Стартовая страница блога - < ТуТ > ...
Продолжение(содержание) Блога - << ТуТ >>
Все Статьи Блога - < ТуТ > ...
Статья №67.
Небольшая модернизация SSB приёмника на 14МГц с демодулятором Д.Уивера.(продолжение статьи №66).
И снова всем - здрасьте. Вот хочу познакомить Вас с некоторыми, на первый взгляд, несущественными "доработками" SSB приёмника с демодулятором Д.Уивера.
1. Доработка или "модернизация" №1.
В этом приёмнике применён первый смеситель на основе ИМС 74НС4066 - это 4-ре аналоговых ключа в корпусе с раздельным управлением. Неплохая ИМС для этих и не только, целей. Её с большИм успехом можно применять не только в "Уивере", но и в любом другом ППП и на любом диапазоне. Предел частоты переключения серии 74НСхххх составляет не менее 80МГц, т.е. это до диапазона 10м эту ИМС можно, без "колебаний совести", использовать на "все 100". Даже можно и на 6-тиметровом диапазоне(50 МГц). У этой ИМС сопротивление открытых ключей при Uпит = +5В, примерно 45 Ом. Но, если кинуть свой взор на просторы Инета, в частности и поповоду других не дорогих ИМС, но с лучшими параметрами, то мы очень скоро увидим, что есть такие "чуть лучшие" ИМСы, чем 74НС4066. Это, например, ИМС 74LVC3157, структура которой приведена ниже..
_V3.3.png)
Результат первой "модернизации" - в несколько раз увеличился коэффициент передачи смесителя, что привело к увеличению уровня громкости принимаемых радиостанций при тех же положениях регуляторов по ВЧ и НЧ. Даже пришлось немного уменьшить усиление по тракту НЧ, т.к. положение этих регуляторов при нормальной громкости получалось примерно не более 10% от максимума. Думаю, что такой "грандиозный" запас нам не нужен.
2. Доработка или "модернизация" №2.
Она коснулась всё той же ИМС 74НС4066, но уже в составе второго смесителя приёмника "Уивера". Смотрим "вниз"...а вернее ниже...
.png)
Надеюсь, что мой читатель уже настолько "продвинутый" в таких радиосхемах, что комментировать что-либо мне не имеет смысла, но я всё-же скажу "пару ласковых" своих слов...
Нашлась такая ИМС - ADG736 от бренда "Analog Device" с довольно хорошими параметрами, см. ниже "кусок" из её даташита:
Ну, скажем так, особого упрощения для схемы не произошло, разве что от Пилот-тона идут всего два проводка вместо 4-х. Но(!!!) сопротивление ключей с 45 Ом упало до 2.5 Ома. В любом случае, это отлично. Значит уровень сигнала ещё больше вырастет. Да, вырос, но не так явно как мне хотелось. Помните из классики по супергетеродинам - "... если мы что-то модернизируем уже после 1-го смесителя, то вся эта наша "возня" практически или реально, или явно, или существенно ничего не даёт ни в качестве , ни в количестве...". Ну, а чем наш "Уивер" лучше ? Скажем так - явного и яркого проявления данной модернизации по сути нет ! Но одно "греет Душу" - сопротивление ключей упало с 45 до 2.5 Ом ! Такие вот пирожки с котятами...
3. Доработка или "модернизация" №3.
Об этой модернизации "вскользь" я вспоминал, когда говорил об "измерительном усилителе на ОУ"(см.выше). Теперь пришло время "пририсовать" эту модернизацию в реальную схему SSB приемника c демодулятором Д.Уивера. Смотрим ниже...
_V3.2.png)
Вариант №1.
_V3.4.png)
Вариант №2.
Как мы видим выше(Вариант №1) ИМС INA129 "села прямо по месту", где ей и положено было быть. Приёмник работает с ней без каких-либо нареканий и намёков. Поскольку у этой ИМС хорошее соотношение сигнал/шум - не менее (минус-)80 дБ, то каких-то подозрений на повышенный шум с ИМС INA129, в любом случае не предвидится.
