FM zendertjes en zo

Ik vind het wel leuk om hierover een topic te openen.
Waar uiteraard iedereen zijn mening mag geven, over hoe en wat voor ontwerp je het liefste gebruikt.
Om gelijk maar van start te gaan, heb ik het volgende ontwerp even opgetekend.

Het is niet helemaal af en ik heb het alleen op papier staan, ik heb het nog niet gebouwd.
Vandaar dat ik geen invulling heb gegeven voor de spoelen, alles is nog experimenteel totdat ik het gebouwd heb.

Telefunken Sender Systeme Berlin
mel

Golden Member

Het belangrijkste is het uitgangsfilter..
De meeste (piraten)vergeten dat gewoon....

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Aan de basis van Q1 mis ik het knoopje.
Nu is het getekend alsof het een kruising is.

[Bericht gewijzigd door KlaasZ op donderdag 21 oktober 2021 15:50:06 (38%)

Ook op de basis van Q3 mis ik de knooppuntstip.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op donderdag 21 oktober 2021 16:08:48 (53%)

Op 21 oktober 2021 15:26:48 schreef mel:
Het belangrijkste is het uitgangsfilter..
De meeste (piraten)vergeten dat gewoon....

`
Dat uitgangsfilter is inderdaad een issue.
Ik kwam daarbij op de volgende ontwerp gegevens;
stel dat de collector emitter voltage voor de eindtransistor 11Vp.p. is bij een uitgangsvermogen van 2,5 Watt.
Ik gebruik daar de 2N3553 voor.
Dan is de collectorbelastings weerstand; Uce^2/2Pout
is: 11^2/5= 24,5 ohm.
Er moet dan een transformatie netwerk in welke van 24,5 ohm naar 50 ohm transformeert.
Ik kom daarbij uit op de volgende impedantie transformatie netwerken:
een L netwerk:

of een T netwerk:

Waar ik echter van uitging is dat de collectorbelasting nagenoeg gelijk was aan 50 ohm, met een simpel resonerend filter op 50 ohm is dat aangepast.
Voor de bovenstaande netwerken is R2 de 50 ohm uitgang, de ontwerp frequentie is 96MHz, de Q is zo laag mogelijk gehouden.

Het puntje op het knooppunt van de spanningsdeler van Q3, daarvoor heb ik een punt geplaatst.

Telefunken Sender Systeme Berlin

Ha Martin V,

Even geen tijd om er aan te rekenen, maar ik weet ook niet welke transistoren je in gedachten heb !
Maar wel alvast naar het laatste transistor gekeken en zonder transistor te kunnen invullen een paar opmerkingen.

Eerst moet je de juiste optimale belasting waarde vinden;

Puit = 1 / 2 x VDD x I1 (I1 is de stroom veroorzaakt door de belasting van de 1e harmonische of wel de grondtoon).
Puit = 1 W en VDD = 12 V (ervan uitgaande dat je transistor deze spanning aankan) dan I1 = 0,167 A.
dan zou je belasting moeten zijn;
Ropt = VDD / I1 = 12 / 0.167 = 71,86 Ω !

Nu kan je Imax berekenen om te zien wat de maximale amplitude moet zijn van de ingangsspanning.
I1 = ( Imax / 2 x pi ) x (( a – sin a ) / ( 1 – cos ( a / 2 )) voor klasse C 0 < a < pi.

Dit is nog maar een begin om je een idee te geven,
In ADS doe ik een loadpull setup om het uitgansfilter te optimaliseren dit om stabiel te blijven onder alle omstandigheden !
Er alleen maar van uitgaan dat afregelen op maximale vermogen ( het zogenaamde pieken ) het is komt heel vaak van een koude kermis thuis.

Groet,
Henk.

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

Yarr, Matey!

