PDA

Просмотр полной версии : Оптимизация резонанса в УПЧ



Вениаминн
08.05.2020, 13:19
Приветствую всех! Есть вот такой участок схемы, макетирование показало хорошие результаты, но есть один вопрос который не дает покоя...это ширина резонанса, она получилась более 50 кГц по уровням 0,707, хотя визуально резонанс довольно острый. Контур намотан на СБ-12, 75 витков, индуктивность около 100 мкГн, усиление по напряжению в резонансе около 32 раз на частоте 500 кГц. Может я что упустил из виду, или где-то ошибся? Хотелось бы получить ширину резонанса раз в десять уже конечно.335092

vadim_d
08.05.2020, 13:27
50 кГц по уровням 0,707
На 500 кГц получается нагруженная добротность контура 10, скорее всего это добротность самой катушки, есть смысл померять ее отдельно

Вениаминн
08.05.2020, 13:32
Может просто диаметр увеличить? Только что посмотрел точнее, получилось около 30 кГц....

Владимир_К
08.05.2020, 13:59
Хотелось бы получить ширину резонанса раз в десять уже конечно.
Увеличить сопротивление резистора в цепи базы второго каскада, т.е вместо 47к, поставить поболее, например 100 ком. для полевика это безразлично. Контур в стоке каскада включить не напрямую, а к отводу катушки, чтобы уменьшить влияние выходного сопротивления транзистора. Но, при этом можно получить возбуждение каскада.

Suh
08.05.2020, 14:43
Хотелось бы получить ширину резонанса раз в десять уже конечно.
Больше или меньше ?
Ширина резонанса - неудачный термин.

RL1L
08.05.2020, 14:50
Вениаминн,
Между каскадами установите последовательный колебательный контур на 500 кГц, можно установить пьезорезонатор (не кварц) на 500 кГц, смотря на сколько нужна узкая полоса, можно параллельно несколько пьезорезонаторов, чтобы полоса была по шире.

RK4CI
08.05.2020, 14:52
Может я что упустил из виду, или где-то ошибся?Всё у вас правильно. Просто есть такое понятие, как нагруженная добротность контура. У вас, реактивное сопротивление элементов около 300 ом. (159000/1000*0,5). Есть сопротивление нагрузки. Само выходное сопротивление транзистора+4,7 кОм. При 3 кОм нагрузки, нагруженная добротность будет равна 10. При нагрузке 4,5 кОм, добротность контура будет равна 15. Ну и полоса пропускания соответственно составит 500/10=50 кГц При добротности 10. При нагруженной добротности 15, 500/15=30 кГц.
И не знаю зачем вам уменьшать полосу пропускания. Основные характеристики по этому параметру у вас определяет ЭМФ. Для сравнения, посмотрите в сторону приёмников с ПЧ 9 мгГц. Там полоса пропускания контуров тракта ПЧ измеряется сотнями кГц. И никто по этому поводу не расстраивается. Там где это критично, например на выходе УПЧ, просто подчищают сигнал дополнительным фильтром. Когда по ПЧ, когда по НЧ..

UR5ZQV
08.05.2020, 15:20
RK4CI,
Для сравнения, посмотрите в сторону приёмников с ПЧ 9 мгГц. Там полоса пропускания контуров тракта ПЧ измеряется сотнями кГц.
Некоторые вообще обходятся без КС в ПЧ. Просто не надо "нажимать" на ПЧ (я обычно не более 20дБ), если нет спец. задач по обработке АРУ, типа "борьбы с импульсными помехами", после ФОС, тогда не требуется "особый" ДД, а "подчистку" и обработку можно легко сделать после демодулятора на НЧ (легко позволяет даже бытовая элементная база, малошумящяя, высокодинамичная и малогабаритная, не говоря о ЦОС даже). Это просчитывается ПО ВСЕМУ ТРАКТУ, а при исполнениии измеряется ВО ВСЕМ ТРАКТЕ, по Вашим задачам.

Suh
08.05.2020, 15:34
Ага.
С одной стороны, контур не повредит, типа -для подчистки.
С другой стороны, его (контур) частенько поддавливают (резистором в параллель) для устойчивости каскада.
С третьей стороны полосу определяет ЭМФ.

73.

UR5ZQV
08.05.2020, 15:59
Suh,
1.Не повредит, но и "глубоко не вспашет", а вот технологической "мороки" добавит.
2.А может, чтоб не "поддавливать контур резистором", откинуть его на фик, а оставить резистор.
3.Это ДА, хоть ЭМФ, пьезокерамический, КФ, ПАВ, монолитный и т.п., и забыть про "контурА" в ПЧ.
ПС: а еще лучьше ППП, а еще лучьше СДР, а еще лучьше СДР прямой оцифровки (а хорошо жить еще лучше :) ).

