OK1HDU (Hamradio, electronics, travelling, photography, ok7u...)
599.cz - Homepage 599.cz - Homepage Memorial OK1WC SOTA - Vrcholy v éteru Optimalizováno pro web... Než něco pošlete dál, přečtěte si ... hoax.cz
     Dnes: 22. 05. 2018    fotogalerie na 599.cz spaceweather.com Bouřky v Česku v novém okně Bouřky v Evropě v novém okně Ionogram Průhonice v novém okně Contest calendar WA7BNM v novém okně RSS summary of the last 7 articles    
O   Hlavní menu
Hlavní stránka

Zajímavé odkazy

Download

Zasílání novinek

O   Seznam rubrik
mínus technika, bastleni
mínus provoz, závody
mínus Od krystalky k SSB
mínus ostatní

f e e d b a c k

O   Počasí v Holicích
JO70XC


O   VOACAP KV Online

O   VOACAP pro CB
Šíření na CB

PHPRS fórum


<a1>technika, bastleni</a1>

Zpět KV přímosměšující přijímač "bez cívek" II: Oscilátor

Vydáno dne 16. 06. 2013 (10931 přečtení)

f=1/(2*Pi*sqrt(Lc)) Tak jsem konečně dopsal další část. Dost do detailů tu je rozebrán LC oscilátor laděný varikapem. Jelikož jsem s překvapením zjistil, že pro některé lidi je přímosměšující přijímač neznámá věc, pokusil jsem se o stručné vysvětlení.
Trvalo mi docela dlouho, než jsem to dopsal. Nějak mi na to v poslední době nezbývá čas. Snad mi poslední díl půjde rychleji.


Nejprve trochu polopatické teorie.

Ve přímosměšujícím přijímači je kmitočet oscilátoru přímo v přijímaném pásmu. Při příjmu CW nebo SSB (Single Side-Band = jedno postranní pásmo) se jeho kmitočet ladí "těsně vedle" přijímaného signálu. Tedy tam, kde by bývala byla nosná, kdyby nebyla potlačena a odfiltrována v modulátoru vysílače. Při LSB (Lower Side-Band = dolní postranní pásmo) se naladíme nad a při USB (Upper Side-Band = horní postranní pásmo) těsně pod požadovaný přijímaný signál. Odečtením těchto kmitočtů ve směšovači nám vznikne přímo požadovaný nízkofrekvenční signál (nízkofrekvenční hovorové spektrum). Součet kmitočtů (oscilátoru a přijímaného) a všechny další produkty směšování odfiltrujeme celkem snadno před NF zesilovačem. Jedná se tedy o přímou přeměnu VF signálu na NF odečtením kmitočtu oscilátoru od kmitočtu VF signálu přicházejícího z antény. Přímá přeměna je anglicky Direct Conversion. Odtud anglický název pro tyto přijímače - DC receiver.
Neplést si s jiným DC, které obvykle označuje Direct Current, tedy stejnosměrný proud.

Co se ale stane, pokud se s oscilátorem naladíme na opačnou stranu postranního pásma, tedy při LSB pod a při USB nad? Kmitočty se do akustického spektra převedou špatně, převráceně. Tedy vysoké kmitočty budou převedeny jako basy a opačně. Výsledkem bude cosi, co sice vzdáleně připomíná lidskou řeč, ale je to nesrozumitelné.

U telegrafních signálů (CW) je to jedno. Tam máme jenom jeden tón, tak si prostě naladíme jeho výšku tak jak se nám to líbí. Všechny telegrafní signály tam prostě budeme mít dvakrát. Jak se s oscilátorem přibližujeme k přijímanému signálu, jeho tón se postupně snižuje (tím jak se rozdíl mezi přijímaným kmitočtem a kmitočtem oscilátoru zmenšuje) až nám úplně zmizí. Naladili jsme takzvaný nulový zázněj, kdy jsou oba kmitočty (oscilátoru i přijímaného signálu) stejné, takže jejich rozdíl je 0Hz (nula Hz). Ladíme-li dál, zázněj se zase objeví a postupně se tón zvyšuje až opět zmizí (protože ty výšky nepobere NF zesilovač nebo naše uši).

