Просмотр полной версии : Современный трансивер прямого преобразования
Нет, здесь нет никакой ПОС. Это результат умелого использования входного сопротивления синхронного детектора, работающего в асинхронном режиме
пытался понять идею ... т.е. получается что увч в данном случае просто апериодический каскад (в принципе любой). но из-за того что его нагрузка (смеситель) имеет явно выраженную зависимость сопротивления от частоты то в сумме мы получаем резонансный каскад. поправьте если не так.
и можно ссылку на оригинальное упоминание такого каскада у VK6KRG?
Способ формирования квадратурного сигнала для детектора Тейлоу в данном случае, т.е для обсуждаемого УВЧ, не имеет никакого значения, потому результаты будут одинаковы.
Так, начинаю осознавать потихоньку .... Т.е. за период сигнала гетеродина в любом случае будут скоммутированны все 4 емкости УВХ. Собственно их номинал и 300 ом шунта и определит полосу НЧ спектра ...
Вроде так?
Нет, здесь нет никакой ПОС. Это результат умелого использования входного сопротивления синхронного детектора, работающего в асинхронном режиме
пытался понять идею ... т.е. получается что увч в данном случае просто апериодический каскад (в принципе любой). но из-за того что его нагрузка (смеситель) имеет явно выраженную зависимость сопротивления от частоты то в сумме мы получаем резонансный каскад. поправьте если не так.
и можно ссылку на оригинальное упоминание такого каскада у VK6KRG?
Все правильно, и здесь полная аналогия с параллельным контуром, кроме одно ,но существенного отличия - АЧХ этого УВЧ, как и синхронного фильтра, на который он нагружен, имеет гребенчатую форму с пиками на нечетных гармониках, посему перед ним нужно обязательно ставить ПДФ, можно упрощенный, лишь бы обеспечил требуемое подавление на 3 гармоники входной частоты.
Была статья Dirodyne новая архитектура радио QEX 2002-07( русский перевод выкладывался где-то здесь на форумах), где Род Грин, VK6KRG поставил такой УВЧ для решения проблемы согласования ПДФ со частотозависимым входным сопротивлением детектора Тейлоу, но похоже он и сам до конца не понял :D феноменальные возможности этого УВЧ. Покрайней мере, никак не акцетировал на этом внимание.
В общем-то оно и понятно - у него была другая цель, да и полученная в Dirodyne чувствительность мягко говоря, не впечатляет. И как результат - незамечено остальным сообществом, фактически забыто, о чем свидетельствует отсутствие хоть каких-нибудь практических решений или хотя бы упоминаний за прошедкшие 6 лет с момента публикации статьи.
Serg007
да, есть такая статья. пойду перечитывать. действительно там на этом моменте внимание не особо акцентировалось.
кстати с этой точки зрения теперь понятно почему смеситель на ВПД Поляков подключал напрямую к входному контуру а не к его части. на частоте приема шунтирование будет минимальным.
кстати ... надо порыть журналы. вроде как в какомто радио была статья Полякова про исследование добротности контура нагруженного на синхронный детектор на полевике. там помнится вроде как даже графики были.
нашел :) В. Поляков Эксперименты с синхронным детектированием Радио 2001, № 4, c. 20
Так, начинаю осознавать потихоньку .... Т.е. за период сигнала гетеродина в любом случае будут скоммутированны все 4 емкости УВХ. Собственно их номинал и 300 ом шунта и определит полосу НЧ спектра ...
Вроде так?
Для расчета полосы пропускания дететора Тейлоу НИЧЕГО НЕ МЕНЯЕТСЯ, т.к. НЕ МЕНЯЕТСЯ и сам режим работы этого детектора.
Мы только увеличили сопротивление источника сигнала в 3 раза( конкретно для основной платы ТПП US5MSQ - со 100 ом до 300, дабы получить усиление каскада с ОЗ), соответственно для сохранения полосы пропускания надо в 3 раза уменьшить емкости детектора. Вот и все.
Relayer
А ссылочку, Андрей, коли не жалко :D
Serg007
Спасибо, Сергей, за подробные пояснения, а нет ли ссылки на рассчеты по детектору Тейлоу? Читал саму заявку на патент, а вот патент не осилил, нет ли где переведенной статьи в эту тему?
нашел :) В. Поляков Эксперименты с синхронным детектированием Радио 2001, № 4, c. 20
Да Владимир Тимофеевич на этом "собаку съел". С ним бы обсудить этот УВЧ, да что-то никак не найду его :cry:
RK4FB
ссылку на что? статью полякова? или QEX? первая есть на http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/''Radio''. QEX в переводе вот здесь http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=1316 03#131603
Serg007
Спасибо, Сергей, за подробные пояснения, а нет ли ссылки на рассчеты по детектору Тейлоу? Читал саму заявку на патент, а вот патент не осилил, нет ли где переведенной статьи в эту тему?
Есть только статьи на инглиш, из русских могу лишь предложить фрагмент описания своего ППП, в сущности там все необходимое для расчета есть.
Странно, однако - основной вопрос был про подавление зеркальной боковой полосы в диапазоне 14 мГц с таким усилителем. И об этом Вы опять умолчали. Если уж подключать приборы для измерения ДД(2) и чувствительности, то попутно оценить ослабление зеркалки - дело 5 минут. Что-то тут не так...
Я уже устал повторять, как попугай - при установке такого УВЧ НИЧЕГО в НЧ части НЕ МЕНЯЕТСЯ, и уровни подавления зеркальной боковой остаются такие же, как и до введения УВЧ, разумеется, при условии, что новые емкости детектора подобраны как положено.
Я уже устал повторять, как попугай - при установке такого УВЧ НИЧЕГО в НЧ части НЕ МЕНЯЕТСЯ, и уровни подавления зеркальной боковой остаются такие же, как и до введения УВЧ, разумеется, при условии, что новые емкости детектора подобраны как положено.Ну причём тут НЧ часть? Перекос фаз происходит в мультиплексоре FST3253, Дело в том, что при переключении происходит наложение открытого состояния ключей при переключении с 0 градусов к 90 и с 90 к 180, а при переключении со 180 к 270 и с 270 к 0 такого наложения не происходит. Мы же обсуждали с Ильёй в одной из тем этот эффект. Данное явление равнозначно подключению резисторов между выходами каналов смесителя 0 и 90 , 90 и 180 градусов. Чем выше частота переключения ключей смесителя, тем меньше сопротивление этих виртуальных резисторов. И чем выше сопротивление источника сигнала на входе смесителя, тем больший перекос фаз возникает из-за этого эффекта. Поэтому я и написал, что при введении усилителя увеличится сопротивление источника сигнала на входе смесителя и это должно привести снижению подавления НБП на высокочастотных диапазонах вследствие упомянутых особенностей FST3253 . Вопрос только в том, на сколько сильно уменьшится подавление - на 2 дБ или на 15 дБ.
Сама идея такого усилителя, которую Вы осветили в этой теме просто замечательна! И при реализации детектора Тайлое на четырёх независимых ключах, к примеру FST3125, управляемыми от регистра, импульсами длительностью 1/4 периода (схема раньше была где то в этой теме) позволит реализовать все преимущества такого усилителя, с сохранением высокого значения подавления зеркальной боковой полосы, на частотах до 30 мГц, где как раз наиболее необходима высокая чувствительность!
Олег 9
не хочу попусту спорить, могу лишь отметить, что я не заметил сколько-нибудь существенного умешьшения подавления,
хотя в общем-то делал (как же без этого- ведь испытывал совершенно новый узел) несколько фактически контрольных замеров, до и после введения УВЧ - не испортилось ли чего :D , изменений на пару дБ, если они и были, мог и не выловить
Serg007, Relayer Спасибо за ссылки и информацию, с удовольствием почитал QEX про смесители и фильтры Тейлоу. Мда, а вот неплохо было бы на каком то недорогом микроконтроллере осуществить дальнейшую обработку ... Но это так - размышления
:D
Oleg_Dm.
21.02.2008, 23:45
...С включением подобного УВЧ на входе оcновной платы ТПП US5MSQ получено чутье 0,12мкВ (больше не пытался - этого вполне достаточно), полоса пропускания самого УВЧ примерно 7кГц(-3дБ) и примерно 10кГц (по уровню -6дБ). ДД2(АМ), измеренный по стандартной методе (отстройка помехи АМ на 50кГц) увеличился как минимум на 10-12дБ и стал не менее 120дБ (точнее измерить сложно из-за просто огромных боковых шумов Г4-102, поэтому цифры даю несколько заниженными, с запасом на несовершенство моей аппаратуры, хотя реально тональник появлялся примерно при уровне помехи 150-200мВ - т.е ДД2 примерно 130дБ :!: ) :super:
Приветствую всех на форуме!
Это похоже на революцию в технике ПП - 120-130 дб... что-то невероятное!!!
Вот только не могу понять, каким образом получается такой ДД.
Повсюду пишут, что с введением УВЧ увеличивается чувствительностЬ, но вместе с этим уменьшается ДД, если не ошибаюсь - на столько же дБ. Отчего же здесь прибавка в динамике 10-20 дБ?
Если не трудно, объясните еще раз.
Я ни в коей мере не хочу ставить под сомнения Ваши исследования, но по натуре я в какой-то степени нигилист. Очень хочется пощупать своими руками. Надо будет найти возможность и реанимировать Ваш приемник (в последнее время подсел на SDR-ППП и слушаю только его).
Попутно еще вопрос: для SDR-приемника, если расширить полосу приема до 50-100 кГц, даст ли включение этого УВЧ прибавки в динамике (разумеется, в пересчете на полосу приема 3-4 кГц внутри 100-кгцового участка)?
P.S. Кто-нибудь может выложить QEX_1999-9 со статьёй "The Bedford Receiver", хотелось бы ознакомиться.
М-да, поторопился я с поздравлениями, как говорится "Доверяй, но проверяй" :-(
Юрий(UR5VEB)
22.02.2008, 09:39
Приветсвую всех!
М-да, поторопился я с поздравлениями, как говорится "Доверяй, но проверяй" :-(
Олег, пожалуста по подробней.
М-да, поторопился я с поздравлениями, как говорится "Доверяй, но проверяй" :-(
Что опять не слава богу :evil: -будьте добры пояснить
...С включением подобного УВЧ на входе оcновной платы ТПП US5MSQ получено чутье 0,12мкВ (больше не пытался - этого вполне достаточно), полоса пропускания самого УВЧ примерно 7кГц(-3дБ) и примерно 10кГц (по уровню -6дБ). ДД2(АМ), измеренный по стандартной методе (отстройка помехи АМ на 50кГц) увеличился как минимум на 10-12дБ и стал не менее 120дБ (точнее измерить сложно из-за просто огромных боковых шумов Г4-102, поэтому цифры даю несколько заниженными, с запасом на несовершенство моей аппаратуры, хотя реально тональник появлялся примерно при уровне помехи 150-200мВ - т.е ДД2 примерно 130дБ :!: ) :super:
Приветствую всех на форуме!
Это похоже на революцию в технике ПП - 120-130 дб... что-то невероятное!!!
Вот только не могу понять, каким образом получается такой ДД.
Повсюду пишут, что с введением УВЧ увеличивается чувствительностЬ, но вместе с этим уменьшается ДД, если не ошибаюсь - на столько же дБ. Отчего же здесь прибавка в динамике 10-20 дБ?
Если не трудно, объясните еще раз.
Я ни в коей мере не хочу ставить под сомнения Ваши исследования, но по натуре я в какой-то степени нигилист. Очень хочется пощупать своими руками. Надо будет найти возможность и реанимировать Ваш приемник (в последнее время подсел на SDR-ППП и слушаю только его).
Попутно еще вопрос: для SDR-приемника, если расширить полосу приема до 50-100 кГц, даст ли включение этого УВЧ прибавки в динамике (разумеется, в пересчете на полосу приема 3-4 кГц внутри 100-кгцового участка)?
P.S. Кто-нибудь может выложить QEX_1999-9 со статьёй "The Bedford Receiver", хотелось бы ознакомиться.
