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

[VAX]

Da, stiam si varianta asta, dar oscilatorul nu mai este universal pentru ca C2 trebuie (in sensul ca asa este optim) sa aiba valoare mica (pF) la frecventa mare de lucru si valoare mare (zeci, sute de nF) cand circuitul trebuie sa oscileze la sute de hertzi, sau chiar la mai putin.

Cuplajul direct, asa cum era in schema originala, face ca circuitul sa oscileze la orice frecventa. Ramane de rezolvat problema cuplajului prea strans (la varianta originala), care forteaza circuitul AGC sa duca polarizarea tranzistoarele la valori de uA, la care transconductanta este atat (de mica) cat este necesara pentru intretinerea oscilatiilor. Sau sa se reduca amplificarea pe bucla RF prin suntarea circuitului LC cu rezistor de valoare potrivita (kohmi - se determina experimental).

 

Vreti sa spuneti cat este curentul prin tranzistiarele Q2, Q2, Q3 ? Puteti sa dati graficele cu variatia in timp ? Vad ca oscileaza sinusoidal fara sa amortizati suplimentar circuitul LC. La Circuit Maker curentul de colector scade la uA dupa stabilizarea buclei AGC si chiar si asa amplificarea pe bucla este prea mare si oscilatiile sunt nesinusoidale.

M-ar interesa sa vad cum variaza curentul prin tranzistoare, de la pornire pana cand bucla AGC se stabilizeaza. Ca sa-mi dau seama daca Circuit Maker da rezultate comparabile cu cele de la LT Spice.

Editat Iunie 20, 2020 de VAX

[franzm]

Acum 18 ore, VAX a spus:

De ce sa amplifici in tensiune cu etaj cu emitorul (sursa) la masa, cand poti sa obtii direct oscilatii la nivel mai mare si sa utilizezi pentru izolare un repetor de tensiune, care distorsioneaza putin si are impedanta mica la iesire ?

Distorsioneaza putin si are impedanta de iesire mica în conditii de semnal mic, la semnal mare se schimba oleaca situatia. De altfel ati si tinut cont de acest lucru într-una din scheme (cu doua repetoare în contratimp).

Problema cuplajului se rezolva fie printr-o priza la bobina (eventual bobina de cuplaj), fie prin elemente active cu transconductanta redusa (FET). O alta posibilitate, care ar merita încercata, ar fi degenerarea perechii diferentiale în emitor (câte un rezistor în serie cu fiecare emitor). În acest caz se liniarizeaza si caracteristica etajului diferential.

[Vizitator]

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Editat Iunie 20, 2020 de Vizitator

[VAX]

Acum 22 minute, franzm a spus:

Distorsioneaza putin si are impedanta de iesire mica în conditii de semnal mic, la semnal mare se schimba oleaca situatia. De altfel ati si tinut cont de acest lucru într-una din scheme (cu doua repetoare în contratimp).

Problema cuplajului se rezolva fie printr-o priza la bobina (eventual bobina de cuplaj), fie prin elemente active cu transconductanta redusa (FET). O alta posibilitate, care ar merita încercata, ar fi degenerarea perechii diferentiale în emitor (câte un rezistor în serie cu fiecare emitor). În acest caz se liniarizeaza si caracteristica etajului diferential.

Am incercat varianta cu rezistoare in emitor si are dezavantaje. Initial am pus de sute de ohmi si cam tot asa functiona. Am marit la cativa kohmi si s-a redus transconductanta, nu mai limita sinusoida, dar la frecventa mare cred ca sunt probleme din cauza capacitatilor emitor-baza (se pierde din semnal, se comporta ca filtru trece-jos). Cu JFET-uri este mai bine, dar tot la curenti de uA functioneaza fara sa intre in limitare. Impedanta sarcinii (LC) este prea mare si transferul (iesire-intrare) este direct.

Daca pui priza la bobina nu mai este oscilator universal, bun la testarea bobinelor din AFI (trebuie sa fie dipol).

