Semnal DCF77 Recepţia experimentală cu antene VLF

[Marele Savant]

Right! Asa cum am intrebat mai sus, este necesar ca semnalul dcf77 sa fie prezent tot timpul, daca se sincronizeaza doar noaptea nu este suficient?

[puriu]

Orice componenta IPRS era buna de ceva daca trecea de niste teste. Daca era si "fiabilizata" era si mai buna. BFY90 erau cam nereusite. In "Tehnium" a scapat o data o indicatie la o schema: BFY90 sa nu fie romanesc.

Ceasurile nu au nevoie de semnal chiar tot timpul. Ale mele (analogice) receptioneaza de trei ori pe zi cate 7 minute la ore cu semnal mai puternic si mai curat (1, 3 si 6 a.m. ora Germaniei). Daca nu se sincronizeaza, merg in continuare pe cuartul propriu si merg bine. Asta pentru ca bateria si motoarele s-ar uza inutil de cate ori apare o diferenta de o secunda. Ceasurile digitale pot functiona tot timpul, dar receptorul are un consum propriu, iar utilizarea sa permanenta este neeconomica.

Receptia poate fi imbunatatita, in sensul cresterii raportului S/Z, cu un filtru cu cuarturi la intrare, intre circuitul antenei si integrat. Mai trebuie si un mic amplificator care sa acopere pierderile de insertie ale filtrului. Nu este usor. Filtrul trebuie sa fie bine proiectat si executat, impedanta bine adaptata la intrare si la iesire, iar cuarturile sa fie identice (de la acelasi producator).

Reactia pozitiva la intrarea receptorului produce zgomot, indiferent daca etajul oscileaza sau nu. Orice amplificator cu reactie pozitiva are la intrare un zgomot inerent, termic, si o fractiune din semnalul de la iesire ce contine si zgomotul intern al amplificatorului.

Fara semnal util, orice amplificator liniar cu reactie pozitiva recircula zgomotul de la intrare de multe ori. Fiecare componenta a semnalului este defazata diferit la fiecare recirculare, iar amplitudinea sa creste pana cand reactia devine negativa. La iesire apare un zgomot JF aproape "alb", cu atat mai intens cu cat reactia este mai aproape de pragul de oscilatie. Putin peste pragul de oscilatie amplificatorul ramane liniar, zgomotul are aceeasi intensitate, dar tonul sau este putin mai inalt.

Reactia pozitiva (Multi-Q, detector cu reactie) nu este recomandabila la intrarea de semnal foarte slab a unui receptor, ci dupa un preamplificator sau in frecventa intermediara.

[yo3fhm]

Referitor la quartzuri ,am comandat cu 9$ 100buc de pe Aliexpres.In 2 saptamini ar trebui sa fie aici coletul.In aceasta situatie,100buc sunt cu mult peste necesitatile mele dar asa a fost oferta!Va pot da cite bucati dorit absolut dezinteresat!Ei,nu chiar,doar de a reusi impreuna o treaba buna!Chiar si numai la nivel experimental..

Buna dimineata, Girolamo.

Oferta dvs. e interesanta, din moment ce deja ati cumparat o astfel de cantitate.

Avand in vedere pretul si provenienta, cred ca ar trebui testate. In momentul asta, nu ma pot ocupa de asa ceva, dar dupa 28 iunie, voi incerca. In principiu, trebuie sa construiesc o montura pentru VNA, dedicata acestui scop, apoi sa calibrez sistemul in asa fel incat "prezenta" monturii sa fie exclusa. Aparatul dispune de o functie speciala pentru masurarea si imperecherea cristalelor de cuart, oferind mai multe facilitati, precum extragerea parametrilor motionali si ai parametrilor S. Astfel, se poate crea un model dedicat cuartului respectiv, pentru softuri de simulare speciale (de exemplu ADS sau derivate de Spice).

Am studiat putin foile de catalog ale unor astfel de tipuri de cristale si am constatat ca suporta puteri foarte mici de explorare, de cel mult 1μW (uzual, la jumatate). Asta presupune o grija in plus

Odata masurat un cristal, "personalitatea" acestuia poate fi astfel stocata si folosita pentru studiu si proiectari ulterioare.

 

Recunosc ca nu am mai masurat cristale de acest gen, ci doar cele ordinare, cum ar fi cele in montura HC49.

Sunt foarte curios sa vad ce diferente ar putea exista intre cateva cristale provenite din lotul achizitionat de dvs. si vreo doua pe care le voi extrage din ceasurile mele. Asadar, m-ar interesa sa intru in posesia a vreo 10 bucati de la dvs., ca sa am de unde obtine un set de masuratori extins.

 

Ar fi bine sa luam legatura pe PM si sa stabilim cum considerati ca putem proceda.

