Евгений, вот тут можно чуть подробнее? То есть берем на вход АРУ до последнего фильтра, обрабатываем, а то, что на АРУ "вперед" прикладывается после этого фильтра?Сообщение от Евгений240
Евгений, вот тут можно чуть подробнее? То есть берем на вход АРУ до последнего фильтра, обрабатываем, а то, что на АРУ "вперед" прикладывается после этого фильтра?
Именно так. Хотя с АРУ "впёред", ИМХО всё не так просто, но у Олега, вроде бы получается. Ну и та часть, что в петле, конечно тоже остаётся.
vadim_d,
По такой структуре уже работают М2004 и М2007, но сама идея не моя, почерпнул из ИНЕТа, была какая-то "буржуйская" разработка именно с акцентом на ФОС, как линию задержки.
Кстати, в этой схеме: http://www.cqham.ru/forum/attachment...0&d=1490349476
такая же структура, с учетом того, 3й каскад регулировки (который вперед), начинает работать первым в шине АРУ.
Последний раз редактировалось Oleg UR6EJ; 29.03.2017 в 14:33.
В общем, обсуждение схемы приемника превратилось в очередное обсуждение АРУ... Что, в общем-то, неудивительно, ибо именно АРУ, даже схемотехнически простая, является наиболее сложным в настройке узлом любого приемника, от корректной работы которого очень сильно зависит общее качество аппарата. АРУ "вперед", хитроумные схемы быстрого разряда АРУ при уменьшении уровня входного сигнала итд - все эти вещи, безусловно заслуживают внимания при реализации высококачественных трактов, но в описываемом трансивере применена гораздо более простая система с замкнутым контуром регулирования. Безо всякой претензии на полную правоту постараюсь тезисно сформулировать некоторые принципы, как сделать работу такой (подчеркивая - простой АРУ "назад", сигнал на которую берется с ВЫХОДА УПЧ или со входа УНЧ) максимально свободной от артефактов.
1) Прежде всего, надо понимать, что полностью исключить выбросы в выходном сигнале при резком увеличении силы входного в таких системах принципиально невозможно. Дело тут в нескольких факторах, главный из которых - неминуемая задержка сигнала в УПЧ и прежде всего - в подчисточном фильтре. В результате которой между приложением управляющего воздействия на УПЧ и изменением уровня сигнала на его выходе проходит некоторое время. В результате мы вынуждены делать время срабатывания относительно большим (как минимум, единицы миллисекунд), в противном случае обязательно возникает эффект перерегулирования с последующим медленным восстановлением, что весьма неприятно на слух. В общем, рассчитывать на то, что резко подав на вход приемника с такой АРУ мощный тональник мы не услышим переходных процессов в виде щелчка нельзя. Другое дело, что можно и нужно постараться сделать их как можно менее заметными.
2) Вероятно, самый правильный способ минимизации этих самых выбросов состоит в использовании эффективного ограничителя сигнала в последнем каскаде ПЧ, "срезающего" все, что на 10-15 dB выше номинального уровня. В отличие от НЧ-ограничителей, теоретически он не обогащает спектр сигнала после детектора гармониками, а вызывает лишь интермодуляцию, что для наших ушей весьма благоприятно (выбросы синусоидальной и прямоугольной формы при одинаковой амплитуде воспринимаются сильно по-разному, причем второй гораздо менее благозвучен). К сожалению, в данной конструкции применить ограничение по ПЧ толком не удалось. Введение даже германиевых диодов параллельно стоковому контуру последнего каскада УПЧ было неэффективно, вдобавок довольно заметно увеличивая коэффициент гармоник на выходе НЧ-тракта. Причина такого явления так и осталась для меня непонятной.. Если у кого есть идеи на этот счет - буду очень признателен.
