Detectoare simple in FIF

[VAX]

De unde nu este, nici Dumnezeu nu cere. Unii vor neaparat sa pipaie montajul practic, facut de mine. Ei de ce nu au bunavointa sa-l incerce ? Inseamna ca nu-i intereseaza, n-au nevoie. Sa lase discutia sa mearga pentru cei care sunt curiosi din fire.

Si sa contribuie cu ceva scheme originale, chiar si simulate SPICE, fara lipituri cu cositor si sacaz.

 

======================================================

Pentru restul lumii, stie cineva ce programe de simulare au diode tunel in libraria de componente ? As vrea sa simulez functionarea detectorului cu dioda tunel, sa stabilesc valorile (preliminare) ale componentelor. Pot sa o fac si in montaj, prin tatonari, dar nu am multe componente pasive la dispozitie (am bagat bani multi in semiconductoare). 

[validae]

Acum 4 ore, Marele Savant a spus:

 De asemenea, spuneti va rog daca se mai poate discuta pe acest topic, sau doar citim lectiile si mergem apoi sa batem mingea!

Dacă nu vă interesează, nu trebuie să-i daţi nicio replică, participaţi la topicuri unde aveţi cu cine discuta.Veţi vedea că în lipsa partenerilor de discuţie sau scandal (după caz),, profesorul,, se va linişti.De ce trebuie să apară scandal unde chiar nu e cazul ? Dacă radioamatorismul din România va muri din lipsă de practicanţi, nu-i bai....atunci când va pica internetul definitiv (marea erupţie solară), vom redescoperi probabil de nevoie radiofonia, dacă va mai fi cineva în viaţă şi cu chef atunci s-o facă şi pe aia.Dar aşa cum şi RST prezintă radiouri minune, cu antene cât gămălia şi a căror performanţă încă nu le-a certificat-o nimeni oficial sau neoficial în vreun laborator, aşa şi VAX poate simula ce doreşte., atîta timp cât iniţiatorul topicului (puriu) nu are nimic împotrivă...Repet pentru ultima dată, nu transformaţi topicul într-o bodegă de prost gust, doar fiindcă nu-l aveţi la inimă pe VAX, fiindcă dacă şi eu aş modera după simpatii şi antipatii (cum greşit cred unii), probabil că forumul ar fi pierdut de mult mulţi membri activi....

Editat Mai 25, 2019 de validae

[Marele Savant]

  Imi pare sincer rau daca asa am lasat impresia si prezint public scuzele mele, dar nu am nici un fel de resentimente fata de dl. Vax. Doar vream sa ne demonstreze din cind in cind ca montajele propuse de dumnealui functioneaza si consider ca este si o obligatie morala sa o faca, atunci cind propune scheme in configuratii mai putin sau deloc uzitate!  Poate chiar domnul incerca sa-i testesteze gratis cineva ideile, pe care dumnealui le-ar putea valorifica ulterior!?

  Si sa avem pardon, dar intre montajele prezentate in filmele lui RST si temele pentru acasa ale d.lui Vax, care credeti ca prezinta mai multa credibilitate???

 

 Marog, promit sa nu mai polemizez nici daca urmatorul subiect de actualitate si interes va fi un emitator cu scintei (care ar face pereche buna cu un receptor cu reactie)!

[Vizitator]

Ma intreb daca noi chiar vrem sa atragem tineri spre radioamatorism. Ati mai vazut cercuri de electronica sau radio facute calumea prin scoli? Rarisim! Chiar le spuneam studentilor mei ce diferente enorme sunt intre popoarele Europei. Si Hobby-urile pe care parintii le insufla copiilor reflecta in mod direct nivelul de cultura si civilizatie al unei natiuni. Traind o vreme prin tari straine am remarcat ca marea majoritatea a francezilor isi trimiteau copii la cercuri de muzica clasica, (vioara si pian in general) sau cercuri de pictura. Nemtii tipic isi trimit copii la pian sau instrumente de suflat.

 

Prin profesia pe care o am, primesc zilnic copii care au nevoie de ECG-uri. Ii intreb de fiecare data pe parinti pentru ce au nevoie de acele ECG-uri. Raspunsul in variabi este "Pentru sport" "Ce sport faceti"? 

