UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 21 Sep 2018, 00:56

All times are UTC + 2 hours




Post new topic Reply to topic  [ 5 posts ] 
Author Message
PostPosted: 02 Sep 2018, 17:30 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 395
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
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 847 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_20180902182821.png
Schematic_TRX-Raisin-1.0_Sheet-1_20180902182821.png [ 166.93 KiB | Viewed 847 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 847 times ]


Attachment:
DSCF5848_sm.jpg
DSCF5848_sm.jpg [ 121.3 KiB | Viewed 847 times ]


Печатка доступна на сайте EasyEDA https://easyeda.com/ban.relayer/trx-raisin-1-0

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


Top
 Profile  
 
PostPosted: 06 Sep 2018, 17:39 
Offline

Joined: 06 Sep 2018, 17:37
Posts: 9
Позывной: RX3QRD
А если я хочу все-же применить КП903, что бы не терять динамику, что я должен поменять в "обновленной" схеме?
Какой амплитуды необходимо подавать сигнал с ГПД и опорного кварцевого?


Top
 Profile  
 
PostPosted: 06 Sep 2018, 21:12 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 395
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
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.

Теперь по поводу применения КП903. Их применить можно. Но не так как сделано в исходной конструкции. Автор "зажал" ток через КП903 для получения входного/выходного импеданса равного 50ом. А динамика каскада напрямую зависит от его тока покоя. Так что КП903 надо использовать с током где его крутизна S=80ма/В, что будет соответствовать входному сопротивлению 1/S=12.5ом. Это сопротивление легко привести к требуемым 50ом используя по входу/выходу каскада дополнительные трасформаторы 1:4R.
Если нет КП903 - можно поставить 4шт J310 в параллель и в истоке каждого свою RC-цепочку 30ом+0,1u. Это даст аналогичное входное сопротивление.

Но замена одних только полевых транзисторов не приведет к существенному увеличению динамики. Нужно менять смеситель на что-то типа H-mode и ключи брать FSA/FST/ADG т.к. 74LVC имеют худшую динамику.

В результате получится существенное усложнение конструкции. Стоит ли овчинка выделки? На мой взгляд - нет.


Top
 Profile  
 
PostPosted: 06 Sep 2018, 21:52 
Offline

Joined: 06 Sep 2018, 17:37
Posts: 9
Позывной: RX3QRD
Понял. Осознал.
А что с амплитудами генераторов?


Top
 Profile  
 
PostPosted: 06 Sep 2018, 22:10 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 395
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
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 по соседнему каналу. У меня получились следующие цифры: подавление соседнего канала в режиме LSB - 65db, в режиме USB - 50dB


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 5 posts ] 

All times are UTC + 2 hours


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 0 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group