Semnal DCF77 Recepţia experimentală cu antene VLF

[V10]

On 4/23/2019 at 10:52 PM, yo3fhm said:

 

Ciudat. In cazul meu, a oscilat din prima, fara nici o modificare.

Atentie, bobinele trebuiesc cuplate.

Mentionez ca am variat factorul de cuplaj al celor doua bobine de la foarte strans (0.99) la lejer (0.7), fara sa remarc vreo problema in aparitia oscilatiilor.

 

Schema originala:

 

Schema simulata:

 

O modificare este in schema simulata de Dvs., nu stiu daca a fost intentionat facuta, lipsesc C2 si C3 din schema. Si in simularea mea oscileaza normal fara ambele, cu ceva ajustari ale rezistorilor din sursa JFET inca oscileaza si cu C2 si nu mai oscileaza deloc cu C3 in cicuit. Zilele acestea o sa fac si testele "pe viu" dupa ce elimin C3 si poate si C2 de pe cablaj. Am mai incercat si functioneaza si cu un rezistor de 1k inseriat intre JFET si C2/C3 si R5 modificat la 100 ohm, cred ca asta este o varianta mai buna.

Paste fericit tuturor!

[VAX]

C2 si C3 sunt cu rol (important) de decuplare (RF+JF). In lipsa lor montajul real nu merge corect. La simularea circuitului multi-Q pot sa lipseasca, pentru ca alimentarea se face din sursa ideala de tensiune. 

Invatati putina electronica analogica (elementele de baza) inainte de a pune de simulari.

[yo3fhm]

3 hours ago, V10 said:

O modificare este in schema simulata de Dvs., nu stiu daca a fost intentionat facuta, lipsesc C2 si C3 din schema. Si in simularea mea oscileaza normal fara ambele

 

1 hour ago, VAX said:

C2 si C3 sunt cu rol (important) de decuplare (RF+JF). In lipsa lor montajul real nu merge corect. La simularea circuitului multi-Q pot sa lipseasca, pentru ca alimentarea se face din sursa ideala de tensiune. 

 

Buna dimineata si Hristos a Inviat ! 

 

@V10: asa cum a spus si colegul Vax, C2 si C3 i-am eliminat din simularea postata, intrucat sursa de tensiune din simulator este ideala (rez. interna nula). 

In montajul real, sursa nu mai este ideala si atunci linia respectiva trebuie decuplata in RF, rol pe care il joaca cele doua condensatoare. 

 

1 hour ago, VAX said:

Invatati putina electronica analogica (elementele de baza) inainte de a pune de simulari.

@Vax:   Colegul V10 spune de o simulare pe care nu am vazut-o postata pe aici. 

 

Asadar , 1) - de ce spuneti ca a "pus" o simulare, si 2) - de ce aveti impresia tot timpul ca sunteti superior celorlalti din jur si ca va aflati la vreo tribuna de la care va adresati , intru iluminarea necunoscatorilor ? 

Propriile dvs. prostii sunteti capabil sa le remarcati si sa le observati  ? 

Poate ar fi mai instructiv ptr dvs. sa mergeti la cursul asta de comportament de bun simt, apoi sa reveniti fara tupeul extraordinar pe care il dovediti non-stop. 

Si asta - culmea! - in vazul tuturor, inclusiv al unora dintre moderatori, care nu inteleg de ce va permit astfel de iesiri. 

 

[VAX]

Scuteste-ma de caracteruzari. V10 are lipsuri mari in pregatirea de baza si l-am sfatuit sa citesca mult inainte de a simula un circuit electronic. Prima simulare se face in minte.

 

" Si in simularea mea oscileaza normal fara ambele, cu ceva ajustari ale rezistorilor din sursa JFET inca oscileaza si cu C2 si nu mai oscileaza deloc cu C3 in cicuit"

Editat Aprilie 28, 2019 de VAX

[V10]

Si printre diversele scopuri ale unui forum nu este si cel educational? Unii, mai putin experimentati (folosesc o formulare mai "soft" pentru ca  si eu sint in categoria asta )  intreaba, experimentaza, gresesc, mai spun si prostii iar cei priceputi ajuta "dupa putinta si vointa".