Striktně vzato tam budeme mít ty SSB signály vlastně také dvakrát, jenomže ta jedna verze je nesrozumitelná. To je také největší slabinou přímosměšujícího přijímače. Ta převrácená verze hovorového spektra nám může vadit v případě, že budou SSB stanice na pásmu těsně jedna vedle druhé (například při závodě).



Takže jdeme na ten oscilátor.

Nejprve poznámka:
Integrovaný obvod NE602 (NE612, SA612, atd...) umožňuje využít jeho vnitřní oscilátor. Stačí zapojit několik vnějších součástek mezi vývody 6, 7 a zem (indukčnost a kondenzátory laděného obvodu) a oscilátor je hotový. Z důvodu lepší názornosti jsem však použil oscilátor coby úplně samostatný obvod, složený z diskrétních součástek, nezávislý na tom integrovaném obvodu.

Vysokofrekvenčních oscilátorů existuje mnoho druhů. Pravděpodobně nejpoužívanějšími typy jsou v amatérských KV zařízeních oscilátory Colpittsův a Clappův. Zapojením jsou si velice podobné a pokud nevíme přesné hodnoty součástek (kondenzátorů), je někdy těžké je pouze podle schématu od sebe rozeznat. Tyhle dva oscilátory se v současnosti nejčastěji vyskytují v zapojení s tranzistorem se společným kolektorem (společný drain v případě FET). Obliba právě této varianty spočívá především v tom, že nám stačí jenom jedna jednoduchá cívka, bez jakýchkoli odboček nebo vazebních vinutí a jeden konec rezonančního obvodu je přímo spojen se zemí. Takže třeba kostra ladícího kondenzátoru může být uzemněna, v případě varikapu ho ladíme napětím proti zemi.

Tahle verze Colpittsova oscilátoru má také jednu docela zvláštní vlastnost:

A to, že málokdo dovede srozumitelně a přesvědčivě vysvětlit, proč to zapojení vlastně kmitá. Tedy abych byl úplně přesný, ještě jsem nenašel vysvětlení, které by mne plně uspokojilo. Pokud si dáme vyhledat na internetu princip činnosti, zpravidla dostaneme mnoho vzájemně velmi podobných vysvětlení. Pár frází, stále dokola opisovaných o tom, že jde o takzvané tříbodové zapojení oscilátoru s kapacitním děličem ve zpětné vazbě. Podle mé zkušenosti se i ve školách přechází vysvětlení jeho principu "taktním mlčením". Zatímco třeba Wienův článek s operačním zesilovačem je rozebírán do detailů.

     
Phase shift
feedback with phase shift
feedback with common collector
posun fáze
na rezonančním obvodu
Ve zpětné vazbě V zapojení se
společným kolektorem
     

Již od školních let jsem se snažil princip tohoto oscilátoru pochopit. Měl jsem (a stále tak trochu mám) pocit, že to zapojení prostě nemá důvod kmitat. Z praxe však vím že funguje a to velice spolehlivě. Kmitá to velice ochotně prakticky s jakýmkoliv tranzistorem, který zvládne daný kmitočet. Dokonce i v docela velikém rozsahu hodnot těch dvou kondenzátorů. Prohledal jsem mnoho knížek, než jsem narazil na vysvětlení, které mne jakž takž uspokojilo. Snad je princip jasný z obrázků výše. Na tom posledním je potřeba si uvědomit, že vlastně bod A je vysokofrekvenčně spojen s kolektorem tranzistoru. (přes kapacitu v napájení, naznačenou napravo).



Praktické zapojení oscilátoru:

     
Colpitts with tuning C
Clapp with tuning C
Colpitts tuned by varicap
oscilátor Colpitts
laděný kondenzátorem
oscilátor Clapp Colpitts laděný
varikapem
     

Na prvním obrázku máme Colpittsův oscilátor laděný kondenzátorem, s tranzistorem zapojeným se společným kolektorem. Odpory R1, R2 a R3 nastavují stejnosměrný pracovní bod tranzistoru. V literatuře i na internetu lze najít stovky rozborů a výpočtů s ohledem na potřebné zesílení. Pochybuji o tom, že ty vzorce někdo vůbec čte, natož podle nich něco počítá. Praktik ví, že to kmitá skoro vždycky, maximálně je potřeba děličem v bázi nastavit "hezčí" sinusovku při sledování signálu na osciloskopu. Tomu, kdo nemá osciloskop, doporučuji držet se zhruba hodnot odporů ve schématu (až dole na stránce, nebo v minulém článku).
Kondenzátor C3 slouží ke stejnosměrnému oddělení cívky L1 od báze tranzistoru. Jinak by cívka svým vinutím zkratovala bázi na minus pól napájení.