Здравствуйте, Олег Дм.
Да, результаты удивительные, но факт - проверял несколько раз, ошибки в измерениях нет. Основная причина в прибавке ДД2 в том, что этот УВЧ очень узкополосный и имеет полосу усиления= удвоенной звуковой, в моем варианте примерно 7кГц, при емкостях детектора 0,033нФ, т.е. он не только не усиливает помеху АМ, расположенную на отстройке 50кГц, но даже ослабляет.
Но обращаю Ваше внимание на важный момент - речь идет именно о моем ТПП - в нем ,в отличие от стандартного детектора Тейлоу (как и моего ППП) применен дополнительный однозвенный RC предФНЧ. На стандартном детекторе Телоу ( использовал тот же ТПП, но убрал предФНЧ) результаты поскромнее - чутье то же(0,12мкВ), но тональник появляется приуровне примерно 20-25мВ, что соотвествует ДД2(АМ) примерно 114-116дБ - сказывается прямое детектирование в предУНЧ, но то же в общем-то неплохо - т.к мы получили очень приличное, практически максимальное чутье, на дешевых ОУ не только не потеряв ДД2, но даже его немного повысив.
to Юрий(UR5VEB)
От подробных объяснений воздержусь, пожалуй. Не хочу устраивать здесь разборки в стиле "Принципиально нового смесителя". Кому надо - сам померяет что там на самом деле получается. Добавлю, лишь, что точно такие же селективные свойства получаются у смесителя и без транзистора, если просто увеличить R7 до 200 - 300 Ом.
Oleg_Dm.
22.02.2008, 13:04
To Relayer
Спасибо за статью.
To Serg007
Спасибо за пояснения. Если я правильно понял, здесь главную роль играют именно фильтровые свойства перестраиваемого синхронно с гетеродином, т.е. "следящего", УВЧ, не так ли?!
Прогнать бы теперь динамику этой связки (УВЧ-смеситель) классическим двухчастотным методом, как я делал для ППП.
Но для этого надо его дорабатывать... несколько проблематично.
Тем не менее, Сергей, примите мои поздравления! ППП вышел на новый рубеж!
Что Вы можете сказать по вопросу применения УВЧ для SDR в полосе 50-100 кГц?
To Serg007
Спасибо за пояснения. Если я правильно понял, здесь главную роль играют именно фильтровые свойства перестраиваемого синхронно с гетеродином, т.е. "следящего", УВЧ, не так ли?!
Прогнать бы теперь динамику этой связки (УВЧ-смеситель) классическим двухчастотным методом, как я делал для ППП.
Но для этого надо его дорабатывать... несколько проблематично.
Тем не менее, Сергей, примите мои поздравления! ППП вышел на новый рубеж!
Что Вы можете сказать по вопросу применения УВЧ для SDR в полосе 50-100 кГц?
Спасибо, Олег Дм, за понимание и поддержку :D . это действительно удивительное решение, при всей своей простоте показывающее феноменальные результаты, и которое МОЖНО и НУЖНО применять.
Да все правильно, мы подымаем усиление по ВЧ только в полезной для нас полосе частот, это и дает нам выигрыш в ДД, причем ,я полагаю не только по АМ, но и интермоде - было бы здорово это промерять, но мне пока нечем.
При широкой полосе по НЧ (теряется основное преимущество такого УВЧ перед обычным - узкая полоса пропускания), более результативным будет применение с относительно узкополосными СДР, например имеющие Пч порядка 11-12кГц.
Что касается возможности применения в обычном, без доработки -введения предФНЧ, детекторе Тейлоу - прекрасно результаты получаются и в таком виде (цифирки см. выше), сейчас у меня на обкатке( прослушмвании эфира) именно такой вариант. По крайней мере это легко попробовать без доработки ППП, хотя чутья у него и тка вполне достаточно для НЧ диапазонов.
Что касается возможности применения в обычном, без доработки -введения предФНЧ, детекторе Тейлоу
Сергей, извините меня невнимательного, о каком пред-фнч идет речь?
Что касается возможности применения в обычном, без доработки -введения предФНЧ, детекторе Тейлоу
Сергей, извините меня невнимательного, о каком пред-фнч идет речь?
Примененноv мной в основной плате ТПП US5MSQ
Фрагмент описания основной платы (схема на стр.96, черновое описание на стр.23 форума или в Радио 2006,№9)
"К выходу каждого из четырех каналов квадратурного детектора подключены конденсаторы нагрузки (С21С28 , С22С29 и т.д.), ограничивающие полосу пропускания детектора на уровне примерно 3000Гц.
Как я уже отмечал в выше упомянутой статье, динамический диапазон смесителей, выполненных на основе современных быстродействующих коммутаторов (74НС405х, FST3253 ) ограничен не смесителем, а предварительным УНЧ сверху за счет прямого детектирования АМ помех в нем, а снизу его шумами. ДД2 может быть улучшен еще на 10...20 дБ установкой дополнительных ФНЧ после смесителя. Эта идея и реализована в ТПП установкой однозвенных ФНЧ (R30C34, R31C35 и т.д.) с частотой среза примерно 6кГц. В данном схемном решении применение на входе предварительного УНЧ резистивных фильтров не примело к сколько-нибудь заметному ухудшению чувствительности ( по крайней мере мне не удалось это зафиксировать инструментально), но самым положительным образом сказалось на улучшении общей или, если угодно, реальной ,избирательности.
С одной стороны, это обеспечивает хорошее подавление внеполосных помех, с другой — вносит заметный дополнительный фазовый сдвиг в полезный сигнал, поэтому соответствующие резисторы и конденсаторы во всех четырех каналах должны быть термостабильны и подобраны по емкости с точностью не хуже 0,5% (здесь и далее подразумевается точность подбора элементов четырех каналов между собой, абсолютное значение может иметь разброс до 5 %). "
Oleg_Dm.
22.02.2008, 18:53
... При широкой полосе по НЧ (теряется основное преимущество такого УВЧ перед обычным - узкая полоса пропускания), более результативным будет применение с относительно узкополосными СДР, например имеющие Пч порядка 11-12кГц.
Что касается возможности применения в обычном, без доработки -введения предФНЧ, детекторе Тейлоу - прекрасно результаты получаются и в таком виде (цифирки см. выше), сейчас у меня на обкатке( прослушмвании эфира) именно такой вариант. По крайней мере это легко попробовать без доработки ППП, хотя чутья у него и тка вполне достаточно для НЧ диапазонов.
Очень жаль. А в случае узкой полосы теряется одно из основных преимуществ СДРа - наглядность, информативность и визуализация эфира.
Относительно доработки ППП, Вы правы. Для попробовать можно и в таком варианте. Жаль, что я как-то упустил из вида предварительную
фильтрацию в новой плате СДР на базе FST3253 и INA163. Спасибо за консультацию.
Желаю дальнейших успехов.
Юрий(UR5VEB)
22.02.2008, 21:01
to Юрий(UR5VEB)
От подробных объяснений воздержусь, пожалуй. Не хочу устраивать здесь разборки в стиле "Принципиально нового смесителя". Кому надо - сам померяет что там на самом деле получается. Добавлю, лишь, что точно такие же селективные свойства получаются у смесителя и без транзистора, если просто увеличить R7 до 200 - 300 Ом.
Все понятно стало, когда сравнил Ваш и Сергея входные узлы. В Сергея вход смесителей заточен на 50 Ом, а у Вас на 200 Ом. И в принципе он у Вас и реализован. Вот у Сергея и получился эффект лучшей чувствительности и конечно коррекция и самого ФНЧ к большему входному сопротивлению на порядок где то. Такой же эффект в принципе можно получить применив повышающий трансформатор, но Сергей поставил УВЧ. А австралиец все хорошо описал и понятно. Сегодня более детально прочитал его статью. Действительно очень интересен этот тип смесителей-фильтров. При правильном подходе действительно очень оригинальные свойства открываются.
To Serg007:
Уважаемый Сергей, прочитав про связку УВЧ-смеситель, решил
проверить работу этого устройства. Собрал усилитель на КП601
и подключил его с СДР приемнику. Прочитав все вышеизложенное,
предполагал, что увижу изменение чувствительности в зависимости от входной частоты, но при перестройке тестового генератора в пределах панорамы 96КГц, не увидел изменения величины сигнала как с усилителем, так и без него, т.е. в полосе 96КГц не заметил селективных свойств этого устройства. Может я что-то не так делаю?
Всего доброго! Юрий.
To Serg007:
Уважаемый Сергей, прочитав про связку УВЧ-смеситель, решил
проверить работу этого устройства. Собрал усилитель на КП601
и подключил его с СДР приемнику. Прочитав все вышеизложенное,
предполагал, что увижу изменение чувствительности в зависимости от входной частоты, но при перестройке тестового генератора в пределах панорамы 96КГц, не увидел изменения величины сигнала как с усилителем, так и без него, т.е. в полосе 96КГц не заметил селективных свойств этого устройства. Может я что-то не так делаю?
Всего доброго! Юрий.
Здравствуйте, Юрий.
Селективность этого УВЧ определяется полосой пропускания детектора по ЗЧ, точнее равна удвоенной полосе по ЗЧ. И внутри полосы пропускания по ЗЧ никакой селектиности нет и быть не может. В Вашем случае полоса по ЗЧ очень широка (2*96кГц=192кГц), поэтому примение такого УВЧ малоэффектино и может быть заметно только на широких ВЧ диапазонах , например на десятке.
Что касается усиления - для каскада с ОЗ и 50омным ПДФ оно равно соотношению нагрузки в стоковой цепи/50 ом. И это в общем-то классика :D . Чтобы понять почему у Вас получается не так, дайте схему ВЧ части Вашего приемника.
Сергей, спасибо за быстрый ответ. В этом моем приемнике смеситель точно такой как у YU1LM, микросхема 74НС4053.
Насчет коэффициента усиления подобного усилителя вопросов нет,
тут все ясно что его усиление зависит от сопротивления нагрузки.
Полученный мной результат означает, что сопротивление смесителя
у меня неизменно в полосе 96КГц. Раньше я как-то не задавался
вопросом о входном сопротивлении этого смесителя, теперь
попробую его померять.
Юрий.
Сергей, спасибо за быстрый ответ. В этом моем приемнике смеситель точно такой как у YU1LM, микросхема 74НС4053.
Насчет коэффициента усиления подобного усилителя вопросов нет,
тут все ясно что его усиление зависит от сопротивления нагрузки.
Полученный мной результат означает, что сопротивление смесителя
у меня неизменно в полосе 96КГц. Раньше я как-то не задавался
вопросом о входном сопротивлении этого смесителя, теперь
попробую его померять.
Юрий.
Уточните, какой именно вариант YU1LM применили. Хотя в общем-то и сейчас могу сказать, почему у Вас нет усиления. У Tasa детектор специально спроектирован под наилучшее согласование с ПДФ, посему входное сопрротивление у него меняется в малых пределах и близко к 50-70 омам, с чего здесь взяться усилению в каскаде с ОЗ? Проще говоря, в приемниках YU1LM применять подобный УВЧ безполезно. Увы...
Сергей, смеситель на 74НС4053. Входы 4-х ключей объеденены,
на них подается сигнал. К выходам ключей через резисторы 33Ом
подключены конденсаторы по 47Н, с них идут сигналы на ОУ.
На адресные входы 74НС4053 подаются "меандры" сдвинутые
на 90 градусов.
Юрий.
Приветствую всех.
Судя по вопросам о применении такого УВЧ US5MSQ ( пишу такого, т.к пока не придумал ему названия :D - возможный вариант - синронный УВЧ, есть такой класс усилителей, применяемых в радиоастрономии и фотометрии для усиления и выделения малых сигналов,но они действительно работают в СИНХРОННОМ режие, а у нас АСИНХРОННЫЙ, хотя и очень близкий по основным характеристикам к вышеупомянутому), остались еще непонятны некоторые моменты его практического применения и расчета.
