Etaj de intrare (frontend) pentru transceiver "from scratch"...

[sesebe]

Sondele 1:1 sint moartea măsurătorilor. Folosește sonde 10:1 sau în radio frecventa acordate pe 50ohm, sau eventual active cu un tec-j direct în virful sondei. 

[DanM]

@SSB: si cu 10:1 am acelasi comportament, marog, mai mica amplitudinea trasei, dar proportional la fel...

 

Am mai facut ceva: din schema din datasheet-ul postat mai sus, am calculat tensiunea G1 (1,76V) si am calculat rezistenta neccesara pentru a obtine aceeasi tensiune pe G1, pornind din punctul 4 at transformatorului(12V filtrati suplimentar cu 100R+100n). Rezultatul... neplacut. N-a facut nimic, ba chiar o scazut putin amplificarea(a ramas doar un 0,5x).

[telefunken]

Daca transformatorul TLT din drena este bobinat / fazat asa cum este pe schema, sunt de parere ca este gresit. Se bobineaza bifilar si fazarea este sfarsitul primei infasurari cu inceputul celei de-a doua. Incorecta fazare duce la scaderea amplificarii.

[DanM]

Asa e, 2 fire in paralel, inceputul la drena, sfarsitul la al 2-le inceput si iesire semnal, al 2-lea sfarsit la filtrul RC de alimentare.

[telefunken]

Ar mai exista posibilitatea ca materialul din care este facut torul sa nu fie 43 sau un material corespunzator pentru TLT la frecventa de lucru. O usoara torsadare a celor doua sarme cu 1-2 ture pe cm nu strica, il ajuta sa lucreze ca un transformator cu linii de transmisiune.

Editat Iunie 13, 2022 de telefunken

[DanM]

Acum 36 minute, yo8tot a spus:

Tensiunea pentru G1 a fost obtinuta cu un divizor rezistiv?

da, 510R la masa din schema originala si 3k3 la+12V

[DanM]

Acum 30 minute, telefunken a spus:

Ar mai exista posibilitatea ca materialul din care este facut torul sa nu fie 43 sau un material corespunzator pentru ...

Torurile sunt cumpărate de la rowaves.... Sunt T37-43....

Mă mai gândesc la un lucru: se încinge tranzistorul... Asta înseamnă că punctul de funcționare nu-i corect... Ar fi bine să-i scad curentul... ID... Dacă revin la schema originală fara 3k3, ar trebui să reduc și tensiunea pe G2...... Zic bine?

Editat Iunie 13, 2022 de DanM

[yo3fhm]

Acum 6 ore, DanM a spus:

Daca reduc Uraa, se reduce amplificarea. Ma asteptam sa am cel putin 10x sau mai mare

[...]

Asta-i bucata de schema, in punctul 1 am scos prima oscilograma, in 2... a doua.

MOS-FET 3N159 nu MFE131...

  

Acum 4 ore, telefunken a spus:

Daca transformatorul TLT din drena este bobinat / fazat asa cum este pe schema, sunt de parere ca este gresit. Se bobineaza bifilar si fazarea este sfarsitul primei infasurari cu inceputul celei de-a doua. Incorecta fazare duce la scaderea amplificarii.

 

Schema e OK, fazarea e corecta. Gain 10X -> 20dB in tensiune.

O simulare a schemei cu 3N201 (echivalent cu 3N159) arata ca ar trebui sa functioneze.

 

Atentie la filtrul pe care il folositi si impedanta acestuia ; rezistorul de 510 ohmi din G1 a fost pus probabil ptr a aduce un pui de adaptare cu filtrul original din proiect (care este Netcom de 5.12 MHz). Daca veti folosi alt filtru, trebuie musai sa aveti grija la adaptarea acestuia, altfel ... adio amplificare. 

De altfel, aspectul asta e stipulat si in articolul original al proiectului , dar exprimat putin altfel (capitolul "Design Notes"):

" [...]  impedance matching around the filter input is non-negotiable (as is careful positioning and shielding) "

 

Acelasi lucru se va intampla daca veti aplica semnal cu un generator de 50 ohmi pe intrarea etajului astfel echipat.

 

Iesirea etajului are castig maxim pe o sarcina de aprox. 3K, caz in care castigul creste la vreo 27dB. 

Cu sarcina de 1k5 (adica intrarea lui NE602), castigul scade undeva la 22dB ptr f=5MHz si are un maxim in jur de 24dB pe la 8MHz.

 

In pozele de mai jos (click ptr marire) aveti simularile in AC si transient ptr. etajul din schema de mai sus:

 

       

 

E suficient ca G1 sa fie data la masa prin rezistorul de 510 ohmi. 

