2023 2M NBFM transceiver project PA1RAM

Ha Richard S,

Ja dat is hem die heb ik al 45 jaar in mijn bezit doe er niets mee kan aan deze kant tot 47 GHz tellen !
Wat ik nog wel weet dat op een gegven moment de open ingang al een frequentie aangaf bij afsluiten weg....
Maar nostalgie ik heb nog wel meer maar ook boeken wat @Fredirick noemd ik heb mijn examplaar in 1990 aangeschaft prijs over de HFL 200,-
Die nomogrammen dat is leuk voor papier vulling de lijn dikte zegt veel over de nauwkeurigheid....
En dan was ik er nog niet bij Kraus een stukje inzicht en dan zelf aanvullen is goed gekomen maar doorzetten !!
Ik kan nu in iedergeval zelf de constructie berekenen dat is net even makkelijker.

Heb je nog gekeken welke opties je er in heb ?
Ik zal volgende week voor het manual kijken maar ik kan niets beloven ik heb zo'n 450 kg vakliteratuur maar te weinig ruimte

Groet,
Henk.

Dat die tellers al wat aangaven zonder ingangsbelasting klopt. De ingangstrap oscilleerde al als je er naar keek. Had destijds een klant die daar heel moeilijk over deed. Dus maar wat gestrooid met condensatoren hier en daar... Hij was er blij mee, hij gebruikte het in HF dus geen probleem...

En ja heel herkenbaar die dure boeken. Uiteraard de basis met Zenders 1 t/m 3 en een later deel 4 maar ook Das Antennenbuch van Karl Rothammel, 3cm dik met papier dikte type bijbel, heb hem nog. Ik was toen net een spons, kennisvergaren maar inmiddels is veel achterhaald en ben ik veel vergeten. Krijg je wanneer je in een ander vakgebied (IT networking) komt...

Destijds heb ik een HB9CV antenne gebouwd met hulp van dat boek voor 3M onder de pannen, werkte als een speer.

Mijn SA heeft helaas geen opties, basismodel dus en daarom kon ik me dit exemplaar ook veroorloven destijds, toch nog een rib uit mijn lijf hoor. Maar ben er nog steeds erg blij mee!

Hallo iedereen,

ik ben toevallig ook bezig met een oscillator; de local oscillator voor de tweemeter ontvanger, welke moet gaan werken tussen 133,3 en 135,3MHz.
Hiervoor gebruik ik een Colpitts type met het feedback circuit de tussen de drain en gate.
Gisteren was ik daar aan bezig, de koppelcondensator naar de gate heb ik zo klein als mogelijk gekozen en is nu 2,7pF.
Bij een waarde van 2,2pf slaat de oscillator af.
De frequentie nu is 133,898MHz na inschakelen wordt de frequentie 133,896MHz, dat is een verloop van 2kHz naar beneden, maar blijft daar ook op staan.
Een varicap voor de afstemming moet ik daar nog aan toevoegen, zodat de oscillator geschikt is om over de band te tunen.
Al met al ben ik er wel tevreden mee.

Ha Martin V,

Ja ik had @TS al eens naar jou draadje verwezen.
Hoe heb je de configuratie..... met de feedback bedoel je waarschijnlijk de resonantiekring ?
Ik denk dat je dan de oscillator heb die ik tijdens ons experiment heb gebouwd !
Jij de Vackar en ik de serie Colpitts althans zo lees ik de tekst
En welke FET gebruik jij ?

Groet,
Henk.

Hallo elektron920, Henk,

Het lukte mij niet een Vackar op te bouwen, maar dit is bijna hetzelfde.
De koppel C tussen gate en kring is zo klein als mogelijk.
De spoel in de oscillatorkring is 4,5wnd over 6mm, uit 1,5mm koperdraad.
Dit is even mijn setup, dat is de pcb met de mixer en de pre-selectie versterker en een MF filter.
Ik hoop dat vandaag nog te kunnen opbouwen zodat ik de ontvangst kan gaan testen.
Ik gebruik de BF256B Fet.

kale print voor assemblage.

bestukte VFO buffer en driver, in de test opstelling.

Hoi Martin, mooi werk
Heb je er ook een schema bij?