Для ПДФ 50 ом Кус каскада с ОЗ= Rнагр/50. Rнагр - это эквивалентное сопротивления параллельно включенных дросселя (или, в другом варианте, трансформатора, но об этом позже), имеющего например на частоте 3,6Мгц сопротивление =6,28*3,6Мгц*50мкГ=1 130 ом, резистора 300 ом( но может быть и другое значения -мы его задаем для требуемого Кус) и входного сопротивления детектора Тейлоу (Rдет). Последнее определяется нагрузкой :!: детектора и для режима тактирования 1/4(классический детктор,такой как у меня в ПП или ТПП) в полосе пропускания по ЗЧ может быть определено ( в первом приближении) как Rунч/4. ДЛя ТПП US5MSQ Rунч фактически равно сопротивлению резисторов смещения(24кОм), т.о. в полосе пропускания Rдет=6кОм, а Rнагрузки (на 3,6МГц)=6кОмII300омI I6,28*пи*3,6МГц*50мк Г=228 ом.
Отсюда, полосе пропускания Кус =228/50=4,6 раза - реально дает хорошее совпадение с практическими измерениями ( я намерял 4,5 раз при дросселе 74мкГ - 12 витков на колечке7х4х2 2000НМ и отключенном предФНЧ, т.е для классического детектора Тейлоу).
За полосой проспускания ( при отстройке не менее 2-3 полос) входное сопротивление детектора фактически определяется сопротивлением открытых ключей, что для FST3253 примерно равно 3,6 ом, т.о. максимальное ославбление за полосой пропускания = Rнагр/Rключа=228/3,6=63 раза (примерно 36дБ). Этого немного, но вполне достаточно, чтобы как минимум не ухудщить ДД смесителя.
Для детектора с тактированием 1/2 расчет немного отличается, но в общем тенденция та же - - у Tasa минимальное ( вне полосы пропускания или в дальней зоне)Rдет=Rключа/2=(33+35...45)/2=35-40ом, а макисмальное ( в полосе пропускания или ближней зоне) не более=1кОм/4=250 ом( реально из-за отнительно большого времени переключения ключей , меньше , ближе к 150).
Подводя итог, обращаю Ваше внимание, что для максимальной реализации положительных качеств УВЧ US5MSQ необходимо обеспечить узкую полосу по ЗЧ (желательно не более 3кГц - если SSB, и не более1кГц для CW), высокое входное сопротивление УНЧ - не менее 20-40Rнагрузки и минимальное сопротивление ключа.
И последний совет - если делать УВЧ неотключаемым ( при раздельных смесителях RX/TX), то предсталяется полезным сделать его Кус диапазонозависимым :D . для этого индуктивное сопротивление надо взять небольшим, например, при 2мкГ Кус на 29Мгц будет примерно 10-12дБ, а на 1,9Мгц будет ослабление в 2 раза, т.е минус 6дБ, что составляет перепад усиления ( от Нч диапазонов к ВЧ) порядка 18дБ.
пишу такого, т.к пока не придумал ему названия
Научное название - частото-управляемый активный делитель напряжения :)
пишу такого, т.к пока не придумал ему названия
Научное название - частото-управляемый активный делитель напряжения :)
Здравствуйте, Тадас.
Лихо :crazy: :D :D
Пока есть несколько минут, опишу еще один важный момент применения этого УВЧ (Уж извините, коллеги, что даю отрывочные и многочисленные пояснения - хоть и проста схемка, но но дюже сложные процессы в ней протекают :D . Все никак не соберусь духом сделать полноценное описание, но я стараюсь :D ).
За уровень подавления АМ отвечает не только детектор, но и вводимый нами в тракт УВЧ! И чтобы как минимум не ухудшить ДД2(АМ) детектора, нам надо его защитить от влияния нелинейности УВЧ да и уменьшить саму эту нелинейность. Для реализации последней цели в простом варианте применяем малошумящие полевые тарнзисторы средней мощности, включенные с ОЗ. Хорошие результаты дает примение 2-3х (J)U309, 310 или одного КП903 с p-n переходом, подходят и другие аналогичные. У меня в макете стоят два J309 ( см. фото, именно с ними получено чутье 0,12мкВ). Если хотим сработать по максимуму, то стоит поставить каскад ОИ с с так называемой "безшумной" ООС в истоке, например такой как в PicStar, но это на любителя :D .
При уровнях помехи порядка десятков, а то и сотен мВ, паразтное детектирование АМ будет практически в любом, даже самом линейном полевике и нам необходимо отсечь эти паразитный продукты Ам от прямого проникновения в детектор. Для этой цели служит и ,кстати веьма успешно, однозвенный ВЧ фильтр на основе разделительной емкости 10нФ(можно еще уменьшить -4,7нФ) и резистора 300 ом. при повышенных требованиях к фильтрации продуктов АМ, продетктированных УВЧ, дроссель можно заменить на двухобмоточный транс( опробован 2х12витков на К7х4х4 2000НМ), вторичная обмотка которого сидит одним концом на земле, а ко второму подключается вышеназванная разделительная емкость. В моем варианте(2хJ309) эффект от введения транса малозаметен ( не более 3дБ), но может понадобиться для транзисторов с большей нелинейностью ВАХ.
P.S. Вот собственно и сама схема макета УВЧ, на фото показан второй вариант
Serg007
Сергей, я прочитал все ваши заметки о применении такого усилителя в данной схеме, но либо не нашел, либо пропустил ответы на два самых важных вопроса, возможно что важнее чем ДД (для ТПП, во всяком случае).
Как он влияет (и влияет ли) на подавление нерабочей боковой и подавление несущей?
Здравствуйте, все!
Tks RK4FB, Леша вызвал меня по QRP каналам, и сегодня с обеда все читаю этот форум, голова идет кругом... :rotate:
Самое понравившееся сообщение - уже старинного моего приятеля Тадаса, отличающееся неизменным и мягким балтийским юмором: "Научное название - частото-управляемый активный делитель напряжения". Предложил бы немного переставить слова:
"Частотно Управляемый Делитель, Активный, Ключевой".
И абревиатура из начальных букв складывается отличная...
Ладно, пошутил и будет! Поздравляю всех с новым успехом в технике гетеродинного приема! Всех, потому что вроде бы удалось улучшить параметры приемника, но окочательно это станет ясно после независимых измерений параметров приемника другими, кроме Сергея (коллегами, у кого есть уже ключевой смеситель). Приделывать к нему УРЧ совсем не обязательно, вполне достаточно, как справедливо указал Олег9, включить последовательно со входом ключевого четырехфазного смесителя резистор 300 Ом. Только чувствительность будет меньше, ровно на Кус УРЧ. Действительно, в эквивалентной схеме УРЧ есть генератор, последовательно с ним большое внутреннее сопротивление, и нагрузка на землю, те самые 300 Ом.
Еще поздравляю всех, и особенно Сергея, с тем, что постепенно приходит понимание процессов, происходящих в смесителях. То, что открыл (для себя) Сергей, действительно было для него озарением и откровением. Ради таких моментов мы, собственно, и работаем. Я это прекрасно понимаю, поскольку неоднократно подобное испытывал. В частности, в 1978 г., когда делал "приемник для космической связи" (Радио 12/1978, с.17-18). Тогда я крепко посидел с экспериментами, недели две, не разгибаясь. Отличный результат получился, когда увеличил входное сопротивление УНЧ, соответственно, сопротивление ФНЧ, а на входе смесителя поставил контур УРЧ, тоже с довольно большим сопротивлением, которое можно подобрать отводом катушки. Чувствительность резко возросла, у приемника как бы "открылись глаза" в эфир, и он стал принимать "Оскаров" с орбиты. Эффект тот же самый, как теперь получил Сергей.
А теперь глядите: если считать ВПД ключами (с "натяжкой"), то на выходе ключи замкнуты емкостью 0,033 мФ (вход ФНЧ), а на входе - контур с немалым сопротивлением (точно даже не знаю). На низких частотах (fc = 2fг) емкость успевает перезаряжаться, входное сопротивление смесителя высоко, контур слабо нагружен и УРЧ усиливает. При расстройке более 3 кГц входное сопротивление смесителя падает (ну, замкните мысленно его выход), и контур сильно зашунтирован. Именно этот эффект вы и открыли.
Следовало бы поздравить также Рода Грина и Дена Тейлоу с подобными же "открытиями", да они ж иностранцы, и наших форумов не читают. Цитирую: sev_n_v : "Просмотрел статейку Рода Грина и решил показать ее широкому кругу радиолюбителей... Впечатление от статьи удручающее. Эти иностранцы заново открывают Америку, а Род Грин делает это еще и с ошибками. QEX 2002/07 73! Николай".
Коля, вы молодец! Перевод, конечно, можно подчистить литературно, но и так сойдет. А в оценке статьи я с вами вполне согласен. Хотя явных ошибок в ней, прочтя по диагонали, не увидел, но они действительно заново открывают давно известное, да еще чванятся, да свои имена присваивают! Чего стоит "открытие" фазофильтрового метода!
Верно сказал незабвенный Зощенко: "Америкацы выдумали пар, электричество, и вращение земли вокруг оси".
Еще пара замечаний: эффект частотной зависимости входного сопротивления смесителя несовместим со всякого рода диплексерами, впрочем, я всегда сомневался, нужны ли они в ППП. Немалый вред ППП нанесла и 50-омная концепция Э.Реда. Правильно, вход надо согласовать на 50 Ом, к антенне кабель такой. А в других то местах зачем это делать, если у вас одноплатная простая конструкция, а не военный монстр, где отдельные блоки в запаянных коробках соединяются длиннющими кабелями? И уж полным нонсенсом кажется УНЧ с входным сопротивлением 50 Ом (в ППП, для ленточного микрофона может и надо...)
А теперь задавайте вопросы, а то поздно, завтра отвечу.
P.S. Не знает ли кто, выложена ли где прекрасная статья В. Морозова "Узкополосный синхронный фильтр", Радио, №11, 1972, с.53-54? Наверняка придется на нее ссылаться и приводить выдержки, а у меня она только на пожелтевшей бумаге старого журнала. Но сама статья отнюдь не устарела!
"Узкополосный синхронный фильтр", Радио, №11, 1972, с.53-54
http://forum.cqham.ru/download.php?id=1259 0
Качество скана на 3 с минусом, но с трудом читаемо
ПС
Удалил дубликат статьи, ссылка лучше
Спасибо, Александр!
По вашей ссылке удалось найти страничку "Применение ФНЧ в ППП" –
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=1184 0
Там sev_n_v в первом же посте высказывает здравые мысли о работе ключевого смесителя, нагруженного на конденсатор ФНЧ и приводит картинку - эквивалентную схему ключа, пригодную и для нашей темы:
http://forum.cqham.ru/download.php?id=1256 6
На ней есть источник сигнала с ЭДС Е и внутренним сопротивлением Rвн, есть сопротивление ключа Rкл, дополнительный резистор R и емкость С, на которой и выделяется выходное напряжение НЧ. На той страничке прозвучало, что все равно, куда включать R, до ключа или после. Если у нас только один ключ, то все равно, а если их четыре - то большая разница! В обсуждаемом УРЧ Сергея дополнительное R на выходе ключа не нужно, а на входе - оно просто суммируется с Rвн. Поэтому положим R=0. Выход УРЧ представляют элементы Е и Rвн.
Теперь пусть Е - меандр с частотой fc и ключ замыкается со скважностью 2 только на положительных полуволнах. Тогда через достаточное время С зарядится положительно до амплитуды Е и в цепи прекратится ток. Это означает, что нагрузки на источник нет и входное сопротивление смесителя бесконечно. Оно останется бесконечным, если фазу коммутации именить на обратную, только конденсатор зарядится отрицательно.
Пусть ключ замыкается с другой частотой. Тогда на конденсатор будут поступать разнополярные ВЧ импульсы и он вообще не зарядится. А ток будет порядка Е/Rвн. Это ток короткого замыкания, следовательно входное сопротивление смесителя (элементов Rкл и С) близко к нулю. Вот она, частотная зависимость входного сопротивления смесителя!
