Detectoare simple in FIF

[VAX]

2 hours ago, yo7lhe said:

La mine nu a mers cu valorile date si cu BF245 de IPRS de nici un fel.

Am lucrat (1985 - 1989) cu peste o suta de BF245 si BF256 IPRS luate de la "furnizor" din Craiova (atunci era student la Bucursti). Toate au mers fara probleme. Insa le-am masurat inainte (Idss, Vp, Gm), sa stiu ce este cu ele. Le-am sortat si dupa curentul de polarizare a portii - Ig (minim era 30pA la t=20 grade Celsius). Pe cele cu Ig mic l-em pastrat pentru amplificatoare de c.c. (electrometre), iar pe cele cu Ig mare le-am pus in amplificatoare de canal TV (10 - sarbi), in montaj cu sursa la masa si neutrodinate.

Au avut dispersie mare a parametrilor (in special Idss).

2 hours ago, yo7lhe said:

 

Mai am cateva BF245 IPRS din vremea aia si, pe tester, din 4 buc doar 2 le vede ca FET, restul ca diode 

Toate se comporta ca diode intre poarta si sursa (drena). Depinde cum le-ati masurat. Mai verificati-le o data.

 

Detectoarele cu super-reactie, cu JFET, intra mai greu in regim de autoblocare. Unele necesita rezistor de valoare mare in sursa, iar altele merg cu rezistor de ordinul 1-5K. Trebuie luate cu rabdare, cu rugaminti si promisiuni. Ar fi bun un osciloscop de banda larga (macar la nivelul lui TESLA BM566 - 120MHz), dotat cu sonda activa mai dichisita (Ci<1pF).

[yo7lhe]

Multumesc de sfat.

In peste 30 de ani am mai invatat cate ceva, dar nu totul. 

Azi imi e la indemana sa fac cam orice sa mearga cat de cat.

Pastrez ca amintire cateva produse din epoca de aur ca, atunci cand ma apuca nostalgia, sa imi aduca aminte de ce trebuia o schimbare radicala. 

 

[yo3fhm]

On 2/13/2018 at 1:44 PM, puriu said:

Statii mobile (12 V) pe 2 m exista si ajung pana la 50 W. Azi am auzit doua pe un grup mare, din toata tara, condus de un YO2 din Timisoara. Dupa indicativ foloseau cuvantul "mobil", asa cum este corect. Frecventa pe care s-a intalnit grupul este ciudata, cca.145,125 MHz. Este o frecventa de intrare in repetoare. Iesirile sunt cu 600 kHz mai sus. Nu stiu cum se face ca toti se auzeau bine, chiar si un "mobil" pe Strada Lunga din Brasov care emitea cu 2 W si un cetatean la plimbare cu copilul cu un "portabil". O fi vre-o smecherie de care n-am auzit.

 

On 2/18/2018 at 11:33 AM, puriu said:

M-am lamurit. Statiile mobile si cele portabile folosesc o retea DMR (Digital Mobile Radio). In link-ul de la #57, la tabul Digital, apar si repetoarele DMR din Romania. Sunetul este digitalizat si transmis prin Internet de la un repetor la altul. Aceste repetoare sunt in UIF (sunt mult mai ieftine decat cele in FIF). Inca nu mi-e clar cum ajunge semnalul de la repetoare in banda de 2 m.

 

Buna ziua, 

Am deschis un nou topic referitor la cele mentionate de dvs. in postarile pe care vi le-am citat :

Retele (radio) de comunicatii voce/date de amator in Romania

 

Semnalul repetoarelor UIF este transferat si altor repetoare sau noduri de comunicatie care functioneaza in banda de 2m. 

Daca veti dori sa cititi cele pe care le-am postat in link-ul de mai sus, cred ca veti afla raspunsul la toate intrebarile pe care le-ati mentionat legate de subiect.

Va raman la dispozitie daca voi putea sa va raspund si la altele (legate de acelasi subiect, desigur). 

 

Cu stima,

Cezar YO3FHM

Editat Aprilie 14, 2019 de yo3fhm

[yo3fhm]

On 4/10/2019 at 9:25 PM, VAX said:

La etajul amplificator, in conexiune cu poarta la masa, rezistorul de 330 ohmi, din sursa, sa fie inseriat cu un drosel cu inductanta de cel putin 10uH (depinde de frecventa), sa nu se piarda din semnalul din antena. Asa cum este in varianta publicata, jumatare din semnal se duce (se pierde) la masa prin rezistorul de 330 ohmi si nu ajunge in sursa JFET-ului.

