Detectoare simple in FIF

[VAX]

Am construit primul detector cu reactie in anul 1974 (aproximativ - eram la liceu), cu un BF214 in conexiune cu baza la masa si reactie prin condensator (trimer tubular de 12 pF) legat intre colector si emitor. Montajul era mai mult in aer, cu puncte de sustinere pe bornele condensatorului variabil (de Mamaia - japonez). Am prins convorbiri intre piloti, statiile Militiei (NBFM - se auzeau mai slab, dar curat) si un radioamator local care emitea AM, din cand in cand, cu un emitator cu ECC85. 

Am construit si un detector cu superreactie pe 28 MHz (aproximativ - nu aveam aparatura de reglare), cu un tranzistor GF132. N-am prins decat niste statii care emiteau semnal de bruiaj (asa se auzeau, cu fading).

 

Detectoarele cu superreactie au gradul de reactie mare, ca sa functioneze cu autoblocare, si trec rapid peste zona de sub intrarea in oscilatie, unde amplificarea este mare (mii). Un alt handicap al lor este faptul ca tranzistorul lucreaza la curent relativ mic (sub 1 mA) si are rezistenta la intrare in emitor (montaj cu baza la masa) de zeci de ohmi, care sunteaza circuitul oscilant. Ideal ar fi ca rezistenta respectiva sa fie zero, pentru conservarea Q-ului circuitului LC de acord. 

Detectorul functioneaza mult mai bine, tot in regim de autoblocare, dar cu un circuit auxiliar, un monostabil care comanda amortizarea (brusca) a oscilatiilor. Tranzistorul din detector functioneaza in acest caz la peste 10 mA si are rezistenta la intrare in emitor de ordinul ohmilor. Se utilizeaza tranzistoare care amplifica cu zgomot mic la curent de peste 10 mA, cum ar fi BFY90, BFR-uri, BF479 (pnp), etc.

[VAX]

Idee interesanta, care merita sa fie incercata de pasionatii de receptoare cu superreactie.

Nu este nici pe departe ce am spus eu la postarea anterioara, dar autorul acestei scheme zice ca merge bine.

[VAX]

Aveti aici o carte cu teoria clasica a detectoarelor cu super-reacrie, la nivelul anului 1950. Se dau si scheme practice, cu tuburi electronice. Pot fi transpuse usor in montaje cu FET.

 

-----------------------------------------------------------------

https://archive.org/download/A10GhzSuper-regenerativeReceiver/A_10_GHz_Super-Regenerative_Receiver.djvu

 

Alta schema care merita sa fie incercata:

 

http://members.iinet.net.au/~cool386/6tr/srrx.html

Editat Martie 6, 2019 de VAX

[cirip]

6 hours ago, VAX said:

Aveti aici o carte cu teoria clasica a detectoarelor cu super-reacrie, la nivelul anului 1950.

 

Multumesc. Interesanta cartea.

[VAX]

Detectoarele cu super-reactie se utilizeaza frecvent si in cercetare (spetrometre NMR sau NQR).

 

 

Puteti sa preluati diverse scheme din articolele de cercetare si sa le adaptati (frecventa de lucru) la ce va intereseaza.

 

------------------------------------------------------------

Ceva teorie:

http://www.eix.co.uk/Articles/Radio/Welcome.htm

Editat Martie 6, 2019 de VAX

[VAX]

Sa ne uitam si la ce fac rusii.

 

http://radiostorage.net/307-skhemy-priemnikov-sverhregeneratorov-na-polevom-tranzistore.html

La schema asta eu nu vad cum fac acordul pe frecventa de receptie. Poate ca merge pe frecventa fixa si la reglare trag de spirele bobinei. Este interesanta ideea, aceea de oscilator Colpitts autoblocat.

