ТПП Полякова с синтезатором

[Boris..]

Boris.., когда мой товарищ при изготовлении РА полирует внутри отверстие под разъемы, на вопрос зачем, отвечает, что по другому не может.

Володя, как-то это можно еще понять, если речь идёт об УКВ, СВЧ и т.д.
А тут звуковые частоты..., какой-то безумный перфекционизм.
Ведь форум читают и начинающие, или те, которые еще никогда не делали LC аудиофильтры.
Примут это за"чистую монету", что "только так и никак иначе", а потом мы удивляемся откуда берутся "аудеафылы".

Точно, в 71-м сообщении две АЧХ, одна "лабораторная", с резисторами по входу и выходу 1кОм, вторая реальная, установленная в трансивере

Уважаемый DX888, если вы соберете и настроите свой фильтр "по-простому", т.е. плюс-минус "маленький лапоть", то получите тоже самое, может быть горбики и ложбинки переместятся по кривой АЧХ в др. место, да частота среза возможно незначительно изменится. Всё это не имеет никакого принципиального значения.
Теоретически, конечно вы всё по науке сделали, только в практике это не нужно.
Десятки, если не сотни тысяч радиолюбителей собирали ППП, мотали катушки и делали LC фильтры, а вы нам Америку открываете.

Изготовление и настройка такого ФНЧ хоть и кропотливая, но очень простая.

Хочу отметить, что те, кто строит для ППП активные RC фильтры на ОУ , подбором компонентов в RC цепочках не занимаются.
"Отсиммулировали " и спаяли.
Как-то так...

[RN3ACW]

RN3ACW, смоделировал схему в мультисиме,

Схема эта избыточно сложная. Конечно эллиптический LC ФНЧ имеет более крутой верхний (правый) по частоте скат АЧХ, но действительно требуется индуктометр с точностью в 1%. Однако мы с вами обсуждаем 1/20 часть ТПП, если вам нужна полная принципиальная схема ТПП с RC полифайзером 8-го порядка задайте вопрос в соседней ветке форума.

[DX888]

Конечно эллиптический LC ФНЧ имеет более крутой верхний (правый) по частоте скат АЧХ, но действительно требуется индуктометр с точностью в 1%.

На самом деле "индуктометр" не нужен, это так, для науки он полезен, а на практике - можно поступить проще: намотать столько витков, сколько рассчиталось в Coil32, сразу впаять катушку в контур и по моей методике, с помощью звуковой карты и виртуального ГКЧ на компьютере подобрать нужную ёмкость до требуемого резонанса.

Схема эта избыточно сложная

да, согласен, предоставленная вами схема очень сложна, слишком много резисторов, кондёров, да и АЧХ, хоть и красивая, равномерная, но по пологости существенно хуже, чем у меня на ферритовых колечках. Вот если туда добавить 3-й оу, тогда возможно её можно будет использовать для передачи, пока же - только для приёмника.

Добавлено через 5 минут(ы):

А тут звуковые частоты..., какой-то безумный перфекционизм.
Ведь форум читают и начинающие, или те, которые еще никогда не делали LC аудиофильтры.
Примут это за"чистую монету", что "только так и никак иначе", а потом мы удивляемся откуда берутся "аудеафылы".

Прочтите ещё раз название темы, и название раздела в котором она находится. Подавление боковой полосы, IMD, всякие сплиттеры и прочие - всё это формируется на звуковых частотах в прямом преобразовании. Поэтому тут "от балды" лепить нельзя! Нужно максимально точно всё на НЧ подбирать. Допустим, вы намотали "от балды" ФНЧ так, что получился "горб", например на 1кГц где-нить, и горб этот существенно сильный. Далее делаете простой фазовращатель, с подавлением боковой 20-30дб. Боковую вы расчётно подавили, но когда стали говорить в микрофон на передачу, у вас на нерабочей полосе появится сплиттер, на частоте этого горба, и никто вам за это спасибо в эфире не скажет.

[DX888]

Вот тут я немного моделировал как мог и на 1кОм все прекрасно работает. В симуляторе. В железе - не проверял еще!

