Трансивер "Мастер 2014"

[Oleg UR6EJ]

С Днем Радио!!!
Предложенный мной трансивер, разрабатывается для самостоятельной сборки из блоков разного уровня сложности из имеющейся в наличии элементной базы. Основа для него – тракт УПЧ с регулировкой, КФами и 2м смесителем, это Основная плата (А1).
Заложенные в него параметры достаточны для реализации, как аппарата высокого уровня (применительно к структуре с 1й ПЧ), так и относительно простого трансивера. В составе основного блока, опять же для расширения возможностей, есть устанавливаемые прямо на него в виде 2х ПП, 1й смеситель (А4) и формирователь АРУ (А5). Смеситель может быть любым, от простого диодного до высокоуровневого ключевого. Формирователь АРУ по ПЧ или НЧ.
К основной плате предлагается несколько вариантов «блоков периферии», это: Плата НЧ (А6), Генераторы и ключи (А9), а так же остальные, (А2), (А3) и (А7) – ГПД или синтезатор частоты. Выбор любой из плат зависит от имеющихся возможностей и цели применения трансивера. Все это не исключает использования и других, альтернативных вариантов схем.
Параметры трансивера будут зависеть от выбранной конфигурации, качества изготовления и настройки, т.е. в итоге от того, кто его будет паять.
Принципиальные схемы и разводку плат, по мере продвижения работы, буду выкладывать в этот пост.
Успехов!

[Oleg UR6EJ]

Вы стали свидетелями очередного примера, как можно тешить себя надеждами. Тока нет, а линейность будет, патамушта контур!
--------------
Поехали дальше.
А дай ка я смеситель попробую сделать на таком каскаде, вдруг когда-нибудь пригодится. Идея использовать эмиттер биполяра была предложена кем-то на форуме, но особого энтузиазма не вызвала.
Схема работает, сигнал в эмиттер может быть совсем небольшой, на порядок меньше, чем входной в ПТ.
НО!
При регулировке усиления, точнее К передачи МИКСа, входной сигнал линенйно ослабляется, а опорного на выходе стает значительно больше. Т.е. при уменьшении усиления по 1му затвору, усиление по 2му увеличивается.
Попробовал сигнал условного опорника подать сразу на 2й затвор - то же самое, усиление по нему вырастает в 4 раза (около 15дБ). Прикидываю, как же этот побочный эффект использовать на пользу и придумал!
Есть варианты?

[Владимир_К]

Я на макетах все эти схемы испытывал, поэтому могу сравнивать.

Олег! В программе анализатор спектра есть.
Сравнивал работу реальной схемы (коммутатор Радио-76М2) с моделью. Разница существенная. На модели искажения на экране осциллографа не видны и при амплитуде 5v. В реальной схеме далеко до этого.. Я правда не знаю, что за диоды я сунул в модель (в смеситель, может силовые?)

[Oleg UR6EJ]

Очень заманчиво использовать 2й затвор для ОС, что бы снизить усиление каскада, повысив при этом его перегрузочную способность. Т.е. попытаться получить тот же самый эффект, что при подключении дополнительного витка связи в исток ПТ. Про это упоминал Николай недавно, когда-то я уже пробовал, но линейность при этом очень сильно ухудшалась, особенно при снижении усиления.
Разбиваю нагрузочный резистор 300 Ом на два и с делителя подаю ОС во 2й затвор. Работает, линейность хорошая.
Делаю ОС еще глубже, снимаю ее прямо с выхода - линейность на месте, усиление как и положено, стало еще меньше.
Переключаю 2й затвор напрямую, на сток - линейность не изменилась.
Без ОС, максимальный сигнал с генераторов, что мог переварить каскад, по 300мВ на каждом, больше - заметное снижение линейности. (начинает искажаться форма двухтонового сигнала на нагрузке).
Увеличиваю сигналы генераторов в 2 раза, по 600мВ (на схеме по 599мВ, выше MS ругается и выдает ошибку),
все работает, с очень хорошей линейностью, как при полном усилении в 13дБ, так и при ослаблении.
Глубина регулировки больше 60дБ! Она повысилась относительно базовой схемы, т.к. К передачи по 2му затвору при ослаблении усиления возрастает на 15дБ.

Владимир_К, Я это знаю, так многим привычно и наглядно. Покажу дальше...

[Владимир_К]

Я это знаю, так многим привычно и наглядно.

Я там выше добавил малость. У меня расхождения модели и реальной схемы существенные. Может где ошибся, а если нет, то результаты могут быть не совсем радужные.

