2023 2M NBFM transceiver project PA1RAM

Op 17 juli 2023 21:06:42 schreef Martin V:
Hallo Harry64 ik heb een mail naar je verzonden.
Als die niet in je postvak in staat staat die mogelijk in je spam map.
Maar dat wou ik je even laten weten.

Is binnen en niet eens in de spam. :P Ik ga er mee aan de gang.
Edit:
Resultaat tot nu toe:

Maar ga ik verder een apart draadje voor openen.

[Bericht gewijzigd door harry64 op (15%)]

ziet er goed uit @Harry.
Ik was vergeten te vermelden dat de plus van de IXD630's is ontkoppeld met SMD type 805 condensatoren van 100 en 220nF. Voor iedere uitgang gebruik ik ook SMD type 805 condensatoren, maar dat staat ook op het schema.
Mooi ontwerp, ik ben heel benieuwd naar de rest van het resultaat.
Wat voor cad programma gebruik je daar?

Draadje geopend. https://www.circuitsonline.net/forum/view/162462

[Bericht gewijzigd door harry64 op (60%)]

Ha Richard S,

Vandaag geweest diverse testen omtrent de bloeddruk morgen bloed prikken en een plasje meenemen !
Dat wondje waar het om gaat niet eens naar gekeken andere is belangrijker trouwens wondje is dicht dus ....

@rob007,

jammer dat je niet een simpel PLL KITje hebt!
Is mij ook al vaak om gevraagd.

Waarom is dat er niet ?
Ik begrijp dat jij alleen een frequentie wil instellen ( heb ik dat goed ) en zo ja welke frequentie span.
Je zult een deler willen gebruiken voor de hoge frequenties en dan in een chip die de rest doet.

Nadeel daar is niet zo veel meer van maar ik ga kijken zelf zou ik nog wel stuk of 30 MC145152p voor je hebben niks controller parallel besturen....
Maar ik denk dat er vast en zeker in het huidig programma wel een programmeerbare deler te vinden is.
De fase vergelijker een XOR geen punt !

Groet,
Henk.

Hoi Martin V. Ik heb jouw schakeling met de opamps gebouwd. Ik heb naar aanleiding van de resultaten wel wat veranderingen aangebracht. Zo is voor de modulatie nu toch nog maar 1 varactor. Met twee kathode aan kathode bleek het correctie effect minimaal. Nu doet hij wel enigzins de modulatie corrigeren. Nog niet helemaal liniair, dus op 108MHz is het nog steeds wel wat luider. Maar tussen 87.5 en 100MHz is het verloop minimaal. Ik vermoed dat dit met het niet lineaire gebied van de gebruikte varactors te maken heeft.

Ook het insturen van de modulatie zit net even anders. Deze wordt bij de optelingang er in gezet. Deze bedraagt om en nabij 1 volt TT. De varactorspanning voor tuning is op dit moment 2,42 voor 87.5 tot 10.02 voor 108Mhz.

Voor modulatie is de DC dan respectievelijk 9,69 voor 87.5 en 2,11 voor 108MHz.
Huidig schema:

Edit:
Méh, R2 aangepast van 10K naar 5K6 omdat voor wisselspanning R3 en R9 parallel staan en dus voor wisselspanning 5K zijn en niet 10 of 20..... :P

Op 16 juli 2023 18:09:31 schreef Richard S:
Maar ik zie dat dit draadje flink wordt gebruikt, het andere draadje (Buffertrap praat) ligt nagenoeg stil nu, was niet helemaal de bedoeling maar zo gaan die dingen...

In de afgelopen maanden (alweer) heb ik me gestort op complex impedances, de theorie en de praktijk. Zeer leerzaam geweest en ik leer nog steeds. Het gebruik en de interpretatie van Smithchart (Y en Z combi) daar heb ik me echt jaren op blind zitten staren maar ik wilde die persé doorgronden omdat ik altijd zat te stoeien met de aanpassing tussen 2 trappen met meestal 2 trimmers op de gok, dat lukte vaak maar soms werd de boel ook enorm instabiel wat dus ook het geval was met mijn RF trappen in mijn zender. En dát werd ik dus zat...

Gelijk ook maar de NanoVNA weer tevoorschijn gehaald om wat metingen te doen aan een Rf trap, S11 meting dus, heel verhelderend was dat. De ingangsimpedantie van de BFY90 trap zit aardig in de buurt van 50Ω maar de uitgangs impedantie durf ik (nog) niet aan met de NanoVNA, ben veel te bang dat ik de ingang op ga blazen. Ik heb nu attenuators besteld (-10, -20 en -30dBm) maar moet wachten tot begin augustus (china...).

Ik heb nog wel 2 directional couplers, een van -40dB en een van R&S waar ik de verzwakking (nog) niet van weet. Ik ga daar maar eens mee stoeien om te zien hoe die zich gedragen.

Wat foto's van de metingen:

De RF trap met BFY90, ik moest wel een C=1nf in serie met de ingang zetten van de CH0 uitgang want de NanoVNA blijkt laagohmig en sloot de ingang kort, duurde even voordat ik dat in de gaten had...
[bijlage]

Het ingangssignaal naar de versterker (het uitgangssignaal van de VNA)
[bijlage]

Het uitgangssignaal uit de versterker, versterking zo'n 17dB, best veel eigenlijk...
[bijlage]

De S11 weergave op de NanoVNA zelf
[bijlage]

En dit is de S11 weergave op de PC met NanoVNA-Saver en daar zit een afwijking in die ik (nog) niet kan verklaren...
[bijlage]

De gemeten ingangsimpedantie op de NanoVNA zelf: 54,4+6,04nH dus inductief
De gemeten ingangsimpedantie met NanoVNA-Saver: 47-j18,9Ω dus capacitief.

Wellicht zijn er meer mensen die een verschil zien tussen de NanoVNA en NanoVNA-Saver?

Ik ga hier een apart draadje voor openen want de response erop is niet veel. Ik heb namelijk echt een uitdaging met de praktijk van impedantie-aanpassing, waar moet je beginnen... Enfin zie ander draadje straks...

Het is hier een tijdje stil geweest, deels vanwege de privé situatie maar ook omdat ik niet verder kwam met de impedantieaanpassingen die ik nodig achtte voor het bereiken van een stabielere versterking.

Aldus heb ik me ondergedompeld in de theorie (o.a. met het RF Circuit Design boek) en heb ik getracht om een en ander in de praktijk te bouwen om dat vervolgens met de NanoVNA te controleren. De resultaten daarvan waren bemoedigend maar zeker geen 100% omdat er kennelijk altijd afwijkingen ontstaan wanneer je SMA koppelstukjes moet gebruiken.

Het bepalen van de (ohmse) uitgangsimpedanties doe ik nu in LTSpice met de halverings methode, bepaal de uitgangsspanning onbelast en belast het circuit daarna zodanig dat de spanning nog de helft is, Zi=Zl zeg maar. De uitslagen lijken dan een beetje op wat ik meet met de VNA.

Vervolgens bouw ik dan een aanpassingsnetwerk in LTSpice waarbij ik de spanning op de ingang van de volgende trap maximaliseer. Dit is dus een meer praktische methode. Ik heb dat in de praktijk getest met mijn SA op de uitgang van een RFTrap en gekeken of ik met dat netwerk inderdaad een maximaal niveau zou bereiken en dat was het geval. Eindelijk een methode die dus ook in de praktijk werkt...

Ik heb LTSpice nu ook voorzien van de juiste object gegevens voor de BFY90 en de BF981 (is ongeveer gelijk aan de BF961). Vervolgens heb ik de gehele stuurzender stap voor stap in LTSpice opgebouwd inclusief de benodigde aanpassings netwerken. Hierbij heb ik ook de vervorming goed in het oog gehouden, die is overigens op zijn laagst bij de juiste aanpassing (duh...).

Ook de oscillator en buffer heb ik opnieuw opgebouwd in LTSpice. De eerdere combi met 2x J310 bleek toch niet zo goed te bufferen, bij wisselende load op de uitgang was het verloop vele kilohertzen. Ben dus weer terug gegaan naar een buffer met de BF961/981 mosfet en die gedraagt zich een stuk beter met ca 1 kHz verloop bij wisselende belasting . Er zijn ook best veel kleine wijzigingen doorgevoerd om de spurious beneden de resonantiefrequentie weg te krijgen. Vooral inducties maar ook ontkoppelingen hebben daar invloed op.

Ook de vervorming ging drastisch naar beneden, logisch want de 2e J310 wordt flink hard aangestuurd. Ik heb de uitgangsimpedantie van de oscillator op 210Ω bepaald, daarmee heb ik de laagste vervorming en daaroverheen zit nu een spanningsdeler om de mosfet niet te oversturen, dit bleek HET probleem bij de buffer, zorgen dat het signaal niet te hoog was. Ik ga straks de inkoppeling doen met een los draadje om zo het signaal naar de BF961 laag te kunnen houden, benieuwd hoe dat uit gaat pakken...

Gedurende de week kwam ik er ook achter dat ik maar één RF trap nodig heb door de nu juiste aanpassingen tussen de trappen. Output is nu rond de 2mW en met het losjes inkoppelen denk ik de 1mW (0dBm) wel te kunnen halen.

Maar goed, het volgende is een weergave van de resulaten in LTspice.

Het Schema (vergeet de componentnummering, ik maak nog een nieuwe tekening)

De simulatie

Het spectrum

En de THD vervorming, niet slecht met 0,001%...

Ik heb de .asc file ook bijgesloten voor als iemand het wil nalopen in LTSpice.

Dat zijn vorderingen, wauw. _/-\o_

Dank je Harry ;)

Ik heb nog een meting gedaan met 1ps (pico seconde) sampling, daarbij zijn alle harmonische afwezig. De resonatiefrequentie is nu wat anders dus moet hem nog eens draaien voor de THD en dat duurt even met 50000 samples...

Wordt vervolgd...

Het vervolg, resolutie 1 pico seconde, THD 0,000100%
I rest my case...

Nu in het echt gaan bouwen.

Het is me eerder opgevallen dat een betere ontkoppeling van de emitter in de RF trap ook een betere resultaat gaf kwa THD. Ben dus wat gaan experimeteren met de beide sources in zowel de oscillator als buffer. De oscillator meer ontkoppelen met 100nF gaf een verslechtering, met 10nF werd het wel beter. Maar de buffer ontkoppelen met 100nF gaf wel degelijk een verbetering...

Schema detail

Het resultaat kwa THD, nu dus 0,000060%
Veel beter zal het niet worden...

Druk bezig om het schema nu op papier te zetten zodat ik nieuwe printlayouts kan maken. Ben erg benieuwd hoe dit er straks in de praktijk op de SA uit gaat zien...

Mijn ervaring ondertussen met m'n 3 meter geval is dat voor c19 10 pF koppeling met je varactors best wel 'veel' is. Met weinig theorie en veel praktisch gepruts ben ik hier op uit gekomen:

1 tot 2 pF kwam de modulatie spanning sterk boven de 2,5 volt TT. 3.3 en 3.9 pF heb ik niet voorhanden, 10 pF had (te) veel invloed. 4.7 is het beste compromis. In de modulatie de twee BB139's parallel i.p.v. de bekende 'Kont to Kont' geeft de beste resultaten qua stereoscheiding en RDS.

Vooruitgang noemen we dat ;)

Ik ben wel benieuwd naar de THD die je hebt met dit schema, in die van mij had alles rondom de varicaps invloed op de THD namelijk, en ik heb maar 2 MHz delta nodig... Kan je dat meten/bepalen met je SA?

Mijn SA zal dat waarschijnlijk wel kunnen, ik weet alleen niet hoe.

Deze video geeft daar wat meer info over. In elk geval voldoende om te begrijpen hoe het kan worden gemeten maar of jouw SA ook die mogelijkheden heeft weet ik niet...

https://www.youtube.com/watch?v=pL0pY-t8KWY

Ha Richard S,

Goed resultaat :) heb je dit ontwerp al gebouwd ?
Hoe ga je de modulatie uitvoeren ?

@harry64,

Wat ik me afvraag dat de ontkoppeling met 100 nF nog iets uitmaakt :?
Je stuurt met 1µH dat is 679 Ω @ 108 MHz en, 100 nF @ 108 MHz is 0,0147 Ω !
Ik denk dat er een ander effect optreed 1 µH is veel te veel in jou frequentie gebied.
Dit is zo'n puntje wat je beter zal willen bekijken...... er is iets met het retour vlak ( massa ) of de ontkoppeling van de voeding ??
Wat doet dit op de lange termijn en onder andere temperatuur omstandigheden.

Groet,
Henk.

1 uH? Mijne werkt met 120 nH. Massavlakken op de dubbelzijdige print heeft overal via's om die massavlakken goed te koppelen met elkaar.

Ja ik kon die 1uH ook al niet vinden???

Maar ik heb de v2 zender nog niet gebouwd, ben nu met het schema bezig en ga dan aan nieuwe printen werken dus kan nog wel even duren...

Dit is het huidige schema van de oscillator met het modulatiegedeelte, de weerstanden hiervan liggen nog niet geheel vast en ga ik bepalen wanneer ik er signaal op kan zetten. De bedoeling is dus modulatie op de bestaande afstem varicaps, zoveel zwaai heb ik toch niet nodig...

"Richard S even een kleine opmerking C43 ontkoppeld de HF, dat kan de bedoeling dacht ik niet zijn.
L20 staat ook verkeerd die moet op de plaats van R9.
R9 gaat dan vanaf L20 naar de massa.

Nee die onderdelen en waardes kloppen wel maar ik had de aftakking voor de terugkoppeling verkeerd staan, goed gezien trouwens.

Maar de weerstand zorgt voor de Ug1s DC-instelling, de 1u inductie brengt de RF-output op de source omhoog maar belangrijker de THD naar beneden. De ontkoppeling heeft dezelfde reden en 10n presteert beter dan 1n op die plek, lagere vervorming dus. Wanneer je daar alleen een weerstand opneemt in de source (zonder ontkoppeling) is de output minder en de vervorming hoger.

Gecorrigeerde tekening:

Ha Richard S,

Ik refereerde aan de opmerking van de ontkoppel condensator waar het cirkeltje omheen staat.
Die komt van de source via 1 µH !

Groet,
Henk.

Op 7 augustus 2023 20:44:43 schreef electron920:
Ha Richard S,

Ik refereerde aan de opmerking van de ontkoppel condensator waar het cirkeltje omheen staat.
Die komt van de source via 1 µH !

Groet,
Henk.

Ik begrijp hem nog niet Henk, heb je het nu over de tekening van Harry of die van mij?

Ha Richard S,

Het maakt mij niet uit het is alleen een vraag aan de hand van een opmerking van @harry64 die ik,
als ik naar het schema kijk niet kan plaatsen ?

Op 7 augustus 2023 00:58:50 schreef Richard S:
Het is me eerder opgevallen dat een betere ontkoppeling van de emitter in de RF trap ook een betere resultaat gaf kwa THD. Ben dus wat gaan experimeteren met de beide sources in zowel de oscillator als buffer. De oscillator meer ontkoppelen met 100nF gaf een verslechtering, met 10nF werd het wel beter. Maar de buffer ontkoppelen met 100nF gaf wel degelijk een verbetering...

Schema detail
[bijlage]

Het resultaat kwa THD, nu dus 0,000060%
Veel beter zal het niet worden...
[bijlage]

Druk bezig om het schema nu op papier te zetten zodat ik nieuwe printlayouts kan maken. Ben erg benieuwd hoe dit er straks in de praktijk op de SA uit gaat zien...

Daar komt het ontkoppel punt van een 1 µH smoorspoel !
De 100 nF of 10 nF maakt in theorie niets uit, als dit in de praktijk wel zo is moet er,
iets anders aan de hand zijn.....
Het is goed om in gedachte te houden dat de massa niet schoon is en je met een condensator op de,
verkeerde plaats juist een signaal kan injecteren !!

groet,
Henk.

Dan heb je het dus wel over mijn tekening.

Ik heb het gedrag bestudeerd in de simulator, de ontkoppeling staat over de source weerstand die daar alleen inzit voor de DC-instelling van de MOSFET.

Wanneer daar 1n overstaat dan is er nog een restant RF zichtbaar over de source weerstand. Door de extra 100n wordt die nagenoeg teniet gedaan en neemt de THD af.

Maar let op ik heb het dan over de Buffer! In de Oscillator werkt dit averechts, de THD neemt dan juist toe bij het gebruik van een 100n condenstator op die plek.

Ik heb het schema opnieuw gemaakt, het bestond alleen nog in LTSpice en de onderdelen zijn opnieuw opeenvolgend genummerd. Omdat de tekening erg breed is geworden heb ik losse screenshots gemaakt van de diverse trappen.

De oscillator

De buffer

En de RF trap met LPF