-Karate

-Box

Judo

Lupte libere

Mda.... asta este natiunea... Popoarele Europei isi invata copii sa cante, sa picteze, sa aprecieze arta si cultura... Romanii ii invata sistemati SA SE BATA!. Sigur, ne simtim ofensati, jigniti cand ceilalti europeni spun ca romanii sunt o natiune agresiva, pusa vesnic pe scandal. Si aceasta mentalitate de vesnica contradictie, de vesnic conflict, aceasta vesnica nevoie de putere, de dominatie asupra semenilor se vede inclusiv pe forumurile romanesti. Indiferent ce spui, sigur apare cineva care sa iti dea cu tifla, sa te puna la punct, chiar daca el este de fapt un "artist" la... Judo. 

Pentru a-i atrage pe tineri spre creatie tehnica, ar trebui ca in primul rand noi sa facem creatie tehnica pe care sa o popularizam cumva in scoli. Multe primarii ar fi dispuse sa aloce niste banuti pentru cercuri de electronica (pot da si cazuri concrete), dar merge vreunul dintre noi sa isi piarda 2 ore pe saptamana intr-o scoala generala pe gratis? 

Daca un tanar vrea sa faca electronica, are macar un site sau o revista romaneasca de electronica din care sa se inspire? Pai dupa stiinta mea nu... Mai scriem articole pe undeva? Prea putin...

Editat Mai 25, 2019 de Vizitator

[flomar60]

Acum 20 minute, dyogenes a spus:

Ati mai vazut cercuri de electronica sau radio facute calumea prin scoli? Rarisim! 

Deloc! 

 

Acum 22 minute, dyogenes a spus:

... e vreunul dintre noi sa isi piarda 2 ore pe saptamana intr-o scoala generala pe gratis? 

Mi-ati dat o idee! O sa incerc sa vorbesc cu conducerea locala... poate iese de un cerc de electronica organizat.... 

 

Acum 27 minute, dyogenes a spus:

 

Pentru a-i atrage pe tineri spre creatie tehnica, ar trebui ca in primul rand noi sa facem creatie tehnica pe care sa o popularizam cumva in scoli.

Mare dreptate aveti! Este nevoie de oameni pregatiti, cu vocatie de dascal, cu o minima resursa financiara si de sprijinul total al autoritatii locale... si de lipsa totala a unei recompense financiare a primariei catre 'profesor'... mult suflet si recompense morale din partea elevilor... poate, asa, s-ar putea descoperi prin generatia feisbuc cativa copii interesati de electronica... 

[VAX]

Am modificat detectorul cu dioda lambda, adaugand un oscilator separat pentru blocarea periodica a oscilatiilor RF. Astfel, este posibila reglarea tensiunii sinusoidale de JF aplicata oscilatorului RF cu dioda lambda. La tensiune mare a oscilatiei de blocare si la aceeasi valoare a amortizarii circuitului RF ca la montajul initial, se obtin oscilograme aproape identice ca la circuitul studiat anterior. Adica adaugarea circuitului oscilator nu aduce avantaje. Dar cu tensiunea de blocare micsorata (din R11), se ajunge la pachete RF de amplitudine foarte mica, ceea ce indica functionarea in regim liniar. In aceasta situatie montajul poate functiona ca amplificator cu super-reactie (circuit mentionat in carti, dar putin utilizat in practica), cu amplificare extrem de mare (mii sau zeci de mii).

Pe simulator merge destul de incet (trece lupu' dealu' pana obtii o analiza in regim tranzitoriu), dar la un montaj real poti sa vezi imediat ce se intampla cand modifici amplitudinea tensiunii de blocare, respectiv amortizarea circuitului LC. Trebuie osciloscop de banda larga. Eu nu am, cel mai bun osciloscop al meu merge la 50 MHz.

Schema modificata:

 

 

 

Pachetele de oscilatii RF sunt de nivel foarte mic (sub 1 mV), deci nu se pune problema detectiei lor cu dioda.

