Un Simple Transceptor de Banda Dual

March 29, 2018 | Author: GabrielRichardHeizerMiller | Category: Microphone, Transformer, Transistor, Transmitter, Capacitor


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Un simple Transceptor de doble banda SSBInicio »Un simple doble banda SSB Transceiver Ver el Ciruit Un transceptor de doble banda con un receptor nítido y una señal de SSB limpia se describe. Comenzó su vida como una investigación del receptor S7c excelente descrito en EMRFD. Este transceptor ha sido diseñado específicamente para utilizar los componentes que son fácilmente disponibles en la TV y Radio recambios tiendas. El receptor luce un rango dinámico superior a la media, señal muy limpio y el rendimiento silencioso. Aunque los componentes son fácilmente disponibles, y todos los detalles de lo que se describe aquí, esto no es un proyecto de fin de semana. El diseño es elaborado e invita a la improvisación. Decidimos seguir las siguientes reglas en el diseño de este transceptor: Utilice lo que es de fácil acceso. Muy a menudo, nos encontramos con diseños que se ven bien, pero que utilizan piezas exóticas como TUF-1 mezcladores que son simplemente imposibles de conseguir en la India y otros países. En su lugar, hemos intentado usar esos repuestos que están universalmente disponibles. Mantenga impedancias y ganar bajo: A menudo, intentamos persuadir a la máxima ganancia de una etapa por lo que es difícil de duplicar y estabilice. Decidimos tomar sólo modesta ganancia de cada etapa, con una amplia retroalimentación para hacer el circuito estable. La mayor parte de las interconexiones entre módulos son para la terminación de 50 ohmios. De hecho, la plataforma había un número de la tarjeta discreta conectada mediante cables de audio RCA y tomas de corriente antes de que nos enganchamos todos juntos a trabajar. No PCB. Nos soldar directamente los componentes en un tablero revestido de cobre llano (PCB no-grabado). Es una excelente forma de experimentar, físicamente robusto y tiene un atractivo rápida y sucia. Generalmente, usted puede soldar todo un circuito como usted piensa que en unos pocos minutos. Vea las fotos. Broadband. Queríamos ser capaces de usar diseño de la banda ancha en su caso. Hemos encontrado que los núcleos balun televisión son una excelente y muy barato (alrededor de Rs. 2 por balun, esto es 5 centavos) manera de hacer que los transformadores de banda ancha. Costo modesto. Mientras que no queremos utilizar componentes muy caros. No queríamos poner en peligro el rendimiento tampoco. Usted verá que hemos utilizado 2N3866 exclusivamente. Esto se debía a que se encontró que los transistores de la serie BF195/BF194/2N2222 disponibles en el mercado fueron sistemáticamente inferiores en el rango HF y realizan por debajo de sus especificaciones técnicas establecidas. El 2N3866 es de uso común en equipos de televisión por cable y tiene un buen rendimiento HF: tanto como un pequeño transistor de señal de bajo nivel de ruido, así como conducir hasta 1 nivel vatios. 2N3866 es caro (alrededor de 20 rupias cada uno, pero bien vale la pena el gasto). Se utiliza en un número de lugares críticos. Medir lo que han construido. Se utilizó una potencia 1.5A suministro de 12 voltios, un contador de frecuencia, un oscilador de prueba (para medir los cristales y bobinas) y un voltímetro de alta impedancia con una sonda de RF para probar y medir el diseño. Todos estos equipos de prueba eran de fabricación casera. El diseño del transmisor requirió un osciloscopio basado en PC. Esto nos ayudó a identificar las espuelas y armónicos utilizando la funcionalidad de FFT integrado. Pero ahora que el diseño está completo, sólo una sonda de RF y un receptor de 14 MHz son suficientes para alinear la plataforma. Calidad sobre cantidad. Se prefiere una mejor señal para una señal más grande. Este es un diseño de 6 vatios que va a funcionar fuera de un sencillo 12V, alimentación 1.5A (utilizando una sola 7812). El filtro de cristal de la escalera Un buen filtro es central para la nitidez de un receptor y la calidad del transmisor. Hay dos