144.800 pentru APRS

[YO3ITI]

În urmă cu câteva zile am făcut câteva experimente cu niște oscilatoare. După ceva încercări ratate, am primit sfaturi bune (vezi post-ul) și am reușit să obțin ce căutam. Pornisem de la ideea de a face un generator RF simplu, pentru ceva teste. Între timp, m-am adâncit în detaliile legate de oscilatoarele clasice și în utilizarea APRS-ului pe stația mea KWD710. Mi-a venit ideea unui emițător-beacon pe 144.800 pe care aș vrea să-l cuplez cu un microprocesor pentru transmiterea automată de telemetrie și/ sau alte informații în AX.25. La buget, cât mai "eftin". Iată la ce am ajuns --> prototipul TX în teste:

proto

DSCN9831-s.jpg (165.14 KiB) Vizualizat de 6971 ori

Frecvența e destul de stabilă, dar nu știu dacă rezultatul este tipic pentru astfel de scheme simple. Evident, există loc pentru îmbunătățiri, pentru început să mă lămuresc de unde provin cele două spike-uri de la 2.25 (apx -51 dBV) și 2.54 Ghz (apx -49 dBV) -- ceva oscilații parazite (???) ?







Cu mask limit-ul activat pe osciloscop, montajul pare destul de stabil. Iată, de pildă, rezultatele pentru deviația de amplitudine și frecvență, cu parametrii măștii (toleranța) setați la +/- 500 mV (ref 7 dBV) și jitter +/- 2.5 nS (în toate imaginile, zonele roșii sunt zonele de oscilație în afara toleranțelor alese):



La o toleranță: +/- 500mV și jitter de 50ps:



În fine, cel mai restrictiv, la 50ps și 300mVpp:



TX-ul merge perfect, armonicele par bine stăpânite și recepția pe KWD710 și pe micul Baofeng sunt ok.

Ok până aici. Probleme (vezi schema de mai jos):

schema

Screen Shot 2014-04-04 at 00.27.12.png (113.41 KiB) Vizualizat de 6971 ori

1. Trimmer-ul orange înseriat cu quartz-ul de 48 Mhz nu are nici un efect asupra frecvenței oscilatorului, în schimb modifică amplitudinea și componența armonicelor ; probabil că valoarea este mult prea mare față de divizorul capacitiv al lui Q1 (nu mai știu ce valoare are, nu e marcat); o să fac câteva teste cu ceramici de valoare mică și fixă, dar un sfat mi-ar fi de ajutor; idei ?

2. La 7 dBV output, Q2 se încinge ca naiba, dar nu cred că e de mirare. Ambele tranzistoare nu sunt de RF, sunt niște găini de 2N2222. Când ajustez trimmerele C17 și C5 în sensul reducerii puterii, temperatura scade. Totuși nu mi se pare foarte ok. Any advice ?

3. Cum se calculează valoarea inductanței din emitorul lui Q1 ? Presupun că la rezonanță cu C2 de 39 pF, la frecvența de 48Mhz (fundamentala quartz-ului) sau la altă frecvență ? Întreb fiindcă cea mai mică modificare a parametrilor acestei bobine taie complet oscilațiile.

4. Alte sugestii ?

Vă mulțumesc anticipat.

73 de YO3ITI

[yo3hjv]

Salve,
As sugera urmatoarele modificari:
-Alimentarea celor doua etaje sa se faca de la un punct comun de + si nu in cascada; da plus la oscilator via R5 direct de la baterie sau sursa.
-Inlocuieste C1 cu un RC serie cu urmatoarele valori: C=12 pF, R=75-100 Ohm;
-R3=47 Ohm

Ia in calcul ipoteza unui stabilizator pe oscilator si musai schimba tranzistorul "final", are cut-off pe la 250 MHz insa la un castig egal cu 1, daca imi aduc bine aminte, la castig mai mare, frecventa scade.

Daca doresti semnal mare la iesire, as mai adauga un etaj, componentele parazite pot sa se datoreze si functionarii la limita a Q2.
Verifica daca nu cumva cele doua spike-uri apartin analizorului.

E foarte posibil sa apara si de la modalitatea constructiva; "dead-bug" favorizeaza astfel de oscilatii.