Leuk!
ik lees 2N3553 ik zou het nog wel voor de MRF237, 2SC1971 of de SD1127 inschatten.
( 8)7 ik vergeet wat! Of een: RD15HVF1 want dat zijn denk ik de nieuwe vervangers daarvoor? )
Ben ook wel nieuwsgierig naar wat je in gedachte hebt welke transistors je waar wilt?
Ook zo ik bijna zeggen dit heb je voor mij getekend, ;) WANT,…. Er ontbreekt een oscillator!!!
( ik plak er zo een ebay oscillator voor he! ) 8)7

VrGr Rob

[Bericht gewijzigd door rob007 op vrijdag 22 oktober 2021 12:49:10 (12%)

Als ik je erger, lees en schrijf hier dan niet?
rob007

Yarr, Matey!

Vraagje trouwens,
Ik heb wel eens dit gezien, zie afbeelding?
Heeft dat nut?

VrGr Rob

Als ik je erger, lees en schrijf hier dan niet?
mel

Golden Member

Op 22 oktober 2021 13:37:45 schreef rob007:
Vraagje trouwens,
Ik heb wel eens dit gezien, zie afbeelding?
Heeft dat nut?

VrGr Rob

Natuurlijk heeft dat nut :P

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
EgbertG

Golden Member

@Rob: als je er inderdaad een Ebay oscillator voor gaat zetten zou ik beginnen met een LC doorlaatfilter zodat je alleen de nuttige signalen uit die Ebay print versterkt.

@Martin: Je laat hier een vrij standaard ontwerp zien, dus dat zal werken. Waar ik zelf leuk mee experimenteerde is met een PP - balanstrapje in de uitgang. Levert verrassend leuke output op!

[Bericht gewijzigd door EgbertG op vrijdag 22 oktober 2021 15:43:22 (37%)

Ik heb geen verstand van FM zenders. Maar als ik dat schema lees, dan zou ik denken dat Q3 gewoon uitgaat en daarna nooit meer wat te doen heeft. Moet dat ding niet iets van een instelling krijgen?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
EgbertG

Golden Member

Q3 staat in klasse C en heeft geen DC instelling nodig

mel

Golden Member

Een gelijkspanningsinstelling is nodig voor versterkers in klasse A.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Bert jan

Special Member

Leuke ideetjes ! , voor 2,5 watt moet de 2N3553 overigens wel op 28 volt. De uitgangsimpedantie wordt dan hoger ,ca 3x hoger dan op 12v.
Maar op 12v staat ie mooi veilig..?
Een 'modulaire' opbouw is ook wel handig. Dan kun je het per trap bekijken/ meten.

Bij deze gaat het met een 2n2219 van 100 naar 500 mW. Dan naar 8 watt met een BLY87.. stukjes printplaat gebruikt. Die mus zender en behuizing had ik van een markt. Mooie basis..
[attachment=2]
[attachment=3]

rob007

Yarr, Matey!

HEEL Erg mooi Bert jan!
.

Vraagje trouwens,
Ik heb wel eens dit gezien, zie afbeelding?
Heeft dat nut?

VrGr Rob

Natuurlijk heeft dat nut

Oké dus dit zou niet onzinnig zijn dus! ( het ROOD omcirkelde! ) Goed om te weten,
kheb het ook wel gezien dat er een koolweerstand van… 100… 220 oHm daarvoor gebruikt werd!
( de KOOL weerstand word dan voor een smoorspoeltje verwisseld )

VrGr Rob

Als ik je erger, lees en schrijf hier dan niet?

Dat is gewoon een 100nF ontkoppelcondensator

Zo aardig wat reacties.
Er zaten wat foutjes in het schema, die heb ik er even uitgehaald.

Q1, Q2 = BFR91
Q3 = 2N3866
Q4 = 2N3553

Dit is een zendertje in de oude stijl met oude typen transistoren er in, gewoon omdat ik dat leuk vind.

Maar tegenwoordig versterkt je vanuit de oscillator met een MMIC direct naar 100mW en dat is breedband.
Daarvandaan wordt dan een RD06HVF1 Mitsubishi Mosfet aangestuurd die 100mW versterkt naar 6 Watt.