Editat Aprilie 28, 2019 de V10

[yo3fhm]

On 4/28/2019 at 2:30 PM, VAX said:

Scuteste-ma de caracteruzari. 

 

Mai intai, un scurt offtopic. Consider ca in topicul pe care chiar eu l-am creat, este util sa atrag atentia celorlalti asupra unor exemple precum tovarasul Vax.

Rog moderatorii sa nu stearga aceasta interventie; e bine s-o citeasca toti colegii care au fost insultati de Vax. Vor realiza ca nu exagerez in "caracterizari"

Dupa aceasta, veti putea vedea mai jos o mica disectie a functionarii receptorului lui ON6MU, pe care colegul V10 l-a incercat si despre care tot tovarasul Vax a strigat sus si tare ca nu e un receptor cu reactie. Ba mai mult decat atat, l-a facut cu ou si cu otet pe colegul Puriu, care a exprimat un punct de vedere corect:

 

On 4/23/2019 at 11:37 PM, puriu said:

Pentru V10. Ar trebui insistat pe ceea ce merge, receptorul lui ON6MU (Ham si constructor foarte apreciat). Cand scria "This is a compact three transistor regenerative general coverage receiver with fixed feedback. It's based on the principle of the ZN414", stia ce vorbeste. Eu as mari drastic reactia, de exemplu prin reducerea valorii condensatorului la masa de la 100 nF la 10-22 nF, si i-as pune un reglaj al reactiei, o rezistenta variabila de 1 kilo in serie cu rezistenta de 470 ohmi din colectorul T2. Ar trebui sa se comporte ca un receptor cu reactie cinstit.

 

On 4/24/2019 at 8:43 AM, VAX said:

Sustineti in continuare o prostie scrisa pe net de un oarecare. Receptorul respectiv nu este cu reactie pozitiva. Nici ZN414 nu functioneaza cu reactie pozitiva, ci cu reactie negativa in c.c. pentru stabilizarea punctului static de functionare.

Va rog sa explicati, in detaliu, care este defazajul semnalului in diverse puncte ale circuitului si cum credeti ca ar aparea reactia pozitiva. Reactia pozitiva este atat de critica la reglare, incat nu se poate vorbi de "reactie pozitiva fixa", mai ales la un circuit care acopera un domeniu de frecventa (acord cu condensator variabil). 

 

@VAX :

Am sperat ca urma de bun simt pe care o mai aveai, sa-si faca simtita prezenta, dar e clar ca esti un caz patologic. 

Pana astazi, ti-am acordat un oarecare respect, dar vad ca n-ai invatat cum sa te adresezi si ca-ti place sa te dai ca balena-n lingurita, tratandu-i pe toti cu lipsa de respect care te caracterizeaza.

Daca te-ai adresat vreodata unor studenti, vai de capul lor !

Nu batrane, nu te voi scuti de caracterizari. Nici eu si nici ceilalti care au remarcat de N ori temperamentul tau lipsit de bun simt, tipic pentru politrucii scoliti in Epoca de Aur, cu gura mare, folosind termeni epatanti, numai buni pentru a intimida naivii (pentru ca in rest, nu ar avea pe cine sa impresioneze). 

 

Si acum, ONTOPIC. 

Era imposibil sa nu acord atentie receptorului lui ON6MU, din mai multe motive. 