73 de yo3hjv, Adrian

[YO9CHO]

1."Armonicele" de la 2.1 si 2.4GHz, sunt culese din mediu.Probabil "wirless-router-ul" de la internetul de acasa sau de la vecini Ai in iesire un filtru care ucide armonicile superioare cu succes, daca este bine reglat.
2. Cristalul pe care il folosesti este un "overtone"?(sti sigur acest lucru?) Vad ca folosesti pe L1, care este util numai in cazul "overtone". Foarte multi confunda overtone cu armonica generata de oscilatia fundamentala a cristalului, recuperata in colector (asa ca atentie).
3. Trimer-ul C6 trebuie , asa cum spui sa aibe o valoare prea mare si atunci , nu va avea nici un efect.El face parte din Cloading al cristalului , impreuna cu C3 si C4. Daca ai fi cunoscut valoarea Co si Cm a cristalului , puteai sa calculezi valoarea optima a cristalului, pentru "trimer-sensitivity" max.
4. Filtrele RC de pe alimentare nu sunt foarte utile la valorile alese. La oscilator (Q1) este preferat sa imparti rezistenta de 33K pe din doua, sau in fine, ex.22K+11K si sa decuplezi , avand o valoare pentru C11>1uF (Tantal).Frecv de taiere a noului filtru va cobora (RC) si vei mai curata din zgomotul ( de Joasa Frecventa) al sursei de alimentare, care moduleaza baza tranzistorului.
4. Stabilitatea XO-ului nu o poti masura cu osciloscopul. Jitter-ul, nu reprezinta stabilitatea.
Succes!

[YO3ITI]

...

[YO9CHO]

1. Da, evident. Nu m-am gândit. O să opresc router-ul să văd ce efect are. Mc.
2. Nu sunt sigur absolut deloc că este un cristal ”overtone”. Înainte de a cere ajutor, o să mai sap prin net să văd cum se poate depista asta fiindcă de la magazinul de unde l-am cumpărat nu se știe. Poate comand unul definit ca fiind overtone. Oricum, regulile de proiectare pentru inductanța din emitor care sunt ? Rezonanța cu C4, de 39 pF în cazul de față, la fundamentala cuarț-ului ? M-ar ajuta foarte mult să înțeleg asta.
3. O să mai fac niște încercări aici.
4. Când spui ”împarte” rezistorul de 33k, literalmente să-l înlocuiesc cu două înseriate ?
5. OK. Adrian, YO3HJV, vorbește de un stabilizator pe oscilator. Bănuiesc că asta se poate face prin introducerea unei reacții în colectorul lui Q1, cu un pnp, de pildă ?

2. Pentru lamuriri: http://yu1lm.qrpradio.com/HF-VHF%20univ ... -YU1LM.pdf
Inductanta este folosita numai in cazul in care cuartul este de tip Overtone.Ideea este de a micsora gain-ul etajului pentru frecventa fundamentala si a ridica la x3 sau x5 (overton al cristalului).Toate cristalele contin rezonanta interna la Fo(fundamental) si alte rezonante la aproximativ x3Fo sau x5Fo sau x7Fo, ce pot fi exploatate.Avantajul cristalelor overtone este factorul de calitate foarte mare, comparativ cu cel in fundamentala.Un factor de calitate mare ofera un zgomot de faza bun in apropierea purtatoarei.Cele special proiectate pentru overtone, au conditii de polisare fina a suprafetei si design al electrozilor pentru a micsora rezistenta (motionala) a crystalului in rezonanta x3, x5, x7...si necesita suplimentar acea bobina pe care o folosesti. Cele cu oscilatie in fundamentala, nu utilizeaza asa ceva.
Ca sa detectezi daca , cuartul tau este mod fundamental 48MHz, trebuie sa il vezi intr-un VNA, acolo, prima rezonanta va fi 48MHz. Daca detectezi prima rezonanta la aproximativ 16MHz, si el este inscriptionat 48MHz, este clar ca vei avea nevoie de inductanta fiind un "overtone".In cazul tau este mai simplu, deconecteaza L1 si daca va oscila pe 16 MHz este un overtone, daca ramane in 48MHz, este in fundamentala.