Нажмите на изображение для увеличения. Название: 2018-10-13_01-39-10.jpg Просмотров: 93 Размер: 322.9 Кб ID: 299856

Смоделировал вашу схему и присоединил её к своему смесителю и ВЧ фазовращателю.
1. Правильно-ли я согласовал всё? Или есть ошибки?
2. Какие данные вашего трансформатора? На схеме их не видно, поэтому я использовал данные Полякова 300+300 и 500 витков.
Схема:

Результаты, если честно не очень. Я подавал разные НЧ сигналы с шагом в 500Гц и смотрел за подавлением верхней боковой на частоте 3.6МГц (на этой частоте анализатор позволяет точно видеть спектра, на более высоких частотах разрешение слишком большое)
4кГц - 21дб
3.5кГц - 21дб
3кГц - 24дб
2.5кГц - 25дб
2кГц - 25дб
1.5кГц - 23дб
1кГц - 21дб
500Гц - 17дб


Вот модель мультисима и картинки измерений. На несущую в центре внимание не обращайте. Просто так работает анализатор спектра мультисима - в начале запуска несущая максимальная, потом, в течение минут 20-30 опускается до нуля.
НЧ ВФ смеситель ВЧ ВФ 1.rar

Что можно сказать...
Когда я на этой же модели смесителя и ВЧ фазовращателя подавал чистые НЧ сигналы с отдельных генераторов, с идеальным сдвигом 90 градусов, то подавление верхней боковой было выше 40дб. На вашей схеме получилось 17-25дб, это конечно не дело. Поэтому либо я неправильно согласовал ваш НЧ ФВ со своей схемой, либо вы не точно подобрали резисторы и конденсаторы.

[UR5ZQV]

DX888,

В своё время делал ФНЧ на ОУ и.... потом отказался от этой идеи. Чтобы получить хорошую АЧХ, нужно много ОУ включать последовательно, а каждый из них усиливает собственные шумы предыдущего, и так по цепочке. В итоге, АЧХ получилась нормально, но шум было слышно в динамиках даже при отключенной антенне, и шум весьма заметный. Делал на NE5532P.

Это потому, что "с того времени" Вы так и не смогли (или не захотели) допонять, почему накапливаются шумы в Вашей "многоэтажной" системе, с каскадами единичного усиления. Применив каскады с усилением, шумы сводятся к шуму первого каскада, который можно выбрать с максимальным усилением и самой узкой полосой (т.е. с максимальной добротностью), вдобавок фильтр приобретает функции усилителя, а установив между каскадами АТТ на полевиках, получаем эффективную (120дБ всего с 2-х АТТ) АРУ, без искажения АЧХ.

[UD0DAB]

то подавление верхней боковой было выше 40дб.

Этот фазовращатель я подглядел в Поляковской библии для строителей ТПП Попробуйте подставить его вот в эту схему и просимулировать. Я так и не догнал как пользоваться АЧХметром в мультисиме.




Я использовал не трансформатор а катушку на колечке с мю 10 000. намотана в 2 провода. индуктивность каждоой половинки - 300 мГн

Подключите ослик к выходу НЧФВР, посмотрите есть ли там окружность по всему диапазону частот НЧ?

[DX888]

Я так и не догнал как пользоваться АЧХметром в мультисиме.

Вот инструкция.


1. Сначала устанавливаете центральную частоту, на которой у вас работает в модели опорный гетеродин. Чем ниже частота, тем точнее будет анализ. Практика показала, что выше 80м диапазона получить точные спектра очень сложно. Поэтому ставьте 3.6МГц. Как конкретно. Нажали на поле "Ввод", написали там 3.6МГц, нажали на клавиатуре Enter. После этого обязательно(!!) нажмите кнопочку "Ввод", на рисунке она сейчас серенькая, неактивная. Эта кнопочка прямо над полем "Полоса"

2. Теперь нужно установить полосу пропускания анализатора. Обычно 10-30кГц хватает. Нажимаем на поле "Полоса", прописываем туда 10кГц, жмём на клавиатуре Enter. И так же, обязательно(!!) потом жмём ту же кнопочку "Ввод".

Теперь нам нужно настроить разрешение анализатора


3. Жмём кнопочку "Уст...", то есть установки. Откроется маленькое окошко.

4. В поле FFT точек выбираем самое максимальное значение. Жмём Ок.

5. Теперь нужно установить конкретно само разрешение. Чем оно меньше, тем точнее и острее будут пики, и наоборот. Жмёте на поле "Разрешение" и пишите там 1Гц, жмёте на клавиатуре Enter. 1Гц это слишком мало, поэтому программа вам сама покажет максимальное разрешение для частота 3.6МГц, это будет около 440Гц


Округляете его до целых значение, можно 450 прописать, можно 500Гц. Я обычно прописываю 500. То есть прописали 500Гц, нажали на клавиатуре Enter. Всё, анализатор спектра к работе готов.

