FM bugje gemodificeerd

Nou dan. Na al dat gespeel in SPICE moest ik toch maar eens kijken wat er in werkelijkheid van te maken viel. Ik had voor het vereenvoudigen van de varicap bias maar eens voor een PNP transistor gekozen en de oorspronkelijke bug daarvoor "op zijn kop" gezet.
Het schema is dit geworden:

Er zijn twee spoelen in gebruik. Beide hebben 5 windingen, 10mm diameter en 10mm lang. De eerste (L1,2,3) bepaalt in hoofdzaak de frequentie met C5 (C5 en C6 zijn trimmers). De varicap hangt voor DC netjes aan ground en aan 5.5V. Het AC gedeelte is door het aftappunt ook al een stuk lager (c.a. 2Vpp in SPICE).

De tweede kring is losjes gekoppeld met de eerste en filtert wat rotzooi weg. De aftapping is enigszins op 50 a 75 ohm uitgedacht.

De meetapparatuur was nog niet opgewarmd, dus nauwkeuriger metingen zal ik nog later doen. Maar de output lijkt in de grootte-orde van +10dBm te liggen.
Tweede en derde harmonische zijn meer dan 45dB down.
Ook de stabiliteit en modulatie heb ik nog niet bekeken. Er zit wel een 8V regelaar op, want anders zal op zijn minst de varicap wat bijdragen aan het verloop.

Fotootje: Ik moest ook wat gaan oefenen met smd. Alleen nu lijken die spoelen zo reusachtig...

En nee, polka komt hier niet in huis en al zeker niet via de ether uit...

Radio-Jojo, deze verdient de schoonheidsprijs. Wat een mooie strakke spoeltjes. Die uitkoppeling is, denk ik, zeker een verbetering. Dat belast de oscillator minder dan mijn manier. Ook gaaf dat je hem in smd hebt gemaakt.

Jij koppelt het audio ook via de 100K in op de varicaps. Dat doe ik direct. Wat is het voordeel daarvan ?

Hij lijkt wat op deze bug Die kan ook gemoduleerd worden want die is bedoeld als VFO. Alleen gaat mijn radiotje niet zo hoog.

Nu is het wachten op de überbug van Studio-Eat en voor de compleetheid moet er eigenlijk ook nog een microstrip-bug en buizen-bug bij. Of misschien een met een helicoil of coax-kring

.
Leuk jongens! Echt leuk om te zien alleen al.

Maar mag ik vragen Jojo? Ik begrijp R2 niet, (AM+FM?)
Nu is het natuurlijk al snel dat ik iets niet begrijp omdat ik niet zo diep kan als jullie!
Maar dit heb ik nog nooit gezien.

Vr Gr RRob.

Ik zie SMD:
Waardeloos om het hard op te moeten zeggen,
Maar de laatste twee jaar zijn mijn ogen niet achteruit gegaan-
Nee ze zijn achteruit gerent!!! (heel erg vind ik!)
Dit omdat ik dat SMD werk ziet van Jojo.

Fred, die R7 van 100k is om het hoogfrequent op de varicap niets te laten merken van het modulatie circuit. Stel je eens voor dat je op de varicap erg laagohmig binnenkomt. Bijvoorbeeld uit een koptelefoonuitgang met minder dan 1 ohm uitgangsweerstand. Dat is dan haast een kortsluiting aan je kring. Nu zal dat in de praktijk meevallen, maar je snapt het idee denk ik.

Rob, die R2 is gewoon aan een aftappunt gehangen waar een enigzins stabiele relatief hoge DC aanwezig is. Ik wil de varicaps een voorspanning geven die ruim boven de hoogfrequent wisselspanning blijft. Ze moeten van mij continue blijven sperren (en dus als condensator blijven werken). De basis van de tor is c.a. 5.5V. Die staat dan dus ook op de varicaps.

Edit: En ja, smd is klein en ook mijn ogen zijn achteruit aan het gaan. Nu begon dat net voor ik er mee ging werken, dus de smd mag ik de schuld niet geven. Maar er bestaan goede vergootglazen. Ik gebruikte een tijdje zo een loepje die aan een derdehandje zat. Dat werkt wel, maar je moet er recht in kijken. Nu heb ik voor het eerst een goedkoop uitklapbaar ding gebruikt met een grote lens. Die vervormt veel minder. De 3x vergroting is nu nog voldoende. En bij dit kleine printje past alles net binnen de vierkante voet. Dat blijkt handig als een componentje wilt wegspringen. Het is dan ommuurt. Oh ja, goed licht helpt natuurlijk ook.

