2023 2M NBFM transceiver project PA1RAM

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 9 mei 2023 22:20:05 schreef Richard S:
link: Elektronika ta systemy upravlinnya 2009 nr.1
[...] En het verschil in starting time, Clapp heeft idd zoals jij al zei meer power nodig... Colpitts links, Clapp rechts

Dit is nu een goed voorbeeld van hoe het komt dat we hier op internet zo lekker in een kringetje blijven ronddraaien en niet verder komen.
Dat hele stuk is verschrikkelijke beginners-onzin.
Een paar Russen aan (o.a.) een Lybische hogeschool hebben twee oscillatoren vergeleken.
Niet in het echt, maar door formules in Mathematica te stoppen. En daarna in de simulator, die er natuurlijk hetzelfde uit kreeg. Gebouwd is er niets!
Het begint er al mee dat fig. 1 fout is getekend. Maar erger is het, dat ze zelf totaal niets snappen van oscillatoren.

Ja, tjonge, ze hebben de junctiecapaciteiten van de FET meegerekend. En volgens hun eigen zeggen zijn ze daarmee de eersten! Echt niemand in de hele wereld kon dat bedenken, alleen zij zijn zo reuzeslim! Right.
Wat ze niet in de gaten hebben, is dat Cgd gewoon deel wordt van C1, waaraan hij immers parallel staat. Cds wordt op dezelfde manier deel van C2. En Cgs ten slotte komt parallel aan de ingang, waar hij deel wordt van de aangesloten kring.
Hun formules zijn zo nodeloos ingewikkeld geworden, maar dat zien ze zelf niet; ze hebben ze zo overgenomen van het computerscherm.

Nu nemen ze exact dezelfde FET en C1,2, en 'maken' daarmee een Colpitts (met een L), en een Clapp (met LC serieschakeling). En dan zijn ze verbaasd dat de opstarttijd verschillend is!
Een gewone amateur zou zeggen: logisch; de LC-schakeling zorgt voor een veel hogere totale Q dan de losse L.
Als de oscillator per periode evenveel energie in de kring stopt, duurt het dus vanzelfsprekend langer voordat de Clapp, met de hogere Q, op volle uitgangsspanning is.

(In Electron van februari en maart 2021 is precies dit punt al behandeld, en voorgerekend. En dan wél correct, en met de juiste conclusies.)

De grofste fout die die Lybische Russen maken, is zeggen dat het enorm snelle opstarten van de Colpitts goed is: "wat fijn, in de Colpitts kunnen we veel slechtere onderdelen gebruiken en dan toch nog oscillatie krijgen":

From this fact follows that the Colpitts voltagecontrolled oscillators can be designed with low-cost inductors and varactors.

In hun schakeling is de terugkoppeling inderdaad véél te groot; je ziet in het opstartplaatje het 'stuiteren'. En echt sinusvormig zal het uitgangssignaal zo ook niet worden.
En is die Clapp echt zo traag? Ook die vliegt binnen een paar microseconden al naar 'vol'.

Nee, ik kan voor dat artikel geen goed woord over hebben; een gewoon Nederlandstalig amateurblad deed dat degelijker.
Maar op internet schrijven we elkaar weleens te gemakkelijk na, en dán krijg je dit soort onzin.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Je feedback is duidelijk Frederick en het korreltje zout heb ik erbij geplaatst nu ;)

Maar je refereert wel aan een artikel in de Electron dat ik gemist heb, moet tot mijn schaamte bekennen dat ik dit blad niet elke keer uitspit en het beland dan op de stapel voor later... Ik zal exemplaren dus even opsnorren voor het volledige beeld, en bedankt voor die opmerking!

Edit: Artikelen even opgezocht en inderdaad goede info daarin.

73, PA1RAM

Wanneer je een oscillator direct op de gewenste frequentie bouwt, en daar ook nog een PLL voor gebruikt, dan heeft de PLL tijd nodig om zich te vergrendelen aan de referentie frequentie.
Jouw beoogde doel is een tranciever, in dit geval wordt het dan een stuk makkelijker.
De VFO of local oscillator werkt dan MF plus of min de gewenste frequentie, zodat je voor zenden alleen maar een oscillator nodig heeft van de MF frequentie.
Aangezien de MF meestal een lagere frequentie is, kan de opstarttijd van deze oscillator een stuk sneller zijn.
De PLL staat nu constant ingeschakeld en houdt de hogere verschil of somfrequentie binnen zijn bereik en je heb niet meer te maken met een vergrendeltijd van de PLL.