Полезные советы.
1. На самой схеме анализатор спектра подключен к схеме дефолтной, красной линией. Кликакйте по ней пр.кн. мыши, выбираете свойства и там можете выбрать цвет этой линии. После этого цвет графика будет такого цвета, который выбрали. Так, кстати можете и с осциллографом поступать, для разного канала выбрать свой цвет.

2. В зависимости от мощности вашего процессора анализ спектра может длится разное время. К сожалению, разработчики мультисима до сих пор, даже в 2019 году, на самой последней версии 14.1 не научили работать программу с многоядерными процессорами Поэтому, даже если у вас многоядерный мощный процессор, типа Ryzen, то анализ всё равно будет длиться очень долго. Это, конечно дико напрягает.

3. После запуска моделирования вы увидите, как под полем "Разрешение" побегут цифры, которые будут уменьшаться. 512кГц, 256кГц, 128кГц, 64кГц, 32кГц, 16кГц, 8кГц, 4кГц, 2кГц, 1кГц, 500Гц. Это анализатор прогоняет схему, постепенно уменьшая шаг разрешения. Это я написал значения, если вы в п.5 выставили значение 500Гц. Чем ближе к 500Гц, тем дольше будет идти анализ и тем точнее и острее будут спектра.

4. Когда значение достигнет 500Гц, можете ради интереса пойти чаю попить, минут на 5-20, после чего посмотреть, изменятся показатели графика или нет. Иногда они меняются, становятся более точными, иногда остаются как есть.

5. На самом верхнем рисунке жёлтыми стрелками указана шкала сетки. То есть в данном случае одна горизонтальная полоса - это 10дб. По этой шкале можно довольно точно определять разницу между спектрами.

В принципе, всё.

И ещё, сделайте пожалуйста поле вашего мультисима белым, когда оно чёрное - очень плохо видно схему. По пустому месту на схеме кликайте пр.кн. мыши - "Свойства", там выберите вкладку Цвета", "Фон".

[DX888]

Подключите ослик к выходу НЧФВР, посмотрите есть ли там окружность по всему диапазону частот НЧ?

Осциллограф - это очень-очень грубый способ. Он правильный, смотреть бублик по-нему, но был изобретён в те года, когда ещё не существовало прямого измерителя отклонения фазы - плоттера Боде.

Подключите к выходу НЧ ФВ плоттер Боде, он там же, на панели инструментов справа.


1. Установите максимум точек - 1000

2. Установите шкалу измерения, на рисунке от 100Гц до 5кГц, это широко, поставьте 200Гц (I) - 4кГц (F). (просто лень рисунок переделывать)) )

3. Установите пределы шкалы градусов. По-умолчанию 720, поставьте 180, -180

4. Установите режим измерения - Фаза

5. Можно мышкой тянуть эту пимпочку, чтобы перемещать маркер по графику, а можно тыкать на стрелки внизу, справа и слева, чтобы более точно перемещать маркер.

6. Внизу на шкале, где остановился маркер, показана частота и какое на ней фазовое отклонение в градусах

7. Для более точного и наглядного анализа нажмите вверху кнопку "Просмотр графиков".

У вас откроется большое окно с графиками. При каждом запуске моделирования будут появляться новые данные графиков. Их можно удалять, просто зажав клавишу Del на клавиатуре.

Щёлкаете пр. кн. мышки по полю, где находится фазовый график.


Выбираете "Показать сетку" и Auto zoom. График фазового сдвига станет удобным и понятным для анализа.


Итак, что мы видим. А видим мы то, что в вашем НЧ ФВ на частоте примерно 460Гц фазовое отклонение от 90 градусов составляет аж 3 градуса. Подавление нерабочей боковой нужно определять по участку максимального отклонения. Откройте Полякова, там где-то была таблица, показывающая, какое будет примерно подавление нерабочей полосы при том или ином отклонении от 90 градусов. Поэтому, не по осциллографу, по "бублику" настраивайте фазовращатель, а по фазовому отклонению в плоттере Боде.

Чтобы добиться подавление нерабочей боковой примерно на 40дб, подбирайте элементы НЧ фазовращателя так, чтобы их график по плоттеру Боде не вылезал за пределы синего прямоугольника, смотрите рисунок:



Добавлено через 26 минут(ы):

Я использовал не трансформатор а катушку на колечке с мю 10 000. намотана в 2 провода. индуктивность каждоой половинки - 300 мГн

Зачем? Это же не правильно. В книге Полякова для такой схемы используется именно трансформатор, а не дроссель с отводом по-середине. Поэтому и в моделировании нужно использовать трансформатор. Когда будете моделировать и проводить эксперименты с плоттером Боде, можете проверить, что если используется идеальный трансформатор, как у меня на схеме, то кол-во витков никак не влияет на сдвиг фаз. Хоть 300+300 и 500, хоть 5+5 и 10.

