VFO pentru receptor FM

[Vizitator]

Care este pasul minim pe care il poate avea un montaj construit cu LM7001 in gama 3-30 MHz ?

[yo6pir]

Conform cu datasheetul integratului, calculul frecventei VCO-ului se face in functie de referinta interna, care poate avea valorile 1, 5, 9, 10, 25, 50, sau 100 kHz. Deci acestia sunt "pasii" de modificare ai frecventei VCO-ului controlat in bucla PLL de catre LM7001.

[naminator2003]

M-am hotarat sa fac un VFO stabilizat in bucla PLL folosind un SAA1057, comandat cu microcontroller. M-as inspira din schema de la viewtopic.php?f=11&t=21162 , unde exista VFO-ul postat de user-ul yo50oqa.

http://www.elforum.info/download/file.php?id=10257

 

Eu trebuie sa modific schema de acolo, pentru a oscila in domeniul 98...118 MHZ pentru a fi folosit ca oscilator local al unui RR superheterodina cu frecv. intermediara de 10.7 MHz.

Am incercat sa simulez aceasta schema in PSPICE, pentru a putea recalcula valorile pieselor circuitului rezonator, inclusiv alegerea varicap-urilor pentru domeniul dorit.

Problema e ca nu prea ma descurc cu PSPICE, nu pot gasi modul de simulare pentru a vedea regimul stabil de oscilator al acestuia.

 

Ce mod de analiza trebuie sa aleg? Time transient, AC sweep ?

Multumesc!

[cirip]

Ce mod de analiza trebuie sa aleg? Time transient, AC sweep?

Transient, iar frecventa o poti afisa cu FFT. E mai precis decat sa masori perioada. Nu uita sa dai step la sursa de alimentare, ca altfel e posibil sa nu porneasca oscilatia.Inca ceva. Esti sigur ca modelele de varicap sunt corecte? Eu de obicei pun acolo condensatoare si fac un sweep cu parametru la valoarea condensatoarelor. Unul dintre elementele importante cand faci simulare este validarea modelului; hartia, fie ea si electronica, suporta orice.

[naminator2003]

Am facut cat de cat o simulare a VFO-ului de mai sus. Pentru amorsarea oscilatiilor am folosit o metoda gasita undva pe net, si anume adaugarea la rezonator a unei surse de curent ce da un singur puls de intensitate f mica, cam de 1nA si durata de cam 10ns. Acesta, din cate am observat, reueste sa amorseze oscilatiile.

 

Si astfel, obtin rezultatele:

 

Pentru 6Vdc pe varicap-uri:

 

 

si spectrul:

 

 

Restul simularilor, la 1V si 10 V le pun intr-o arhiva, ca sa nu ocup forum-ul degeaba.

 

Prin urmare, oscilatiile arata ok, cu mici probleme la 10V, adica vreo doua armonici apropiate.

Dar la frecvente mai mici, pentru 1V, adica vreo 76 MHz cat e acolo, oscilatiile sunt foarte mici in amplitudine, pana intr-o 100nV. Ceea ce mi se pare putin.

 

Bobina am ales-o in urma incercarilor, nu stiu cat de realizabila e practic, daca ar trebui folosita una cu miez, etc. Asta v-as ruga pe voi sa imi spuneti daca se poate.

 

Am tot incercat sa imi dau seama de formula dupa care se calculeaza frecventa de oscilatie, in functie de valorile componentelor. Din ce cred eu, ar trebui identificat rezonatorul, scrisa Z(j omega) la bornele acestuia, apoi egalata partea imaginara cu 0, si de acolo scos omega. Este corecta aceasta metoda?

Din ceea ce vad, rezonatorul ar cam fi format din L1, D1, D2, C3 si C15. Probabil C4 si C5 sunt un fel de reactie, sau este un oscilator de tip Colpitts.

 

Eu as vrea sa fac practic circuitul asta, pe post de oscilator local pentru un mixer NE602.

Ma intreb daca fac pe placa exact schema asta, as obtine rezultate asemanatoare simularilor?

 

Multumesc ca ati avut rabdare sa cititi tot post-ul.

[cirip]

Pentru amorsarea oscilatiilor am folosit o metoda gasita undva pe net, si anume adaugarea la rezonator a unei surse de curent ce da un singur puls de intensitate f mica, cam de 1nA si durata de cam 10ns. Acesta, din cate am observat, reueste sa amorseze oscilatiile.