Собственно, об этих трёх "модернизациях" я и хотел поведать почтеннейшей радиопублике. 3-тья модернизация, похоже, завершает все действия по модернизации этого приёмника. Конечно, можно ещё "прикрутить" переключение боковых полос. Но эта схема одно-диапазонная, поэтому тут нет смысла их переключать. В этом приёмнике нет АРУ, по банальной причине - автор блога, скажем мягко так - НЕ уважает никакие АРУ. Делать их приходилось и неоднократно, но какого-то "особого кайфа" от применения АРУ лично я не то чтобы не "поймал", даже не уловил... сорри меня, ярые любители АРУ !
Последний вариант схемы SSB приёмника с демодулятором Д.Уивера показан на рисунке Вариант №2. Как мы можем видеть, схема максимально упрощена с точки зрения использованных радиодеталей. Это благодаря таким ИМС как МАХ7400. Они и по параметрам отличны и их использование очень простое. Также "упростили" немного схему приёмника ИМС INA129(121). Одна такая ИМС содержит 3 ОУ в конфигурации "измерительный усилитель". Также очень неплохи по параметрам - соотношение сигнал/шум не хуже (-минус)80 дБ! Причём, работая прямо после первых смесителей эти ИМС совершенно не ухудшают чувствительность приёмника. Ещё одно упрощение приемника "Уивера" - замена генератора+формирователя Пилот-тона на одну единственную ИМС - PIC 12F629 c прошитой программой выдачи двух сигналов "меандр" со сдвигом фаз = 90 градусов.
Можно что-то и ещё "придумать" в качестве модернизации, но вроде как мы всё учли, что имело смысл "учесть". Остальное - чисто "на любителя" - никто не запрещает. Например, можно "пустить" модернизацию по пути "удешевления" приёмника. Т.е. в смесителях перейти на копеечные диодные смесители как в первом так и во втором смесителях приёмника. Диоды Шоттки будут вам в подспорье. Например, такие типы ВАТ43, 1N60, 1SS99 и им подобные.
При их использовании, думаю, что в чувствительности приёмника вы не проиграете, но могут появиться другие "подводные камни" с ними. Например, на вскидку - применение диодов во втором смесителе, чревато "выползанием" сигнала Пилот-тона частотой около 1600 Гц в тракт НЧ, в случае несбалансированности смесителя и вы его будете слышать всегда - писк с частотой 1600 Гц!! Т.е. с этим вам придётся повозиться. Ну и т.д. и т.п. ....
И про ещё "одно интересное" забыл вам рассказать. Взгляните на пару картинок(фоток) ниже...
.jpg)
Как напаять такую "мелочь" на переходники - тут каждый сам думает - как напаять ? Я это делал своими ручками, одев на свой нос "окуляры" какие применяют "часовых дел мастера"(тоже заказывал у китайцев). Если у вас нет тремора рук, то с окулярами напаять "мелочь" на SMD площадки переходников проблем не будет. Ну и паяльничек для этих целей нужен не 40-50-тиваттный СССР'овский, а что-то поменьше 12-24-тичетырёх-вольтовые. Тоже можно приобрести у китайцев и с разными насадками для "smd-дэшных" дел !
Добрый вечер Сергей. Вчера писал Вам по схеме Уивера. И знаете, что я Вам хочу сказать. Я просто удивляюсь как Вы искренне пытаетесь популизировать эту тему. Думаю в силу огромной костности мало кто будет повторять эту конструкцию, но Вы не сдавайтесь -)))). Первый раз про этот метод прочел у Полякова еще в 80х будучи школьником. Сейчас просто загорелся темой. Все для сборки есть, жду 7400 фильтры. Во втором смесителе с пилот тоном хочу тоже поставить 3157, они дешевы и доступны. Кроме этого пилот тон собираюсь формировать stm32. С него же подавать такты на 7400 . Так проще точно установить частоту среза фильтров и даже менять ее. Хотел попутно задать вопрос о шумности 7400. Чисто Ваши впечатления. Вам удачи и здоровья. Все очень интересно.
ОтветитьУдалитьВладимир Д
Доброго времени суток, Владимир !