Если ключ замыкается синхронно с сигналом, но в квадратуре (сдвиг сигнала и гетеродина на 90 гр), то ток носит характер импульсов с удвоенной частотой, входное сопротивление при этом полпериода 0, полпериода бесконечно. Что в среднем, не знаю (полбесконечности?)
Теперь поглядим, что будет при синусоидальной ЭДС Е. Напряжение на С не может изменяться с частотой сигнала и будет каким-то усредненным Uc. Тогда в течение открытого состояния ключа даже в синхронном режиме через ключ будет ток кз туда и обратно, равный (E-Uc)/Rвн. Это не даст ничего хорошего, будет расти шум ключа и потери в нем.
Следовательно, КЛЮЧЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ НЕЛЬЗЯ ПОДКЛЮЧАТЬ К ИСТОЧНИКУ НАПРЯЖЕНИЯ с малым Rвн. КС надо питать от генератора тока (Rвн - большое). А тогда автоматически проявятся его селективные свойства, описанные на предыдущих 4-х страницах.
Большое внутреннее сопротивление может быть у УРЧ (любого), у входного контура, подключенного не одним витком связи, а достаточно полно (на всю катушку, hi), да и просто у антенны! Посмотрите конец статьи "Приемники Н.Теслы" на этом сайте (что, думаете она для начинающих?) - там антенна через двойной балансный ключевой смеситель (механический, правда, КМОП не было) соединен с конденсатором. Об импедансе коротких антенн - см. статью на сайте QRP.ru в разделе "статьи от Тимофеича", найти легко.
Приветствую всех.
Serg007
Сергей, я прочитал все ваши заметки о применении такого усилителя в данной схеме, но либо не нашел, либо пропустил ответы на два самых важных вопроса, возможно что важнее чем ДД (для ТПП, во всяком случае).
Как он влияет (и влияет ли) на подавление нерабочей боковой и подавление несущей?
Я уже неоднократно указывал, что введение такого УВЧ никак не сказывается на подавлении зеркальной боковой. Единственный момент, который надо учитывать - это пересчитать емкости детектора с учетом увеличения эквивалентного сопротивления ключей - например, для ТПП US5MSQ оптимальные емоксти равны 33-47нФ - у меня стоят 33нФ( это видно на фото). предФНЧ тоде надо пересчитать -увеличить резисторы в 3 раза, а емкости уменьшить в 3 раза. Я пока для чистоты экперимента убрал этот предФНч ( просто поднял ножки кондесаторов). Кстати, при этом подавление боковой заметно увеличилось :D - до 60дБ на 7Мгц, но я не акцентирую на этом внимание, т.к. УВЧ здесь не причем-видимо элементы предФНЧ я подобрал не идеально.
К подавлению несущей тоже нет прямого отношения, т.к УВЧ стоит в приемном тракте, хотя следует отметить, что при использовании случайной, не согласованной антенны остатки напряжения ГПД способны вызвать появление фона из-за переизлучения а антенну и обратно (подробнее об этом наприятном эффекте см.книгу РЛоТПП), поэтому введение УВЧ благоприятно и по этой причине, т.к полностью устраняет подобный явления.
Приветствую , ВСЕХ !
Владимир Тимофеевич , очень рад Вашему здесь присутствию !
Тема , на мой взгляд , получила "второе дыхание" и стала , думаю не только для меня , очень интересной .
Отсканировал статью В.Морозова , РАДИО №11 - 72г. , но djvu .
Читается вроде бы лучше.
В файлах - стаья В.Морозова.
Здравствуйте, Владимир Тимофеевич.
Очень рад Вас видеть и слышать. Посмотрите пожалуйста личку или теперь почту(спасибо, RK4FB, Алексей подсказал Ваш адрес)
...все читаю этот форум, голова идет кругом... :rotate:
Еще бы, у меня вот тоже после первых удивительных результатов голова кругом второй месяц крышу сносит от попыток объять необъятное :D и очень не хватает Вашего мнения и здавого совета.
Поздравляю всех с новым успехом в технике гетеродинного приема! Всех, потому что вроде бы удалось улучшить параметры приемника, но окочательно это станет ясно после независимых измерений параметров приемника другими, кроме Сергея (коллегами, у кого есть уже ключевой смеситель).
Спасибо за поддержку. Я свои результаты неоднократно проверял и уверен в них. И надеюсь , что и другие коллеги смогут повторить, для того в общем то и даю полную информацию по схеме, ее особенностям применения и расчетам.
Приделывать к нему УРЧ совсем не обязательно, вполне достаточно, как справедливо указал Олег9, включить последовательно со входом ключевого четырехфазного смесителя резистор 300 Ом. Только чувствительность будет меньше, ровно на Кус УРЧ. Действительно, в эквивалентной схеме УРЧ есть генератор, последовательно с ним большое внутреннее сопротивление, и нагрузка на землю, те самые 300 Ом.
Немного не так, еще раз повторю, что это прежде всего УСИЛИТЕЛЬ( на 10-13дБ -это по желанию), выполняющий при этом две важных функии - согласование с ПДФ и обеспечение стабильного сопротивление источника сигнала для детектора Тейлоу.
Введение же просто резистора мы уже выполняли , например в ППП US5MSQ - это действительно улучшает ДД, но не позволяет при всем при том ,получить чутье 0,1мкВ на дешевых ОУ ( варианты с дорогими и малодоступными ОУ с 1нВ/кореньГц пока не рассматриваем :D ). Я уже не говорю о повышенных сосбвенных шумах преобразования при использовании недорого синтеза, или введении пассивных предФНЧ - и здесь примение такого УВЧ вне конкуренции :D .
Еще поздравляю всех, и особенно Сергея, с тем, что постепенно приходит понимание процессов, происходящих в смесителях. То, что открыл (для себя) Сергей, действительно было для него озарением и откровением. Ради таких моментов мы, собственно, и работаем.
Еще раз спасибо, но надеюсь , что "открыл" не только для себя :D .
До последненго времени такой УВЧ, его особенности примения и расчета нигде в литературе или ИНЕТе не ОПИСАН :!:
Я это прекрасно понимаю, поскольку неоднократно подобное испытывал. В частности, в 1978 г., когда делал "приемник для космической связи" (Радио 12/1978, с.17-18). Тогда я крепко посидел с экспериментами, недели две, не разгибаясь. Отличный результат получился, когда увеличил входное сопротивление УНЧ, соответственно, сопротивление ФНЧ, а на входе смесителя поставил контур УРЧ, тоже с довольно большим сопротивлением, которое можно подобрать отводом катушки. Чувствительность резко возросла, у приемника как бы "открылись глаза" в эфир, и он стал принимать "Оскаров" с орбиты. Эффект тот же самый, как теперь получил Сергей.
Все правильно, именно так и есть. Но почему же Вы ни полсловом, ни намеком об этом не обмолвились? :!: Так же как нет и малейшего намека о подобных вещах и вдругих книгах , в т.ч и Ваших?
Ведь это новый взгляд на работу смесительного детектора - как синхронного фильтра. И эта идея, это подход к анализу смесительно детектора давно витает в воздухе, но нет - до сих пор все источники упрямо талдычут о другом - вот и приходится нам "открывать" заново, как оказывается, давно известные специалистам эффекты и явления, вытаскивать их на свет божий для пользования всем радиолюбительский сообществом :D
А теперь глядите: если считать ВПД ключами (с "натяжкой"), то на выходе ключи замкнуты емкостью 0,033 мФ (вход ФНЧ), а на входе - контур с немалым сопротивлением (точно даже не знаю). На низких частотах (fc = 2fг) емкость успевает перезаряжаться, входное сопротивление смесителя высоко, контур слабо нагружен и УРЧ усиливает. При расстройке более 3 кГц входное сопротивление смесителя падает (ну, замкните мысленно его выход), и контур сильно зашунтирован. Именно этот эффект вы и открыли.
И это тоже правильно :D , именно трактовка работы смесительного детектора как синхронного фильтра помогает нам понять и, главное, найти новые пути улучшения его работы. В частности для ВПД введение этого резистора увеличило ДД2 не столько за счет диплексирования или оптимизации скважности, хотя и это присутствует в определенной мере, сколько за счет СУЖЕНИЯ полосы пропускания УВХ и УМЕНЬШЕНИЯ ДОЛИ напряжения помехи на диодах (в дальнй зоне образуется делительнь напряжения из резистора 300 ом и открытого сопротивления диодов).
Еще много интересных схемных решений дает анализ детектора под таким углом зрения, но опыт показывает, что отрывочная, вырванная из контекста информация для большинства радиолюбителей мало инфрмативна и неэффективна.
Поэтому плясать лучше от печки - рассмотрения основ работы синхронного детектора.
В порядке обсуждения выкладываю первую часть (теоретические основы) чернового варианта статьи, посвященной анализу особенностей смесительного детектора как синхронного фильтра и некоторым аспектам его практического применения. Прошу больно не пинать ногами :D , т.к. я далеко не теоретик и потому бОльший акцет будет сделан на практические решения. надеюсь, что изложенное в ней поможет лучше понять обуждаемый предмет
Но почему же Вы ни полсловом, ни намеком об этом не обмолвились? :!: Так же как нет и малейшего намека о подобных вещах и в других книгах , в т.ч и Ваших? Ведь это новый взгляд на работу смесительного детектора - как синхронного фильтра.
Привет, Сергей! Как это не обмолвился? Я статью написал где-то в 1998. Ее долго держали в Радио, потом все-таки напечатали - "Эксперименты с синхронным детектированием" 2001, №5, с.20-22. Там правда, не смеситель ППП, а СД на одном ключе для АМ, но какая разница? Эффекты-то те-же. Есть там и полная схема синхронного фильтра с объяснением работы (рис.3), есть и АЧХ по входу СД (рис.5), точно такая, как вы получили со своим УРЧ (который тут, повторяю, ни при чем). У кого нет под рукой журнала поясню - это пологая АЧХ входного контура (в случае ППП десятки-сотни кГц шириной), а на ней острый пик шириной (в случае ППП) 6 кГц.
В АМ то у меня покруче было - полоса пологой части 10 кГц, а ширина пика - доли герца! Даже на СВ когда я вручную перестраивал контур, на пике звенело несколько секунд и я громко слышал биения с несущей станции! Другими словами, я выделял несущую простейшим синхронным фильтром на одном ключе с полосой доли герца, и без питания! Это увлекло меня больше, чем конструирование очередного ППП (хоть и пишу с дрожью - криминал на этом форуме).
Почему не писал раньше? А тогда и проблемы не было. Компоненты были плохими и я никогда не доводил диоды до ключевого режима, когда они начинали шипеть, как примусы. А если диоды слегка недовозбудить, это эквивалентно появлению последовательно с диодами некоторого активного сопротивления (R, которое я исключил при "разборке" в предыдущем посте). Гетеродин всегда регулировался на минимальную амплитуду, достаточную для смесителя, и хоть чуть возрастали потери, зато уменьшались наводки на вход, приемник становился экономичнее и т.д. И проблема динамики была не так остра (четверть века, однако). В этом режиме входное сопротивление смесителя мало зависит от его нагрузки (потери "туда + обратно" значительны).
Тут, кстати, другой подход к объяснению проблемы. Смеситель - четырехполюсник (хоть и с переносом частоты), и его входное сопротивление зависит от частотнозависимой нагрузки (конденсаторов на выходах ключей).
А люди, работающие с СВЧ, предложили бы и третий - через прямую и отраженную волны. На самых низких НЧ (300 Гц) конденсаторов на выходах ключей как бы и нет, и коэффициент отражения +1. Отраженная волна преобразовывается по частоте снова на РЧ (смеситель то обратим) и складывается с падающей волной в фазе - входное сопротивление смесителя растет. На высоких ЗЧ (6 кГц к примеру) выходы ключей замкнуты конд-рами и Котр = -1. отраженная волна в противофазе и Rвх падает.
