Áramkör kapcsolási rajzának értelmezése

Elektronika, Elektromos eszközök

Sziasztok!

Valaha egyetemen még tudtam, de most évtizedes távlatokból már nem jut eszembe :-)

Adott egy egyszerű rádió adó-vevő, CW üzemmód, 7 MHz-en, innen: https://qrp.hu/mi-lenne-ha-radiozni-radioval-kezdenenk/

Nekem való, szájbarágós módon a szerző nagyjából leírja az áramkör működését, de maradtak bennem kérdések (ezek talán triviálisak azoknak, akik naponta a szakmával foglalkoznak, nekem szabadidős elfoglaltság):

1. A key ctrl dobozban (bal alul) nyitott kapcsoló (s2) melletti állásban a T7-es FET-re az U+ tápfesz kerül, ugye? Erre nyit ki a FET, és földeli li az R11 feletti pontot?

2. A fenti esetben a T6-os bipoláris tranzisztor bázisán milyen feszültség jelenik meg? Ahhoz, hogy a Tx ág FET-jei ne nyissanak, ahhoz magas feszültség kell (PNP tranzisztor akkor zár, ha a bázisán magas a feszültség). Na de leginkább egy szakadás látszik ilyenkor (szembefordított diódák lezárnak minden áramutat). Szóval hogy van ez?

3. A PNP tranzisztor miért így került bekötésre? Miért nem a kollektort kötötték rá a +U-ra?

4. Miért használnak FET-eket, miért nem mindenhol sima bipoláris tranzisztor alkalmaznak, vagy fordítva?

5. Mi a C6-os elektrolit kondenzátor szerepe? Hasonló-e feladata a C15-ös elektrolit kondenzátornak?

6. Ha az s2 kapcsolót lenyomjuk, akkor a LED2 és D2 közötti pont földre kerül, a T6-os tranzisztor bázisára 0.6 V feszültség kerül, erre gondolom a T6 kinyit, az emitter ágon van egy feszültség osztó, +U/2 feszültség hatására kinyit a T3, T4, T5 FET. Közben az R13 és R14 szintén feszültségosztóvá válik, a kialakuló feszültség miatt lezár a T7-es FET. A C15-ös elektrolit kondenzátor mit tesz hozzá a történethez? Egyáltalán, miért elektrolit és nem valami más, közönséges kondenzátort használnak itt?

7. Amikor az s2 kapcsolót lenyomjuk, az áramkör jobb alsó részén lévő sidetone elkezd működni. Ilyenkor a T7 FET szakadásnak tekinthető? Az R11 fölötti ponton megjelenik a sidetone által előállított jel, ami megy egyből az IC1 erősítőbe. Ez az egész sidetone hogy állít elő bármi változó frekvenciát, amit később géphangnak lehet felhasználni? (önmagában bonyolultnak látszik ez a részáramkör)

8. Amikor a T5 FET nyitott, mi a szerepe a vele sorba kötött L4 tekercsnek? Mivel egyenáram folyik, így talán késleltethet? Ha igen, mi célból?

9. Az XCO (bal felső rész) részben érthető, bár a sidetone-hoz hasonlóan megérne egy alaposabb elemzést.

10. A PA/detector viszont nagyon fekete doboz. A cikk szerzője azt írja, hogy két feladatot lát el a részáramkör, adástól és vételkor. El tudná valaki magyarázni, mi mit csinál itt, miért?

11. Az s1 kapcsoló (készüléket bekapcsoló gomb) D4-es diódája mire való? Védelem? Ha fordított polaritással adok rá tápfeszt, akkor a D4 földje lesz a magasabb potenciálú pont a -U-hoz képest, a D4 kinyit, áram indul meg. Na de itt nincs áramkorlátozó ellenállás, tehát rögtön a nagy áram kinyírja a D4-et, és a -U simán megjelenik az áramkörben. Akkor meg minek? Miért nem sorba kötik az áramúttal?

12. Az antenna esetén simán rákötök egy 50Ohm-os koax kábelt és örülök? Bár gyanítom, valami méretezés csak kellhet :-)

Köszönöm, ha valamelyik részre válaszoltok!

Üdv, Cz

  • 1353 megtekintés

( kisbetu v | 2023. 02. 24., p – 14:03 )

A kábel nem antenna. Azon vezetjük az antenna jelét a vevőhöz, illetve az adó jelét az antennához.

Ha nem tojásfőzőt szeretnél, akkor a 7 megára méretezett antennára van szükséged, és megfelelő inpedanciaillesztésekre.

"Normális ember már nem kommentel sehol." (c) Poli

Valójában nem kell félhullámú dipól ami ugye 20 méter körül lenne, vagy negyedhullámú botantenna (ground plane antenna) ami megint csak 10 méter. Akár egy fél méteres drótot is ki lehet hangolni úgynevezett hosszabbító tekerccsel a betáplálási pontban. Persze ez szükségmegoldás, de működik.

( kisbetu v | 2023. 02. 24., p – 14:06 )

A cikkben nem találom, de Magyarországon (is) rádiót csak rádióengedéllyel használhatsz. (Adót. Vevőt annyit kapcsolsz be, amennyit akarsz.)

