Основная проблема при конструировании жука с широкополосной ЧМ стабилизированного кварцем, это получение большой перестройки кварцевого генератора. Про это уже писали и на форуме и в статьях на сайте. Для того, что бы разобраться в этой проблеме имеет смысл почитать статьи на сайте.
Теперь только основные положения, что рассматривались в статьях выше. 1. Что бы получить ЧМ в кварцевом генераторе, кварц должен возбуждаться на своей основной гармонике, при этом нужно, что бы он имел большой частотный промежуток, т.е. промежуток между частотой последовательного и параллельного резонанса. 2. Если на кварце написано, что его частота например 40 МГц, то нужно или знать точно или определить основная ли это его гармоника или этот кварц гармониковый и его основная гармоника в 3 или в 5 раз меньше. 3. В схеме ниже кварц можно запустить на нечетной, т.е. например на третьей(пятой) гармонике, но получить в данной схеме ЧМ если кварц работает на гармонике на практике невозможно. ЧМ в этой схеме можно получить только если он работает на основной гармонике.
4. А вот в этой схеме ниже кварц ВСЕГДА возбуждается на своей основной гармонике, а контур в коллекторе просто выделяет нужную кратную частоту, в том числе и четную, но нужно учитывать, что мощность выделенной гармоники резко падает с ростом её номера и на практике выделять гармонику выше четвертой не имеет смысла. Я бы даже и четвертую не стал выделять, а контуром выделил удвоенную, а потом поставил удвоитель.
Еще про такие жуки. 1. Модуляционная характеристика у подобного передатчика довольно нелинейная, но для передачи речи вполне подходит. 2. Уровень звукового напряжения подаваемого на варикап здесь должен быть несколько вольт, что намного больше, чем в жуках без кварцевой стабилизации. 3. Т.к. в жуках, где применяют низкочастотные кварцы с последующим умножением частоты, то довольно затруднительно получить хоть какую то значительную мощность в одном каскаде. Если же кварц имеет основную частоту например 100 МГц, то возможно конечно сделать однотранзисторный жук плюс конечно модулятор, т.к. и в этом случае на варикап нужно будет подавать звуковое напряжение в несколько вольт.
Теперь разновидности схем. 1. Имеем такой кварц. http://www.etna.ru/rezonatr/Rrkm18.asp Его основная гармоника может быть в районе нужного нам диапазона, поэтому просто делаем генератор на подобном кварце и пытаемся получить в этом генераторе нужную нам широкополосную ЧМ. У меня такого кварца нет, поэтому подобный жук здесь рассматривать не буду. Здесь в теме будут только те жуки, которые я сам спаял и проверил. 2. Имеем кварц с основной гармоникой в пределах 45 – 54 МГц, т.е. в подобном жуке нужно просто удвоение частоты. Такого кварца у меня тоже нет, поэтому подобного жука тоже не рассматриваем, но про подобного жука можно почитать здесь. http://vrtp.ru/index.php?showtopic=20530&st=0 3. Имеем кварц с основной гармоникой в пределах 29,5 – 36 МГц. Это мой случай и с подобного жука и начнем. 4. Имеем кварц частота которого в четыре или в шесть раз меньше частоты нужного нам жука. В этом случае придется после кварцевого генератора ставить два каскада умножения. 5. Отдельно пойдет жук на двух параллельно соединенных одинаковых кварцах. В подобной схеме наиболее легко получить нужную нам широкополосную ЧМ, но она требует два одинаковых кварца, которые желательно покупать одновременно, что была большая вероятность, что они из одной партии и параметры кварцев довольно близки по параметрам. http://radiokot.ru/start/analog/practice/09/
Еще один пример подобного жука есть в этой теме. viewtopic.php?p=695502#p695502 Спойлер 6. Очень неудобен кварц частота которого меньше в пять или в семь раз, например на 20 МГц. Умножить эффективно в пять раз на практике довольно затруднительно и разбить на два каскада не получается. Тем более что в этой схеме нечетные гармоники убывают сильнее, чем четные. Если только делать жука на 80 МГц, но прием его придется вести или на приемник с расширенным УКВ диапазоном или на самодельный приемник, но если уж делать приемник самому, то ничего не мешает сделать и жука и приемник с узкополосной ЧМ.
