Балансные модуляторы

[Виктор355]

Здесь на форуме был выложен бм на 74НС4053, вопросы были по нему у многих, а вот ответов не видел. Решил сам собрать и проверить на сколько он отличается от диодных и на варикапах.
Схема БМ была по моему предложена Геннадием Брагиным.
Выполнив по ней, сперва сильно разочаровался, коэффициент передачи получился никакой. При уровне с микрофонного усилителя 1,5в и опорника 0.5в, на выходе кп350 на коллекторе 0,8в. Причина в неправильном обозначении ног 1,2,3,5.
Переделал по схеме БМ2(прикреплена), там уже ноги указаны правильно. На выходе КП350 на коллекторе сигнал возрос до 10в. С коэффициентом передачи теперь все в порядке.
Далее самое главное. БМ делался на 500кгц, в КВ станцию.
Резистор со звездочкой в коллекторе кт368 устанавливает половину питания только в случае, если на него подавать ВЧ 0,2-0,4В, если больше, и коэффициент усиления транзистора большой, то он входит в насыщение и точку на ногах9,10 сдвинуть в середину, можно только уменьшив сопротивление в коллекторе кт368 почти до нуля. Резистором "баланс", удалось задавить несущую только до 0,2в на выходе кп350. Это примерно 34дб. Откровенно говоря, для таких затрат не густо.
Подстроечные конденсаторы на 4,15 ножках, не влияют на балансировку никак, а вот амплитуду на выходе снижают. С одной стороны это очень хорошо, потому, что нагрузка не будет разбалансировать модулятор.
Попробовал отцепить микрофонный усилитель, может он влияет на балансировку, не помогло.
Поменял микросхему на производителя от филипс, разницы ни какой.
Сперва разочаровался и решил собирать проверенный на варикапах, расчертил платку уже, и тут глядя на схему, решил поменять кондер 100н,на 3,2 ножке в цепи делителя 1ком на 4700, чтоб он был равен на 1,5. И о чудо!!!49дб!!!
Если конденсаторы подобрать, то можно наверно и еще больше задавить, но этот результат уже меня устроил...
Забыл, питание на микросхему 7,5в со стабилитрона кс175
Может кому и будет полезно.
С уважением Виктор. RA0AMF

[Valery Gusarov]

Спасибо, мучил также. Бросил. На передачу диодные стоят. Теперь опять помучаю!

[UY3IG]

Тоже долго работал с таким БМ. Намучился изрядно. Схема имела нумерацию ножек на м/с именно такую, к какой пришли Вы. ПЧ - 8,86мГц. Питание - 9вольт (Д818е). Балансировка двумя элементами - Rбаланс и подбором смещения на 9, 10 выводах. Подавление несущей очень хорошее, но нестабильное. Причем - когда настраивал плату вне конструкции, то всё хорошо. Когда же давишь несущую в конструкции, да еще и смотришь на выходе 150ваттного ОК - то всё гораздо хуже. Плюс ко всему непонятные выбросы в выходном сигнале в виде чередующихся "палок". Кондесаторы на ножках 4, 15 аналогичны кондесаторам в БМ на диодах - нужно смотреть - какой ставить. У меня был включен на 4 ножке. Величина - 1500пф. По поводу величины блокирующего конденсатора на выводах 2, 3 - мое мнение - самовозбуждение. Делал и на м/с 4066 из конструкции Першина. Результат еще хуже. В конце концов вернулся к БМ на варикапах. Получил свои "законные" 56 db и забыл о всех мучениях.

[yurr]

174УР1, 174УР3, 174ХА2, 174ПС1... И нет хлопот...

[Виктор355]

В конце концов вернулся к БМ на варикапах. Получил свои "законные" 56 db и забыл о всех мучениях.

Да, пока на варикапах вне конкуренции. И главное любые и подбирать не надо, собрал и всегда с первого раза большое подавление.