ОтветитьУдалитьОтвечу сразу на Ваш вопрос по "шумности" МАХ7400. Никаких замеров специальных я не делал, но по даташиту или в Инете где-то промелькнула про эту ЧИПу информация, что у неё соотношение сигнал/шум равно (минус-)80 дБ ! Т.е. по-моему это "красноречиво" говорит само за себя - т.е. никакого шума, скажем так, "ощущаемого" хоть как-то шума нет и в помине. Лично я сильно "подружился" с этими ИМС от бренда "Maxim". Это известный бренд на весь мир и делает очень хорошие не только аналоговые ЧИПы, но и цифровые тоже. Больше всего меня привлекло в МАХ7400 - это возможность выставить частоту среза всего одной(!!!) ёмкостью, рассчитав её по простейшей формулке из даташита. Есть также возможность сделать ФНЧ перестраиваемый - схема такого ФНЧ на МАХ7400 должна быть в Блоге, поищите в разделах про ФНЧ и там наверняка найдёте её. Не мог я "обойти вниманием" такую классную ЧИПу. Так что про шум не переживайте - его там просто нет или есть, но настолько мал, что собственный шум Вашего эфира его превзойдёт в разы-раз !
https://drive.google.com/file/d/1MXUVNP16Cq96EZrttDrpTF1NAbbTxBvS/view?usp=drive_link --- вот тут кусочек сегодняшнего эфира на 20м на мой Уивер. Диапазон немного шумит и проход ещё не совсем открылся, но индустриальных помех не было и я успел кусочек телеграфа и станций ФТ8 возле частоты 14.76 МГц записать. Отчётливо слышно - отсутствие боковой при переходе станций через "нулевые биения". Особенно это слышно на очень мощных станций ФТ8, возле 14.76 МГц. В моём нынешнем геоположении очень много помех от индустриальной сети. Скорее всего соседи включают китайскую технику, а она гадит по полной. "Журчание" и "рычание" порой бывают выше RS59. Т.е. станции с уровнем ниже этой величины попросту не слышны - они находятся под шумом!
С Уивером подавить нерабочую боковую проблем особых нет, как оказалось - он её давит априори сильно и даже без предварительных подстроек. Достаточно всё, что нужно поставить в "среднее положение" и всё, считайте, что уже всё настроили ! С ППП по фазовому методу такой номер не пройдёт, хотя если использовать 2-хфазный метод НЧФВ на ОУ, то 4-го порядка вполне хавтит, чтобы получить подавление боковой не хуже (-)40дБ !! Для большинства случаев радиолюбительской практики - этого подавлеиния хватит, что говорится "за глаза". Многие любители стремятся "во что бы то ни стало" сразу получить подавление боковой 70-80 дБ ! Поверьте, даже с подавлением 40 дБ ваше радио будет выглядеть не сильно хуже, чем с подавлением 70 дБ !! Психо-физиологическое восприятие нашими органами слуха вовсе не "линейное", совершенно - нет ! И разницу в 6дБ(2раза) многие люди вообще не заметят ! Такая же картина будет и с -40дБ и -70дБ. Разница будет, но поверьте не такая как "зрительная" разница !
Желаю Удачи в Вашем хобби !!
Сорри, Владимир, указал частоты ФТ8 совсем неправильно не 14.76МГц, а 14,076 МГц. 14.76МГц- это уже далеко за диапазоном 20 метров ! :-)
ОтветитьУдалитьДобрый день Сергей.
ОтветитьУдалитьСтатья 67.
Первая схема в статье, нужно поменять местами прямой и инверсный входы DA13.
Вторая схема помеченная как вариант 1 (переделка) нормально, а вот вариант 2 (переделка) тоже самое. Поменять местами прямой и инверсный входы DA13.
Владимир Д
Yes ! Error was fixed ! Many thank's Vladimir D.
УдалитьСтавлю ОУ на схему "автоматом". Часто приходится их включать по схеме "измерительного усилителя на ОУ" - там как раз их входы включаются "+" "-" "-" "+". У меня уже рука автоматом разворачивает один из ОУ. А тут же обычная схема усиления дифф. сигналов 0-180 и 90-270 на ОУ - это раз. А во-вторых при измерительой схеме выводы "-" ОУ соединяются резистором, определяющем общий Кус пары операционников.
