Detectoare simple in FIF

[gica70]

La 25.12.2019 la 7:46, VAX a spus:

Postez o schema de detector cu superreactie luata de pe un website rusesc, cu tranzistor bipolar in conexiune (RF) cu colectorul la masa (oscilator Hartley).

 

 

Eu as folosi circuit LC simplu (fara priza la bobina) si o a doua bobina (cu numar mic de spire) pentru reactie. Astfel se poate regla mai usor reactia, prin indepartarea celor doua bobine. Merge si cu bobina cu priza, dar trebuie sa nimeresti unde sa conectezi emitorul tranzistorului si sa tragi (deformezi) putin bobina la partea dinspe masa. Un dezavantaj ar fi dependenta de temperatura a regimului de functionare (lipseste reactia negativa in cc). Desi etajul are amplificare mai mare (tranzistorul amplifica in curent) decat cel cu baza la masa, factorul de zgomot este cam la fel. Merita sa fie incercata aceasta schema.

Cand voi avea timp disponibil, am sa simulez functionarea acestui montaj.

Verificat de mult timp! Merge ok pe posturile locale FM! L-am gasit in revista Tehnium.

[VAX]

Schema respectiva merge bine si cu tranzistoare SiGe (la detector), pentru ca are alimentare la tensiune mica (sub 3V) si in conexiune cu colectorul la masa. Daca se adapteaza la rezonatoare cu tronsoane de linii coaxiale, sau cu cavitati rezonante, frecventa de lucru poate sa urce la GHz.

[VAX]

Inspirandu-ma de la o schema de oscilator cu dioda tunel, intentionam sa reproiectez partea de RF de la schema prezentata anterior, de detector cu astfel de dioda. La schema respectiva de detector cu superreactie (tunnel diode super-regenenerative) capacitatea proprie a diodei este in paralel cu circuitul oscilant si reduce domeniul de acord pe frecventa. Diodele de tip vechi (cele care se vand ieftin pe ebay - fabricate cu tehnologia anilor '60) au capacitatea de ordinul 15-20 pF. Cele proiectate si fabricate recent au capacitatea de cateva ori mai mica, dar se gasesc greu si sunt scumpe (se utilizeaza in domeniul militar si spatial).

 

 

Nu mi-au mers, asa ca nu postez schemele incercate. Circuitele cu diode tunel (dipol cu rezistenta dinamica negativa) sunt pretentioase, functioneaza doar in cateva variante de baza. Orice inductanta introdusa in plus duce la oscilatii de relaxare. Ideea era sa fac in asa fel incat capacitatea diodei sa nu vina direct in paralel pe bobina de RF, sa fie un fel de conectare mixta (serie-paralel). Nici Circuit Maker nu este cel mai bun program de simulare, are hibe.

Incercati si dumneavoastra, poate ca va vine ideea corecta.

 

Cu ocazia asta postez niste formule prin care se calculeaza rezistenta de pierderi in circuitul oscilant LC, in functie de cum este conectata (in serie sau in paralel cu elementele reactive).

 

 

 

 

 

Formulele respective sunt utile cand simulati functionarea unui circuit care contine rezonator LC paralel (in oscilatoare, filtre, etc). Se calculeaza Q-ul circuitului considerand rezistenta de pierderi a bobinei in serie, dupa care se poate trece la calcularea rezistentei paralel. Daca la simulare se pune rezistenta de pierderi (de ohmi sau zeci de ohmi) in serie cu bobina, pe ea apare cadere de tensiune, care deranjeaza uneori. Cu rezistenta de pierderi pusa in paralel pe circuitul oscilant nu apare cadere de tensiune (in cc sau in ca la frecventa diferita de cea de rezonanta).

 

https://coil32.ru/parallel-contour.html

 

Editat Februarie 21, 2020 de VAX

[VAX]

Sunt curios cati dintre forumisti au, sau au avut, diode tunel si ce montaje au facut cu ele.

 

 

 

 

 

Se pot cumpara de pe ebay, cele mai ieftine (1$ bucata) fiind cele rusesti. In general oferta este de diode tunel de comutatie (cu Ip intre 4 si 10 mA si capacitatea proprie de aproximativ 20 pF). Diodele tunel recomandate pentru amplificare au curentul de varf Ip de cel mult 1 mA (cele cu Ip mic au si zgomotul putin mai mic). Insa nimic nu le impiedica si pe cele cu Ip mare sa amplifice sau sa lucreze in oscilatoare.