"Normális ember már nem kommentel sehol." (c) Poli

Igen, van ahol nem engedélyköteles a QRP. Ezek a kis hatótávolságú (SRD) eszközök számára fenntartott frekvenciák.
https://nmhh.hu/dokumentum/319/kis_hatotavolsagu_eszkozok_srdk.pdf
Ezek a frekvenciák kis hatótávolságú, 10 mW ERP alatti alkalmazások, mint gyerekjáték távirányító és hasonlók.

Ha komolyabbat akarsz, akkor NMHH-nál egy rádióamatőr vizsga és kapsz engedélyt rádióamatőr célokra fenntartott sávokra: https://nmhh.hu/cikk/165379/Radioamator_vizsgak_idopontja
Ekkor építhesz is, kísérletezhetsz is. Teljesítménykorlátod inkább technikai lesz, mert az engedélyed sok sávon 1500 watt rádióteljesítményig enged. Ezt megszorozva az antennanyereséggel, mehet a Föld-Hold-Föld kísérlet is.

( vbalint | 2023. 02. 24., p – 15:46 )

1. Igen. Igen.
2. Nagyjából +Ut - 0.6V. De nem is ez a lényeg, hanem hogy nem folyik bázisáram, hiszen a T6eb -> R10 -> D2 -> S2 áramút nyitott. Ha nincs bázisáram, a tranzisztor nem vezet, az R8-R9 közös pont feszültsége 0, és ekkor a Tx ágon a FET-ek valóban zártak. A tranzisztort a bázisárammal vezérled, a kollektoráram ennek β-szorosa. A β a tranziszor áramerősítése, ami ennél a típusnál valahol 100...400 közt van.
3. A tranzisztorok áramirányáról érdemes inkább elolvasnod egy szakirodalmat, mint itt megpróbálom leírni. A lényeg, hogy "fordítva" működik, és lehet jobban megérted, ha elképzelsz egy NPN tranzisztoros kapcsolást, aminek a kollektor körében egy ellenállás van csak, és ezt milyen áramokkal, hogyan kell nyitni. Ha vízszintesen tükrözöd, megfordítod a tápfeszültségeket és áramirányokat illetve kicseréled az NPN tranyót PNP-re, megkapod ezt a kapcsolást.
4. Itt valószínűleg azért, mert a (bekapcsolt) FET Rds(on) (Drain-Source) ellenállása sokkal kisebb, mint egy bipoláris tranzisztoré. Pontosabban a bipoláris tranzisztornak nem is ellenállása, hanem maradékfeszültsége van, tehát bekapcsolva a C-E közt kb. 0.2...0.4V feszültség lesz. Ennek jelentősége itt, hogy bipoláris tranzisztorral soha nem lehetne a FET-ek drain-jén lévő pontokat olyan kis impedanciával földre kötni, mint FET-tel.
5. A két kondenzátor szerepe ugyanaz, a kapcsolást késleltetni. Lásd RC szűrő. A kapcsoló nem egy határozott átmenettel kapcsol, hanem egy néhány 10...100ms-ig tartó átmeneti időben "ugrál" a kontaktuson, ezt pergésnek vagy prellnek nevezik, a wikipédián szép oszcillogramot találhatsz róla. Az RC szűrő például ezt is kisimítja, és egy határozott kapcsolás jön létre.
6. Az áramkör működését jól látod, a kondiról ld. 5-ös pont. Azt nem írja, hogy mekkora ennek a kondinak a kapacitása, de régebben nemigen volt 1..10µF felett más, simán ezért lehet ott. Az elektrolit közönséges kondenzátornak tekinthető, sőt, közönségesebb, mint egy 10µF-os kerámia. Hogy hova melyik kondi való, kis túlzással majdnem egy külön szakma. Ha belemennél, youtube-on EEVBLOG-ot ajánlom, van egy lejátszási lista külön a kondenzátorokról.
7. Igen, a lezárt FET egy elég jó szakadás. Az oszcillátor frekvenciáját a P3 határozza meg, további működéséről és számításáról nem tudok most nyilatkozni.
8. Ha T5 nyitott, akkor semmi. Ha T5 zárt, akkor egyenáramú szempontból rövidzárnak tekinthető, de a jel frekvenciájának növelésével nő az impedanciája is, tehát a jel nagyfrekvenciájú komponensei szempontjából szakadás. Pongyolán megfogalmazva tehát az egyenáram a T5 felé, a váltakozó áram az IC1 felé megy. A 470µH elég nagy értéknek számít tekercsek közt, az előbbi simán igaz lehet már hallható tartományban is.
9./10. Az RF dolgokat nem tudom elmagyarázni, sajnos soha nem foglalkoztam vele.
11. Fordított polaritás ellen véd, és ha szerencséd van, a D4 elhalálozása esetén rövidzár lesz, és megvédi az áramkört. Illene S1-el sorba tenni egy biztosítékot is, és akkor az véd.
12. Ha önmagában a kábel rákötése neked örömet okoz, akkor igen. Amúgy ld. 9./10. pont. Az biztos, hogy az antennákat szokták méretezni, de elég kis távolságban kb. bármi jó...

Ajánlanám a Klaus Beuth, Olaf Beuth szerzőpárostól az Elektronika Alapjai című három kötetes könyvet. Jól érthető, de nem egyetemi szinvonal.

( john_silver v | 2023. 02. 24., p – 17:47 )

Bemásolom HA8LHT válaszát.

