80m Signalgenerator

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Baserat på mina experiment med en VNA och egenlindade spolar så fick jag för mig att bygga en dedikerad 80m signalgenerator
som ska gå att terminera i 50 ohm. Jag vill kontrollera frekvensen mellan 3500kHz till 4000kHz med en spänning.

Använder 4 stycken 1N5408 likriktardioder. Har kopplat upp det hela i princip som i schemat nedan, Rp och C7
finns inte med. Simuleringen stämmer hyffsat bra, amplituden blir inte lika hög och i simuleringen varierar
amplituden mer än i verkligheten, 3500kHz ger högre amplitud.

Ett problem är att belastningen på oscillatorn inte får vara för hög därför adderas ett GC-steg och då går det bra
att driva en RG58 och ansluta till oscilloskopet, dock räcker det inte för att driva en 50 ohms terminering.
Jag önskar förstärkning till 4V t-t och sedan att kunna driva 50 ohm,
80_LTSpice_Sch_000.jpg
80_LTSpice_Trace_000.jpg
Bygge_000.jpg
Bygge_001.jpg
Oscillo_Trace_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Sedan ska signalen förstärkas och här har jag en beprövad konstruktion sedan tidigare.
Med den här designen går det få de högre frekvenserna att inte avta i amplitud, eller sett ur ett annat perspektiv,
inte få de lägre frekvenserna att förstärkas annorlunda gentemot de högre frekvenserna och
därmed få till en jämnare amplitud över hela frekvensbandet 3500kHz till 4000kHz.
Emittersteget med BD139 har jag redan testat så det orkar driva 50 ohm för min önskade amplitud.
R24 = 100k och R25 = 47k är eventuellt ett bättre val ser jag nu.
80_LTSpice_Sch_001.jpg
80_LTSpice_Trace_001.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Den där Darlingtonkopplingen är baserad på ett tidigare bygge för en bredbandsförstärkare. (fråga mig inte hur jag lyckades få till det här bra)
Den fungerar riktigt bra. Nu vet jag mer men .43 material fungerar bra i transformatorer även för lägre frekvenser. Annorlunda ska det visst vara om man önskar high.Q spolar för 80-m bandet, då
ska det vara blå Micrometal eller Amidon. Måste testa om detta stämmer.
BBF_000.jpg
BBF_001.jpg
BBF_002.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
alexanderson
Inlägg: 780
Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av alexanderson »

Har du provat att använda en röd lysdiod som varicapdiod ?
Vad har du för AL värde på dina spolkärnor ?
Tänker du prova Amidon/Micrometals material 2 ?
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Spolen är luftlindad.
Syns väl tydligt trodde jag.

Spolarna i bredbandförstäkaren är FT50-43 om jag minns rätt.
När jag skrev blåa så tänkte jag på typ sånna här https://www.rfparts.com/t80-1a.html
Kan hända att röda fungerar bättre.
Data på diverse material http://toroids.info/T37-1.php
Merra info::::::::::::>>>>>>>>>>>>>> http://sm0vpo.altervista.org/info/ferrite-coils.htm

Här finns blåa men de är nog för väldiigt låga frekvenser skulle jag tro.........https://blueferrite.com/products/cores.html

LED som Varicap http://www.hanssummers.com/varicap.html

Han här är väldigt läsvärd sida om man gillar HF http://elektronik-labor.de/index.html
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Nu har jag labbat fram den här lösningen med Manhattan-style, exempel https://hackaday.com/2011/09/04/a-ham-r ... tan-style/, och det blir ju nästan som ytmonterat.
Kopplingen är som i schemat och resultatet blir inte lika hög utamplitud på i verkligheten men amplitudvariationen mellan 3500kHz och 4000kHz blir mindre i verkligheten. Kopplingskondensatorerna
mellan stegen ser till att det blir så till stor del.

Sedan ska jag använda en annan buffert mot 50 ohms lasten än den med BD139 ovan. Det krävs inte så mycket ström så det kommer fungera bra med vanliga BC547 typ.
4V t-t i 50 ohm är målet. V4 motsvarar signalen från den variabla oscillatorn.
Anpassning.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

alexanderson skrev: 21 december 2023, 15:27:13 Har du provat att använda en röd lysdiod som varicapdiod ?
Vad har du för AL värde på dina spolkärnor ?
Tänker du prova Amidon/Micrometals material 2 ?
Kollade en app från ON tror jag det var som handlar om zenerdioder.
De skulle jag eventuellt kunna tänka mig fungerar om man inte går över zenerknäet då förstås.
Röda LED var det en sida som testat fram som sin favorit bland LED. Ska se om jag hittar igen den.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Jag tänker testa den här bufferten för att kunna driva 50 ohms last 2V topp-värde.
Väldigt populär förr och kanske fungerar än i dag.
Jag såg den med plus minus-matning men skalade om arbetspunkterna för enkelmatning.
På pappert ser det bra ut återstår att studera verkligheten.
BuffAmp_OS.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Har labbat med den här uppkopplingen och för att få 2V toppvärde över 50 ohm
dämpas signalen om 0.6V ifrån oscillatorn ned till 0.25V med dämpstegen mellan A och B.
Oscillator_Amp_LTSch_000.jpg
B visar en signal som är -57.6 grader eller -40ns förskjuten. Detta är vad oscilloskopet visar vid 4000kHz.

