Регенеративный IQ приемник.

[rikis]

Всем привет .

Прошел год после того как был оставлен в том же макете
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...ng_simple4.GIF
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...ng_simple5.GIF
Про эти квадратурные регенеративные смесители на биполярных
транзисторах говорилось
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?...asc&&start=720
После этого схема несколько модифицировалась и дошла до
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...g_simple19.GIF
но макет остался тот же самый
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...MBO_IQ_BPT.jpg
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...T_IF0_6090.jpg
Потом занялся регенеративными приемниками. В итоге родился антенный умножитель добротности назвал его Q-multip
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...o_for_2mix.GIF
про это тут
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=10499&start=975

Этот комбинированный низковольтный Q умножитель переводит на другой уровень действие квадратурного регенеративного смесителя на биполярных транзисторах. Стал его называть 2mix. Сам 2mix не имеет достаточной селективности, по тои причине что нужно настраивать фазу смесителей не по максимуму резонансной кривой контура. В некоторой степени происходит детектирование от мощных мешающих соседних AM. Q умножитель увеличивает селективность, чувствительность и может слабо генерировать, тогда очень удобно настраивать контура для баланса фазы и амплитуды и тем самым добиваться наибольшего подавления. Ненужно второго DDS. Понятно, что компьютер например с DREAM для настройки нужен.

Сначала схема работала в микро токовом режиме. Все переменные конденсаторы отдельные. Потом пошел в направлении подавления детектирования AM. Стал повышать ток через смесители и энергию инжекции . От этого SO1+SO2 переходит в прерывистую генерацию , которую убиваю энергией сигнала гетеродина. Так как фиксировать постоянную амплитуду гетеродина SO3 с формирователем на разных частотах трудно (это изменяет фазовую разницу ) стал подавать сигнал от DDS с регулируемой частотой и амплитудой. Особо важно подобрать соотношение энергий DDS/(SO1 +SO2). Когда R2 номиналом 0 om (напряжение +1.38V ) оптимальный относительный уровень от DDS около 0.0977 . Это относительно к максимуму 0.25 . Когда переходиm в 0.05 то начинается прерывистая регенерация SO1 и SO2. В интервале относительных амплитуд 0.1 +- 0.05 происходит регулировка разницы фазы и амплитуды на выходе IQ приемника. Когда R2 номиналом 47 ом устанавливаю максимальный уровень 0.25 от DDS но подключаю ослабитель на 20 Db. При максимальном токе минимизируется AM детектирование, увеличивается усиление VT3. A также увеличивается интервал точности разницы фазы и амплитуды на аудио выходе . А это лучшая подавление другой боковой. Но в некоторых точках настройки начинается прием FM станций диапазона 88...108 MHz. Но думаю это причина ужасного монтажа. Но и сейчас 20 ... 30 Db подавления, просто настроится. При больших токах дошел до 40 Db подавления в интервале 10 KHz. При тщательной настройке дошел до 60 Db.

Индуктивность трансформаторa между смесителями имеет большое значение на режим 2mix - регенеративный или суперрегенеративный. Сигнал от DDS убивает генерацию, как и минимизация тока через смесители. Имеет соотношение между подаваемой энергией от сигнала DDS и энергией колебаний 2mix в обменах которой принимает участие трансформатор в таком включении. Включение по другому этого трансформатора отрицательно сказывается на квадратуру. Он как бы согласует оба плечи 2mix и напоминает схему VP в RADIO 2000/8, где в одно подается сигнал f от антенны через усилитель а на другой конец фильтра низкой частоты сигнал гетеродина f/2. Подача гетеродина напрямую в одно плечо смесителя и трансформатора резко увеличивает правильность квадратуры. При большем токе и суперрегенеративном режиме резко увеличивается динамика 2mix. Но это не значит что тут всё понятно и ток должен быт большой или минимальный...

