Simulări şi discuţii teoretice pentru schema de ,,oscilator universal,,

[ratza]

A îmbunătățit-o de merge mai prost ca originalul.

[Marele Savant]

Acum 26 minute, VAX a spus:

Am analizat functionarea circuitului din Conex, i-am facut autopsia ca sa priceapa lumea ce se poate imbunatati la el. Pricepi ?

Dv. nu pricepeti ca pentru scopul propus nu are nevoie de nici o imbunatatire! mai ales ca acele imbunatatiri complica schema inutil?

Acum 26 minute, VAX a spus:

Eu nu mai lipesc piese fara sa le masor inainte

  Noi, da! pentru ca nu mai folosim componente iprs sau ipee, deci sintem siguri ca sint exact ce scrie pe ele si au exact performantele anuntate de producator! desi am avut o presimtire in cadrul unui anumit ritual de dimineata, ca oricum nu mai lipiti nimic de ceva decenii! probabil ati observat ca nu va merge nimic, drept care ati renuntat si ati inceput sa-i invatati pe altii!

Editat Iunie 13, 2020 de Marele Savant

[VAX]

Uite ca altii experimenteaza, au idei.

[ratza]

Schema aia e oscilator universal cînd oi fi eu popă. E modulator toată ziua.

[vio2007]

Schema oscilatorului universal din conex este preluata dupa revista italiana Eletronica In.Mai mult a fost comercializat sub forma de kit.Functioneaza corect si

este verificata de cel putin 4-5 useri de pe forum.Acest fapt spune multe,schema este bine gandita.Daca as fimoderator ti-as muta toate simularile in topicul specificat de moderatorul @rata,ti-as interzice sa poluezi topicurile de aici cu simularile tale .Asa cum spunea userul @Marele Savant si are mare dreptate,nu suntem  nu suntem elevii tai.Mie daca i-mi spun doua trei persoane ca sunt beat plec sa ma culc!

 

Editat Iunie 13, 2020 de vio2007

[franzm]

1 oră în urmă, VAX a spus:

...nu intrebati ce rol are componenta X, nu cereti lamuriri, nici nu incercati sa intelegeti ce are nou schema respectiva.

Asa-i. Nu ridicam doua degete, timizi si timorati, precum studentii terorizati de catre unii "profesori". Si-apoi, nu tot ce e nou, e si mai bun (de exemplu acea bucla de reactie RF luunga luunga) .

Acum 12 minute, VAX a spus:

Uite ca altii experimenteaza, au idei.

Decât sa aruncati, la nimereala, scheme culese de undeva, de pe net (obicei ramas de pe vremea când numai unii aveau acces la informatie), mai bine ne dati un link la discutia respectiva. Asa ca sa vedem si noi, despre ce este vorba de fapt.

Doar asa, ca fapt divers, unde este bucla AGC la schema culeasa?

[VAX]

Acum 2 minute, ratza a spus:

Schema aia e oscilator universal cînd oi fi eu popă. E modulator toată ziua.

Este o schema interesanta de oscilator Hartley. Faptul ca are diode varicap in circuitul LC, pe care se poate aplica o tensiune modulatoare (FM), nu ii schimba functia de oscilator. Modulatoarele fac doar modulatie (AM, FM - prin modulatie in faza si derivare ulterioara).

Nu vezi ca se aseamana cu schema data de RST ? Difera cuplajul circuitului oscilant la tranzistorul pnp, care se face pe o priza a bobinei (cuplaj mai redus).

[franzm]

Hartley sau Butler?

[VAX]

Acum 8 minute, franzm a spus:

Doar asa, ca fapt divers, unde este bucla AGC la schema culeasa?

 

Aici era vorba de bucla AGC, sau despre cum a fost gandit oscilatorul cu FET si bipolar pnp (cuplajul la LC) ?

Vorbisi si dumneata ca sa-ti arati rautatea, parca ai fi roman 100%. Uite ca nici nemtii nu sunt mai breji.

Pune si dumneata scheme sa le discutam, ca nu faci altceva decat sa-i judeci pe altii, dai calificative, iei de urechi.

Nu vezi ca este Hartley ? Are doua inductante si un condensator pe bucla de reactie.

[franzm]

Si noi de unde sa ghicim le ce te-ai referit matale când ne-ai aruncat schema?

[puriu]

La 13.06.2020 la 10:10, VAX a spus:

Cele mici si usoare sunt cu miez de ferita si sunt instabile termic

Se pot face si ferite stabile termic cu o compozitie si o tehnologie potrivita. Am facut sute de probe pentru doctoratul meu in fizica. 