Det gör att jag kan beräkna förstärkarens Zin

Kommer fram till att det motsvarar 50.4 ohm i serie med 20.7pF eller om man så vill 73529 ohm i parallell med 20.7pF.

Då vore det kul att testa om en dämpstege med kondensatorer i länkarmarna kan få dämpstegen
att anpassa lasten från 3500kHz till 4000kHz, alltså få liten fasförskjutning hela vägen.

Räknade och kom fram till detta PI-nät med standardvärden.......

har inte testat praktiskt ännu.
Oscillator_Amp_PI_LTSch_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Praktiska resultatet blev enastående bra, lång utöver vad jag trodde var ens möjligt.
Bli inte förvillad av markörerna de bara råkade hamna där de är.
Prob 1 mäter insignalen och prob 2 utsignalen ifrån 1:a emitterföljaren, Q3 ischemat ovan, ( då det gav lite ostabilitet att mäta direkt efter PI-dämpsteget, ingången på emitterföljaren).

Fasdiffar kanske någon grad över hela frekvensspannet.
PI_ATT_3500_FASSKIFT.jpg
PI_ATT_4000_FASSKIFT.jpg
PI_ATT_TEST_000.jpg
PI_ATT_TEST_001.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Har nu fått till en hyggligt fungerande 80-m signalgenerator (återkommer med schema och bilder), inga toppprestanda kanske men utför det jag vill.
Har en ställbar utsignalsamplitud från några 10-tals mV upp till 2V toppvärde och varierbar mellan 3500kHz-4000kHz
med i det närmaste konstant amplitud.

Vill även kunna modulera amplituden och har sökt efter lite olika lösningar. Upptäckte att jag har en LT1228 https://www.analog.com/media/en/technic ... 1228fd.pdf liggandes och
den är som klippt och skuren till att amplitudmodulera med. Det som behövs är en differentiell signal att mata den med.
Toppvärde ca:500uV och två sinus ur fas. Har också en uA733 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua733.pdf videoförstärkare med diff-utgångar så den skulle eventuellt fungera bra.
En annan lösning kan vara en enkel transistorkoppling. Transistorn bör vara en HF-trissa för att inte få för mycket fasskift mellan signalerna.
BF199 eller något annat bättre verkar kunna fungera vid 4000kHz om man ska tro LTSpice.
Amp_Diff_Output_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Testar ett LP-filter som är tänkt att anslutas på utgången.
Vill gärna ha 3500kHz till 4000kHz odämpat så jag valde
gränsfrekvensen till 6000kHz. Enlig tabellen i HF-boken
så ska ett 5-elements Thebyshev med 0.01dB rippel ge -40 dB
vid 12000kHz. Stämmer ungefär med de komponenter jag hittade
i lådan.

Dämpningen vid 4000kHz blir 0.1dB lägre än vid 3500kHz så det är ok.

Hade inte testat någon mätning med port 2 på VNA:n innan så det var lärorikt.

Chebyshev_LP_Schema.jpg
Chebyshev_LP_VNA_S11_S21.jpg
Chebyshev_LP_VNA_SMITH.jpg
Chebyshev_LP_VNA_SWR.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Har labbat med den här lösningen senaste tiden.
Flyttade ner två av dioderna (D3 och D4) och det ger att frekvensen
blir stabilare och stabiliserar sig också snabbare.

Något som inte fungerar så bra är "volym-potentiometern" R21.
Impedansen ändrar sig och ger distortion i vissa lägen.
Därför ska jag testa med ett GC steg även efter löparen hos R21.
JP2 är tänkt som uttag för en frekvensräknarfunktion. Tänker även
ha möjlighet att kontrollera frekvensen med en extern spänning.
Då ges möjlighet till en PLL-styrd oscillator med anpassade frekvenssteg för
80m-bandet. L6 är en ferrit typ https://www.electrokit.com/produkt/ferr ... -5x13-8mm/
Det gav positivt resultat i ett annat liknade bygge.
VCO_80m_Sch_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Testade med 2 styck buffert runt "volym"-potten och det fungerar utmärkt.
Så här kommer troligtvis bygget se ut. Allt ryms på ett dubbelsidigt europakort.
Ett ordentligt jordplan är fördelaktigt att ha då signalen ifrån oscillatorn inte påverkas av omgivningen så mycket.
VCO_80m_Sch_001.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 18282
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: 80m Signalgenerator

Inlägg av 4kTRB »

Funderar på om det skulle vara någon fördel att använda en Arduino att ställa in frekvensen med istället för en pll?
Skriv svar