3) Честно говоря, лично я так и не понял, зачем во многих схемах АРУ применяется зарядная цепь, состоящая из двух конденсаторов, причем последовательно с большим из них стоит дополнительный резистор (в схеме обсуждаемого приемника это С72 и С73 +R60). На практике при практически любом R60 наблюдается сильно искажение сигнала с расширением его спектра, что, в общем-то, неудивительно, так ка в этом случае первым заряжается С72, а затем начинаются процессы перераспределения заряда между ним и С73, приводящие к колебаниям напряжения в шине АРУ в такт входного сигнала. На мой взгляд, вполне достаточно одного конденсатора, а в случае желания реализовать два или больше каналов АРУ с разными временными параметрами, их надо развязывать диодами по входу и по выходу.
4) Учитывая, что примененный детектор и предварительный УНЧ обладают весьма большим динамическим диапазоном и способны обеспечить на выходе сигнал, в десятки раз превышающий номинальный, что в некоторых случаях сильно "бьет по ушам", в случае отсутствия ограничения по ПЧ имеет смысл сделать ограничение по НЧ. Одновременно надо принять меры к тому, чтобы переходные процессы в случае резких перепадов входного сигнала были как можно короче и возникающие в ходе них искажения не сильно воспринимались на слух.
В заключение - пара звуковых файлов. Первый - тест АРУ на больших сигналах. Вначале - уровень S6, затем - перепад +40 dB до ~S9+20dB, затем вновь S6 и наконец перепад на +50 dB до S9+30. При рассмотрении записи в звуковом редакторе видно, что переходный процесс весьма краток, выброс ограничен и при сильных перепадах имеет место некоторое перерегулирование (это следствие форсированного заряда конденсаторов через светодиоды, параллельные R54). Второй - то же самое, но в области малых сигналов от нуля (слышен собственный шум приемника) до S9. Первый тест делался с помощью прибора NWT переключением его встроенных аттенюаторов, второй - банальным ручным соединением-разъединением разъемов (из-за чего на записи слышны характерные последствия неустойчивого контакта).
P.S. Небольшая ремарка насчет использования популярного NWT для подобных измерений. Следует помнить, что не все варианты переключений выходных аттенюаторов там пригодны для формирования скачков сигналов. Надо выбирать лишь такие, где происходит только включение-отключение отдельных секций без одновременного отключения других. Скажем, 0- - 40dB (включается два АТТ по 20 dB), -10 - -50dB. Но не -10 - -20, -30 - -40, так как в этом случае контроллер одновременно выключает секцию 10 dB и включает 20 dB, что очень кратковременно приводит к появлению на выходе повышенного напряжения. А тестируемая АРУ исправно реагирует на этот импульс, давая картинку якобы сильного перерегулирования, которого на самом деле нет. Понятно, что все это зависит от времен срабатывания-отпускания примененных реле и наблюдается не во всех приборах.
Последний раз редактировалось RU3AEP; 01.04.2017 в 12:35.
Немного слов про широкополосный усилитель мощности. Собственно, ничего оригинального там нет и быть не может (как говорится, все придумали до нас..). Основой послужила конструкция небезызвестного А. Тарасова, которую он успешно применял в своих SDR-трансиверах. В целом, схема зарекомендовала себя довольно удачной: полная устойчивость к самовозбуждениям, надежность ( за время настройки и эксплуатации ни один транзистор не был сожжен или пробит), относительно малое содержание гармонических составляющих свыше 40 Мгц (а, стало быть, при прочих равных условиях меньшие проблемы с помехами по сравнению со случаем применения более высокочастотных транзисторов), довольно неплохая линейность и приемлемая АЧХ во всем диапазоне частот.
Некоторой особенностью является применение аттенюатора на входе первого каскада, задача которого - обеспечить входное сопротивление, близкое к 50 Омам для корректного согласования с предварительным каскадом, установленным в блоке ДПФов. Без него наблюдалось сильное шунтирование выхода последнего на высоких частотах, из-за чего суммарная АЧХ имела сильный и неустранимый завал выше 10 Мгц. Настройку этого аттенюатора лучше проводить уже в собранном тракте, стараясь обеспечить более-менее одинаковую раскачку выходного каскада по диапазонам с одновременным сохранением общего коэффициента усиления всей линейки ШПУ.