tipos de filtros de cristal posibles, el filtro de celosía y el filtro de escalera. El filtro de celosía requiere ordenar cristales con diferencia de frecuencia 1,5 kHz entre ellos. Esto fue descartado, también la adquisición de filtros readymade desde BEL India y otras fuentes fue descartado ya que es demasiado caro para hacer eso. En lugar de ello, se eligió un filtro de escalera. El filtro ladder ofrece resultados tan bueno si no mejor que un filtro de celosía. Sin embargo, el diseño depende crucialmente de los parámetros internos de los cristales utilizados. No es posible sugerir cualquier valores genéricos para los condensadores para ser utilizados en el filtro de escalera. Más bien, un método para medir cada uno de los cristales y el cálculo de los valores del condensador se ha elaborado. Presentamos esta aquí. Este procedimiento de diseño sólo funcionará durante 10 MHz cristales. 10Mhz es el elegido SI de nuestro filtro como los cristales son de fácil acceso y que se sienta cómodamente entre 7 y 14 MHz las bandas de aficionados. Hemos seguido la metodología de diseño Butterworth dado en el nuevo libro ARRL 'Métodos experimentales en Diseño de RF'. El circuito se centra alrededor de un filtro de cuatro escalera de cristal. Cada lote de cristales de cada fabricante difiere de los otros. Vamos a describir una forma de calcular experimentalmente los valores de los condensadores para el filtro. Probablemente debería comprar 10 cristales y seleccione 5 de ellos. Para este propósito, se utilizó una técnica simple inteligente de la medición de los parámetros de las dinámicas sobre los cristales. Esta técnica ha sido desarrollada por G3UUR. Funciona de la siguiente manera: Construya el circuito de prueba de la figura 1. Este es un simple oscilador de cristal de estilo Hartley. Va a exigir el acceso a un contador de frecuencia o un receptor de cobertura general (pedir un jamón barrio para que pueda traer a sus cristales a su choza y probarlas durante unos minutos). Marque cada cristal con un número y soldarlo en el circuito (no utilizar un zócalo de cristal). Conecte la batería de 9 voltios y medir la frecuencia. Si está utilizando un receptor, averiguar la frecuencia en la que el cristal es absolutamente cero. Tenga en cuenta las frecuencias con el condensador de 33 pf en serie y en cortocircuito. Va a tener un par de frecuencias para cada cristal. Seleccionar cuatro cristales con pares de frecuencias que coincidan dentro de 50-40 Hz de unos a otros. Una quinta parte (el transportista) oscilador de cristal debe estar dentro de 100 hz de los otros cuatro seleccionados. Calcular el valor de los condensadores de la figura 2 como este: 1. Calcule el cambio de la frecuencia promedio de los cuatro cristales elegidos como F (en KHz). 2. C1 = 21 * F, C2 = 40 * F. Elija el condensador más cercana disponible fijada. Si usted no puede encontrar un condensador fijo dentro del 10% de este valor, a continuación, dos condensadores en paralelo para lograr la capacitancia. Por ejemplo, en el caso del primer prototipo, medimos un promedio de 5 KHz de turno. Por lo tanto, los condensadores calculadas fueron 107pf y 200pF. Se utilizó 100pF y dos 100pfs paralelas como un sustituto de 200pF condensadores. Estos cálculos son para terminación 200 Ohms. Para una discusión completa de este método de diseño, se hace referencia a la excelente artículo de Carver en el Quarterly de Comunicaciones de 1993, Invierno. Diseño de banda ancha sin Toroides Se decidió utilizar técnicas de banda ancha en el adecuado y mantener el circuito sin demasiados circuitos sintonizados de forma crítica. Decidimos investigar los baluns de televisión como núcleos para transformadores de banda ancha. Los baluns televisión son pequeñas ferritas como se muestra en la imagen. Casi todos los transformadores de banda ancha son bifilar. Dos (el modulador y el mezclador detector de producto esperma de transmisión) se enrollan trifilarly. Son fáciles de producir. (El pequeño tablero tiene un mezclador de diodo equilibrado doble utilizando los baluns, un balun desenrollada se muestra al