de bouw van een middenfrequent meetzender

Omdat ik een tranciever aan het bouwen ben, heb ik om de middenfrqeuent te testen en af te regelen een dringende behoefte aan meetzender.
Niet alleen voor dit project handig, maar ook voor ontvangers in de toekomst, want het maken van een ontvanger is ook een leuke bezigheid.
Ik had een mooie Italiaanse meetzender met een buis (ECC85), die was defect, liep vanaf 400kHz helemaal tot aan 110MHz.
In reparaties ben ik geen ster, ik baal er altijd van om iets te repareren, hoewel dat nog wel meevalt heb ik geen geduld om de diagnose te kunnen stellen.
Het verhaal over deze meetzender past beter in een ander topic, want hier wil ik in de toekomst ook aandacht aan besteden om dit weer van "scratch" af aan opnieuw op te bouwen.
En u raad het al; deze heb ik helemaal gedemonteerd, om later volgens mijn eigen ontwerp weer een tweede leven te geven, maar dan met transistoren ipv. een buisje.

ontwerp criteria

Duidelijk was dat ik een meetzender wilde welke alleen aan de minimum vereisten voldeed.
En dat was alleen twee middenfrequenties welke ik in mijn tranciever project gebruikte; namelijk 460kHz en 10700kHz.
Ik heb een aantal mooie kleine behuizingen, gerecycled van een soort computer beeldscherm of printer omschakelaars.
Waar in feite een tweestanden schakelaar zat en drie SUB-D28 connectoren achterop hebben gezeten, wat ideaal voor mij bleek omdat het kleine stalen kastjes waren.
Voor de rest wilde ik een flinke spanning op de uitgang, zodat ik ook filters kan doormeten, met een amplitude van zeg een Volt.
Voor gevoelige ontvanger ingangen wilde ik een ingebouwde attenuator hebben, bijvoorkeur regelbaar en de uitgangsimpedantie moest laagimpedant zijn; van 50 ohm.
Omdat ik ook bandpass filters en keramische/kristalfilters wilde doormeten moest de frequentie stabiliteit aan de hoogste eisen voldoen.
De beste keuze daarvoor is een kristal oscillator die rond zijn kristal resonantie frequentie instelbaar/regelbaar is.
Dat heb ik echter niet gedaan, ik wilde een stabiele VFO hebben, omdat deze een grotere bandbreedte heeft als een kristal wat krom wordt getrokken, en bovendien had ik niet de benodigde kristallen.

de keuze van de oscillator

De beste oscillator welke vrijlopend is, is een Vackar oscillator, deze lijkt een beetje complexer als andere typen, maar het is slechts één condensator meer als in een Colpitts oscillator.
In feite is het ook een Colpitts oscillator, alleen zijn de componenten waarden geheel anders als in een Colpitts oscillator.
De Vackar is superieur betreft zijn frequentie stabiliteit, maar ook vanwege zijn schone output en constante uitgangs amplitude over het gehele afstembereik.
In het verleden heb ik hier ook al een een topic aan besteed, maar nu heb ik een toepassing voor deze oscillator.
Met één enkele schakelaar wil ik kunnen schakelen tussen 460kHz en 10,7MHz.
Het ontwerp is zo eenvoudig gehouden als mogelijk is, eventueel is het signaal nog AM te moduleren met een toon.
Dat wilde ik doen, ik heb nog ruimte op de printplaat ervoor, maar heb ik nog niet gedaan.

het ontwerp

Voor de keuze van de transistor heb ik eerder een BC550 gebruikt, dat werkte op 10,7MHz vreemd genoeg beter als op de lage frequentie van 460kHz.
Toch is een hoge ingangsimpedantie vereist aan de "hete kant van de kring" en dat is aan die kant waar de afstem condensator zit.
Ook heb ik een J-Fet transistor geprobeerd en dat bleek iets frequentie stabieler te zijn.
Maar ook had ik voor de koppeling met de kring niet zulke grote condensators nodig, maar aanmerkelijk kleinere capaciteiten.
Uiteindelijk heb ik toch maar gekozen voor de BF256, omdat ik die hier heb liggen en een oscillator met een Fet mij iets stabieler leek te werken.
Dan zijn we nu aangekomen op het eigenlijke ontwerp:

De capaciteiten aan de drain van de Fet heb ik zo groot als mogelijk gehouden.
Voor 460kHz is dat 15nF, bij een nog grotere capaciteit slaat de oscillator af.
Hetzelfde als voor 10,7MHz, voor de meeste condensators wilde ik stabiele typen gebruiken en dan zijn styroflex condensators het meest geschikt.
Voor de koppeling tussen de gate en de "hete kant" van de kring koos ik keramische NPO typen.
Die koppeling met de gate en de kring wilde ik voor beide frequenties hetzelfde houden, echter dat lukte mij niet.
Zodat ik daarvoor twee extra schakelaars moest gebruiken.
Voor de schakelaar gebruikte ik een tuimelschakelaar met wisselcontacten, maar het kan ook met een draaischakelaar en vier dekken.
Een goede buffertrap moest er ook nog bijkomen, dat heb ik gedaan met gewone BC550 transistoren.
Spanningsversterking was niet nodig, bovendien is het een meetzender waar een paar honderd millivolt al voldoende is voor de afregeling van een ontvanger.
Uit de oscillator kwam voldoende amplitude, zodat alleen de uitgangs impedantie omlaag gebracht moest worden.
Ik wenste een BNC uitgang voor de HF en voor de frequentie teller moest er een RCA tulp connector op komen.

Het apparaat is nu gereedgekomen en staat aangesloten op de oscilloscoop en de frequentie teller, om de frequentie stabiliteit te controleren.
In een volgende post, foto's van het kastje.

Kun je niet beter denken aan een sweep oscillator zodat je met een scoop je mf filters kunt doorwobbelen?

Ik vind dit een hele leuk en erg bruikbaar zelfbouw apparaat: https://www.nutsvolts.com/magazine/article/december2013_Reed

Hiermee kun je je filters exact afstellen zodat ze exact de doorlaat hebben die ze hebben moeten. Met alleen een oscillator is dat een stuk lastiger. En als het een oscillator is met een vaste frequentie kun je de filters alleen pieken. Bij AM ben je dan je modulatie kwijt. Je hebt ook een mooi beeldje op je scoop. En zelfs de oudste 1 MHz scoopjes zijn daar geschikt voor.

[Bericht gewijzigd door Ex-fietser op (43%)]

Een filter van 21,4 MHz kan op de tweede harmonische van 10,7 makkelijk doorgefloten worden.Dit even ter zijde.Een wobbelaar dient ook een zaagtand te hebben voor de horizontale afbuiging. deze moet best lineair zijn volgens mij.

Een wobbelaar dient ook een zaagtand te hebben voor de horizontale afbuiging. deze moet best lineair zijn volgens mij.

Uiteraard. En die die zaagtand stuurt de VFO van de wobbulator en de X-versterker aansluiting van een scoop aan. De scoop uiteraard in x-y mode. Op de Y-versterker van de scoop sluit je een rf detectieprobe aan. De doorlaat kromme van een filter wordt dan mooi zichtbaar op je scoop. Als je er dan met een moderne DDS-schakeling twee exact instelbare markers bijmengt kun je je filters exact afregelen op de juiste bandbreedte. De twee markers stel je dan in op de gewenste bandbreedte van je filter. Vervolgens ga je net zo lang aan je filter lopen schroeven totdat de 3dB punten exact op de marker lijnen liggen.

Dat scoop plaatje zou er dan theoretisch ongeveer zo uit moeten gaan zien:

Met op de blauwe stippen de twee markers op de 3 dB punten.

Op 28 april 2022 07:07:29 schreef mel:
..Een wobbelaar dient ook een zaagtand te hebben voor de horizontale afbuiging. deze moet best lineair zijn volgens mij.

Strikt formeel hoeft dat niet. Alleen de overdrachtsverhouding f/V van de VFO moet zuiver constant zijn voor iedere frequentie.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (14%)]

Strikt formeel hoeft dat niet.