 

https://www.ebay.com/b/tunnel-diode/bn_7024925038

https://www.ebay.com/itm/1N3716-TUNNEL-DIODE-NEW-USA-SELLER-FAST-SHIPPING-/323763773943

 

[Marele Savant]

presupun ca raspunsurile primite va vor dovedi interesul referitor la subiect! 

[Vizitator]

Despre ce detectoare e vorba in postul acesta, de anvelopa, de produs... ?!

[VAX]

Recapitulare pentru vacanta de covid.

 

Scheme de receptoare (detectoare) cu superreactie (суперрегенеративный приемник, superregenerative receiver,  super regen)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Gheorghe-Alexandru Mătușa]

On 4/5/2019 at 7:20 PM, VAX said:

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.

Sunt la inceput in acest domeniu, si am incercat sa simulez acest circuit in Schematics din OrcadCapture, dar nu reusesc sa vad nimic, care ar putea fii problema? 

[VAX]

Nu am facut simulari cu Orcad, nu-i cumosc hibele. Poate fi de la setari (erori de convergenta) sau de la modelul tranzistorului (incercati cu alte tranzistoare de RF cu Ft de minim 500 MHz). Construiti montajul, jucati-va cu el, ascultati banda in care comunica aviatorii.

[Gheorghe-Alexandru Mătușa]

On 5/23/2020 at 5:45 PM, VAX said:

Nu am facut simulari cu Orcad, nu-i cumosc hibele. Poate fi de la setari (erori de convergenta) sau de la modelul tranzistorului (incercati cu alte tranzistoare de RF cu Ft de minim 500 MHz). Construiti montajul, jucati-va cu el, ascultati banda in care comunica aviatorii.

Am reusit! Dupa ce am conectat arf printr -o priza inductiva la LC de acord, se obtin si "inabusirile". Dupa cum am mentionat, sunt la inceput de drum, si nu stiu daca raspunsul primit la iesire este ce trebuie.. Atasez raspunsurile la simulari. 

Raspunsul de la iesire

Raspunsul din colector

Priza inductiva

 

Lucrez cu semnal modul in amplitudine, pe banda de 27Mhz

Demodulator

Editat Mai 26, 2020 de Gheorghe-Alexandru Mătușa

[VAX]

@Gheorghe-Alexandru Mătușa

Daca aveti timp disponibil si va face placere, simulati cu ORCAD toate schemele postate de mine. Sa reglati reactia (prin condensatorul de cuplaj) cu putin peste pragul de declansare a oscilatiilor RF autoblocate. Bine ar fi daca ati construi acele circuite, sa vedeti cum merg si sa stiti unde sa modificati valorile componentelor la simulare. Cumparati si o dioda tunel si construiti detectorul cu superreactie care are numai diode. Veti fi incantat de cat de sensibile sunt aceste detectoare (la nivel de uV).

Editat Mai 28, 2020 de VAX

[Degetica]

La 15.04.2019 la 23:58, yo3fhm a spus:

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 .

 

Se poate utiliza a doua sectiune a unui condensator variabil, ca filtru pe intrare ? 

Adica, ceva asemanator L2+30+10 pF.  Daca da, cum ?

[RST]

In schema de mai sus, asa cum este, nu. Trebuie adaugat inca un etaj amplificator RF, tot cu FET, cu circuitul acordat in poarta ( la intrare ). 

[puriu]

La 21.01.2021 la 20:34, Degetica a spus:

Se poate utiliza a doua sectiune a unui condensator variabil, ca filtru pe intrare ? 

Nu este necesar. Etajul are rol de separator de antena si de adaptor de impedanta intre antena si circuitul detectorului. Acesta are oricum o sensibilitate "bolnav" de mare.

Un al doilea circuit cu Q mare pe aceeasi frecventa mai mult incurca daca antena "aude" oscilatia detectorului. Un filtru de intrare cu acord fix, banda larga si Q mic este util. A doua sectiuner a CV poate fi pusa in paralel cu prima cand se doreste acoperirea unei benzi de frecventa mai mica.

[Niky]

Va salut,

 

Descrierea functionarii unui astfel de detector este gresita. Functionarea este mai complicata. In principiu pentru detectia AM rolul intreruperilor oscilatiilor este acela ca la fiecare start al acestora, acestea sunt in faza cu semnalul receptionat astfel avand loc o detectie sincrona. Caracteristica de transfer neliniara joaca rolul de multiplicator, semnalul audio fiind obtinut la iesirea unui FTJ cu rezistenta si condensator. Intreruperile oscilatiilor pot fi comandate si de un oscilator extern supraaudibil.