lado de él. Formador de bobina en la imagen es la que se utiliza a lo largo de mis proyectos). Haciendo un transformador bifilar: Tome dos longitudes de 36 swg alambre esmaltado de cobre. Mantenga juntos. Ate un extremo a un clavo. Tuerza los cables juntos para que limpiamente tienen cerca de 8-10 vueltas por pulgada. Compruebe que los cables están uniformemente trenzado (aunque habrá más giros hacia los extremos). Si el núcleo de balun está montado en una PCB, se corta con un cortador y eliminar todos los devanados originales. Pase el par trenzado a través de un agujero a otro lado, la forma del cable hacia atrás y pasar de nuevo a través del otro agujero (como un giro en U). Se trata de una vuelta, de esta manera, crea similares en 10 vueltas. Cortar los extremos restantes de los bobinados dejando aproximadamente media pulgada de par trenzado en cada extremo. Scrap el esmalte de hasta alrededor de un cuarto de pulgada, y el estaño de los conductores. El uso de un VOM en el ajuste de ohmios bajos, identificar los dos devanados separados del par trenzado. Si llamamos a las dos alambres X e Y, cada uno tendrá dos extremos A y B. Esto le tendrá cuatro extremos AX, BX, AY y BY. AX corto y POR juntos y utilizar esto como el punto central del transformador en los circuitos. Utilice AY y BX como los dos extremos opuestos de los transformadores. Haciendo un transformador trifilar es similar, excepto que usted tiene que utilizar tres cables trenzados. Separar los tres cables como antes, utilizar los dos primero como se describe anteriormente, y el tercer devanado como la secundaria. SI subsistema El filtro de cristal y su circuito si se asocia es compartida entre el receptor y el transmisor. Aunque los cristales son lo suficientemente barato para ser capaz de pagar filtros separados para el transmisor y el receptor, hemos observado que cada filtro tendría una frecuencia central diferente. Esto haría un ajuste a cero difícil para la operación SSB. Por lo tanto, se decidió compartir el mismo filtro de cristal, oscilador de portadora y el VFO entre funciones de transmisión y recepción. El filtro de cristal requiere 200 ohmios de adaptación de impedancia en ambos extremos para proporcionar el ancho de banda adecuado y baja ondulación. Una práctica habitual entre los jamones es a la correa de una resistencia de aproximadamente el mismo valor que la impedancia del filtro de terminación a través de los extremos de entrada y de salida del filtro. Esto es incorrecto. Esto se ve como una resistencia que está en paralelo con una impedancia reactiva del resto de la circuitería adjunta al filtro. Cuando el filtro de cristal no está correctamente terminado y ve se introducen reactivos terminación, rizado y timbre. Esto se echa a perder la nitidez del receptor y estropear su calidad en el aire. El filtro de cristal es terminado por ambos lados por RC amplificadores "fuertes", junto a base de 2N3866. Esto es un poco inusual. El 2N3866 se utiliza sobre todo como un amplificador de potencia VHF. Tiene excelentes características de bajo nivel de ruido, buena ganancia y usarlo como un dispositivo pequeño de la señal es ahora una práctica establecida. El 2N3866 es un transistor caro. Cuesta alrededor de 20 rupias en el mercado abierto. Pensamos que es una buena inversión. Usando RC amplificadores de banda ancha, junto hace que el sistema SI un asunto 'sin ajuste'. La salida del amplificador de post-filtro está acoplada a un mezclador de dos diodos. El mezclador de dos diodos utiliza un transformador de heridas bifilar de banda ancha. Es casi imposible conseguir toroides en la India. Hemos evaluado el uso de baluns TV como sustitutos de los toroides. Estos baluns están disponibles en la mayoría de tiendas de piezas de TV. La mayoría de los diseños que han estudiado par la entrada de RF para el detector de diodo a través del transformador e inyectar el OFB en el centro del transformador. Esta es una práctica errónea. El mezclador de diodo requiere un mínimo de 5 mW de energía a partir de la entrada del transformador para operar correctamente. Debe haber