XTal WFM?

Frederick E. Terman

Honourable Member

2. Dan zet je de spoel en de varicaps weer in serie met het kristal, mét het weerstandje over de varicaps.
En met R1 en R2 zodat er een paar volt op de varicaps staat.

Meet dan weer de frequentie. Die moet je met de kern van de spoel op dezelfde waarde kunnen draaien als bij stap 1.
Kom je niet laag genoeg, dan heb je te weinig spoel en moeten er windingen bij.
En kom je niet hoog genoeg, dan moeten er windingen af.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
rob007

Golden Member

Ja oké begrepen nu!
Ik ben er mee aan de slag geweest en ik denk dat mijn zelf gemaakte spoeltje nog niet eens zo slecht was.
MAAR echt op frequentie terug komt ik hem nog niet krijgen,
Kan dat misschien zijn omdat die dubbele varicap nog een TE lage waarde heeft?
Te weinig capaciteit
https://www.circuitsonline.net/forum/view/154823/3
R2 is nu 47K en R1 is een trimpotmeter van 22/25K maar die moet ik bijna dicht draaien
Anders slaat die oscillator bijna niet aan,
Op het moment dat deze trimpotmeter bijna dicht staat zie ik dat er weer wat HF uit de oscillator komt.
MAAR als ik die potmeter dicht draai sluit ik ook mijn in komende LF kort!
Henk had er dacht ik eerder al over geschreven maar kwartje is toen niet gevallen!
Afijn hier het stukje waar hij dat inderdaad schreef:

Ha rob007,

Ik had al aangegeven dat de elco tussen je trafo en de varicap geplaatst moet worden dat is wat @Brightnoise ook bedoel |:(
Of sluit je trafo aan volgens mijn voorstel schema.
Met de min bedoel je het chassis of de retourleiding van het DC pad.......

En op welke frequentie luister je nu 4 x 21 MHz :? kan je ook FM demoduleren op 21 MHz met je scanner of ontvanger vaak gaat dat niet !
Ik ben bezig jou variacap in de grafiek te zetten zodat je kan zien hoeveel je het kristal kan omtrekken.

Heb je nog meer varicaps van het zelfde soort ?
Dan kan je er een parallel schakelen de varicap die je nu gebruikt is te klein.
Maar dat hoeft geen probleem te zijn ik heb wel eens een modulator gemaakt twee in serie zoals jij nu maar 4 parallel.......
Je oscilleert tenslotte op een lage frequentie 21 MHz dat is geen V.F.O. op 90 MHz.

Groet,
Henk.

Sorry Henk allemaal mijn schuld! 8)7

FET en Henk dankjewel voor het gedult wat jullie met mij hebben gehad,
het valt ook niet mee om deze EZEL op het goeie pad te krijgen!
nogmaals dank! _/-\o_

Nu even weer pauze hoor, ben er gaar van geworden! :?
VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!
rob007

Golden Member

Heb het momenteel even druk maar was hier zeker nog niet klaar!

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Dat ziet er goed uit je kristal staat keurig op frequentie niets mis mee.
En @Frederick E. Terman heeft een mooi stappen plan aangegeven :D
Ik denk dat je twee kanten op kan of eerst de versterker met je verviervoudig resonantiefilter of de modulator / oscillator.
Het eerste kan je met de Nano V.N.A meten het versterkertje de 2N3904 bijvoorbeeld tja..... die werkt wel maar misschien kan je meer rendement uit de resonantie kring halen !
Met andere worden staat de kring goed afgestemd op 84 MHz altijd controleren nooit zomaar iets aannemen :S
Wat ik nog wel zou willen weten of het kristal een grondtoon kristal is om dit te controleren kan je misschien de LC combinatie even verwijderen en een weerstand van zeg 56 Ohm er voor in de plaats zetten.

De anderenkant van je systeem is de modulator / oscillator daar ben je weer een stap verder in je weet immers dat de oscillator werkt,misschien nog niet voldoende informatie denk aan zijbandruis, stabiliteit, het opstarten van de oscillator maar het begin is er ;)

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

ik heb nog even niet de kans gekregen om te knutselen,
ik heb als Opa zijnde ook mijn verplichtingen natuurlijk!
.
Ik wil de dubbele varicap verwisselen voor een 2 dubbele varicap in de hoop de spoel L5 beter op frequentie te zetten!
https://www.circuitsonline.net/forum/view/154823/3
in de hoop dat het strakjes beter werkt/op frequentie staat!
En als ik het verhaal van Henk goed begrijp zou er een X3 trapje achter gezet moeten worden –
En dan in het schema:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/154823/3
C5 en L2 moeten dan weg, en moet er een Weerstand voor in de plaats?
Want X3 word gedaan in het trapje daarna!