Vzhledem k tomu, že je laděný obvod připojen k PN přechodu tranzistoru, bude se zahříváním tranzistoru měnit kapacita přechodu, a oscilátor tedy bude mírně měnit kmitočet, neboli bude "ujíždět". C1 je připojen mezi bázi a emitor, C2 v podstatě mezi kolektor a emitor. Omezit vliv mezielektrodových kapacit tranzistoru lze tím, že dáme oba kondenzátory C1, C2 co největší. Tím se relativně zmenší vliv těch parazitních kapacit přechodů, které jsou k nim vlastě připojeny paralelně. Omezeni jsme ale jednak požadovaným kmitočtem oscilátoru (Zvětšováním kapacity snižujeme kmitočet) a také potřebným rozsahem přeladění. (Zvětšováním jejich hodnoty zmenšujeme rozsah přeladění, zmenšujeme vliv ladicího kondenzátoru). Navíc může nastat problém se sehnáním kondenzátorů správného typu. (Kondenzátory s nulovým teplotním koeficientem, označované jako NPO, obvykle seženeme maximálně v hodnotách do několika stovek pF. Samozřejmě je možné vyřešit to paralelním řazením více kusů kondenzátorů.).

Na dalším obrázku je takzvaný Clappův oscilátor. Jeho autor se pokusil vyřešit problém se stabilitou tím, že použil malou hodnotu kondenzátoru C3 (stabilní NPO typ) a rezonanční obvod změnil na sériový. Tím by se měl omezit vliv C1 a C2 a tím pádem i mezielektrodových kapacit tranzistoru na kmitočet rezonančního obvodu.

Na posledním obrázku je opět oscilátor Colpittsův, tentokrát ale s laděním pomocí kapacitní diody, neboli varikapu. Kromě varikapu D1 nám tam přibyl další oddělovací kondenzátor C4; odděluje ladicí napětí od cívky. Odpor R4 přivádějící ladicí napětí na varikap musí mít velkou hodnotu, řádově 100kΩ až 1MΩ, aby nezhoršoval Q laděného obvodu (aby ho netlumil). Na tomto obrázku jsou také naznačena místa, odkud můžeme odebírat signál k dalšímu použití.

Mezi oscilátorem a dalšími obvody bývá obvykle oddělovací obvod, neboli "buffer" (anglicky tlumič, nárazník). Jde v podstatě o zesilovač s malým zesílením ale velkým vstupním odporem a malou vstupní kapacitou. Ten má zajistit aby následující obvody měly co možná nejmenší vliv na oscilátor (hlavně jeho kmitočtovou stabilitu). V našem jednoduchém přijímači je tento obvod vynechán. Při troše dobré vůle lze za buffer pokládat vnitřní tranzistor v integrovaném obvodu SA612, který tam jinak slouží pro ten interní oscilátor. Na vývodu 6 má bázi, na vývodu 7 emitor. Možná by se z toho emitoru (vývodu 7) mohl brát signál třeba pro čítačovou stupnici (nezkoušel jsem).



Praktické provedení oscilátoru

Nemám rád návody, ve kterých se používají nedostupné součástky. Moc nechápu, k čemu je v nějakém sborníku ze setkání popsán anténní tuner s nějakou "rollšpulkou" nebo "kulovým variometrem", když jediný, kdo má takovou součástku je pravděpodobně autor konstrukce.

Pominu-li různé burzy, na kterých se stejně už prodává jenom šrot, tak sehnat slušný ladicí kondenzátor vhodný pro rozsah KV je prakticky nemožné (mám na mysli, sehnat více kusů stejného provedení). Proto se použití ladicího kondenzátoru v popisovaných konstrukcích vyhýbám. Z toho vyplynulo použití varikapu (kapacitní diody) pro ladění oscilátoru.