           

[VAX]

Acum 14 minute, puriu a spus:

Se pot face si ferite stabile termic cu o compozitie si o tehnologie potrivita.

Sunt mai stabile decat feritele obisnuite, dar nu permit construirea de oscilatoare LC cu frecventa la fel de stabila ca la cele cu bobine fara miez, cu conductorul depus pe carcasa ceramica. Pentru radioamatorism merg, insa la scule serioase n-as crede.

[VAX]

Am reanalizat functionarea oscilatorului "universal" si am ajuns la concluzia ca desi functioneaza sinusoidal dupa stabilizarea buclei AGC, nu merge corect la orice Q si pentru orice raport L/C al elementelor din circuitul oscilant. Am modificat putin schema, in sensul ca etajul cu JFET este in conexiune de repetor de tensiune, nu de amplificator cu sursa la masa si cu iesirea din drena. Varianta initiala, desi introduce amplificare in tensiune, distorsioneaza sinusoida (alternanta pozitiva este putin mai mare decat cea negativa - de la caracteristica parabolica de transfer - se lucreaza la semnal relativ mare, sute de mV) si creste nivelul armonicelor.

 

Am modificat si valorile unor componente pasive (rezistente din polarizari, capacitatea de dupa redresorul AGC - micsorata constanta de timp ca sa nu fie necesare simulari lungi, imposibil de realizat pe laptopul meu). Pentru simulare la frecventa la care am lucrat (intre 10 si 20 MHz) merg la fel orice tranzistoare cu Ft>200 MHz, chiar si BC-urile.

In primul rand precizez ca asa cum era schema originala, circuitul functioneaza nesinusoidal din cauza transferului direct intrare-iesire (amplificarea pe bucla prea mare, modului rezistentei diferentiale negative Rd(-) introdusa in paralel pe circuitul LC fiind prea mic). Trebuie sa fie adaugat un rezistor de suntare pus in paralel cu circuitul oscilant (R9 - de valoare relativ mica). Numai asa oscilatorul intra in regim sinusoidal dupa ce trece regimul tranzitoriu si bucla AGC se stabilizeaza.

 

 

Se observa ca la pornire, inainte sa actioneze circuitul AGC oscilatia este puternic limitata si frecventa este micsorata (6,62MHz).

 

 

 

Dupa ce circuitul AGC isi face treaba si oscilatia devine sinusoidala, frecventa creste pana la valoarea normala (aproximativ 11,7MHz), de rezonanta a circuitului LC.

 

 

La pornire curentul prin Q3 este de aproximativ 3mA. Dupa stabilizarea buclei AGC Ie prin Q3 scade la aproximativ 460 uA. Implicit se reduce amplificarea pe bucla RF (cu Q1 si Q2). Aceste valori se obtin pentru valorile date pe schema, pentru divesele componente.

 

 

Ie prin Q3 dupa stabilizare.

 

 

Asa arata variatia in timp a tensiunii de la iesirea redresorului din AGC.

 

 

Valoarea initiala a curentului prin Q3 este determinata de amplificarea beta si de rezistorul R7 (care are rezistenta stabilita experimental, in functie de Q3 - nu este batura in cuie). Sa nu sara de 5 mA. Rezistorul R8 are rolul sa limiteze curentul prin Q3 (respectiv Q1 si Q2) la pornirea oscilatorului, cand Q3 este in saturatie.

Rp este rezistenta (paralel) de pierderi a circuitului LC, in acest caz fiind pentru Q mare. Chiar si cu circuite LC cu Q mai mic (valori normale) circuitul nu oscileaza sinusoidal decat daca se amortizeaza suplimentar cu R9. Asa lucreaza oscilatoarele armonice cu rezistenta dinamica negativa, este necesara amortizarea suplimentara pentru aducerea in regim sinusoidal. Fara R9 oscilatia este nesinusoidala, chiar daca circuitul AGC incearca sa aduca circuitul in regim sinusoidal micsorand curentul prin Q3 pana la cativa uA. Eficacitatea reglajului AGC scade la valori mici ale curentului prin Q1 si Q2, pentru ca atunci cand scade Ic prin Q2, scade si curentul prin baza si creste rezistanta Rbe a lui Q2, ducand la reducerea amortizarii circuitului LC.

Tensiunea RF care se aplica detectorului din AGC se regleaza cu R5. Cursorul potentiometrului (trimer) la valoare mica (spre masa) determina cresterea nivelului tensiunii RF de la iesire. Reglajul se face cu osciloscopul pus la iesirea circuitului.

In mod normal trebuie inca un repetor de tensiune dupa cel din schema, sa se elimine influenta sarcinii asupra functionarii circuitului AGC.