Чтобы результаты моделирования были максимально приближенными к реальности, нужно изготовить реальный трансформатор. На чашках типа Ч, СБ-12, или на кольце М2000, 10000 как вы писали - это слишком много для звуковых частот. Так вот, нужно изготовить такой трансформатор в реальности, две обмотки 300+300 витков, и 500 витков. После чего необходимо замерить индуктивность каждой катушки и сопротивление постоянному току. Затем эти данные добавить в виртуальную модель трансформатора. Тогда моделирование будет приближено к реальному.

[UD0DAB]

Зачем? Это же не правильно.

Потому как мотать самому НЧ трансформатор сложнее чем одну обмотку на ~100 витков сложенным вдвое проводом. И я эту схему сначала собирал а потом моделировал В готовом виде подавление измерить было не чем, но на слух по контрольному трансиверу оно меня вполне себе устроило.

Я вообще, когда вам давал ссылку на свой пост, имел в виду схему смесителей на диодах где подавление гетеродина у меня уперлось в расстояние между выводом с синтеза и входом РА 2 см. и через этот промежуток у меня и пролазили остатки несущей. Нужно было переделывать монтаж.

Сейчас у меня есть свисток SDR, как снова достану ТПП с полки, так все замеры выложу. Пока на столе Лен, две Ангары и Карат отнимают все время.

[DX888]

UD0CAJ, я как-то моделировал, а потом делал НЧ ФВ на ОУ 6 порядка, на 4-х ОУ, получилось подавить боковую около 30-35дб. Но, у меня тогда был ВЧ ФВ первого порядка, R-C, самый простой). Сейчас вот хочу сделать НЧ ФВ на ОУ 8 порядка, на 6 ОУ. Расчётное подавление - выше 50дб, реальное, полагаю будет около 43-46дб.

Вот схема:


Вот фазовое отклонение в диапазоне 200Гц - 3кГц, около 0.3 градусов



Схема хоть и кажется большой, но на самом деле очень проста, да и сборка и настройка тоже. В ней самое критичное значение - точный отбор парных резисторов 10кОм для каждого ОУ. Именно от этих пар зависит степень подавление нерабочей полосы. В схеме пока бардак с нумерацией). Например, первый ОУ U2A, для него важно подобрать одинаковую пару R18-R1, и так для каждого ОУ. То есть не обязательно все 12 резисторов подбирать одинаковые, важно для каждого ОУ свою пару, а между ОУ они могут быть разными. То есть, чтобы ещё понятнее было, примерно так можно:
ОУ1 9.99кОм - 9.99кОм
ОУ2 10.44кОм - 10.44кОм
ОУ3 9.91кОм - 9.91кОм.
Поняли, да?

Можно сразу купить фирменные SMD резисторы 10кОм с отклонением 0.01%, есть и такие, правда стоят они дорого. А можно и на Али в Китае заказывать мешок обычных, с допуском 1%, штук 200, из них довольно легко подобрать пары с точностью даже лучше, чем 0.1%

R-C задающие цепочки. Например R7 - C1, именно эти цепочки для каждого ОУ задают частоту, на которой идёт переход фазы. Точные частоты написаны возле каждого ОУ. Конденсаторы 10нф можно любые, желательно конечно подобрать изначально, чтобы были максимально близки к 10нф, но не критично. Важнее - резистор, у которого несколько значений после запятой. Тут я поступил просто. К примеру, у R7 значение 1.9448k В реальности оно будет другое - монтаж, неидеальный С1, неидеальный ОУ и т.д. Поэтому берём постоянный резистор 1.6кОм и последовательно с ним многооборотный на 500Ом. Или постоянный на 1.8кОм + многооборотный на 200Ом. Точно так же составляем сборные резисторы и для остальных ОУ.

Настройка.
Переводим трансивер на передачу. Подаём на микрофонный вход сигнал с генератора, можно использовать компьютерный, в составе виртуального осциллографа, о котором я ранее писал. Выставляем на нём 2.6591 кГц (для первого ОУ) и смотрим по SDR приёмнику спектр. На нём будут две "палки" с этой частотой, на нужной боковой и ненужной. Вращая R7 - добиваемся почти полного исчезновения "палки" на нерабочей боковой. Затем повторяем такую же процедуру для остальных ОУ. Всё хоть и кропотливо, но, довольно просто.