Mischien een domme vraag, maar waar zit de terugkoppeling (180 graden) zodat het een oscillator is?

Is dat die C2?

R2:
Oowwww ja ik begrijp het Jojo! (slimmerd!)
Ik zou daar apart iets voor gemaakt hebben met-
Weerstandjes/potmeter enz enz.....

En dat van die ogen ja ik geef er toch wel de schuld aan mijn werk,
Lassen en branden word daar continu gedaan.
(ik zit in de scheepsbouw) metaalbewerker.
Dit is echt hobby kun je wel stellen.
Lasogen zijn mij niet onbekend!

De vraag van RadioZwembroek, (RZ of ZR)
Ik denk dat dit wel zo is maar zou graag een duidelijk.
En wat uitgebreider antwoord willen zien/lezen als dat er in zit?

Vr Gr RRob.

Dat is inderdaad C2. Je maakt van de transistor een negatieve weerstand.En wel op de volgende manier.

Er loopt in rust wat stroom door de transistor, die loopt van emitter naar collector. (het is hier ene PNP tor)
Stel nu dat de collector wat negatiever wordt (collector-emitter-spanning neemt toe) In dat geval zal via het condensatortje C2 de emitterspannig ook wat negatiever worden. De basisspanning zit via een dikke condensator C1 naar aarde, die blijft gelijk. De emitterspanning daalt, en dus het verschil tussen basis en emitter wordt kleiner. Dat betekent dat de tor wordt afgeknepen, er loopt minder stroom doorheen.

Samengevat: Als de (CE)spanning over de tor toeneemt, neemt de stroom door de tor af. Hetzelfde geldt ook andersom, als de spanning afneemt, neemt de stroom toe.
Vergelijk dit met een weerstand, waar de stroom toeneemt bij hogere spanning.
Dit werkt dus precies andersom, vandaar dat het een negatieve weerstand is.

En als je een negatieve weerstand parallel aan de kring zet, dan kan ie gaan oscilleren, want dan heft die de (parasitaire) dempingsweerstand op.

Op 31 december 2009 13:13:34 schreef rob007:
Ik zou daar apart iets voor gemaakt hebben met-
Weerstandjes/potmeter enz enz.....

Dat is dus de charme van de PNP hier. Een aantal dingen vallen op hun plek. De spoelen, trimmers en varicaps hangen aan ground. En de voorspanning kan via een enkele weerstand van een leuk punt worden afgenomen. Het past een beetje bij het "bug-idee". Het kan natuurlijk allemaal veel beter, maar dan gaat de eenvoud snel verloren. De uitdaging is om met zo min mogelijk middelen nog iets te kunnen maken waar je tenen niet gelijk bij gaan krommen.

Verder denk ik dat de spoeltjes nog iets te dicht bij elkaar staan. De koppeling is iets groter dan ik had verwacht. Net voorbij de maximum output instelling met C6 duikt de oscillator in een rare mode. Als je de twee kringen als bandfilter beschouwd kun je dat in SPICE ook wel zien bij te grote koppeling. Er ontstaat dan dubbele piek die niet weg te trimmen valt.
Maar dit is in 1 keer opgebouwd en werkt niet onaardig. De koppelfactor moest ik ook maar gokken. Mocht ik nog tijd vinden deze dagen dan zal ik daar eens mee spelen. Mogelijk gaat het output niveau wat terug, maar de harmonische onderdrukking en stabiliteit kunnen er wellicht baat bij hebben (is de voorspelling...).

Nou, ik vind het maar ingewikkeld. De simpelste bug die bouwbaar is bevat een FET, een spoel en een condensator. Heb het gebouwd, en het werkt. Maar de voedingsspanning is nogal tricky, want je gebruikt geen bias-weerstanden.

@jojo: Het 'probleem' aan jouw schakeling is dat er twee kringen in zitten, en bij sterke koppeling krijg je dus twee resonantiefrequenties en alle problemen van dien.