Теперь ближе к схеме. У меня в наличии есть кварцы с ОСНОВНОЙ гармоникой 30 МГц и 25 МГц. Имеется также ГАРМОНИКОВЫЙ кварц на 48 МГц, т.е. у него основная гармоника 16 МГц. Вот на этих кварцах и попробуем сделать.
Начнем с кварца 30 МГц и сделаем жука на частоту 90 МГц. Схема не сложная. Главное здесь, это настройка.
Транзисторы VT1, VT2 любые низкочастотные. VT3, VT4 любые с Fт не менее 700 МГц, например 9018, КТ368, КТ325 и т.д. Я все это проверял на макетке. Паял навесным монтажом.
Про катушку L1, что стоит последовательно с кварцем напишу ниже. Конструкция этой катушки имеет большое значение и определяет величину девиации, которую нужно получить.
Как уже писал, что в данном случае нам нужно получить как можно большее напряжение звуковой частоты подаваемое на варикап, поэтому в качестве модулятора можно применить ОУ с rail-to-rail выходом. Подобный усилитель можно сделать и на транзисторах. Схему можно взять из статьи на сайте. http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
Усиление данной схемы по напряжению порядка 100, что не всегда достаточно для работы с микрофоном. Хотя конечно это от микрофона зависит, но на входе можно поставить дополнительный каскад усиления. Я потом попробую данную схему в качестве модулятора, а пока поставил схему на двух транзисторах. На выходе этой схемы можно получить неискаженное напряжение НЧ при нашем питании порядка 2 вольта. Для этого нужно правильно выбрать режим усилителя по постоянному току. Делается просто. На вход усилителя нужно подать НЧ сигнал и добиться, что бы на выходе при увеличении амплитуды ограничение сигнала было симметричным. Делается это подбором резистора R4. Если это не удается, то можно попробовать подобрать резистор R2. Я делал проще. Просто подносил палец ко входу усилителя. На выходе появлялась наводка 50 Гц. Вот я и добивался, что бы это синусоида ограничивалась симметрично. При этом, на коллекторе VT2 напряжение в отсутствии сигнала получилось порядка 3,5 вольта. Можно конечно и на это ориентироваться.
Широкополосную ЧМ можно получить только умножением , сам же резонатор высокодобротный и его частоту можно увести варикапом только на +- 5 кгц Соединение двух резонаторов паралельно ухудшают добротность системы так как вносят взаимные затухания. Широкополосная ЧМ выполняется получением разностной двух генераторов один вверх другой вниз но для этого нужно инвертировать модулирующий сигнал. Ну к примеру был сделан кварцевый генератор на 5 мех на частоту 144 мгц а может и на 7ой но на балоне была указана рабочая частота по схеме Рэда но с добавлением цепочки варикапа в цепь обратной связи. Была получена девиация 15кгц но не более. При этом температурный уход частоты составил величину девиации (зима-лето, пользовал для охраны авто).
_________________ Еси хочешь чтоб комп был быстрым - ставь Пингвин,- он будет чистым
Последний раз я использовал кварц на 25 МГц НЕ гармониковый. Использовал классическую схему ёмкостной трёхточки. После двух удвоителей получал 100 Мгц (25x2x2=100). Точнее не ровно 100, а чуть меньше... 99,...
Обычной катушкой, включённой последовательно кварцу, я уводил частоту кварца до 1 Мгц. На выходе получал частоту 96...100 Мгц. Понятно, что при большом уводе резко снижается стабильность частоты. Поэтому уводить частоту кварца более ~40...50 кГц не рекомендую.
-Брал один резонатор 25 МГц частоту уводил варикапом только на +- 3 кгц.
-Соединенял два резонатора 25 МГц паралельно. Частоту уводил варикапом только на +- 4...5 кгц. Т.е. два резонатора у меня увеличивали перестройку по частоте ~ 1,5 раза. При этом температурная стабильность не менялось (ухудшение стабильности частоты я не зафиксировал).