Pentru teste, stabiliti G2 la 5...8V. Daca fazarea transformatorului ar fi incorecta, n-ati mai avea semnal la iesire.

Curentul de drena cu alimentare la 12V ar trebui sa fie in jur de 5mA , deci daca tranzistorul se incalzeste, ceva nu e kosher in implementarea practica - verificati sa fie conform schemei sau schimbati tranzistorul (poate e defect ?).

 

OBS:

- In simulare, am folosit infasurari cu L=42uH, dublu fata de inductanta rezultata din bobinarea celor 8 spire pe miezul FT37-43. Asta, ca sa mai cobor putin raspunsul in frecventa. Ptr 42uH, e nevoie de 11 spire in loc de 8. Cu 22uH, amplificarea la 5MHz parea cam mica (in jur de 18dB). 

- in functie de filtrul folosit, s-ar putea sa nu mai aveti nevoie de condensatorul de separare de 220pF de pe intrarea etajului. Eu am folosit 100nF ptr a estima mai corect impedanta de intrare a acestuia. 

Repet, adaptarea cu filtrul e critica pentru a obtine amplificari utile. 

 

INFO ptr ceilalti colegi:

Proiectul original se numeste "Summit Prowler 7 - A FOUR-BAND 5W/50W SSB/CW TRANSCEIVER" si il gasiti pe site-ul lui VK3HN .

Editat Iunie 13, 2022 de yo3fhm

[telefunken]

Acum 1 oră, yo3fhm a spus:

Schema e OK, fazarea e corecta.

 

La prima vedere am avut senzatia ca fazarea este desenata incorect, apoi am vazut ca schema era corecta, intre timp aparuse alt post si nu am revenit. Amplificarea este ~2x, departe de cei 20dB teoretici.

[DanM]

Filtrul...

"furat" tot de la VK3HN, de pe alt proiect... nu-l mai tin minte...

[yo3fhm]

Acum 5 ore, telefunken a spus:

Amplificarea este ~2x, departe de cei 20dB teoretici.

Amplificarea obtinuta de colegul DanM, nu cea pe care *ar trebui* sa o obtina. 

Cei 20dB teoretici ar putea fi si mai mult; Gain 2x -> 6dB, ceea ce e mult prea putin fata de ceea ce ar putea stoarce din etajul acela.

 

Acum 4 ore, DanM a spus:

Filtrul...

"furat" tot de la VK3HN, de pe alt proiect... nu-l mai tin minte...

Din curiozitate, ce cuarturi ati folosit ?

 

Chiar daca filtrul e diferit fata de Netcom-ul folosit in proiectul original, faptul ca amplificarea acelui etaj e de doar 2x,  coroborat cu constatarea ca mosfetul dvs. se incalzeste , reprezinta o problema. Ceva nu e in regula, fie cu tranzistorul in sine, fie cu montajul asa cum l-ati executat. Vedeti sa nu autooscileze (masurati iesirea cu sonda 1:10). Greseli facem toti, asa ca ar fi bine sa verificati cu mai multa atentie. 

 

Din etajul respectiv ar trebui sa scoateti, dupa estimarile mele, in cel mai rau caz in jur de 16dB, asa cum e in schema, chiar si daca il veti ataca cu generator direct pe 50 ohmi.

Oricum, mosfetul nu ar trebui sa se incalzeasca !

 

Chiar asa, ce-ar fi sa masurati tensiunile pe pinii tranzistorului si consumul etajului ? 

Ce tensiuni aveti pe G1 (ar trebui sa fie zero), G2 (probabil undeva intre 5 si 10V), drena (intre 11.5 si 12V) si sursa (in jur de 0.5V).

Curentul estimat ar fi de 5mA, ce cadere de tensiune aveti pe rezistorul de 100 ohmi serie cu drena ?

 

(Later edit)

Ma mai gandesc totusi ca ar fi bine sa verificati fazarea transformatorului.

Scoateti-l din montaj si conectati generatorul RF in paralel pe prima infasurare. Masa in locul drenei mosfet, firul cald in locul in care sunt conectate ambele infasurari. Iesirea o luati din punctul in care se conecta rezistorul de 100 ohmi; aici veti conecta la masa un rezistor de 150 ohmi.

Introduceti un semnal cu f=5MHz si amplitudine de 1V (2Vvv) apoi cititi cu sonda 1:10 pe sarcina de 150 ohmi de la iesire ce nivel obtineti. Ar trebui sa aveti putin mai mult, aprox. 3Vvv (adica un castig de pana la  3.5dB). Daca nu obtineti (putin) mai mult decat pe intrare, atunci sigur e ceva in neregula fie cu fazarea, fie cu tipul miezului.