Dat is dus de charme van de PNP hier. Een aantal dingen vallen op hun plek.

Ja, dat had 'mijn' bugje dus ook. Door alles aan aarde te hangen spaarde je dus zelfs de ontkoppeling voor de voeding uit - het eerste wat je na de batterij kreeg was tòch een weerstand. Ik heb hem toch maar even uitgetekend, want ik heb gemerkt dat dat voor veel meelezers toch te lastig is van de tekst alleen.

Natuurlijk zagen wij scholiertjes dit niet als een negatieve weerstand. Wij vonden het gewoon een gemeenschappelijke-basis-versterker (emitter in, collector uit), die geen fasedraaiing geeft, zodat je de uitgang gewoon weer naar de ingang kunt terugkoppelen.
Wat natuurlijk, als het goed is, op hetzelfde neerkomt: iedere oscillator werkt doordat de weerstandverliezen in de kring worden opgeheven.

Maar wel uitkoppelen op de emitter. Juist de plek in de schakeling waar de harmonischen het sterkste zijn.

Beter uitkoppelen halverwege de LC-kring, of zoals jojo, maar dat is dan een ingewikkelder schakeling.

Ik heb ook een testpunt op 1 winding van de ground in de eerste kring. Als je daar de 50 Ohm van de scoop aan hangt is de beinvloeding toch nog erg groot. Via een 100 Ohm weerstand is dat blijkbaar geen probleem. In ieder geval niet om de oscillator goed te laten werken. Maar ook daar kon ik al zien dat er te veel harmonischen aanwezig zouden zijn. Ook het feit dat de oscillator dan nogal goed merkt wat er aan hangt is niet leuk.

Vandaar de tweede kring. Het is inderdaad wat complexer, maar weer minder dan een sommige low-pass filters. En als je denkt dat een ieder wat draad toch wel heeft liggen is een extra trimmer toevoegen toch ook niet echt heel complex. Ik verwacht dat het nog steeds goed is op te bouwen zonder speciale meetapparatuur. Alleen de eerste kring bepaalt goed de werkfrequentie. De tweede verstemt de eerste maar voor een klein deel (ong. 2 kanalen is de inschatting). Alleen kan met de huidige koppeling hij de oscillator nog in eens een gekke jump laten maken. De harmonische onderdrukking is naar verwachting vrij aardig. Nu al zie ik boven de 300 MHz haast niets meer. Voor ik er mee ophoudt zal ik nog eens "in de ruis" gaan kijken.
Met minder koppeling hoop ik dat het straks grotendeels zal zijn:
* stel de frequentie in met C5 (luister naar je radio met stille afstemming uit)
* piek voor maximum met C6 (minste ruis? of hebben radios nog een metertje tegenwoordig?)
* kleine adjustment C5 voor frequentie.

@zweetvoetje
Bedankt voor de duidelijke uitleg!
Ik vroeg me al een tijdje af hoe dergelijke bugs kunnen oscilleren.
Ik zat wel een beetje in de goede weg te denken. Het is me veel duidelijker geworden..

Op 30 december 2009 19:23:04 schreef fred101:
Henry, Je was toch een SA aan het bouwen ?

Ja was, tijdje terug om de deels opgebouwde print gezicht, niet gevonden.
Maar nu ik de hele zooi hier over de kop heb raad je het natuurlijk al, de print terug gevonden. Stelt achteraf weinig voor , Filters, MF en detector.

Ik lees lekker mee, ondertussen ga ik verder in de puinhoop hier, nog even dan is shack V2 klaar , dus even geen geknutsel.

FET, als ik mijn S-parameter testset afheb en de vna met alles erbij in zijn cabinet zit (bijna klaar, aleen willen de tx/rx leds nog niet wat ik wil) zal ik die van jou eens bouwen. Ik heb nog wel wat leuke antieke pnp's.

Wie bouwt de eerste buizen bug . Ik heb er van de zomer een gemaakt maar dat was het meest waardeloze schema wat je kan bedenken. Dat ding draaide met de opgegeven waarden op 50MHz en dankzij het geweldige LPF op op 100MHz.