Hallo Richard, dankjewel voor het complimentje.
Een schema heb ik nog niet in de pc staan, maar ik heb het wel met de hand getekend op een A4'tje:

en het eerste gedeelte, het front-end:

Ben vandaag begonnen om de varicaps in mijn testopstelling toe te voegen en kwam al snel van een koude kermis thuis. Het minste of geringste wat ik maar capacitief toevoegde (parallel aan de trimmer) en de oscillator sloeg af. Het is allemaal heel kritisch dus. Heb de koppeling van kring naar FET een stuk groter moeten maken (was 3p9 en is nu 6p8) dus het overschot aan harmonischen is ook weer terug, heb ik daar een hele week op zitten prutsen...

Na wat experimenteren gaat het nu sort of maar ben zeker niet tevreden.

Ik ben er maar eens voor gaan zitten om wat waardes in een tabel te plaatsen bij de diverse frequenties. Ik wil graag een ruim vangbereik straks van ca 142 tot 148 MHz maar na nu blijkt is daar verbazingwekkend weinig verandering in capaciteit voor nodig.

Ben nog niet klaar met de berekeningen maar al wel duidelijk is dat ik een kleinere spoel zal moeten gebruiken. Ik denk dat ik de trimmer ook maar laat vervallen maar dat wil ik eerst nog even testen hoe practisch dat is.

Dit is een tabel met de capaciteit die nodig is voor de diverse frequenties bij verschillende spoelen.

Mooi schema Martin, dat wordt voor mij pas eind van het jaar vrees ik dat ik met de ontvanger aan de slag ga. Maar je zet de lijnen mooi uit zo

Nu ik toch wil gaan rekenen aan de varicaps had ik ook de capaciteit nodig bij verschillende reverse spanning. Aldus deze tabel gemaakt met varicaps die ik heb liggen. Wanneer je kijkt dat er maar iets van 1pF delta nodig is in de vorige tabel voor 6MHz instelling dan gaat het een zeer losse koppeling worden denk ik...

Ik zou de tronser trimmer zo kunnen vervangen door een enkele BB105...

Ha Martin V,

Dat is handig gedaan beter dan het Elektuur experiment bordje.
Daar ziten net wat teveel eilandjes op dan wordt het massavlak een spoor i.p.v. een vlak
Volgens mij heb je toch de Vackar ik kan door de wijzigingen niet alle condensatoren van de juiste waarde voorzien maar,
tussen de regels door kan je tunen van 135 MHz tot 175 MHz....

@Richard S,

Dat is de tweede fase maar die is niet zo ingewikkeld, de oscillator werkt stabiel denk ik.
Dit kun je vrij gemakkelijk testen door de voeding met 1,5....2 V te verlagen alles moet naar behoren blijven werken.

Groet,
Henk.

Ik kan de voeding van 9V naar 5V brengen, geen probleem.

Maar om het aan het oscilleren te krijgen...
TR1 eruit
C7 en R7 eruit, C7 is nu een doorverbinding
D1 en D2 nu parallel (in serie zat de frequentie veel te hoog)
En L6 ver uiteengetrokken (5W nu, met 4W start die niet)

Dan krijg ik hem op frequentie...

Nee valt nog niet mee helaas, is geen appeltje eitje dus...

Ha Richard S,

Goedemorgen ik begrijp je teks niet..... als je TR1 er uit haal dan doet de oscillator het niet meer of mis ik iets
Misschien beter even wachten tot je met de VNA kan meten dat kunnen we dan samen doen !

@Martin V,

Vraag heb je de JFET niet verkeert getekend nu lijkt het erop dat je de gate naar massa schakeld
even een tekening gemaakt

de waarde van de condensatoren heb ik van je tekening een beetje moeten raden !

Groet,
Henk.

@electron

Ha Martin V,

Dat is handig gedaan beter dan het Elektuur experiment bordje.
Daar zitten net wat teveel eilandjes op dan wordt het massavlak een spoor i.p.v. een vlak

Dit schreef je over de HF print maar ik zie op elk kruispunt een troughole naar de onderkant welke geheel massa.
Op de print van Martin zie ik dat juist als probleem nml geen doorverbindingen naar het massavlak en daardoor kunnen nog veel meer problemen ontstaan.