 

http://www.diagram.com.ua/list/radio/radio128.shtml

 

Si aici acordul este pe frecventa fixa. Schema fiind derivata din oscilator Hartley i se poate pune usor un condensator variabil (C2). Blocarea oscilatiilor se face cu circuit extern (cu DD1)

 

[Vizitator]

Приемник предназначен для работы с импульсными сигналами, поэтому выбран нелинейный режим, обеспечивающий эффективную АРУ. При увеличении амплитуды входного сигнала с 3,5 мкВ до 4,5 мВ (в 1300 раз), уровень сигнала в контрольной точке Кт2 меняется всего в пределах 160—350 мВ. Приемник предназначен для работы с амплитудно-манипулированными сигналами.

 

[VAX]

Folositi motorul de cautare rusesc, cand cautati ceva (scheme, etc) cu numele scris in limba rusa.

https://yandex.ru/images/search?p=13&text=Сверхрегенеративный

[VAX]

Printre cele mai bune detectoare cu superreactie, la nivel de hobby, sunt cele cu tranzistor bipolar in conexiune cu baza la masa si cu reactie pozitiva prin condensator (trimer) legat intre colector si emitor.

Am simulat cu Circuit Maker o astfel de schema, ca sa va explic cum functioneaza si ce particularitati are.

 

 

Frecventa pe care lucreaza este data de circuitul oscilant L1-C1. Cu valorile din schema este de aproximativ 100 MHz. Polarizarea in baza lui Q1 se face cu tensiune stabilizata cu LED (verde). Curentul prin LED este de aproximativ 2 mA. Baza este decuplata la masa atat in RF (prinC3), cat si la frecventa audio (prin C7). Curentul prin tranzistor este de aproximativ 170 uA, ca sa se poata realiza usor detectia (redresarea) oscilatiei de RF (pe jonctiunea B-E a lui Q1) si sa se asigure autoblocarea periodica a oscilatiilor. La curent mai mare (mA) ar fi imposibila redresarea, din cauza nivelului mic al oscilatiilor generate. Din acest motiv trebuie utilizat un tranzistor cu Ft cat mai mare, pentru ca Ft scade cand scade Ic. Un dezavantaj al lucrului la curent mic este rezistenta relativ mare (suta de ohmi) "vazuta" in emitor, deci scade Q-ul circuitului LC din colector, cuplat la emitor prin C2. Adica scade selectivitatea cand Ic prin Q1 este mic.

Se amorseaza oscilatiile si initial nivelul lor creste in timp dupa lege exponentiala. Cand nivelul oscilatiilor este suficient de mare, se produce redresarea (detectia) pe jonctiunea emitor-baza a lui Q1. Jonctiunea conduce pe alternanta negativa (fiind deja polarizata in sens direct) si este blocata in timpul alternantelor pozitive. Ca urmare a redresarii potentialul in emitor inceoe sa creasca si sa scada curentul prin jonctiune. Scade transconductanta tranzistorului si nu mai este satisfacuta conditia de intretinere a oscilatiilor. Oscilatiile dispar si tensiunea in emitor incepe sa scada (constanta de timp fiind data de R1C4). La un moment dat potentialul in emitor devine suficient de mic pentru ca jonctiunea baza-emitor sa intre din nou in conductie si sa se reaia oscilatia pe frecventa RF. Frecventa de repetitie a acesui ciclu este data de elementele R1C4.

 

Aici aveti reprezentate oscilatiile de pe circuitul LC din colector.

 

 

Oscilatiile din emitor:

 

 

Tensiunea pe grupul R1C4:

 

 

In prezenta semnalului din antena (cuplata prin condensator la colectorul sau emitorul lui Q1) creste frecventa de repetitie a acestor cicluri oscilatorii. Daca semnalul este modulat in amplitudine, atunci tensiunea continua pe grupul R1C4, mediata de R3C5, va reproduce variatia in timp a amplitudinii semnalului RF. Tranzistorul Q2 este in montaj repetor de tensiune pe sursa. Montajul merge si fara Q2 (adaptor de impedanta), daca amplificatorul audio (poate fi un TBA820M) are impedanta la intrare mare.