 

Buna seara,

Referitor la montajul postat de userul Degetica (receptor superreactie din revista Tehnium nr. 6/1981):

https://www.elforum.info/topic/129672-detectoare-simple-in-fif/?do=findComment&comment=1773082

 

Configuratia de intrare se poate intalni in multe alte materiale publicate pe Internet sau in alte reviste/publicatii de specialitate, cum ar fi QEX sau ARRL Handbook. 

Rezistorul de pe sursa nu atenueaza semnalul de la intrare, ci chiar joaca un rol important in adaptarea etajului la impedanta sursei de semnal. 

Iata mai jos simularea ARF-ului din receptorul superreactie pentru banda FM 88-108 descris in revista QEX din Sep/Oct 2000, pag.30 .

 

NOTA: pentru colegii care sunt mai putin increzatori in rezultatele simularilor, ii pot asigura ca cele de mai jos reflecta destul de bine realitatea, intrucat am verificat si in mod practic. De altfel, dupa cum unii probabil ca au si observat, am incercat ca in cazul aproapte tuturor simularilor pe care le-am publicat sa le verific si in practica, mentionand in mod expres acest lucru. Rezultatele simularilor depind de aplicatia si modelele utilizate, dar si de modul in care utilizatorul foloseste simulatorul.

 

Revenind la ARF-ul de care discutam...

Am folosit doua montaje identice, in care rezistorul din sursa FET-ului are valori diferite: R1=270 ohmi (sus) si R3=1Kohm (jos) :

 

 

Rezultatele simularii se vad in imaginea de mai jos:

 

 

Astfel, in imaginile de mai jos se pot vedea si valori concrete. Cand rezistorul din sursa are valoarea de 270 ohmi, impedanta de la intrarea ARF-ului este foarte apropiata de 75 ohmi.

Cand acelasi rezistor are 1Kohm, impedanta de intrare creste la 138 ohmi (in conditia in care la iesire se pastreaza o sarcina constanta de 300 ohmi). 

Variatia valorii sarcinii de la iesire intre 50 ohmi si 1Kohm nu modifica in mod sensibil parametrii etajului.

De asemenea, se poate observa ca S11 (in principiu, return-loss-ul ) ajunge la -14dB ptr rezistor de 270 ohmi in sursa, pe cand daca se va monta 1Kohm, S11 se inrautateste, ajungand spre doar -9dB (situatie reflectata si in modificarea impedantei de intrare a etajului).

Masuratorile le-am efectuat, dupa cum se vede, la o frecventa de aprox. 100MHz.

 

  

 

De asemenea, atenuarea de insertie a etajului se inrautateste cu aprox. 2dB daca se mareste rezistorul din sursa (nu am mai adaugat poze si ptr aceasta).

Introducerea unui soc de aprox. 10uH in serie cu rezistorul de pe sursa aduce modificari neesentiale ale impedantei de intrare si ca atare, a nivelului de semnal care ajunge pe tranzistor.

 

Interesant a fost sa constat ca etajul functioneaza (cel putin in simulare) foarte bine cu J310, iar in cazul utilizarii unor FET-uri din seria BF245/256 (A,B sau C), parametrii se inrautatesc (creste atenuarea de insertie si se modifica impedanta de intrare). Folosind acesti tranzistori, rezistorul din sursa trebuie scazut la 100 ohmi ptr a avea o impedanta de intrare de 75 ohmi, dar atenuarea de insertie va ajunge la aprox. -3dB. 

Editat Aprilie 15, 2019 de yo3fhm

[franzm]

Ati cautat cumva si adaptarea pentru zgomot minim?

[VAX]

13 hours ago, yo3fhm said:

Rezistorul de pe sursa nu atenueaza semnalul de la intrare, ci chiar joaca un rol important in adaptarea etajului la impedanta sursei de semnal. 

Nu trebuie sa simulezi schema respectiva ca sa-ti dai seama ca pierzi jumatete din semnal pe rezistorul din sursa JFET-ului. Adaptarea impedantei se poate face prin alte metode. Eu as folosi o cascoda in locul etajului cu JFET cu poarta la masa. Cu condensator variabil cu doua sectiuni si cu circuit acordat la intrare (iesirea pe drosel, de banda larga - cuplata cu detectorul in sursa acestuia). Cu ecranare "beton" intre circuitul de la intrare si circuitul LC al detectorului.

 

Nu ma incanta detectoarele cu JFET, din cauza transconductantei mici a JFET-ului si a cuplajului drena-sursa prin condensator de capacitate mai mare decat la varianta cu bipolar, consecinta fiind amortizarea mai mare a circuitului LC din drena (selectivitate mai scazuta - nu merge la NBFM). 

