Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Radioodbiorniki lampowe i wszystko co jest z nimi związane.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Witam,

Powoli przymierzam się do strojenia odbiorników z użyciem DDS i oscyloskopu - dotychczasowe strojenia w stylu klasycznym z użyciem generatora w.cz. i miernika, jako zbyt mało precyzyjne będą musiały przejść do lamusa :-)

Ten temat otwieram w celu zgromadzenia potrzebnej na ten temat wiedzy, która będzie przyrastać w miarę postępów prac i doświadczeń.
Być może z czasem temat obejmie też wykorzystanie urządzeń typu SDR - stosunkowo tanich. Mam zamiar kupić taki z tzw. up-konwerterem, który umożliwi ogląd częstotliwości już od 100kHz. Ale to jeszcze pieśń przyszłości.

Na początek pojawiło się pytanie (na które nie mogłem znaleźć odpowiedzi w żadnej z moich starych książek gdzie opisane były sposoby strojenia odbiorników) - jaka powinna być szerokość pasma krzywej selektywności obwodów p.cz.?
Dopiero przeszukanie internetu pod tym kątem pozwoliło znaleźć materiał gdzie to zagadnienie było poruszane - oto interesujący nas wycinek:

Krzywa_selektywnosci.jpg


Co prawda krzywa ma kształt trochę inny niż nas to uczono - brak tzw. siodła, ale w tym wypadku nie ma to znaczenia.
Czy dla pasma AM dla starych odbiorników powinniśmy być bliżej 6 czy 8kHz? Czy to kwestia uznania strojącego - czy chce mieć lepszą selektywność, a gorsze pasmo odtwarzanych dźwięków czy odwrotnie (cały czas mówimy tu o odbiornikach z ustaloną na stałe szerokością pasma p.cz.).

Teraz o układzie pomiarowym jaki chcę "zmajstrować" dla celów strojenia.
Układ składa się z generatora DDS typu FY-6800, który posiada w sobie dwa kanały DDS pracujące do 60MHz oraz oscyloskopu cyfrowego typu Siglent SDS 1202X-E.
Na razie interesuje mnie zakres pośredniej AM czyli 465kHz, więc parametry generatorów i oscyloskopu nie mają tutaj dużego znaczenia :-)

Generator FY-6800 ma możliwość pracy w trybie VCO, gdzie przestrajany zakres częstotliwości ustawia się na panelu sterującym urządzenia (np. od 440kHz do 500kHz), a po podaniu napięcia sterującego 0-5V na wejście VCO częstotliwość generowana przez generator zależy od poziomu tego napięcia. Przy 0V będzie 440kHz, przy 5V będzie 500kHz, przy pośrednich napięciach otrzymamy częstotliwości pośrednie z zakresu 440-500kHz.
Drugi kanał generatora FY-6800 zaprogramujemy jako przebieg piłokształtny o częstotliwości 20-100Hz (na razie nie wiem jaka wartość będzie optymalna) o zakresie napięciowym 0-5V, którego wyjście połączymy z wejściem VCO pierwszego generatora.
W ten sposób przebieg piłokształtny przestraja nam pierwszy generator w zakresie 440-500kHz z częstotliwością przemiatania powiedzmy 100Hz.
Jednocześnie przebieg piłokształtny wykorzystujemy do sterowania synchronizacją oscyloskopu.

Zmajstrowany w ten sposób układ pomiarowy sprawdziłem na razie na zwykłym obwodzie rezonansowym LC + prostownik i kilka rezystorów - i działał :-)
Przydała by się jednak możliwość określenia oprócz kształtu samej charakterystyki, również miejsca w którym ta charakterystyka się znajduje czyli odniesienia jej do konkretnej częstotliwości. W tym celu użyłem trzeciego generatora (starego PG-20), którego sygnał - o stałej częstotliwości -zmieszałem z sygnałem z wobulatora.
Powoduje to powstanie na ekranie pewnego zaburzenia kształtu charakterystyki w miejscu gdzie dodaje się sygnał z PG-20 (o którego częstotliwości pracy wiemy), dzięki czemu wiadomo czy znajduje się on na środku krzywej rezonansowej czy gdzieś z boku.
Można w tych miejscach ustawić następnie kursory oscyloskopu określające np. szerokość pasma i do tych kursorów stroić kształt charakterystyki.