Se pune in evidenta si efectul produs de curentul sinusoidal (JF) de blocare, care duce la aparitia unei tensiuni mici pe circuitul LC, pentru ca reactanta bobinei nu este zero la frecventa de blocare. De asta apar pachetele RF "ca pe val".

 

La nivel mare al tensiunii sinusoidale de blocare functionarea este aproximativ ca la montajul initial (numai cu dioda lambda, fara oscilatorul cu tranzistor).

 

Editat Mai 25, 2019 de VAX

[puriu]

S-a rezolvat. Am refacut vechiul montaj si i-am desenat schema. Am pus si doua oscilograme pozate pe un osciloscop de buzunar (DS0138, 25 $) cumparat pentru nepoti.

 

Schema de test prezinta (in premiera) un generator de semnal de blocare folosind un tranzistor inversat in regim de avalansa. Un curent incarca un condensator in paralel cu tranzistorul inversat 2N2222A. Cand tensiunea ajunge pe la 8V are loc strapungerea in avalansa a jonctiunii e-b, ceea ce produce strapungerea in avalansa a intregului tranzistor. Curentul este limitat de rezistenta de 22 ohmi. Condensatorul nu se descarca complet, dar se obtine totusi o cadere de 3 - 5 V. Condensatorul de 1 nF dintre baza si emitor reduce zgomotul (mare si alb) produs in aceasta jonctiune.

Cand este alimentat cu curent constant, generatorul produce o rampa liniara. Condensatorul C* poate modifica forma rampei. Se prezinta doua oscilograme pentru un semnal de 20 kHz. Pentru prima oscilograma C* = 0, iar pentru a doua este de 27 nF.

Putine tranzistoare functioneaza bine in aceasta schema: tranzistoare de comutatie din familia 2N22xx (2N2218), tranzistoare de uz general cu beta peste 500, sau unele tranzistoare exotice care nu sunt de comutatie si nici nu au beta mare (2N1613). Oricum, 2N2222A le bate pe toate. 

 

[VAX]

Schema (cu baza in gol) este clasica, este descrisa in carti, am folosit-o si eu la laborator cu studentii. Elementul de noutate este condensatorul de 1nF legat intre baza si emitor. Probabil ca accelereaza intrarea in zona de rezistenta dinamica negativa de tip S si permite functionarea la frecventa mai mare decat la varianta cunoscuta.

 

Chiar am pastrat multe tranzistoare cu Si (BF-uri, BC-uri) care aveau baza intrerupta, dar cu structura intacta in rest. Pentru astfel de aplicatii. Am verificat pe caracteriscop mii de tranzistoare (tot ce-mi cadea in mana), unde se vedeau cele care mergeau in acest regim. Nu aruncam mai nimic. Tranzistoarele defecte, dar cu jonctiunea emitorului buna (intrerupere la colector sau scurtcircuit baza-colector) le foloseam in loc de dioda Zener (Uz=5-10V). Cele cu jonctiunea colector-baza buna le utilizam ca diode de termocompensare. Si la IPRS se recuperau tranzistoarele defecte, dar cu o jonctiune buna. Cred ca va amintiti de diodele de termocompensare DC1...DC3.

[puriu]

Jonctiunea inversata b-e de la 2N2222A este, probabil, cel mai puternic generator de zgomot alb, 400 mV, adica 1,1 Vvv. Daca zgomotul la frecventa de lucru nu este redus cu un condensator paralel, functionarea stabila a generatorului este afectata.

Pentru superreactii, la 10 kHz rampa poate fi modificata mai mult. Asta permite o blocare rapida a oscilatiei, eventual o amortizare rapida a circuitului LC, precum si un timp mai lung pentru repornirea oscilatorului in prezenta semnalului.

Schema are si alte aplicatii posibile. Una este baleierea frecventei unui oscilator intr-o banda larga (cu varicapuri). Cu o rampa de 5 V si un βB313 se poate acoperi toata banda MW. Se mai pot obtine impulsuri scurte (microsecunde) de curent, pozitive in colectorul tranzistorului sau negative in borna de masa a condensatorului.

