacz mikrofonowy, modulator, tor filtru SSB w przedmiotowym torze p.cz na mosfetach (dwa stopnie regulowanego ręcznie wzmocnienia), BPF i PA-driver. Z testu wynika, że każdy stopień pracuje liniowo.



Drugi test to wymodulowanie do 5W sygnałem SSB (mowa) - produkty niepożądane na drugiej harmonicznej poniżej -30dB, na trzeciej poniżej -40dB.
W przypadku dołożenia LPF za driverem, produkty niepożądane spadną jeszcze niżej o wartość tłumienia LPF.

Cały tor nadajnika przetestowany, można uznać że wszystko pracuje prawidłowo.
--------------------------------------------------------
Dodatkowe informacje z testów i eksploatacji wzmacniacza - drivera na 2 x RD07MUS2B (pracują z prądem spoczynkowym 50mA):
- w zaprojektowanej, przedstawionej w całości konfiguracji transceivera wysterowują się one do mocy wyjściowej na poziomie 8W. Poziom mocy z drivera można liniowo obniżać przez układ regulacji mocy w torze IF. W związku z tym, iż mój zewnętrzny moduł wzmacniacza mocy 100W nie potrzebuje takiej mocy sterującej (potrzebuje ok 2-5W w zależności od pasma) ustawiam moc drivera indywidualnie dla każdego z pasm poprzez potencjometr regulacji mocy w TRX.
- przy zmianach napięcia zasilania tranzystorów RD07 z 13,8V na 12V nie ma zauważalnej zmiany mocy wyjściowej, przy takim samym poborze prądu tranzystorów,
- spadek mocy wyjściowej następuje przy napięciu zasilania poniżej 12V, przy 10V już o około połowę (może to być związane też ze spadkiem wysterowania).
- jak do tej pory nie uszkodziłem RD07 w trakcie uruchamiania modułu draivera i podczas pierwszych QSO wykorzystując go w wersji QRP czy jako sterowanie PA 100W-ego.
Wnioski:
- tranzystory RD07MUS2B nadają się bardzo dobrze do TRX QRP w teren do zasilania z akumulatorowego,
- można zasilać TRX z napięcia 12V (specjalnie w tym celu zostały zaprojektowane wewnętrzne stabilizacje napięć na 10V, a nie na 12V),
- przy zasilaniu z 12V na tranzystorach RD07 wydziela się mniejsza strata (niższa temperatura tranzystorów),
- nie należy stosować napięć zasilających powyżej 13,8V.

-------------------------------------------------------
Ogólne wrażenia po tygodniowej intensywnej eksploatacji i przeprowadzeniu kilkunastu QSO (QRP i QRO) na różnych pasmach pierwszej wersji TRX z IF na mosfetach z jednym filtrem kwarcowym (SSB):
- rozważana wcześniej kwestia sygnałów niepożądanych od syntezy w trakcie eksploatacji jest nie zauważalna, wystarczy ustawić zrównoważenie mieszacza minimalizujące to zakłócenie na jednym z wybranych pasm,
- w przeciętnych warunkach propagacji w pasmach 21 i 28 MHz wzmocnienie włączanego dodatkowo pre-amp (wzmacniacza antenowego) jest wystarczające dla osiągnięcia wymaganej czułości odbiornika,
- wysoka odporność na intermodulację, również z włączonym pre-amp (nasłuch w zawodach IARU),
W mojej subiektywnej ocenie odbiornik pracuje najlepiej ze wszystkich dotychczas wykonanych przeze mnie konstrukcji transciverów z pojedynczą przemianą (znanych powszechnie od lat 80-tych z układami TCA440, UL1203, UL1221, MC1350, UL1242, NE602, układami Plesseya, z mieszaczami diodowymi, na AD831, SL6440), pod względem: szumów własnych, dynamiki - zakresu pracy ARW, odporności na duże sygnały, zakłóceń od syntezy.
Atutem jest prosta konstrukcja, brak przełączników machanicznych, brak konieczności wykonania problematycznych niestabilnych klasycznych VFO czy pre-mixerów do VFO, brak wpływu różnych poziomów napięć heterodyny na pracę mieszacza na kluczach SD5400 dzięki zastosowaniu układu kształtowania sygnału heterodyny.