[kho]

Виктор355, У меня прекрасно работает УР3-я... дальше ПС1.

[Виктор355]

Виктор355, У меня прекрасно работает УР3-я... дальше ПС1.


На ур3 я делал давно макетку, но к сожалению не помню на сколько она давит ДБ. И работает она на 10мгц?

[yurr]

И работает она на 10мгц?
Работает. Её паспортное значение для пч 10.7 мгц.
Кстати может из-зи такой высокой ПЧ и не работает 74НС4053. Какой нибудь левый производитель. Обычная CD4053...

[UY3IG]

yurr Однажды решился собрать БМ на УР1. Работает, но подавление сильно зависит от экземпляра м/с. И не нравится мне, что нужно обеспечивать маленькие уровни опоры и НЧ. Чуть перегрузил и уже плохо. Сигнал нужно основательно усилить - наводки появляются. Варикапный БМ - уже лучше перегрузочная способность. На ключах - вообще в этом отношении рай. Но там свои заморочки.

[RW3DKB]

Выполнив по ней, сперва сильно разочаровался, коэффициент передачи получился никакой. При уровне с микрофонного усилителя 1,5в и опорника 0.5в, на выходе кп350 на коллекторе 0,8в. Причина в неправильном обозначении ног 1,2,3,5.Сама по себе схема по сути представляет собой кольцевой ключевой смеситель - аналог диодного кольцевого. Поэтому неправильная фазировка ножек - это эквивалентно неправильно включенной полярности диодов - работать нормально не будет, что у вас и получилось изначально. Вторая особенность такого вашего смесителя - источник НЧ модулирующего сигнала должен иметь очень низкое выходное сопротивление, т.е. следует использовать эмиттерный или истоковый повторитель, или выход ОУ с выходным сопротивлением 5-10 Ом. Это раз! RC-фильтр, образованный резистором 1 кОм и конденсатором 100 нФ при малом выходном сопротивлении источника НЧ сигнала имеет частоту среза порядка 1,56 кГц и давит все частоты выше 1.6 кГц со скоростью -6дБ на октаву. Для тех, кто не знает поясняю - октава - это когда частота увеличивается в 2 раза. Т.е. если на частоте 1.5 кГц затухание -3 дБ, то на частоте 3 кГц будет -3-6= -9дБ. Это ДВА! Если же вы использовали источник сигнала с выходным сопротивлением 500-1000 Ом, то частота среза у вас уменьшится до величины 100 и 800 Гц соответственно. Это ТРИ! Ну и какие вы должны были получить при этом результаты? ... Вот именно, что никакие!!! Такие вещи надо знать!!! Заменив конденсатор на 4.7 нФ вы получили частоту среза выше частоты 16 кГц. Это ЧЕТЫРЕ! Естественно все сигналы в этом диапазоне не ослабляются. Расчетная величина у вас должна была быть примерно 47-50 нФ. На будущее запомните себе простое правило - при резисторе 1 кОм частота среза должна быть 3 кГц при конденсаторе 50 нФ. Это применимо и для расчета правильного LC-фильтров. Это ПЯТЬ! Так что при дальнейшем конструировании своей аппаратуры обязательно учитывайте входные и выходные сопротивления в частотно зависимых цепях. Вторая емкость 100 нФ в цепи делителя напряжения питания пополам 1кОм + 1кОм тоже влияет на частотные свойства модулятора. В данном случае она маловата для частот ниже 500 Гц. Это ШЕСТЬ! Для расширения равномерности полосы модулируемых частот здесь желательно увеличить минимум до 500 нФ=0,5 мкФ, можно и 1 мкФ поставить. Низы в модуляции станут "сочнее"!!! Хуже не будет, т.к. по схеме аналога на диодах здесь должна быть земля, т.е. нулевое сопротивление для всех протекающих по цепи токов НЧ и ВЧ. Поскольку "земля" у нас на этом конце под напряжением +3,5 В, то чем больше конденсатор тем сопротивление токам меньше. Это СЕМЬ!!! Да и номинал 1 кОм для делителя здесь не очень удачен. Лучше увеличить до 5-10 кОм.
Теперь, что касается подачи гетеродинного напряжения. Смеситель должен управляться прямоугольными импульсами амплитудой 7,5 В. Но у вас такого почему-то не нашлось... Поскольку у вас напряжение гетеродина синусовое и малой амплитуды вы постарались перевести первые каскады микросхемы в усилительный режим подав половину питания 7.5 В, для чего и поставили дополнительный усилитель-согласователь уровня. Это компромиссное решение причем не самое удачное. Было бы лучше поставить на 9 и 10 ножки делитель напряжения 10+10 кОм, а напряжение гетеродина с транзисторного усилителя подавать через емкость 100 нФ. При этом в коллекторе транзистора усилителя поставить 1 кОм и запитать его не от 7.5 В, а от 12 В. И у вас исчезнет завязка по постоянному току со входом микросхемы смесителя и выходной его сигнал будет не менее 7.5 вольт. Это ВОСЕМЬ!!! Вот такое количество ошибок схемотехники в вашем смесителе!!!
Дерзайте дальше и все у вас получится!!!.