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Even kort wat ik graag wilde weten is...... of je kristal nu op de grondtoon ( 1e boventoon ) of de 3e boventoon geslepen is dit omdat je met 21 MHz net op de wip zit van daar even zonder kring aan de uitgang.
Je schakelt dan even in de meest gebruikte grondtoon oscillator dit is een aperiodische, dit wil zeggen dat de oscillator geen extra selectiviteit heeft.
Het kristal werkt op een punt waar het dezelfde eigenschap vertoont als een hoge Q-inductie.
Je kunt wel op de collector met een kleine condensator uitkoppelen naar de counter en luisteren uiteraard !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk,

1e of 3e overtoon,
Ik zal je eerlijk zeggen dat ik het niet weet!
hoe zie je dat?
.
Ik heb nu 2 dubbele varicaps gezet en volgens mij werkt dit beter.
De frequentie word nu iets omlaag gehaald richting de 20,99..MHz naar 83.99..
Super hard is het nog niet maar ik denk dat dit het nu echt wel is.
.
Nu kijken om de LC kring weg te halen en een X 3 trapje te maken?

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Dat zou je kunnen doen door even het kringetje weg te laten en een collector weerstandje van 56 Ω of iets daar omtrent wat je in de toolbox heb liggen te plaatsen !
Ik probeer anders wel even met mijn 21,xxx kristal.....

Tweede varicap is prima wat ik begrijp is dat als je niets aanbied ( geen audio ) dat de frequentie nominaal is dus ≈ 21 MHz.
Nu nog het spoeltje er bij ik heb een tekeningetje gemaakt dan kan je zien wat er gebeurt als je een condensator, spoeltje of een combinatie in serie met het kristal plaatst.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk,

Kwartje gevallen ofwel ik begrijp de tekening dankjewel daarvoor!
Strakjes word R7 56R ( zie schema! )

VrGr Rob

Ik weet niet door wie maar erg leuk:
https://www.youtube.com/watch?v=vLmvw2aAx8g
https://www.youtube.com/watch?v=TylAcQU8ECc

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!
rob007

Golden Member

Vraagje hier nog voor ik verder ga:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/154823/4
Doe ik voor R7 56 oHm?
En ga ik dan de volgende trap( T2 ) als verdubbelaar ( X 3 ) maken?
OF
Maak ik er een versterkertje van en DAARNA een verdubbel trapje X 3 ?

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

In plaats van het spoeltje en de condensator in de collector, dit is voor een testje m.b.t. het kristal.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Ha rob007,

Ben je nog in de gelegenheid om het kristal te testen ?
Ik ben nu met de pre emphasis bezig en met het brickwall filter 15 kHz hier zit tevens een 19 kHz en 38 kHz sper in die laatste twee zijn voor de kristal modulator niet nodig maar gaat in een moeite door voor het meetzender projectje.......

Als ik van je weet of het kristal 21 MHz grondtoon is dan kunnen we de laatste fase van de oscillator in, het berekenen van de instelspanning ( bias ) voor de varicap en het audio volume !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk,

De vraag is HOE test ik het kristal?
Krijg nu weer wat meer de tijd!

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Daar hoef je niet zoveel voor te doen....... alleen de kring in de collector weghalen en een lage weerstand plaatsen zeg 56 Ω of zo iets !
Je kunt op de collector blijven meteen maar kan ook op de emitter.

Die kring, dat was in mijn experiment maar die kan je daar beter weg halen eerst een buffer daarna de vermenigvuldig trappen.
Maar er moet ook nog wat gebeuren aan de temperatuur stabiliteit daar heb ik al even naar gekeken later meer hierover.

Ik heb de audio trap klaar dit is een 15 kHz laagdoorlaatfilter en op 19 en 38 kHz een sper tevens is voorzien in de pre emphasis van 50 µs.
De eigenschappen 15 kHz -0,25 dB 19 kHZ -52 dB 38 kHz -56 dB alleen de fase moet ik nog meten maar ziet er verder goed uit.
Het zijn twee keer een 4 voudige Op amp met standaard 10 % condensatoren en 2 % weerstanden !

Deze keer heb ik voor het nabouwen geen potkernen gebruikt maar een andere techniek....... de Gyrator zeg maar een imitatie spoel.
Op deze wijze kan ik een filter maken die we een FDNR-filter noemen, dat gebruik maakt van frequentieafhankelijke negatieve weerstanden.