Repetorul pe emitor (eventual cu JFET si bipolar, cu bootstrapare) nu distorsioneaza puternic daca se fac niste artificii de circuit. Fie se pun surse de curent constant (in sursa JFET-ului sau in emitorul bipolarului, spre masa), fie se inseriaza inductanta (drosel) care se comporta ca sursa de curent constant (RF). Asta pentru partea de oscilator si bucla AGC. Repertorului de la iesire (de putere) n-ai ce sa-i faci, decat sa-l alimentezi la tensiune mult mai mare decat amplitudinea semnalului, astfel incat sa lucreze (aproximativ) la semnal mic.

[franzm]

Am pe undeva o chema de grid-dip-metru cu oscilator din asta. Daca bobina ce trebuie testata nu-i ecranata, sunt suficiente câteva spire de cuplaj si oscileaza. Pâna pe la 150 - 200 MHz se gasesc circuite integrate (MC1648, MC12148). În rest, Franklin. Oricum, dupa cum se vede din simularea colegului, frecventa de oscilatie e influentata de elemente parazite (oscileaza undeva putin peste 6 MHz în loc de cei 7 MHz, cât ar fi frecventa de rezonanta a circuitului oscilant). Asa ca precizia si stabilitatea vor fi destul de ... relative.

[VAX]

Nici LT Spice nu da rezultate corecte daca nu este setat cum trebuie, pana la detalii. Oscilatorul cu cuplaj in emitoare deformeaza rau semnalul, daca tensiunea aplicata in baza lui Q2 depaseste cateva zeci de mV. Cu volti (RF) in baza tranzistorului Q2, ca urmare a cuplajului prea puternic, curentul prin Q1 este sub forma de impulsuri si armonicele existente trag in jos frecventa de oscilatie, mai mult decat capacitatile interne ale tranzistoarelor. Ar trebui sa ne dea mai multe informatii (grafice) domnul Miticamy.

[Vizitator]

[franzm]

Acum 12 ore, VAX a spus:

Am incercat varianta cu rezistoare in emitor si are dezavantaje. Initial am pus de sute de ohmi si cam tot asa functiona. Am marit la cativa kohmi si s-a redus transconductanta, nu mai limita sinusoida, dar la frecventa mare cred ca sunt probleme din cauza capacitatilor emitor-baza (se pierde din semnal, se comporta ca filtru trece-jos).

Pentru a compensa pierderile la frecvente mari, încercati un circuit RC serie între emitoare. C-ul compenseaza caderea odata cu cresterea frecventei si R-ul limiteaza efectul la frecvente foarte mari. (Croiti diferentialul dupa nevoi.) Si bineînteles ca puteti face rezistoarele din emitor inegale.

Editat Iunie 20, 2020 de franzm

[grosu99]

Nu se mai fabrica MC1648, se produce o varianta pina la 1 GHz cu aceeasi configuratie la pini.

[VAX]

Am redus cuplajul (transferul pe bucla de reactie) cu un divizor de tensiune capacitiv (6,8pF/1nF) introdus intre circuitul LC si baza tranzistorului Q2.

Astfel se obtin oscilatii sinusoidale fara sa fie necesara amortizarea ciscuitului LC cu rezistor extern. Iar curentul prin tranzistoare a crescut la peste 60 uA. Tranzistoarele lucreaza in zona liniara.

 

Oscilatiile pe LC.

 

 

Oscilatiile dupa stabilizarea AGC.

 

 

Oscilatiile in baza lui Q2.

 

 

Curentul in emitorul lui Q1.

 

 

 

Curentul IeQ1 dupa stabilizarea amplitudinii oscilatiilor.

 

 

Curentul in sursa lui Q3.

 

 

Tensiunea la iesirea detectorului UAGC.

 

 

 Concluzia ar fi ca prin cuplarea directa a tranzistorului Q2 la circuitul LC reactia este mult prea puternica si circuitul nu lucreaza corect decat daca se micsoreaza curentul prin tranzistoare la cativa uA. Trebuie sa se reduca cuplajul si este de dorit sa fie reglabil.

