UR5FFR
http://dspview.com/

Трансивер Raisin (Изюминка)
http://dspview.com/viewtopic.php?f=8&t=210
Page 1 of 1

Author:  Relayer [ 02 Sep 2018, 17:30 ]
Post subject:  Трансивер Raisin (Изюминка)

Листал старые журналы, попалась на глаза схема минитрансивера "Изюминка" конструкции UT5LP. При своей простоте в схеме продуманы вопросы согласования кварцевого фильтра и реализована эффективная АРУ. Транисвер содержит реверсивные узлы и его можно рассматривать как некую альтернативу распространенному Клопику, у которого, к сожалению, есть различные недостатки.

Attachment:
Изюминка.jpg
Изюминка.jpg [ 530.17 KiB | Viewed 6866 times ]


За прошедшие с момента публикации 10 лет существенно расширилась доступная элементарная база. Это позволяет некоторые узлы выполнить более компактно и эффективнее. Оставив общую концепцию реверсивных каскадов на полевых транзисторах я модернизировал схему. Что было сделано:

1. Использование сегодня смесителей на диодах выглядит анахронизмом. Поэтому смеситель выполнен на коммутаторе 74LVC1G3157. Это снизило требования к мощности "раскачки" и позволило отказаться от драйвера сигнала ГПД.
2. Первый каскад УПЧ (post-mixer amplifier) выполнен на J310. Немного проигрываем по динамике, но отказываемся от малодоступных ныне КП903.
3. Второй смеситеь выполнен на SA612, что позволило получить лишние 20дб усиления в тракте и отказаться от микрофонного усилителя
4. Предварительный УНЧ и активный ФНЧ выполнен на ОУ. Оконечный УНЧ выполнен на TDA7052A. Отсутствие электролитов на выходе УНЧ устраняет щелчки при переключении прием/передача.
5. Реализованан быстрая АРУ
6. Реализова электронный переключатель RX/TX
7. Схема была максимально упрощена и полностю переведена на импортные комплектующие

Attachment:
Schematic_TRX-Raisin-1.0_Sheet-1_20180922213908.png
Schematic_TRX-Raisin-1.0_Sheet-1_20180922213908.png [ 181.07 KiB | Viewed 5969 times ]


Фрагмент схемы от антенного входа до второго смесителя включительно является полностью реверсивным и работает как на прием, так и на передачу. Первый и второй каскады УПЧ охвачены АРУ на диодах D2D3, работающими в режиме управляемого сопротивления.

С антенного входа до входа второго УПЧ на транзисторе Q3 усиление составляет около 14dB. Второй УПЧ резонансный и совместно со второым смесителем дает еще порядка 45dB усиления.

На ОУ NE5532 выполнен предварительный УНЧ и активный ФНЧ. Резистором R49 устанавливают порог срабатывания системы АРУ. Резистор R43 задает максимальную громкость в наушниках/динамике, т.к. при работе АРУ напряжение на выходе предварительного УНЧ составляет порядка 600-700мв, что много для TDA7052 у которой Кус составляет 40dB.
Система быстрой АРУ на D4D5D6Q8Q9 подробно описана в [2] и особенностей не имеет.

В трансивере применен самодельный 10ти кристальный QER-фильтр на резонаторах на частоту 11.059MHz с характеристическим сопротивлением 200ом.

Трансформаторы T2T3 намотаны скруткой в два провода и содержат 8 витков на кольцах K7 проницаемостью 1500. Трансформатор T4 - скруткой в три провода 10 витков на кольце К10 проницаемостью 1500.
L4 - стандартный дроссель. L1 - 32 витка на кольце T37-6

Конденсатор C9 подбирают при настройке по максимуму сигнала на выходе тракта в режиме приема.

В разъем P7 подключается резистор 100к для регулировки громкости. Разъем P12 можно использовать для отключения АРУ или для снятия сигнала на S-метр. Электретный микрофон подключается к разъему P10. Для перехода в режим передачи на вход P1 надо подать низкий логический уровень либо замкнуть его на землю.

В качестве ГПД используется синтезатора на SI5351, который генерирует так же частоту второго гетеродина (вход BFO)

Напряжение питания платы - 12в.

Основная плата трансивера собрана с использованием SMD компонент типоразмера 1206/0805 и имеет размеры 75мм на 85мм. Печатная плата односторонняя. Вторая сторона залита "землей". Цепи питания и АРУ разведены перемычками

Attachment:
DSCF5850_sm.jpg
DSCF5850_sm.jpg [ 109.34 KiB | Viewed 6866 times ]


Attachment:
DSCF5848_sm.jpg
DSCF5848_sm.jpg [ 121.3 KiB | Viewed 6866 times ]


Проект доступен для модификации на сайте EasyEDA https://easyeda.com/ban.relayer/trx-raisin-1-0
Печатка и схема в формате PDF
Attachment:
TRX Raisin.1.0.zip [436.11 KiB]
Downloaded 287 times


Литература
1. С.Левченко, Минитрансивер "Изюминка", Радиомир КВ и УКВ №12 2009
2. Белоконь А.Н. UR5FFR, Трансивер с преобразованием вверх Phoenix (Феникс)
3. Реверсивные усилители