Об эффектах "обратного действия" в преобразователях частоты радиоприемников (на лампах!) писали еще немцы в 50-х годах, а может и раньше. Просто у меня сохранился "Справочник по радиотехнике" Мейнке и Гундлаха (я по нему когда-то учился!), так в нем на с. 275 второго тома аж три картинки - 1) пологая кривая преселектора без обратного действия, 2) та же кривая с острым пиком вверх, 3) та же кривая с острым провалом вниз (NB!). А направление пика или провала зависит от того, в какой фазе ПЧ преобразовалась обратно в РЧ.
Итак, перефразируя классика, "смеситель также неисчерпаем, как атом". А уж раз вспомнилась ламповая техника, должна быть и польза. У ламп высокое внутреннее сопротивление, и для нагрузки (контур, смеситель, что угодно) они были генераторами тока. Так вот, чтобы полностью использовать "открытый" эффект частотной зависимости входного сопротивления, надо не 300 ом добавить, а входной сигнал на ключевой смеситель подать от генератора тока!
...Не хотелось бежать впереди паровоза ( сейчас как раз занимаюсь вышеупоянутой обзорной сстатьей разных смесителей), но раз пошла такая пьянка - несколько реально полученных результатов.
С включением подобного УВЧ на входе оcновной платы ТПП US5MSQ получено чутье 0,12мкВ (больше не пытался - этого вполне достаточно), полоса пропускания самого УВЧ примерно 7кГц(-3дБ) и примерно 10кГц (по уровню -6дБ). ДД2(АМ), измеренный по стандартной методе (отстройка помехи АМ на 50кГц) увеличился как минимум на 10-12дБ и стал не менее 120дБ (точнее измерить сложно из-за просто огромных боковых шумов Г4-102, поэтому цифры даю несколько заниженными, с запасом на несовершенство моей аппаратуры, хотя реально тональник появлялся примерно при уровне помехи 150-200мВ - т.е ДД2 примерно 130дБ :!: ) :super:
Уважаемый Serg007
Вы пишите, что мешают огромные боковые шумы Г4-102. Вы можете повторить измерения от кварцевого генератора с гораздо меньшими шумами в качестве источника сигнала для оценки ДД смесителя и УВЧ, или без УВЧ. Интересно во сколько Вы оцените ДД смесителя применив в качестве источника сигнала кварцевый генератор, да и гетеродин то же можно кварцевый.
Сергей sgk.
Так вот, чтобы полностью использовать "открытый" эффект частотной зависимости входного сопротивления, надо не 300 ом добавить, а входной сигнал на ключевой смеситель подать от генератора тока!
Все правильно, но на практике есть свои ограничения в выборе этого сопротивления -
1. оно участвует в формировании полосы пропусания и потому для полосы 2,5-3кГц не может быть сколь угодно большим.
2. Малые потери детектора будут при условии, что сопротивление нагрузки(УНЧ) будет как минимум на порядок больше выходного сопротивления детектора. Для примера, в ТПП US5MSQ при сопротивлении на входе ( оно же является нагрузкой УВЧ) 300 ом оно трансформируется на его вызоде в 4 раза, т.е =1200ом ,что существенно меньше Rвх.унч=24кОм = Но если мы поставим например 10кОм, которое трансформируется в 40 кОм - мы получим потери минимум на 10дБ. не говоря уже о полном выходном сопротивлении лампы или полевика.
3. Усиление УВЧ при 50 омном входе и каскада с ОЗ =Rнагр/50, и для современных смесителей нет осбой необходимости его разгонять более чем 10-20дБ. Да и с точки зрения устойчивости есть свои ограничения.
например, сейчас с установленным УВЧ общий Кус моего ТПП составляет примерно 640тыс ( при собственных шумах примерно 24мВ) :!: и это при моем конструктиве (см.фото) предел. Попытки увеличить Кус до 5-6 раз ( а так хотелось попробовать :D )приводят к самовозбуду ТПП - судя по всему за счет акустичекой ПОС , по крайней мере небольшое снижение усиления по НЧ ( регулятором на выходе УНЧ) восстанавливало устойчивость.
Мне знакома эта Ваша статья - просто замечательная, как и все остальные Ваши работы, и открывает удивительные возможности СИНХРОННОГО приема , но к сожалению (так уж Вами расставлены акценты) о том описанные принципы работы могут быть расширены на все смесительные детекторы , можно увидеть ,что называется только между строк :D . И тем не менее могу экспериментально подтвердить, что указанное явление (всплеска коэф.передачи входного контура и соответственно увеличение напряжения на входе детектора) есть и может весьма успешно применяться в простых ППП (пример тому будет описан ниже).
….Итак, перефразируя классика, "смеситель также неисчерпаем, как атом"….
Уважаемый VP, здравствуйте.
В основе смесителей (во всяком случае, в контексте ППП) используемся коммутатор. В принципе не важно какое именно устройство диод, транзистор или микросхема выполняет функцию коммутации. И тем лучше, чем ближе к идеальному ключу (коммутатору) применяемое устройство.
Очень хорошие коммутационные характеристики имеет микросхема ADG774 (четыре ключа с переключением контакта). По данным изготовителя неуправляемый ток 0,1 нА искажения нормируют на 10 мА, то есть динамический диапазон по "способности" коммутировать ток 160 дБ.
Посмотрите по ссылке на спектрограмму.
http://forum.cqham.ru/download.php?id=1677 3
По моему можно оценить односигнальный ДД в 150 дБ. Смеситель на ј микросхемы ADG774.
То есть возможности микросхемы (коммутационные) можно реализовать (исчерпать) полностью, в данном конкретном случае имея более спектрально чистые сигналы источника сигнала и гетеродина. И именно неидеальность сигналов (гетеродины, ГССы и т. д.) не позволяют наблюдать максимальную динамику смесителей на современных микросхемах (ключи, коммутаторы).
Сергей sgk.
В основе смесителей (во всяком случае, в контексте ППП) используемся коммутатор. В принципе не важно какое именно устройство: диод, транзистор или микросхема выполняет функцию коммутации. И тем лучше, чем ближе к идеальному ключу (коммутатору) применяемое устройство.
Сергей, охотно соглашаюсь с вами, добавив лишь небольшое пояснение для читающих форум: в понятие идеальности ключей должны, разумеется, входить и шумовые свойства. Попросту говоря, ключи не должны шуметь при коммутации сигнала. Спасибо вам за информацию, картинка очень красива. Я не перестаю удивляться, какие теперь стали делать совершенные компоненты!
To Serge007: Ну что вы, право... Не подумав, а возражаете. Нельзя от генератора тока питать - полосу зарежет и потери будут? По вашему пентод или каскод на транзисторах с выходным сопротивлением больше мегома, нагруженные на 1 кОм дают потери 60 дБ? На самом деле ток i = SUвх, а напряжение НЧ на выходе смесителя = iRвх. Кус смесителя с токовым питанием = SRвх, как у пентода. Здесь S-крутизна преобразования входного напряжения в ток, хоть транзистором, хоть резистором, а Rвх - входное сопротивление УНЧ. Частота среза на НЧ (или полполосы по ВЧ) определяются постоянной времени RвхС, отсюда и выбирайте и емкости, и Кус. Разделить на 4 канала не забудьте. Но это все опять не для вас, а для читателей! Им же тоже надо разобраться, о чем мы говорим.
Почта у меня что-то не работала, что надо, спросите тут. По диагонали глянул вашу статью - знаете, я бы не взялся ее редактировать! Слава Богу, уже не работаю в редакции - не заставят! Тридцать пять лет учил радиолюбителей: нету детектора в ППП!!! Только для приема АМ годится детектор, в том числе и синхронный. В ППП же есть смеситель, преобразователь частоты, перемножитель, как хотите назовите, но не детектор!!! Даже малограмотные американцы называют "mixer", исключая совсем неграмотных, которые называют детектором, патентуют через свою мощную фирму, да еще имя свое присваивают. Они не только наших работ не знают, а даже своих - обратите внимание на статью В.Морозова - по материалам иностранных журналов. 1972 г. Впрочем, я уж более двух лет назад писал вам об этом из редакции в форум: http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=2987 7&highlight=
Картинка, что вы дали в статье, к обсуждаемому варианту смесителя не подходит - там отдельные коммутатор и ФНЧ, который и выполняет свою прямую функцию.
Ладно, не обижайтесь на резкость, но отмеченное поправить надо бы...
Илья RW3FY
01.03.2008, 04:25
Я не перестаю удивляться, какие теперь стали делать совершенные компоненты!
Здравствуйте, Владимир Тимофеевич! Однако никаких чудес нет --- гляньте на надписи внизу той картинки --- частота дискретизации 96000Гц и число точек FFT (по-русски БПФ) --- 1048576. Иными словами, возможность глазеть палки в диапазоне 148 дБ там достигается лишь за счёт разрешающей способности анализатора спектра, равной 96000/1048576 = 0,092Гц (т.е. мы, если проводить параллель с работой с аналогового прибора, как бы "виртуально сканируем" нашу полосу 20 кГц "приёмником", имеющим собственную полосу пропускания 0,092Гц). Для более привычной нам полосы приёмника в 3 кГц отображённый на картинке односигнальный ДД эквивалентен величине 148-10lg(3000/0,092) = 103 дБ --- для односигнального ДД величина более чем скромная, особенно с учётом реальных возможностей м/схемы ADG774, для которой была снята приведённая Сергеем sgk картинка.
ASTEROID
01.03.2008, 06:42
"Частотно Управляемый Делитель, Активный, Ключевой".
И абревиатура из начальных букв складывается отличная...
...шутки бывают разные...
Приветствую всех.
здравствуйте, Владимир Тимофеевич.
To Serge007: Ну что вы, право... Не подумав, а возражаете. Нельзя от генератора тока питать - полосу зарежет и потери будут? По вашему пентод или каскод на транзисторах с выходным сопротивлением больше мегома, нагруженные на 1 кОм дают потери 60 дБ? На самом деле ток i = SUвх, а напряжение НЧ на выходе смесителя = iRвх. Кус смесителя с токовым питанием = SRвх, как у пентода. Здесь S-крутизна преобразования входного напряжения в ток, хоть транзистором, хоть резистором, а Rвх - входное сопротивление УНЧ. Частота среза на НЧ (или полполосы по ВЧ) определяются постоянной времени RвхС, отсюда и выбирайте и емкости, и Кус. Разделить на 4 канала не забудьте. Но это все опять не для вас, а для читателей! Им же тоже надо разобраться, о чем мы говорим.
Вы правы, я поторопился (сказывается некоторая зашоренность из-за уже опробованных решений) в этом решение есть своя "изюминка", есть над чем подумать.
Почта у меня что-то не работала, что надо, спросите тут. По диагонали глянул вашу статью - знаете, я бы не взялся ее редактировать! Слава Богу, уже не работаю в редакции - не заставят!
....
Ладно, не обижайтесь на резкость, но отмеченное поправить надо бы...
Очень жаль, я очень рассчитывал на Вашу помощь , да и приглашал Вас я не в качестве редактора, а равноправного соавтора. Ведь тема очень интересная и актуальная. У меня есть много практического материала +Ваш опыт и поистине энциклопедические знания - получилась очень познавательная и полезная статья.
Чего ж обижаться, все правильно и это надо бы подправить и вероятно еще найдется много чего, да и некоторые моменты надо повразумительнее описать - что ж буду стараться в меру своих сил.
VP писал
А люди, работающие с СВЧ, предложили бы и третий - через прямую и отраженную волны. На самых низких НЧ (300 Гц) конденсаторов на выходах ключей как бы и нет, и коэффициент отражения +1. Отраженная волна преобразовывается по частоте снова на РЧ (смеситель то обратим) и складывается с падающей волной в фазе - входное сопротивление смесителя растет. На высоких ЗЧ (6 кГц к примеру) выходы ключей замкнуты конд-рами и Котр = -1. отраженная волна в противофазе и Rвх падает.
А если на входе смесителя поставить контур. То что у нас получается.