suficiente energía para activar tanto los diodos. Esto significa de aproximadamente 1,2 V de tensión de pico. Las señales recibidas son rara vez este nivel. Como resultado de ello, el detector de producto opera como un detector de envolvente regular y los diodos actúan como dispositivos de distorsión para mezclar el OFB con la señal. La configuración correcta es inyectar el BFO ​ a través del transformador Un enfoque inusual se toma aquí. La ganancia de amplificación SI es justo lo suficiente para mantener una buena figura de ruido y recuperar las pérdidas en el filtro en escalera. Se midió la pérdida de casi 10 dB en el filtro. El Receptor El receptor es mínima. Al mantener el número de dispositivos activos bajo (3 dispositivos entre la antena y el amplificador de audio), se logra muy buena fidelidad. El circuito se mantiene a una baja impedancia y de banda ancha en todas partes excepto el front-end. Esto ayuda en la estabilidad. El front-end utiliza un FET de bajo ruido. Hemos utilizado un BFW11 (porque la tienda componente local se quedó sin BFW10). Tienen características ligeramente diferentes. Casi cualquier FET se puede utilizar si está sesgado correctamente. El FET debería estar sesgada por exactamente la mitad de la tensión de estrangulamiento. Wes Hayward (W7ZOI) ha descrito la forma correcta de sesgo de un FET Mezclador para un correcto funcionamiento: Breve puerta y la fuente y medir la corriente que fluye a través de un resistor 560 ohmios conectada a 12 V a través del drenaje. Esto le da al Idss exacta. Coloque una resistencia de 10K entre la fuente y el suelo. Mantener la puerta de puesta a tierra y el drenaje todavía conectado a través del resistor 560 ohmios, medir el voltaje entre la fuente y el suelo. Esto le da el voltaje de estrangulamiento. El FET tiene que ser sesgada de tal manera que el voltaje en la fuente es exactamente la mitad de la tensión de estrangulamiento y no hay medio de la corriente que fluye a través Idss el FET. Este esquema le asegura que el FET es impulsado entre pinzamiento y máxima de desagüe por el VFO inyectado en la fuente. Esto le da a la acción de conmutación apropiada para el mezclador para operar, así como la ganancia máxima. Se midió el voltaje de estrangulamiento para BFW11s como 2.1 voltios y Idss como 5 mA. Una resistencia estándar 1K en la fuente da el sesgo adecuado. Cabe señalar aquí que primero se intentó un mezclador de anillo de diodo equilibrado doble en el front-end. Tiene un número de respuestas espurias que, literalmente, hizo imposible el uso del receptor. Tratamos de terminar correctamente el mezclador de anillo de diodo insertando atenuadores entre el mezclador y preamplificador del filtro Ladder. No cura el problema. Cuando nos cambiamos a la mezcladora FET, la figura de ruido mejorada, rango dinámico del receptor, mientras que no medida, nunca se encontró que falta en el último mes de uso extenso en VU2PEP. La salida del amplificador de FI se detecta en un detector de equilibrado usando sólo dos diodos. Aquí ganamos, rompemos un mito común. Va a ver la mayoría de los receptores de HF que emplea un detector de equilibrado de dos diodos con el OFB alimentado a la toma central y la señal de entrada aplicada a través del arrollamiento primario del transformador detector. Esto es incorrecto. La señal aplicada a través del arrollamiento primario debe lo suficientemente fuerte para cambiar los diodos de encendido y apagado (que requiere alrededor de 0,6 a través de cada diodo, es decir, 1,2 voltios a través del devanado). Esto se traduce en aproximadamente un 5 mW de potencia. Los diodos conmutan la señal de nivel bajo, junto a la toma central de la bobina a la salida del detector. Por lo tanto, en nuestro diseño hemos aplicado el oscilador local a través del primario del transformador y de la señal de entrada de la etapa de IF para la toma central. Hay un 100 ohmios posiciones preestablecidas utilizados en null el oscilador local de aparece en la salida. Esto es de importancia durante la transmisión en el que el detector equilibrada también se duplica como el mezclador