Author:  Relayer [ 06 Sep 2018, 21:12 ]
Post subject:  Re: Трансивер Raisin (Изюминка)

Сегодня провел измерения динамики тракта. При подаче двухтонового сигнала с уровнем -10dBm приведенный ко входу продукт интермодуляции составил -69dBm (=77uV). Соответственно точка перехвата третьего порядка по входу составляет

IIP3 = -10 + (-10 - (-69))/2 = 19.5dBm

Чувствительность измерить достаточно сложно, т.к. тракт не экранирован и много посторонних наводок. Но сигнал с уровнем 0,3uV слышен. Можно оценить чувствительность исходя из рассчетного NF (noise figure). Смеситель у нас имеет NF=6dB, каскад усилителя на J310 после смесителя имеет согласно даташита 1dB, примем его NF=2dB с запасом. Еще 3dB мы потеряем в ДПФ. Итого NF тракта составит 12dB. Для полосы 3кГц и отношении С/Ш=10dB получим чувствительность равную

MDS = -174 + 12 + 10*log(3000) = -128dBm
чувствительность = MDS + 10 = -118dBm = 0.28uV

Динамический диапазон составит

DR3 = 2*(IIP3 - MDS)/3 = 98.3dB

Я считаю что для такого простого тракта параметры просто превосходные.

Author:  Relayer [ 06 Sep 2018, 22:10 ]
Post subject:  Re: Трансивер Raisin (Изюминка)

ГПД надо приличной амплитуды, порядка 1Vpp или больше прямоугольной формы. Второй гетеродин можно реализовать на самой SA612 если подключить к ней кварц по стандартной схеме. Если второй гетеродин берется с синтезатора то надо подобрать амплитуду порядка 200мв на 6й ноге с помощью R38

Еще некоторые цифры. Усиление со входа до выхода SA612 составляет 62dB (АРУ отключена). Распределяется оно следующим образом:

смеситель -6dB
postmixer amp +20dB
кварцевый фильтр -4dB
УПЧ +34dB
SA612 +18dB

Порог срабатывания АРУ составляет около 500mV на выходе U2.1. Исходя из этого выбирается номинал R49. Например для порога 10uV общее усиление составит 500mV/10uV=94dB, а требуемое усиление УНЧ 94-62=32dB или 40 раз. Соответственно R49~=385ом

Кварцевый фильтр собран на резонаторах на частоту 11.0592MHz типа "лодочка". По своему типу это LSB-фильтр, использование его как USB влечет ухудшение подавления нерабочей боковой полосы. У меня получились следующие цифры: подавление нерабочей боковой в режиме LSB - 65db, в режиме USB - 50dB

Author:  Relayer [ 22 Sep 2018, 20:43 ]
Post subject:  Re: Трансивер Raisin (Изюминка)

Схема тракта и печатка обновлена. Добавлен блокировочный конденсатор C38 по цепи питания SA612. Без него возможно появление фона переменного тока

Author:  Relayer [ 30 Oct 2018, 22:41 ]
Post subject:  Re: Трансивер Raisin (Изюминка)

Тюнинг

Измеренные выше цифры уровня интермодуляционных искажений и динамического диапазона были получены при отключенной системе АРУ. В реальной работе они будут хуже. Причина этого в регулировке усиления в первом каскаде УПЧ Q1Q2 (post mixer amplifier).

Attachment:
2018-10-30 at 23-04-29-2.png
2018-10-30 at 23-04-29-2.png [ 44.68 KiB | Viewed 4879 times ]


Самый простое решение состоит в том, чтобы исключить цепочку АРУ R10C23D2. Кроме этого номинал R4 имеет смысл уменьшить до 560-680ом, тем самым снизив Кус каскада и улучшив его перегрузочную способность.
Но при таком решении умешьтся глубина АРУ до ~55дБ, что можт оказаться мало.

Code:
С одним регулирующим звеном АРУ выходит на режим при входном сигнале 30uV. При увеличении входного сигнала на 55dB (до ~15mV) уровень выходного сигнала увеличивается в 2 раза (6dB).


Увеличить глубину АРУ можно включив дополнительную цепочку перед вторым смесителем как показано на следующей схеме:

Attachment:
2018-10-30 at 23-31-13-2.png
2018-10-30 at 23-31-13-2.png [ 53.22 KiB | Viewed 4879 times ]


При такой доработке глубина АРУ увеличивается до 75dB: при изменении уровня входного сигнала от 30uV до ~150mV выходное напряжение изменяется в 2 раза (6dB).
Полная схема доработанного тракта:

Attachment:
Schematic_TRX-Raisin-1.1.png
Schematic_TRX-Raisin-1.1.png [ 185.76 KiB | Viewed 4879 times ]


Страница версии 1.1 на EasyEDA https://easyeda.com/ban.relayer/trx-raisin-1-1
Печатка для ЛУТ и схема одним архивом
Attachment:
TRX Raisin.1.1.zip [424.48 KiB]
Downloaded 284 times

Page 1 of 1 All times are UTC + 2 hours
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/