Часть энергии будет возвращаться в контур, что даст увеличение добротности контура. И добротность фильтра-смесителя увеличится. Только придется увеличивать входное сопротивление УНЧ. Если не прав поправьте.
Часть энергии будет возвращаться в контур, что даст увеличение добротности контура. И добротность фильтра-смесителя увеличится.
мне кажется не совсем так - возвращаться ничего не будет, т.к. смеситель пассивный и нагружен на пассивный же фильтр. т.е. в полосе пропускания фильтра "отсос" энергии с контура минимальный, за пределами полосу - максимальный т.к. входное сопротивление смесителя резко падает.
НО! :) если мы сделаем фильтр "активным" и будем возвращать часть энергии в контур то мы получим ... регенератор или умножитель добротности - кому как нравится.
так что правильное назавание наблюдаемому явлению - "ключевой умножитель добротности" :)
Юрий(UR5VEB)
01.03.2008, 11:31
Приветствую всех!
Поднятая Сергеем US5MSQ тема взбудоражила многих. И действительно крышу сносит :D
.....так что правильное назавание наблюдаемому явлению - "ключевой умножитель добротности" :)
Или регенеративный ключевой смеситель :D
Для фазофильтрового выглядит еще лучше, потому что будет использоваться вся полоса пропускания такого фильтра, где пик будет попадать на средину полосы станции и по идее будет и лучше отношение сигнал/шум а также и по ДД2 лучше.
Стоило бы подумать и о полосовом ВЧ варианте, что бы было покруче за полосой. А может тогда и НЧФВр можно будет значительно упростить
:D Вот это было бы здорово!
Даже малограмотные американцы называют "mixer",
Они еще применяют термин "product detector", что на мой взгляд не является большим криминалом.
"mixer"-ов в приемнике в общем случае может быть несколько, "product detector" - только один - самый последний.
Я конечно не агитирую применять термин "умножающий детектор", лучше останемся при нашем привычном, всеми любимом смесителе.
А если на входе смесителя поставить контур. То что у нас получается? Часть энергии будет возвращаться в контур, что даст увеличение добротности контура. И добротность фильтра-смесителя увеличится. Только придется увеличивать входное сопротивление УНЧ. Если не прав поправьте.
Совершенно верно, Влад!
To Relayer: Как сделать фильтр активным? Сделать отрицательным его входное сопротивление? Но тогда, прежде чем повысится добротность входного контура, загенерит сам НЧ фильтр! Но в общем, как сказал еще один классик, "процесс пошел!" Ребята, вы меня, старика, радуете!
То Serg007: Сергей, я теперь все думаю о вашем смесителе-фильтре (и спал плохо), все больше убеждаюсь, что ключи надо питать током. В уме представил процесс в ключе, питаемом от источника напряжения и нагруженного на конденсатор. А модель такая: берем кондер большой емкости и подключаем к выходу БП. Что будет? правильно, искра проскочит. А теперь тот же кондер замыкаем. Опять искра! Ну можно ли использовать современные, нежные, и отличные по параметрам ключи в таком режиме? И еще надо, чтобы открытые состояния ключей в четырехфазной системе не перекрывались, иначе будут кз через два соседних ключа выходных конд-ров. О такой ситуации в некоторых МС писал Олег9.
Юрий(UR5VEB)
01.03.2008, 12:32
А может все таки Николай Деев в чем то прав, проталкивая идею УВХ с очень малой длительностью импульсов гетеродина для управления ключами. Ведь если исходить из того, что ключи не должны перекрываться так нужно и уменьшать длительность импульсов управления. Все ближе подходим к его идее. И высокое входное УНЧ, о котором он говорил. И о малых потерях. Видать он интуитивно это чувствовал, но на то время не мог убедить технически. Если идти дальше и развивать балансную систему то уже понадобится 8-м ключей и соответственно наверно и нужно распределить время между ключами уже на 8, то есть 1/8 периода. Может при балансном выполнении проявится и свойство полосности ВЧ фильтра, то есть крутизна входной АЧХ смесителя повысится. Как скажете?
Юрий(UR5VEB)
01.03.2008, 12:58
А вот для цифровых методов и CW это находка! Если применить два таких смесителя, но на разную полосу и управлять этими смесителями в противофазе а по выходу НЧ поставить сумматор, то получим полосовой НЧ фильт. И конечно к НЧФВр требования будут скромнее.
Работы тут не початый край... :super:
То Serg007: Сергей, я теперь все думаю о вашем смесителе-фильтре (и спал плохо), все больше убеждаюсь, что ключи надо питать током. В уме представил процесс в ключе, питаемом от источника напряжения и нагруженного на конденсатор. А модель такая: берем кондер большой емкости и подключаем к выходу БП. Что будет? правильно, искра проскочит. А теперь тот же кондер замыкаем. Опять искра! Ну можно ли использовать современные, нежные, и отличные по параметрам ключи в таком режиме?
Я тоже плохо сплю уже которую неделю - все разные мысли будоражат - трудно мне одному объять всю тему. Владимир Тимофеевич, так может все же решитесь на эту большую совместную работу - я постараюсь в ближайшие дни все экспериментальные материалы по теме .
И еще надо, чтобы открытые состояния ключей в четырехфазной системе не перекрывались, иначе будут кз через два соседних ключа выходных конд-ров. О такой ситуации в некоторых МС писал Олег9.
Да, Олег 9 писал о том, что из-за особенностей внутренней структуры коммутатора FST3253 возможно кратковременное перекрытие открытого состояния ключей. Возможно, этот эффект будет заметен на ВЧ, но на практике на частотах до 15Мгц я его не почувствовал.
А в общеем, на мой взгляд, это не есть принципиальной ограничение для использование частотных свойств входного сопротивления, т.к
кондесаторы квадратурных каналов заряжаются синхронно, разумеется с фазовым сдвигом в 90 градусов. Просто максимальное значение этого сопротивления будет меньше. Более того, я полагаю, что для реализации такого УВЧ не будет большой помехой даже большее взаимное шунтирование каналов , происходящее в упрощенном по цепи управления продукт-смесителе :D с тактированием 1/2, например таким как вПилигриме Олега 9 - там тоже будет такая же характерная частотная зависимость, только величина максимального (резонансого) входного сопротивления будет меньше - по моим оценкам, в ПИлигриме - примерно 1кОм, что необходимо учитывать при выборе нагрузки УВЧ.
Сергей, охотно соглашаюсь с вами, добавив лишь небольшое пояснение для читающих форум: в понятие идеальности ключей должны, разумеется, входить и шумовые свойства. Попросту говоря, ключи не должны шуметь при коммутации сигнала. Спасибо вам за информацию, картинка очень красива. Я не перестаю удивляться, какие теперь стали делать совершенные компоненты!
Уважаемый VP.
К «красивой картинке» в ветке о возможностях звуковой карты есть комментарий.
На спектрограмме, (если посмотреть внимательно) представлен результат работы ДВУХ смесителей. Черным цветом и зеленым цветом соответственно. На спектрограмме видно что у одного их смесителей уровень сигнала вверху на 1-2 дБ меньше и уровень шума на 0,7-1,0 дБ (примерно на 4нВ) выше чем у другого смесителя. Видна разница в шумовых свойствах о которых Вы пишите.
Обычно из-за низкого динамического диапазона измерительной аппаратуры односигнальный ДД определяют в двух опытах (измерениях).
Уровень шумов и компрессию (здесь как нарушение, уменьшение уровня передачи сигнала) измеряют по отдельности и затем ДД вычисляют, не контролируя что происходит с уровнем шума при подаче большого сигнала.
В данном случае благодаря высокой динамике измерителя (звуковая карта + ПО + достаточно качественные сигналы) можно наблюдать компрессию сигнала и уровень шумов ОДНОВРЕМЕННО контролируя уровень шумов при большом сигнале. Полагаю что это более объективное измерение односигнального ДД смесителя для ППП или каких либо других применений.
Сергей sgk.
Юрий(UR5VEB)
01.03.2008, 13:41
ТО Сергею Serg007.
Сергей, а не пробовали Вы просто одиночный LC контур подключать к ТПП вместо ДПФ, минуя УВЧ с таким же выходным характеристическим сопротивлением и входным с антены 50 Ом?. Если нет, то по наявной возможности попробуйте.
ТО Сергею Serg007.
Сергей, а не пробовали Вы просто одиночный LC контур подключать к ТПП вместо ДПФ, минуя УВЧ с таким же выходным характеристическим сопротивлением и входным с антены 50 Ом?. Если нет, то по наявной возможности попробуйте.
Конечно пробовал и это и много чего еще :D , но не к ТПП - это все-таки серьезный аппарат :D и там стоит трехконтурный ДПФ производства АВЕРС, а во многоконтурной системе это явление, на мой взгляд, скорее вредное, чем полезное - карежит АЧХ.
Эксперименты с подключением одиночного контура проводил в макете простого ППП и результаты очень интересные и в целом соответствуют высказанным здесь, на форуме - об этом я собираюсь написать в последней части статьи
Юрий(UR5VEB)
01.03.2008, 15:03
А что произойдет, если далее как продолжение будет стоять обычный пасивный элиптический LC ФНЧ и входная емкость которого и будет той составной частью смесителя-фильтра? Видать так же само произойдет удвоенная трансформация АЧХ НЧ ФНЧ на входную ВЧ АЧХ смесителя. То есть полная АЧХ всего LC ФНЧ или же ближе к ней. Тогда по идее и будут крутые скаты на входной ВЧ АЧХ смесителей. Или это не так?.
PS: Или поставить несколько режекторных последовательных контуров паралельно конденсатору фильтра, настроив их выше полосы пропускания. Да, не початый край... :super:
Владимир Тимофеевич , здравствуйте! Входной контур с трансформацией сопротивлений подключаем к смесителю полностью - это же режим генератора тока . Часть энергии ПЧ с выхода смесителя будет опять же возвращаться с увеличением добротности входного контура . И далее , с Ваших слов , при преобразовании ПЧ обратно в РЧ ( смеситель обратим ) при соответствующей фазе на пологой резонансной кривой входного контура появится узкий с полосой ПЧ пик соответствующей амплитуды.
Все ли верно в моих рассуждениях ?
А может все таки Николай Деев в чем то прав, проталкивая идею УВХ с очень малой длительностью импульсов гетеродина
Н. Деев конечно прав в том, что УВХ является смесителем. Против этого кстати, никто и не возражал.
Ему навредило стремление абсолютизировать это положение.
Его основные тезисы были -
1. _все_ без исключения смесители являются УВХ.
2. длительность открытого состояния ключа должна приближаться к нулю.
Вот против этих тезисов и разгорелся весь сыр-бор.
А смеситель, рассматриваемый в нашей теме - это и есть не что иное, как четырезфазное УВХ. Было бы очень интересно практически исследовать свойства такого смесителя как функции открытого состояния ключей при строгом соблюдении фазовых соотношений.
Вот только реализация такого экспернимента - дело технически сложное. По моему сделать цифровой фазовращатель с переключаемой в больших пределах длительностью импульсов можно на высокоскоростной программируемой логической матрице.
На форумах встречается несколько коллег, которые работают с ПЛМ, может быть кто нибудь возмется за такое исследование ?
Или регенеративный ключевой смеситель
нет. не совсем регенеративный - в том то и дело. наверное всетаки правильнее - "синхронный"
Как сделать фильтр активным? Сделать отрицательным его входное сопротивление? Но тогда, прежде чем повысится добротность входного контура, загенерит сам НЧ фильтр!
но ведь сверхрегенераторы - генерируют? :)
Более того, я полагаю, что для реализации такого УВЧ не будет большой помехой даже большее взаимное шунтирование каналов , происходящее в упрощенном по цепи управления продукт-смесителе :D с тактированием 1/2, например таким как вПилигриме Олега 9 - там тоже будет такая же характерная частотная зависимость, только величина максимального (резонансого) входного сопротивления будет меньше - по моим оценкам, в ПИлигриме - примерно 1кОм, что необходимо учитывать при выборе нагрузки УВЧ.Сергей, вот Вы, блин, упрямый!