-Соединенял три резонатора 25 МГц паралельно. Частоту уводил варикапом только на +- 6...7 кгц. Т.е. три резонатора у меня увеличивали перестройку по частоте ~ 2 раза. При этом температурная стабильность не менялось (ухудшение стабильности частоты я не зафиксировал).
Ну к примеру был сделан кварцевый генератор на 5 мех на частоту 144 мгц
Выше писал, что если кварц возбуждать на механической гармонике, то сдвинуть частоту генерации в этом случае - бесполезное занятие. Двигать частоту кварцевого генератора имеет смысл только когда он работает на основной гармонике, а дальше можно ставить каскады умножения.
Теперь перейдем к задающему генератору.
Генератор, это ключевая часть схемы жука. В ней нужно получить достаточную девиацию частоты, ну и конечно достаточную мощность, для того, что бы раскачать выходной каскад. Но мощность в данном случае у нас на данный момент вторично. Мощный мы потом попытаемся сделать, а пока главное, это получить достаточную девиацию частоты. Для того, что бы все проверить можно собрать упрошенную схему и с ней поэкспериментировать.
В принципе настройка подобного генератора уже подробно описана здесь. http://radiokot.ru/start/analog/practice/08/ Поэтому особо в тонкости сейчас вникать не будем. Наша задача получить максимальную девиацию частоты при изменении напряжения на варикапе ±2 вольта. Это у нас столько может выдать модулятор. В статье уже написано, что самая важное здесь то, что бы собственная паразитная емкость катушки L1, что стоит последовательно с кварцем, была минимальна. Как и в статье, эту катушку намотаем секциями. Я для начала намотал на сердечнике диаметром 6 мм проводом 0,15 мм четыре секции по пять витков. После намотки я катушку просто обмотал ниткой смазанной клеем «Момент» В катушку вворачивается сердечник из феррита или карбонильного железа. Сначала сердечник выкручиваем.
Крутим R1 и устанавливаем на варикапе напряжение порядка 0,5 вольта. При этом генерация не должна срываться и не возникало паразитное самовозбуждение. В общем делаем все то, что написано в статье, ссылку на которую давал выше. Если генерация срывается, то нужно перематывать катушку и мотать меньше витков. Если возникает паразитное самовозбуждение, то его можно попробовать сбить уменьшение резистора R3. Если все нормально, то начинаем вворачивать в катушку ферритовый сердечник. При этом замеряем частоту генерации. Частота при вворачивании сердечника будет уменьшаться. Чем большего уменьшения частоты генерации мы добьемся, тем большую девиацию частоты можно будет добиться. С моей катушкой я добился уменьшения частоты генерации до 29,96 МГц, но т.к. до срыва колебаний было еще далеко, то перемотал катушку и сделал 5 секций по 6 витков. Частота уменьшилась до 29,94 МГц. При дальнейшем вкручивании ферритового сердечника в катушку идет срыв генерации, хотя небольшой запас еще есть. Покрутил R1 и сделал на варикапе 6 вольт. Частота стала 29,98 МГц. Т.о. изменение частоты получилась 40 кГц, а т.к. у нас после идет еще утроение, то девиацию можно получить ±60 кГц, что довольно хорошо. Кстати уже при девиации ±30 кГц довольно хорошо слышно. С помощью R1 выставил частоту посередине, т.е. 29,96 МГц По многочисленным эксперименам установлено, что абсолютная нестабильность частоты подобной схемы равно 1/10 от ширины перестройки, т.е. у нас получается порядка 10 кГц, но в нашем случае даже 20 кГц вполне приемлемо. Если будут получаться другие цифры при перестройке генератора, то это не важно. Важно получить нужную величину перестройки.
Еще повторю, что величина девиации, которую можно добиться зависит от качества катушки, точнее от её паразитной емкости и качества кварца.
К этой схеме на вход можно приделать модулятор, а на выход антенну и уже на расстоянии метра можно слушать в приемнике на частоте 89,9 МГц. Приемник будет принимать третью гармонику генератора. У меня рядом телевизор работает и я вполне нормально слышу его в приемнике. Только принимать нужно на приемник с наушниками, а то возникнет акустическая обратная связь. Я через приемник из сотового слушал.