Основная проблема, с которой пришлось столкнуться - это падение максимальной отдаваемой мощности на ВЧ-диапазонах. Если на 160, 80 и 40 метрах усилитель даже на неподобранных транзисторах с первого включения давал 60-80 ватт, то на "десятке" эта цифра была лишь всего 20-30 Ватт, причем зависимость выходной мощности от входной имела четко выраженную точку, при которой наблюдалась весьма жесткая компрессия. Чтобы было понятно - речь идет не об АЧХ в режиме малого сигнала, ее удавалось сделать практически плоской во всем диапазоне подбором элементов входного атенбатора и конденсаторов в цепи эмиттера Q5, а о "пороге насыщения" усилителя. В свое время по этому поводу была довольно обширная дискуссия (http://www.cqham.ru/forum/showthread...E5%E6%E0%F2%FC), в которой было высказано немало умных мыслей насчет конструирования подобных усилителей. Думаю, нет смысла описывать все, что пробовалось для того, чтобы решить возникшую проблему, перечислю лишь основное.
1) Менялось кол-во витков во вторичке выходного транса. Оказалось, что 2 витка несколько повышают КПД каскада на малых мощностях, но сильно ограничивают выходную мощность. 4 витка - ухудшение КПД и усиление неравномерности АЧХ. В итоге 3 витка были признаны оптимумом.
2) Вопреки некоторым рекомендациям замена провода во вторичке с одного толстого на четыре параллельно включенных более тонких не дала особого результата.
3) Для отдачи на ВЧ очень важен подбор выходных транзисторов. Если до 10 Мгц более-менее работают почти любые пары, то чтобы получить мощность на 28 Мгц, пришлось перебрать несколько вариантов. Причем похоже, что подбор на постоянном токе тут бесполезен - самым действенным тут оказалось просто впаивать в готовый усилитель разные комбинации имеющихся транзисторов и смотреть на результат. Увы, отсюда следует неприятный вывод - что надо иметь хотя бы пяток транзисторов...
4) Оптимальными ферритами для выходного бинокля оказались 600НН. По крайней мере, в моем случае это намного лучше, чем 1000НМ, которые на десятке грелись нещадно..
5) Подбор конденсаторов с коллекторов выходных транзисторов на массу. При этом использование конденсатора параллельно первичной обмотке НЕ НУЖНО и даже вредно.
6) Самое главное - оказалось, что для отодвигания порога насыщения усилителя очень полезным является введение в ФНЧ последовательного конденсатора (для диапазона 28 Мгц - около 120 пФ) с одновременным подбором элементов ФНЧ по максимуму отдачи в нагрузку и КПД. В результате ФНЧ на 28 МГц в моем случае имеет активную составляющую входного импеданса около 20 Ом и большую емкостную. Понимаю, что все это, быть может, не очень правильно, но помогает достигать искомого результата.
В итоге удалось добиться того, что максимальная мощность на диапазоне 160 м составила около 70 Ватт, на 80-40 - около 80 Ватт, 20 - 75 Ватт, 15м - 60 Ватт, 10 м - 55 Ватт при потребляемом токе в районе 12 ампер на НЧ и 9-10 ампер на 28 Мгц. Не самый лучший, но, наверное, не столь и плохой результат.
P.S. Фотка во вложении несколько старая. В итоговом варианте изрядно подгоревшие "двухваттные" китайские резисторы в цепях ОС заменены на наши МЛТ-2, поставлен иной выходной бинокль (более длинный) и заменены электролиты на более современные
Добавлено через 37 минут(ы):
Спектры на выходе передатчика, снятые прибором OSA103 mini через самодельный мощный аттенюатор. На всех картинках диапазон от 0 до 100 Мгц.
Диапазон 160 метров, частота 1900 КГц:
Вторая гармоника - -58 dB, третья - менее -60 dB, комбинационных составляющих практически не видно.
Диапазон 80 м, частота 3680:
В общем-то, все очень хорошо.. Несколько не радуют палки в районе 30-40 Мгц, но их уровень очень невелик.