Over het ontwerp,
Waarom niet gewoon je VCO uit je startpost en dan een 3dB verzwakker een MMIC een bandpassfilter en dan nog een MMIC en dan een LPF.
Dit zal volgens mij stukken beter werken dan wat je nu probeert te bouwen.

Ha prutz,

Voor beide is iets te zeggen maar dan kom ik over als een....
Ik weet niet of je zo'n Elektuur bordje weleens gemeten heb ?
Maar dat is voor het HF gebied te gebruiken 50 MHz maar daarboven is het opletten.

De onderzijde is geheel koper dus ook onder de componenten waar je het niet wil dit geldt ook voor @Martin V,
onder de spoel wil je geen massa !!
Maar het Elektuur printje heeft een regelmatig patroon met de vias op steeds dezelfde afstand als je in RF en,
in snelle schakeltechniek iets niet wil dan is het dat....
Als je zeker wil zijn dat de reflecties ( transients ) op dezelfde plaats vallen moet je het zo doen

Een ander aspect ik denk dat de ( hand ) gefreesde afdruk beter overeen gaat komen met de echte print !
Daar zit vaak de bottleneck het transformeren van het proefbordje naar de echte print....
Je zal er rekening mee moet houden dat elke vias een verstoring van het grondvlak met zich meebrengd en een inductie toevoegd.
Hoe dan ook het is altijd een compromis !

Groet,
Henk.

Op 22 mei 2023 07:54:54 schreef electron920:
Ha Richard S,

Goedemorgen ik begrijp je teks niet..... als je TR1 er uit haal dan doet de oscillator het niet meer of mis ik iets
Misschien beter even wachten tot je met de VNA kan meten dat kunnen we dan samen doen!

Ik was niet helemaal duidelijk, was even een snelle reactie. Ik heb de trimmer weggehaald en op die plek zitten nu 2 varicaps parallel. Ik ga de spoel met varicaps van de print afhalen en wat hoger monteren zodat ik wat minder last heb van de capaciteit naar het grondvlak.

Maar waar ik tegenaan loop nu is dat wanneer ik de laatste versie voorzie van varicaps de oscillator maar moeilijk op gang komt.

Enfin, ik ga nog wat rekenen om de beste opstelling voor het bereik dat ik wil te realiseren.

De bestelling voor de VNA onderdelen moet ik nog de deur uit doen. Kan nog even duren dus.

Ha Richard S,

Dat is duidelijk nu je met de varactors aan de gang gaat is het misschien wenslijk om tegelijk eens te kijken naar het temperatuur gedrag !
Anders bijf je afstemmen elke keer als je uitbreidt is er een invloed aanwezig op de voorgaande schakeling.....
Het is dus wenslijk om de afstemspanning zo stabiel als mogelijk te houden.

Nog even terug over de test met de voedingsspanning wat ik daarmee bedoelde is bij een,
correct gedimensioneerde oscillator moet de voeding 1,5 a 2 V te variëren zijn.
Dus niet dat je de spanning moet verlagen dat kan ik niet overzien, er zit een ruime marge tussen de JFET.
Maar gebruik makan van een stabiele stroombron is zeker niet verkeert het toepassen van,
een filter ( ontkoppeling ) voor de ruis terug werken van het RF op de regelspaning.....
Dat laatste daar zou @Martin V, ook naar kunnen kijken.

Vraag ik dacht dat je de JFET op steiheid gemeten had ? en let even op de minimum I_d .
Ik heb een paar formules bij elkaar gezet en ik heb heb vandaag ( nog niet af ) een xecel sheet geschreven.
De sheet berekend alle instellingen als je een paar gegevens invuld ook in bootstrap modes !!!
Je kunt eens via de CO zoekmachine naar het draadje van @RAAF12 kijken voor een FET tester,
ik zal zelf ook kijken ik weet zo niet wat het kan en niet.
Maar hier alvast een paar algemen zaken,

Ik hou voor de ontkoppeling van de source weerstand als vuistregel aan : X_c ≤ R_s || R_i ....
Nu is jou source weerstand een combinatie van een smoorspoel, weerstand en ontkoppel condensator.
Heb je daar naar gekeken i.v.m. de parasitaire eigenschappen van de spoel ?

PS: Wat ik nog wilde vragen we gebruiken meestal de versterker als uitgang.
Dat levert veel signaal maar is niet gefilterd dus de harmonische zijn navanand hoog,
kan je misschien eens meten op de 10 kΩ gate weerstand dan maak je gebruik van de resonator als filter

Groet,
Henk.