6 és C15 időzítésekkel kapcsolatos, ebben a verzióban nem kerül beépítésre. A polaritás elleni védelem azért nem soros, mert akkor feszültség is esik rajta. A PA/detektor egy tranzisztor, tehát két dióda, mint az elvi kapcsolási rajza. Antenna gyanánt bármilyen huzaldarab megfelel, nem megy tönkre a végfok. L4 egy fojtó, az LM386 elég kényes áramkör.

Azt írta, ha az oldalán kérdezel, ott válaszol.

( dzsolt v | 2023. 02. 25., szo – 01:04 )

Ahh, de jó téma :) Régen reszketve ültem valami Yaseu elé a HA6KQD állomáson, ott adtam életemben először HA6PX mellett :). Régóta nem rádiózom már, de fenntartva a hibázás lehetőségét megpróbálom először az egyszerűbbeket nagyjából leírni, aztán majd ha időm engedi a többit is.

A félrehangolás: amikor hallasz egy adót munka közben, akkor a frekijére kell állnod. Egy aránylag magas hangon csiripelő morse mellett ahogy közelítesz a vivő frekijéhez (erre kell hangolnod, hogy ugyan azon a vivőfrekvencián legyen a két adó), egyre elmélyül a csiripelés majd a végén elhallgat, de a műszeren látod, hogy a mutató a jel ütemében ugrálva jelzi a távoli adó ki/be kapcsolgatott jelét. Erre az ugráló műszerre akár köthetnél is egy hanggenerátort mondjuk egy 555-ös multivibrátort vagy valami tranzisztorosat. Erre kell RIT. Adás közben a T3-on keresztül kikapcsolja (földre húz) az XCO-ban a kristály alatt lévő kört aminek a célja azt elhangolni a poti állásától függően 300-1000Hz-el. A rezgő kapcsolás hasonló, mint amit lentebb vázlatosan rajzoltam csak itt a kristály adja az alapot a rezgéshez.

A PA/detector kör egy trükkös egytranzisztoros keverő (az XCO és az antennáról érkező jel különbsége a hangfrekvencia vételi oldalon, míg az adás a munkapont beállítással jön létre) amit az elején és a végén földre kapcsoló FET-ek (T4-T5) kapcsolnak a megfelelő üzemmódba. Adáskor a T4 a C5-R7 kört iktatja ki és változtatja meg a T1 munkapontját, míg a T5 az L4 fojtón át elcsendesíti a hangot így váltva az adás és a vétel között. A T7 szerepe a sidetone kapcsolása a hangerősítőre.

A sidetone egy egyszerű tranzisztoros kapcsolás „bonyolítása”, hogy működjön valóban is :) Nagyon leegyszerűsítve:

                    ------------------o +
                    |           |
                   .-.          |
                   | |          |        ||
                   | |          o------||----o kimenet
                   '-'          |         ||
                    |          |
                    |       |/
                    o-----|
                    |       |>
                    |          |
                    |          |
                   ---         |
                   ---         |
                    |          |
                    -----------o -
                              
 Tudom lehetne szebb, de ennyi megy ASCII-ben nekem.

  1. A feszültség egy ellenállaton keresztül tölti a kondit.
  2. A kondi eléri a tranzisztor bázisán a nyitófeszültséget, a tranzisztor kinyit és zár a föld felé, eközben a bázis feszültsége leesik. 
  3. goto 1, így megszületik a ki/be kapcsolt feszültség a kimeneten. 

Ez az értékeknek megfelelően lehet a hallható tartományon belül vagy akár tranzisztor határfrekvenciájától függően tetszőleges is.

„Niemand ist unnütz! Man kann immer noch als schlechtes Beispiel dienen!”

dzsolt

Ezt s nagyon köszönöm! Most nézem a sidetone kapcsolást. Próbáltam végig gondolni, nagyjából érteni vélem, persze maradtak kérdések:

1. Tételezzük fel az áramkör indulását, C18, C19 töltetlen, így azok rövidzárként jelentkeznek, R17 és P3 egy feszültségosztó, néhány tized voltos feszültség jelenik meg P3 fölötti pontban. A kondenzátorok feltöltődnek, szakadásként jelennek meg, így jön létre egy R17 R15 P3 feszültségosztó. az R16 a vele párhuzamosan kötött, szakadásként viselkedő kondenzátor miatt "lóg a levegőben" (ha úgy vesszük, hogy a T8-as bázisára nem folyik semmilyen számottevő áram). az R15 és R16 közötti ponton több voltnyi feszültség jelenik meg, ami az R16-on keresztül megjelenik a T8 bázisán. a T8 egy NPN tranzisztor, kinyit, így földpotenciál jelenik meg az R17 alatti ponton. A kondenzátorok kisülnek. A földpotenciál egy idő után megjelenik a T8 bázisán, a tranzisztor bezár, megszűnik a földelés és kezdődik minden elölről. Eddig jó?