We (ik en Z) hebben gisteren ook nog wat aan de 2 meter "bug" gewerkt. Ik had wat aanpassingen gemaakt die geen verbetering waren. Mijn doorvoer Ctjes van 28pF vormde met de oorspronkelijke impedantie aanpassing een mooi pi filter. Zonder die aanpassing alleen maar een RF-sink.

Jojo: ik heb bij die 2m-bug een schotje geplaatst tussen de spoelen. We hebben er wat mee geschoven voor de optimale koppeling.

Jojo
Verder denk ik dat de spoeltjes nog iets te dicht bij elkaar staan.
Ik heb vaak gezien dat ze voor dat oppikspoeltje maar 2 windingen gebruikte?

FET
Ik heb dit schema wel eens gemaakt volgens mij!
Maar dan hebben we het over lang geleej.
En het werkte voor zo ver ik herinner erg goed.
Toen was mijn gedachte er ook al over (een erg oud torretje)
Maar het kwam op een dipooltje al best ver weg vond ik.

Fred
Ik heb wel een paar keer een FM zendertje gemaakt met buisje(s)
Iedereen kent hem wel met de ECC . .
http://www.3-mtr.info/shareware/Transmitter%20-%2015Watt%20(QQE0312)/F…
en het zelfde schema met QQE0312
en ook zo'n soort oscillatortje als dit:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/files-rtvforum/el84_109.gif
we hebben wat aangerommeld kun je wel stellen!

Gelukkig nieuw jaar allemaal!
RRob.

Ja ze staan ook aardig dichtbij. Maar boven 4mm tussenafstand begint het uitgngsvermogen al af te nemen. Dus daar heb ik het net onder gehouden nu.

Nu kom ik er trouwens wel op terug dat de beinvloeding van de tweede kring klein is. Ik dacht dat op de scoop te kunnen zien, maar dat is een slechte frequentiemeter. Zeker als je, zoals ik, vergeet aan de cursor knopjes te draaien. Wat dit betekent voor beinvloeding als je bij een aangesloten antenne aan "handoplegging" doet weet ik niet. Er zit nu trouwens ook een klein serieweerstandje van 27 ohm naar mijn 50 ohm load. Nog steeds 7 a 8 dBm.

Ook denk ik dat het goed is het ding in een blikje te stoppen. Bij een frequentielog had ik het een beetje afgeschermd met een pan er over(was even het makkelijkste metalen object van geschikt formaat...). Dat scheelde al een paar MHz. Die was niet elektrisch verbonden met de schakeling en dan kon je toch merken dat ik in de buurt kwam, zie grafiek hieronder op 770sec en 1650 sec.
Ook zal dit vast weer de koppeling beinvloeden. Dus Fred, dat tussenschotje is wellicht in een nette ingeblikte schakeling een goede oplossing.
Met het nauwkeuriger meten van de harmonischen ben ik ook maar opgehouden toen ik dit effect van de variabele koppeling zag.

Hieronder een frequentielog van de eerste 30 minuten vanaf inschakelen. Ik had al een eerdere log gemaakt die in grote lijnen vergelijkbaar leek, maar veel meer jitter per seconde had. Bij inzoomen zag ik dit pas goed op de SA. Eerst dacht ik dat het FM modulatie door storing was, maar het bleek de 78L08 te zijn die het zwaar had. Met een schroevendraaier de 8V aanraken maakte het ding stabiel. Toen maar een ferrietje en condensatortje er bij tot hij het wel weer leuk vond.
Ik heb nog geen modulatie bekeken. Als deze erg ruim is, dan valt er misschien nog wat te winnen door de varicaps op een halve winding aan te sluiten of zo. Varicaps hebben ook een merkbare tempco.

Hier de drift van seconde tot seconde. De keren dat ik dichtbij kwam zijn duidelijk te zien.

Jojo, mooi die log-grafiekjes. Waar doe je dat mee. Een counter met log-functie ?

8dBm, dat is best veel (op de SA gemeten denk ik) . Ik kwam niet verder dan 0 dBm in 50 ohm. Gebruik je andere torren? Zoniet dan is die twee spoel aanpassing toch beter lijkt het.

Ik gebruikte gewoon een labvoeding ipv een 78XX. Ik merkte wel verschil als ik de voedingskabels verlegde. Daar koppelt het RF op in. Een smoorspoel gaf verbetering. Inblikken is denk ik idd erg nodig bij dit soort dingen. Het straalt anders voor je filter net zo hard als erna.