Op 22 mei 2023 17:59:58 schreef electron920:
...
Het is dus wenslijk om de afstemspanning zo stabiel als mogelijk te houden...

Ja in mijn FM82 had ik altijd een 7809 en een 78L05 als voeding voor de oscillator en met name het varicap circuit. Inmiddels ben ik er wel achter dat die dingen behoorlijk wat ruis kunnen veroorzaken en in mijn LF regelversterker van vorig jaar ben ik er zelfs compleet van afgestapt vanwege de ruis. Normaal tref je slechts kleine elco's aan op de uitgang van een 78xx omdat grotere elco's de regeling negatief beïnvloeden maar dan heb je wel een perfecte ruisbron in de voedingslijn. Grote elco's op de uitgang zijn dus een must voor die dingen en omdat de belasting niet echt varieert kan dat wel voor een oscillator/buffer denk ik.

Uiteindelijk heb ik deze voeding toegepast en die voldoet prima voor mijn audio regelversterker:

Nog even terug over de test met de voedingsspanning wat ik daarmee bedoelde is bij een, correct gedimensioneerde oscillator moet de voeding 1,5 a 2 V te variëren zijn.

Klopt, kleine spraakverwarring, ik kan de voedingspanning terugdraaien van 9V naar 5V zonder echte issues met de oscillatie dus die 2 volt is geen probleem voor de stabiliteit.

Vraag ik dacht dat je de JFET op steiheid gemeten had ? en let even op de minimum I_d

Nee ik heb alleen naar Vp gekeken en wat Uds en Id daarbij was. Maar ik heb geen complete grafiek gemaakt van Id/Uds bij verschillende Ugs.

Ik hou voor de ontkoppeling van de source weerstand als vuistregel aan : X_c ≤ R_s || R_i ....
Nu is jou source weerstand een combinatie van een smoorspoel, weerstand en ontkoppel condensator.
Heb je daar naar gekeken i.v.m. de parasitaire eigenschappen van de spoel ?

Jazeker heb ik daar naar gekeken toen ik bezig was die harmonischen weg te werken. Heb daar diverse waardes geprobeerd en ook alleen weerstanden geprobeerd. De laatste had uiteraard veel invloed op de DC instelling waardoor ik geen hogere waarde dan ca 0,5k kon gebruiken, de oscillator starte dan niet of moeilijk. Ik heb geen parasitaire oscillaties gezien bij de diverse waardes van de source inductie, getest met 1 tot 10uH. Op de harmonischen had het totaal geen invloed. Wel op het uitgangsgniveau, vandaar dat ik op 4,7uH ben gaan zitten.

PS: Wat ik nog wilde vragen we gebruiken meestal de versterker als uitgang.
Dat levert veel signaal maar is niet gefilterd dus de harmonische zijn navanand hoog,
kan je misschien eens meten op de 10 kΩ gate weerstand dan maak je gebruik van de resonator als filter

Ik heb zelfs rechtstreek op de kring gemeten, zowel aan de hete zijde als 1 winding vanaf de koude zijde, het maakte helemaal niets uit, de harmonschen waren relatief net zo aanwezig, dat verbaasde me wel omdat ik verwachtte dat een resonatiekring de harmonischen zou onderdrukken. Kennelijk kan zo'n kring nog perfect op een harmonische resoneren...

Ha Richard S,

Dan heb je diverse testjes al gedaan, dat is mooi op een gegeven moment is er een maximum.
Meer kan de FET niet leveren, een tweede punt is de Q van de resonator als je daar te veel verlies in heb,
dan zal de versterker meer gaan versterken om aan de oscilleer voorwaarde te voldoen.
Hierdoor beland je diep in het triode gebied dus behoorlijk begrenzen met als gevolg meer vervorming !!
Dit is dan ook de reden van mijn aandacht voor de resonator, die kan jij straks ook meten met de VNA.....