2. A sidetone fenti "lüktetését" a C18 és a C19 kondenzátor határozza meg, ugye? Akkor mire való a C16 és C17? Mondjuk a C16 az R17-en keresztül is részben ki tud sülni, főleg a T7 FET nyitott állapotakor (ahogy a cikk szerzője is írja, ilyenkor hiába erőlködik a sidetone, a földelés elvezeti a jelet). Na de ha éppen adás van, akkor a sidetone jele a hangfrekvenciás erősítőre kerül be. Még nem néztem utána, de gondolom, oda is csak a feszültség kerül a bemenetre, áram nem. De miért van ott a C17? Egyenáramú szempontból szakadás, akkor nyilván váltakozóáramhoz kell, na de hogyan?

3. Amikor a T8 kinyit és földpotenciál miatt elkezd kisülni a C19 kondenzátor, akkor az áram ellenállás hiánya miatt a T8-on keresztül a földpont felé igen nagy lehet. Ez nem teszi tönkre a tranzisztort?

1. A "sidetone" egy oszcillátor. Remélem, nem leplek meg vele.

Azért van, hogy adás közben ne néma csöndet halljál, hanem egy sípot, a "saját adásodat".

2. C17. Szűrő (RC szűrő) dereng? Alulátereszt, hogy a gagyi oszcillátor jelének csak az alsó tartománya menjen az erősítőre, ne erőlködjön feleslegesen, úgysem hallanád.

3. Tételezzük fel a tervező által kigondolt ideális esetet, és a T8 nem négyszögjelet szolgáltat, hanem a szinuszhoz közelebb álló hullámformát. Vagyis nem nyit ki teljesen. És amúgy is csak 10 nF-ról beszélünk, abból nagy áramot nem szedsz ki. És én találtam egy R15-öt, pont párhuzamosan kötve vele. Ez már nem is ellenálláshiány.

"Normális ember már nem kommentel sehol." (c) Poli

Teljesen félrement az önhang oszcillátor működésének az értelmezése. Ez egy egyszerűsített áthidat T-szűrős oszcillátor. A C16 már nem az oszci része, az a kicsatoló kondi.

Javaslom ezt a linket: http://www.mikeelektronika.hu/elektrotechnika/oszc/14_thidalt_tszrs_oszcilltorok.html

Az a kondenzátor és ellenállás azonos nagyságrendű, mint azok az alkatrészek, ahova csatlakozik, tehát semmiképp sem mondanám elenyészőnek a hatását. Akár azt is el tudom képzelni, hogy nélküle nem teljesül az oszcilláció feltétele, vele már igen.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Amit rajzoltál, az nem fog oszcillálni és a magyarázat sem jó hozzá. Ahhoz, hogy oszcilláljon, vagy hiszterézissel kellene rendelkeznie, azaz a bekapcsolási küszöbnek magasabban kellene lennie, mint a kikapcsolási küszöbnek, vagy kellene oda még egy pi() fázistolás. Az oszcilláció feltétele az, hogy a hurokerősítés 1 legyen, de ezúttal ez az 1-es egy komplex szám, szóval a fázisfeltételt is belefogalmaztam.

A rajzodon negatív a visszacsatolás, be fog állni egy olyan egyensúlyi helyzet, amelyben a kollektoráram éppen akkora lesz, hogy az így kialakult kollektor feszültség biztosítson akkora bázisáramot, ami épp az előbb említett kollektoráram létrehozásához szükséges. :)

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Amit rajzoltál, az nem fog oszcillálni és a magyarázat sem jó hozzá.

Így igaz. Bár az első számú szabály: A hibának nincs algoritmusa, ezért a sok hablaty is felesleges.

Ha mindenáron  magyarázni kell, akkor triviális a probléma forrásának  mibenléte: Barátunk az ASCII Art bűvöletében kifelejtette a munkaellenállást.

Ennek hatására a magyarázat is hibás, hiszen a tranyó (konform a kondival [-> kondér] és ellenállattal) bázisfeszültsége nem fog leesni.

Azt látom, azon felülemelkedtem, s úgy tekintettem, hogy vagy áramgenerátorosan táplálja az egészet, vagy egy munkaellenálláson keresztül, de lényegtelen, mert akkor sem fog oszcillálni, hiszen ez így negatív visszacsatolás még kellő fázistartalékkal.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Hogyan kezd el oszcillálni?

Azt tudjuk, hogy az oszcilláció kialakulásához kell egy +1 értéket elérő hurokerősítési tényező. Ebből a tranzisztor kb. ß > 150, tehát a visszacsatoló körre hárul egy valós síkon nézve 0,007 körüli pozitív visszacsatolási tényező, ami elégséges lehet a sikerhez. Az is látszik, hogy a kollektorról ha a bázis felé visszajössz ellenállással, akkor az negatív visszacsatolás lesz és nem pozitív.

Viszont ha pozitív irányban el tudod tolni a visszacsatoló hálózattal a fázist, például soros kondenzátorokkal fázistolást csinálsz, túllépve a 90˚-os fázistolást kialakíthatsz olyan visszacsatolást, amelynek a valós síkon nézve a +0,007 értéket elérő vektorkomponense lesz. Azaz a tranzisztor erősítésével együtt nézve teljesül a +1-et elérő hurokerősítés és oszcillálni fog.