Друзья мне посоветовали открыт тут тему 'Регенеративный IQ приемник'. Не хочу в названии писать что DRM, SDR, современный на транзисторах или лампах, так как все версии желательные. Условие - 2mix регенеративный. Цифровые сигналы понятно декодируется компьютером, но AM, SSB слушаю напрямую по нулевой промежуточной частоте, так как качество звучания повыше и нет инерции. Мысль так сделать пошла от анализа квадратурных генераторов очень высокой частоты. Почему нельзя их превратит в квадратурные смесители ?

Настраивать такую систему сможет очень не многие, но я делаю предпосылку (от информации IEEE и практического опыта с этой схемой ). Eсли сделать монтаж вместе с фиксированной настройкой для каждого диапазона в отдельности, то регулировку разницы фазы и амплитуды можно производит только входным антенным умножителем (в режиме слабой генерации) и DDS с управляемой амплитудой при заранее заданном токе через 2mix. A это может делать компьютер. В диапазоне 7050 ... 7100 возможно просто получит при фиксированной настройке от 20Db до 40 Db подавления. И если надо больше то можно использовать переменные конденсаторы для точной настройки квадратуры. В мыслях сделать работающий по таким принципам приемник с возможно минимальной до максимальной частоты . А начат планирую с модулей на разные диапазоны частоты, чтобы убедится как это действует ниже 3 MHz и выше 10 MHz.

Может всё это будет интересно другим и вместе сделаем несколько другой простои квадратурный приемник. Извините за такой длинный ввод .

С уважением
Saulius

[RW3DKB]

Привет Саулиус!
Очень рад видеть твои схемы на форуме. Они совершенно не похожи на схемы из других веток! Поразительно мало деталей! Не думаю, что такое будет очень уж сложным для начинающих радиолюбителей.
Еще один вопрос к тебе самого общего свойства. Насколько я понимаю, ты применил P-N-P транзисторы. Чем обусловлен именно такой выбор? Можно ли надеяться на аналогичный результат, если применить транзисторы структуры N-P-N? Ведь для этого достаточно перевернуть элемент питания 1.5, т.е. поменять полярность питания схемы? Будет ли это работать точно также? Если это так, то у многих радиолюбителей отпадет необходимость в поиске таких же транзисторов, как и у тебя! А это немалый плюс На мой взгляд здесь можно применить довольно большой ассортимент транзисторов начиная с КТ301 - КТ315 и далее по 300-й серии?

[rikis]

Добрый день Валерий.

В книге VP схема регенератора на одном транзисторе.
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info/VP03.GIF
Но нужен отвод и конденсатор без заземления. Написано что cам транзистор p-n-p сверх высокочастотный. Например KT3109 или KT363 . При использовании двух транзисторов регенератор без отвода от контура. Здесь подобрал информацию про простые аналогичные генераторы, детекторы и приемники на биполярных транзисторах.

http://www.mikroe.com/en/books/rrboo.../chapter3f.htm
http://www.longwave.de/lfregen.html
http://rf.atnn.ru/s3/rl-x2.html
http://www.radioradar.net/radiofan/c...3_9-54-07.html
http://rf.atnn.ru/s3/pr-x0.html
http://rf.atnn.ru/s3/pr-b91.html
http://rf.atnn.ru/s1/u-det.htm
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=152208

За рубежом это называет 'Sony Oscillator with Nonlinear
Negative Resistance' Тут можно найти много интересного
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...lprojcomp.html
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...t_info_v06.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...-%20Loizos.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...%20Shirgur.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...Giedraitis.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...0-%20Abbas.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...20-%20Tsai.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/F...0-%20Mason.pdf

http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/L...es/LN10-04.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/L...es/LN11-04.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/L...es/LN12-04.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/L...es/LN13-04.pdf
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/L...es/LN14-04.pdf


В похожих схемах используется разные транзисторы разных типов. Ну вот как они будут действовать в моей схеме ? Возможна только практическая проверка. Аналогичные BC547B n-p-n будет работать. Самое низкое напряжение питания при котором работали KT363 была около 0.9V. А вот что дает увеличение напряжения питания сверх 1.6V ? Тогда практически приходится увеличивать резистор, через который подводится питание или увеличивать сигнал от DDS. Но для сверх высокочастотных транзисторах этого думаю делать ненужно.
Между kolektorom и базой постоянное напряжение 0v. Может где то в интернете можно найти анализ барьерного режима работы транзистора ?