Na razie tyle - tytułem wstępu.
Jeśli ktoś ma jakieś uwagi do dodania, swoje pomysły czy sposoby strojenia z użyciem podobnych przyrządów, to zapraszam :-)
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
Pixel
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 207
Rejestracja: ndz, 13 grudnia 2020, 07:25

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Pixel »

Ze swojej strony, proszę o blokowy (rysunkowy) układ połączeń poszczególnych urządzeń. Opis opisem a taki schemat będzie bardzo pomocny dla mnie początkującego. Wiem, że narysowanie tego wymaga pewnego nakładu pracy ale było by to pożądane uzupełnienie słownego opisu poczynań.
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Ok - ale już jutro :-)
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
Awatar użytkownika
tszczesn
moderator
Posty: 11225
Rejestracja: wt, 12 sierpnia 2003, 09:14
Lokalizacja: Otwock
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: tszczesn »

Aktualnie szerokość kanału na zakresach radiofonicznych z modulacją AM to 9kHz i na taką szerokość należy stroić p.cz., aby przy odległości 4.5kHz od środka tłumienie było już znaczne. Kiedyś takich norm i zaleceń nie było, lepsze odbiorniki miały regulowaną szerokość pasma p.cz., nawet do chyba 13kHz. Na pewno filtry 9kHz dla tłumienia zdudnień z sąsiednią stacją pojawiły się już pod koniec lat 30-tych.
Pixel
125...249 postów
125...249 postów
Posty: 207
Rejestracja: ndz, 13 grudnia 2020, 07:25

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Pixel »

Mam (jeszcze nie działający za dobrze) lampowy generator sygnałowy Grundig AS2 przeznaczony do strojenia torów radiowych w odbiornikach.
Generator ten ma możliwość modulowania sygnału w przypadku AM 800Hz i 4kHz a FM 50Hz i 800Hz. Wtedy uznano to za wystarczające.
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Najpierw obiecany schemat połączeń:
Uklad_pomiarowy_do_strojenia_DDS.jpg
Układ był zestawiony do sprawdzenia czy działa - tu przykładowy pomiar jednego obwodu rezonansowego.


Jeśli chodzi o szerokość pasma to niby powinno być 9kHz (tyle wynosi odstęp między kanałami), ale w książce "Poradnik Radioamatora" w dziale dotyczącym odbiorników napisanym przez C.Rudnickiego i L.Kossobuckiego znalazłem np. taki opis:
Rudnicki_Kossobucki.jpg

Może było na ten temat coś więcej w książce Rotkiewiczów "Technika odbioru radiowego - miernictwo", ale niestety mój egzemplarz jest złośliwie wybrakowany - brak akurat tych interesujących mnie stron (za to inne są podwojone):

rotkiewicz_braki.jpg
Może ktoś kto posiada ten egzemplarz książki mógłby zamieścić zdjęcia tych kilku stron?

Dla dopełnienia wiedzy (zwłaszcza dla początkujących w tym temacie), zrobiłem zdjęcia opisów strojenia z użyciem wobulatora z dwóch książek - wspomnianej wyżej książki Rotkiewiczów,
oraz książki "Pomiary w radiotechnice" - Bohumira Kleskena. Oto one (sorry za jakość zdjęć, ale te dni są tak ciemne, a lampa nierównomiernie oświetla):


rotkiewicz_wobul_1.jpg

rotkiewicz_wobul_2.jpg

rotkiewicz_wobul_3.jpg

rotkiewicz_wobul_4.jpg

rotkiewicz_wobul_5.jpg


I Klesken:
Klesken_wobul_1.jpg

Klesken_wobul_2.jpg

cdn.
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Klesken_wobul_3.jpg
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Wracając jeszcze do tematu SDR i pomiarów za jego pomocą, znalazłem w sieci ciekawy dokument na ten temat:

Miernictwo_3.pdf
(7.21 MiB) Pobrany 442 razy
Opisany tam generator szumów (o zakresie 0,1-2000MHz) potrzebny do skompletowania zestawu pomiarowego, jest całkowicie do zrobienia, więc będzie można w przyszłości taki zestaw wykonać i przetestować :D
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
HaMar
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 524
Rejestracja: czw, 24 listopada 2011, 22:21
Lokalizacja: Poznań

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: HaMar »

Witam szanowne grono w nowym 2021 roku.
Mały wtręt w temacie układu pomiarowego. Jeżeli używany oscyloskop nie ma obrazowania w skali decybelowej, warto zastosować sondę decybelową. Ja w identycznych przypadkach stosuję coś takiego:
R.F. probe IC.jpg
Niestety, układ nigdy nie doczekał się obudowy, zmontowany na płytce uniwersalnej działa doskonale. Jeżeli będzie zainteresowanie prześlę zdjęcia dające możliwość wiernego skopiowania. Mimo że to montaż uniwersalny zachowałem zasady montażu w.cz.
Pozdrawiam
Marek vel HaMar
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Witam :-)

Ja chętnie zobaczę - może nawet pokusił bym się o zaprojektowanie małej płytki PCB (bo już kilka innych pomysłów czeka w kolejce) i zamówimy je sobie w Chinach :D
Kiedyś mówiło się również (w którymś z wątków) o aktywnej sondzie do oscyloskopu - o normalnej skali - może akurat też jest dobry moment na zaprojektowanie i wykonanie takich płyteczek :roll:
Czy tranzystor CF930 nadał by się również do tej sondy? - bo akurat zamówiłem 2 szt.
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
Awatar użytkownika
tszczesn
moderator
Posty: 11225
Rejestracja: wt, 12 sierpnia 2003, 09:14
Lokalizacja: Otwock
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: tszczesn »

Ja bym jeszcze diody na bramce BFa dodał, z radia potrafi wyjść kilkadziesiąt woltów amplitudy, a tego już pewnie BF nie przeżyje.
Awatar użytkownika
AZ12
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 5424
Rejestracja: ndz, 6 kwietnia 2008, 15:41
Lokalizacja: 83-130 Pelplin

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: AZ12 »

Witam

Myślę, ze można zastosować na wejściu tranzystor bipolarny w. cz.
Ratujmy stare tranzystory!
HaMar
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 524
Rejestracja: czw, 24 listopada 2011, 22:21
Lokalizacja: Poznań

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: HaMar »

No to Szanowni Koledzy:
tszczesn pisze: ndz, 10 stycznia 2021, 22:08 Ja bym jeszcze diody na bramce BFa dodał, z radia potrafi wyjść kilkadziesiąt woltów amplitudy, a tego już pewnie BF nie przeżyje.
Większość dwubramkowych MOSFet'ów ma diody przeciwprzepięciowe, wystarczy aby obwody je poprzedzające ograniczyły prąd. Schemat wstawiłem dla sygnalizacji tematu. Mam dwie takie wersje jedna identyczna jak na schemacie, druga zamknięta od strony wejścia 1,1MOhm do masy i gniazdo BNC. Dopinam do tego standardową sondę oscyloskopową :10 lub wysokonapięciową :100 i (po skompensowaniu pojemnościowym które opiszę dalej/na życzenie) mogę podłączać się nawet do 1000V (druga sonda wytrzymuje 2kV) a na wejściu opisywanego układu jest wtedy 10V.

Jado pisze: ndz, 10 stycznia 2021, 21:30 Ja chętnie zobaczę - może nawet pokusił bym się o zaprojektowanie małej płytki PCB (bo już kilka innych pomysłów czeka w kolejce) i zamówimy je sobie w Chinach :D
Kiedyś mówiło się również (w którymś z wątków) o aktywnej sondzie do oscyloskopu - o normalnej skali - może akurat też jest dobry moment na zaprojektowanie i wykonanie takich płyteczek :roll:
Czy tranzystor CF930 nadał by się również do tej sondy? - bo akurat zamówiłem 2 szt.
Od końca: CF930 jest z Arsenku Galu więc nie bardzo podejdzie. Poza tym "za dobry" do tego przetwornika.