Itt az egyik fázistoló tag a C19-R15, amelyben további fázismódosítást is okozó feszültségosztásban a C17-P3 páros van (+ a kimenő hálózat). Ezek adják ki az egyik fázistolást.
A másik fázistolást pedig a C18-R16 páros adja (+ bázis is terhel).
Ezek összege kell hogy annyival átlépje a 90°-ot, hogy a fázistoló hálózat csillapítását is figyelembe véve a valós síkon a fenti kb. +0,007-es visszacsatolási tényezőt elérd.
Bonyolítja az átláthatóságot, hogy az R-ekre a DC munkapont miatt is szükséged van, továbbá a P3 a DC munkapontot is odébb húzza.
És hogy miért indul el? Bármely apró tranziens az 1-nél nagyobb hurokerősítés miatt oszcillációt eredményez. A legelső tranziens, hogy kap tápfeszültséget. De eleve analóg áramkörben zaj mindig van. Innentől a kérdés, hogy a hurokerősítésed +1 feletti vagy alatti?

Elegánsabb kapcsolásokban legalább 3 fokozatú fázistolást csinálnak:  https://circuitdigest.com/sites/default/files/projectimage_tut/RC-Phase…
De az általad mutatott kapcsolás alapján 2 fokozatból is lehet megfelelő fázistolást csinálni ahhoz, hogy a valós síkon nézve megfelelő erősségű pozitív visszacsatolást legyen "varázsolva" a fázistolással.

Alapvetően jó a magyarázat, egy megjegyzésem van. A bipoláris tranzisztor áramvezérelt áramgenerátor, a ß áramerősítés. Ha nem szúrtam el a gyors levezetést, nekem az jött ki, hogy a feszültségerősítés uki / ube = -ß * Rc / (h11 * (1 + h22 * Rc)). Itt a fázistolásban a P3, C16, C17, R12, R11 is részt vesznek, de a h11, 1/h22 szintén, szóval ennek a működése nem triviális. Nem így csináltam volna, de el tudom képzelni, hogy működik. Utálom azokat az áramköröket, aminek a működése szemléletből nem látszik, vagy rengeteget kell számolni az analíziséhez, vagy modellezni kell, és ez épp ilyen. Ráadásul elsősorban h11 munkapontfüggő, de h22 is, csak az kevésbé, meg nem is számít annyira.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Köszi a pontosítást.
Annyival kiegészítem, hogy én a visszacsatoló hálózatot egyúttal mint áramterhelést is beleszámítottam a hurokba.
Mindenesetre látszik, hogy itt kezdődik az analóg varázslat szépsége, amikor jönnek a fázistolások és a minden-mindennel összefügg dolgok.

És ebben volt jó az előttünk alkotó generáció. Ott tényleg kevés elektroncsővel, kevés tranzisztorral ellenben trükkös megoldásokkal varázsoltak. És az igazán "bosszantó", hogy a varázslás ellenére stabilan működött, nem kellett utólag foltozgatni (patchelni). Legyártás után évtizedekig tette a dolgát.

Igen, az az Rc úgy értendő, hogy vele párhuzamosan a terhelő impedancia. Teljesen jogos az észrevételed.

Volt idejük ilyeneket hosszasan levezetni, meg kísérletezni. A rohanó világban ez a fajta tervezés nem megy. Életemben nem láttam még ilyen oszcillátort. Minden gondolkodó vallja, hogy három RC-tag kell, mert 90°-ot nem tud tolni egy fokozat, azt csak nulla vagy végtelen frekvencián és csak ideális alkatrészekkel határértékként. Tehát nem tud. Jó, itt is megvan a három RC-tag, de ebből ránézésre kettő fázist siettet, egy meg úgy tűnik, mintha épp fázist késleltetne, szóval szemléletből én itt már elvesztem, le kellene vezetni.

Ugyanakkor ne feledjük a Wien-hidas oszcillátort sem, amelynek az a lényege, hogy a felső tag 0 Hz-en ad végtelen csillapítást, az alsó ∞ Hz-en, közte meg van egy frekvencia, ahol a fázistolása nulla, a csillapítása 1/3 - ha jól emlékszem -, tehát kvázi rezgőkörként viselkedik frekvenciamenet szempontjából, s mindez két RC-taggal.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

De ennek inverz funkciója, a kettős T híd mint eltérő irányú fázistolt jelek összegzésén alapuló leszívó kör se semmi.
... akiknek még tanítottak elektronikát. De egyre ritkábban kell ezekhez a klasszikusokhoz nyúlni.

Jó paraméterű rádióvevők terén is a legjobb paraméterű RH vevő most az, ahol >120 Msps 16 bittel már az elején digitalizálod a rövidhullámú jelet és nekiesel numerikus térben keverni, majd decimálni.
A digitalizálás evolúciója: 1. alacsony KF digitalizálása,  2. direkt digitalizálás.
https://blog.icomamerica.com/wp-content/uploads/2016/02/direct-sampling…
És persze egy másik ág az I/Q keverés és a két jel digitalizálása annak előnyével és hátrányával.

Felső kategóriás rövidhullámú vevőt ha építesz, akkor észreveszed a 16 bites nagysebességű A/D-k között a linearitásbeli különbséget.
A rövidhullámú rádióvevő nagy furmány. Egy zajos, közeli nagy teljesítményű adókkal teli A/D-zott jelben szeretnéd a kvantálási szintnél is finomabb, távolról 1..2 wattal adott jelet is kihallani.
A másik dolog, amit könnyű elrontani, az A/D-t meghajtó oszcillátort. Ha van fáziszaja, akkor érezhetően romlik a felső kategóriás vevő paramétere.