Теперь будем получать утроенную частоту и усиливать.
Казалось, что все просто. Ставим в коллектор параллельный колебательный контур L2, С13, С14 и на нем выделяем утроенную частоту. Потом все это просто усилить и подать в антенну. В практике при настройке оказалось не все так просто. Опять берем "усеченную" схему жука.
Выше уже писал, что генератор работает на первой гармонике. Сигнал получается не совсем синусоидальный, поэтому в нем содержатся и более высокие гармоники, но дело в том, что уровень нужной нам в данном случае третьей гармонике намного ниже уровня первой и главное второй гармоники. Если имеем кварц на частоты 44,5 – 54 МГц, а значит выделять нужно вторую гармонику, то все получается намного проще. Что бы выделить только третью гармонику нужен или высокодобротный контур или систему хотя бы из двух контуров или добавить там еще режекторный фильтр на вторую гармонику, но дело в том, что мы делаем миниатюрное устройство, поэтому придется смириться с высоким уровнем побочных частот. Правда это усложнит настройку именно этого контура в коллекторе. Если подключать на выход частотомер, то он вообще какую то «лажу» показывает. То 60 МГц, а то и все 120 МГц. Идеальный случай, если имеем осциллограф с полосой 100 МГц. В этом случае подключив его к контуру, можем настроить его так, что бы уровень третьей гармоники был максимален. У меня такого осциллографа нет. Второй путь, это сделать такой волномер и отградуировать его как там написано. viewtopic.php?f=28&t=130189
Денис писал(а):
Передатчики малой мощности(жуки). Часть 4.
Настройка жука.
В сети полно схем волномеров. Я выбрал не самый оптимальный, но его преимущество в том, что в нем нет дефицитных деталей. Конденсатор переменной емкости взял из китайского приемника и их секции включил последовательно. Получился КПЕ где то от 15 пф до 100 пф. Плохо только то, что до ручки КПЕ можно дотрагиваться только если на его оси есть большая ручка из пластмассы.
А уж с помощью волномера настроить контур на максимум третьей гармоники.
Третий путь, это взять наш кварц 30 МГц и сделать генератор возбудив его на третьей гармонике кварца. Можно взять схему Колпитца. Контур L1, С1 в нем настроен на частоту близкую к 90 МГц.
А уж с помощью его настроить простейший волномер на 90 МГц, который использовать для дальнейшей настройки нашего жука. Волномер также пригодится и для настройки последующего усилителя.
Данные генератора на 90 МГц и простейшего волномера не привожу. Все это можно найти или на нашем сайте или в гугле.
Четвертый путь, это взять УКВ приемник. Настроится на частоту жука. Это возможно даже при расстроенном контуре и даже без него. В этом случае осциллограф можно подключить после фильтра в УПЧ, а значит полоса у осциллографа может быть порядка 5 – 10 МГц. Я пользовался приемником с низкой ПЧ. В этом случае осциллограф может быть вообще низкочастотный. Принцип простой. Включаем генератор с небольшой антенной или даже без неё. После фильтра в приемнике подключаем осциллограф. Относим жука так, что бы не было ограничения сигнала, что видим на осциллографе. Крутим катушку, что в коллекторе генератора и настраиваемся на максимум. Нужно учитывать, что когда там подключим в жуке еще один каскад, то настройка немного уйдет, то поправить это уже будет проще.
На выход нашей схемы подключаем антенну длиной порядка 10 см, настраиваем контур любым из описанных способов, ставим рядом с включенным ТВ или колонок и ловим сигнал на приемник. У меня по комнате хорошо ловится сигнал этого, пока еще «усеченного» жука.
Сначала коротко об оконечном каскаде. В принципе нам нужен каскад в классе «С». Это было бы оптимально.
К сожалению такой усилитель не подошел, т.к. требует напряжение раскачки порядка одного вольта. Второй тип усилителя в классе «АВ».
