Wzmacniacz p.cz. na mosfetach do kolejnego trx SSB/CW

[sp9lvz]

Będę zamawiał PCB modulatora/demodulatora oraz mieszacza na SD5400 i do filtru drabinkowego, jeśli jest ktoś chętny to proszę o kontakt na prv.

[sp9lvz]

W związku z tym, by nie powielać wielu tych samych informacji w internecie, to główny wątek o realizacji projektu wzmacniacza p.cz. na mosfetach jest pod tym adresem:
http://sp-hm.pl/thread-451-post-49936.html#pid49936

[sp9lvz]

Podsumowanie realizacji modułu wzmacniacza pośredniej częstotliwości na mosfetach do nowej konstrukcji transceivera,

Zmontowałem i uruchomiłem obie wersje p.cz. na mosfetach '24 (SSB i SSB+CW). Zarówno jedna jak i druga wersja płytek po prawidłowym zmontowaniu uruchamiają się "od pierwszego włączenia". Samo uruchomienie zajęło mi nie więcej niż kilka minut.
Krótka procedurą którą zrobiłem:
1. Sprawdziłem napięcie zasilające.
2. Ustawiłem w punkcie kontrolnym (AGC test) napięcie 6V bez sygnału (regulacja 10k - przy uA741).
3. Sprawdziłem napięcia na mosfetach: S - ok. 2,2V, G1 - ok. 1,8V (różnica powinna wynosić 0,4V), G2 - ok. 6V, D - ok. 9,8V), Jeśli są takie napięcia to oznacza że obwody zasilania powinny być prawidłowo zmontowane.
4. Podałem sygnał z generatora (albo 9MHz - jako p.cz. albo jeśli mamy już cały odbiornik to sygnał na jakimś paśmie) i zestroiłem obwody rezonansowe - kubki 215 na max sygnału. Obwody nie są blokowane rezystorami równoległymi - układ nie wzbudza się ! Można kontrolować oscyloskopem sygnał wyjściowy lub podłączyć wskaźnik S-metr.
Przy tym strojeniu obwodów - kubków 215 - można już zacząć regulować poziom ARW (regulacja 10k - do regulacji wzmocnienia MC1350).
Nie lutowałem opcjonalnych 56R na wyjściu p.cz. i nie lutowałem 220R** - tego w przypadku wzbudzeń.
5. I to wszystko..... po włączeniu ant, mieszacza, VFO, demodulatora i m.cz. odbiornik już pracuje. W mojej obecnej wersji testowej demodulator jest na UL1042, mieszacz na SD5400 bez przedwzmacniacza antenowego.
6. Dalsza cześć uruchomieniowa p.cz. to dobranie w miarę starannie elementów RC w obwodzie detektora ARW... nad tym należy popracować, by uzyskać prawidłowy efekt pracy ARW, ale należy to zostawić do czasu uruchomienia całości odbiornika ! Tym jeszcze się zajmę dokładnie z moimi płytkami, na razie było pierwsze włączenie układów, by sprawdzić czy zadziałają bez problemów.

Jeśli komuś nie zadziała od pierwszego włączenia to znaczy że jest jakiś błąd w montażu.
W wersji "duo" z dwoma filtrami jest tylko jeden problem już wcześniej opisywany z tą ścieżką nie odciętą od masy przy bramce 2n7002 przytłaczającego przekaźniki SSB/CW.
Przed wlutowaniem rezystora 100k i kondensatora 100n należy tą ścieżkę delikatnie odciąć od masy (z obu stron) i sprawdzić miernikiem. Było to rysowane na "instrukcji" papierowej. Jeśli ta ścieżka nie będzie odcięta to jedyny problem jaki się pojawi - nie przełączą się przekaźniki przełączające filtry SSB/CW.

W miarę wolnego czasu zrobię testy po przełączeniu na TX (formowanie sygnału SSB na filtrze kwarcowym) i pokażę jak to zrobić oraz jak sprawdzić ch-ke filtru w układzie - ew. poprawić dopasowanie wej i wyj filtru. Dzięki temu będziemy widzieć ch-kę filtru (ów) pracujących już w układzie, a nie samego filtru na analizatorze.

Druga dobra wiadomość, to że PCB kolejnych modułów już są w SP, mam nadzieję że w przyszłym tygodniu będą do rozsyłki.

Poniżej szybkie foto zmontowanych układów i krótkie filmiki że działają po wyżej opisanej procedurze pierwszego uruchomienia....
Uruchomiona wersja z jednym filtrem
https://youtu.be/gFOcyQl8F_k
Uruchomiona wersja z dwoma filtrami - włączony filtr SSB
https://youtu.be/ikWKP18GlGw
Uruchomiona wersja z dwoma filtrami - włączony filtr CW (500Hz)
https://youtu.be/PArLyiLjte4

Schemat układu p.cz.

[sp9lvz]

W związku z dużym zagęszczeniem elementów wokół pierwszego mosfeta poniżej rysunek rozłożenia elementów.