4. Exemplu: R1=22K R4=11K C11=1uF
5. Nu stiu ce propune exact Adi. Oricum, este bine sa ai un astfel de stabilizator, dar, nu orice tip.Iata si de ce:
http://www.ti.com/lit/an/slaa412/slaa412.pdf
http://www.ti.com/lit/an/slyt489/slyt489.pdf
http://www.ecnmag.com/articles/2012/04/ ... on-systems
Cauta si la Linear. Eu folosesc LDO de la Linear.Iata un exemplu: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1962fas.pdf

Succes!

[YO4SI]

Este o placere sa ai acces la gandurile unor oameni ca dumneavoastra. Topicul este foarte interesant. Candva, ni s-a spus ca fiecare etaj sa aibe toate conexiunile de masa la un punct comun. Sa alegem polarizarea optima a tranzistorului (clasa de functionare), urmarind forma semnalului si randamentul optim. Sa tinem cont de influenta sondei asupra functionarii montajului, iar masa sondei sa se mute in functie de punctul in care se vizualizeaza semnalul. Etc, etc...
Si fiindca a venit vorba de 144.800 APRS, ieri am vazut pe aprs.ro, pe M0XER-7 undeva deasupra marii. Cand m-am culcat, balonul era in Ucraina, era noapte si afara erau -53 grade. Dimineata se pare ca si-a incheiat cursa, a explodat sau a tras careva cu prastia in el. Baietii de la 3KSR cred ca stiu mai multe despre acest balon.

[yo3hjv]

Salve Miron,

Ma bucur ca mai citeste cineva pe acolo
Sugeram folosirea unei stabilizari la etajul oscilator si aveam in vedere ceva extrem de simplu de tipul unei rezistente si a unei diode Zenner.
Sugestiile lui Florin sunt de exceptie insa nu cred ca aplicatia pratica necesita astfel de masuri.
Strict pe problema zgomotului generat de LDO, am intalnit-o practic la un experiment care viza realizarea unui modulator FM de mare fidelitate.
Curent folosesc circuite din seria LM78xx si nu LDO.
La cat consuma etajul oscilator, un Zenner decuplat cu 100pF, 10nF si 1uF ar fi mai mult decat suficient. Nu e obligatoriu dar ajuta.
Totusi, am o nelamurire, tu vrei sa folosesti cristalul ca oscilator pentru un Tx APRS? De ce nu mergi pe o solutie mai simpla cum ar fi un PLL?
As alege, in contradictie cu tine, PLL in loc de DDS. Reduci din consum.

73

Adrian

[YO3IUV]

Salut,
Eu am adoptat solutia IT-istului lenes pentru a rezolva problema APRS:
- se ia un telefon cu Android si GPS
- se instaleaza APRS Droid
- se ia un transceiver ieftin - UV3R in cazul meu
- manufacturare cablu telefon - transceiver
- se configureaza APRS Droid
In acest mod in 30 minute ai APRS
Daca e cinev interesat pot da mai multe detalii.
Multumesc,
Cristian YO3IUV

[YO4SI]

Nici eu nu mai construiesc. Ochiul drept m-a lasat. Am o mica pata neagra in centrul campului vizual. Acum ma intereseaza grozav cum e cu propagarea. Deci cam sunt cu capul in nori (sau in ionosfera !?). Azinoapte a fost propagare in 2 metri. La VX8GR-ul meu am mai adaugat un final si, cu 25 watti mi-a prins o trama YM2KDU, peste mare, la peste 400 Km. Am privit cu placere hopurile tramei, din digipeater in digipeater, pana la LZ0BGR-1, Igate care m-a postat pe internet. Parca este o semiluna, simbolul unei mari religii. Dar are patru puncte. Deci : In numele Tatalui, al Fiului, si al Sfantului Duh, Amin. Sunt convins ca viitorul va fi sa fim impreuna, in buna intelegere.
73s ! Mircea = yo4si.

[yo2loj]

Cristian YO3IUV:
Solutia Android/GPS nu este APRS. Este doar raportarea pozitiei telefonului la unul din serverele de net.
APRS prin definitie presupune un link radio conform protocolului lui WB4APR, partea de vizualizare pe internet este bonus. Faptul ca apare statia pe aprs.fi nu are nici o legatura cu APRS.