Semnal DCF77 Recepţia experimentală cu antene VLF

[V10]

I-am pus deja un filtru  RC la iesirea din reteaua rezistiva si intrarea in operational, mai netezeste putin traseul sinusoidei. Zgomotul este constant, chiar si atunci cand semnalul de iesire este oprit. Sursa primara este oscilatorul micro controlerului, 16 MHz, si cred ca si sursa de alimentare in comutatie, posibil si afisajul sa produca ceva zgomot. I-am pus si filtru LC pe alimentarea µC si s-a mai imbunatatit ceva. Trebuie sa refac totul cu mai multa grija si o sursa cu transformator, si mai trebuie sa fac si niste mici modificari in schema si program pentru a avea trasee cat mai scurte, in constructia initiala doar am reprodus un proiect de pe github si asa cum au fost folosite porturile µC nu se pot obtine trasee foarte scurte catre afisaj si tastatura. De acord ca varianta cu retea rezistiva nu este performanta, cu atat mai mult cu cat este numai pe 8 biti, ar trebui sa schimb pe o varianta cu circuit specializat pentru rezultate mai bune, doar ca circuitele specializate cam toate sint in capsule SOP si e mai greu de lucrat cu ele si oricum si asa va fi aceasi lupta cu zgomotul. Ma mai gandesc si la o varianta cu un STM32, tot retea rezistiva dar pe 16 biti, daca merge, trebuie testat.

[puriu]

Materialele magnetice sunt bunuri periculoase la transportul aerian? Poate magnetii permanenti NdFeB mari care pot deruta compasul magnetic al avionului. Dar, daca-i lege nu-i tocmeala.

Receptorul cu reactie propus mai demult este generic, pentru mai multe subbenzi din LF. Inductanta bobinei de intrare depinde de frecventa si de capacitatea de acord. Daca spirele incap pe un singur strat prea scurt, este bine sa se bobineze cu pas (cu doua fire dintre care unul se scoate dupa lacuire) pentru a se reduce pierderile prin efect de proximitate.

Inductanta unei bobine cu miez magnetic trebuie sa fie masurata la frecventa sa de lucru sau la o frecventa apropiata. Pentru frecventa de rezonanta a unui circuit LC se folosea pe vremuri Grid-Dip-metrul, un aparat simplu care masura frecventa la care un circuit oscilant absoarbe energia unui oscilator. Pacat ca nu se mai fac asemenea aparate! O metoda la fel de buna este masurarea curentului de RF al unui generator ce trece printr-un circuit rezonant paralel (cu o dioda cu germaniu paralel cu intrarea unui microampermetru). La frecventa de rezonanta curentul este minim.

Ferita Mn-Zn are conductivitate mult mai mare decat cea Ni-Zn, multe ordine de marime. Pentru antene se dopeaza compozitia feritei Mn-Zn si scad atat conductivitatea, cat si permeabilitatea, la valori decente. 

 

 

[V10]

Am anulat comanda de ferita si am fost la targ, am gasit 2 radio vechi, unul mai mare in cutie de lemn si unul cu ceas. Cel mare are o bara de 180x10 mm iar celalat una mai mica, 100x8 mm. M-am bucurat ata de mult de bara de ferita cea mare ca am scapat-o din mana si s-a rupt in doua, am crezut ca mor de inima. In final, dupa ceva munca, am reusit sa ascult semnalul DCF cu un receptor simpu cu 3 tranzistoare si un LM386, improvizat pe breadboard. Afara se aude clar si curat, dar in casa e jale, in unele zone din casa nu se aude deloc DCFul, in altele se mai aude ceva dar peste tot este mult zgomot.

[gauss]

Semnal este peste tot . Ma rog , in aer liber . Cel putin in Ploiesti , unde locuiesc eu . Cu ceva pagini in urma ( pag . 13 ) , am recomandat un receptor cu amplificare directa , ca metoda rapida de verificare a semnalului in zona respectiva , si , de ce nu , pentru utilizare ulterioara la ce are fiecare nevoie , sau doar curiozitate . N - am facut - o din inertie ... , am trecut ( practic ) prin aceasta etapa , acum destui ani .

 

 

Ultima postare din pagina , imi apartine .

Editat Aprilie 15, 2019 de gauss

[V10]

11 minutes ago, RST said:

Interesant si îmbucurător faptul ca semnal exista. De curiozitate, se poate posta schema testata, doar partea cu cei 3 tranzistori? Mi as putea face o idee cam ce amplificare si selectivitate are. 