Bohužel se zdá že z obchodů velkých prodejců součástek (GES, GM) úplně zmizely dokonce i varikapy nějakých rozumných hodnot. Mají maximálně tak nějaké SMD typy, vhodné tak pro UKV a výš. Ješte nedávno měl slušný sortiment varikapů Conrad ale už i tam vhodné typy zmizely (doufejme, že se třeba zase objeví). Čili už i tady nám zbývají jenom různé výprodeje a nebo E-bay. Občas má něco Buček, ale to je spíš co se kde vymete při likvidaci nějakého vojenského skladu, takže se na to také nelze spoléhat. Již před pár lety jsem si na E-bay koupil od nějakého Řeka varikapy 1SV149. Stále je nabízí (a mohu ujistit, že nákup byl bez problémů). Jedná se o takzvané "středovlnné" varikapy. Mají velikou kapacitu až několik stovek pF (pico-Faradů) a na přeladění jim stačí rozsah napětí jenom několik voltů. (Proto jsem nakonec musel v mém zapojení omezit rozsah přeladění zmenšením rozsahu ladícího napětí). Pro úzké rozsahy amatérských krátkovlnných pásem je ideální změna ladící kapacity několik desítek pF. Zdálo by se tedy, že by šly použít třeba varikapy Tesla KB105G, nebo KB109G. Bohužel, ty ale potřebují pro využití celého rozsahu docela vysoké napětí až ke 30 Voltům. Možná by šlo zkusit, zapojit jich víc paralelně.
Jinak z Tesláckých typů by šlo asi použít varikapy KB113, KB213, případně KB313.



Hodnoty součástek rezonančního obvodu

Takže vzhledem k tomu, že nevím, jaký varikap kdo použije, nelze dát jednoznačný návod, jaké přesně použít hodnoty součástek v oscilátoru. Nevadí, alespoň máme zase důvod ukázat si pár základních výpočtů.

Tak, a teď přijdou dva velice jednoduché ale velice užitečné vzorce. Oba je budeme potřebovat v následujících výpočtech.

Tady je ten první:

     
Xc=1/(2pifC)
Xc=1/(2PifC)
Xc=1/(2PifC)
S hvězdičkou, coby
znakem pro násobení.
Klasický (nejběžnější)
způsob zápisu
Zápis v jedné řádce
(vhodný pro internet)
     

Xc = 1/(2*Pi*f*C)
    kde:
  • Xc je "kapacitní reaktance" neboli zdánlivý odpor kondenzátoru nebo také "impedance" kondenzátoru
  • π je konstanta Pi neboli Ludolfovo číslo, přibližně 3,14
  • f je kmitočet v Herzích (Hz)
  • C je kapacita kondenzátoru ve Faradech
  • * hvězdička je symbol pro násobení (krát)

Ze vzorce je evidentní že čím je vyšší kmitočet, tím nižší je zdánlivý odpor kondenzátoru. Jednoduchou algebraickou úpravou dostaneme:

C = 1/(2*Pi*f*Xc)       nebo       f = 1/(2*Pi*C*Xc)

pro výpočet kapacity nebo kmitočtu ze zadané "kapacitní reaktance" neboli "zdánlivého odporu". Tyhle vzorce velmi nápadně připomínají jiný vzorec z minulého článku (otevře se v novém okně), když jsme počítali dolní přenášený kmitočet přes vazební kondenzátor, se zátěží reproduktorem nebo sluchátky. Proč to asi tak je?
Mezi námi: Ty vzorce jsou všechny na jedno brdo, jenom to chce vědět, kdy který použít.