В нем на базу подается смещение порядка 0,5 вольт и но требует напряжение раскачки раза в два меньше, чем тот, что выше, но в нашем случае тоже не подошел, т.к. напряжение третьей гармоники, что выделяем контуром L2, С13, С14, что стоит в коллекторе VT3 довольно мало. Вот если выделять вторую гармонику, то эти усилителя вполне бы подошли. В нашем же случае к сожалению придется ставить каскад работающий в классе «А». Во всяком случае у меня так получилось.
Дальше определимся с катушками. Катушки конечно можно сделать бескаркасные, а контура настраивать подстроечными конденсаторами или сдвиганием-раздвиганием витков катушки, но настройка будет более трудоемкая, тем более, что среди подстроечных конденсаторов попадается много брака. У меня по сути макет предназначенный для проверки своих предположений, поэтому я пошел по более простому пути и катушки намотал на каркасах диаметром 6 мм в которые вворачиваются сердечники из карбонильного железа. Они имеют резьбу М4. Если количество витков увеличить где то на 20%, то можно применить и латунные сердечники. Такие сердечники можно сделать из латунных винтов, что продают в мебельных магазинах иди сделать самому. В принципе можно медные и алюминиевые. Такие катушки упростили эксперименты. Катушка L1 намотана тоже на таком же каркасе. Как писал выше намотка сделана секциями. Провод для удобства нужно взять потоньше, например 0,1 мм. Имеет 5 секций по 6 витков.
Катушки L2 и L3 намотаны проводом 0,5 мм. Намотка с шагом. L2 – 6 витков. L3 – 8 витков отводом от середины. Можно и без отвода, но мощность упадет. Подробнее про это написано здесь. viewtopic.php?f=28&t=130189 Читать там нужно начиная со слов «Передатчики малой мощности(жуки). Часть 6. Многокаскадные жуки.» Как уже говорил, в виду того, что жук имеет на выходе много гармоник, то настраивать его удобнее с помощью волномера предварительно настроенного на частоту 90 МГц. Как это сделать, писал выше. Волномер можно даже простейший. Я вот такой делал ради эксперимента. Настройка на частоту 90 МГц делается с помощью сердечника. Можно такой же сделать с подстроечным конденсатором.
У меня катушка такая же, как L2 в жуке. Диод лучше ВЧ германиевый. У меня Д311. К нему приделываем антенну длиной 15 – 20 см и ставим его рядом с жуком у которого к верхнему концу конденсатора С11 припаяна антенна длиной 10 см. Получается так, что если длина антенны длиной порядка 10 см, то её лучше подключить к контуру полностью. Если антенна длиннее, то подключать так, как нарисовано на схеме. Теперь включаем жука и смотрим на показания. Они могут быть сначала совсем маленькие. Вращаем сердечник L3 и добиваемся максимума постепенно отодвигая волномер дальше. Катушку L2 мы предварительно раньше уже, поэтому сейчас её если и настраивать, то крутить сердечник совсем немного. Крутить опять же по максимуму. У меня при расстоянии между жуком и волномером где то 0,5 метра показывает напряжение 1 вольт. Можно подкорректировать резистор R12. У меня, если его сделать 100 кОм, то мощность возрастает, но при этом VT4 становится чуть теплым, да и потребляемый ток возрастает.
Желательно катушку L3, что стоит на выходе жука, настраивать с антенной, с которой жук будет использоваться.
В принципе все, хотя конечно можно получше согласовать генератор и усилитель. Делается подбором С13, С14, а также попробовать менять связь с антенной, если она длиной больше 30 см. Делается подбором С11, С12, но мне уже надоел этот жучок и я решил перейти к следующему. Он будет на кварце 25 МГц, что я вытащил из старой сетевой карточки.
Мощность жука получилась не очень большая. Думаю порядка 5 мвт, но я и не стремился к большой мощности. Главное было проверить возможность получения широкополосной ЧМ. Мощность конечно можно увеличить добавив еще один каскад усиления и уже в классе "С" или "АВ", но более мощный жук попробую сделать тот, что будет ниже, а этот уже надоел.
