Bygge av rörradio (FM)

[Spisblinkaren]

Nu har jag fått mina järnpulvertoroider.

AL-värdet är 2,2nH men det spelar preliminärt ingen roll för jag inbillar mig att kvotdetektorn hos min testradio inte behöver vara avstämd.

Snacka om att man inte förstår nåt

Nåväl, jag har kompletteringsritat schemat där två av de okända komponenterna (R3 & C3) ju var lätta att räkna ut när man tänkte efter lite.

C1 & C2 kommer jag preliminärt ge mitt kära standardvärde på 10nF.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Nu händer det äntligen saker i mitt radioprojekt

Fick lindat FM-detektordrosseln igår.

Byggde mig sedan en kvotdetektor enligt Wikipedia.

Kopplade sedan in en 1kHz ton som FM-modulation av ena Hartley-oscillatorn (HO).

Hände absolut ingenting ut på detektorn

Mätte runt lite.

Flyttade proben till ena HO och vips byttes Pirate Rock (95.4MHz) ut mot en ren och fin 1kHz ton

Jag skrattade gott men fattade naturligtvis ingenting.

Det var ju liksom inte ens den oscillatorn som modulerades (agerar LO).

Nåväl, mätte på MF-filtrets utgång.

Samma fula signal enligt tidigare bild (dock med tydlig ~5MHz grundton).

Detta dock bara med proben på 1:1.

Blev väldigt förvirrad ett tag då 1:10 visade något helt annat (20MHz amplidudmodulerad med 5MHz).

Provade simulera 1:1-prob mha 100pF över mätpunkten men samma 1:10-resultat.

Skumt.

Nåväl, sen blev jag fixerad vid att dels såg MF-en (~5MHz) dålig ut, dels var det låg nivå ut.

Eftersom jag vill ha ren och fin MF så så blev jag att fundera om jag verkligen träffat rätt med resonasfrekvensen hos MF-filtret.

Kopplade in en 5-500pF trimkondensator mha ganska långa testkablar över MF-spolens preliminära kondensator där jag bara chansade att den var för liten.

När jag fick vridit trimkondensator närmast i botten så fick jag se en underbart ren och snygg sinus!

En ren sinus som dessutom ökade i amplitud!

Så greppa detta, jag har alltså lyckats blanda två oscillatorer (HO) på vardera runt 25MHz till en ren och snygg skillnadsfrekvens (MF) om 5MHz.

Jag är riktigt stolt över mig själv

Amplituden är dock lite dålig.

Den är knepigt nog 0,8Vpp in till detektor-trissans gate men bara 0,2Vpp ut på drain (och då lastas den bara med en "avstämd" LC).

Men jag misstänker samma fel här.

Formellt är AL-värdet för järnpulvertoroiden 2,2nH/N^2 vilket för tio värv skulle betyda 220nH.

Men när jag satte dit 4n7 innan ovanstående succe så fick jag ett inbillat sämre resultat än dom 1n som jag har där nu.

Eftersom trimkondingen är så ovanligt rejäl i sitt värde kanske jag kan optimera denna biten också på liknande sätt

På detektorsidan ser jag bara 1mVpp 20MHz AM-modulerad med kanske 0,2mVpp 5MHz dvs den är i princip tyst.

Detta oavsett nivå på muduleringen.

Dock kan jag stolt berätta att de 0,2Vpp in till detektorn tycks moduleras väldigt fint för vad som händer vid påslag av moduleringen är att sinus blir "suddig" i x-led vilket ju tyder på en FM-modulation.

Så allting verkar stämma.

Förutom kvot-detektorn.

Måste studera den närmare.

MVH/Roger
PS
Jag får ut en liten signal om c.a 2mVpp på MF-frekvensen innan R3. Om man tittar på lindningarna borde det inte komma nåt alls där då den lindningen drivs av mittappen hos detektorn. Men det är här det övriga arrangemanget kommer in, antar jag. Läckage av MF tror jag personligen tyder på asymmetri hos lindningarna (alternativt kondensatorvärden?).