URH-n nem ennyire vészes a helyzet, ott sokkal tisztább a frekvencia, amely helyzeten tovább javít az antenna iránykarakterisztikája is.

koszi! mi csinalunk ilyesmit, en foleg a digitalis reszehez ertek, azert kerdeztem, hatha tanulok valamit, mire kell figyelni.

van kulso ADC is, van belso is; az adatlapok is hasonlo parameterket mondanak, mi is hasonlo vegeredmenyeket latunk (a belsonel mi is rosszabbat vartunk).
faziszajban most kicsit rosszabb a belso, de messze nem optimalis a PLL-ek beallitasa, meglatjuk mi lesz mikor a vegere erek -- a vegerdmeny mar most sem rossz.

(es igen, boven tulmintavetelezunk.)

Apropó kis érdekesség: a legnagyobb analóg fejtörést eddig a széles sávban 90 fokos fázistolást adó áramkör adta nekem.
Ezt vezesd le: http://www.oe3hbw.eu/Projects/HDR2007/Blocks/hdr2007_ppn1.jpg
I/Q jel SSB demodulálásához jön jól ez a trükk, hiszen a Q-t megtolva 90 fokkal és összegezve vagy kivonva I-ből kész az USB vagy LSB demodulálás.
Persze ugyanez a funkció 32 bites mikrovezérlőben implementálva tisztább, szárazabb érzés. :)

( uid_6201 v | 2023. 02. 25., szo – 12:51 )

Szerkesztve: 2023. 02. 25., szo – 13:08

10. A PA/detector viszont nagyon fekete doboz.

Szuperregeneratív vevő trükkjeit ajánlom figyelmedbe. Nagy mágia. Adónak látszik, mégis (RF fröcsögés mellett) de a vevő szerepét is ellátja.
https://www.google.com/search?q=super+regenerative+receiver+schematic&t…
Az RF áramkör elemzésekor a szórt kapacitásokat se hagyd figyelmen kívül.
Ezek az olcsóságuk miatt már 50+ éve például a távirányítós kisautókban elterjedten alkalmazott vevőáramkörök.

Aztán ha az emittert lehúzod a földre, akkor kész az adóvégfokod.

Még egy érdekesség: egy 100 éves könyv a szuperregeneratív rádióvevőről: https://www.aireradio.org/Superet_arms/book_arms.pdf

( Cozi v | 2023. 02. 26., v – 09:42 )

Ismertek olyan szimulátort, ahol ilyen kapcsolásokat be lehet rajzolni, és a működésüket elemezni? Réges-régen egy másik galaxisban volt egy TINA nevű program, de az DOS-os volt. Linux-ra (VBOX alatt win-re) tudtok ajánlani efféle programot?

( Cozi v | 2023. 02. 26., v – 17:31 )

Letöltöttem a TI oldaláról a TINA-t, működik. Egyetlen bajom, hogy pont azt a tranziens működést nem akarja mutatni, ahogy a sidetone-nál a tranzisztor kinyit vagy bezár. Próbáltam négyszögjel feszültségforrással a DC fesz helyett, hátha látszik valami, de semmi általam értelmezhető jelleggörbe nem rajzolódott ki virtuális oszcilloszkópon. Nyilván én bénázok el valamit.

Egyszóval a T8 bázisán a feszültségváltozást szeretném látni az idő függvényében, ahogy annak DV feszforrás esetén meg kéne jelennie, és eddig csak a négyszögjel jelenik meg (elég hosszú a négyszögjel periódusa, 5 Hz).

Egyáltalán ezt a TINA megmutatja, vagy valami más program kellene nekem?

Köszönöm, egy ideig eltartott, amíg kitaláltam, hogyan lehet használni. Most már látom egy egyszerű RC körnél a kondenzátoron a feltöltődés-kisülés görbéjét a négyszögjel feszültségforrás függvényében.

A következő a tranzisztor beemelése a történetbe.

Ügyes! A korrektség kedvéért a 10n és 33k általi hidak középpontjait kösd össze (lásd eredeti kapcsolást).
Egyébként a te elrendezésed, hogy kettős T hidat csináltál, működés terén jobban tetszik az eredeti rajzban rajzolthoz képest.

Tisztázódott, túlzásba vitte a vonalhúzást a rajz alkotója. Javította (amint befrissül a kép az böngésződben).
    https://qrp.hu/mi-lenne-ha-radiozni-radioval-kezdenenk/

Viszont ha még szeretnél szimulálni, ezt azért ezt az érdekesség kedvéért érdemes megnézni, 3 taggal tuti elégséges a fázistolás:
    https://circuitdigest.com/sites/default/files/projectimage_tut/RC-Phase…
 

Szerintem még mindig ott van az a csík.

Jobb szeretem a másik irányba tolni a fázist, mert akkor a bázis és kollektor közötti ellenállások egyúttal DC munkapontot is beállítanak, ráadásul DC szempontjából negatív a visszacsatolás. Ekkor a kondenzátorok vannak a GND felé. Tehát kevesebb alkatrész, az emitter közvetlenül GND-re köthető.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

( profBJ v | 2023. 02. 26., v – 23:08 )

SimulIDE nem jó? Ha kevés, akkor KiCad6 + Ngspice biztos tudja

( Cozi v | 2023. 03. 06., h – 14:33 )

Az elmúlt napokban előbányásztam a régi könyveimet, és leginkább a Tietze-Schenk könyv tűnt jónak. Annak is a 38. oldala, a kettős T szűrővel, ami most már egy az egyben a sidetone áramköre. Öröm és boldogság, mivel a 39. oldalon az A erősítést is megadják a szerzők.