A teď ten druhý:

     
XL=2PifL
XL=2PifL
XL=2PifL
S hvězdičkou, coby
znakem pro násobení.
Klasický (nejběžnější)
způsob zápisu
Výraz 2*Pi*f
se často zkracuje na ω
     

XL = 2*Pi*f*L
    kde:
  • XL je "induktivní reaktance" neboli zdánlivý odpor cívky nebo také "impedance" cívky
  • π je konstanta Pi neboli Ludolfovo číslo, přibližně 3,14
  • f je kmitočet
  • L je indukčnost cívky v Henry (H)
  • * hvězdička je symbol pro násobení (krát)
  • ω je omega (malé písmeno), takzvaný úhlový kmitočet, zde prostě jen zkrácení zápisu 2πf

Ze vzorce je evidentní, že čím vyšší je kmitočet, tím vyšší je zdánlivý odpor cívky. Tedy přesně opačně než u kondenzátoru. A opět jednoduchou algebraickou úpravou dostaneme:

L = XL/(2*Pi*f)       nebo:       f = XL/(2*Pi*L)

pro výpočet indukčnosti nebo kmitočtu z "induktivní reaktance" neboli "zdánlivého odporu cívky".


Praktické využití těch vzorců: Výpočet hodnoty C1 a C2

Následující text se bude vztahovat ke schématu na obrázku níže. Jsou v něm naznačeny i parazitní kapacity tranzistoru (fialovo-růžově) a blokovací kapacita na napájení (zeleně). Výstup je z báze tranzistoru přes kondenzátor C6. Kmitočet oscilátoru požadujeme přeladit v rozsahu 3,5 až 3,8MHz, tedy přes celé amatérské pásmo 80metrů. Aritmetický střed pásma 3,65MHz.

colpitts example

Obvyklá hodnota kapacitní reaktance kondenzátorů C1 a C2 se doporučuje v okolí 50Ω (přiznám se, že nevím proč). Podle jednoho z výše uvedených vzorců tedy:

  • C1 = 1/(2*Pi*f*Xc)
  • C1 = 1/(2*3.14*3.65,e6*50)
  • C1 = 872,e-12F = 872pF
To je poměrně vysoká hodnota. Nejbližší hodnoty v nějaké běžné řadě jsou 680pF, 820pF nebo 1nF (1000pF). Možná budeme mít problém sehnat takovou hodnotu ve stabilním NPO provedení. (Já jsem měl v šuplíku největší NPO kondenzátor 470pF, tak jsem ho použil). Tu samou hodnotu dáme i na pozici C2.

Hodnota prvků rezonančního obvodu

Doporučovaná hodnota kapacitní i induktivní reaktance prvků rezonančního obvodu je obvykle v rozsahu 200 až 300Ω (opět se přiznám, že nevím proč). Zvolíme tedy střed, čili 250Ω. Hodnota indukčnosti tedy bude:
  • L1 = XL/(2*Pi*f)
  • L1 = 250/(2*3.14*3.65,e6)
  • L1 = 10.9,e-6H = 10.9uH
Máme-li použít nějakou hotovou cívku (SMCC, MICC) musíme zvolit nějakou hodnotu v řadě, která se vyrábí. Tedy například 10uH. (Jak jsem uvedl v minulém článku, snaha je, pokud možno nic nevinout a použít hotové indukčnosti).

A celková hodnota kondenzátoru pro střed pásma tedy bude:

  • C = 1/(2*Pi*f*Xc)
  • C = 1/(2*3.14*3.65,e6*250)
  • C = 174.4,e-12F = 174.4pF
Kapacita C je celková kapacita jakéhosi fiktivního kondenzátoru vzniklého kombinací všech kondenzátorů v oscilátoru. Jak se na něm podílí jednotlivé konkrétní kondenzátory bude vysvětleno později.


Kontrola rezonančního kmitočtu s prvky L1 a C

Teď si zopakujeme vzorec pro výpočet rezonančního L-C obvodu . Tentýž vzorec platí jak pro paralelní tak pro sériové zapojení L a C.
Již to tu jednou bylo v minulém článku.

     
f=1/(2*Pi*sqrt(L*C))
f=1/(2Pi sqrt(LC))
f=1/(2*Pi*sqrt(L*C))
S hvězdičkou, coby
znakem pro násobení.
Klasický (nejběžnější)
způsob zápisu.
Zápis v jedné řádce
(vhodný pro internet)
     

f=1/(2*Pi*sqrt(L*C))

Nebo třeba takhle:
f=1/(2π sqrt(LC))

Nebo i takhle:

f=1/(2π √(LC))

A provedeme si kontrolu rezonančního kmitočtu ve středu pásma s hodnotami L1 a C vypočítanými výše (C je celková kapacita).
  • f = 1/(2*Pi*sqrt(L*C))
  • f = 1/(2*3.14*sqrt(10,e-6*174.4,e-12))
  • f = 3 650 342Hz = 3.65MHz (zaokrouhleno)
Vidíme, že to sedí.