Wat is dat dan weer :? onbewust heb je hier al mee gewerkt......
Een negatieve weerstand is er een waarbij, wanneer je de ene pool positief tenopzichte van de andere maakt in plaats van stroom te gebruiken ( sinking ), deze juist genereert ( source ) en deze stroom naar je terug duwt.
Zo'n negatieve weerstand is bijvoorbeeld je varicap in de colpitts oscillator..... maar ook de vraag in je andere draadje de koppelcondensator.

Kijk even als je tijd heb naar het kristal en dan welke transistor ga je nu gebruiken BC548 of 2N3904, en welke varicap heb je nu ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk, Martin allemaal!

Sorry Maar krijg momenteel de laatste tijd geen kans om ook maar iets te rommelen!
Ik ben druk met…..(ik zou bijna zeggen onzinnigheid) MAAR das nie waar!
De aandacht gaat momenteel erg veel naar de vrouw, familie enz….
Ben er wel maar….
Zeg toch sorry! ;)

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Ik ben nog weer even verder gegaan met de oscillator en de uitkoppeling zeg maar de buffertrap.
Uit mijn oscillator komt zo'n 116 dBµV / 50 Ω dat is 116 - 107 = 9 dBm.
De uitgang van de buffer incl. 6 dB verzwakker geeft 0 dBm dit geeft voldoende ontkoppeling naar de oscillator.... die ziet niet of de uitgang van de buffer open of kortgesloten is :D

Ik ga nu eerst kijken wat de temperatuur gevoeligheid is van de oscillator dus het printje in de klimaatkast, het gaat hier met name om het spoeltje en de varicap daar zal wel een N.T.C. bij moeten......
Daarna de vermenigvuldig trapjes ik zal er een paar standaard maken X2, X3, X5 en X7 dan kan je elke verdubbeling maken door te combineren !
Wat de beste manier is weet ik nog niet om het simpel te houden misschien met je varactor ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hallo Henk,

Ik ben benieuwd hoe alles gebouwd is Henk, daarom graag een schema.
Ik zit er over na te denken om zoiets ook -voor de grap- te maken.
Gewoon omdat ik het leuk vind en vanwege het aantal verdubbeltrapjes.
Voorts ben ik van plan mijn eigen ontwerp en schema's te gebruiken, ik ga dus niets kopiëren en nabouwen wat jullie al hebben.

In mijn kristallen bak heb ik eens gekeken, ik zocht een frequentie van omstreeks 10,7MHz.
Laat die nu bovenop in een zakje liggen!
Ook vond ik 10,7xxx MHz, die is ook bruikbaar.
Na verachtvoudiging kom ik dan uit op een frequentie van 85,6MHz, midden in de piratenband.

Maar ook ben ik druk bezig met een ander project, ik heb eigenlijk allemaal lopende zaken.
Dus ik moet even kijken wanneer ik hieraan ga beginnen.

"tijd is relatief"

Ha Martin V,

Ik wilde vanochtend even meten op temperatuur maar..... die kast heb ik nu wel hier staan maar geen steker gevonden om het ding aan te sluiten op het net :( kijk volgende week wel verder.

Maar wel een paar andere testjes gedaan m.b.t. de harmonische balans !
Het is belangrijk als je vermenigvuldig trappen wil gaan gebruiken om een zo schoon mogelijke oscillator te bouwen.
Als je te veel harmonische gaat vermenigvuldigen ontstaat interferentie door de fase en dan krijg je weer amplitude modulatie iets wat niet gewenst is....
Maar ook de zijbandruis levert een slechtere draaggolf signaal ruisverhouding.

Nu is een Colpitts niet beroemd om zijn schoonheid dus ik ga eens kijken of ik er niet een modernere versie van kan maken.
Betere vervorming, lager dus en een grotere stabiliteit !
Heel veel ontwerpers hebben het idee dat de stabiliteit van een kristal oscillator bepaald wordt door het kristal alleen, maar dit is een vergissing de frequentie afwijking behoudens veroudering en positie wordt voor een groot deel beinvloed door de capacitieve belasting over het kristal.
Het is dan ook die impedantie die een grote invloed heeft.......
Ook moet er nog wat gebeuren aan de voeding stabilisatie en filtering de varicap hangt nu koud aan de voeding dit kan uiteraard niet i.v.m. de stoor FM er zal een veel grotere ontkoppeling moeten plaatsvinden dit geldt overigens ook voor het werken met een P.L.L. heeft de zelfde aandacht nodig........

De vermenigvuldig trappen daar ben ik over aan het denken wat de beste oplossing is een halfgeleider in klasse C is eigenlijk achterhaald en levert te veel neven producten.
Deze producten zorgen voor een toename in de ruis dichtbij de draaggolf nu lijkt in deze situatie ( FM modulatie ) de AM ruis niet zo erg maar vergis je niet al snel heb je te maken met AM naar PM omzetting en dan zijn we met FM ook de klos.