[Виктор355]

Валерий, большое спасибо за подробные разьяснения. На частотные свойства фильтра я если честно не обратил внимания, доверился автору, так сказать. Но зависимость конденсаторов на 1,5 ноге и на 3,2 если не одинаковы, то балансировка очень плохая. Получается, если поставить на фильтр 1ком и 50нф, то и в делитель на 2,3 ногу нужно ставить такой же, иначе не более 34дб подавление.
Микрофонный усилитель у меня с эмиттерным повторителем, в эмиттере 1ком подстроечное, при его изменении, балансировка не влияет и даже когда полностью отсоединяю кабель от микрофонника.

[Serg]

Обычная схема БМ на варикапах: http://rf.atnn.ru/s1/bm_var.htm

А вот "необычная" - кто что прокомментирует о ней: http://www.chipinfo.ru/literature/radio/200304/p68.html

[kho]

Виктор355, У меня она работает на 215кГц в трасиверизированом р-399-а.Измерениями не заморачивался,если честно.... настраивал при помощи осцилографа-главное использовать многооборотный резистор.При 8-ми Вт несущей и присутствия нет.Работаю только QRP...

[RK4CI]

При 8-ми Вт несущей и присутствия нет
Знаете, и присутствия нет, означает только одно, что вы её попросту не мерили. На данный момент использую БМ на варикапах. Стандартный. Аналогичный применённому в "УРАЛ-84". Несущая достаточно хорошо давится. Устраивает и температурная стабильность. Но вот её подавление при включении инверсной боковой... Мягко говоря не очень. А именно этот вопрос большинство полностью не освещает. А хотелось бы.
По поводу несущей которой ну попросту нет.Скрины на выходе реального трансивера. Уровень ограничения около 20 дб. При подключении микрофона, несущей не видно даже на панораме. Спряталась под шумами. Но она есть. И подавление не такое уж запредельное. Чуть лучше 60 дб от пика полезного сигнала. Именно максимальный сигнал тональника, на последнем скрине.

[Oleg UR6EJ]

Но вот её подавление при включении инверсной боковой...
Я тоже к этому пришел, поэтому и отказался от применения варикапов.
А без применения реактивных элементов при балансировке (С3 в стандартной схеме), чтобы отвязаться от этой зависимости,
получить максимально возможное подавление трудно, может даже невозможно.

и присутствия нет, означает только одно, что вы её попросту не мерили
С этим тоже согласен.
Обычно крутят по максимуму подавления и все...

[UY3IG]

Да, при смене боковой несущая увеличивается. У меня всегда на ОГ есть две регулировки уровня выходного сигнала - для каждой боковой свой потенциометр. Именно изменение уровня дает наибольшую зависимость в расбалансировке. При двойном преобразовании (Олег, ты же всегда именно такое применяешь?) смена боковой вообще никак не сказывается на несущей.