Exact acelasi efect il obtineai daca porneai cu alimentarea de la zero si cresteai tensiunea dupa ce a inceput simularea.

 

Prin urmare, oscilatiile arata ok, cu mici probleme la 10V, adica vreo doua armonici apropiate.

Alea nu sunt armonice. Armonicele sunt multipli intregi ai frecventei fundamentale. Ceea ce vezi este zgomot de faza.

 

Dar la frecvente mai mici, pentru 1V, adica vreo 76 MHz cat e acolo, oscilatiile sunt foarte mici in amplitudine, pana intr-o 100nV. Ceea ce mi se pare putin.

Nu te uita la simulare ca la sfintele moaste. SImularea iti da o imagine orientativa. O simulare fidela realitatii este dificil de implementat si nu isi are rostul ptr un circuit atat de simplu.

 

Am tot incercat sa imi dau seama de formula dupa care se calculeaza frecventa de oscilatie

Gandeste-te ca esti (Nea) bobina si uita-te ce capacitati vezi la bornele tale. Spre stanga vezi D2 si cam atata, ptr ca D1 este scurt-circuitata la masa de C15 (calculeaza-i reactanta la 100MHz). Spre dreapta, C3 e tot cam scurt, dar mai departe vezi C4 serie cu C5. In consecinta, capacitatea ta de acord va fi (C4 serie cu C5) paralel cu D1. C4 cu C5 serie da cam 3.3pF. D1 la 5V are cam 22pF, deci capacitatea de acod este de 25pF. Aplicand forrmula lui Thompson pentru C=25pF si L=80nH rezulta o frecventa de 112MHz. E cam p-acolo, tinand cont ca am neglijat capacitatile parazite, tranzistorul, etc.

Pe de alta parte, pentru montajul practic, diodele alea au capacitate mult prea mare. De asemenea, simularea unui varicap ca atare e o practica indoielnica. Dispersia varicapurilor e destul de mare, ceea ce introduce erori in simulare. Eu as sugera folosirea unor simple condensatoare in loc de varicapuri la simulare.

 

Ma intreb daca fac pe placa exact schema asta, as obtine rezultate asemanatoare simularilor?

Aproximativ. Vor mai trebui facute ajustari.

[naminator2003]

Multumesc pentru raspunsuri, cirip.Sperand ca este ok asa, o sa incerc sa fac niste calcule pentru bobina, si sa pun oscilatorul asta pe o placa. As vrea sa folosesc un prescaler integrat ceva, pentru divizarea frecventei si masurarea cu vreun microcontroller. Acum mai apare problema asupra carui circuit integrat o sa folosesc pe post de "Sistem de frecventa intermediara", cum scriu producatorii in specificatii. Adica un integrat care sa ia semnalul FM de banda larga,de pe 10,7 MHz, de broadcast, chiar daca pentru inceput nu am nevoie de stereo sau RDS, sa il treaca in banda de baza si sa-l demoduleze. O astfel de recomandare am primit de la user-ul MiniTehnicus, care mi-a recomandat circuitul integrat CA3189. Problema este ca nu se gaseste in tara, pe la nici un magazin. Ati putea sa imi recomandati alte circuite pentru aceasta functie, sau chiar daca ar fi sa il fac cu circuite discrete, ar fi si asta o solutie ? PS: Filtre ceramice de 10,7MHz gasesc? doar la Adelaida am vazut, pe comanda....

[Flor]

Daca mergi la un talcioc si te uiti intr-un radiocasetofon auto, cat de cat mai modern, adica produs dupa 1990, e imposibil sa nu gasesti macar 1 filtru ceramic de 10.7MHz. Cauta un aparat care arata cat mai daramat, ca sa platesti cat mai putin. Si nu uita sa te tocmesti, pt ca de fapt tu vrei doar filtrul..

[mila]

In chinezariile de 30 ron(aparate radio) am gasit filtre de 180Khz si chiar de 150Khz + mai sunt si alte 2-3 piese utile!