[VAX]

Nu m-a interesat in mod deosebit acest tip de oscilator de relaxare, pentru ca am cumparat TUJ-uri multe (am folosit putine). Am sortat multe tranzistoare de comutatie ultrarapida (de genul 2N709. 2N2368_9, etc) care mergeau in regim de avalansa (polarizare normala), cu care sa produc impulsuri repetate (Fmax 1 MHz) cu durata extrem de mica (sub 1ns), pentru o eventuala utilizare la un generator  de armonice (pana la GHz) pentru calibrare in frecventa. A trecut timpul (peste mine) si nu se stie daca vor fi folosite vreodata in aplicatii de acest tip.

Au casat la Universitate un calculator Felix si am luat din el placute cu tranzistoare de comutatie rapida. Le-am masurat pe caracteriscop si cele care erau potrivite pentru functionarea in regim de avalansa le-am pus intr-o cutie. Cele mai bune erau fabricate in Hong-Kong, iar cele mai proaste (de acelasi tip - cu beta mic si dispersie mare a parametrilor, cam stifturi) au fost fabricate de Motorola.

Am mai incercat sa alimentez o dioda laser cu impulsuri scurte de curent si de mare intensitate. Generatorul de impulsuri cu tranzistor in regim de avalansa functiona, dar n-am finalizat lucrarea pentru ca nu mi s-au mai pus in norma ore la laboratorul respectiv.

 

==============================================

"Pentru superreactii, la 10 kHz rampa poate fi modificata mai mult. Asta permite o blocare rapida a oscilatiei, eventual o amortizare rapida a circuitului LC, precum si un timp mai lung pentru repornirea oscilatorului in prezenta semnalului."

 

Ati dedus corect cum pot fi crescute sensibilitatea si selectivitatea detectoarelor cu superreactie. 

Eu ma gandisem ca pe langa modularea transconductantei  elementului activ din oscilator, sa pun si un circuit de stingera a oscilatiilor, cu dioda PIN legata in paralel cu rezonatorul LC (sau de alt tip), adusa in conductie pe timp cat dureaza macar o oscilatie RF. Astfel ar fi posibila functionarea detectorului cu rezonatoare cu Q ridicat (tronsoane de linii bifilare, cavitati - la frecvente mari).

Editat Mai 26, 2019 de VAX

[VAX]

Am proiectat (pentru cei care vor sa experimenteze) un detector cu blocare externa a oscilatiilor, la care este utilizat un JFET in regim de rezistor controlat prin tensiune (VCR) pus in paralel cu circuitul oscilant LC al oscilatorului. Initial JFET-ul este este in conductie (rezistenta drena-sursa mica) si sunteaza (amortizeaza) circuitul LC. Cand tensiunea (sinusoidala) de la oscilatorul de JF duce la blocarea JFET-ului (prin negativarea portii in rapot cu sursa - pe anumite intervale de timp) se amorseaza oscilatiile.

 

Oscilatiile de blocare (JF):

 

 

Pachetele de oscilatii RF:

 

 

Detaliu:

 

 

Se observa ca pachetele de oscilatii RF difera intre ele. Probabil pentru ca Circuit Maker simuleaza si zgomotul de fond si introduce in circuit mici perturbatii (tensiune), care fiind amplificate in regimul de superreactie, duc la pachete cu fluctuatii. La acest montaj stingerea oscilatiilor se face rapid, fortat (nu in mod natural - prin pierderile proprii ale circuitului LC).

 

Nu am pus pe schema si detectorul RF (AM) cu dioda (punctiforma, Schottky). Detectorul se cupleaza inductiv cu circuitul LC, prin bobina cu cateva spire. Sau se ia semnalul RF direct de pe circuitul LC.

 

Reglarea (punerea in functiune) se face astfel:

1. Se regleaza R3 astfel incat oscilatia de blocare sa fie de amplitudine mare, dar fara limitare puternica (adica cat mai sinusoidala).