@Electron; ik denk dat ik het snap, de collectorstroom van de eindtransistor is I1 = 2Puit/Vce = 2maal 1 = 2/12 = 0,166A

En de collectorbelasting weerstand is Uce/I1 = 12/0,166= 72 ohm

Nu kan je Imax berekenen om te zien wat de maximale amplitude moet zijn van de ingangsspanning.
I1 = ( Imax / 2 x pi ) x (( a – sin a ) / ( 1 – cos ( a / 2 )) voor klasse C 0 < a < pi.

Dit gaat een beetje boven mijn pet met sin a en cos.

Het door mij opgegeven vermogen is inderdaad nogal wat optimistisch met 2,5 Watt bij 12 Volt.
Met de 2N3553 heb ik eigenlijk meestal rond de 1,5 Watt er uit kunnen halen bij 13,8 Volt.
Dus laten we dan maar aannemen dat dat er hier ook uitkomt bij een voedingsspanning van 13,8 Volt.

De collector stroom van de eerste harmonische is dan:
I1 = 2x1,5/13,8 = 0,217A

En de collector belasting weerstand is dan:
13,8/0,217 = 63,59 afgerond naar 63,6 ohm

Hopelijk heb ik het een beetje goed gedaan, dat zie ik dan nog wel.

Telefunken Sender Systeme Berlin
rob040

Golden Member

Op 22 oktober 2021 21:54:09 schreef Martin V:
Er zaten wat foutjes in het schema, die heb ik er even uitgehaald.

De basis van Q1 zit nog steeds niet aan de weerstanden... ;-)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Als vier leidingen aan elkaar komen, moet je dat ook niet als vierkruising tekenen, maar gewoon als twee T-kruisingen.

Zo'n stip erop (de 'soldeerklodder', ontbreekt nog bij Q1) is leuk, maar blijft broddelwerk. Zonder extra vergroting kan ik 'm bijvoorbeeld niet eens zien (tenzij het formaat van een dubbeltje, maar dan wordt het langzamerhand écht lelijk :)).
Maar belangrijker is, dat zo'n stip de helft van de tijd vergeten wordt, óf juist onterecht geplaatst.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 22 oktober 2021 15:23:07 schreef EgbertG:
@Rob: als je er inderdaad een Ebay oscillator voor gaat zetten zou ik beginnen met een LC doorlaatfilter zodat je alleen de nuttige signalen uit die Ebay print versterkt.

@Martin: Je laat hier een vrij standaard ontwerp zien, dus dat zal werken. Waar ik zelf leuk mee experimenteerde is met een PP - balanstrapje in de uitgang. Levert verrassend leuke output op!

Ik zou zelf het liefst voor een kristaloscillator gaan, of anders een si5351. Of ging je al uit van een kristaloscillator en is het filter bedoeld voor de harmonischen?

EgbertG

Golden Member

Uit de Ebay printjes ( geloof dat t zelfs PLL is ) komt geen mooie sinus, dus inderdaad eerst even fraaier signaal van maken.

@Rob 040 en @Frederick E. Terman jullie hebben helemaal gelijk, die punt ben ik helemaal vergeten, ik heb die erin gezet:

Ik wil even de eerste trap bespreken rond Q1 en Q2.
De eerste trap is een een buffer met redelijk hoge ingangsweerstand met versterking.
Door de niet-ontkoppelde emitterweerstand van Q1 is de ingangsweerstand bij benadering stroomversterking vermenigvuldigd met de emitterweerstand; Hfe.390 = 19500 ohm.

Nu heb ik dit eens getest om te kijken hoe hoog die ingangsweerstand is en of dit klopt met de theorie.
Wanneer ik een serie weerstand van 1k ohm in serie zet, is de uitgangsamplitude al een stuk minder, dus zou die lager moeten zijn als de berekende waarde.
De weerstanden van de spanningsdeler (47k en 8,2k) staan parallel aan de basis dus dat is ook kleiner als 19500 ohm.