[Oleg UR6EJ]

Как-то смутно верится во все это, я же сам это пробовал в живую и у меня не получилось. Где же правда?
Решаю собрать новую схему со стабильным током, но регулировкой усиления по 2му затвору, именно на этом макете я проводил эксперимент с ОС. В принципе, разницы быть не должно, суть то одинакова...
Собираю и не верю глазам - вылезли сильные искажения, откуда?
Переключаю ОС на выходной делитель - то же самое...
Ставлю дополнительный диод в исток двухзатворника - линейность заметно улучшилась, но нет глубины регулировки.
Переключаю ОС на сток - чуть лучше, но не принципиально.
Сравниваю режимы по пост. току на обоих вариантах макетов, при минимальном усилении, начинаю с затворов - вот оно!
Несмотря на одинаковый ток, напряжения на них заметно отличаются. (точные значения я не выписал, т.к. уже был час ночи, а утром в 6-30 будильник поднимет на работу)
Скорее всего на линейность влияет перераспределение потенциалов полевого тетрода, то самое мягкое насыщение, о котором писал В. Дроздов. Понятно, что это модель, живая схема будет точнее, но то. что она показала, можно брать за основу реальных экспериментов. Николай CI грозился сделать сам. Ждем...
--------------
Вспомнил, как перевод УПЧ от Ларго на управление по 1м затворам (в далеких девяностых )
http://www.cqham.ru/foto/showphoto.p...le=635&cat=all
Заметно улучшил качество приема этого трансивера, тогда я сомневался, думаю, может показалось, а может и нет.

[RK4CI]

Скорее всего на линейность влияет перераспределение потенциалов полевого тетрода,

-Ну там где возможны сигналы под 100 мВ, я при необходимости поставлю 4 транзистора, с общим током под 100 мА. BF 961, очень хорошо ложатся один на другой. И регулировка более 30 дБ на каскад, для меня перебор. ООС, витком связи между затворами... Но в реальности этого ещё не проверял. Сейчас отложил в сторону плату первых фильтров. Буду заниматься второй. На ней уже как раз и стоит каскад с регулируемым усилением. Ну и введение ООС, это собственно запасной вариант. Если линейности без её введения будет мало. В общем, будем проверять. У меня там на плате, ещё один источник возможных проблем по линейности. Фильтра коммутируются ключами. Так что в любом случае замерять линейность придётся. Весь вопрос когда это будет....

[Владимир_К]

Удалил. Малость запутался в картинках...

[Oleg UR6EJ]

Я правда не знаю, что за диоды я сунул в модель (в смеситель, может силовые?)

Диоды Шоттки, 140А в пике. А потом удивляемся, чего модель не то выдает...
----------------
Не буду больше ни кого утомлять, вот 2 финальные картинки с минимальным и максимальным усилением, как итог ночного бдения.

[Владимир_К]

Диоды Шоттки, 140А в пике.

Поставил Bat54. То же самое. Там трансформатор взял не тот, что нужно. Подключил его напрямую к генератору и на выход осциллограф. Он оказался вообще не симметричный. Программу я толком не знаю, поставил ее около недели назад. Надо разбираться как править модель.

[RK4CI]

вот 2 финальные картинки с минимальным и максимальным усилением,

На второй картинке, когда усиление максимально, а напряжение на первом затворе минимально, ток каскада выше, чем в момент, когда на первый затвор подано 9 В. Ощущение, что каскад уже уходит из режима класса А. У меня, при подаче регулирующего напряжения на первый затвор, ток понемногу возрастал. Правда, больше 150 мВ, я туда не загонял. И ООС не было.
И ещё один нюанс. Без подачи ООС на второй затвор, он заземляется через конденсатор довольно большой ёмкости. Напряжение поступающее с коллектора регулирующего транзистора, дополнительно достаточно хорошо фильтруется. При подаче туда ООС, вы конденсатор идущий на землю убираете.и напряжение с коллектора регулирующего транзистора, напрямую подаётся на второй затвор. По существу, он становится каскадом усиления с нагрузкой в коллекторе 10 кОм. А посмотрите цепь базы. Шунтирующий конденсатор на частоте 3 мгГц, имеет сопротивление около 5 ом.. При импульсе тока в десяток мА, ВЧ напряжение на истоке может достигать 50 мВ. После усиления регулирующим транзистором, на второй затвор пойдут вольты. Надо чуть усложнять схему. Улучшать развязку для ВЧ сигналов, или просто использовать именно эту цепь для подачи ООС. Ведь при подаче сигнала на первый затвор, сам полевик отрабатывает как истоковый повторитель, а на второй затвор сигнал подаётся уже в противофазе тому, что на первом. Глубину ООС можно менять разбив нагрузочный резистор, который идёт в цепь питания, на два, и поставив в точке соединения конденсатор на землю. Тогда, для постоянной составляющей нагрузка будет те же 10 кОм, а для ВЧ один. А можно меньше или больше...
Кстати, у меня в двухтактнике этого эффекта практически не будет. Ток в одном плече растёт, в другом падает, на датчике тока, резистор в базе регулирующего транзистора, напряжение практически не меняется. В идеале конечно. Поэтому, неучтённых моментов, типа описанного, будет меньше.