Editat Aprilie 5, 2019 de VAX

[VAX]

Pentru marirea vitezei de simulare, dar si pentru evitarea eventualelor erori de convergenta, este bine sa simplificati circuitul la strictul necesar.

 

 

Circuitul de polarizare a lui Q1 in baza a fost inlocuit cu sursa de tensiune Vs2. A fost eliminata si partea cu etajul de joasa frecventa. 

Tensiunea din colector  (oscilatiile) arata astfel:

 

 

 

Detaliu:

 

 

Tensiunea in emitor:

 

 

Detaliu:

 

 

Tensiunea pe C4:

 

 

Curentul prin tranzistor este de aproximativ 228uA. Cam mic, dar asa trebuie ! La curent mai mare (mA) autoblocarea oscilatiilor nu functioneaza si in plus amplitudinea oscilatiilor este prea mare (tranzistorul intra in saturatie). 

 

Va rog sa simulati circuitul respectiv cu alte programe, de exemplu cu LT SPICE. Sa comparam rezultatele.

 

Precizare: 

Rezistorul R1 (10K) a fost introdus in schema pentru a avea pierderi ale semnalului (Q finit). In circuitul real nu se pune.

Editat Aprilie 6, 2019 de VAX

[VAX]

In urma experientei practice capatate in anii '70 , cand mai construiam detectoare cu superreactie, numai in varianta cu tranzistor bipolar in montaj cu baza la masa, am constatat ca reactia (si regimul de autoblocare) se regleaza optim cu condensator trimer legat intre colector si emitor. In general este necesara reajustarea valorii acestuia atunci cand condensatorul variabil de acord trece de la capacitate minima la maxima. Nu am incercat variantele cu reglarea regimului de functionare prin modificarea unor tensiuni, din potentiometru, cum vad ca sunt date multe scheme pe Internet. Am dubii in privinta eficacitatii acestui mod de reglare. Daca altcineva a experimentat aceste scheme (cu reglare din potentiometru si capacitate de reactie fixa), il rog sa ne povesteasca cum merg.

 

O concluzie importanta, rezultata din practica, dar si in urma simularii (SPICE), este ca pentru a obtine usor regimul de autoblocare, tranzistorul trebuie sa lucreze la curent mic (sub 0,5 mA), sa aiba Ft cat mai mare si sa aiba capacitatea emitor-baza cat mai mica, pentru a se putea realiza eficient redresarea oscilatiei RF pe jonctiunea respectiva. Chiar daca merg (binisor) in regim de supereactie si BF-urile obisnuite (eu am lucrat cu BF215, BF180, BF200, etc), cele mai bune rezultate se obtin cu BFR-uri, cu Ft de ordinul 5GHz. Foarte bune sunt si tranzistoarele cu Ge fabricate prin tehnologia MESA (au capacitati interne mici). 

Am vazut la cineva o pereche de statii radio walkie-talkie realizate dupa schema publicata in revista Tehnium, cu tranzistor EFT317 (!!!) in detectorul cu superreactie (28MHz), care mergeau bine. Orice tranzistor de RF se preteaza pentru detectie cu superreactie, dar cele cu Ft mare si capacitati interne mici permit reglarea mai usoara (nu fac nazuri).

 

Din simulare in simulare, pe baza unor idei avute anterior, am proiectat un detector cu super-reactie mai bun (mai selectiv si usor de adus in regim de autoblocare) decat variantele (clasice) discutate anterior. Deocamdata nu dau schema, am sa incerc sa o brevetez.

Editat Aprilie 7, 2019 de VAX

[yo3fhm]

On 4/6/2019 at 7:07 PM, VAX said:

Va rog sa simulati circuitul respectiv cu alte programe, de exemplu cu LT SPICE. Sa comparam rezultatele.

 

Detectorul cu superreactie pe care l-am simulat mai jos este din schema lui Andrian Nicolae din revista Tehnium nr. 6/1975 .