Paralelní a sériové spojování kondenzátorů

Výsledná kapacita C je daná kombinací všech kondenzátorů ve schématu. Pro zjednodušení lze v tuto chvíli zanedbat parazitní kapacity tranzistoru a vazební výstupní kondenzátor C6. Pokud by to někomu nebylo ze schématu úplně jasné, tak pro jistotu:
  • Kondenzátory C1, C2 a C3 jsou v sérii.
  • Varikap D1 a C5 jsou paralelně (pokud je C5 použit).
  • C4 je do série s výslednou kombinací D1 a C5.
  • Celková hodnota C je dána výslednou kombinací (D1, C5 a C4) paralelně s výslednou kombinací (C1, C2 a C3).

A ještě úplně pro jistotu připomenu jak se vypočítá výsledná kapacita kondenzátorů paralelně a v sérii. Máme-li v sérii dva stejné kondenzátory, je výsledná kapacita poloviční. Jsou-li různé, musíme použít níže uvedený vzorec.

     
C in paralel
C in serial
C in serial
Paralelně
je prostě sečteme.
Sériově
klasický zápis
Sériově
zápis v řádce
     

Podmínka pro přeladění pásma

A ještě jednu podmínku bych tady měl zmínit. Jde o to, jakou celkovou změnu kapacity (poměr maximální a minimální kapacity) potřebujeme pro přeladění celého požadovaného pásma. Jelikož jak L tak C jsou v Thomsonově vzorci pod odmocninou, bude potřebná změna kapacity pro přeladění celého pásma dána druhou mocninou poměru krajních kmitočtů. Nazval bych to třeba koeficientem přeladění, a označil to kc.

     
kc
kc
Klasický zápis Zápis v řádce
     

kc = (fmax/fmin)2

kde:

  • fmax = nejvyšší kmitočet pásma
  • fmin = nejnižší kmitočet pásma
  • kc = změna kapacity potřebná pro přeladění

Pro pásmo 80m (3,5 - 3,8 MHz) to tedy vychází:
kc = (3,8/3,5)2 = 1,18

Na první pohled to vypadá, že tuhle podmínku splníme lehce s jakýmkoli varikapem. Bohužel, všechny další kapacity v obvodu, hlavně právě kondenzátory C1, C2 nám ten ladicí rozsah snižují.



Zautomatizování rutinních výpočtů

Tak, a teď bychom mohli všechny ty výše uvedené vzorce spojit, vzájemně je do sebe dosadit, pokrátit a zjednodušit a potom počítat jednotlivé kondenzátory ve schématu. Ne, že by to nešlo, původně jsem měl v úmyslu to tady popsat. Pak mě ale přepadla lenost. (Ony totiž samotné výpočty jsou mnohem jednodušší, než jejich zápis a zformátování pro web.) Proto jsem využil výhod tabulkového procesoru, a do něj jsem ty vzorce napsal. Vzniklo cosi, kam můžeme zadávat hodnoty jednotlivých součástek, a sledovat, co to udělá.

Upřímě řečeno, nejsem přílišným příznivcem takových zjednodušujících nástrojů, jako jsou různé skripty na výpočet součástek ve schématu. Svádí to k pohodlnosti, a člověka to nenutí pochopit princip a vyzkoušet si výpočet ručně s kalkulačkou. Tak si to totiž nejlépe zapamatujeme. Bývaly doby, kdy to průměrný středoškolák zvládl i bez kalkulačky, třeba jenom s logaritmickým pravítkem.
Jen tak mimochodem. Jeff Kent v jedné své knize píše: "Pozor! Jakmile byť jen připustíte, že vám výraz logaritmické pravítko něco říká, už budete za starého páprdu."