Вениаминн
08.05.2020, 21:39
И не знаю зачем вам уменьшать полосу пропускания. Основные характеристики по этому параметру у вас определяет ЭМФ. Для сравнения, посмотрите в сторону приёмников с ПЧ 9 мгГц. Там полоса пропускания контуров тракта ПЧ измеряется сотнями кГц. И никто по этому поводу не расстраивается. Спасибо! Просто сравнить не с чем было, думал 30кГц это много. Раз все норм, то пусть остается так. Кстати, включил вместо СБ-12 обычный дроссель на 100 мкГн, усиление выросло до с 32 до 40... Но это так, ради эксперимента.

Вениаминн
08.05.2020, 22:55
Увеличить сопротивление резистора в цепи базы второго каскада, т.е вместо 47к, поставить поболее, например 100 ком. для полевика это безразлично. Для минимизации влияния парафазного каскада на контур, в затвор пришлось поставить 1МОм. В принципе стандарт. Единственное что хочу уточнить, какой Ку может быть у парафазного каскада. Этот каскад у меня нагружен на второй ЭМФ и отлично его держит, но Ку получается около 1...Вроде как это тоже норм...

RV4LX
08.05.2020, 23:28
Кстати, включил вместо СБ-12 обычный дроссель на 100 мкГн, усиление выросло до с 32 до 40...
Ну да... Эйфория от "открытия".
Никакого усиления не получено, просто с предыдущих каскадов попёрли все гармоники основного сигнала. которые давил контур на СБ.
В резонансной системе обязательно будут потери. Это неизбежно.
Но + в том, что резонансная система выделит нужный спектр, и последующим каскадом его гораздо легче обработать.

Вениаминн
08.05.2020, 23:53
Ну да... Эйфория от "открытия". Упокойтесь, все хорошо, нюансы макетирования, сейчас с СБ-12 Ку=40 и все стабильно работает.

просто с предыдущих каскадов попёрли все гармоники основного сигнала. которые давил контур на СБ. Нет там никаких предыдущих, там Г4-102 с очень чистым сигналом. Не утруждайте себя.

UR5ZQV
09.05.2020, 01:34
Вениаминн,
сейчас с СБ-12 Ку=40
"40" чего? Раз, дБ или попугаев?.

какой Ку может быть у парафазного каскада.
Так Вы опишите его ( в первом посту его нет), нарисуйте или дайте ссылку, заодно и 2-й ЭМФ (на он нужен не знаю, после усиления в 40 попугаев, еще потерять Ку (кстати указывать надо, по напряжению или по мощности) по напряжению в 10 раз.

RN4HGK
09.05.2020, 01:59
Вениаминн,
Как вариант, повысить добротность катушки, но это приведет к увеличению габаритных размеров. Или ввести ПОС - Q-умножитель добротности.

ua4sz
09.05.2020, 06:52
Может просто диаметр увеличить? ...

Всё делается просто,зависит от соотношения L и C контура. Уменьшаем ёмкость и увеличиваем индуктивность контура-получаем острую настройку контура и меньшую полосу пропускания и наоборот.
У вас ёмкость контура 1000пф-многовато,контур получается широкополосный. Убавить до 750пф и усиление увеличится,а от тупого контура толку мало. Я так думаю.

inter02
09.05.2020, 08:21
когда то, где то, в толстом фолианте по радиотехнике 30-х - 40-х годов прошлого века (возможно справочник Гинкина, не помню) звучал тезис, что оптимальная контурная ёмкость должна равняться длине волны, плюс минус пару метров. :smile:. т.е другими словами, например , для контура на 2 мгц, будет оптимальна емкость 160 пикофарад.
как то так.

RK4CI
09.05.2020, 09:08
Уменьшаем ёмкость и увеличиваем индуктивность контура-получаем острую настройку контура и меньшую полосу пропускания и наоборот.Это для случая пока параллельно контуру не подключили нагрузку. Как только появляется нагрузка, так появляется понятие нагруженной добротности контура. А здесь всё с точностью до наоборот, чем ниже реактивные сопротивления элементов контура, тем выше нагруженная добротность, и уже полоса пропускания. Для примера, посмотрите рассчёт П контура. чем лучше нужна фильтрация, тем выше необходима нагруженная добротность, и тем больше емкостя конденсаторов, и ниже индуктивность катушки.