Я не так давно увлёкся радиоэлектроникой, в частности радиопередатчиками. С головой в эту область ушёл, затянуло. Поставил себе 2 цели - собрать жучок с хорошей стабильностью частоты (дальность 50-100 м)
Пробовал собирать несколько классических трёхкаскадных жуков, но у них у всех одна проблема - нестабильная частота. Сейчас хочу на кварце попробовать, но схем с кварцем в интернете мало. Нашёл одну, подходящую под мои требования ( http://vrtp.ru/index.php?act=categories ... ticle=3319. ) Отзывов о ней почти нет, никаких обсуждений не нашёл. Как думаете, работать будет?
Если ВНИМАТЕЛЬНО почитать данную тему, то в ней даются все ответы на поставленные Вами вопросы. И о выделении седьмой гармоники. И о получении приемлемой модуляции в кварцевом генераторе. Точнее как её получить. Ваша же схема не даст ни приемлемой мощности и дальность получите не больше десятка метров, ни приемлемой девиации частоты в случае приема на радиовещательный приемник. Прием на такой приемник будет с очень низкой громкостью, а при попытке увеличить громкость регулятором громкости, сигнал получится довольно сильно зашумленным.
Это как? Узкополосная ЧМ не будет приниматься на вещательный приемник? Тогда и речевой сигнал не примется, т.к. у него девиация частоты меньше, чем при передачи музыкального сигнала.
Это как? Узкополосная ЧМ не будет приниматься на вещательный приемник? Тогда и речевой сигнал не примется, т.к. у него девиация частоты меньше, чем при передачи музыкального сигнала.
Она любая ЧМ с девиацией меньше чем принято стандартом в FM диапазоне принимается. Все зависит от демодулятора. Просто уровень сигнала НЧ будет меньше, если демодулятор построен по классической схеме (S-кривая она и в африке S-) Хуже когда принимать нужно сигнал с девиацией большей чем расчитан демодулятор. Вот тогда образуются искажения.
_________________ Еси хочешь чтоб комп был быстрым - ставь Пингвин,- он будет чистым
Я вот что понял - незачем гадать, работает схема, или нет, надо взять паяльник и проверить Соберу для начала ту схему, что приведена в статье. Но 5 мВт маловато - нельзя ли как мощность поднять? Нацепить усилитель ВЧ?
Для этой не нужны. В ней кварц на 30 МГц основной гармоники. Потом выделяется утроенная частота и дальше стоит усилитель.
BFG591 писал(а):
5 мВт маловато - нельзя ли как мощность поднять? Нацепить усилитель ВЧ?
Можно конечно. Во первых мощность будет выше, если кварц будет возбуждаться на второй гармонике, но для этого нужен кварц на 44,5 - 53,5 МГц основной гармоники, но подобные кварцы довольно дефицитные и в продаже квапцы на подобные частоты в основном гармониковые. Во вторых можно добавить еще один каскад, такой же, что там сделан на транзисторе VT4. Транзистор можно взять такой же, но лучше по мощнее рза в два. Можно взять и маломощные, но поставить две штуки в параллель, как это сделано в этой схеме. viewtopic.php?p=695502#p695502
Эта схема сделана на кварцах 16 МГц, что уже проще найти. Она более сложная, т.к. в ней уже есть умножитель, но мощность у неё порядка 100 мВт
SERJ Я с Вами на ты? Вместе пили? Пожалуйста примеры "ерунды", иначе Вы трепло.
Добавлено after 2 hours 17 minutes 45 seconds: Вообще то получать модуляцию , перестраивая кварцевый генератор, не рекомендуется, а получить широкополосную ЧМ, вообще не реально.Если диапазон модуляции в КГ , например 3 кГц, то умножая, хоть в сто раз, вы получите при демодуляции опять эти 3 кГц. Вы найдете варикап с линейной перестройкой в большом диапазоне? Кварцевый резонатор предназначен для получения СТАБИЛЬНОЙ частоты. Единственное грамотное решение, модулировать LC генератор и использовать генератор подставки на кварцевом резонаторе. Эти два сигнала можно подать на КП350, 327.... .
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 9
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