2. Se regleaza C6 ca sa intre in oscilatie partea de RF. R5 sa fie la valoare minima (JFET-ul Q2 blocat).

3. Se regleaza R4 si R5 pentru intrarea in regim de superreactie (pachete de oscilatii RF).

4. Se reiau reglajele de la punctele 2 si 3 pentru functionare optima.

Editat Mai 28, 2019 de VAX

[VAX]

Cei care vor sa incerce detectorul cu superreactie cu dioda tunel pot sa cumpere de pe ebay. Pretul este bun (corect), nu asta ar fi problema. Cele rusesti sunt chiar iefine. Sunt din rezerva fostei URSS (furaciuni de la serviciu) si in curand se for epuiza stocurile, asa ca luati-le acum. Pentru receptoare cele mai bune (ca factor de zgomot) sunt cele cu Ge si Ip de cel mult 2 mA. Aproape la fel de bune sunt si cele cu Ip ceva mai mare (<10mA). Diodele cu Ip mare sunt potrivite pentru oscilatoare (au puterea mai mare). Cele pe baza de GaAs sunt putin mai zgomotoase si au viata mai scurta cand lucreaza in comutatie (la curent mare). Sa alegeti diode cu capacitatea diodei cat mai mica. Eu am GI304 (Ip=4,7mA) si 1N3716, 1N3717 (Ip=4,7mA). Cele cu GaAs le am la Ip=9mA.

 

V-am zis pe forum sa cumparati JFET-uri cu canal p, cand erau la pret sub 1 leu, dar m-ati ignorat. Luati macat acum BF256B, ca se vand la pret mic (la tme.eu) si .sunt mai bune ca BF244 (BF245). Inca se mai gasesc in magazin din RO tranzistoare 2SC829C (la pret mic), echivatente (aproximativ) cu BF214, BF215, BF254, BF255. Luati-le pe toate, nu zaboviti.

[VAX]

La schema anterioara am schimbat oscilatorul de blocare, de la sinusoidal la circuit de relaxare cu TUJ simulat (cu pnp si npn). 

 

 

Oscilatiile de relaxare (in punctul A):

 

 

 

Pachetele de oscilatii RF cu capacitarea de reactie (C6) de 2pF. Sunt prea lungite.

 

Pachetele de oscilatii RF cu capacitarea de reactie (C6) de 0.6pF.

 

Aceste montaje sunt bune pentru laborator cu studentii (Fac. de Electronica, Telecomunicatii, Academia Militara), pentru familiarizarea cu reglajele de la detectoarele cu superreactie cu blocare externa. 

Pentru cei care vor un detector bun cu care sa asculte banda de aviatie, recomand schema cu autoblocare modificata (perfectionata) de mine, cea pe care intentionam sa o brevetez.

 

[VAX]

O problema mare la majoritatea detectoarelor cu super-reactie apare cand se utilizeaza circuite rezonante cu Q foarte mare, pentru ca oscilatiile nu se sting rapid cand tranzistorul din oscilator intra in blocare.

 

 

Cred ca situatia se poate ameliora net cu diode PIN (cu arcina stocata mare) utilizate in circuitul de limitare a amplitudinii oscilatiilor. Vezi dioda D2 din schema urmatoare (prezentata anterior).

 

 

 

Daca D2 este dioda Schottky sau de comutatie ultrarapida, se produce doar limitarea (taierea varfurilor) oscilatiilor. Dar daca dioda are timp de revenire mult mai mare decat perioada oscilatiilor RF, atunci ea se comporta rezistiv pe un interval de timp suficient de mare pentru amortizarea oscilatiilor. Este o presupunere, nu am verificat-o practic si nici pe simulator, pentru ca Circuit Maker nu are diode PIN in biblioteca de componente. 

Cine are diode PIN care sa merga la frecvente cat mai mici (sa se comporte rezistiv la 40-50 Mhz) si osciloscop de banda larga, este rugat sa construiasca montajul respectiv si sa verifice ipoteza expusa. Sa ne prezinte oscilogramele, cu dioda Schottky, respectiv cu PIN pentru D2. Detectorul cu superreactie sa-l faca pentru frecventa F>100MHz, ca sa-si faca treaba dioda PIN.

[VAX]

Stiu ca diodele de comutare (nu comutatie) de tip BA243 si BA244 (+altele asemenea) utilizate in selectoarele de canale sunt cu structura PIN si merg de functia respectiva de la 50 MHz in sus. Merita sa fie incercate pentru ce am spus la postarea anterioara, mai ales ca au capacitatea (la Uak=0) de 2,5pF.