Poniżej zdjęcia źrodłowe dwóch sond, tej której schemat przedstawiłem oraz wtórnikowej ze schematem i linkiem do żródeł: https://transverters-store.com/active_probe.html

RF dB probe PCB_a.jpg
RF dB probe PCB_b.jpg
RF probe PCB.jpg
RF probe.png

Gdyby zrealizowany został pomysł PCB do tych sond, zainteresowany będę obiema wersjami (po 2szt). Ze swej strony mogę zaoferować skompletowanie i zakup elementów np na TME. A dziś wieczorem dołączę obiecane wcześniej zdjęcia mojej wersji na PCB uniwersalnym.
Ostatnio zmieniony wt, 12 stycznia 2021, 23:18 przez HaMar, łącznie zmieniany 1 raz.
Pozdrawiam
Marek vel HaMar
Awatar użytkownika
Jado
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1867
Rejestracja: pn, 15 maja 2006, 11:06
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: Jado »

Nie widzę przeszkód w wykonaniu tych płytek - zastanawiam się tylko czy elementy są 0805 czy 0603? Bo tak na oko to można się pomylić ;-)
Porównam je z obudową tego scalaka AD8307.

Tak myślę, czy obudowa takiej sondy nie mogła by być z aluminiowej rurki - tak, żeby płytka wsuwała się do niej. Z przodu i z tyłu można by dać jakieś zaślepki z plastiku - może wytoczone, może wydrukowane na drukarce 3D albo jeszcze innym sposobem wykonane.
O ile oczywiście obudowa z metalu nie ma negatywnego wpływu np. na pojemność wejściową sondy. Z tego co widzę, to na PCB pole masy z drugiej strony płytki nie dochodzi do samej igły pomiarowej, tylko kończy się odpowiednio wcześniej, aby nie tworzyć pojemności z polem do którego jest przylutowana igła pomiarowa.
Moglibyśmy wtedy dopasować szerokość płytki tak, żeby ciasno wchodziła do którejś ze standardowych rurek aluminiowych.

A Ty u siebie ekranowałeś tą płytkę? Jakaś obudowa, etc...? Bo może wystarczy obkurczyć ja w koszulce termokurczliwej?
Pozdrawiam

Jado.

"Kto chce szuka sposobu, kto nie chce - szuka powodu"
HaMar
500...624 posty
500...624 posty
Posty: 524
Rejestracja: czw, 24 listopada 2011, 22:21
Lokalizacja: Poznań

Re: Strojenie odbiorników z użyciem DDS+Oscyloskop i ew. SDR

Post autor: HaMar »

Wreszcie znalazłem czas i dosyłam obiecane zdjęcia "mojej" wersji tej sondy. Jak widać montaż THT na płytce uniwersalnej i działa doskonale. Co do ekranowania, jest ono konieczne dla wyzyskania pełni możliwości AD8307. Układ jest praktycznie całkowicie odporny na oscylacje pasożytnicze, ale bez ekranu dynamika sygnału wejściowego sięga w porywach jedyne 55dB, z ekranem około 80dB. Z doświadczenia wiem że wersja SMD potrafi dojść do 85-87dB.

PCB A.jpg
PCB B + ekran.jpg
PCB B.jpg
Jak widać tranzystor różny od wyspecyfikowanego na schemacie ale w tym przypadku nie ma to większego znaczenia.

:arrow: Jado Decyzję co do ewentualnej obudowy wersji PCB SMD, pozostawiam całkowicie w Twojej gestii. Wszystko co zrobisz będzie i tak o niebo lepsze od mojej (jakże trwałej) prowizorki :wink: . Jeżeli zdecydujesz się na "produkcję" PCB, daj znać jakiej wielkości podzespoły zakupić. Montaż chętnie wykonam własnoręcznie, nawet jeżeli będą chętni na te wynalazki Triodowicze.
Przy okazji projektu PCB SMD i jego ekranowania. Zwracam Twoją uwagę na fakt że spodnia warstwa PCB jest nie tylko ekranem ale również jednym wielkim polem masy sygnałowej, w wielu miejscach przechodzącym na stronę elementów przelotkami międzywarstwowymi. Na stronie elementów nie ma ani milimetra ścieżek masy poza padami lutowniczymi!
Pozdrawiam
Marek vel HaMar
ODPOWIEDZ