Misschien iets proberen met een varactor een step recovery diode is uiteraard voor deze toepassing geschikt maar niet goed verkrijgbaar voor de amateur......
Een B.J.T. als snelle diode ( achterstevoren ) kan misschien eens kijken vanmiddag.
Ik zal een aantal vermenigvuldigtallen ontwerpen 50Ω in / 50Ω uit zeg bruikbaar tot 1000 MHz.
Belangrijk is dat je de uitgang voor alle frequenties afsluit zodat er geen of hele kleine reflecties ontstaan..... dus niet wat je heel vaak ziet een harmonische bak en een filter op de gewenste frequentie en de rest maar laten rond gaan !

Ja dat is een betere frequentie nu is 10,7 MHz even opletten het midden frequent van heel veel radio's is dezelfde frequentie dus goed op de onderdrukking letten aan de uitgang.
En dat is zeker een 1e boventoon ( grondtoon ) liever nog lager .
Als alles lukt zal ik schema's tekenen maar ik denk dat ik een printontwerp maak dan is het nabouwen een stuk makkelijker.
Hier zitten dan alle bouwstenen op audio processing, modulator, oscillator en vermenigvuldiging.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk en Martin,

Ik ben bang dat ik jullie nu even niet meer kan bijhouden!
Zit hier met een oscillatortje waar van ik nog niet eens zeker weet of het wel goed werkt.
Ben bang dat het niet veel meer word, ben ook bang dat het te ver boven mijn pet gaat dit allemaal.
Geeft niet, op gegeven moment moet je ook toegeven dat je het niet kunt wat jullie doen.
Gaat het mij ook niet kwalijk nemen ga ik later op eigen gelegenheid nog een keer verder prutsen.
Krijg nu helaas ook de tijd er niet meer voor dus moet wel afhaken.
Ik wens jullie succes!

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Ha rob007,

Ik ben een en ander aan het klaar zetten dus dit ga ik later als jij weer kan mee bouwen duiden :D
Als ik mijn experimenten op jou draadje zou willen schrijven wordt het een van de hak op de tak verhaal, maar ik denk dat dit jou bekend voorkom je kunt vaak niet alles in een keer afwerken.

Het is meestal zo dat een project uit verschillende bouwstenen bestaat die te samen een apparaat vormen.
Daarom is het beter om een apparaat te splitsen in die bouwstenen zo hou je overzicht en kan je de diverse bouwstenen ook wel modules afzonderlijk testen.
Ik schreef vroeger alles in een schriftje per project, nu doe ik dat in OneNote een soort plakboek in Windows.......

Wat ik al aan @Martin V schreef wil ik in het najaar wel een print tekenen zodat bouwen iets gemakkelijker wordt zeker de RF delen vragen toch wel opletten i.v.m. afscherming.
Ook de filters komen aanbod tevens de antenne aanpassing.
Ik probeer een iets beter concept te tonen dan je gemiddeld op het internet tegenkom.

Een tweede fase die pas ik toe in het meetzender ontwerp is een afstembare down converter.
Als je de kristal oscillator zo veel keer heb vermenigvuldigt zodat je buiten de F.M. band valt kan je met een down converter gemakkelijk naar beneden zonder afstembare filters ;)

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Ha rob007,

Ik heb de kabel voor de klimaatkast boven water dus ik temperatuur eigenschappen gaan meten.
Wat ik in de tussen tijd gedaan heb is een test jig gemaakt voor kristallen te testen deze is goed te gebruiken bij je Nano-V.N.A. maar ook met een meetzender / analyzer is dit prima te doen

Met dit simpele tooltje kan je de kristalen meten ik zal morgen een simpele beschrijving geven hoe je de serie resonantiefrequentie, bandbreedte, weerstand en de inductie kan meten / berekenen.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
rob007

Golden Member

Hallo Henk,

Wat jij er allemaal bij haalt ik weet het niet, MAAR khad al gezegd ik haak af!
1 Kan het ff niet meer bijhouden, en 2 gaat het mij ook ver boven de/mijn pet,
Ik geef het eerlijk aan, Het word me te moeilijk!
En ALS,
Ik weer tijd heb pak ik het weer op, MAARrrr ga dan mijn eigenste weg en snelheid.
Voor nu MOET ik even nog afhaken maar hoop later weer verder te gaan.

Wil graag nog wel eens zien hoe het er bij jou uit ziet, fototje?
dus als je eens zin en tijd hebt gooi er dan eens een foto van op?