С уважением
Saulius

[Tadas]

...Может где то в интернете можно найти анализ барьерного режима работы транзистора ?...

Видел пару статеек про баръерный режим в белорусском РАДИОЛЮБИТЕЛЕ. Год не помню, надо поискать.

[rikis]

Всем привет.
Записал несколько станций в диапазоне 49M в режиме нулевой промежуточной частоты IF = 0 - несущая подавлена. Tут реальный прием на 6100Khz станции которая сидит на углу DRM сигнала RTL-Радио с центральной 6095KHz. С другой стороны на 6105KHz другая AM станция. По порядку через DREAM изменяем сторону приема LSB <> USB и делаем регулировку входного умножителя добротности. Цифровой фильтр примерно на 3300Hz. (2608Kb)
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...LSB_3300hz.zip

На сравнительно пустой частоте заранее отрегулирован баланс фаз и амплитуд квадратуры. Q-multip генерирует на частоте примерно -3...6 Khz от 6290KHz. По порядку через DREAM изменяем сторону приема LSB <> USB . В первой части записи AGC отключен, во второй подключил AGC и изменяю частоту тест сигнала вручную а также полосу пропускания цифрового фильтра. (3677Kb)
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info..._Self_test.zip

А так звучит запись напрямую без цифровой обработки DREAM -ом . Используется перестройка DDS шагом 1KHz на другую станцию 5950 Khz, а потом регулировка входного умножителя добротности. Дальше через 10 Khz тоже станции. (4143Kb)
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...MT_IQ_2MIX.zip

Использую дополнительную селекцию полосы входным умножителем добротности вблизи критической регенерации в DREAM установлено полоса фильтрa 6Khz. При такой слабой генерации можно настраивать и баланс квадратуры и амплитуды. Всё время действует средняя автоматическая регулировка усиления (AGC). (1058Kb)
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...00Hz_DREAM.zip

Во второй части следующей записи регулирую саму полосу цифрового фильтра в DREAM от 6Khz до 3KHz, а потом до 16Khz и обратно к 6Khz. (4345Kb)
http://www.smail.lt/~ncss/regen_info...00Hz_DREAM.zip


С уважением
Saulius

[RW3DKB]

Привет Саулиус!
Прослушивание АМ станций наверное не столь интересно для многих радиолюбителей. Гораздо больший интерес представляет прием радиолюбительских станций того же 40-метрового диапазона. Нет ли у тебя записей приема SSB и/или CW этого диапазона? Было бы интересно послушать именно их!
В отношении транзисторов мне более или менее понятно. Применять можно очень большое количество различных типов транзисторов. Покопавшись в своей памяти, я вспомнил, что встречал несколько раз описание подобных схем, в которых транзисторы работают в таком необычном режиме. Правда было это довольно давно... Был там и QRP-передатчик в таком режиме, чуть ли не 1 ватт от 1.5 вольт батарейки и деталек всего - раз, два и обчелся. Одним словом - все новое - это хорошо забытое старое. Тут широкое поле деятельности именно для наших экспериментаторов. Схемы такие простые на вид, можно сказать примитивные, а могут работать и как генераторы, и сверхрегенераторы, и как смесители, наверное и как усилители тоже могут... Замечательно все это! SDR приемник тоже получается очень миниатюрным. Попробовать бы все это еще и на передачу... хотя бы в CW режиме. Весьма оригинальная получилась бы конструкция. Жаль, что пока не проявились наши основные "Зубры" схемотехники и конструирования... Видать заняты все своими собственными разработками...