 

P.S.> si da, ce v-a transmis colegul Telefunken e o idee foarte buna:

  

Acum 11 ore, telefunken a spus:

[...] O usoara torsadare a celor doua sarme cu 1-2 ture pe cm nu strica, il ajuta sa lucreze ca un transformator cu linii de transmisiune.

 

 

Editat Iunie 13, 2022 de yo3fhm

[DanM]

Astea-s cristalele 4,915MHz... Cumparate de la TME...

 

curentul de drena al tranzistorului 12mA... 1,2V/100R... cam mare.

tensiunea pe G2... cca 5,5...6V ; pe G1 cca 1...1,5V

din pacate nu am masurat si tensiunea pe drena... mea culpa.

Aseara nu am mai putut face mare lucru, i-am scris VK3HN in legatura cu o posibila eroare in desenarea schemei, intre socul RF de 4,7uH si rezistenta de 10k din G1 a primului tranzistor mosfet am presupus necesitatea unui condensator, lucru confirmat si de autor, mi-a sugerat 10nF, va face si el corectarea schemei. Dar asta face parte din "epopeea" celuilalt etaj de amplificare.

Ramane astazi sa masor functionarea transformatorului conform schemei postate de dvs. si sa masor tensiunea de drena. Observatie : in anumite momente(ex. cand masor tensiunea pe sursa mosfetului, apare in difuzor un hiss f. puternic.  Deasemeni exista permanent la iesirea etajului in cauza un semnal de cca 1mV(o diviziune pe osciloscop pe pozitia 1mV/div... sonda x10) cu o forma ciudata, de genull semnal triunghiular sintetizat din 5-6 trepte de tensiune. E acolo indiferent daca am semnal pe G1 sau nu. Era buna o poza, dar...

Revin diseara cu oscilograme.

[grosu99]

De ce nu puneti circuite acordate in drena ? bobine clasice de FI tv,mosfet-uri mai noi functionale,.....

[yo3fhm]

Acum 11 ore, DanM a spus:

curentul de drena al tranzistorului 12mA... 1,2V/100R... cam mare.

tensiunea pe G2... cca 5,5...6V ; pe G1 cca 1...1,5V

din pacate nu am masurat si tensiunea pe drena... mea culpa.

Curentul e maricel bine. 

Tensiunea pe drene e mai putin importanta, ar fi de asteptat sa fie apropiata de tensiunea de alimentare. 

 

Sa discutam concret pe schema de aici:

https://vk3hn.files.wordpress.com/2020/07/ssdrap203-page1.pdf

 

La ambele tranzistoare mosfet (Q4 si Q5 conform notatiilor mele), G1 ar trebui sa fie la potential zero, datorita gruparii SRF 4u7+rezistor 10k (Q4) si respectiv rezistor de 510 ohm (Q5).

Daca aveti potential pozitiv pe G1, atunci nu e in regula.

 

Incercati urmatoarele trucuri :

- eliminati conexiunea catre punctul "DSB" ;

- scoateti filtrul din circuit sau daca e mai usor, deconectati un pin al cond. de 220pF din grila1 a lui Q5 ;

- deconectati iesirea transformatorului din drena lui Q5 catre restul etajelor (sau mai simplu, dezlipiti cate un terminal al celor doua condensatoare conectate acolo). 

Astfel, ati separat galvanic etajele respective. 

 

Dupa aceasta, alimentati montajul si masurati din nou tensiunile pe G1 (atat la Q4 cat si la Q5); ar trebui sa fie zero. 

Masurati de asemenea si tensiunile pe surse. 

Grila 2 poate fi polarizata intre 1V si 10V, in functie de ce tensiune genereaza blocul AGC. 

Drenele vor fi apropiate de tensiunea de alimentare.

 

Reveniti cu masuratorile efectuate in conditiile de mai sus si ne mai gandim ce bube ar mai putea exista!

[yo3fhm]

Adaug aici, ptr conformitate, 2 teste simulate ptr. 3N201 si BF981. Ultimul este echivalent apropiat cu MFE131 .

Tranzistorii au figurate doar retelele de polarizare in DC.

 

TEST 3N201  (click pe grafic ptr marire)

 

  

 

TEST BF981  (click pe grafic ptr marire)

 

  

 

Observati va rog ca in ambele cazuri, curentul de drena e in jur de 5mA, tensiunea pe sursa e intre 0.38V - 0.5V, iar tensiunea pe G1 este zero. 

 

Daca pe G1 in cazul dvs., tensiunea e substantial diferita de zero, atunci aveti o problema acolo. 

Pentru 1V aplicat pe G1, curentul de drena creste la aprox. 9.5mA ! Daca va uitati in foaia de catalog, veti observa ca 20mA ar fi trecuti la "absolute maximum ratings" ...