Рановато Вам и в самом деле статьи про смесители писать. Сначала разберитесь получше, что и как работает. Во вложении график входного импенданса смесителя ТПП Пилигрим. Измерения сделаны Александром (Alex007). Мои измерения дают очень близкий результат. Из графика видно , что на 14 мГц имеем не 1 кОм а 180 Ом. Может быть с третьего раза до Вас дойдёт. :) Добавлю, что с понижением частоты сопротивление возрастает до 190 Ом.
А может все таки Николай Деев в чем то прав, проталкивая идею УВХ с очень малой длительностью импульсов гетеродина...
В этом есть резон, но тогда надо делать... ну очень многофазную систему с числом ключей Т/т, где Т-период ВЧ сигнала, т - длительность импульса, т.е. открытого состояния ключа. Редкие и узкие выборки из сигнала нехороши тем, что не используется вся энергия сигнала. Вспомните картинки из статьи Морозова: четырехфазное приближение даже и близко не напоминает синусоиду, а вот например, 100-фазное - уже очень хорошее. Но таких МС наверное нет, хотя микроэлектроника развивается быстро, и кто знает...
To Tadas: Добавил бы, что у Николая еще одна беда - он как оракул учит народ, изрекая непреложные истины, а народ, естественно, такого не терпит...
To Yes: Yes, все вы правильно поняли. Один вариант объяснения узкого пика на АЧХ входа - через входной импеданс, другой - через обратное преобразование НЧ сигнала с выхода смесителя в РЧ сигнал на его вход. Но это об одном и том же, поскольку именно обратное преобразование и изменяет входной импеданс.
Вы говорили о ПЧ, но и там, в супере, все то же самое. Только еще сложнее, потому что обратное преобразование пойдет и в основной канал, и в зеркалку, а на пользу или во вред - зависит от непредсказуемой накрутки фаз. Наверное, это одна из причин по которой стали применять диплексеры - они согласуют смеситель со всех сторон, убирают отражения (а следовательно и рассматриваемый эффект повышения Q входной цепи) и выравнивают импеданс в широкой полосе частот. Но плата за эту роскошь - 6 дБ потерь преобразования.
To Serg007 и Oleg9: А что, в Пилигриме скважность 1/2 и на выходах ключей конд-ры? Если так, то нехорошо - переходные токи из одного конд-ра в другой будут зря нагружать ключи, уже говорил об этом.
И-нет барахлит, предыдущее сообщение никак не отправлялось, потом вывалилось в форум два раза. Поэтому убрал второе и напишу что нибудь еще.
Идея регенерации входного контура в ППП всегда мне очень нравилась, и я несколько раз начинал делать ППП с регенератором (РГ) на входе. Но, либо РГ получался таким хорошим, что нужда в последующем ППП отпадала, либо пропадала охота крутить одновременно 4 ручки: основной настройки, настройки РГ, обратной связи и связи с антенной (она в РГ тоже очень нужна).
Методом "контролируемого обратного преобразования" удается повысить добротность входного контура и автоматически совместить настройки - ну о-о-очень заманчиво!
А теперь, пока Тадас не придумал "научного названия", скорее предложу свое: Ключевой Умножитель Добротнотности, сокращенно КУ-Q.
А теперь, пока Тадас не придумал "научного названия", скорее предложу свое: Ключевой Умножитель Добротнотности, сокращенно КУ-Q.
Зх, не успел :D
Превосходное название. И емко, и звучит.
А теперь, пока Тадас не придумал "научного названия", скорее предложу свое: Ключевой Умножитель Добротнотности, сокращенно КУ-Q.
вообще то именно такое название я предложил на предыдущей странице :) но более точно его назвать "ключевой синхронный умножитель добротности" (imho)
Приветствую Всех!
To VP
Владимир Тимофеевич!
Правильно ли я понял из Ваших критических замечаний и теоретических разъяснений относительно информации выданной Сергеем US5MSQ, что:
1) "генератор тока + 4 фазный ключевой смеситель" являются умножителем добротности входной цепи?
2) И так как добротность увеличивается только в полосе пропускания ключевого смесителя, то умножитель добротности работает как узкополосный преселектор?
To Serg007 и Oleg9: А что, в Пилигриме скважность 1/2 и на выходах ключей конд-ры? Если так, то нехорошо - переходные токи из одного конд-ра в другой будут зря нагружать ключи, уже говорил об этом.Здравствуйте, Владимир Тимофеевич!
Фрагмент схемы входных цепей Пилигрима во вложении.
Как видно из схемы, сигнал на входы ключей каналов 0,180 и 90,270 градусов подаётся через резисторы сопротивлением 220 Ом. Поэтому замыкания конденсаторов, стоящих на выходе смесителя через малое сопротивление открытых ключей не происходит. Управление ключами импульсами длительностью 1/2 периода выбрано из следующих соображений
1. Высокое ослабление приёма на 2-ой гармонике (более 60 дБ), что позволяет применить более простой ДПФ.
2. Умеренноё изменение входного сопротивления смесителя (менее 2 раз) в зависимости от частоты - способствует неплохому согласованию с ДПФ в полосе частот.
Как видно из графика в предыдущем сообщении на частоте приёма входное сопротивление смесителя около 180 Ом. По замыслу, между ДПФ 50 Ом и входом смесителя установлен трансформатор 1:2 трансформирующий сопротивление смесителя в 4 раза. Таким образом сопротивление смесителя + трансформатор в точке подключения ДПФ на частоте принимаемого сигнала около 50 Ом (45 Ом + сопротивление обмоток трансформатора и индуктивность рассеивания между обмотками). На частоте отстоящей от принимаемой к примеру на 50 кГц, сопротивление смесителя + трансформатор в точке подключения ДПФ около 30 Ом, что незначительно снижает добротность выходного контура ДПФ и тем самым немного повышается селективность.
Если же рассматривать входные цепи ТПП US5MSQ, так как было до введения УВЧ, то при сопротивлении резистора R7 на входе ключей 39 Ом согласование с ДПФ имело место как раз для сигналов, отстоящих от частоты приёма на 20 и более кГц. То есть для мешающих сигналов, той же АМ вещательной станции, отстоящей от частоты приёма на 50 кГц выполнялось условие согласования и её мощность полностью передавалась в смеситель, чем и обусловлен низкий ДД. А для полезного сигнала смеситель имел сопротивление более килоома.
Можно сказать что при таком сопротивлении R7 согласование выполнялось как бы наоборот, не для полезного сигнала а для помех. :) Хорошо что Сергей наконец-то понял это и добавил усилитель транзисторе. Однако, я склонен считать, что параметры трансивера при этом улучшатся на более скромную величину.
Да уж, Андрей, вот так и крадут идеи, якобы по забывчивости... А чтобы обвинить нельзя было, заменят буковку, например Д на Q, и все ОК! :wink:
А теперь по делу: что если Морозовский фильтр (Радио 1972, 11, рис.2) в первозданном виде взять, да и подключить ко входному контуру ППП. Собственно, и контур тогда не особо нужен, но лучше оставить, чтобы еще ослабить далекие по частоте станции. Естественно, ключи взять современные, с минимальным просачиванием гетеродинного сигнала в антенную цепь. Если антенна короткая, то резистор R1 не нужен, им послужит импеданс антенны. Для коротких антенн он посчитан: http://qrp.ru/modules/sections/index.php?op=viewart icle&artid=39
Четырехфазная система гетеродинных напряжений уже есть в приемнике. За фильтром пойдет буферный УРЧ и основной приемник с четырехфазным ключевым смесителем, НЧФВР, ФНЧ и УНЧ. Повышение селективности и ДД ожидается из-за узкой полосы антенного контура (6 кГц). Идея не нова, пытался ее попробовать давно, на биполярных транзисторах и МС К176КТ1, но просачивание гетеродина было на уровне единиц милливольт, и от идеи пришлось отказаться. Основному смесителю пришлось бы работать при мощной "подставке", что во многих отношениях плохо. А что в ней хорошо: и антенный фильтр, и приемник можно оптимизировать отдельно, хоть схема и сложнее.
Этот вариант синхронного фильтра в антенной цепи я рассказал и в конце доклада "Приемники Н. Теслы" на "Угре-2006", чтобы показать, как идеи Теслы можно осуществить и сегодня на современном уровне.
Идея регенерации входного контура в ППП всегда мне очень нравилась, и я несколько раз начинал делать ППП с регенератором (РГ) на входе. Но, либо РГ получался таким хорошим, что нужда в последующем ППП отпадала, либо пропадала охота крутить одновременно 4 ручки: основной настройки, настройки РГ, обратной связи и связи с антенной (она в РГ тоже очень нужна).Да, очень хорошая идея!
Пробовал на входе ППП сделать регенеративный каскад на КП303 с магнитной антенной на диапазон 3,5 мГц. Результат очень понравился.
Гетеродин и входной контур настраивались варикапами. В гетеродине 2хКВ119, Во входном контуре 2хКВ109. Несмотря на то, что ёмкости КВ119 и КВ109 отличаются примерно на порядок, функциональная зависимость ёмкости от напряжения примерно одинакова. То есть удавалось добиться хорошего сопряжения во всём диапазоне. Этому также способствовал тот факт, что у ППП коэффициент перекрытия по частоте у гетеродина и входного контура одинаков. Незабываемые впечатления были от доведения добротности входного контура примерно до 20000. полоса пропускания около 170 Гц. Как при этом звучали телеграфные станции! Эфир приобрёл неописуемую глубину и прозрачность....
Ответы на вопросы:
Алексей RK4FB; 1) Нет, генератор тока уже отделяет входную цепи от смесителя, и нагрузка на входной контур определяется видом генератора тока. Это может быть резистор, транзистор как у Сергея с ОЗ, а можно и с ОИ и много других вариантов. Высокая виртуальная добротность - в точке соединения генератора тока с четырьмя ключами. Эта точка эквивалентна "выходу" на рис.2 статьи Морозова. 2) В этой точке напряжение сигнала есть только в полосе 6 кГц с центром на частоте гетеродина, а при бОльшей расстройке помехи подавлены - вот это и есть узкополосная преселекция. Теперь убираем генератор тока (Олег сейчас поправит, что надо оставить ом 200, и правильно сделает, полезно) и соединяем вход ключей с реальным входным контуром (никаких УРЧ). У контура большое резонансное сопротивление и он служит как бы резистором синхронного фильтра. Теперь АЧХ контура и приобретает вид пологой кривой с острым пиком, причем пик и "просадка" кривой по бокам от него получаются от работы ключего смесителя. Это и есть увеличение добротности входного контура.
Олег9: Большое спасибо за подробные и четкие пояснения по "Пилигриму". Схему я скачал, вижу что хорошо отработана. А вашим рассказом о приемнике с Q-умножителем просто очарован - замечательно! Хоть и сам слышал подобное на своих ужасных макетах, но до такого соершенства, чтобы сопрячь настройки, даже и близко не дошел.
А теперь по делу: что если Морозовский фильтр (Радио 1972, 11, рис.2) в первозданном виде взять, да и подключить ко входному контуру ППП. Собственно, и контур тогда не особо нужен, но лучше оставить, чтобы еще ослабить далекие по частоте станции. Естественно, ключи взять современные, с минимальным просачиванием гетеродинного сигнала в антенную цепь.Очень интересно получается!
Переведя идею на современные ключи, можно взять FST3253 и сделать на ней аналог двухконтурного ДПФ, перестраивомого вместе с приёмником, но с полосой пропускания 6 кГц.
Таким образом легко обеспечивается непрерывное перекрытие КВ диапазона при сохранении высокой избирательности и ДД?
Именно так, Олег! И если не жалко микросхем, можно и "трехконтурный" преселектор, и многоконтурный. Реальные фильтры тоже понадобятся при перекрытии всего КВ - ведь у СФ паразитные полосы пропускания на нулевой частоте и на гармониках...