de transmisión. Un pre-amplificador de audio sigue el detector. El condensador de 220 pf entre la base y el colector asegura que el 'silbido' se mantiene hacia abajo. El amplificador de audio utilizado es un LM380. Casi cualquier amplificador de audio se puede utilizar. Hemos intentado todo, desde Ampli-parlantes de la PC a un amplificador Sony a un amplificador TBA810. Nosotros recomendamos el uso de una alta fidelidad, amplificadores de bajo costo como el TBA810 si usted planea usar un altavoz. Si la mayor parte de su trabajo es con auriculares (para salvar a su compañero de la QRM la noche), se recomienda el LM386. El transmisor El transmisor comienza con el modulador utilizando un 741. Existe una red de tres resistencia que desvía los micrófonos electret. Utilizamos unos auriculares Phillips estilo 'walkman' con micrófono incorporado para nuestro trabajo. El micrófono electret requiere un sesgo que proporciona 5V como propuesta por el circuito. El modulador balanceado también tenía dos 22pF recorte condensadores para anulando el transportista. Posteriormente fueron encontrados innecesaria (siempre y cuando tanto los diodos se compran del mismo rollo) y se retira. Si usted encuentra un equilibrio entre una molestia, no dude en añadir un condensador de ajuste 22 pf para un lado y un 10 pf fija al otro lado, como se indica en el esquema. La salida del modulador equilibrado es encaminada a la común amplificador de IF a través de un amplificador de tampón utilizando un BF195. Esto sirve para evitar la fuga portadora del modulador de la cadena si durante el modo de recepción. El detector de equilibrado del receptor también se duplica como un mezclador durante la transmisión. Es importante equilibrar la energía de VFO en la salida mediante el establecimiento de la recortadora 100 ohmios correctamente. Nos dimos cuenta de una salida de 50 mW residual fuera de banda del transmisor cuando el VFO está desequilibrado. La cadena de alimentación es un amplificador de banda ancha interesante. Usted puede utilizar esto en prácticamente cualquier transmisor de hasta 7 vatios (y más alto con más de 12 voltios de alimentación a la etapa final). Tres etapas de amplificadores de banda ancha se alimentan de una AP IRF510. Es un giro interesante que los transistores 2N3866 conductor cuestan más que el IRF510! El IRF510 debería estar sesgada por 80 mA de corriente de pie durante la transmisión con el micrófono desconectado (sin modulación) y el portador anulado por el potenciómetro del modulador equilibrado. Construcción Nosotros fuertemente recomendamos construir sobre piezas de PCBs un-grabada. Son barato disponible en todas partes. Ver las fotos como una guía para el diseño de componentes. Recomendamos las siguientes reglas: Mantenga a sus clientes potenciales a corto. Conexiones cortas son más importantes que los componentes que están en ángulos rectos entre sí. Lo que podría parecer ordenada para usted puede parecer inestable para el diseño de RF. Mantenga las salidas y entradas aisladas entre sí. Hemos tenido cuidado de mantener los puntos de alta impedancia a un mínimo. Pero aún así, mantener la higiene de diseño. Haga un módulo a la vez, se prueba por completo, a continuación, pasar a la siguiente. Construir el transceptor en los siguientes pasos: Aproveche al VFO. Compruebe la salida de RF utilizando una sonda de RF. Comprobar la estabilidad en un receptor regular o un contador de frecuencia. Con el condensador de sintonía de cierre total (las placas dentro de la otra), ajuste el condensador de ajuste de modo que la frecuencia VF0 es exactamente 3.9995 MHz (mantenga margen 5 KHz a finales de banda) Haga el BFO. Compruebe la salida de la sonda de RF. Calcular los valores de filtro de escalera y hacer la tira SI junto con el preamplificador de audio. Conecte el BFO, VFO, SI tira y un amplificador de audio externo juntos. Al encender y conectar un trozo de alambre de 2.3 metros de largo a la entrada del amplificador de IF usted debería ser capaz de oír el ruido atmosférico. Sintonice la bobina de BFO atornillando completamente el proyectil y