VrGr Rob

ben in afwachting van de eerste 3D beurs!

Met dit simpele tooltje kan je de kristalen meten ik zal morgen een simpele beschrijving geven hoe je de serie resonantiefrequentie, bandbreedte, weerstand en de inductie kan meten / berekenen.

Daar ben ik wel geïnteresseerd in hoe je dat kan berekenen.

Is dat niet de serie capaciteit van zeg 30pF welke resonant is met de frequentie?
Ik kom dan uit op een spoel van 2,11µH, voor een kristal op 20MHz.

"tijd is relatief"
Frederick E. Terman

Honourable Member

Henk bedoelt: serieresonantiefrequentie, bandbreedte, weerstand en de zelfinductie van het kristal.

Deze 'test jig' is onderdeel van DIN IEC 444; eventueel kun je daar eens googelen voor de meetmethode.
Een inleiding vind je alvast hier. (De test jig staat verderop in het document.)

--
Meting: meet eerst met een doorverbinding. Dat is je '0 dB'.
Meet dan het kristal: seriefrequentie fs, doorlaatdemping (op fs) A(dB), bandbreedte B. Meet ook de parallelfrequentie fp, dat is de 'notch' in je grafiek.
Nu geldt eenvoudig:

Rtot = 25 × 10A(dB)/20     (Rs van het kristal is 25 ohm minder).
Ls = Rtot / (2π B)
Cs = 1 / (L (2π fs)2)
Cp = Cs / (L (2π fp)2 − 1)

(of, vaak eenvoudiger,
Cp = ½ Cs fs/d, waarin d het verschil tussen fp en fs is.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha Martin V,

Late reactie maar de schade valt mee @Frederick E. Terman heeft het al opgelost :)
Dat komt omdat ik de reactie van @rob007 had gelezen en ik even geen aandacht aan het draadje heb geschonken !
Totdat ik nieuwe resultaten heb....... voor Rob absolut geen punt je had al aangegeven even rustig aan te doen, het is warm genoeg dus lekker in de tuin zitten ;)

Wat ik probeer is zo nu en dan een beetje richting je meettoestel te wijzen zodat je die V.N.A. misschien iets meer kan gebruiken.......
En niet vergeten het is jou draadje, maar zolang je de info nog interesant vindt prima ook al zal het soms iets te snel gaan gewoon vragen er is altijd wel iemand die je kan antwoorden.

Even voor @Martin V ik had een kleine uitleg gemaakt voor @rob007 als je nog vragen heb naar aanleiding van de uitleg die Frederick heeft gepost kan ik het alsnog posten.
Het is een stap voor stap handleiding uitgaande van een meetzendertje en een veldsterkte meter dus geen moeilijke apparaten.

Waarom heb ik een aantal kristallen precies gemeten ? ik zit nu overigens.... dit ook even voor @rob007 op 10 MHz, Martin heeft kristallen rond de 10 MHz en als jij die niet in de toolbox heb liggen dan heb ik er voor je.
Mijn ruis analyzer werkt rond de 10 MHz hiermee kan ik de zijbandruis van de oscillator meten maar ook van een kristal appart of van de varicaps dit voor later......

Wat ik gisteren en vandaag gedaan heb is de temperatuur bekeken van -10 tot 80 graden.
Dat is niet spannend die curve kan iedereen wel, bij 20°C en met de belasting waarop de fabrikant je kristalletje geslepen heb keurig op frequentie.
Het verhaal wordt anders als je er ook varicaps bij gaat gebruiken deze veranderen het verloop van het Tc van het kristal.
Dit wordt veroorzaakt doordat de belastingscapaciteit op het kristal veranderd.

Waar door in tegenstelling tot de V.F.O. van @Martin V een en ander iets ingewikkelder wordt een kristal heeft geen lineare regressie maar zo'n slinger van positief naar negatief hierdoor wordt de temperatuur compensatie een stuk ingewikkelder.
Ik kom er niet met een N.T.C. condensator!

Verder heb ik een ontwerpje klaar voor de vermenigvuldiger deze heb ik aangepast van een eerder ontwerp van mij.
Het is een universele vermenigvuldiger in mijn situatie tot 4 GHz en minimaal 10 MHz in, maximaal 2 GHz dat is duidelijk denk ik het laagste vermenigvuldigtal is 2 ;)
Dus bijvoorbeeld 10 MHz in is om de 10 MHz een signaaltje tot 4 GHz 100 MHz in is om de 100 MHz een signaaltje tot 4 GHz enz enz.....
De gewenste signaal frequentie wordt er uit gefilterd en verder versterkt.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.