[rikis]

Всем привет.

Валерий, записи SSB имею. Но они как то получились длинными. Когда вырежу интересные части то обязательно представлю. Это одна задержка. С другой стороны Tadas навел на мысль что в записях живет какая то помеха. Проверил, оказалось что оконечный TDA низкочастотный усилитель после прогрева склоняется к возбуждению и при напряжениях питания менее +3 В дает большие амплитудные искажения . Выбросил его и начал использовать чисто транзисторную схему предварительного усилителя низкой частоты удалив все конденсаторы из emiterov транзисторов KT3102E. Поставил резистор балансировки между каналами. Введение отрицательной обратной связи в каждом каскаде очень улучшило подавление другой боковой не только при малых уровнях но при сильных сигналах. Напряжение питания для усилителя низкой частоты пришлось поднят до +6V. Дальше сигнал обрабатывается внешним USB SB Live24. Предварительную балансировку по фазе и амплитуде, а также форму ограничения удобно наблюдать при помощи http://www.zeitnitz.de/Christian/Scope/Scope_en.html

Хочу сделать новые записи и сравнит старое с новым когда предварительный усилитель низкой частоты имеет широкую частотную и амплитудную характеристику а также прямолинейную в достаточном интервале фазовую. Придумал наблюдать из тестовой записи подавление другой боковой при помощи SV+ http://www.radioscanner.ru/files/recording/file98/
При плохом предварительном усилителе низкой частоты получил такие результаты на подавление другой боковой. На входе умножитель добротности генерирует. DDS установлен на 6290KHz. Переключаем в DREAM USB LSB. Автоматическая регулировка усиления AGC отключена. При трех разных уровнях IType = -50Db, -65Db, -83Db можно сравнит подавление на фиксированной частоте после цифровой обработки. Это примерно 70Db. Сплошная линия это продукт другого порядка от сильной перегрузки тест сигналом, или помехи от компьютерной системы.

Основной вопрос в каком интервале частоты это обеспечивается. Программа Scope дала на это ответ. Теоретические предположения подтвердились. Оказывается 2mix можно настраивать двумя способами. Один - когда собственные частоты настройки контуров смесителей +-45 от центральной частоты. Другой - когда первый контур вблизи слева приемной частоты F, второй вблизи слева удвоенной частоты 2F. Квадратура формируется под воздействием связи на второй гармонике тока. Вот тогда и расширяется интервал где разность фазы 90 градусов, а амплитуда изменяется не много. В первом смесителе число витков катушки 17 витков, во втором 9 витков. Практически в интервале обзора 100 KHz на частоте 6 или 7MHz можно использовать фиксированную настройку на середину диапазона !
А также оказалось, что к отводам к фазовым контурам нельзя подключат никаких других контуров. Нужно использовать очень слабую связь с умножителем добротности или полосовыми фильтрами. Начал использовать буфер с обшей базой. Пока еще на нарисовал этих изменений. Скоро их представлю.

С уважением
Saulius

[rikis]

Добрый день.

А это результат с улучшенным предварительным усилителем низкой частоты. Полоса среза цифрового фильтра около 6Khz. Верхняя картинка когда частота от DDS 6290KHz это 0Hz и IType = -83 Db . Умножитель добротности на входе слабо генерирует примерно на - 2.8 Khz от центральной частоты . Сплошная тонкая линия это 5.6 KHz . Она появляется от перегрузки смесителей и усилителей низкой частоты и не подавляется цифровыми методами.