Reproduc mai jos doar schema completa:

 

Schema simulata este evident, simplificata. 

Circuitul oscilant L2-C4 impune o frecventa de oscilatie libera de aprox. 93 MHz. 

Din R3 se poate stabili regimul de functionare: 1K pentru oscilatie libera continuua, sau min. 24K pentru regim superreactie (autoquenching).

 

 

Mai jos se pot vedea formele de unda in nodurile de interes.

Curentul mediu prin tranzistor este de aprox. 100uA in regim de superreactie:

 

Am simulat si amplificatorul RF, dar nu am fost incantat de rezultate.

Este o cascoda modificata (adaptata configuratiei schemei, care nu e de banda larga), dar dezavantajul major e ca acordul sau este extrem de dependent de *toate* elementele LC din circuit. Daca incerci sa-i faci adaptarea la priza pentru intrare pe 75 ohmi, oricare modificare a circuitelor oscilante altereaza reglajul anterior facut. Ceea ce se traduce prin faptul ca in practica, parametrii amplificatorului nu vor fi constanti. 

Consider ca e necesara o alta configuratie (cea mai simpla, ar fi cea de banda larga cu FET in montaj cu grila la masa). 

 

73 de Cezar

[VAX]

Mutati R6 sa fie in serie cu L2 si mariti-i valoarea (1 ohm sau mai mult). Micsorati C1 la valoarea minima la care circuitul functioneaza in regim de autoblocare. 

 

Am experimentat schema publicata de Adrian Nicolae in Tehnium si n-a vrut sa mearga decat dupa ce am renuntat la amplificatorul RF. Cand il cuplam, detectorul cu supereactie nu se mai autobloca. In locul lui C1 am folosit trimer.

[yo3fhm]

25 minutes ago, VAX said:

Mutati R6 sa fie in serie cu L2 si mariti-i valoarea (1 ohm sau mai mult). Micsorati C1 la valoarea minima la care circuitul functioneaza in regim de autoblocare. 

Buna dimineata,

Rezistorul R6 din schema simulata e pus doar pentru a masura curentul prin el, aspect care se vede si pe grafice - trasa verde=  I(R6). De aceea i-am dat si o valoare atat de mica - 1miliohm. Am preferat artificiul asta, mi-a fost mai la indemana.

C1 , de acord cu dvs., probabil ca mai suporta sa fie micsorat. L-am pus deocamdata la 3pF ca sa fiu sigur ca va crea suficient feedback. 

 

Referitor la ARF-ul lui N.Andrian, e bine ca ati precizat problema intampinata, ca sa se stie. Totusi, cred ca mai e loc de imbunatatiri si probabil ceva modificari. 

Timpul isi va spune cuvantul; nu am disecat schema respectiva cu atentie, iar pe vremea cand reprodusesem montajul, eram prea tanar (14 ani) pentru a avea experienta si echipamentele necesare punerii la punct (si cu atat mai putin pentru a trage niste concluzii). 

 

O zi buna,

Cezar

Editat Aprilie 8, 2019 de yo3fhm

[VAX]

O deficienta la aceste detectoare simple, cu autoblocarea oscilatiilor, este aceea ca lucreaza cu grad prea mare de reactie, sa intretina oscilatii de nivel mare, la care se poate realiza detectia (redresarea RF) pe jonctiunea baza-emitor a tranzistorului. Daca ati remarcat pe oscilograme, cresterea amplitudinii oscilatiilor se face prea repede, iar blocarea este mai lenta. Ar trebui sa fie invers, reactia sa fie doar cu putin peste pragul intrarii in oscilatie, iar blocarea sa se faca rapid (nanosecunde), prin amortizarea circuitului LC cu elemente externe (dioda comandata de un monostabil rapid). Am citit ca s-ar fi facut astfel de detectoare, pe vremea cand se lucra cu lampi (anii '40), dar fiind complicate s-a renuntat la ele.