Desi nivelul oscilatiei RF aplicata detectorului din AGC este mai mic (sute de mV) decat la varianta originala (din revista Conex), tensiunea redresata este suficient de mare ca sa comande corect tranzistorul Q3. A fost necesara marirea valorii rezistorului R7.

 

Ar fi bine ca altcineva sa simuleze functionarea acestei scheme cu LT Spice, sa vedem daca rezulta aceleasi concluzii. Iar cei care au realizat montajul practic, sa masoare curentul prin Q3 si sa puna diverse circuite LC, cu valori diferite ale factorului de calitate (Q). Sa adauge si un rezistor (reglabil) in paralel cu circuitul LC si sa spuna ce se modifica in functionarea circuitului. Evident ca este necesar un osciloscop, sa se vada forma semnalului.

 

Cei care vor sa experimenteze cu oscilatoare cu rezistenta dinamica negativa, sa-si cumpere diode tunel (de pe ebay), sau sa foloseasca diode lambda. Vor invata ceva cu ocazia asta. Vor vedea ca aceste circuite genereaza oscilatie sinusoidala numai daca circuitul LC este amortizat suplimentar (se foloseste un rezistor variabil), altfel produc oscilatii de relaxare.

 

 

Editat Iunie 17, 2020 de VAX

[gas2 dan]

Subiectul cu simularile lui @VAX au fost mutate aici pentru a nu mai deranja pe cei care "noi lipim, noi nu simulam".

Acum ce faceti domnilor, bruiati si aici?

Lasati-l pe @VAX sa-si expuna ideile insotite de argumente teoretice.

Ceva util, zic eu.

Dvs. de ce nu gasiti ceva util de facut.

Rezolvati un Rebus, o ghicitoare.

[VAX]

Acum 4 minute, gas2 dan a spus:

Ceva util, zic eu.

Va recomand sa construiti oscilatoare LC cu dipoli cu rezistenta dinamica negativa (diode tunel, dioda lamnda), sa vedeti ca nu oscileaza sinusoidal decat prin amortizare puternica cu rezistor pus in paralel cu circuitul LC. Fara amortizare circuitul scoate mascareli (impulsuri) cu frecventa mult mai mica decat este de asteptat. Pe masura ce creste amortizarea (se micsoreaza rezistenta respectiva) oscilatia se apropie de sinusoida si frecventa creste pana la valoarea teoretica (de rezonanta). Initial (in urma cu peste 30 de ani) n-am stiut chestiile astea, am luat mai multe scheme publicate in carti (de rusi, de americani,...), am lipit piesele si am vazut ca nu mergeau sinusoidal. Mi-am dat seama despre ce era vorba pentru ca citisem (studiasem) un capitol despre oscilatoarele de relaxare cu diode tunel. dintr-o carte de electronica pentru fizica nucleara si in una despre diodele tunel.

 

 

La oscilatorul "universal" apare rezistenta dinamica negativa ca urmare a reactiei pozitive (este treaba stiuta de multa vreme) si in plus modulul rezistentei negative poate fi modificat intre anumite limite prin varierea curentului din tranzistoare (li se modifica transconductanta), La liodele tunel si la dioda lambda modulul rezistentei dinamice negative este constant (parametru de dispozitiv sau de circuit). Din acest motiv la circuitul de la oscilatorul "universal" se poate comanda rezistenta dinamica negativa de catre circuitul AGC, astfel incat oscilatia sa fie armonica (sinusoidala), ceea ce este un avantaj. Ar merge AGC si la circuitele cu diode tunel (sau lambda), dar schema este neuzuala (cu rezistor comandat in tensiune - JFET, etc) care sa amortizeze circuitul oscilant.

Cam asta e treaba cu oscilatorul "universal", ca el isi regleaza automat (intre anumite limite) rezistenta dinamica negativa. Cand rezistenta totala (paralel) de pierderi este infinita, circuitul LC nu mai este amortizat si oscileaza sinusoidal. Acesta conditie este indeplinita  cand modulul rezistentei dinamice negative este egal cu rezistenta de pierderi a circuirului LC. Rezistenta totala (Rparalel = alcatuita din Rd(-) in paralel cu Rp - bobina) este  Rtotal=Rp/Rd(-)/(Rp+Rd(-)) = infinit, ceea ce implica Rp + Rd(-)=0, Adica modulul Rd(-)= Rp.

Daca modulul Rd(-) este mai mic decat Rp trebuie sa scadem Rp prin adaugarea in paralel pe LC a unui rezistor. Egalizarea perfecta o realizeaza circuitul AGC, care modifica Rd(-) in sensul dorit. Daca am vrea sa facem treaba asta manual (cu un rezistor variabil), ar fi dificil.