Диапазон 40 м:
Неплохо - уровень гармоник и мусора сильно за -60 dB.
Диапазон 20 м:
А вот тут беда - гармоники подавлены как надо, зато есть две комбинашки недалеко от рабочей частоты с уровнем чуть больше -50 dB. Собственно, такого и следовало ожидать исходя из спектра сигнала, выходящего из смесителя (его можно посмотреть тут: ). Вдобавок довольно сильная палка около 100 Мгц (плюс еще пара поменьше выше по частоте).
Диапазон 15 м:
А тут вновь все очень пристойно. Комбинашки около рабочей частоты есть, но они всего -60 dB от основного сигнала (а это миллион раз по мощности), гармоники задавлены практически в ноль. На горб около основного сигнала , похоже, не стоит обращать внимание - это погрешность прибора, по крайней мере даже сигнал кварцевого генератора на эти частоты выглядит точно так же.
И, наконец, "десятка", 28500:
Несмотря на относительно низкую ПЧ и не самый лучший ДПФ, очень даже здорово. Если присмотреться, то можно разглядеть излучения на зеркалке и частоте гетеродина, но оба с уровнем -70 dB..
Последний раз редактировалось RU3AEP; 01.04.2017 в 14:57.
Спасибо от Павел Непийвода
А ИМД, хотя бы на одном диапазоне 14 мгГц, и при мощности ватт 60-70, показать не сможете. Всё же 12 вольтовое питание, не самый лучший вариант для стационарного УМ. Интересно посмотреть, что там при применении специализированных транзисторов получается.
Валентин, не знаю, почему у вас возникали искажения при такой схеме. Ранее, в том трансивере, что на полке, да и в других всё это работало.
Конечно приборами не смотрел, но на слух - нормально. Ёмкость большего конденсатора выбиралась из расчёта, чтобы обеспечить время отпускания АРУ около 0,5-1 секунды. СW не работаю) Ёмкость меньшего, как можно меньше, чтобы обеспечить быстроту срабатывания, но достаточным, для фильтрации. Резистор такой величины, чтобы не здорово шунтировал малую ёмкость и в тоже время обеспечивал время заряда большей ёмкости около времени разряда большей.
Думаю, где то в учебниках есть полный расчёт этой цепи, но лень - матушка заставляла настраивать чисто эмпирически.
А номиналы, хотя бы примерные, не подскажете? У меня при соотношении конденсаторов 1:10 как только сделаешь последовательное сопротивление ненулевым, на реальном эфире сразу же сильно "расползался" спектр шумов на выходе. На слух, помнится, это было не очень заметно, но картинка получалась так себе.
Добавлено через 15 минут(ы):
Постараюсь..Но, думаю, чудес и суперпараметров там ждать не стоит. Самому интересно.
Последний раз редактировалось RU3AEP; 01.04.2017 в 16:46.
Внизу, участок схемы формирования сигнала АРУ трансивера RW3FY. Обратите внимание, как выполнены цепочки быстрой и медленной цепи. Они разделены, и сходятся только на общей шине управления усилением, через развязывающие диоды. Есть и номиналы всех элементов. Для адаптации к своему трансиверу, вам лишь придётся подобрать КУ последнего каскада, уже в вашей схеме, на полевичке. Что бы сделать одинаковым наклон регулировочной характеристики схем. Ну и добавочный компаратор, для обеспечения быстрого разряда, сюда вписывается очень хорошо. При этом, можно увеличить номиналы конденсатора в цепи медленной АРУ, и оставить одну цепь подключения. Требования при SSB и CW, всё же несколько разные.
Я прибором не смотрел, но думаю, что так и должно быть. Фильтрация с маленькой ёмкостью никакая. Но так и работает она всего ничего. её задача уменьшить выброс, а дальше зарядится большая и всё будет ОК.
Номиналы можно поискать и посмотреть, но тут же будет зависеть от того каскада к которому подключена эта цепь, его входному сопротивлению и разрядному сопротивлению, если оно есть, а не входное сопротивление используется..
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