 

 

Schema este aici (http://users.belgacom.net/hamradio/schemas/generalcoveragereceiver.htm). Nu stiu cat de bine am reusit eu sa contruiesc receptorul sau cat de bine merge pe breadboad dar are o functionare cam ciudata. Daca maresc amplificarea din potentiometrul de volum la un anumit nivel sau mai misc bara de ferita fata de breadboard probabil intra in oscilatie (nu stiu exact ce face dar se aude in casti un zgomot urat) apoi reglez potentiometrul putin sub "pragul de oscilatie" si atunci dispare zgomotul urat si receptioneaza destul de bine semnalul DCF, oricum se aude clar semnalul la fiecare secunda. Daca mai reduc si mai mult din potentiometru nu se mai aude nimic. Postul de radio pe UL il receptioneaza oricum dar si semnalul este probabil de sute de ori mai puternic.

Am incercat schema aceasta prima data pentru ca am am niste bobine simple deja facute cu care am mai testat Q-metrul, oricum intentionez sa construiesc un receptor din cele recomandate de @puriu sau @VAX.

Bobina pe care am folosit-o are 400 spire cu fir de 0.2 bobinat "la gramada" pe o lungime de vreo 30mm si pe bara de ferita de 180 mm (cele doua bucati lipite cu superglue). Am folosit condensatorul variabil cu aer recuperat din radioul cumparat din targ, are 2 sectiuni care conform  instrumentului meu au intre 8 si 320 pF fiecare, eu le-am pus in paralel. Cu valorile acestea receptioneaza postul de radio romanesc pe UL aproape de un capat al cursei condensatorului variabil si DCFul aproape de celalat capat.

[VAX]

2 hours ago, V10 said:

 

Schema este aici (http://users.belgacom.net/hamradio/schemas/generalcoveragereceiver.htm).

Nu este receptor cu reactie, ci cu amplificare directa (detectie pe jonctiunea baza-emitor a lui T1).

Construiti unul dupa schema lui RA3AAE, ca este cu multi-Q si detector, si merge bine.

[V10]

3 hours ago, gauss said:

Semnal este peste tot . 

 

 

Am citit observatiile Dvs. postate cu ceva timp in urma si dupa ce m-am chinuit sa acordez "antenele" a doua ceasuri cat mai exact pe 77,5 kHz (neavand scule/aparatura necesare si nici experienta in RF) am ajuns la concluzia ca nu prea conteaza atat de mult. Am dezacordat intentionat antena la ceasul meu care receptioneaza afara (mai am unul care nu prea vrea), rezonanta era pe la 79, 5 kHz si am incercat receptie asa. A receptionat de la prima incercare, in aproape 2 minute.

Nu stiu ce concluzie sa trag de aici, probabil ca receptoarele din ceasuri (unele, cel putin) sint foarte sensibile poate si nu prea conteaza acordul exact pe frecventa. Si apoi mai este si deriva termica. Oricum, cert este ca zgomotul reduce foarte mult sansele de receptie.

[gauss]

Concluziile sant cele din ultimele 3 propozitii . Si sant corecte . Am mai scris in topic , apropo de acordul  unui circuit LC de genul celui din ceasurile cu DCF . Nu e atat de critic ,  se poate vedea la o vobulare , sau ridicarea caracteristicii " punct cu punct " , am scris ca e destul de " turtita " , iar palierul e larg . Ma rog , discutia a deviat in masuratori de Q , sonde active si alte chestii . Nu mai reiau , postez doar sa ( incerc  sa ) va raspund . Axat pe ideea ceasurilor , ca ansamblu . Sigur unele sant mai sensibile . Fie principial , ca schema , fie constructiv . Inteleg ca aveti un exemplar care s - a  sincronizat chiar decalat cu 2 KHz . Face parte din cele sensibile ( termen relativ ) , semnalul captat de antena care e si circuit acordat a fost suficient , chiar daca nu era maximul ce se putea receptiona la un acord corect . Mai departe , puteti testa inlocuind circuitul oscilant cu cel de la ceasul " lenes " , si proba decide daca e o problema a receptorului sau a circuitului oscilant . Si tot asa , pentru ce " antene " veti mai experimenta . Mai rapida si relevanta e metoda care am pomenit - o ( in lipsa de aparate de masura dedicate ) , cu receptor CU AMPLIFICARE DIRECTA . Fara artificii ... reactie , multi -Q etc . , pot face mai mult rau decat bine ... , pana reusiti sa stapaniti schema si montajul . Daca se intampla ... Functie de volumul auditiv , se sorteaza rapid antene , circuite oscilante , inductante , condensatori de acord , se efectueaza acordul pe frecventa de interes etc . Se poate testa si o antena activa , gen mini- whip , desi am inteles ca ati refuzat ideea . Pacat , nu e mare ( dimensional ) , poate constitui un perete al cutiei unui eventual montaj ulterior ( cu piesele lipite pe o singura fata , fara gauri , eventual tip SMD ) . Sau alta schema , ceva cu JFET etc . 

 

P.S. - un oscilator pe 77,5 KHz , cu circuit de reactie in dublu T sau T podit se realizeaza usor ( un tranzistor sau doi , ultimul repetor ) , schema e foarte simpla , e extrem de stabil , cu semnal sinusoidal la iesire , se poate folosi ca simulator de DCF , pentru acordul partii radio " pe masa " , rezultatele se verifica apoi pe viu , functie de ce se doreste ..., verificari de ceasuri sau receptoare deja existente , constructii noi etc . La frecventa aceasta se poate aborda constructia legata de DCF cu filtre active si amplificatoare ( selective ) cu operationale moderne , asigura destula banda si amplificare pentru scopul propus .

Editat Aprilie 15, 2019 de gauss

[VAX]

2 hours ago, V10 said:

Oricum, cert este ca zgomotul reduce foarte mult sansele de receptie.

Asta este un motiv serios sa folositi la intrare circuit cu Q mare si acordat cu mare precizie. Nu cred ca deriva termica este asa de mare la temperatoa camerei (23 +/- 5 grade Celsius), depinde mult de ferita utilizata.

Q-ul il puteti mari cu regenerator (dupa schema lui RA3AAE, sau cu alta varianta - mai buna). Cu generator semnal sinusoidal + osciloscop + circuitul convertor U-I puteti sa faceti un studiu asupra modificarii frecventei de rezonanta in functie de temperatura. 

Puneti osciloscopul la iesirea amplificatorului RF (care urmeaza dupa antena de ferita) si vedeti cum arata semnalul, respectiv pertubatiile. Nu se fac determinari exacte cu urechea, ascultand semnalul in difuzor.

[V10]

Am construit receptorul dupa schema ruseasca si se pare ca primul receptor pe care l-am facut in urma cu cateva zile pe breadboard a fost norocul incepatorului. La asta "rusesc", ca bobina am folosit acea bobina cu care am receptionat bine cu primul receptor la care i-am mai adaugat inca 30 de spire pentru  bobina de reactie, am pastrat raportul intre cele doua bobine. Din pacate sint dezamagit de al doilea receptor, am verificat pe UL si UM, receptioneaza perfect posturile romanesti dar nu are sensibilitate suficienta pentru DCF sau MSF (cu primul am receptionat foarte bine DCFul si la un nivel mai scazut dar clar chiar si MSFul), inafara de posturile romanesti este cam liniste pe toata banda, cate un "fluierat" vag pe ici si colo. Potentiometrul care ar trebui sa regleze reactia nu face aproape nimic, pe unele frecvente se mai aud niste fluieraturi cand il rotesc. Am modificat R1 pentru ca mi s-a parut ca reglajul ar fi mai bun la un capat al potentiometrului, cu 22k este mai rau cu 4.7k este ceva mai bine. Pe anumite frecvente daca rotesc potentiometrul de reactie mai scoate cate un fluierat dar oricum nu am nici o sansa sa receptionez la fel ca primul receptor. Pe primul l-am demontat de pe breadboard ca am zis ca dau lovitura cu al doilea, dar cred ca o sa-l refac pe cablaj.

In articolul lui, autorul rus zice ca reglajul de finete se face modificand valorile celor doua rezistente R1 si R3 si numarul de spire si pozitia bobinei de reactie. Totusi din explicatiile lui  despre constructia bobinei inteleg ca bobina de reactie se face in continuarea bobinei principale, atunci cum ii modific pozitia. Nu prea stiu ce sa-i fac, daca va fi nevoie sa modific bobinele de 100 de ori pana gasesc varianta functional atunci cred ca e cam prea mult.

Alimentat la 6V se imbunatateste putin receptia, la 3-4V nu prea mai face mare lucru. Am verificat diverse tensiuni asa cun zice "rusul" si sint in regula, foarte apropiate de valorile lui, nu cred ca asta este problema. Am folosit BF256, apoi BC413C pentru VT2 si VT3 si BC173C pentru VT4 si VT5. Am si KT315 dar nu cred ca sint mai bune decat BCurile.

Sa auzim numai de bine! Seara Buna!

 

Late edit: Si inca ceva - am inversat si capetele bobinei de reactie si bine inteles ca am incercat cu mai multe bobine.

Editat Aprilie 16, 2019 de V10

[VAX]

1 hour ago, V10 said:

Late edit: Si inca ceva - am inversat si capetele bobinei de reactie si bine inteles ca am incercat cu mai multe bobine.

La osciloscop ce se vede in sursa JFET-ului ? Apar oscilatii la o anumita pozitie a potentiometrului ? Daca nu apar, sau daca oscileaza in orice pozitie a cursorului potentiometrului, ceva nu este in ordine si nu are cum sa amplifice prin regenerare. Ar trebui sa fie net mai sensibil decat receptorul cu amplificare directa (un fel de "galena" cu amplificator de joasa frecventa). Perseverati, cu rabdare si tutun !

[puriu]

Daca bara 10x180 mm are doua fete plane paralele, este romaneasca. Are permeabilitate cam mica, 270, dar merge si asa.

Receptorul cu amplificare directa nu are frecvente intermediare pana la detector. Poate fi oricum altfel, inclusiv cu reactie sau cu superreactie. Primul televizor modern rusesc era cu amplificare directa, avea numai canalul 1 care era si cale comuna video-audio.

Receptorul lui ON6NU este un receptor cu reactie (din pacate nereglabila) reusit. O reactie defazata are loc intre colectorul tranzistorului T2 si capatul "rece" al circuitului de intrare (prin divizorul 56k paralel cu 150p si 100n). De aceea CV nu este legat la masa, asa cum ar trebui.

Daca semnalul AF detectat de T3 nu este bine filtrat, o componenta RF este amplificata in continuare si ajunge la antena. Ar trebui adaugata o rezistenta de 2k2 in serie cu condensatorul de 220n sau mutat al doilea condensator de 47n dupa rezistenta de 2k2 existenta. Acolo unde se afla, n-are nici un haz.

Semnalele telegrafice nu sunt audibile dupa un detector de amplitudine. Devin audibile doar daca semnalul RF se amesteca in detector cu alt semnal RF aflat pe o frecventa apropiata. Se aude diferenta dintre cele doua frecvente. Daca, intamplator, exista in apropierea DCF un al doilea semnal suficient de puternic, este OK. De obicei nu exista. Detectorul cu reactie "impins" putin peste pragul de oscilatie furnizeaza al doilea semnal necesar. Semnalul telegrafic devine audibil cu acordul deplsat putin in dreapta sau in stanga frecventei exacte a emitatorului.

 

 

[VAX]

7 hours ago, puriu said:

Receptorul lui ON6NU este un receptor cu reactie (din pacate nereglabila) reusit. O reactie defazata are loc intre colectorul tranzistorului T2 si capatul "rece" al circuitului de intrare (prin divizorul 56k paralel cu 150p si 100n).

Eu nu vad vreo reactie pozitiva, doar una negativa prin rezistorul de 56K (stabilizeaza PFS al T1 si T2) si divizorul capaciv cu 150p si 100n.Semnalul din colectorul lui T2 este in antifaza cu cel din baza lui T1. Bucla de reactie nu defazeaza cu 180 de grade, sa introduca reactie pozitiva. Circuitul oscilant de la intrare se comporta rezistiv la frecventa de rezonanta. Este in neregula schema respectiva, nu vad rolul condensatorului de 150pF. Cel mult de decuplare (colector T2) in RF.

Un circuit cu reactie pozitiva trebuie sa aiba element de reglare a transferului pe bucla, ca altfel nu se poate aduce sub pragul de intrare in oscilatie. Exista si circuite cu reactie pozitiva cu factor de transfer fix, dar lucreaza mult sub pragul de intrare in oscilatie. De exemplu circuitul multi-Q utilizat la televizoarele Telecolor pentru identificarea semnalului SECAM (comutare PAL/SECAM)

 

Autorul schemei respective zice ca s-a inspirat de la cum este facut (polarizat la intrare) circuitul integrat ZN414, care nu este cu reactie pozitiva.

[gauss]

Receptorul cu amplificare directa nu e obligatoriu " galena " cu amplificator de joasa frecventa . Poate avea ARF , compus chiar din mai multe etaje . Sau aperiodice , sau acordate . Daca doreste realizatorul , poate fi (si) reflex , chiar si cu ceva RAA . Cateodata nu are AJF , nu e obligatoriu . Se alege schema functie de necesitati . Au fost si realizari comerciale , chiar si trusele de montat pentru incepatori . Majoritatea n - aveau pic de " reactie " .

 

P.S. - in 3 - 4 ore , si cu pauze , se poate realiza un receptor performant cu amplificare directa , fara reactie , adecvat necesitatilor topicului . Adica pentru receptionarea DCF - 77 . Stabil , usor de utilizat ( monocomanda ) , sau ( chiar ) cu acord fix . Problema rezolvata . Cine doreste cu reactie , nu e nici o problema . E o simpla chestiune de optiuni . Una ar fi timpul alocat ...

Editat Aprilie 17, 2019 de gauss

[VAX]

Merge si fara reactie, acolo unde semnalul este puternic si nu sunt perturbatii intense. Cu reactie pozitiva este mult mai sensibil si selectiv, mai ales ca bara de ferita are pierderi mari si Q-ul circuitului LC este scazut.

Cu reactie pozitiva este mai instabil in functionare, nu orice schema este bine conceputa si pentru cei fara experienta este mai greu sa le regleze.