Wanneer ik alle weerstanden parallel zet is de vervangingsweerstand 5141 ohm, dit zou de ingangsweerstand van Q1 moeten zijn.

De collectorweerstand is 2200 ohm, dan is de spanningsversterking 2200/390 = 5,64 maal.
Bij een ingangsamplitude van 1 Volt piek piek komt er dus 5,6 Volt uit op de collector van Q1.
Deze spanningsversterking van 5,6 maal is 14,96dB, dat is best veel.

Om dit signaal beter te kunnen uitkoppelen met de volgende trap (2N3866) gebruik ik een emittervolger, met een lage emitterweerstand van 390 ohm.
Over die emitterweerstand van Q2 staat een spanning van 5,78 Volt, de stroom door Q2 is 14,8mA.

De serieweerstand met de + 13,8 Volt van 100 ohm verlaagd de spanning voor Q1 en Q2 naar 12 Volt.
De BFR91 heeft een maximale collectorspanning van 12 Volt, dus dat weerstandje is wel belangrijk.
Voor extra bescherming tegen te hoge spanning zou ik daar nog een zenerdiode kunnen zetten van 12 Volt, dat heb ik echter niet gedaan.

To zover even de schema bespreking van Q1 en Q2, later meer over de volgende trap met Q3.

Nu heb ik nog een vraag aan @Electron:

@Electron; ik denk dat ik het snap, de collectorstroom van de eindtransistor is I1 = 2Puit/Vce = 2maal 1 = 2/12 = 0,166A

Op de collector van de transistor staat een impulsvormige spanning, omdat de transistor staat ingesteld in klasse C.
Het is eigenlijk een impulsvormige collectorstroom.
Waarom wordt in de berekening de gelijkspanning gebruikt en niet de effectieve spanning van √2
Of is die collectorspanning juist hoger als de gelijkspanning, dus √2 maal de DC spanning?

Telefunken Sender Systeme Berlin
Henry S.

Moderator

Op 23 oktober 2021 15:27:40 schreef Martin V:
Op de collector van de transistor staat een impulsvormige spanning, omdat de transistor staat ingesteld in klasse C.
Het is eigenlijk een impulsvormige collectorstroom.
Waarom wordt in de berekening de gelijkspanning gebruikt en niet de effectieve spanning van √2
Of is die collectorspanning juist hoger als de gelijkspanning, dus √2 maal de DC spanning?

De 2N3553 is ontworpen voor een 28V voedingsspanning, en de VCEO is 40V, het maximale uitgangsvermogen is dus bij VDC *√2. L2 slingert de spanning op de collector op.

Hopelijk zo een beetje redelijk verwoordt, is niet mijn dagelijke kost.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Ik zou zelf het liefst voor een kristaloscillator gaan, of anders een si5351. Of ging je al uit van een kristaloscillator en is het filter bedoeld voor de harmonischen?

Met een kristal oscillator kun je nooit genoeg frequentiezwaai maken, zoals is bedoeld voor FM-omroep van 52kHz, tenzij dat er heel veel maal wordt vermenigvuldigd.
Dit maakt een dergelijke frequentie opwekking/oscillator wel overmatig gecompliceerd.

Uit de Ebay printjes ( geloof dat t zelfs PLL is ) komt geen mooie sinus, dus inderdaad eerst even fraaier signaal van maken.

Ja dat is het probleem met die goedkope printjes, een bandfilter afgestemd op de frequentie kan het signaal wat op-poetsen, ook hier geldt weer dat je dan beter zelf een oscillator kunt bouwen.

Hopelijk zo een beetje redelijk verwoordt, is niet mijn dagelijke kost.

Dankjewel @Sine dat geeft een beter inzicht op de berekening.

Telefunken Sender Systeme Berlin
Bert jan

Special Member

Een BFR91 heeft 1,4 pF tussen emitter en basis. Dat is-1936 ohm bij 100 mhz. Dat verlaagt die ing.impedantie dus aanzienlijk. ;)