 

Week-end placut,

Cezar

[ndor]

Ma bag si eu in seama pe aici sa pun o intrebare .Decat sa va chinuiti sa receptionati un semnal destul de slab ca sa sincronizeze un amarat de ceas, nu e mai usor sa construiti propriul generator pentru sincronizare ?

Ceva in genul asta - http://www.changpuak.ch/electronics/DCF77.php

Sau asta - http://www.changpuak.ch/electronics/Arduino-DCF77.php

Si apropo de masurarea quartz-urilor pentru filtre , un experiment interesant aici - http://www.changpuak.ch/electronics/Quartz_Crystal_Filter_Designer_1.php

Editat Iunie 25, 2017 de ndor

[validae]

Dacă ceasul este făcut să se sincronizeze automat de la o antenă dedicată, de ce să renunţi la acest avantaj ? Ca să-i faci un generator extern e o bătaie de cap în plus (pentru un ceas destul de ieftin de altfel), mai ales că nici nu vei avea precizia dată de sincronizarea zilnică ,,de la ei,,....

[cristi_908]

Eu cred ca o antena buna e cel mai bun amplificator pentru un semnal slab, eu am facut un mic test am conectat printrun condesator o antena inprovizata am folosit un fost gard electric care inconjoara 2 hectare cu fir de 1,8mm otel galvanizat si semnalu sa inbunatatit mult desi firu e la un metru de pamint.

[ndor]

Dacă ceasul este făcut să se sincronizeze automat de la o antenă dedicată, de ce să renunţi la acest avantaj ? Ca să-i faci un generator extern e o bătaie de cap în plus (pentru un ceas destul de ieftin de altfel), mai ales că nici nu vei avea precizia dată de sincronizarea zilnică ,,de la ei,,....

Poate ca ai dreptate . Ideea am dat-o pentru ca nu prea am vazut "avantajul" dupa 9 pagini de dezbateri academice pentru un ceas de 20 lei !!

Precizia ar fi aceeasi cu ce dau aia prin radio , poate chiar mai buna pentru ca ai generatorul de sincronizare la cativa metri de ceas . Generatorul ala din link , il poti modula si sincronizezi tot cartierul cu el .

 

 

Eu cred ca o antena buna e cel mai bun amplificator pentru un semnal slab, ...

Regula asta e sfanta . Pana acum nimic nu a putut sa o infirme !!

[+_Florin_+]

Eu cred ca o antena buna e cel mai bun amplificator pentru un semnal slab, ........

 

Corect. Eu as mentiona insa ca o locatie favorabila (ce permite prezenta unui camp electromagnetic puternic in banda respectiva) e si mai importanta decat calitatile antenei.

O antena "capabila" poate ajuta intr-o anume masura, dar nu face miracole.

Sunt convins ca si cel mai slab/ieftin model de ceas DCF se sincronizeaza fara probleme in Germania ori tarile occidentale apropiate emitatorului, la noi e logic sa apara mici probleme, aflandu-ne la periferia ariei de propagare.

[puriu]

In conditii de receptie slaba, face minuni o antena pasiva de tip "bucla" acordata cu un condensator pe 77,5 kHz. Aceasta se amplaseaza in apropierea ceasului cu planul buclei perpendicular pe ferita din ceas. Merge bine si cu o antena din ferita mai lunga, acordata la fel, amplasata in prelungirea antenei din ceas. Campul EM creste mult, dar raportul S/Z la intrare nu se modifica.

[VAX]

Din ce am citit eu, amplificatoarele regeneratoare nu introduc zgomot in plus (nu strica raportul semnal /zgomot), daca sunt corect proiectate. Se comporta ca un amplificator in cascada, cu factorul de zgomot determinat de primul etaj. Daca amplificatorul are amplificare mare si reactia (transferul pe bucla) este redusa, recircularea semnalului nu scade raportul semnal/zgomot. Nu merg cu zgomot mic schemele proiectate pentru etajele de FI (de ex. de la Heathkit), pentru ca au rezistor de kohmi (generator de zgomot) in catodul unei triode, pentru liniarizarea tubului prin reactie negativa locala puternica.

Dovada ca asa stau treburile este data de utilizarea detectoarelor super-regeneratoare in fizica experimentala (rezonanta NMR sau NQR), unde se lucreaza cu semnale extrem de slabe.

http://journal.library.iisc.ernet.in/index.php/iisc/article/viewFile/3984/4038

https://www.weizmann.ac.il/ISMAR/sites/ISMAR/files/bulletin/BMR_13_072-082_1992.pdf

http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/131980/9/09_chapter%203.pdf

https://www.thevespiary.org/rhodium/Rhodium/Vespiary/talk/files/2658-A-sensitive-nuclear-quadrupole-resonance-spectrometer-for-2-60-MHz807f.pdf

Daca alti forumisti au alte informatii, ii rog sa prezinte sursa lor.

In consecinta, cine are ceas cu receptor DFC77 si se afla in zona cu semnal slab, solutia optima de rezolvare a problemei este sa utilizeze un multi-Q impreuna cu o antena (bara) de ferita, cum am spus intr-o postare anterioara. Circuitul este de dimensiuni mici si eficient, in comparatie cu buclele pentru VLF. Singura problema ar fi instabilitatea termica (dezacordarea) din cauza feritei, la care permeabilitatea magnetica variaza puternic cu temperatura.

Editat Iunie 27, 2017 de VAX

[Vizitator girolamo]

Da D-nul Cezar,Perfect de acord cu solutia aleasa ,privind qurtzurile,in 7-10 zile soseste coletul si va pot da 20..30 buc ! Inteleg ca aveti posibilitatea logistica necesara pentru a putea masura citi mai multi parametri ai acestor quartzuri,iar de posibilitatile teoretice,nu ma indoiesc ca nu ar exista!Pe scurt ,in momentul cind vin ,va contactez in PM.

 

Cineva mai sus avansa ideia ca nu ar fi practic sa tot studiem si sa ne batem capul cu producerea de receptoare performanta a acestui semnal DCF77,ca sa sincronizam un ceas de ..20lei! si ca ar fi mai benefic sa construim un generator ce livreaza semnalul mai sus mentionat!Parerea mea este ca un generator este mai scump de construit,chiar daca precizia sincronizarii finale ,pe ceas,este cumva tot ca sincronizarea directa din DCF77..In al doilea rind,cel putin pentru mine,construireaunui receptor care sa "scoata" un semnal util ,DCF77, din jungla de semnale radio,este un adevarat challange ,cel putin pentru unii dintre noi!

Eu locuiesc in Ploiesti si am citeva ceasuri radio controlled.Este destul de neplacut sa stau sa sincronizez individual fiecare ceas...cred ca ideia unei antene,receptor ,urmat de o antena ce va emite in tot spatiu locuibil semnalul DCF77 ar fi o ideie.Este adevarat ca nu va fi usor avind in vedere ca amplificam aceiasi frecfenta!Dar experimentind,sunt convins ca vom avea rezultate!

Deasemeni ,ideia unui generator urmat de un amplificator si antena adecfata ce ar distribui un semnal DCF77 pe o zona mare,nu cred ca are sorti de izbinda ,deoarece trebuiesc autorizatii si tot ce tine de treaba asta.Asa ca o "jucarie" ce va raspindi in casa semnal DCF77 este solutia cea mai plauzibila,dupa parerea mea!

[VAX]

Merge si varianta cu antena de receptie, pe bara de ferita (dimensiuni acceptabile - nu incomodeaza), acordata corect, urmata de un amplificator si o a doua bobina pe bara de ferita (sarcina acordata pentru amplificator - antena de emisie). Daca intre cele doua antene este distanta de peste 1,5 metri, cuplajul dintre ele este redus si sistemul nu autooscileaza. Ceasul cu receptor DCF77 se aseaza la cel mult 10 cm de antena de emisie, paralel cu aceasta.

Doua sau trei tranzistoare sunt suficiente, frecventa la care amplifica fiind mica (amplificare mare pe etaj). La intrare se pune JFET, pentru ca are impedanta mare si nu amortizeaza circuitul oscilant.

[ndor]

Nu am spus ca neaparat a construi generatorul de sincronizare este obligatoriu. Era doar o idee .

O fi mai scump de construit , dar ai rezultate mai intr-un timp mai scurt . Plus ca se mai pot gasi ceva intrebuintari casnice pentru el ! La frecventa aia nu cred ca ai nevoie de nici un fel de autorizare sa emiti cu 1mW .

In alta ordine de idei , cineva pomenea de "antene pasive" sa retransmita semnalul. Asta se numeste repetor pasiv iar sansele sa mearga cu un semnal slab sunt aproape nule . Repetoarele pasive au un randament extrem de scazut si sunt folosite de regula in zone cu semnal puternic . Si nu pentru gama asta de frecvente .

 

PS. - Ce jungla de semnale radio ar fi in jurul lui 77kHz ? De curiozitate intreb .

[VAX]

" Asta se numeste repetor pasiv iar sansele sa mearga cu un semnal slab sunt aproape nule ."

 

Intervine fenomenul de rezonanta electrica, care poate sa ajute mult un circuit receptor cu intrarea dezacordata, cum se intalneste la ceasurile cu sincronizare DCF. Asa banuiesc eu si cred ca trebuie incercata si metoda asta. Trebuie ca circuitele sa fie reglate corect, trase pe frecventa DCF77.

[VAX]

Schema nemteasca de receptor DCF77.

 

Va puteti inspira de acolo, in caz ca va apucati sa construiti un amplificator pentru semnalul pe 77,5 KHz.

A fost proiectata pentru semnal puternic, ca in Germania. Pentru Romania partea de la intrare trebuie sa fie mai atent proiectata.

 

http://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/index.html

Editat Iunie 29, 2017 de VAX