Куча ошибок возникает ещё и чисто потому, что, если первая схема их имеет, то в Схему2, Схему3, ... СхемуN и т.д ошибки "перетягиваются" автоматически. Если, конечно, изменение(модернизация) схемы их не затрагивает. Иначе ошибки были бы безусловно замечены. Я же заново схемы не рисую, зачем ? Я только что-то меняю в них, а всё остальное(и ошибки тоже) остаётся как есть. Так и получается - я что-то в схеме "подправил" и выдал "новую" версию с изменениями, а ошибки как были так и остались ! :-( Ну и в-третьих - спешка. Не люблю долго "мусолить" что-то... В блог набрасываются уже готовые "картинки"(схемы). А рисуются они мной в он-лайновом китайском редакторе схем EasyEDA. Это даже не редактор, а полноценная САПР - от схемы к печ.плате для производства. Я использую только её Редактор схем(!!!). Я просто накидал свою библиотеку радиокомпонентов и рисую только ими. А в EasyEDA есть всё своё(стандартно-обычное). Поэтому процесс исправления ошибок состоит из того, что сначала надо в EasyEDA подправить их, потом выложить "картинки" схем, затем войти в свой блог, перейти в режим редактирования и затем "ошибочные" картинки удалить, а на их место вставить исправленные версии. В блоге только текст можно править "на ходу". Всё остальное только "перед тем как..." :-)
Сергей, да все понятно. Сам понимаю как это происходит. Но вроде бы решили, что это все не страшно и главная цель донести до всех повторяемую вещь. Так сказать общее благо. Всего лишь. 73
УдалитьВладимир Д
Добрый день, Сергей.
ОтветитьУдалитьЕсть вопрос. Статья 66, там где описана доработка номер 3. Смеситель на 3157. Там стоят резисторы R5, R7. Про них вы очень хорошо объяснили, что выравнивают технологический разброс сопротивления ключей. Но а плане исключения влияния ключей друг на друга они хороши при применении одиночных ключей. А здесь по сути переключательных ключ. Возможно лучшее решение ставить не по одному резистору на входе ключа. Так как это общая точка для обоих контактов переключателя, а уже на выходе. В цепи каждого контакта (нз и но). То есть для каждого ключа по два на выходе. Это исключит влияние переключения. А с одним резистором влияние переключения мне кажется не исключено. Как думаете?
А что поменяют два резистора на выходе ключей ?? R5R7 - выравнивание прямых сопротивлений ключей на переключении. В каждый момент времени у нас включен один ключ(вернее полу-ключ), т.е. на каждом полу-периоде напряжения ГПД(меандре). Давайте рассуждать так - пусть внутри ИМС 3157 сопротивления вых.ключей разные т.е. верхний имеет 10 Ом, нижний 5 ом. Мы включаем на входе по 68 Ом. Суммарно для верхнего "полу-ключа" будет 68+10=78 Ом, для нижнего 68+5=73 Ома. Т.е. разницу вы улавливаете "с резистором" 68 Ом и без него. 10/5 и 78/73. В процентах это довольно сильно отличается. Т.е. выравнивание "налицо" так ведь ! Берём вашу ситуацию. Ключи имеют ту же разницу сопротивлений 10 Ом - верх, 5 Ом - низ. На выходах ставим резисторы по 68 Ом, на входе убираем резистор. Считаем суммарно для верхнего ключа(когда он включен) 68+10=78 Ом, для нижнего(когда включён) - 68+5=73 Ома. т.е. Без резисторов на выходе имеем разницу 10/5, с резисторами 78/73 Ома. Т.е. с одним или с 2-мя резисторами мы имеем ту же относительную разницу в % прямых открытых сопротивлений колючей. Так ведь ? Что изменится ? Я например, не вижу - что изменится так или так ?
УдалитьДоброго дня Сергей. Статья 66, там где описана доработка номер 3. Наверное я не смог правильно донести свою мысль. Дело в том , что 3157 представляет собой аналоговый переключатель. Но это не совсем, что есть контакты обычного реле. В качестве контактов используются ключи на полевых транзисторах. Когда происходит переключение, один транзистор закрывается, другой открывается. И контакты как бы перекидываются как в реле. Но время переключения транзисторов хоть и мало, но существует. Поэтому существует момент когда оба транзистора находяться в недозакрытом/недооткрытом состоянии. Они конечно имеют огромное быстродействие, но все же. Мы же хотим улучшить характеристики. Если это так, то например для ключа DD6 произойдет кратковременное соединение между C10 и C11. Именно в момент коммутации. Вот поэтому полезнее поставить отдельный резистор уже после ключа, для меньшего влияния напряжений C10 и C11 друг на друга. Возможно это излишний перфикционизм. Но тем не менее. С уважением .