Fentebb hg2ecz kolléga ecsetelte az oszcilláció kialakulásának menetét, de én csökönyös vagyok, nem értem még mindig - a megértésben kérnék segítséget, elnézést a nehézkedésemért.

1. A kettős T híd és a T8 tranzisztor egy visszacsatolást alkot. Valahogy úgy képzelem el, hogy az R17 alatti pontban ér össze a +Ut és a tranzisztor felőli visszacsatolt jel. Ez száguld végig a 2T hídon, vezérli a T8 bázisát, aminek a kimeneti jele csatlakozik be a korábban megadott pontba.

2. A T8 tranzisztor egy földelt emitteres alapkapcsolás, aminek negatív erősítése van (Tietze-Schenk, 57. oldal). Ha ez így helyes meglátás, akkor hogyan alakul ki az a szép szinuszos jel, ahogy neduddgi kolléga szimulációján látszik? Ha minden erősítési körben csökken a 2T hídra érkező jel, akkor előbb-utóbb a T8 is elkezd zárni, amire a negatív csatolás mértéke is csökken, tehát nagyobb jel jut a 2T hídra, amire a T8 jobban kinyit, stb. Na de ennél pontosabban hogyan lehet ezt a folyamatot leírni? Nyilván a helyes látásmód/tudás/gyakorlat hiányzik a részemről, ennek bővítése céljából fordulok a tisztelt szakértők felé.

Amúgy nagy felfedezés volt, hogy átviteli karakterisztikát számolgattam évtizedekkel az egyetem után, és hogy a TS könyvben leírt (egyszerűbb) áramköröknél nekem is kijött a könyvben leírt eredmény. Tudom, kis lépés az emberiségnek, de nekem nagy eredmény, főleg, hogy nem ezzel foglalkozom napi szinten. Az itteni hozzászólások nagyon segítenek ennek a szakmához való igazodásomban :-)

Akkor még nem kettős T híd volt a rajzon, hanem sima fázistoló. Azzal is talán működhet megfelelő potméter állás mellett, bár 2 fázistoló taggal és tranzisztor bázisterheléssel még nem láttam ilyet működni, csak ahogy mutattam, 3 tagos fázistolóval. Azóta kiderült, hogy a szerzőnek megcsúszott a toll a kezében, javította kettős T hídra.

A kettős T híd átviteli karakterisztikáját gondolom ismered. Egyik ága áramra nézve pozitív fázistolású (C19-P3-C18), a másik ága pedig áramra nézve negatív fázistolású (R15-C17-R16). Van egy frekvencia, amely környékén intenzíven kioltódik az ellenfázisú jelek találkozása miatt az amplitudó. Mindezt gondold végig, hogy egy szabadon futva erős erősítő tényezőjű erősítő negatív visszacsatolás ágában található.

Tehát lesz egy frekvencia, ahol az egyébként erős erősítésre képes kapcsolás negatív visszacsatolása kevésbé lesz jelentős, a többi frekvencián pedig az ellenálláson vagy a kapacitív vezetésen keresztül erős negatív visszacsatolásod lesz.

Ezért például DC-n nem tud sokmindent kezdeni a kapcsolás, hiszen van egy fix negatív visszacsatolása (R15, R16, a C17 kondi DC-n nem érdekes) és beáll egy DC munkapont.
Nagyfrekvencián szintén nem fog tudni erősíteni, mert a kapacitív ág fog viszonylag kis fázistolással dominánsan negatív visszacsatolást adni, lecsökkentve az erősítést (C19, C18).

Marad az a frekvencia, ahol a negatív visszacsatolás hatása sokkal elenyészőbb, ezért itt képes ténylegesen erősíteni a jelet. A határolását pedig éppen az adja, hogy csak ezen az egy frekvencián (és szűk környezetében) képes erre. Ezért ha időben rövidebbre nézed vagy hosszabbra, egyaránt nem teljesül a megfelelő hurokerősítés. Csak éppen arra, amire a kettős T híd engedi.

És hogy miért színuszos a jellege? Pontosan mert csak ezen a frekvencián (és szűk környezetében) válik megfelelően csekéllyé a kettős T híd negatív visszacsatoló szerepe, ezáltal csak ezen a frekvencián képes "gerjedni" az erősítőfokozat. Se alatta, se felette. A színuszosságot nagyon picit rontja a tranzisztor nem teljesen lineáris karakterisztikája, bár ez oly kicsi, hogy szemmel nem látod.

Sok dologgal egyetértek azzal kapcsolatban, amit írtál, de van egy-két olyan momentum, amelyet másképp magyaráztam volna.

Tehát lesz egy frekvencia, ahol az egyébként erős erősítésre képes kapcsolás negatív visszacsatolása kevésbé lesz jelentős, a többi frekvencián pedig az ellenálláson vagy a kapacitív vezetésen keresztül erős negatív visszacsatolásod lesz.