У вас ёмкость контура 1000пф-многовато,Получается что наоборот. Хотите что бы полоса пропускания стала уже, надо увеличивать нагруженную добротность, и делать ёмкость контура ещё больше. Но в результате, увеличиваются потери в самом контуре, и уменьшается КПД КС. За узкую полосу придётся заплатить снижением КПД и уменьшением усиления. Поэтому и не обращают внимания на ширину полосы пропускания, конечно в случаях где она не особо и важна.

IG_58
09.05.2020, 09:27
Чем меньше резонансное эквивалентное сопротивление контура (т.е. реактивные сопротивления контурных индуктивности и емкости на резонансной частоте), тем меньше деградирует конструктивная "холодная" добротность контура при подключении нагрузки, тем меньше расширяется полоса пропускания контура при подключении к нему нагрузки.

Вениаминн
09.05.2020, 13:21
"40" чего? Раз, дБ или попугаев?. Ку все понимают правильно, это усиление по напряжению, и тем более всем, кроме Вас, ясно что это разы. Хотя мне кажется, лично Вы на одном транзисторе легко получите Ку= 40 ДБ! Извините, я Вам уже писал, не тратьте время и не устраивайте очередной свинарник!

Так Вы опишите его ( в первом посту его нет), нарисуйте или дайте ссылку Сходите к офтальмологу.

Как вариант, повысить добротность катушки, но это приведет к увеличению габаритных размеров. Да, спасибо, я думал об этом, но наверное не стоит, пусть уже будет так как есть, там сейчас 35 кГц по уровню 0,707 и усиление 40 раз.

Всё делается просто,зависит от соотношения L и C контура. Уменьшаем ёмкость и увеличиваем индуктивность контура-получаем острую настройку контура и меньшую полосу пропускания и наоборот.
У вас ёмкость контура 1000пф-многовато,контур получается широкополосный. Убавить до 750пф и усиление увеличится,а от тупого контура толку мало. Я так думаю. Я как раз хотел об этом написать! Когда-то была программа, не могу найти, которая считала оптимальные LC номиналы по заданной частоте, так вот там действительно 1000 пик было много для 500 кГц. Найти бы ту программу, а то подбирать долго будет)

Это для случая пока параллельно контуру не подключили нагрузку. Как только появляется нагрузка, так появляется понятие нагруженной добротности контура. Нагрузка резонансного каскада 1МОм...
Убавить до 750пф и усиление увеличится,а от тупого контура толку мало. Сегодня попробую.

Владимир_К
09.05.2020, 14:27
Ку получается около 1...Вроде как это тоже норм...
Больше единицы он не может быть. Ток в цепи истока тот же самый, что и в цепи стока. Резисторы одинаковы, соответственно напряжение на них одинаково. Но напряжение (имею ввиду переменное) на истоке не может быть больше напряжения на затворе:smile:. Значит, коэффициент усиления, меньше единицы.
Вообще, для транзисторного каскада с общим эмиттером, коэффициент усиления равен отношению сопротивления (не обязательно резистор, это может быть эквивалентное сопротивление контура) в цепи коллектора к сопротивлению в цепи эмиттера. Если это сопротивление не шунтировано емкостью. При уменьшении сопротивления в цепи эмиттера, коэффициент усиления растет, до определенного предела. Предел этот обусловлен сопротивлением перехода транзистора. Для биполярных транзисторов с разумными значениями сопротивлений, формула эта работает вполне.
Если коэффициент усиления парафазного каскада не устраивает, тогда - дифференциальный усилитель.

Вениаминн
09.05.2020, 14:45
Больше единицы он не может быть. Да, там где-то 0,9 или около того если быть точным.

Если коэффициент усиления парафазного каскада не устраивает В том то и дело, что устраивает) Поделить усиление резонансного каскада на 2 обычным истоковым повторителем не очень хочется, а точнее совсем не хочется:smile:. Зачем тогда боролись за резонанс и т.д.? А тут усиление спасли и нагрузка для контура высокоомная, и ЭМФ он держит прекрасно, как буфер не хуже ИП. Плюс второй ЭМФ отвязан от корпуса. Кстати, не знаю правильно ли, но посчитал сопротивление перехода сток-исток: общий ток 10 мА, по закону Ома это 1100 Ом, минус два резистора по 100 Ом, остается 900 Ом сопротивление открытого перехода сток-исток...