 

[Vizitator]

Ideea de la care pornesc este ca puritatea spectrala a oscilatorului este dependenta nu atat de limitarea amplitudinii sinusoidei cat de factorul de calitate al circuitului oscilant. Buclele AGC introduc defazaj si zgomot. Urmarea este ca in urma defazajului oscilatiile se stabilizeaza pe o frecventa mai mica decat frecventa de oscilatie libera a circuitului LC si evident ca circuitul nu poate avea rol de volant pentru a pastra o forma de unda curata.

Ideea de limitare a amplitudinii cu dioda este iarasi o mizerie. Nu sunt impotriva abordarii super-academice, insa daca vreau sa am amplitudine constanta construiesc un oscilator Vackar si pot acoperi o octava fara probleme. In plus nu exista configuratie care sa aiba zgomot de faza mai mic decat un Vackar.

[VAX]

Acum 30 minute, nanopico a spus:

 Buclele AGC introduc defazaj si zgomot. Urmarea este ca in urma defazajului oscilatiile se stabilizeaza pe o frecventa mai mica decat frecventa de oscilatie libera a circuitului LC si evident ca circuitul nu poate avea rol de volant pentru a pastra o forma de unda curata.

 

De unde ati scos "perla" cu defajajul introdus de bucla AGC ? AGC-ul actioneaza asupra transconductantei elementului amplificator, modifica curentul prin tranzistorul respectiv, nu lucreaza in RF pe bucla de reactie. Zgomot de fond (si de faza) poate sa introduca, daca circuitul AGC este zgomotos in JF.

Oscilatorul Vackar are circuitul de reactie cu variatie mai mica a factorului de transfer in functie de frecventa de oscilatie, permite acordul pe un domeniu de frecventa mai mare decat alte tipuri de oscilatoare VFO. Nu are zgomotul de faza mai mic decat oscilatorul Clapp, de exemplu. Zgomotul de faza poate fi micsorat cu tranzistoare cu zgomot mic in oscilator, cu circuite rezonante cu Q ridicat, prin cuplaj redus intre circuitul rezonant si amplificator (la limita de intrare in oscilatie).

Nu despre asta era discutia, ci despre cum sa construiesti un oscilator universal la care sa se poata conecta circuitul LC ca dipol, fara bobine de reactie. Trebuie ca circuitul oscilatorului sa influenteze cat mai putin frecventa de oscilatie (de rezonanta LC), adica sa aiba capacitati minime (cativa pF).

 

[Vizitator]

Da, aveti dreptate, desi era evidenta intentia, mi-a scapat AGC... ceea ce doream sa spun este ca buclele reactie complicate introduc defazaje suparatoare iar partea de AGC poate induce zgomot.

Daca se doreste doar testarea unui tank LC, e inutila discutia legata de variatia amplitudinii. Daca vorbim de generator, as prefera sa construiesc n oscilatoare. Cazul meu e particular, sub 3 MHz nu ma intereseaza, ex. 200 Hz, deci cam 4 octave. Nu e ceva foarte complicat sa pui 4-5 oscilatoare intr-o cutie. Complicat e sa folosesti un singur CV pentru toate.

Ce spuneti de vechea ideie a utilizarii unui singur oscilator foarte bun si obtinerea gamelor de interes prin heterodinare cu oscilatoare cu cristal de cuart?

Editat Iunie 21, 2020 de Vizitator

[VAX]

Acum 2 ore, nanopico a spus:

Ce spuneti de vechea ideie a utilizarii unui singur oscilator foarte bun si obtinerea gamelor de interes prin heterodinare cu oscilatoare cu cristal de cuart?

Cum se numeau, VXO sau VFX ? Google nu stie de ele, le confunda.

 

Ideea este excelenta, daca aveti cuartile potrivite. Semnalul este mult mai curat (cu zgomot de faza redus) decat la sintezele cu PLL. Este mai mult de munca si trebuie filtre cu bobine, reglaje, aparatura (osciloscop, frecventmetru). Tinerii de acum fug de bobine si de reglaje, vor doar sa lipeasca niste piese pe cablaj.

[yo9hrb]

Asa se faceau odata transceiverele. Cel putin al meu asa este, un VFO 5-5.5MHz mixat cu oscilatoare cu cuart.