   

Kwestia dławików w obwodzie zasilania i ARW - są przygotowane zarówno otwory pod osiowe jak i pady pod smd. Zobaczę, czy da się je powiększyć do końcowej wersji projektów PCB.
Przy MC1350 na wyjściu jest dławik smd - jeśli jest problem z przylutowaniem dławika to można go "postawić na boku" i wtedy nie ma problemu z przylutowaniem. Poniżej normalnie wlutowany i "na boku"... mogą tu być indukcyjności od 22-68 uH

       

I teraz ta sprawa testu przełączenia na TX - sygnał z modulatora DSB będzie wchodził na płytkę (Mod TX) i wychodził z płytki (Wy TX). Proszę zwrócić uwagę na piny masy M, bo nie są z tych samych stron. Do przełączania na TX jest pin TX na długiej listwie goldpinowej - trzeba podać +5V (np sygnał z sterownika syntezy) lub przez rezystor 100k podajemy testowo wyprowadzone +10V z listwy goldpinowej.
W wersji płytki DUO (z dwoma filtrami) przełączenie na filtr CW zrobimy również przez podanie napięć jak przełączenia TX - jest pin CW na listwie goldpinowej.
Przełączenie TX będzie nam potrzebne do formowania sygnału SSB, a w przypadku CW będziemy mieć prawdopodobnie tylko przełączanie CW do odbioru... ale to zależy od koncepcji całości transcivera.
Na listwie goldpinowej jest wyprowadzenie do ręcznej regulacji wzmocnienia dwóch pierwszych mosfetów po przełączeniu na TX (pin PW - power). Możemy tam podawać napięcie od 0-10V. Dzięki temu będzie można ustawić poziom sygnału TX SSB, regulować ręcznie, można będzie wyrównywać moc na pasmach w przypadku nie równomierności wzmocnienia PA i zastosować układ ALC do automatycznej kontroli mocy nadajnika, czy zabezpieczenia przed dużym SWR... itd,... jest dużo możliwości wykorzystania regulacji wzmocnienia po przełączeniu na nadawanie.

Poniżej rysunek zrobienia testu TX - podłączenie do przełączenia na TX, pomiar ch-ki filtrów wbudowanych w układ analizatorem VNA. Po ściągnięciu ch-ki możemy ją skorygować w układzie rezystorami zamykającymi filtry (domyślnie 510R w drenie pierwszego mosfetu i po drugie stronie filtru (ów)) i pojemnościami zamykającymi filtr (domyślnie 22pF). Na rysunku jest foto pomiaru mojego PP9A2 w płytce p.cz. Wg. analizatora tłumienie poza pasmowe filtru na PCB jest powyżej 85dB. Należy oczekiwać >80 dB. Na PCB są odkryte długie smd-pady, można wlutować dodatkowe ekrany pomiędzy pinami wej i wyj filtrów.
UWAGA - na początek ustawić potencjometrem napięcie na pin PW na 0V (na masie). Najlepiej użyć tłumika 40dB na wyjściu z VNA. Po przełączeniu na "TX" podnosić napięcie na pin PW obserwując wskazania VNA, tak by nie podać za wysokiego napięcia w.cz. na CH1 VNA. Wzmocnienie PW ustawić tak, by góra wykresu przenoszenia filtru doszła do 0dBm. Zobaczymy wtedy jakie jest pełne tłumienie filtru+ścieżek PCB po bokach pasma przenoszenia SSB.

   

Miałem wkręcone tłumiki 10+20+6 dB. Wzmocnieniem mosfetów doszedłem prawie do 0dBm, co oznacza - dodając tłumienie filtrów ok 6-8 dB?, że wzmocnienie dwóch pierwszych mosfetów w obwodzie p.cz. wynosi ponad 40 dB. Drugi wniosek, że tłumienie poza pasmowe jest ponad 80dB, czyli układ ścieżek PCB i ich tłumienie względem siebie jest OK.
Charakterystyki filtrów wydają się być idealne.

   

   


Jeszcze uwaga do obwodu detekcji ARW.
Tu był jeden z trudniejszych tematów, wiele osób narzekało na problematyczne działanie ARW. Zrobiłem wiele testów różnych konfiguracji obwodu detekcji ARW by prawidłowo sterował regulacją wzmocnienia. Jeden z problemów jest taki, że przy złym doborze układu RC automatyka moduluje sygnał odbierany co charakteryzuje się "chrobotaniem" sygnałów odbieranych. Trzeba dobrze odfiltrować sygnał ARW po detekcji. Ale zbyt mocne odfiltrowanie powoduje zbyt wolne działanie automatyki.
Proponuję zrobić pewne zmiany, w zasadzie zgodne ze schematem, ale nie zgodne z układem opisów elementów na PCB... musimy tam zamienić miejscami kondensatory i zamiast jednego z rezystorów 4k7 dać zworkę 0R. Wartość rezystora rozładowującego kondensator proponuję dać 1 Mohm. Nie powoduje to żadnego problemu ze ścieżkami, jedynie jest potrzebna zamiana elementów. Po takim zabiegu automatyka wydaje się pracować bardzo poprawnie.
Rysunek przedstawiający ten zabieg zamiany elementów.

   

To byłyby chyba wszystkie informacje do uruchomienia p.cz., w razie pytań proszę pisać, postaram się wyjaśnić. Jak dotrą pozostałe PCB z modułami demodulatora/modulatora, mieszacza i sterownika S-metra to zrobimy podłączenie całości (ja to już mam zrobione i prezentowałem na filmikach na płytkach testowych). Życzę przyjemnego montażu i uruchamiania płytek p.cz.