Telefunken Sender Systeme Berlin

Ha Richard S,

Ik heb even de computer aangezet :)
Nog even voorzichtig aan maar het gaat beter met de knie....
Niet zoveel kunnen mee lezen wel even oppervlakig de inbreng van @Frederick E. Terman maar,
ik moet eerlijk zeggen dat ik jou documenten ook oppervlakkig heb bekeken dat zal ik morgen eerst doen !
Maar of het nodig is ? het ging mij om de tekening dat scheelt weer en die is voor wat mij betreft prima.....
Als het niet duidelijk is dan kan ik mijn tekening als nog uploaden ik moet er altijd weer een JPG van maken.

Als het mij lukt morgen middag het testje voor het starten van de oscillator.
Ik kan al wel een omschrijving geven 1 versterker gemeten op fase positie een richtkoppel element als pick off en een bandfilter.
Als bandfilter gebruik ik een enkelvoudig filter zeg maar de resonantiekring uit jou principe schema.
Maar ook een gekoppeld meervoudig filter je kunt dan de invloed van de skirt mooi zien.
Ook dat is een mogelijkheid om de Ql te vergroten.

De versterker staat onder spanning dus ik heb niets met inschakel zaken van doen.
De fase is incl. resonator 360° de amplitude is regelbaar en de ruis is voldoende om de actie ingang te zetten.
Als het een oscillator wordt dan is het starten niet afhankelijk van het inschakelen van de voeding !!!

Ik zit dit nu op te schrijven en realiseer mij dat ik dit experiment al jaren terug heb uitgevoert ( denk ik ) :? O-)
Nou ja altijd interessant om nog een keer te doen ik zal met de ruisgenerator vanaf de ingang filter de S-parameter S11 meten en de shape.
Misschien beter morgen een tekening maken.

Groet,
Henk.

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

@Henk
Ik hebhet internet afgestruind op large signal data van de J310 maar die zijn er kennelijk niet. Denk dat het dan toch meten wordt wanneer dat belangrijk gaat zijn.

Ik kwam wel regelmatig waarschuwingen tegen dat er imitatie exemplaren in omloop zijn, dus ik ga mijn 310's wel even op een testbedje leggen om te zien of ze voldoende drainstroom kunnen leveren. Ze komen overigens wel van een gerenomeerde bekende leverancier maar beter het zekere voor het onzekere nemen...

73, PA1RAM

De echte J310's zijn van Fairchild, te herkennen aan het logo F op de transistor.

J310.pdf

Telefunken Sender Systeme Berlin
Henry S.

Moderator

En Vishay / Siliconix (zoals op de foto, typische behuizing) , OnSemi, Panasonic, NXP.

Het meeste is obsolete, op aanvraag (hoge MOQ), of SMD.

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

Ha Richard S,

Hee leuk dat je gelijk reageert ik ben nog een beetje dizzzie :D
Is dat jou foto dan vrees ik met grote vrezen de enige firma die,
de J310 met draadjes maakt is InterFET.
Bij nader inzien het is niet de nieuwste week 44 jaar 2002 dus dat kan !!

Nu dat is het probleem die data is er niet is dit een probleem ? nee... het totaal als een black box beschouwen.
We noemen dit Objectgeoriënteerd denken ha ha ha....
Ik las dat jij het artikel in je bezit heb waar @Frederick het over heeft ik heb Electron niet meer al lang niet meer.
Ik vond het persoonlijk niet zo interesant meer en de hoofd reden met een eigen bedrijf en 6 mensen in dienst geen tijd...
Maar een radio amateur verderop daar zal ik het aan vragen dus geen commentaar.