Nee maar je grafiekje wordt dan wel wat samengedrukt of uitgerekt op de x-as

Als de VFO en scoop van goede kwaliteit zijn, dan zou je bij wijze van spreken op de x-as een sinus met eventueel een DC-offset kunnen zetten die je ook gebruikt op de spanningsingang van de VFO. Je grafiekje wordt niet samengedrukt. Misschien dat de helderheid van het beeld niet overal gelijk is.

Volgens mij zoek je beter een goeie tweedehands geschikte generator.
dergelijke meetinstrumentjes moeten tegenwoordig goedkoop te verkrijgen zijn. Belangrijk is dat een meetinstrument een klasse beter moet zijn dan wat je ermee uitmeet. Die zelfbouwgenerator zou om bruikbaar te zijndan ook moeten enigzins gekalibreerd worden met andere apparatuur, en heb je die wel? Lijkt me van de regen in de drop.

Op de duur ben je zo geoccupeerd daarmee dat je niet meer toekomt aan je eigenlijk project. Ik heb het al vaker gezien.

Iets anders, je maakt een communicatieontvanger. Met dubbele conversie 10.7 MHz en 450 kHz.
Ik neem aan dat je voor de middenfrequenten bestaande MF filtertjes gebruikt. Nieuw of gesloopt uit oude radios. .
10.7MHz is typisch voor fm ontvangers. Ben je je ervan bewust dat de bandbreedte daarvan veel groter is en dus onvoldoende selectiviteit biedt als 1e MF voor smalbandige signalen?

21.4MHz is voor communicatieontvangers veel gebruikelijker.
Ook 10.7 MHz wordt wel eens gebruikt, maar deze filterdoosjes zijn niet dezelfde als die uit een fm huisradio.

Hi,

Ik had het als ik het goed onthouden heb al eens eerder voorgesteld, als je het kan/wil betalen koop dan deze:

https://www.eleshop.nl/siglent-sdg1032x-functiegenerator.html

Deze generator is zowel voor digitiale elctronica, audio en HF goed inzetbaar en op vele manieren te moduleren.
Ook is deze goed stabiel en heeft voor blokweergave een speciale instelling(daar heb ik hem voor gekocht) die supermooie blokgolven levert.
Sweepen doet hij natuurlijk ook en er zit een frequentie counter in!
De meeste funties doet hij beter dan een HF generator binnen zijn frequentie gebied, er is ook tegen meerprijs een 60MHz model.

Deze generator is denk ik een redelijke investering voor je hobby, maar dat is natuurlijk aan jou.

Groet,
Bram

Op 29 april 2022 13:57:13 schreef grotedikken:
Volgens mij zoek je beter een goeie tweedehands geschikte generator.
dergelijke meetinstrumentjes moeten tegenwoordig goedkoop te verkrijgen zijn. Belangrijk is dat een meetinstrument een klasse beter moet zijn dan wat je ermee uitmeet. Die zelfbouwgenerator zou om bruikbaar te zijndan ook moeten enigzins gekalibreerd worden met andere apparatuur, en heb je die wel? Lijkt me van de regen in de drop.

Op de duur ben je zo geoccupeerd daarmee dat je niet meer toekomt aan je eigenlijk project. Ik heb het al vaker gezien.

@Blackdog, een mooi meetapparaat maar helaas boven mijn budget.

Een tweedehands generator?
Ja op zich wel een aardig idee, maar dan moet je wel veel geluk hebben.
(en dat heb ik niet vaak)
De ijking van mijn meetgenerator is zo goed als de frequentieteller die er aan vast zit.
Op 460kHz is de stabiliteit beter als 10Hz.
En op 10,7MHz is die beter als 100Hz, dat is namelijk de kleinste deviatie welke ik kan meten op 10,7MHz en op 460kHz.
Dat is voor mij voldoende @Grotedikken.

Iets anders, je maakt een communicatieontvanger. Met dubbele conversie 10.7 MHz en 450 kHz.
Ik neem aan dat je voor de middenfrequenten bestaande MF filtertjes gebruikt. Nieuw of gesloopt uit oude radios. .
10.7MHz is typisch voor fm ontvangers. Ben je je ervan bewust dat de bandbreedte daarvan veel groter is en dus onvoldoende selectiviteit biedt als 1e MF voor smalbandige signalen?

Dat de 1e MF van 10,7MHz onvoldoende selectiviteit geeft is niet zo probleem, dat wordt in de 2eMF weer goedgemaakt met twee keramische filters van Murata SFD55D.
Hiervan is de 6dB bandbreedte 7,5kHz dacht ik zo uit me hoofd.
Voor 10,7MHz gebruik ik een LC bandfiter met vier kringen.
Achter dit filter staat de 1e MF versterker met een breedbandige afgestemde kring.
In de tranciever wordt voor bepaalde banden ook NBFM toegepast.

https://www.nutsvolts.com/magazine/article/december2013_Reed
Mooi project @ex-fietser en er zitten normale componenten in, dus ja wel het overwegen zeker waard om dat te bouwen.
Alleen dat ene ic van Motorolla kan een probleempje zijn.

Ik heb het apparaat nu een paar dagen getest en de stabiliteit is erg goed, beter als ik had verwacht.
Oja die foto's houden jullie nog even tegoed, ik heb er nog geen tijd voor gehad.

Hier dan de beloofde foto's.

De ingebouwde trafo is 8 Volt, maar na gelijkrichter en elco hou ik er uiteindelijk 16 Volt van over.
Omdat ik dit nog teveel vindt staat er als vaste belasting een ledje op zodat die te hoge spanning wat minder wordt.
Ik heb immers maar 5 van die 16 Volt nodig, plus nog wat spanningsval over de 7805 stabilisator.

Hier de voorzijde van het apparaatje, de grote knop is voor de afstem condensator de middelste schakelaar voor de keuze tussen 460kHz en 10,7MHz, de potentiometer rechts is voor de attenuator.

[Bericht gewijzigd door Martin V op (13%)]

Hier nog een paar foto's van het binnenwerk, de schakeling is rond de tuimelschakelaar opgebouwd.

Mooi stukje vrijhangend loodgieterswerk.Het oscillogram ziet er ook prima uit. :)
Voor het compleet te maken willen we natuurlijk wel het schema ;)

Bedankt voor het compliment @Mel.
Het is inderdaad nogal loodgieterswerk, dat komt omdat alles zwevend rond de tuimelschakelaar is opgebouwd en de verbindingen zo kort als mogelijk zijn.
Het schema staat in mijn openingspost, maar ik zal die nog hier even laten zien. (klik voor groter)

Martin Je oscilator is prima gelukt.

Sorry dat ik weer roet in het eten gooi,maar ik begrijp eea niet.
Een 8V transfo die na gelijkrichting en afvlakking 16V geeft?
De piekwaarde van 8V is 11.3V. Daar gaat 1.4V vanaf door de gelijkrichting. Je zou dus 9.9V verwachten en geen 16V.
Zelfs als je 8V transfootje onbelast 10V afgeeft kom je nog maar op 12.5V.
En hoe regel je nu je MF af? op maximum?
Ik herinner me dat we 45 jaar geleden ontvangers van marifoons afregelden op een polyscoop.(een primitieve SA)
In tegenstelling tot een oscilloscoop meet je het niveau in functie van de frequentie. Het was zaak de koppelingafregeling zo te doen dat je de typisch MF curve kreeg. steile flanken met daartussen een vlak dakje met een putje in het midden. Enkel zo krijg je de juiste bandbreedte en frequentierespons. Op maximum regelen maakt je MF te smal en niet frequentielineair

Martin ziet er als snoepgoed uit! :9~
Leuk en mooi dat je alle kanten ff laat zien.
Is tie stabiel Martin?

Gezonde en Vriendelijke Groetjes!
Rob

Ha grotedikken,

Dat is best lang geleden ;) de 16 V wat denk je zelf hoe kom je daar nu weer aan wel ik denk een cascade in dit geval,
een simpele spanning verdubbeling !

@Martin V,

Is als tijdelijke invulling zeker te gebruiken toch had ik liever een sweep mogelijkheid gezien.
Een klein versterkertje voor je X ( tijdbasis ) uit de scope en klaar is Martin lineariteit even op letten maar,
drift geen punt alles gaat immer mee !
Detecteer je met een logaritmische converter i.v.m. de dynamiek ?

Groet,
Henk.

Hoi Electron920
Niks geen cascade.
Het is MartinV die zegt een 8V transfootje te gebruiken dat na gelijkrichting en afvlakking 16V geeft en ik vind dat nogal vreemd. De 8V transfo zou dan bijna 12V moeten leveren.
Ik vroeg me tevens af hoe hij, de MF afregelt. Op maximum lijkt me niet correct. Je stelt de koppeling zo in dat je de juiste curve krijgt zoniet is de bandbreedte te smal en om de juiste curve te krijgen heb je eigenlijk een SA of iets dergelijks nodig om vlot te werken.
Als je met enkel een oscillator, frequentieteller en scoop of rf voltmeter punt voor punt de grafiek moet opnemen en steeds herhalen tot het klopt, lijkt dat me erg omslachtig.

Op 2 mei 2022 20:08:52 schreef grotedikken:
Hoi Electron920
Niks geen cascade.
Het is MartinV die zegt een 8V transfootje te gebruiken dat na gelijkrichting en afvlakking 16V geeft en ik vind dat nogal vreemd. De 8V transfo zou dan bijna 12V moeten leveren.

Dat doen kleine trafo's licht belast ook, en het helpt ook een beetje dat het een 220V/8.5V trafo is.

Op 2 mei 2022 17:09:27 schreef grotedikken:

Ik herinner me dat we 45 jaar geleden ontvangers van marifoons afregelden op een polyscoop.(een primitieve SA)
Het was zaak de koppelingafregeling zo te doen dat je de typisch MF curve kreeg. steile flanken met daartussen een vlak dakje met een putje in het midden. Enkel zo krijg je de juiste bandbreedte en frequentierespons. Op maximum regelen maakt je MF te smal en niet frequentielineair

dat waren dan MF kringen met regelbare koppelingsgraad. en het dalletje, putje wijst op licht overkritsche koppeling. Maar das geen universeel gegeven, al was het maar om dat bij heel veel MF kringen de koppeling niet regelbaar is. En als het toch zo is, het putje is niet altijd wenselijk. Ik bedoel, je afregelherinnering is geldig voor een bepaald model, maar daarom nog niet universeel.

Hoi Electron920
Niks geen cascade.
Het is MartinV die zegt een 8V transfootje te gebruiken dat na gelijkrichting en afvlakking 16V geeft en ik vind dat nogal vreemd. De 8V transfo zou dan bijna 12V moeten leveren.

Ik kan het hier alleen maar met GD eens zijn. Een transformator die Ueff = 8 volt levert, geeft na gelijkrichting de waarde Utop - gelijkrichterspanning. En die gelijkrichter spanning is doorgaans twee SI-pn overgangen van ongeveer o,6 volt.

Je krijgt dan:
Utop = Utrafoeff x √2

En:
Uuit = Utop - Ugelijkrichter

Dat in elkaar is:

Uuit = Utrafoeff x √2 - Ugelijkrichter = 8V x √2 - 2 x 0,6 = 10,11 Volt.

Uit de trafo komt dus 10,11 volt. Die 16 volt zie ik echt niet gebeuren. En bij de kwestie spanningsverdubbelering kloppen de getallen ook niet. Dan zou je namelijk op ruim 21 volt uitkomen.

Ik vroeg me tevens af hoe hij, de MF afregelt. Op maximum lijkt me niet correct. Je stelt de koppeling zo in dat je de juiste curve krijgt zoniet is de bandbreedte te smal en om de juiste curve te krijgen heb je eigenlijk een SA of iets dergelijks nodig om vlot te werken.
Als je met enkel een oscillator, frequentieteller en scoop of rf voltmeter punt voor punt de grafiek moet opnemen en steeds herhalen tot het klopt, lijkt dat me erg omslachtig.