Jsou tam na vstupu dvě hodnoty kapacity varikapu, maximální a minimální. Ty tam zadáme podle toho, jaký varikap seženeme. Ostatní součástky musíme přizpůsobit podle toho, jaký rozsah kmitočtů požadujeme. Pozor, není to blbuvzdorné. Je to jenom taková pomůcka, aby člověk nemusel několikrát po sobě opakovat stejné výpočty. Při určitých hodnotách součástek nemusí oscilátor vůbec kmitat. Chce to používat rozum.

     
spreadsheet
excel
open_doc
obrázek (příklad) Stažení verze
pro MS Excel
Stažení verze pro Calc
v Open Office
     

Poznámka: Při malém rozdílu maximální a minimální kapacity musíme zmenšit celkovou kapacitu abychom dosáhli požadovaný rozsah přeladění. Tedy zmenšit hodnoty C1 a C2 a úměrně tomu zvětšit hodnotu L1. Tím se pravděpodobně dostaneme mimo doporučovaný rozsah pro XL a XC (200-300Ω). Pokud však nemáme jiný, vhodnější varikap, nedá se nic dělat. Také pozor na hodnoty vlastní rezonance SMCC, MICC nebo jiných tlumivek. Čím vyšší hodnota indukčnosti, tím obvykle nižší kmitočet vlastní rezonance (tedy rezonance cívky bez připojeného vnějšího kondenzátoru; indukčnost rezonuje spolu s vlastní mezizávitovou kapacitou). Také obvykle tlumivky pro vyšší proudy mívají vyšší kmitočet vlastní rezonance.

    Pár dalších poznámek
  • List je zamčený, aby nebylo možné omylem vymazat buňky se vzorci. Lze ho (bez hesla) odemknout a udělat si úpravy podle vlastních představ.
  • Nevylučuji, že tam jsou nějaké chyby; pokud mě na ně někdo upozorní, budu rád a opravím je.
  • Jestli na to budu mít čas a náladu, přepsal bych to do nějakého JavaScriptu. Ale spíš k tomu asi nedojde.



Tak a konečně zase páječku do ruky

Jelikož ten výpočet je spíše orientační a nelze se spolehnout, že nějaké hodnoty vypočítáme, potom osadíme součástky do plošného spoje a bude to přesně sedět, musíme počítat s tím, že bude nutné trochu experimentovat. Abychom si při výměnách kondenzátorů moc neponičili plošný spoj, je výhodné opět zapájet do desky jenom dutinky z patice pro integrovaný obvod, jak už to bylo zmíněno v minulém článku. Viz. fotografie. Kondenzátory potom velice snadno vyměňujeme. Pro rozsah KV nevadí, že se vývody součástek nepatrně prodlouží. Na VKV už by to ale mohl být problém.

     
oscilator
oscilator_1
oscilator_2
Hodnoty součástek
jsou jen příklad
Destička se zapájenými
dutinkami
Z jiného úhlu
     

Na tohle experimentování s oscilátorem je nutné mít něco na měření kmitočtu. Ideální je postavit si nějaký čítač, třeba některý z těch od M.Zajíce. Čítač se dá samozřejmě koupit hotový, ale já bych dal přednost vlastní stavbě. Pro tyhle KV věci není potřeba žádný extrémně přesný. Časová základna s běžným krystalem naprosto stačí.

Nouzově se dá použít nějaký (třeba půjčený) CW/SSB přijímač s digitální stupnicí a rozsahem ideálně přes celé krátké vlny. Jeho výhoda je i v tom, že ho nemusíme k oscilátoru přímo připojovat. Stačí do vstupního konektoru zastrčit kus drátu, který pohodíme po stole poblíž oscilátoru. Pokud zhruba víme kde oscilátor kmitá, tak si jeho zázněj snadno najdeme. Trochu nešikovné je, že pokud nastavujeme rozsah přeladění oscilátoru, musíme vždycky ladícím knoflíkem přijímače ten zázněj znova hledat. Každopádně, kdo to myslí s bastlením alespoň trochu vážně, bez čítače se asi neobejde.

     
oscilator_3
counter
osciloskop
Pokusně osazeno
součástkami
Čítač od M.Zajíce Viděno osciloskopem
     