[naminator2003]

Cu filtrele ceramice am mai rezolvat, chiar am gasit un receptor auto pe acasa si sunt acolo cateva...Recent am proiectat si cablajul pentru VFO-ul a carui schema am postat-o mai sus, si nu prea stiu ce bobine sa folosesc. Principala grija ar fi bobina de 80 nH din rezonator. Am vazut ca exista o gramada de calculatoare si tabele, dar cum recomandati sa o fac? Nu prea am facut bobine deloc pana acum... Sa o fac cu aer, pe vreun miez, sau vreun tor de ferita? Care sunt parametrii dupa care trebuie sa ma ghidez in alegerea asta? In afara de inductanta, conteaza probabil si factorul de calitate.... Cu alte cuvinte, ce fel de bobina se preteaza cel mai bine la cerintele de stabilitate necesare in acest sintetizor?Restul bobinelor sunt vreo 2 socuri in partea cu PLL-ul si inca o bobina de 2,2uH in partea cu oscilatorul. Pentru socuri am vazut pe la magazine niste toruri bobinate cu mai multe spire, cu sarma cam de 1 mm, am vazut socuri axiale (minidrosser) sau chiar si toruri pentru bobinat. Aici as incerca sa pun bobinele alea deja facute; cred ca la soc conteaza sa aiba o inductanta mare in primul rand...

[Flor]

Off topicPrima data va multumesc pt ponturile descrise. Va sunt recunoscator pt ele. Si eu m-am chinuit cu simularile in Orcad, care mai mult nu imi ies decat imi ies, uffff... Recunosc ca personal cred ca atunci cand imi iese una e mai mult din greseala.Mi-am pierdut multe ore si m-am umplut de draci la greu experimentand. Si vreau neaparat cu Orcad-ul, nu altceva.De accea ii rog pe cei care au depasit "bolile copilariei", hi, hi, sa deschida un topic despre cum, unde si cat au setat..Va multumesc anticipat pt bunavointa pe care mi-o veti arata. Si nu cred ca voi fi singurul.

[gica70]

naminator2003: "Am in plan sa construiesc un receptor pentru FM, cu doua schimbari de frecventa. M-am gandit sa folosesc circuitele integrate NE602, pe post de oscilator local si mixer, ce va muta spectrul pe frecventa intermediara 10.7 MHz, apoi sa pun un integrat MC3361 ..Din ceea ce m-am gandit domeniul acestui oscilator trebuie sa fie undeva pe la 97....77 MHz, cu o stabilitate buna."Dar MC3361 este pt. banda ingusta (NBFM)..

[naminator2003]

Am vazut...Trebuie folosit ceva genul CA3189, cum a mai spus cineva pe acest topic. Trebuie un demodulator FM de banda larga, sau cum spun producatorii de circuite integrate, FM IF system...

[naminator2003]

Am construit sintetizorul. Am folosit SAA1057 si VCO-ul din imaginile din prima pagina a acestui topic. Comunicatia port paralele - SAA1057 functioneaza, folosesc programul de la http://www.ifrimv.go.ro/saa_lpt.htm recomandat de voi aici.

 

Problema e ca nu reusesc sa-l aduc la sincronism, adica sa fie in-lock, dupa cum arata modul de test de pe pinul 18.

Niciodata n-am reusit sa-l fixez pe o frecventa. Verificand si celelalte moduri de test, frecventa de referinta e cea corecta.

 

Mai mult, atunci cand reglez frecventa, se si modifica tensiunea pe varicap-uri proportional. Dar nu se stabilizeaza. Probabil ca oscileaza, o singura data s-a intamplat asta, dar mai mult din greseala.

In loc de socuri am legat direct fire, bobina rezonatorului e a doua pe care o incerc, am si strans-o latit-o, etc; e calculata cu calculatorul de la http://hamwaves.com/antennas/inductance.html .

 

Ce as mai putea sa incerc? Atasez si o poza sa vedeti placuta. E absolut necesar sa o ecranez bine bine, altfel nu se sincronizeaza?

http://tinypic.com/r/24d0gpj/7

Va multumesc...

[naminator2003]

Later edit: Am observat ca, daca in spice simulez calumea impedanta de intrare a circuitului SAA1057 la pinul 8 (FFM), adica cu valorile date in datasheet, 135 ohmi si 3pF, nivelul tensiunii de iesire a VCO-ului este undeva la pV... nV, ceea ce e foarte putin. In datasheet scrie ca SAA1057 are nevoie de minim 50 mV amplitudinea semnaluli de intrare.In concluzie, folosind schema postata mai sus, la simulari, ce as putea face sa maresc amplificarea ultimului tranzistor, sau sa mai adaug unul? multumesc...