En ook hiermee kan ik me achter GD scharen. Dat is ook de reden dat ik in voorgaande posts dat bouwding van die sweep generator voorgesteld heb. Met een kale oscillator is het gewoon lastig om een MF bandfilter goed af te regelen. Een filter met een hoge q kun je zo scherp en exact afregelen dat je je modulatie er uit filterd. Modulatie is immers een afwijking van de (draaggolf frequentie. Ja, ook bij AM is dat zo. Een filter is immers zo gemaakt dat in principe maar één frequentie wordt doorgelaten. Dus 455KHz wordt doorgelaten, maar 455,000003 KHz niet. Dit als je het heel extreem bekijkt. Een filter moet dus een bepaalde bandbreedte hebben om nog wat van de modulatie te kunnen horen.

In dit plaatje is alleen de afbeelding rechtsonder goed. De twee linkse zijn te scherp afgeregeld en de twee kringen liggen op elkaar. Hier zal je waarschijnlijk erg zacht geluid krijgen omdat je modulatie weg is. Rechtsboven krijg ook raar geluid. De twee kringen liggen te ver uit elkaar.

Vandaar de voorgestelde sweep generator. Daarmee krijg je mooi beeldje van de doorlaatkromme op een simpele scoop te zien. De kalibratieproblemen waar GD het over heeft kun je omzeilen door met marker signalen te werken. Die marker signalen kun je dan weer maken met een DDS of een SI5351 module.

Die SI5351 en DDS modules zijn zo fantastisch mooi. In de tijd van de polyscopes kon men daar alleen maar van dromen.

Als je een heel stel dezelfde kristallen kunt vinden b.v. op een radiovlooienmarkt dan kan je daar een perfect filter mee maken, zelfs geschikt voor SSB. Voor het demoduleren van FM signalen zul je eerst moeten mengen naar 455KHz Daar zijn perfecte IC's voor. 10.245MC kristal er aan, 455KC filter, wat R en C en je hebt een perfecte demodulator. Voor een VFO of meetzender werkt een SI5351 + Aduino ook prima. Zo'n ding geeft wel wat nevenfrequenties dus liever niet gaan zenden met zo'n ding. DDS generator is ook een oplossing. Kies je voor een eerste MF van 10,7 Mhz dan wordt het toch lastig om rond 10 á 11 Mhz wat te ontvangen. Omhoog mengen naar 40 MHz daar al wat selectiviteit maken is dan een oplossing. Verder is ook digitaal veel mogelijk in combinatie met een geluidskaart in de PC, er zijn digitale IC's waar alles in zit voor LG, MG KG en FM Decodeert AM, FM, USB, LSB.
Een verzwakker maken waar aan de andere kant bijna niet meer door komt om een ontvanger te testen is een hele opgave. Het signaal gaat er makkelijk buiten omheen en dat is bijna niet tegen te houden. Alles moet volledig afgeschermd worden wil je lager dan -120Bm nog iets willen meten. Succes met je project.

Op 2 mei 2022 20:36:44 schreef Ex-fietser:
Uit de trafo komt dus 10,11 volt. Die 16 volt zie ik echt niet gebeuren. En bij de kwestie spanningsverdubbelering kloppen de getallen ook niet. Dan zou je namelijk op ruim 21 volt uitkomen.

Een 230/15 1,5VA trafo uit de junkbox levert me bij 226V primair onbelast 23,8V secundair, belast met 470Ω meet ik nog 20V.

Het komt door het gebruik van te weinig blik.

Ha grotedikken,

Dan hou ik het op een typo, ik zie namelijk nergens in het schema van @Martin V een spanning groter dan 5 V staan :D

@Ex-fietser,

Ik maak van 420 V 18 kV iets overkill maar moet kunnen :P
Verder klopt je uitleg !

Groet,
Henk.

Omdat ik het zelf ook vreemd vindt dat de spanning zo hoog is, reageer ik daar even op.
Op de transformator staat 8,5V, maar wat eruit komt is 14,3V ac.
De gelijkspanning is bijna 16 Volt.

de AC spanning

en de DC spanning.

Vreemd is dat, dat de trafo een veel te hoge spanning afgeeft.

excuses voor de "viezigheid" op de multimeter.