Ezen a frekvencián van egyáltalán negatív visszacatolás? Nem nézhetjük úgy, hogy van egy valamilyen pozitív, meg valamilyen negatív fázisú, de talán még külön-külön valamekkora fázistartalékot adó negatív visszacsatolásunk, mert éppen ennek a két dolognak a szuperpozíciója képpen adódik egy pozitív visszacsatolás a vektoriális összegzés kapcsán. Szerintem nem helyes az a megközelítés, hogy külön tárgyaljuk ezeket. Egy mechanikai példával élve, ha van egy rugó végén egy tömeged, akkor sem szerencsés az a megközelítés, hogy a tömeg egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, a rugó meg F(x) = -D * x erővel feszül neki a világnak, ha nyújtják, vagy összenyomják, mert a két dolognak együtt aztán lesz egy másodfokú differenciálegyenlete, amelynek a megoldása a szinuszos rezgőmozgás lesz.

A határolását pedig éppen az adja, hogy csak ezen az egy frekvencián (és szűk környezetében) képes erre.

Nem ez határol, hanem az erősítő nonlinearitása. Ha minden pillanatértéknél azonos erősítésünk lenne, a hurokerősítés 1-nél nagyobb lenne, a tápfeszültség és ezzel a kivezérelhetőség végtelen nagy lenne, akkor a jel amplitúdóha exponenciálisan divergálna a végtelen felé. Ebben a kapcsolásban a tranzisztor telítéséhez, illetve a kollektoráram megszűnéséhez közeledve az erősítés nagyon lecsökken, s ez limitálja az amplitúdót. Nem is lesz tökéletesen szinuszos a jel, lesznek felharmonikusok, de gondolom, éppen azért ilyen nagy a kollektor ellenállás, hogy ne tápláljunk túl sok energiát a rendszerbe, s ne legyen nagyon torz a jel.

Amit te írtál, az az oszcillátor üzemi frekvenciáját határozza meg.

Ezért ha időben rövidebbre nézed vagy hosszabbra, egyaránt nem teljesül a megfelelő hurokerősítés. Csak éppen arra, amire a kettős T híd engedi.

Ezt elolvastam kétszer, de nem értettem meg. :)

És hogy miért színuszos a jellege? Pontosan mert csak ezen a frekvencián (és szűk környezetében) válik megfelelően csekéllyé a kettős T híd negatív visszacsatoló szerepe, ezáltal csak ezen a frekvencián képes "gerjedni" az erősítőfokozat. Se alatta, se felette.

Nem ez az ok, hanem az, hogy a hurokerősítés nincs az egekben.

A színuszosságot nagyon picit rontja a tranzisztor nem teljesen lineáris karakterisztikája, bár ez oly kicsi, hogy szemmel nem látod.

Ez viszont igaz, de ez kell a működéshez, ez biztosítja a stabil amplitúdót.

Érdemes megfigyelni a szimulációban a berezgés elejét! Kis amplitúdóknál még nem származik a hurokerősítés korlátozása a nonlinearitásból, nő is az amplitúdó, mert a hurokerősítés 1 fölött van. Ugye itt nem valami lassú szabályozás van, egyetlen perióduson belül, a pillanatérték függvényében változik a hurokerősítés.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nehéz kevés szóval rajzolgatás nélkül elmagyarázni. Egyébként azért nem lesz végtelen csillapítású a visszacsatolásod "romlása", mert több más gyakorlati tényező rontja. Például a kondenzátor ESR-je és az alkatrészek szórása.
De ebbe végképp nem akartam belemenni, mert hosszúra nyúlik. Sajnos ESR-rel is van kínosabb tapasztalatom. Szintén rádiófrekvencián és SMD kerámiakondikkal. Ha ilyenbe beleszaladsz, az a megoldás, hogy töredék névértékű kondikból párhuzamosan forrasztva "gyártod" le a szükséges kapacitást.

Ebben a kis áramú kapcsolásban az ESR, tangens delta, és egyéb gyakorlati kellemetlenségek nem sokat számítanak, bár léteznek. Az ESR neked - hiszen a nickedből ez látszik - adó végfoknál válik izgalmassá, nekem, földi halandónak pedig jellemzően kapcsolóüzemű tápegységekben, nagy sebességű digitális áramkörök hidegítésénél.

Ahogy helyesen mondod is, az a megfejtés, hogy több kisebb kondenzátorból teszed össze a kapacitást, sőt, akár úgy is, hogy párhuzamosan kötöd a 100 nF, 10 nF, 1 nF-os kondenzátorokat. Nem ismerem a kondenzátor dielektrikumok polarizációs tulajdonságait, de nem tartom kizártnak, hogy a C0G anyag nagyobb frekvencián használható, kisebb a polarizációs időállandója, mint az X7R-nek. Ennek utána kellene olvasni.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Így igaz. Tápegységben Class 2 anyagból készült kondenzátorok is elmennek, bár fontosabb helyekre X7R és az üzemi feszülségnél jóval nagyobb feszültségű elemeket írnak elő. Sajnos ezek a feszültségfüggés miatt még audio áramkörhöz is alkalmatlanok. Igényesebb áramkörbe A Class 1 anyagok a menők - pl. C0G vagy U2J - amelyeknek az egyes paraméterei akár nagyságrendekkel jobbak. Az áruk is. :(