Wel al even nagedacht over de amplitude regeling dat gaat goedkomen maar is niet simpel zo'n regeling moet een mooie regelkarateristiek hebben.
Om nu beter uit de voeten te komen zou ook jij de bouwstennen los moeten hebben.
Daar bedoel ik mee een versterker in jou band of intrest je resonator in welke vorm dan ook een meetpunt en een voeding.
Je hangt alles als een ring aan elkaar zorgt voor de juiste fase en regelt de amplitude.
Op die manier kan je veel flexibeler werken / experimenteren :D

Groet,
Henk.

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

Op 11 mei 2023 22:47:12 schreef Henry S.:
En Vishay / Siliconix (zoals op de foto, typische behuizing) , OnSemi, Panasonic, NXP.

Het meeste is obsolete, op aanvraag (hoge MOQ), of SMD.

MOQ? MOQ? Ik zoeken op vriend google kom ik in damesmode terecht 8)7
Maar inmiddels begrepen, minimum order quantity dus

73, PA1RAM

Op 11 mei 2023 22:55:55 schreef electron920:
....Wel al even nagedacht over de amplitude regeling dat gaat goedkomen maar is niet simpel zo'n regeling moet een mooie regelkarateristiek hebben.
Om nu beter uit de voeten te komen zou ook jij de bouwstennen los moeten hebben.
Daar bedoel ik mee een versterker in jou band of intrest je resonator in welke vorm dan ook een meetpunt en een voeding.
Je hangt alles als een ring aan elkaar zorgt voor de juiste fase en regelt de amplitude.
Op die manier kan je veel flexibeler werken / experimenteren :D ....

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

We waren tergelijkertijd aan het posten, toeval dus. Maar ik hou mijn email in de gaten wanneer er nieuwe posts zijn en reageer wanneer ik kan. Uiteraard kan dat niet overdag omdat ik dan met mijn werk bezig ben en geloof me, dat vraagt 100% van mijn aandacht...

Ik kan dat artikel wel even voor je scannen als je wilt?

Maar ik voel aan alle kanten dat jij veel verder in de theoretische materie zit dan ondergetekende. Ik ben meer een praktijkman met een redelijke theoriebasis (middelbaar) en ik doe veel kennis op uit naar nu blijkt o.a. onzin artikelen.

En veel kennis die ik heb vergaard in het verleden blijkt nu niet (meer) te kloppen, ben op HF gebied meestal autodidactisch bezig geweest en heb als een spons alles opgenomen wat als plausibel voorbij kwam. Dé eyeopener was de aanschaf van de SA waarmee ik echt zag wat ik aan het maken was. En ik moet zeggen dat die metingen me echt behoorlijk tegenvielen. Enfin, een leermomentje maar dan nu terug naar de drawingboard en het dan beter doen, dát is waar het mij om gaat.

Maar ik heb wel een duidelijk doel voor ogen. Ik zet vaak een stip aan de horizon en werk daar naar toe met soms vallen en opstaan maar uiteindelijk is het 't resultaat aan het einde daar wat telt en waar ik de genoegdoening uit haal. Dit blijft een hobby en voor frustratie is bij mij geen plaats.

Dus ik ben erg leergierig om het doel te bereiken, maar ik voel dat jouw trein een stuk sneller gaat, kan ik dat zo zeggen...?

Ik heb dus nog veel te leren. De omgang met een VNA bijvoorbeeld. Ik snap wel dat we daar leuke dingen mee kunnen doen maar het apparaat is voor mij niet zo bekend zoals b.v. een multimeter of een scope. Dat wordt voor mij een steep learning curve dus.

Ik probeer je te volgen tot waar ik kan en als ik een disconnect heb dan PM ik je wel, o.k?

Tot zover, ik moest het kort houden... ;)

73, PA1RAM

Op 11 mei 2023 22:47:12 schreef Henry S.:
En Vishay / Siliconix (zoals op de foto, typische behuizing) , OnSemi, Panasonic, NXP.

Het meeste is obsolete, op aanvraag (hoge MOQ), of SMD.

ik begrijp uit jouw woorden dat dit wel echte exemplaren zijn?

73, PA1RAM

@Henk
Ik heb de artikelen gescand en naar je verstuurd per email

73, PA1RAM

Ha Richard S,

Dank voor de moeite ik moet toch nog even rustig aan doen kan ik mooi lezen.

Groet,
Henk.

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

Moderator

Op 11 mei 2023 23:54:27 schreef Richard S:
MOQ? MOQ? Ik zoeken op vriend google kom ik in damesmode terecht 8)7
Maar inmiddels begrepen, minimum order quantity dus

Idd, sorry voor de afkorting, dat is een beroeps tic.

Op 12 mei 2023 01:09:10 schreef Richard S:
ik begrijp uit jouw woorden dat dit wel echte exemplaren zijn?

het is een beoordeling dmv een foto, maar ik denk van wel.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op vrijdag 12 mei 2023 18:10:38 (39%)

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

Ik heb er maar een nagemeten in een testbedje, en er een opgeblazen... 8)7 (verkeerd om...)

Maar het ziet er goed uit:

-Ugs Id
0V 34mA
1,0V 15mA
1,5V 10mA
2V 4mA
2,5V 0,4mA
3V=Vp 0,0mA

De nepperds trekken maar 10mA

73, PA1RAM

Ha Richard S,

Prima jij kan nog net de echte Siliconix hebben op jou stempel kan je,
zien week 44 jaar 2002 dus die zijn ruim 20 jaar jong !
De J310 met draadjes wordt in Engeland door InterFET op aanvraag geproduceerd !
Minimum afname 1000 st is veel maar niet duur ongeveer € 400,- incl. BTW.

Ik heb het V.E.R.O.N. verhaal gelezen wat mij betreft ook goed voor de amateur.
Ik snap alleen de opmerking van @Frederick niet omtrend de Thesis die je gepost heb :?
Buiten het feit dat ik de argumentatie niet begrijp is dit ook irrelevant als je een,
peer review wilt doen altijd naar de auteurs....
En ten alle tijden de normen en waarden in acht nemen met een wetenschappelijke onderbouwing.
Zelf heb ik in 50 jaar zo'n 30...36 peer reviews gedaan en altijd in zeer goede collegiale verhouding .

De punten die ik tegen kwam heb ik genoemd geen grootsignaal berekening en,
niet dipolair berekend dit is de enige manier om een oscillator te berekenen.
Verder geen ruis berekening in beide gevallen.
Dat de V.E.R.O.N. amateur versie er wat minder onderbouwing aan geeft is begrijpelijk daar zit ik ook heel vaak mee.
Je zult ten aller tijden de doelgroep in de gaten moeten houden ik denk dat dit in beide situaties goed gaat.
Als laatste wat op valt de capaciteiten die laat de amateur achterwegen ook dat,
is te duiden daar is de frequentie 10 ( 14 MHz ) en bij het andere artiekel 200 MHz is even een ander gewicht in de schaal......

Wat ik wel helemaal met @Frederick eens ben is het idee dat zij claimen de eerste zijn en dat in 2009.
Dat maakt mij niet uit en, kan ook niemand weten maar...... in 1981 op mijn Apple II onder Basic,
heb ik al een programma geschreven waarbij de parasitaire capaciteit mee genomen werd in de berekeningen.
En ver voor mij in het buizen tijdperk werd hier ook al mee gerekend :D
En daar laat ik het maar bij beide artiekelen zijn voor kennis aangenomen maar de ene is een kristal de andere zonder amplitude regeling.
Dus gewoon je eigenweg bewandelen rustig aan maar probeer te leren !

Terug naar je FET ik had al aangegeven dat de J310 voor het mooie een te krappe halfgeleider is.
Dit komt niet door de drain stroom ( 60 mA ) max maar door de spreiding dat blijft een probleem bij JFETs.
Maar goed het kan ik zal buiten het meten aan de resonator ook de FET als versterker schakelen en op IMA gedrag meten...
Dat laatste kan interessant zijn als de FET als oscillator staat geschakeld wat de realtie met de harmonische is !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
RAAF12

Golden Member

Op 13 mei 2023 02:38:34 schreef electron920:
Dit komt niet door de drain stroom ( 60 mA ) max maar door de spreiding dat blijft een probleem bij JFETs.

Die spreiding is al vaak genoemd, ik had er een apparaatje voor gemaakt om FETS te meten. Kan het niet meer vinden maar het was iets soortgelijks. Vooral die pinch-off kan heel erg varieren per FET.
https://www.edn.com/simple-circuit-lets-you-characterize-jfets/

Ha RAAF12,

Ik ken jou tester je draadje mee gevolgt en gebouwd dank !
Zelfs een en ander uitgebreid, is misschien wel leuk om te laten zien.
Wat ik altijd probeer te ontwijken is een vaak moeilijk selectie proces....
Zeker omdat het hier een VCO betreft op redelijk hoge frequentie !

Groet,
Henk.

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

Ik weet niet hoe belangrijk Vp is in deze oscillator. In eerste instantie had ik de oscillator ook netjes in klasse-A staan maar onder oscillatie verschijft het werkpunt enorm tot ver beneden Vp en dus dik in klasse-C.

Dit plaatje is sowieso een eyeopener en geeft wellicht een verklaring waarom er zoveel harmonischen zijn...

73, PA1RAM

Zo langzamerhand heb ik de diverse waardes bepaald van de onderdelen in de V2.0 oscillator welke ik op een HF board ga bouwen om daarmee te testen wat de invloed is van de diverse onderdelen.

Ik heb een aantal tekstvelden erbij gezet met de gedachtengang die is gevolgd en zaken die ik wil testen. Ben benieuwd wat ik ga aantreffen.

Ik ben de komende week eindelijk vrij en ga dus aan de slag hiermee. De soldeerbout staat al weer weken uit, veelste lang... ;)

Indien er showstoppers voorkomen in dit schema dan hoor ik die graag

73, PA1RAM
harry64

Golden Member

Komt bekend voor dit :P

Die meetcombi met de 1K weerstand geeft best wel veel verzwakking als je SA 50Ω impedantie heeft lijkt mij.

Ik had vorig jaar de RDVV oscillator op print gezet, met printspoelen. Alleen pakten die spoelen niet goed uit in EasyEda en later ook niet bij JLCPCB. Maar ik ga die print maar eens voorzien van gewikkelde spoel(en). Ik heb daar ook nog ergens een SMD versie van. Eens zien of ik die nog terug kan vinden.

Dit is de TH-versie i.i.g.

Ja ik heb die eerder voorbij zien komen Harry. Enige overeenkomsten daar kom je niet onderuit, de meeste ontwerpen lijken op elkaar maar het verschil zit hem in de details. Het gaat mij om die details waar ik op wil gaan testen. 4dBm output is best veel overigens.

Wel opvallend: er zit een LPF direct achter, dat zie je niet veel.

Die meetweerstand is een probeersel. Het gaat me niet om de exacte spanning maar om de vorm van de sinus die ik wil zien, dat die niet clipt bedoel ik.

[Bericht gewijzigd door Richard S op zondag 14 mei 2023 10:08:25 (19%)

73, PA1RAM
harry64

Golden Member

Ik heb dat RDVV oscillator geval gemeten met 20 pF en 30 dBm verzwakker. Dat gaf op de SA een mooie kam tot 1.5 GHz. Ik ga die 1.5 pF met 1K maar eens proberen.

Hmm, dat zou je met die LPF erachter niet verwachten, de plaats en opstelling op eenzelfde print is natuurlijk niet ideaal maar dat de harmonischen dan toch zover doorlopen...

Dan begrijp ik die 4dBm ook wel ;)

73, PA1RAM
harry64

Golden Member

In het RDVV bakje zit die LPF er niet achter, die is ook met stubje. Aan dit printje moet ik nog gaan meten, maar eerst dat oscillator spoeltje er op frunniken. En die wordt iets met 0.2 aan 4W op 2.5mm diameter. En da's lastig tegenwoordig want behalve slechtere ogen hoort meer trillen er ook bij. :P

Ik was net nog wel even met de J310 in de sim aan het spelen en daar blijkt dat je voor een beetje vervormingsvrije sinus dus in dat steile enigszins lineaire UG deel moet blijven qua spanning. Anders krijg je platte dalen of 'bolle' toppen in je sinus.

[Bericht gewijzigd door harry64 op zondag 14 mei 2023 12:39:27 (30%)