[YD1150]

Du har lyssnat på en överton från din modulerade oscillator.
Gissningsvis så är oscillatorn inställd på 23,85MHz x 4 = 95,4MHz

Du borde sänka nivån på en av oscillatorerna som går till blandaren.

Utsignaler från en blandare (mixer) får du av:
f1, f2 är frekvensen på insignalerna.
Önskade och oönskade signaler ges av = M*f1 ± N*f2 där M, och N är heltal (0,1,2,3....).
Tror att det vart rätt så.

Om M och N = 1
Utsignaler blir då f1-f2 och f1+f2, sen finns säkert f1 och f2 i utsignalen också, då
finns det redan fyra signaler att hålla reda på. Sen har oscillatorerna övertoner också (därav M och N i formeln)
som ger upphov till ännu fler signaler att hålla reda på.
Nu skulle du ha en spektrumanalysator och titta på utsignalen

Blir en soppa av utsignaler.....beroende på typ av blandare som kan vissa frekvenser försvinna
(vissa tar ut varandra i en balanserad blandare)
http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_mixer

Järnpulverkärnan T50-2 (röd) passar fint till 5MHz
Järnpulverkärnan T50-6 (gul) passar fint till 25MHz
T50-12 som du har valt fungerar bäst på högre frekvenser 50-200MHz.

Är ju seriöst att börja med en kvotdetektor, är inte ofta man ser att någon bygger en sådan från grunden
Kanske inte är det allra lättaste att börja med
Sen får du fundera på hur stort sving du har från din oscillator, är det 10kHz eller 200kHz eller vad?
Svinget (högsta och lägsta frekvens från mittfrekvensen, t.ex. 5MHz +/- 10kHz eller 100kHz) kanske blir för litet
så att den inte fungerar som den ska, utspänningen blir för liten pga för litet sving.
Avstämningen kommer du nog inte ifrån
Keramiska filter för mellanfrekvensen (10,7MHz) i en vanlig FM-radio brukar ha en bandbredd typ på 200kHz.

Keramiska filter för 10,7MHz:

fil_mur_filter-fm-alt-p61e5.pdf

[Spisblinkaren]

Tack YD1150 för ditt trevliga och intressanta inlägg!

Nu ska du få höra

Jag har nu lyckats trimma projektet.

Först trimmade jag resonanskretsen på primärsidan av kvotdetektorn.

Det var mycket lurigt pga att induktansen för tio varv hos dessa T50-12 (som du så tacksamt uppmärksammat) blev väldigt liten vilket medförde att även vid så "höga" frekvenser som 5MHz blev kondingarna "enorma".

Efter mycket trevande, med tacksam hjälp från min APPA 76, kunde jag mha min vridkondensator ställa in kapacitansvärdet för maximal signal/impedans.

Märkte att det var bra att avstämma båda sidorna av kvotdetektorn för om jag inte gjorde det blev sinus "sned" samt lägre i amplitud.

Så jag har nu lite luddigt (ty knöligt med exakta kondensatorvärden när vi talar nF...) avstämt båda sidorna.

In på andra sidan kvotdetektorn (S2) har jag nu alltså 0,5Vpp@5MHz vid C=1769pF.

När jag fick till detta såpass bra bestämde jag mig för att sätta mig i soffan för att klura på kvotdetektorn.

Bilden i Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Detector_ ... o_detector) visar tacksamt hur kvotdetetorn teoretiskt fungerar och det är speciellt intressant att se hur den gör skillnad på f>fo kontra f<fo.

Trots denna fina beskrivning går jag bet på hur den fungerar

Ett misstag jag kan ha gjort är att jag lindat S3 på samma kärna.

Men hur jag än försöker förstå så förstår jag den inte.

Dock har jag 0,2V likriktat över C4 vilket känns riktigt (~0,5Vpp/2).

R1 och R2 ger jordpunkten.

S2 gungar sedan i förhållande till jordpunkten.

Om amplituden sjunker pga att frekvensen minskar eller ökar runt resonansfrekvensen/MF så får du ja bara att spänningen över C4 minskar i båda fallen.

Vari ligger funktionen att hålla reda på åt vilket håll frekvensen ändrar sig och därmed hur amplituden i ena fallet (säg minskande frekvens) skall minska och i andra fallet skall öka?

Jag har stirrat mig blind på den där "enkla" kretsen men fattar det inte

MVH/Roger
PS
Ta mig tusan om jag nu inte ändå lyckats se den modulerade tonen på kvotdetektorns utgång Den är dock mycket svag (~6mVpp, 2mV/DIV) och det är dessutom ingen ren sinus men grundtonen är definitivt vad jag skickar in (dvs 1kHz, 0,5ms/DIV). Det är liksom bara att knappa på och av funktionsgeneratorn så ser jag det Nu måste jag dock trimma kvotdetektorn. Första steget blir liksom att försöka förstå den

Bra tips det där med keramiska filter förresten. Ska lura mer på det. Dock pressar jag mitt analoga skåp så mycket det går just nu (där 5MHz visas i endast en ruta) så högre frekvenser blir bökiga (även om det alltid finns X10 MAG samtidigt som 30MHz är specad bandbredd).

Idag slog det mig å andra sidan att min rör-radio nog blir en rak radio utan superheterodyn. Sparar in tre rör på det (LO, Mixer). Filtrena kan man ganga hur många som helst mha kapacitansdioder. Känner att det kanske kan behövas dessa rör:

1) 2st 6C4 (kopplade som likriktarrör)
2) 2st 6C4 i kaskad (gain <400)
3) 2st 6C4 (kvotdetektor)
4) 2st 6C4 (push-pull utgång)

[slurry]

8 st. 6C4... det blir många rör
stoppar man in två 6C4 i ett rör blir det en ECC82 (12AU7) men det blir billigare att köpa två 6C4 än att köpa ett ECC82

[Spisblinkaren]

Kul kommentar

En flummig tanke är nämligen att kanske jag kan bygga "Manhattan-style" på ett låångt laminat, bestycka det med BF245A, testköra med 9V och sen bara swappa till 6C4

Jag har inte tänkt färdigt angående detta men lite dagdrömmeri...

Säg att jag borrar 8st noval-hål i laminatet (med dito fäst-hål).

Sen kapar jag till 8st typ 40X40mm laminat-bitar som jag mha 5P lödstöd (G, D, S, GND) monterar transistorerna på.

Sen skruvar jag dit ett 7P lödstöd vid varje hål (G, D, S, H, H, GND).

Sen behöver jag bara tänka på att önskad matning är 150VDC för rör-varianten.

Så, så länge som komponenterna tål 150V så är det frid och fröjd

Dvs jag kan börja med mina favorit-JFET och när jag, på låg spänning, har fått det att fungera kan jag bara swappa till rör.

Käckt, va

MVH/Roger
PS
Har mixtrat lite med kvotdetektorn. Bytte R1&R2 från 33k till 1k, ingen skillnad. Lyfte sedan RF-filtret (har jag surfat mig till) dvs så att C1 & C2 aldrig går till utgången (C3), heller ingen direkt skillnad (funderar tom på att ta bort dom för jag ser ingen direkt förändring av RF på utgången varesig jag har dom där eller inte samtidigt som 10nF är ganska stort värde vid dessa frekvenser). Vad jag dock har förstått är att tricket görs av själva transformatorn. Primär och sekundär sägs vara exakt 90 grader ur fas vid resonans och det är den fasförändring som sker när man rör sig bort från resonans som detekteras. Det är mycket svårt att begripa. Undrar om mina elektronikkunskaper räcker till

[Spisblinkaren]

Riktigt så enkelt blir det naturligtvis inte.

Jag måste förmodligen öka vissa anodmotstånd.

Ser inte så många ändringskrav än det faktiskt.

Vgs=0 fungerar för rör lika bra som det uppenbarligen gör för JFET (eftersom rör "också" kan drivas positivt).

Om vi leker med tanken.

6C4=1/2 ECC82=>rp~7k

150V/(7+1)k=19mA

Too much

<5mA är lagom dvs 15k, säger vi.

15k i förstärkarkoppling ger sen 15/(15+7)*20=14=23dB.

MVH/Roger
PS
Jag är personligen förvånad över att jag observerat mer än 0,8Vpp in på JFET utan distorsion på utgången trots att den är biaserad Vgs=0. Gate kan med andra ord drivas positivt psss rör utan att det behöver bli distorsion! I rörfallet vet jag numera att drivande källan måste vara mer eller mindre lågimpediv för att kurvformen inte skall förvrängas men jag är ytterst förvånad över att nåt liknande även tycks gälla JFET. Fantastiskt

[Spisblinkaren]

Ett tag tänkte jag att "varför inte använda en matningsspänning som ger 5mA istället?"

Om vi leker med rp=7k (dock låg spänning så snarare 10k eller mer).

Vi förenklar och säger rp=9k (rp+1k=10k) vid denna låga spänning.

5mA fås då vid 50V.

Det är egentligen meningslöst att fortsätta då 1k som anodmotstånd ger mycket låg förstärkning.

Dock vittjar jag min General Electric rörbibel (Essential Characteristics) som säger att vid Ra=15k@150V så är minspänning 50V.

Tydligen är 15k vid 150V ett mycket bra val (6mA@0Vgk, Av~13).

Summa summarum, 150V blir det

[Spisblinkaren]

Nu har jag hittat en artikel på nätet som beskriver kvotdetektorn mer i detalj.

Dock inte på den nivån jag önskar.

I vilket fall som helst angavs ett schema med lite värden.

Jag började alltså med att ändra C1&C2 från 10nF till 220pF (330pF enligt schemat men hade inga).

Sen testade jag.

Vips, ut kom en mycket mer, om än brusig, sinus på dom 1kHz jag preliminärt testar vid.

Genom att minska frekvensen till 325Hz blev dock signalen ännu finare (bifogat).

Kvar är "lite" högfrekvent brus som man kanske kan bli av med mha ytterligare RC-nät.

Utsignalen är nu alltså "bara" typ 10mVpp.

Men vadå bara

Det här är ju fantastiskt!

Ytterligare filtrering + förstärkning 50ggr ger line-nivå!

Får cadda om förstärkarsteget bara.

Fast å andra sidan undrar jag om jag mäter rätt ty endast 2mV/DIV...

Kan ju liksom va vad som helst.

Dessutom har jag en kraftig filtrering som börjar vid ynka 15kHz.

Kan ju liksom inte finnas nåt kvar vid 5MHz.

Trots bara 6dB/oktav...

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Nu fick jag en aha-upplevelse

Säg att du har två signaler.

Båda startar i samma punkt (dvs typ 0V).

Om båda signalerna har exakt samma frekvens kommer dom bara ligga "omlott" på skåpet.

Men om den ena är för hög i frekvens kommer det bli en fasskillnad dvs den går upp före referenssignalen (redan efter att en enda period har passerat).

Om sen samma signal är något för låg i frekvens, så kommer den gå upp efter referenssignalen.

Jag tror att det är det här som nyttjas i kvotdetektorn.

Eventuellt ihop med att amplituden vid frekvensavvikelser från resonansfrekvensen är lägre.

Men jag vet faktiskt inte

MVH/Roger
PS
YD1150's anmärkning vittnar om att toppen för resonanskretsen måste vara smal. Jag kan liksom se det framför mig att om det skall bli någon amplitudskillnad vid +/-df så måste Q-värdet vara högt. Dvs man måste ha stämt av filtret med stor noggrannhet. Men detta gäller bara om saker och ting förhåller sig som jag ovan tror

[Spisblinkaren]

Jag har nu uppdaterat min ritning på detta mitt livs första radioprojekt.

Jag är inte helt nöjd med att utsignalen är endast 10mVpp vid 325Hz.

Jag hade önskat den var högre.

Ett knepigt fenomen i sammanhanget är att ju lägre frekvens jag modulerar med, ju högre blir amplituden (om än mer distad).

Borde ju liksom vara tvärtom

Jag kommer försöka förstå kvotdetektorn mer i detalj.

I värsta fall får jag väl gå till biblioteket

Jag nöjer mig emellertid prestandamässigt med vad jag har och kommer inte labba mer med det.

Ni får ursäkta mitt tidigare svammel från igår för nu tror jag nämligen att jag skall kasta mig över rör-radion direkt istället.

MVH/Roger
PS
Jag har nu kikat lite på YD1150's trevligt bifogade pdf om keramiska filter. Keramiska filter går uppenbarligen bort. Detta helt enkelt för, som jag förstått det, så går dom inte att använda i min radio-arkitektur. Jag får helt enkelt lita på LC-filter i stället.

Dock blir det naturligtvis en superheterodyn då 100MHz-filter med Q-värden runt 500 (för samma bandbredd som keramiska filter) blir tämligen omöjliga att skapa. Jag tycker mig således förstå att raka mottagare passar bäst för låga frekvenser

Samtidigt hade mina T50 fungerat ypperligt vid 100MHz. Och om jag bara fick kläm på hur kvotdetektorn fungerar så hade jag kunnat säga hur mycket bandbredden verkligen spelar för roll.

Jag måste mao tänka lite mer på detta.

[YD1150]

Luxor kvotdetektor (tror jag) "NOS" olött exemplar för TV-ljud MF 5,5MHz, från sent 60-tal eller tidigt 70-tal.
Ändrat 2015-05-07: Kvotdetektorn är för 10,7MHz, fanns i Luxor-schema från 1967!

kvotdetektor.jpg

Avstämt med 33pF (den grå "dog-bone" kondensatorn)
Andra är avstämd med 50pF. Lindningarna är bifilärt lindade, sen finns det två kärnor
som man får skruva på för att få till det hela. Sen är det magnetisk koppling mellan de två spolarna.

Lite inscannad information om kvotdetektorn från boken TV-teknik (Teknos) från rörtiden....
Blir lite kvällslektyr

kvotdetektor.pdf

[Spisblinkaren]

Underbart roligt!

Nu skall här studeras!

Stort tack!

Mycket fin bild och intressant bildtext

MVH/Roger

[YD1150]

Schema över kvotdetektorn:

kvotdetektor 10700.jpg

[Spisblinkaren]

Tack YD1150, mycket vänligt!

Jag har nu läst dina trevligt inscannade sidor.

Kan dock inte påstå att jag blivit speciellt mycket klokare

Fattar fortfarande nästan ingenting

Ska läsa papprena ett par gånger till dock.

MVH/Roger
PS
Roligt att se ett schema på kvotdetektorn i praktiken. Dock frångår schemat dina papper såpass mycket att jag förstår nästan ännu mindre. I ditt schema dras t.ex drosseln direkt till backe. Det har jag aldrig sett förut. Dessutom tycks utgångssignalen tas ut över "batteriet" vilket heller inte stämmer med dina papper. Slutligen verkar det som om samma utgångssignal utgör någon slags AVR ty den försvinner bort till vänster i bild.

Jag tror mig dock förstå att när drosseln är kopplad till backe så "gungar" hela arrangemanget med frekvensen.

Nej, jag är helt ute och cyklar