Unul dintre ele, este dat de faptul ca V10 imi este vecin de cartier si ca mi-a demonstrat ca intr-o zona mai putin poluata EM, receptia semnalelor DCF77 se poate face foarte bine si cu un receptor modest ca cel in discutie. Alt motiv ar fi ca am schema lui ON6MU a constituit primul meu receptor asamblat in cutie, pe care l-am realizat pe vremea cand aveam doar 12 ani si nu stiam mai mult decat legea lui Ohm si cum sa lipesc frumos piesele pe un cablaj  Revazand schema, mi-a trezit nostalgii. Ce vremuri ! Poate credeti sau nu, dar era suficient de sensibil ca sa pot asculta cu el emisiunile Vocii Americii din Rhodos, undeva intre 700 si 800 KHz. Pe vremea respectiva (1983), construisem receptorul folosind tranzistoare cu germaniu, iar etajul final audio era dupa schemele clasice de amplificatoare cu AC-uri in contratimp (vezi Gloria, de exemplu). Alimentarea era la o baterie patrata de 4.5V si tata ii facuse o cutie foarte frumoasa. Am tinut mult la receptorul ala, dar la un moment dat, a disparut din casa si nu-mi mai amintesc ce-am facut cu el. 

 

Schema lui ON6MU se mai poate regasi in multe alte locuri pe Internet. 

Varianta cea mai cunoscuta este cea a lui Andy Collinson :

http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/rf/amrec.htm

Aceasi schema mai apare si in link-ul urmator :

http://vastunirnay.com/bc109c-transistor/bc109c-transistor-fresh-am-receiver-circuit-diagram/

 

Sa revenim asupra schemei lui ON6MU:

Iar mai jos, iata si schema lui Andy Collinson:

 

Prin elementele care implica reactia, ambele scheme pot satisface criteriul lui Barkhausen prin care se stabilesc conditiile de intrare in oscilatie. 

Configuratia lui Andy Collinson este la limita stabilitatii, dar asa cum este data schema lui ON6MU, aceea oscileaza 100% . 

Demonstratia am facut-o atat prin simulare in LTSpice, cat si practic, de dragul vremurilor trecute si ca sa imi mai relaxez mintea prin placerea de a construi montaje simple

 

Iata mai jos schema simulata :

 

 

... si iata rezultatele :

 

 

FFT-ul de sus arata ca frecventa oscilatiei este undeva in apropiere de 855 KHz, dictata de valorile circuitului oscilant L1-C1. 

 

Mai jos se poate observa defazajul dintre semnalul in nodul IN si semnalul in nodul OUT:

 

 

Proba practica arata cam aceleasi lucruri . Cele doua sonde ale osciloscopului sunt conectate exact in punctele in care am masurat si in simulare.

 

 

 

Si ia uitati dvs. ce frumos oscileaza !

 

Pentru a putea regla nivelul de reactie, am montat doi potentiometri. 

Astfel, rezistorul de 220 ohmi dintre cei doi tranzistori l-am inseriat cu un potentiometru de 5K ; iar rezistorul de 470 ohmi din colectorul lui Q2 l-am inseriat cu un potentiometru de 1K. Pentru ca etajul sa nu oscileze, este necesar ca R2 sa aiba aprox. 2K; daca are doar 1.8K, exista urme de acrosaj. 

In situatia de mai sus, pentru maximum de sensibilitate, R2 va avea in total cam 690 ohmi, iar R1 se fixeaza la limita dintre intrarea in oscilatie libera si cea in care montajul nu mai oscileaza. 

Un alt element important de retinut:  am fost nevoit sa adaug un cond. de 1uF in derivatie pe C2 (100n), pentru a obtine un semnal lipsit de distorsiuni audibile la iesirea audio. 

 

Mai jos, puteti sa vedeti doua filmulete :

 

1) Rx ON6MU probe receptie
Probe receptie in unde medii cu receptorul ON6MU (baliza BSE 521KHz si programele nationale Radio Romania, 855 KHz si 603 KHz) [29Apr2019]

 

 

 

2) Rx ON6MU 80uVemf 
Receptor AM ON6MU - apreciere empirica a sensibilitatii (29Apr2019).