[Oleg UR6EJ]

При двойном преобразовании (Олег, ты же всегда именно такое применяешь?) смена боковой вообще никак не сказывается на несущей.
В М1998_2004_2007 при 2х ПЧ на прием, сигнал ТХ формировался только на первой.
Если не нужен широкополосный RuSSB сигнал, тогда такая структура вполне подходит, иначе полностью подавить
нерабочую боковую в НЧ области не удается.

[Oleg UR6EJ]

Интересно было бы попробовать приведенную Сергеем схему.
Сразу напрашиваются доработки:
1. Изменить смещение транзистора с фиксированного на автоматическое.
Выкинуть R2, а R1 увеличить примерно до 68_100кОм подключив его верхний конец на коллектор VT1.
Это улучшит стабильность работы.
2. Увеличить номинал R5 на порядок, на точность балансировки это не отразится, зато влияние на схему будет меньше, увеличится К преобразования.
3. R6 без проблем можно значительно уменьшить, хотя бы до 100кОм.
4. Подавление можно попробовать улучшить включив параллельно R3 или R4
подстроечный С.

[UN9LDH]

Подскажите какой можно поставить балансный модулятор взамен кольцевого в схеме трансивера Клопик. Никак не получается избавиться от остатков несущей.Только кроме микросхем.Может на варикапах и как это будет выглядеть ?

[RK4CI]

Подавление можно попробовать улучшить включив параллельно R3 или R4
подстроечный С.
Поставив подстроечный конденсатор параллельно сопротивлению, мы опять получим большую частотную зависимость при балансировке. Чтобы выравнить ВЧ напряжения, на входах БМ, следует добавить подстроечный резистор параллельно R4. В самой схеме заложен разбаланс этих напряжений. Ведь через резистор R3 текут только токи коллектора, а через резистор R4, потекут ещё и токи входного сигнала. А на десяти мгц, они могут быть уже достаточно большими.

[kho]

ci, ))...Доброго времени суток.Конечно намерять можно какой то мизер.. я просто сказал что в реальной работе ее никто не видит даже по-соседству.И по-этому подход и был разумной достаточности... 174УР3 в связке с ПС1 прекрасно справляются с поставленной задачей-только и всего.

[RK4CI]

Конечно намерять можно какой то мизер.
Вот именно этот "мизер", в большинстве случаев и интересен. Именно конкретные цифры. А определения,хорошее, отличное, разумная достаточность. В любом случае остаются просто словами. Как сравнить тот "мизер", что получился у вас, с тем "мизером", что есть у меня на данный момент? Именно об этом я и написал. Просто предпочитаю конкретные цифры. По ним судить о какой то схеме, гораздо проще. И можно хоть как то сравнивать.

[ex RL7/ A-Ata]

Набрал в Google "балансный модулятор"....предложений море! Оказывается те которые используем КРИТИКУЕМЫ. Меня например смущает отсутствие средней точки в трансформаторах БМ во многих предлагаемых в печати трансиверах...в том же ДИ. Попробую прикрепить ссылки и других моментов. Сам их повторял...знаю,что рабочие.Но подавление 30дб мало...хоцца больше.Написал это сообщение,потому что ищу самую-самую лучшую сх для использования в ламповом трансивере,ну и для исправления старых ошибок."Однопол..тех .."просмотрел...рябит в глазах от предложений,...ничег о не выбрал :bad:. На рис.2 похожая на БМ тр.ДИ...мостовой БМ?



Добавлено через 31 минут(ы):

...здесь (21 0001.djvu)конкретнее ,но лучше без доп резисторов. На выходе можно нч транс включить.

[kho]

ex RL7/ A-Ata, Если найдете трансформатор с обьемным витком из смесителя от Р-155 то очень даже можно поэкспериментировать .