Dupa cum am spus, am proiectat o schema mai buna de detector cu super-reactie, pe care intentionez sa o brevetez.

Indiferent de schema utilizata, reactia este critica si trebuie sa se realizeze prin condensator reglabil (trimer sau cu ax pentru actionare). O mica variatie a capacitatii de reactie poate sa duca de la o functionare buna (chiar si pentru NBFM), la una rea.

[VAX]

Am simulat functionarea detectorului cu super-reactie, cu tranzistor bipolar in conexiune cu baza la masa, sa vedeti care este influenta capacitatii de reactie. 

 

Aici aveti oscilogramele pentru Cr=0,5pF (valoarea minima la care detectorul intra in regim de autoblocare).

In colector:

Detaliu:

 

In emitor:

 

Cu capacitate de reactie de zece ori mai mare (Cr=5pF).

In colector:

 

Detaliu:

 

Se observa ca marirea reactiei duce la lungirea pachetelor de oscilatii si la scaderea frecventei de repetitie a acestora.

 

Receptia este optima cu capacitatea de reactie la valoarea minima. Asta se observa si in practica. Se pot receptiona emisiuni NBFM, se aud mai incet, dar cu claritate perfecta.

Pentru reglarea reactiei recomand sa se foloseasca condensator tubular cu surub, cu prelungire la ax din material plastic. Armatura cu surubul (unde se fixeaza axul din plastic) se leaga la emitorul tranzistorului. Capacitatea sa se regleze intre 0,3pF-10pF.

Detectorul cu tranzistor bipolar functioneaza cu capacitate de reactie mai mica decat la varianta cu JFET.

[yo3fhm]

10 hours ago, franzm said:

Ati cautat cumva si adaptarea pentru zgomot minim?

 

Nu, pentru ca n-am gasit publicate cercurile de zgomot pentru BF199 (tranzistorul cu care am lucrat).

Si ca sa incerc cu Spice prin tatonari, mi s-a parut cam overkill. 

 

Cu stima,

Cezar

 

[puriu]

Multumesc lui YO3FM pentru informatii, intre timp m-am informat si eu din curiozitate. Ma intereseaza mai mult mijloacele radio cat mai simple si mai performante (Internetul este prin cablu).

[VAX]

Este asa cum se spune in articolul publicat in revista QEX, daca circuitul LC are Q-ul foarte mare, nu se mai produce autoblocarea. Amortizarea oscilatiilor este redusa si se lungeste mult perioada de stingere a oscilatiilor. Am simulat functionarea unui detector la care Q este cu putin peste 1100 (la simularile anterioare era 38). Ca sa apara pachetele de oscilatii prin autoblocare, am pus in emitorul tranzistorului R=100K, curentul de emitor variind intre 15 si 20 uA, cu tranzistor cu Ft de ordimul 8 GHz.

 

 

Concluzia ar fi aceea ca daca se utilizeaza rezonatoare cu Q foarte mare (LC, cavitati, tronsoane de linie de transmisie, etc), trebuie sa se schimbe solutia tehnica adoptata, schemele obisnuite nefiind aplicabile. Ar trebui un circuit suplimentar care sa comute Q-ul, sa-l reduca brusc cand oscilatiile depasesc un prag. 

Ganditi-va la un astfel de circuit.

[VAX]

In cazul detectorului cu super-reactie, cu tranzistor bipolar cu baza la masa, este necesar ca tranzistorul utilizat sa aiba capacitatea jonctiunii baza-emitor (Cbe) cat mai mica, de preferat sub 5 pF. Altfel o mare parte din curentul RF injectat in emitor prin condensatorul de reactie (Cr), legat la colector, se scurge la masa prin Cbe si trebuie sa se mareasca cuplajul (Cr) pentru aparitia oscilatiilor autoblocate. Cr mare duce la la amortizare mai mare a circuitului LC din colector.

 

Cele mai bune tranzistoare, din punctul de vedere al Cbe minime, sunt BFR90 (Cbe=0,8 pF), BFR91 (Cbe=1,2pF), GT329 si GT341 (Ge - rusesti), niste KT-uri de la rusi - cu Ft>5GHz, etc. Lista este mare, trebuie sa consultati cataloagele. Insa nu toti producatorii de tranzistoare specifica valoarea Cbe. Merg si majoritatea BF-urilor, 2N2368_9, etc. Chiar si unele BC-uri au Cbe suficient de mica si Ft suficient de mare pentru a lucra acceptabil la 150 MHz. BFR-urile sunt pe primul loc.