In acest scop, am fixat nivelul de zgomot in lipsa semnalului util, astfel incat sa ocupe spatiul unei diviziuni (verticale) a osciloscopului ;

apoi am pornit generatorul RF, grad de modulatie AM 60%, avand cuplajul printr-o spira adusa la capatul opus bobinei de acord instalata pe bara de ferita.

Am setat nivelul semnalului din generator pana cand pe osciloscop am putut vedea ca incadrez aprox. 3 gradatii (raport (S+Z)/Z = ~10dB) si am citit nivelul furnizat de generator: 80uV emf. 

Desigur, metoda e pur empirica, dar totusi, ofera o posibilitate de apreciere relativa a sensibilitatii. 

E posibil ca atunci cand voi avea timp, sa construiesc un sistem cu antena fictiva, dupa vechile carti. 

 

Pana una-alta, concluziile sunt :

- schema lui ON6MU poate functiona, dar are nevoie de anumite modificari si reglaje ;

- Vax continua sa improaste noroi de la altitudinea negativa de la care are impresia ca peroreaza pentru un public care pentru el, nu exista .

 

De remarcat si faptul ca pe pagina sa, Andy Collinson reproduce constatarile amicului sau, Austin Hellier din Australia, care spune :

 

"Feedback howls and 'motorboating' were prominent until I moved the tuning coil and capacitor apart, but even then, there were still some feedback problems, as I also used a 100k 'A' tapered pot as the feedback control. I think that there's probably too much stray capacitance with this method of construction. also, some of the longer (180mm) ferrite rods of better quality material, seem to cause this overloading, as they tend to generate a larger, more powerful EM field around the rod. Smaller rods will probably work better with the more compact plastic boxes or cases that constructers tend to use. "

 

Nu e de mirare ca receptorul "hauleste" si "motorboteaza"

Nu va ascund ca l-am incercat si pe VLF, pentru receptie DCF77. Am reusit, dar in niste conditii extreme, intrucat feedback-ul era prea puternic.

Abia astazi, dupa ce l-am luat la bani marunti, am inteles ce se petrecea. 

Probabil ca voi reveni cu configuratia ptr DCF77 si voi posta rezultatele obtinute. 

Cert e ca in cazul receptiei pe VLF, bobina are o inductanta mult mai mare (cel putin 1.5mH, iar cea folosita de mine, a avut ... 17mH !) si astfel, intra in reactie cu iesirea etajului audio. A fost si mai rau cand am avut instalat un mic difuzor.

Va trebui sa iau cateva masuri de ecranare suplimentara, dar despre asta, intr-o postare viitoare. 

 

Cu stima,

Cezar

Editat Aprilie 29, 2019 de yo3fhm

[VAX]

Trec peste jignirile repetate. Unde este reactia pozitiva, poti sa-mi explici ? Receptorul acela este un fel de "galena"  (detectie fara amplificare in RF + AJF).

[V10]

M-am jucat si eu putin zilele trecute cu receptia pe unde scurte, am testat cateva scheme rapid pe breadboard. Se pare ca la frecvente mai mari este mult mai simplu si functionarea mult mai stabila, am avut receptie buna, zeci de programe din tari de la mii de km distanta. Sursa problemelor in cazul DCF poate fi frecventa destul de aproape de spectrul audio. La receptorul ON6MU potentiometrul de volum functioneaza ca un reglaj de reactie, cel putin asa este la mine dar pare ca si yo3fhm a obtinut acelasi rezultat. Posibil ca tot din aceasta cauza receptorul dupa schema ruseasca sa nu oscileze bine la scaderea frecventei, altfel cum se explica faptul ca in unde medii si scurte functioneaza?

As incerca si un receptor simplu, cred ca se numeste cu amplificare directa, dar trebuie ceva cu amplificare foarte mare si nu am gasit inca nici o schema care sa fie potrivita, asta in cazul in care se poate obtine o amplificare foate mare cu un receptor fara reactie. Daca are cineva vreo sugestie, multumesc anticipat.

Am gasit intr-un articol urmatoarea idee folosita la un receptor cu reactie, un filtru RC trece banda la frecventa de 1kHz montat inainte de amplificatorul audio final, autorul spune ca a obtinut rezultate mai bune cu acest filtru in circuit pentru semnale gen DCF.  Nu am incercat inca, poate astazi, prognoza meteo zice ca dupa amiaza vine ploaia.

Distractie placuta de 1 Mai!

[franzm]

11 hours ago, VAX said:

Unde este reactia pozitiva, poti sa-mi explici ?

S-au scris multe despre detectorul cu reactie Darlington pe site-ul radioboard.

[VAX]

Pe radioboard sunt date alte scheme, variante de Colpitts. 

Aici este simplu detector AM pe junctiunea baza-emitor a primului tranzistor din structura Darlington. Lipsec niste condensatoare, ca sa existe reactie ca la oscilatoarele in trei puncte.

Detectie AM de tipul asta foloseau rusii la integratul hibrid K2JA372. Vezi T7 si T8.

 

 

 

[VAX]

2 hours ago, V10 said:

M-am jucat si eu putin zilele trecute cu receptia pe unde scurte, am testat cateva scheme rapid pe breadboard. Se pare ca la frecvente mai mari este mult mai simplu si functionarea mult mai stabila, am avut receptie buna, zeci de programe din tari de la mii de km distanta. Sursa problemelor in cazul DCF poate fi frecventa destul de aproape de spectrul audio.

La frecventa mare probabil ca ati folosit bobina obisnuita, fara miez de ferita, cu cuplaj slab intre bobina de reactie si cea de acord. Nu are legatura cu frecventa joasa, ci doar cu gradul de cuplaj magnetic.

[V10]

Am folosit bobine tot pe bara de ferita, nu am mentionat asta. Pentru bobine fara ferita ar trebui cred sa am o antena exterioara si nu am asa ceva.

Nu pot eu sa analizez in detaliu fenomenele care apar si nici nu am instrumentele necesare, dar probabil apar niste "interferente" nedorite intre receptor si amplificatorul audio la frecvente mici, care pot fi amplificate de finalul audio.

[VAX]

Aveti osciloscop, care este "stetoscopul electronistului". Cu el si cu mintea va lamuriti de ce se intampla. Nu are legatura amplificatorul de joasa frecventa, cu partea de RF, decat daca apare reactie prin sursa de alimentare (cu rezistenta interna mare). La montajele bine proiectate si realizate corect nu se produc astfel de cuplaje.

Poate ca intra in oscilatie integratul de joasa frecventa si oscilatiile patrund la detectorul RF, unde se mixeaza cu diverse semnale.

 

[puriu]

Buna ziua si Hristos a Inviat ! 

Un receptor lipsit complet de reactie este greu de facut, necesita ecrane si filtre. O amplificare RF mare se poate obtine cu un preamplificator audio dublu (LM381, etc.). Cele doua preamplificatoare se leaga in cascada, fiecare cu amplificare de maxim 100 de ori. Banda lor este larga (RF) si zgomotul mic. Necazul apare dupa detectie, componenta RF patrunde in amplificatorul AF.  Un simplu filtru trece-jos RC atenueaza cel mult 6 dB/oct. Fara reactie, circuitul de intrare LC are Q mai mic si banda mai larga.

[VAX]

Putem sa amplificam (probabil) si cu LM381, dar nu este nici rentabil si nici alegerea optima. Amplificare de 100 se obtine cu un singur tranzistor (in FI sau RF la frecventa sub 5 MHz), cu sarcina acordata si neutrodinare. In raport cu LM381 este "parfum" (factor de zgomot sub 1,5 dB).

LM381 este foarte bun la preamplificatoare de joasa frecventa.