luego, lentamente, afinarlo hasta que el ruido, si suena bien (no demasiado estridente y no demasiado ahogado). Cable hasta el mezclador receptor, conecte el VFO. Pico la salida del mezclador y las bobinas de entrada de RF de salida máxima. A continuación, sintonice a una señal débil en la banda y sintonice la mejor señal. Tenga cuidado para sintonizar a la mejor calidad de la señal y no para alcanzar la máxima sonoridad. Tómese un descanso, pasar un día o dos, escuchando a la banda con su receptor. Nada es más agradable que el uso de un receptor crujiente que ha homebrewed. Cable hasta el modulador. Si usted tiene un osciloscopio, se puede comprobar la modulación. La salida modulada será demasiado bajo para que usted sea Texto original capaz de medir en la sonda de RF. Cable hasta la cadena lineal. NO soldar el IRF510 todavía. The other IRFs, though rated which makes them a bad cho Coloque el transceptor en el modo de transmisión. Silbato en el micrófono y el pico de las bobinas de salida del mezclador de transmisión por cerca de 6 voltios de tensión de pico RF en la cabeza del sensor a la resistencia de ohmios 56, donde la puerta de la IRF510 sería. Soldadura en el IRF510. ATTACH una carga ficticia. Se utilizó cuatro ohmios 220 vatios dos resistencias en paralelo entre sí. Sugiere una traducción mejor Mantenga la recortadora sesgo totalmente atrás hacia cero. Adjunte VOM en serie con el punto X en el amplificador de potencia. Aplicar energía en el modo de transmisión y lenta aumentar el sesgo hasta que tenga 80 mA fluye a través del IRF510. Conecte la sonda de RF a través de la carga ficticia. Como silbar, Usted debe obtener alrededor de 20-24volts de pico RF en la sonda. Cuando se desconecta el micrófono de la toma, la salida de RF debe caer para completar cero. ¿Qué pasa si su transmisor es inestable? No maldigas tu destino. Todos los transmisores comienzan bestias como inestables. Relájese. Comience desconectar la alimentación de las etapas a partir de IRF510 final y trabajando hacia atrás. Cuando haya localizado el escenario inestable, hay una serie de cosas que usted puede hacer para arreglarlo. Intente aumentar el valor de la resistencia de 10 ohmios utilizado en la degeneración de emisor O Correa de una resistencia de alrededor de 1 K a través del transformador de salida de la etapa inestable la posibilidad de cargar él. Mueva el amplificador lineal lejos del resto de la circuitería. Rehacer el tablero. Esta vez se extendió a cabo las etapas. Suponemos que la cadena lineal debe ocupar aproximadamente 6 pulgadas de espacio, todo dispuesto en una línea. Sustituciones Los transistores BF195 pueden sustituirse con cualquier otro transistor de alta frecuencia como el 2N2222 etc Los 2N3866s están mejor no subsituted. El circuito funciona con un ligero aumento de la cifra de ruido si BF195 o equivalentes se utilizan en lugar de 2N3866s en las etapas de FI. La potencia de salida del transmisor necesita absolutamente los 2N3866s. Subsituting con otros transistores de conmutación no dio un buen rendimiento. El IRF510 no debe ser subsituted con cualquier otro transistor. El resto de los FIR, aunque una clasificación más alta, tienen una mayor capacidad de entrada que los hace una mala elección para la operación 14MHz hace. El LM380/LM386 puede subsituted con casi cualquier otro amplificador de audio. Nuestro primer amplificador eran Cambridge SoundWorks Sound System. Si baja el bajo, que son un excelente sistema para la choza. Hemos probado un TBA180, un LM386, un LM380 e incluso un amplificador de guitarra brillan bug. Siéntase libre de experimentar. Notas finales El primer contacto que hicimos uso de esta plataforma fue DF6PW. Él nos informó de 57. Dentro de la primera noche que habíamos trabajado en cuatro continentes. El equipo de perforación se utiliza regularmente en VU2PEP. La gente a menudo se sorprenden de cómo la calidad del transmisor es "justo como una plataforma comercial". Muchos se negaron a creer que se trata de una plataforma de siete vatios. Volver a la Home
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