vadim_d
09.05.2020, 15:23
не знаю правильно ли, но посчитал сопротивление перехода сток-исток: общий ток 10 мА, по закону Ома это 1100 Ом
Однозначно нет. Если поглядеть на ВАХ со стороны стока но они при достаточно высоком напряжении стока очень пологие, то есть ток почти не зависит от напряжения стока. Соответственно для переменной составляющей берется отношение изменения напряжения к вызванному им изменению тока, получается достаточно большая величина

RN4HGK
09.05.2020, 16:00
Вениаминн,
По ссылке хороший ответ по оптимальному соотношению L и C http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?4472-%D0 (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?4472-%D1%EE%EE%F2%ED%EE%F 8%E5%ED%E8%E5-L-%E8-C-%E2-%EA%EE%ED%F2%F3%F0%E 5&p=77028&viewfull=1#post77028 )

RK4CI
09.05.2020, 17:00
Нагрузка резонансного каскада 1МОм.Даже если вы не подключили внешней нагрузки, параллельно идеальному контуру уже висят собственные потери и контура и всей схемы. Даже выходное сопртивление каскада с ОЗ, равно примерно 20 кОм. Каскада с ОИ, в разы ниже. Так что в реальности, никаких мОм нагрузки не может быть по определению. И сопротивления нагрузки подключаемые параллельно контуру во многих схемах, это просто желание получить вполне прогнозируемое выходное сопротивление, вместо того, что бы иметь в схеме что то трудно предсказуемое, неизвестно из чего складывающиеся, но всё равно присутствующее вне зависимости от нашего желания. Да и помечают такие добавочные сопротивления зачастую звёздочками. Изменением номинала устанавливается необходимое усиление, или оптимальное согласование с какими то фильтрами, стоящими после каскада. Ведь все схемы с которыми вы здесь играетесь, давно жёваны пережёваны. И работают именно так, как им и положено. И каждый элемент схемы не подбирается методом тыка, его номинал закладывается именно исходя из конкретных требований к каскаду именно в данном месте схемы.
Но желание самому всё пощупать, в общем то вполне понятное. Раньше приходилось подобным заниматься просто из за отсутствия какой то литературы, пособий, готовых схем. Сейчас похоже идёт переизбыток информации, в придачу иногда довольно противоречивой... Ведь заведено с десяток тем, а понять чего же именно хочет автор, как то не получается.

Вениаминн
09.05.2020, 20:28
Главное что бы я понимал чего хочу) А на счет жевано-пережевано...ну здесь все с разным уровнем подготовки, и не все такие умные как Вы:пиво::smile:. Разница лишь в том, что я хочу построить что-то свое, а не что-то чужое, и не треплюсь попусту днями на пролет, а сидя на карантине работаю с макетами и прорабатываю каждый компонент, потому иногда возникают вопросы:smile:




По ссылке хороший ответ по оптимальному соотношению L и C Спасибо!


Однозначно нет. Если поглядеть на ВАХ со стороны стока но они при достаточно высоком напряжении стока очень пологие, то есть ток почти не зависит от напряжения стока. Соответственно для переменной составляющей берется отношение изменения напряжения к вызванному им изменению тока, получается достаточно большая величина Понял, не прокатит))) :пиво::пиво::пиво:

UR5ZQV
09.05.2020, 21:58
Вениаминн,
Главное что бы я понимал чего хочу
Вы не представляете, как нам этого хочется (исчезнет головная боль, рассосутся рубцы от аппендицита, и даже беременность у гимназистки).
Фазоинвертор в первом посте, будет иметь Ку по напряжению, для КП302 (крутизна ок. 10мА/В) и сопр. в истоке (и стоке) 100 Ом, ок. 0.5. А вот вых. сопр. по каналам немного разные (об чем Вам указывали выше Коллеги), поэтому хотелось бы узнать последующий каскад (об чем я спрашивал выше).
ПС: но дело даже не в том, Ваша Тема "Оптимизация резонанса в УПЧ..." не имеет никакого отношения к работе фазоинверстного каскада . По Вашей теме, см. посты 8,10, а также посты Коллег.

RV4LX
09.05.2020, 22:09
Нет там никаких предыдущих, там Г4-102 с очень чистым сигналом. Не утруждайте себя.
Да мне не трудно, Веня. Не парьтесь.
Ваш дроссель даже с "чистого" Г4-102 даст столько гармоник, что считать устанете.

Владимир_К
09.05.2020, 23:48
крутизна ок. 10мА/В) и сопр. в истоке (и стоке) 100 Ом, ок. 0.5.
А ежели крутизна 100, какое усиление будет?