Рекомендую теперь задачку для проектировщиков синхронных фильтров (СФ): как сделать так, чтобы соединив последовательно несколько одиночных СФ, получить не простое перемножение их АЧХ (что заострит кривую), а расширение и уплощение верхушки общей АЧХ, как это происходит в многоконтурных фильтрах на реальных контурах. Возможно, нужны не резисторы, а какие то реактивные связи, возможно, нужны мостики из резисторов через несколько звеньев, может что-то еще, не знаю.
Олег9: Большое спасибо за подробные и четкие пояснения по "Пилигриму". Схему я скачал, вижу что хорошо отработана. А вашим рассказом о приемнике с Q-умножителем просто очарован - замечательно! Хоть и сам слышал подобное на своих ужасных макетах, но до такого соершенства, чтобы сопрячь настройки, даже и близко не дошел.Спасибо, Владимир Тимофеевич. Вряд-ли мои макеты чем-нибудь лучше Ваших. Жаль, что не сфотографировал в своё время примятую и припорошенную снегом пластиковую бутылку из-под минералки, в которой проглядывалось нечто похожее на магнитную антенну. (Я её тогда на балкон вынес вместе с умножителем добротности, чтоб помех меньше было. А сигнал на ППП, который находился в комнате, подавался по коаксиальному кабелю. )
Неплохо сопрячь входной и гетеродинный контура удавалось при добротности около 1000 – полоса пропускания примерно 3,5 кГц, при комнатной температуре. При 20000 уже приходилось дополнительно подстраивать контур магнитной антенны. Благо применение варикапов позволяло это делать дистанционно. Если магнитная антенна установлена на улице – то элемент подстройки просто необходим, так как магнитная проницаемость стержня меняется при изменении температуры.
Самое интересное для меня наблюдение заключается в том, что применяя умножитель добротности даже с магнитной антенной на круглом стержне размерами 200х10 мм и проницаемостью 400НН в диапазоне 3,5 мГц можно легко достичь чувствительности, превышающей уровень шумов эфира в условиях города.
Юрий(UR5VEB)
02.03.2008, 00:18
Вот пошла генерация идей и мыслей! А может и это будет в силу решить, а именно сдвиг на нужную боковую АЧХ такого узкополосного входного фильтра. Для этого нужен еще один гетеродин. И получим прямо со входа "синхронно перестраиваемый псевдо-кварцевый фильтр". :super: Может это еще фантастика... Но в жизни все бывает. :D
ASTEROID
02.03.2008, 00:22
"" затронутая тема (согласование ПДФ со смесителем и введение узкополосного и при этом высоколинейного, дабы не ухудшить высокой динамики ТПП, УВЧ)будет интересна многим коллегам, поскольку многогранна и неизведанна (да, да -я не оговорился - судя по отсутствию в радиолюбительской литературе и Инете сколько нибудь серьезного и системного рассмотрения этого вопроса - для большинства радиолюбителей это настоящая "терра инкогнито" веьсма любопытные, я бы сказал удивительные, результаты и неожиданные схемные решения. Давно собираюсь написать на эту тему хотя бы небольшую обзорную статью по смесителям ППП, точнее об их необычных и несколько неожиданных свойствах, да все то времени нет, то руки не доходят..""
. ... А уже многие вспомнили,что это самое они знали до рождения Христа...
Может кому будет интересно, промоделировал 4-х конденсаторный фильтр "по Морозову" - полагаю что использовать его как преселектор пока еще рано. В общем моделька для EWB во вложении.
Юрий(UR5VEB)
02.03.2008, 09:46
Приветствую Всех!
У меня есть одна идея. А что если попробовать применить МАХ7400 в качестве НЧФВр. Тактируем от внешнего перестраиваемого генератора две МС со сдвигом в 90град. а по выходу суммируем. Получаем однополосный прием да еще с регулируемой полосой! Ваше мнение по этой идее.
...магнитную антенну. Я её тогда на балкон вынес вместе с умножителем добротности, чтоб помех меньше было. ...применяя умножитель добротности даже с магнитной антенной на круглом стержне размерами 200х10 мм и проницаемостью 400НН в диапазоне 3,5 мГц можно легко достичь чувствительности, превышающей уровень шумов эфира в условиях города.
Олег, на мой взгляд это очень важные и ценные сведения. Они помогают решить проблему приема в городе. Вынос антенны полезен и еще по одной причине. Последние несколько лет я увлекся теорией малых антенн, и из нее следует, что энергия, улавливаемая антенной, пропорциональна объему ее собственного ближнего поля V. Сей объем возрастает пропорционально добротности Q для настроенной антенны, и становится равным при резонансе Vр = VQ. Если V - порядка объема упом. пластиковой бутылки, в которой была ваша антенна, то Vp с Q-умножителем может приблизится к кубометру! Разумеется желательно, чтобы в этот объем не попадали посторонние предметы.
Если V - порядка объема упом. пластиковой бутылки, в которой была ваша антенна, то Vp с Q-умножителем может приблизится к кубометру! Разумеется желательно, чтобы в этот объем не попадали посторонние предметы.Владимир Тимофеевич, спасибо за интересные сведения! Если я правильно понял, то на КВ, применяя короткие антенны, или магнитные на ферритовом стержне или магнитные рамки с умножителями добротности можно получать чувствительность, превосходящую уровень шумов эфира. То есть по эффективности приёма такие антенны не будут уступать полноразмерным?
Одновременно напрашивается вопрос - существуют ли какие-нибудь решения, чтобы повысить эффективность малых антенн в такой же степени на передачу?
Юрий(UR5VEB)
02.03.2008, 22:58
Приветствую Всех!
Сегодня то же пробовал моделировать в MultiSim8 и синхронный фильтр на переключаемых конденсаторах и смеситель 4-х фазный. Но к огромному сожалению, как и Алексей RK4FB, получил отрицательный результат. Видать эти симуляторы не умеют такое. Вместо входного импеданса сопротивления я наблюдаю абсолютно ровную линию-характеристику АЧХ. Но я думаю что это не должно отталкивать нас от практических экспериментов.
А в приложении модель 4-х фазного смесителя. Может я что то делаю не так. Да, кстати, у Алексея ошибка в его модели. Источник сигнала нужно подключать через резистор с номиналом равному предполагаемому сопротивлению входа синхронного фильтра, так как сам источник сигнала в моделировщике имеет безконечно малое сопротивление.
Юрий(UR5VEB)
02.03.2008, 23:47
И все же по применению МАХ7400 так и нет предложений или отрицания.
А все же будет толк из этого или нет? Жаль, что в моделировщике эта МС не представленна со своими полными данными, а только сама цоколевка с описанием выводов и только.
И все же по применению МАХ7400 так и нет предложений или отрицания.
Юрий, сдвиг тактового сигнала в одном канале даст фиксированную временнУю задержку в этом канале. То есть фазового сдвига, не зависящего от частоты сигнала, не получится.
Пробовал MAX7400 2-3 года назад, разочаровался в качестве звучания, односигнальная динамика получалась где то менее 80 дб.
Проигрывала классике по всем статьям.
Сергей sgk
Здравствуйте все!
Олегу9: Утром ответил подробно, но Интернет не соединился и сообщение кануло в Лету... Жалею, что не сохранил... Кратко: на прием регенерированная, даже очень малая антенна может работать как полноразмерная (если только в месте ее расположения помех не больше). На передачу - нет. Надо вкачивать киловатты, чтобы компенсировать низкий КПД.
.на прием регенерированная, даже очень малая антенна может работать как полноразмерная .....Спасибо, Владимир Тимофеевич. Краткого ответа вполне достаточно. Пользуясь случаем также благодарю Вас за очень интересные статьи про костровую антенну и тайны метёлочной антенны. Эти публикации учат видеть новое в вещах и явлениях, которые кажутся хорошо известными.
Владимир Тимофеевич , здравствуйте !
Сегодня проводил эксперимент с платой MiniYES (супер) с целью определения эффекта обратного преобразования сигнала ПЧ. На АЧХ ДПФа четко наблюдается отклик АЧХ КФ уровнем +2-3 дБ , перемещающийся синхронно с перестройкой частоты ГПД. Этот отклик подстройкой согласующего контура между смесителем и КФ можно делать совершенно симметрично как в минус 2-3 дБ , так и в + 2-3 дБ к АЧХ ДПФа. Прилагаю схемные усилия по увеличению амплитуды этого отклика на АЧХ ДПФа.
С уважением , Геннадий Брагин .
Юрий Л.П.
04.03.2008, 01:15
Владимир Тимофеевич , здравствуйте !
Сегодня проводил эксперимент с платой MiniYES (супер) с целью определения эффекта обратного преобразования сигнала ПЧ. На АЧХ ДПФа четко наблюдается отклик АЧХ КФ уровнем +2-3 дБ , ....
С уважением , Геннадий Брагин .
Генадий, здравствуйте.Я хочу ТОЛЬКО под PSK использовать-минусы и плюы в работе схемы подскажите(в режиме передачи будут отключатся), а на приём-только ОНИ..
Приветствую всех, а особо старых коллег Геннадия и Илью! Раз вдущие в стране спецы по смесителям подключильсь к делу, то :super:
Геннадий, похоже вы прямо подтвердили картинки из Мейнке и Гундлаха, помните я рассказывал? Но вот что смущает: однажды я где то видел АЧХ ВХОДНОГО сопротивления кварцевого фильтра (КФ). Она вовсе не такая гладкая, как АЧХ передачи, выложенная Юрием чуть выше. На АЧХ Zвх такие "рога и зубы", что страшно делается! 8O И вот именно она и "отражается" обратным преобразованием на вход смесителя. Надо ли это в супере? В ППП проще, там на выходе смесителя просто емкость, АЧХ гладкая и предсказуемая.
Юрию Л.П. Любопытный листочек, таких КФ не видел. Схемы измерения на нем еще как то подходят для фильтра на 14 МГц (130 Ом), но никак не годятся для фильтра на 7 МГц (600 Ом). В правой схеме, например, вход 75 Ом, выход 100 Ом. Кстати, по моему опыту, если КФ нагружать мЕньшими сопротивлениями, чем надо, АЧХ становится ровнее и красивее...
Юрий Л.П.
04.03.2008, 13:29
Кварцы только под PSK, от UA3AOH, по заказу.Спасибо за ответ Владимир Тимофеевич, приму к сведению.
Владимир Тимофеевич , да ,так оно и есть на АЧХ КФ при обратном преобразовании наблюдаются , как Вы выразились , определенные " рога и зубы" . Естественно такая АЧХ не радует.В ППП это выглядит намного привлекательнее. Но интересно понять принципиально этот эффект с возможностью в дальнейшем использования его в улучшении реальной избирательности в том же супере.
Благодарю Вас за комментарии.
Геннадий Брагин.
Юрий Л.П. , те же сомнения по поводу схем измерения АЧХ КФ . Опыта применения таких фильтров не имею. Здесь на форуме есть кому предметно обьяснить все минусы и плюсы использования таких КФ.
Добрый день, Владимир Тимофеевич.
Всем привет.
>>А теперь, пока Тадас не придумал "научного названия", скорее предложу свое: Ключевой Умножитель Добротнотности, сокращенно КУ-Q.
По этому поводу у меня такие вопросы :
Тут http://en.wikipedia.org/wiki/Receiver_%28radio%29 дается дается такое определение [ H. J. Round developed a receiver he called an autodyne in which the same valve was used as a mixer and an oscillator ]
1. Можно ли утверждать, что свойства autodyne и КУ-Q одинаковые при внешнем и внутренним возбуждении ?
2. Одинаковые ли эти свойства у кажется разныx конкретных схем обсуждаемых тут и этих ?
http://www.unusualresearch. com/AppNotes/SyncOsc/US6667666/us2003011438.djvu
http://forum.cqham.ru/download.php?id=2232 0
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info/pdf/MySO2_Regen_Autodyne _p1.pdf
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=1389 3
3. Какое значение имеет для свойств КУ-Q мощная положительная обратная связь через второй транзистор в сравнении с схемами где для возбуждения используется индуктивная или емкостная обратная связь ?
С уважением
Saulius
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot