Bygga en egen långvågssändare för enbart teständamål?

[Janson1]

En sändare med 40106 skall testas. Vilka värden på R/C bör man ha för 300 Khz som mittfrekvens? (Det är bra om man kan köra både lägre och högre)
40106 är beställd i alla fall.

[4kTRB]

Här är en variant . Men den är känslig på modulationsspänningens likspänningsnivå
och den kommer driva med temperaturen. Finns så klart lösningar på detta men
principen för att modulera en mellanvåg eller långvåg i framgår av schemat.
Jag såg den vänstra halvan av kretsen i Electronique Praktique (om jag stavat rätt), en Fransk tidning.

AM.jpg

[E Kafeman]

Skjuter från höften, ungefärliga värden. 10nF och en pot upp till 10k och det ska täcka hela långvågsbandet i vart fall
För ljudmoduleringen säj 2uF och en pot på 10k och man bör täcka mesta av hörbara området.

Åtminstone vad gäller frekvensområdet så kan det vara en fördel med att ha en pot på kanske bara 1kOhm och sedan ha resten intrimmat med fasta motstånd för att få lite lättare att noggrant ställa in önskad frekvens. Att ange exakta värden är lite knepigt då met beror på hur väl man bygger och tillkommer temperatur och spänningsberoende drift.
När jag gör något liknande brukar jag inte räkna så noga utan provar med en pot vart mitt önskade frekvensområde är. Sedan löder jag loss potten och mäter dess resistans och därefter delvis ersätter potten med fasta motstånd. Tror det finns en rekommendation att inte gå under 100 Ohm för linjär funktion. Vill man hoppa större frekvensområden så får man byta kondensatorn

För konkret formel för beräkning av frekvens och spänningsberoende finns en del hör: https://2n3904blog.com/cd40106-oscillator/
Kan vara värt att notera i länken att i synnerhet under 4 Volt påverkas oscillator-frekvensen betydligt mer. Vill man ha högre frekvensstabilitet kan en 5Volt spänningsregulator läggas till på inköpslistan och sedan driva den på ett 9-Volts batteri. Men pröva först att alls få liv i kretsen och sedan kan den förfinas efter behov.

[E Kafeman]

Här är en variant . Men den är känslig på modulationsspänningens likspänningsnivå
och den kommer driva med temperaturen. Finns så klart lösningar på detta men
principen för att modulera en mellanvåg eller långvåg i framgår av schemat.
Jag såg den vänstra halvan av kretsen i Electronique Praktique (om jag stavat rätt), en Fransk tidning.
AM.jpg

Ja du har rätt och det är en krets som är riktigt uslig att uppfylla TS behov. Passar inte alls i sammanhanget. Det finns inte ens bärfrekvens. Så mycket sämre långvågssändare är svårt att hitta när det inte finns någon bärfrekvens och trots otroligt massa komponenter, Det finns så mycket smartare lösningar såsom 40106 där man endast behöver en diod för att gör allt det din franska lösning inte klarar, att effektivt modulera en digital bärvåg.
Det är givetvis så att man inte heller använder en sådan krets för att modulera fyrkantvågen från en 40106 utan det görs så mycket bättre i kretsen självt som automatiskt tenderar göra moduleringen synkron med bärfrekvensen genom att det blir oavsiktlig inbördes påverkan mellan de bägge oscillator-kretsarna och eftersom det är digitala kretsar så arbetar man med hög energi-effektivitet jämfört med analoga lösningar. Bra för då räcker batteriet längre.
Du borde lära dej mer om denna supermoderna kretsens möjligheter istället för icke-funktionella lösningar på något problem TS inte frågat efter.

[Janson1]

Ja, denna kretslösning verkar enkel och man får balanserad utgång (nästan) med bara några få komponenter, bara att bygga och prova. men någon lång/mellanvågsradio äger jag inte längre. Det är en fasligt massa år sedan jag såg någon sist... Kanske någon annan i min närhet har en ADF kvar i sitt flygplan som kan agera testradio? Jag tackar för tipsen och återkommer när det drar ihop sig.

[grym]

brukar använda 4093 till detta
nand

fördel med att kunna modulera via en ingång
1/4 låg frekvens av på
1/4 ton ca 1 khz
1/4 rf
1/4 invertrad för högre spänningssving

[alexanderson]

Mitt förslag är tag en 2 MHZ(eventuellt 4 eller 8MHz) kristall.
Dela ned frekvensen till 250 kHz, 500kHz och 1 MHz.
Då kan du se att alla tre våglängdsområdena fungerar.

[E Kafeman]

4093 fungerar mycket bra till detta eller rent av bättre då den har flera fördelar, då logiken kan nyttjas på olika sätt så att man som i detta fallet klarar sej utan diod.
Tanken med hex inverterare var annars att logiken inte är så komplicerad att förstå.
Det finns en annan fördel dock för 40106 som jag inte nämnt men som jag utnyttjat själv i bland. Det är att jag använder ytterligare två 40106 som löds ihop piggyback alla tre kapslarna.
Där parallellkopplas portarna 6 och 6 som kopplas som "slutsteg" till sändaren. Om det är någorlunda välbyggt och avkopplat så är utgångsimpedansen för en port vid dessa frekvenser ca 170 Ohm. Kopplar man samman sex portar blir utgångsimpedansen rätt nära 25 Ohm och med balanserade utgångar får man 2x25, dvs ca 50 Ohm.
Det blir kompakt och enkelt då man inte behöver något PCB.

I aktuella fallet med t.ex. en endast 2 meter lång dipol som antenn så spelar den skillnaden i drivförmåga absolut inge roll då lasten (antennen) är högimpediv vid 300 kHz. Om en sådan antenn hänger någorlunda fritt är impedansen 100 kOhm, starkt kapacitiv. Strålningsresistansen som är viktig parameter för antenn-effektiviteten är 0.01 Ohm.
Därav att kort antenn vid dessa frekvenser starkt begränsar användbara räckvidden. Som jämförelse om antennen var full halvvåg längd, ca 2x250 meter, då har strålningsresistansen stigit till mer lättdrivna 70 Ohm och reaktansen är 0 Ohm.

[ghu]

Ytterligare exempel där man använder cd40106 som i stort enda byggblocket för en FM-sändare: https://www.radiolocman.com/shem/schema ... l?di=66670

40106 är en mångsidig krets men just i denna kopplingen så kommer den inte att fungera.
Om man byter ut den mot en 4069 så ökar sannolikheten att kopplingen fungerar.

[E Kafeman]

Jo det kommer säkerligen fungera. Har du någon motivering till varför du tror så eller har jag missat något som jag inte ser i denna koppling? Det mesta i kopplingen är välkänt fungerande så en motivering varför det inte skulle fungera kan vara intressant
Även om jag inte byggt just denna kretsen så har jag använt mej av samtliga delblock utan problem och det är rätt lätt att analysera funktionen.
Kanske reagerar du över decimerande AD-moduleringen? Det är väl den del som för somliga kan se lite knepiga ut i funktionen.
Den fungerar riktig bra. Det var ungefär så min första ljudsamplare såg ut som byggdes och såldes som en del i ett paket för synskadade som ville skapa inspelningsmöjlighet som komplement till min programvara som kunde läsa från skärmen och återge det som tal på 8088, 80286, dvs innan det fanns ljudkort och sådant.
Inspelningen av ljudet skedde genom att utportsignalen från i detta fallet 40106 skickades in på en skrivarport och samplades med fix frekvens och uppspelningen skedde över interna högtalaren som med omvänd funktion relativt samplingsprocessen spelade upp samma ljud. Interna högtalaren var på den tiden kopplad till en simpel digital utport så det krävdes att man utnyttjade problematiken för att via mjukvaruprogrammeringen verkligen kunna återge något som lät analogt och var tydligt nog för att vara förståligt av de som var synskadade.
Har du en dator som fortfarande kan köra DOS kan jag skicka över ljudexempel som kan förvåna att det kan låta på det viset genom den högtalare som oftast bara förmodas kunna användas för enkla pip-ljud. Då detta rörde sej om extrem nyttjande av hårdvaran för bästa ljus så byggde samplingsperioderna på att man kända till hur många cpu-cykler varje assemblerinstruktion behövde och detta fungerar inte i modernare datorer där man inte längre är garanterad ett visst antal cpu-takter för olika instruktioner.

Just detta med att återge ljud med god hörbarhet började med att jag vill kunna använda högtalaren att ringa samtal med genom tvåtonskodningen för siffror som används på trådade telefonnätet, DTMF-sigmalering.
Eftersom alla sa att det var för begränsad ljudhårdvara i äldre datorer för sådan metod att ringa telefonnummer så löste jag det av ren envishet.
Tog fram en bakgrunds-programvara som letade telefonnummer på bildskärmen och om jag då höll den lyfta telefonluren i närheten av datorn så ringdes det telefonnumret upp.
Systemet byggdes ut med talade siffror, sen blev det veckodagar och andar enklare saker och slutligen var det fullt ej syntetiskt tal som med god kvalitet kunde lösa upp allt på bildskärmen.
Programvaran blev godkänt handikapp-hjälpmedel som distribuerades av AMU-Hadar till alla synskadade som använde dator på denna tiden, Det var långt innan hemdatorernas tid så det var mest de som använde datorn i arbetet som fick denna programvaran som hjälpmedel. Såldes ett tusental i landet av denna programvaran.

En rolig detalj var att programmet gjordes extremt minnessnålt, 512 byte i arbetsminnet. Ljudstrukturerna som matades till högtalaren byggdes av korta delljud i en del av grafikminnet ock även programvaran som gjorde detta exekverades i grafikminnet för att inte stjäla av det dyrbara arbetsminnet på 640kB. Numera är det väldigt modernt och nyupptäckt att använda grafikminnet och exekvera saker i grafikminnet men det skedde redan på gamla 8088 och senare 80286 med kanske CGA-grafik som bäst. Spelade ingen roll om man var blind att bildskärmsminnet såg ut som om, det drabbats av en tromb.
Vid samma tidpunkt som jag tog fram denna ljudprogramvaran fanns i princip bara en konkurrent på marknaden, ett engelskt företag. Deras nackdel var att de behövde yttre hårdvara för 30kkr och förbrukade 300kB av arbetsminnet vilket gjorde många andra program okörbara samt att deras röst var mycket robotaktig i soundet- Den programvaran blev kanske mest känd för att en av des användare behöll detta sound trots att företaget ville upphöra med det när datorresurserna gjorde att man kunde göra ljudet mindre robotaktigt. Den som envisades med att behålla detta robot-sound var Stephen Hawking.

Om det nu inte var just denna ljud-delen du sett problem med så var ovanstående text onödig. Ser fram emot vad du såg som inte fungerar.

Nästa steg är att man varierar DC-nivån över kapacitansdioden med en diskret signal. Den dioden ser ungefär samma sak som när jag skickar samma diskreta signal til skrivarporten. Det ser digitalt ut men strömmen av ettor och nollors genomsnittliga nivå kommer att vara proportionell mot audio-signalens analoga variation.
Resterande steg är tydliga inverterare utan konstigheter.

[ghu]

U1A är kopplad som en negativt återkopplad inverterande förstärkare och avses förmodligen användas som linjär förstärkare för den analoga signalen från mikrofonen.
I texten till schemat står det att den ska fungera som "audio amplifier".

Den kommer aldrig att fungera som en linjär "audio amplifier" med en schmittrigger (40106) som endast kan ge en digital utsignal. Med en obuffrad inverterare (4069) fungerar den linjära förstärkaren som konstruktören förmodligen avsett.

I länken nedan finns exakt samma koppling men med 4069.
http://electronics-diy.com/coilless-fm-transmitter.php

Men jag kan ju ha fel och U1A ha en helt annan funktion än jag tror.
Jag har aldrig sett kopplingen runt U1A med en schmittrigger så om den är välkänd och lätt att analysera är jag tacksam för att få förklarat hur den fungerar

[Janson1]

Jag funderar... Kretsen är en MOS, visserligen skyddad med överspänningsskydd men dom här antennsladdarna som skall vara upp till 200 meter långa per styck kan ju generera statisk elektricitet. Behöver man sätta ett motstånd eller ännu bättre en spole på varje antennsladd som jordas direkt i lådan? Hur mycket bämpar i så fall en liten högtalare som får agera DC-jord?

[E Kafeman]

40106 är en mångsidig krets men just i denna kopplingen så kommer den inte att fungera.
Om man byter ut den mot en 4069 så ökar sannolikheten att kopplingen fungerar.

Den kommer aldrig att fungera som en linjär "audio amplifier" med en schmittrigger (40106) som endast kan ge en digital utsignal.
Men jag kan ju ha fel och U1A ha en helt annan funktion än jag tror.
Jag har aldrig sett kopplingen runt U1A med en schmittrigger så om den är välkänd och lätt att analysera är jag tacksam för att få förklarat hur den fungerar

Ja du har då du inte förståt att funktionen med 40106 utgör en ADC, inte en analog förstärkare.
För att förstå funktionen underlättar det om man vet lite grundtänk såsom att man förstår att schmitt-triggern kan jämtällas i funktion med en positivt återkopplad komparator. https://classesbyloosers.wordpress.com/11-2/
Vidare så är det en ADC utan fix klocka, vilket är väsentligt i funktionen jämfört med t.ex. ADC-kretsar av typen delta-sigma.

Det finns rätt många varianter på ADC så som den används när 40106 kopplas till analog signal men arkitekturen, grundbyggstenarna hänförs till det man kallar Single-Slope ADC. Om man ser på t.ex. Analog's beskrivning så finns alla delarna med: https://www.analog.com/en/resources/tec ... tures.html.

Som jag i inlägget innan skrev har jag sålt ett tusental kretsar med schmitt-trigger som ingång för mikrofon och alla har fungerat. Även om du inte begriper funktionen innebär det INTE att den är felaktig eller inte skulle fungera som avsett så som jag skrivit, inter som du tror att jag skrivit.
Det är inte din tro som avgör funktionen som du fortfarande trots mitt tidigare inlägg inte förstår att det INTE är en analog förstärkar-funktion. detta är lite smartare och effektivare kretslösning.

För att åstadkomma decimernade AD-omvandlare kommer däremot EJ 4069 fungera. För det ändamålet används här en schmitt-trigger. Det är är mycket enkelt att testa om man råkar ha en schmitt-trigger att testa med samt två motstånd och två kondingar.

Om man ersätter schmitt-triggern med en klockad port får man den välkända delta-sigma omvandlaren i en-bits-utförande. Förstår man den kan det bli enklare att förstå hur ADC fungerar utan fix klocka.
Den visas här i praktisk funktion inklusive en DAC bestående av en RC-länk.
Denna varianten kräver rätt hög klocka för låg distorsion och lämpar sej mindre bra för applikationer där man ska spara konverterade datat då det kräver mer utrymme.
Förstår man Delta-Sigma-omvandlaren blir det kanske enklare att förstå andra snarlika en-bits ADC-kretsar.

Klassiskt och som många säkert experimenterat med för att t.ex. PWM-styra en glödlampa finns den närbesläktade varianten där man på en komparator lägger in en DC-nivå från en kontrollpot på komparatorns ena ingång och en sågtand på den andra ingången. Det blir en PWM representation av potentiometerns spänning, en slag enbits ADC. https://www.planetanalog.com/signal-cha ... lications/


Ja det är korrekt att du hittat en kretsläsning som fungerar med cmos-inverter utan schmittrigger. Det blir analog utsignal från första porten. Jag anser att det är en sämre lösning främst då man blir beroende av den rätt låga bandbreddsprodukten som 4069 ger. Tycker gainet blev för lågt när man kopplade in den rätt svaga signalen en kondensator-mic, men vad som är tillräckligt bra är indiuviduellt.

Vill man bygga FM-sändaren så är det enkelt att testa för den som är intresserad vilken lösning man föredrar. Det går i princip bara skifta mellan kapslarna för att jämföra resultatet.

Någon djupare kurs på hur en Schmitt-trigger fungerar i olika kretsar, det får du googla dej till.


Det ger ingen, inte ens dej något, att jag ska repetera gång på gång , om du inte uppfattar att schmitt-triggerns aktuella funktion inte är någon analog förstärkare trots att jag skrev det mycket tydligt. Och ja, stoppa dit en 4069 i FM-kretsen och funktionen blir en analogare vaariant, men dess funktion bevisar knaappast att 40106 inte skulle fungera i den aktuella kretsen som jag länkade till, vilket den gör.

40106 är en mångsidig krets men just i denna kopplingen så kommer den inte att fungera.

Är fortfarande felaktigt.
Ett råd är att öka på förståelsen för vad jag skriver och fundera om det har bärighet eller om du kan åter visa att du inte förstår funktionen.
Några första enkla länkar om grundkretsar har du nu fått länkar till som borde var nog för att ge dej insikten hur en 40106 fungerar riktigt bra i det aktuella schemat.

Jag funderar... Kretsen är en MOS, visserligen skyddad med överspänningsskydd men dom här antennsladdarna som skall vara upp till 200 meter långa per styck kan ju generera statisk elektricitet. Behöver man sätta ett motstånd eller ännu bättre en spole på varje antennsladd som jordas direkt i lådan? Hur mycket bämpar i så fall en liten högtalare som får agera DC-jord?

Nja 300 kHz så vill vi ha idealt ha en 500 meter hög dipol-antenn. Det kan duga med en en tunn koppartråd med sändaren placerad på mitten och sedan kan man hänga upp allt under en drönare som skickas upp till 1000 meter höjd. Ja det finns de som utnyttjar liknande för att låta vinden alstra utvinningsbara mängder elektricitet. 1000 meter upp mellan två åskmoln av olika polaritet och det spelar ingen roll om man överspänningskyddar logikkretsarans in eller utgångar.

Naturligtvis kan man skydda men det är inte enkel problematik. Statisk elektricitet är en mestadels sådant som bäst eldas upp kontinuerligt. En enkel variant är antennkoppling via en fulltrafo så att bägge antenndelarna är DC-mässigt slutna. Readan vanliga urladdningsrör som tänder på 60 Volt och det är nog för dåligt skydd. Transiendioder kommer bara skapa explosivt hög lokal energiutveckling om kraftig statisk elektricitet eller om åskan skulle slå till.

Bästa grundskyddet är nog en resonant smalbandig trafo-koppling som skyddar sådan som inte avger sin energi på de frekvenser man använder.
Nu är det oturligt med åskan, då dess energi ofta finna i huvudsak under en 1MHz. https://www.researchgate.net/figure/Lig ... 2_50301459

Skulle jag nu gissa så finns chansen att sändaren skulle överleva en åsksmäll utan extra skydd. Jämför flygplan som träffas av åska. Det brukar kunna bli brännmärke av in och utgångshåll men planet erbjuder rätt låga resistiva förluster så elektronik skadas sällan.

Om åskan drabbar en tunn tråd, påminner om Franklins experiment med flygande drake.

Bfrank.jpg

Rätt modigt att hålla i den linan.
Det finns chans att en sändare halvvägs utefter tråden överlever trot åska av samma anledning som flygplanet inte skadas allvarligt.
Risken är större att tråden succesivt brinner av som konfettisnöre för en mindre sträcka om åskan försöker skicka på några tusen ampere genom tråden.
Värre att sändaren då faller i backen.
Skydd i form av motstånd bränner bara bort effekt i bägge riktningarna.
En spole som jordar ner till lådan ger nog sämre skydd än en fulltrafo. Det fanns en gång ett slags överspänningsskydd för vanlig trådtelefon med luftledningar som i princip bara var en spindelnäts tunn tråd i säkringsform mellan två varistorer. Om stora överslaget kom brann tråden upp och gav ett spänningsgap som skulle skydda så att efterföljande utrustning kanske klarade sej. När det blev populärt med fax på sådana ledningar, då hjälpte sällan några skydd pga av att de var mer eller mindre nätanslutna och gav urladdningspänningen en överslagsväg tvärs över kretskort. Kopparfolien brann och lämnade bara svarta märken efter sej.

Om det bara gäller måttlig statisk elektricitet Kan man nog skydda sej med vanliga zener-dioder som kontinuerligt avleder strömmen tidigt mellan antenndelarna.
Att det kanske är en statisk spänning relativt jord på tusen volt på denna höjden, 500 meter upp, märker inte sändaren av.

Möjligen är problemet större med antenn på ett par meters längd placerad nära marken, där någon med katt i famnen petar direkt på logikkretsarna. Även om cmoskretsar är skyddade med interna dioder så går de att bränna sönder med små enerigmängder.

[Janson1]

Tackar för svar E Kafeman! Nästa undran är: På flygplanet så ligger den ena antennen ner, typ klädstreck. Skall sändarantennen stå eller ligga om mottagarantennen ligger ner?

[E Kafeman]

Nu finns olika moderna system där modernare system ofta arbetar på högre frekvenser men om det verkligen är NDB-sändare som ger av namnet att det är Non Directional Beacon, rundstrålande sändare så ska sens-antennen också vara rundstrålande och loop-antennen ska gå att rotera 180 grader.
Sens-antenns ska för att vara elektriskt rundstrålande mot horisonten vara vertikalt orienterad, stå upp.
Nu är det ofta opraktiskt på flygplan att ha långa ståendes antenner men samtidigt är längd på antennen bra, ju längre ju bättre signal.
Därför valde man ofta attoffra lite på riktningsnoggranheten med ett klädstreck ovan flygplanskroppen för sens-antennen som började vid cockpit och sista biten var isolerad om loop-antennen satt vid cockpit, annars tvärs om, om loop-antennen sat längre bak.
Här kan man se loop-antennen.

loop.png

Sens-antennen

sens_ant.png

Roterandet av loop-antennen kan lite förenklat beskrivas som att det med tiden automatiserades så att man hade två vinkelrätt placerade loop-antenner, där man sedan genom att välja olika mixning av dessas signaler kunde virtuellt rotera loop-antennen med sk gonometer.
För sens-antennen, dels blev radiomottagare känsligare så man klarade sej med en sämre elektrisk antenn och med lite extra tänk så kunde man knöla in en mycket kort närmast horisontal antenn i samma kropp som rymmer de bägge loop-antennerna.
De så ihopbyggda antennerna brukar byggas in i antingen en tvålkopp på planets undersida eller förekommer den ur antennsynpunkt bättre modellen med fena som sticker ut ur tvålkoppen.
Ibland finns på radion valbart att använda två olika sens-antenner.

adf-system.png

För modernare navigationssystem system som även arbetar på VHF och UHF ser ofta en dubbelfena men de arbetar på helt annat sätt.

Goniometern kan vara helt elektronisk eller som denna bilden, motordriven väljare mellan mixningen av de bägge loop-antennerna.

goniometer.png