В нижней части сначала разность частот между DDS и генерирующего умножителя добротности около 500 Hz. Потом следует переключение на USB и увеличение разности частот . Видно как изменяется основное ослабление. Баланс фазы и амплитуды был установлен заранее. Вторая гармоника биений остается без изменений. Значит очень важно иметь линейность усилителя низкой частоты возможно выше. В интервале +-6 Khz неравномерность ослабления USB составляет от 80Db до 60Db при фиксированной настройке контуров смесителей и фиксированной балансировке предварительных усилителей низкой частоты. Аналогично можно увидеть что do 50Db получается в интервале +-15 Khz. Примерно 40Db в +-25Khz, и 30 Db в +-50KHz. При очень не большой подстройке фазы контуров и баланса амплитуд подавление ненужной полосы улучшается.

С уважением
Saulius

[rikis]

Привет Валерий !

Это один 7 мин файл после изменения формата записи при помощи WavePad Sound Editor. http://nch.com.au/wavepad/index.html

DREAM этот *.wav записал в 80Mb. А в реальности можно записать в 1 Mb. Качество практически не изменяется для полосы цифрового фильтра. Сначала неточная настройка. Потом подстройка к ясной SSB станции через 25Hz. Цифровой фильтр в среднем около 3300 Hz. В некоторых местах 6KHz или 2.2 KHz . A также изменение полосы приема подстройкой входного умножителя добротности вблизи критической генерации. Цифровая AGC включена. Вариант улучшеного предварительного усилителя низкой частоты.


Saulius

[rikis]

Всем привет !

За 3 месяца в схемы внес некоторые изменения, которые кажется не значительные но важные.

В умножителе добротности вместо транзисторов 2T904A можнo использовать KT368, но в emitere резистор нужно увеличит до 430ом, а в базе до 100 ом . Без резистора в базе схема может генерировать на сотнях MHz.

Пробовал вариации схемы когда анод не нагружен так жестко. Все они не позволяли нормальной работы когда сигнал гетеродина совпадает с сигналом от антенны то ест на нулевой частоте. Таким образом убедился что регенеративный детектор на лампе когда анод нагружен на высокое сопротивление начинает захватывать частоту DDS и в итоге значительное увеличение шума при приближении к нулевой частоте.

Если нужен входной умножитель добротности с минимальным детектированием и минимальным захватом и максимальная развязка от квадратурного регенеративного смесителя то после мощного повторителя нужно включит каскад с общей базой и несколько увеличенным динамическим диапазоном. Так и сделал.

На выходе 2mix поставил простои RC фильтр низкой частоты -разделитель уровней для самых транзисторов смесителей и первого каскада усилителя низкой частоты с обшей базой. Это увеличило усиление получаемое от этих первых каскадов низкой частоты.

Привожу схему предварительного усилителя низкой частоты с балансировкой уровней IQ для линейного входа компьютерного аудио блока. Отказался от всех конденсаторов в цепях emiterov. Думаю еще включит небольшие резисторы в цепи emiterov для более глубокой отрицательной обратной связи.

Если будет использоваться режим нулевой частоты то рекомендую для этого 2mix и усилителя низкой частоты использовать батарейное питание. Для накала лампы входного умножителя добротности нужно использовать стабилизированный блок питания.

Было бы очень интересно 2mix и усилитель низкой частоты питать от USB выхода компьютера. Но нужно получит чистый очень чистый +1V для питания 2mix. Нужна такая экономическая и малошумящая схема , буду благодарен.

А при низком напряжении (менее 6 В) порог ограничения опускается и обеспечит небольшие искажения не удается. Пробовал TDA2822M при питании от 1.5V...3V. На выходе этой IMS при анализе фигур Lisazhu видны огромнейшие фазовые искажения. По этому и применяю именно такой предварительный усилитель низкой частоты.

Вот такая получилась оптимизация. Следующий шаг - сделать вариацию этой схему для диапазона 14, 21, 28 Mhz без переменных конденсаторов, а сам блок переменных или переключаемых конденсаторов сделать отдельно подключаемый. Шаблона платы еще нет. Думаю еще раз 2mix и предварительный усилитель низкой частоты собирать как хорошо экранированный миниатюрный макет.

С уважением
Saulius