Ik heb vandaag een verfblik voorbereid om de sondes ( die had ik nog wel ) te bevestigen.
Met de voeding bedoelde ik niet je hoofd voeding maar de spanningsbron voor de varactors een standaard spanningsregelaar is lang niet voldoende.
Tevens zal je temperatuur compensatie willen toepassen.
De ruis van de varactors vergt een speciale aandacht i.v.m. de 1/f ruis.
Op de draadjes van @blackdog staat veel info over ruis arme en stabiele spanningen.
tot zo ver weer even.....

Groet,
Henk.

Op 23 mei 2023 00:28:24 schreef Richard S:
Kennelijk kan zo'n kring nog perfect op een harmonische resoneren...

Ha ha, nee, dat nu weer niet. Maar de onderdrukking naast de resonantiefrequentie is niet meteen oneindig, natuurlijk.

Als Q de kwaliteitsfactor is (effectief; dus met alles eraan), en n is het rangnummer van de harmonische, dan is de onderdrukking vrij nauwkeurig:
Att (dB) = 20LOG[Q (n − 1/n)]
(waarin LOG de logaritme met grondtal 10 is).

Dus bijv. met Q=100 en n=2 (de tweede harmonische; bij jou 290 MHz):
100 × (2 − 1/2) = 150; 20LOG(150)= 43,5 dB.

Op 22 mei 2023 07:54:54 schreef electron920:

@Martin V,

Vraag heb je de JFET niet verkeert getekend nu lijkt het erop dat je de gate naar massa schakeld
even een tekening gemaakt [bijlage] de waarde van de condensatoren heb ik van je tekening een beetje moeten raden !

Hoi Henk en Richard,

ik ben er bijna klaar mee, met de local oscillator.
Dat ik de N-Fet anders heb getekend is een beetje door de BF961, daar staat het pijltje ook naar binnen getekend.
Terug even naar de oscillator, het is toch gelukt om een Vackar te maken.
Ik heb gewoon de koppelcondensator van 2p7 vergroot naar 8p2 en over de gate en massa ook 8p2 geschakeld.

Het is vrij stabiel, voorlopig ben ik er wel tevreden mee, maar dit is slechts een tijdelijke manier.
Wat ik eigenlijk ga doen om het 133,3 tot 135,3MHz signaal op te wekken is om uit te gaan van een 50MHz kristal oscillator.
Dat is zo DIL14 blokgolf oscillator, die 50MHz wordt verdrievoudigd naar 150MHz.
De verschil frequentie is 14,7 tot 16,7MHz (dat is de local oscillator) en het verschil daarvan is de gewenste 133,3 tot 135,3MHz.
De local oscillator wordt PLL gestabiliseerd, dus hier geen problemen mee.
Voorlopig heb ik de local oscillator direct op de frequentie, voor tijdelijk.

Op 23 mei 2023 13:30:25 schreef Frederick E. Terman:
[...]
Ha ha, nee, dat nu weer niet. Maar de onderdrukking naast de resonantiefrequentie is niet meteen oneindig, natuurlijk.

Als Q de kwaliteitsfactor is (effectief; dus met alles eraan), en n is het rangnummer van de harmonische, dan is de onderdrukking vrij nauwkeurig:
Att (dB) = 20LOG[Q (n − 1/n)]
(waarin LOG de logaritme met grondtal 10 is).

Dus bijv. met Q=100 en n=2 (de tweede harmonische; bij jou 290 MHz):
100 × (2 − 1/2) = 150; 20LOG(150)= 43,5 dB.

Dank je wel Frederick! Leerzaam én het klopt ook aardig met de metingen.

Ik vind dat Q verhaal best nog wel ingewikkeld. Q is de kwaliteit, tot zover snap ik het nog een beetje. Ik heb ondertussen ook gevonden dat de Q van de spoel zelf wat anders is dan de Q van een LC kring.

De Q van de spoel is gerelateerd aan de wisselstroomweerstand heb ik begrepen. Maar is een hogere weerstand nou een hogere, betere Q of zo laag mogelijk?

De Q van een resonantiekring is niet geralateerd aan de Q factor van een spoel of C.
Dat staat geheel los van elkaar, voor een smalle bandfactor in het spectrum, willen we zo klein mogelijke bandbreedte, dat is een hoge Q.
Aan de andere kant wordt Q gedefinieerd aan de verliesweerstand van een geleider,bij een bepaalde frequentie, wat een spoel is bijvoorbeeld.

Dus een lage verliesweerstand van een spoel is een hogere Q factor?