УдалитьВладимир Д.
Приветствую, Владимир. У меня был такой случай и не один раз с такими ключевыми смесителями - если ставил по выходу любой резистор, то возникало прямое детектирование сигнала. Т.е. на ыходе ключа только(!!!) резистор. И чем больше его величина, тем сильнее прямое детектирование. Если же к выходу прицепить емкость 0.1-0.47 мкФ, то прямое детектирование исчезает. Но тогда и "исчезает" смысл применения этих резисторов, по крайней мере, по переменной составляющей, что нас больше всего и интересует, т.к. полезное для нас - это именно переменная составляющая, а разные смещение, "подпорки" и пр. прелести попостоянному току - это "побочное" для нас явление. И с тех пор я стараюсь по выходу не цеплять никаких резисторов для выравнивания прямых сопротивлений ключей, а только по входу. А вообще(это я ещё не пробовал), нужно управлять ключами такими импульсами, чтобы во времени их фронты не пересекались. Т.е. лежали "между" импульсами управления. У нас же получается так - один импульс "заканчивается", т.е. спад фронта, а другой импульс начинается, т.е. подъём фронта. А нужно, чтобы спад-подъём как бы не "накладывались" др.на друга - это бы решило проблему состояний когда один "неооткрыт" а другой "недозакрыт". Типа так. Но это идея на будущее так сказать. А вот "прямое" детектирование у меня с резисторами явно было. Вот не помню - какие тогда использовались ключи ! Увы... сам процесс я запомнил, а вот с какой ИМС такое получалось - нет. Возможно, тогда был сильный проход, поэтому были мощные внеполосные сигналы(АМ станции). И было это на диапазоне 14 МГц. Там же рядышком есть вещательный диапазон 19 метровый. Надо будет мне ещё раз исследовать этот момент с прямым детектированием, при наличии на выходах ключей - резисторов(только резисторов, без ёмкостей).
УдалитьСпасибо. Все понятно.
УдалитьЗабыл подписаться. Владимир Д
ОтветитьУдалитьОк.
УдалитьВладимир Д., на картинках (линки ниже) изображено то, что я говорил насчёт "неперекрытия" импульсов управления ключами.
Удалитьhttps://drive.google.com/file/d/1xtovwQgXNr0LdPvQ5J_8zmhHf9qYXaN2/view?usp=drive_link
https://drive.google.com/file/d/1ICcnF9KaevJxc7eCxkByvYcJFYHSzcZP/view?usp=drive_link
Эти импульсы я формировал для "поляковского смесителя", т.е. на всречно-параллельных диодах(ВПД). В переписке с В.Т.Поляковым, сам мэтр ППП, мне написал, "Да, именно такие импульсы я и мел ввиду.." Т.е. это было давненько, когда я ещё "зависал" на краснодарском сайте - СКР. Обсуждался вопрос управления смесителя на ВПД. Т.е. в "эпоху цифры" импульсы имеют форму меандра. С такой формой сигнала управления смесител на ВПД работать не будет априори. На "синусе" ВПД работает, только нужно установить уровень сигнала ГПД. примерно, 0.7-0.8В амплитудного значения. В "меандре" так не получится. И я решил подумать и придуматьтакой формирователь. И я его тогда использовал в реальном смесителе на ВПД. Схему выложил на СКР, ну а В.Т.Поляков(RA3AAE), также учавствовавший в обсуждении этого вопроса, "откликнулся" на мою схему и написал мне в "личку" то, что я написал выше... Эту историю я рассказал Вам чисто " к слову". А реально, надо попытаться такими "импульсами" между импульсов управлять ключами. Тогда 120%%, что "наложения" фронтов импульсов управления априори не будет ! Я пока не пробовал, но "в уме" держу эту идею, хотя уже сейчас вижу один "подводный камень", пусть и небольшой, но(!!!) вижу... :-)