Wild idee tbv nabouw zekerheid en stabiliteit. Als afgestemde kring een stuk RG58 ? Een short stub van ongeveer 42 cm als parallelkring. Stabiel, minder harmonische en de afmetingen zijn reproduceerbaar met een liniaal als meetgereedschap. Ik weet niet of het volgende werkt maar je zou dan het collector signaal aan een stukje draad kunnen maken welke je dan bv 6 slagen om de coax draait. Dan krijg je via capacitieve koppeling een stralende buitenmantel. Als we dat goed uitkienen is dat tevens een rudumentair LPF

Fred, ja ik heb ooit zelf een logging counter in elkaar gezet. Sterker nog, het enige wat die counter kan is data naar een seriele poort sturen. Hier heb ik het er al eens over gehad:
http://www.circuitsonline.net/forum/view/message/680583#680583
Scroll verder naar beneden voor een link naar mijn versie. Hij gaat tot ruim 60MHz. Daar boven gebruikte ik een honderddeler kitje van Kent. Heel minimalistisch en goedkoop, maar erg handig voor dit soort dingen. Ook kon ik nog een 10MHz referentie signaal injecteren zodat hij daarop lockte als tijdbasis.
Maar sinds heel kort heb ik een oude Racal die het ook kan en met een hogere resolutie. Daar heb ik als eerste test deze meting mee gedaan.

En wat de bug betreft, tja. Een zeer probleemloze nabouwversie is het ook niet geworden. De isolatie tussen omgeving of load met de oscillator blijft te groot. Een buffertrap zou aan te raden zijn, maar dan is het geen bug meer. Kwa harmonischen en vermogen is het wel vooruit gegaan. Ik heb het inderdaad op de SA gemeten. De scoop en de SA zijn het redelijk eens.
En een coaxial resonator oscillator heb ik nog nooit gebouwd. Dat het heel simpel kan zie ik zo even snel hier. Een goede versie zal wel wat meer nodig hebben.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=80&t=1192

Hier staat ook dat het makkelijk is zo'n kring te maken

coaxiale kringen en harmonischen ...
Vergeet niet dat een 1/4 golf lang stuk coax ook resoneert op 3/4 golf en 5/4 golf en ... Iedere oneven veelvoud van 1/4.
Dus een 1/4 golf stub voor 144 MHz resoneert ook op 432 MHz!

Mijn Übel-bug is af, het wachten is op de battreijlader, kan ik ook foto's maken.

Dat je dat nu net zegt. Ik was met SPICE aan het rommelen en een gegeven moment meende ik dat ook te zien. Dat hij op twee frequenties tegelijk oscilleerde, dus niet een vervormd signaal waar de harmonische altijd in fase is. Na verder rommelen kreeg ik dat niet meer zo mooi in beeld.

Die resonanties kan je heel mooi zichtbaar maken met Spice:

Td is de "lengte", in tijd, van de transmissielijn.
Dat de parallel resonanties niet echt scherp zijn komt door de belasting van de generator (Ri=50 ohm). Door de spanningsbron te vervangen door een stroombron (b.v. de collector van een transistor), worden de piekjes al veel scherper.

Resultaat: (Is wat groot, alleen de link)
http://www.uploadarchief.net/files/download/trlineres.png
@jojo, voor de tweede keer bedankt voor de hexfile en het schema, ik was het spul kwijt!

Dat is toch een verbetering tov de gewone bug. Die zit om de 100MHz
Aan de uitgang zou een filter kunnen van een tweede kwartgolf maar nu als short en 50 ohm. Dat is redelijk makkelijk reproduceerbaar.

In LT-SPICE werkt deze als de brandweer.
Onder "zie" je twee stukken coax. In feite laat ik de oscillator hier op "de kring" intappen op een iets laagohmiger punt (1/3 vanaf de ground). De 500K en 0.5 Ohm is om een beetje verlies in de transmissielijn te stoppen. Anders kan de simulatie een beetje hakkerig zijn.

Die LC aan de uitgang is om de harmonischen wat te onderdrukken. In de simulatie ziet het er heel aardig uit.