Čítač připojíme do bodu MP8 (za výstupním kondenzátorem C41) abychom při měření co nejméně ovlivnili kmitočet. (Stejně ho trochu ovlivníme). Ladicí potenciometr je prozatím lepší obyčejný, jednootáčkový, abychom rychle přeladili z jednoho konce pásma na druhý. (Později při poslechu na pásmu bude lepší použít nějaký víceotáčkový Aripot pro jemnější ladění). Odpory R45 a R46 zatím nahradíme zkratovacími propojkami (odstřižený drátek z odpotu). Později můžeme pomocí těchto odporů omezit rozsah ladění.

Není moc ideální ladit varikapem úplně od nulového napětí. Varikapy mají při nízkém napětí malé Q. Alespoň pár desetin voltu, ideálně alespoň tak 0,5V by tam při nejnižším kmitočtu mělo být. Bohužel, právě na spodním konci (nejnižším napětí/největší kapacitě) je pokles kapacity v závislosti na napětí největší. Pokud budeme mít nějaký ten středovlnný varikap (třeba 1SV149), není to problém. U něj budeme stejně možná muset omezit rozsah přeladění omezením změny ladicího napětí (pomocí napěťového děliče, odpory R45, R46). Ale u varikapů s měnším rozsahem, třeba KB105G budeme rádi, když ten rozsah přeladění dosáhneme, a možná budeme muset ladit od 0 Voltů.

     
1SV149
MV209
BB105G
Průběh varikapu
1SV149
Průběh varikapu
MV209
Průběh varikapu
BB105G (KB105G)
     

Na tyhle pokusy je dobré mít doma alespoň pár kusů každé hodnoty keramických kondenzátorů od jednotek pF (piko Faradů) do několika stovek pF, minimálně v řadě E6, nebo lépe E12. Pokud možno typy NPO (teplotní koeficient blízký nule). Dříve bývaly na kondenzátorech vytištěny kódy, podle kterých se dal poznat typ použité keramiky a tedy teplotní koeficient. Dneska na nich obvykle nic není, takže musíme věřit prodejci, že jde o správný typ. Není na škodu, mít doma i nějaké kondenzátory s kladným teplotním koeficientem, pokud se nám podaří (při velikém štěstí) někde na ně natrefit. Všechny běžné součástky, tedy kondenzátory, indukčnost i parazitní kapacity polovodičů mají totiž koeficient záporný, takže těmi kladnými to můžeme zkusit kompenzovat. Ale mezi námi: U tohoto primitivního přijímače, kde jde o to si jenom vyzkoušet jak to funguje, bych se asi na nějakou teplotní kompenzaci vykašlal.



Tak, to by snad pro tentokrát mohlo stačit. Asi sem ještě časem doplním nějaké odkazy, ale teď se mi do toho nechce.
Ještě nám zbývá vstupní pásmová propust a směšovač. Doufám, že mi jejich popis nebude trvat tak dlouho, jako vytvoření tohoto článku.

Jarda ok1hdu.


Související články:
KV přímosměšující přijímač "bez cívek" I. (10.05.2013)

   | Celý článek |      e-mailtisk clánku
 

Zpět (klikni)

O   Novinky
24.11.2017:
Update na webu DXFC
Dneska jsem updatoval info na webu DXFC

24.11.2017:
Update fotoalba
Do fotoalba jsem přidal fotky z letošní dovolené v Tureckém Oludeniz.

23.09.2016:
Finální výsledky RSGB IOTA Contestu 2016
Pořadatel IOTA contestu zveřejnil výsledky letošního kola závodu.

11.08.2016:
Výsledky MMC HF 2016
Pořadatel závodu Marconi Memorial Contest HF vydal konečné výsledky letošního (2016) kola závodu. K dispozici jsou rovněž přijaté deníky a statistiky.

13.02.2016:
Tesla HF CW Contest
Pořadatel zveřejnil oficiální výsledky loňského ročníku Tesla HF CW Contestu (Tesla memorial HF)

O   kalendář
<<  Květen  >>
PoÚtStČtSoNe
 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31    

O   Statistika
Návštěvy od 18.5.2015


Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.