BFR-uri se gasesc la pret destul de mic. Eu am cumparat saptamana trecuta 180 de BFR91A - varianta in capsula TO-92, cu 1,5lei/bucata. Am cumparat si zeci de BF763 (Ft=1,8Ghz), cu 0,80 lei/bicata. Erau folosite in televizoarele nemtesti dupa prescalerul cu U664 si nu le cumpara nimeni. 

Sunt bune pentru experiente in RF, de toate felurile.

[VAX]

Am recitit articolul din revista QEX si unele afirmatii de acolo nu mi se par exacte. Autorul articolului zice ca amplificarea se produce pe toata durata intrarii in oscilatie, pana la intrarea in extinctie a pachetului de oscilatii.

 

 

Din experienta capatata lucrand cu amplificatoarele cu reactie pozitiva, pot sa spun ca amplificarea serioasa se produce doar sub pragul de intrare in oscilatie si putin peste acesta. Atunci este compensata rezistenta de pierderi din circuitul oscilant LC si amplificarea tinde spre infinit (in practica zeci de mii).

La detectorul cu super-reactie (superregenerative) amplificarea se produce cu putin timp inainte si la inceputul fiecarui pachet de oscilatii. 

 

 

 

In restul timpului nu amplifica si circuitul trebuie reglat in asa fel incat sa se scurteze intervalele in care nu se amplifica semnalul. Din ce se scrie prin carti, rezulta ca cele mai bune rezultate se obtin la detectorul cu circuit extern de blocare, cu tensiunea de blocare sinusoidala si cu functionarea detectorului in regim liniar. Asa erau construite receptoarele cu super-reactie care se puneau pe avioane (anii '30-'40). 

Se pot imagina si scheme mai bune decat cele cunoscute, acest tip de detector poate fi revitalizat. Ma refer la schimbari majore, de principiu, ca realizari moderne, dar derivate din schemele veci, sunt o gramada (micro-module pentru telecomanda prin radio, etc).

 

La detectoarele cu autoblocarea oscilatiilor, cu tranzistor cu baza (poarta) la masa, trebuie ca gradul de reactie sa fie la valoarea minima la care incepe functionarea in regim de autoblocare. Raportul intre capacitatea de reactie si cea de acord este aproape constant. Daca creste capacitatea de acord de n ori, tot de n ori trebuie sa creasca si cea de reactie. Din acest motiv recomand sa se regleze reactia cu condensator variabil (0,5 - 10 pF), nu prin modificarea tensiunii pe tranzistor. Eventual il faceti, ca nu gasiti sa cumparati asa ceva. Cum erau trimeri tubulari cu surub (2-12pF) utilizati in blocul UUS de la radio Gloria. Sa aiba prelungire din plastic la care se ataseaza butonul de actionare.

La fiecare modificare a frecventei de acord se regleaza si reactia. Detectie in regim de super-reactie se obtine si cu condensator fix pentru reactie, dar functionarea nu este optima.

[VAX]

Se pot contrui detectoare cu supereactie utilizand numai diode (tunel).

Aveti aici o schema pentru banda de 1,2 GHz. 

Ca sa fiu sincer, ceva mi se pare suspect la schema respectiva, deoarece stiam ca pe langa cele doua oscilatoare cu dioda tunel  (de RF si de blocare externa) se mai utilizeaza o dioda punctiforma pentru detectie. Dar s-ar putea sa mearga si asa, detectia datorandu-se neliniaritatii diodei tunel (cea din circuitul RF). Nu se vede clar nici cum este conectat C2. Cred ca este ca un condensator de trecere.

 

 

Alte scheme. de principiu, luate de pe net:

 

 

Daca gasiti o schema mai interesanta, cu DT, va rog sa o puneti sa o vedem

 

[VAX]

M-am uitat mai cu atentie la schema de detector cu dioda tunel luata de pe site-ul rusesc si am constatat ca diodele tunel sunt montate invers. Probabil ca cel care a publicat-o initial s-a inspirat de la o schema data de americani (in montaj cu - la masa) si a adaptat-o gresit (scriptic, ca n-a pus-o in functiune) la un montaj cu tranzistoare pnp, cu + la masa. Rusii copiau la greu din ce faceau Occidentalii, de multe ori cu greseli. 

Chiar si asa este utila, ca punct de plecare pentru cine are diode tunel si vrea sa se joace cu ele.

[puriu]

Pentru cine are stabilizatoare de tensiune si vrea sa se joace cu ele: