1972'de GW Short, İngiltere'deki Radio Constructor dergisinde bir "Modern Homodyne Alıcısı" tanımladı . Birisi Yahoo regeenrx grubunda birinden bahsettiğinde ilk önce bu alıcının farkına vardım. Yazısı beni GW Short'un "Homodyne" adlı orijinal makalesine yönlendiren Mike Tuggle tarafından yönlendirildi . Makalenin bir PDF versiyonunu oluşturdum .
Devre Teorisi
Homodyne veya senkrodin, sinyalin iki yola bölündüğü bir tür rejeneratif alıcıdır. Short'un versiyonunda, her iki yol da yükseltilir, ancak bir yoldaki yan bantlar kırpılır ve elde edilen yükseltilmiş taşıyıcı frekansı tekrar girişe geri beslenir. Bir genlik modülasyonlu taşıyıcı yerleştirildiğinde, alıcı osilatörü taşıyıcıya kilitlenir. İki yol daha sonra bir diyot karıştırıcısında birleştirilir. Taşıyıcı, daha güçlü, yerel olarak üretilen bir sinyal ile güçlendirildiğinden, sinyal solma etkileri azaltılır. Görünür seçicilik arttırılmıştır, çünkü komşu kanal yan bantları da taşıyıcıları osilatör ile heterodiniyor ve hala duyulabilir olsa da, aynı zamanda biraz kırpılmıştır. Ses frekansı düşük geçiş filtresi, genliklerini azaltır.
Çok uzak çok iyi. Short'un tasarımındaki problem şu ki, artık kullanılmayan bir PNP transistörünü ana rf amplifikatörü olarak kullanması. Bu transistörü 1972'de seçmek için iyi nedenler vardı. Orta ve kısa dalga frekanslarında son derece yüksek kazanç sağladı ve bir PNP aygıtı olarak devreyi daha kolay hale getirdi.
GW Kısa Homodyne dedektörünün basitleştirilmiş şematik diyagramı.
Bu tür kararların çoğunda olduğu gibi, itici güç “Hangi cihazlara sahibim?” İdi. AF239, 700 MHz'lik bir geçiş frekansına sahiptir. Orta ve yüksek frekanslarda kazancı oldukça yüksek, sadece bu alıcı için bir bilet. Standart yayın bandında, 300 MHz geçiş frekansına sahip bir 2 n3904 nolu beygirin muhtemelen yeterince iyi olacağı görülüyor. (Veri sayfalarını indirmek için cihaz numaralarını tıklayın.)
| cihaz | hfe | f T (MHz) | NF (dB) | Fiyat |
|---|---|---|---|---|
| AF239 | 50 | 700 | 5 | $ 8.99 * |
| MPSH10 | 60 | 650 | spec değil. | $ 0.16 |
| 2N3904 | 40-100 | 300 | 5 | $ 0.07 |
| 2N5179 | 25-300 | 900 | 4.5 | $ 1.10 |
AF239, yerini alabilecek mevcut transistörlerle karşılaştırıldı.
NOT: Ben Fairchild MPSH81 PNP tamamlayıcı, bilgi verildi bu yazıyı gönderdikten sonra Mouser 512 MPSH81 f ile, T 600 MHz. Bu transistör, AF239'u modifikasyonlar olmadan doğrudan değiştirmelidir.
Şimdi bağladım! Bunun yerine MFSH10 transistörünü kullanmak için GW Short tasarımını değiştirebilir miyim? Açıkçası, TR2'nin vericisi ve toplayıcısı ve ilişkili devrelerin kutupları tersine çevrilmek zorunda kalacaktı. TR2'nin tabanının TR1'in tahliyesinden izole edilmesi gerekir. Bu kolaydı: Sadece bir bağlantı kapasitörü kullanın. TR1'in boşaltma yükü direnci, TR2'nin temel direnci olarak ikiye katlandı. Bu bir bağlantı kapasitörüyle mümkün olmaz. Yazısında, TR1’in boşaltma akımının yaklaşık 3 mA olduğunu ve yük direncinin 1000 ohm olduğunu yazdığı kısa notlar. 1800 ve 1000 ohm'luk bir voltaj bölücüsü işe yarayacaktı, ancak sistem akım tüketimini azaltmak için 18k ve 10k ohm kullandım. Kısa süre 9 yaşında bir bataryayla telsizini kullandı. 12-V pil kullanmayı tercih ederim. 9 voltluk bir regülatöre sahip olmadığım için 78L08 8-V regülatör kullandım. ve MPSH10 için 3-Vdc baz önyargı sağlamak için bu gerilime dayanan önyargı voltaj bölücüsünü hesapladı.
Bir PNP germanyum transistör olan AF139'un yerine NPN silikon transistör MPSH10 ile modifiye edilmiş devre şeması.
Yan bant modülasyonunu klipslemek için, Short arka arkaya OA90 diyotları kullandı, aynı zamanda modası geçmiş. Düşük akımlarda, 180-250 mV'luk bir ileri voltaj düşüşüne sahiptir. Parça çekmecelerine yapılan bir başka gezi, aşağıdaki tabloda listelenen diyotları yükseltti. Küçük bir numunenin ileri damlasını ölçtüm.
Sadece iki tanesini kullandım, 1N34 kullandım ve zaten iyi eşleşmediler. 2N5711 Schottky diyotlar en tutarlıydı, ancak ileri voltaj düşüşü 1N60'lardan yaklaşık 100 mV daha yüksekti. BGMicro59 sente 1N60 var. 1N5711'ler daha ucuz ve daha tutarlı, ancak 1N60'ların düşük ileri voltaj düşüşü onları alıcıya soktu. İki tane daha diyot demodülatör görevi görür. hangi takip ettim. Yukarıdaki kısmi şematikteki ikinci diyot çifti D3 ve D4, tespit edilen sesin D1 ve D2 sınırlayıcı diyotları sınırlandırılarak oluşturulan ve TR2'de büyütülmüş amplifiye edilmiş taşıyıcı ile yeniden karıştırıldığı bir karıştırıcıdır. Değiştirilen devrem aynı şekilde çalışıyor. D3 ve D4'ün yarım dalga voltaj katlamalı bir doğrultucu gibi bağlandığını unutmayın. Mike Tuttle'ın versiyonunda tek diyotlu bir demodülatör kullandığını fark ettim; Bence Short'ın metodunu kullanırsa daha fazla ses çıkışı göreceğini düşünüyorum.
Rf aşaması, 2N3819 ve MPSH10 arasında bölünmüş 3x2 inçlik bir pano üzerine kuruludur.
Sahip olduğum ferrit çubuk anten, Zenith taşınabilir telsizinden geliyordu. Ana bobini yaklaşık 725 uH olarak ölçülmüştür. 230 uH'ye düşürmek için yaklaşık 20 tur çözdüm, bu yüzden 365-pF değişken bir kapasitörle kullanabilirim.
Bir MVAM109 varaktor kullanmak cazip gelmişti, ancak sürmeli kadran kullanılmaya başlıyordu. Monte etmek için ön paneli deldikten sonra, şaft kaplininin cılız olduğunu ve değişken kapasitörümün şaftının ona sığmayacağını öğrendim. Standart 1/4 inç millerle çalışmayan bir sürgü işe yaramaz, bu yüzden kuplörü Vise Grips ile tuttum ve deldim. Bu, projenin en zor kısmıydı ve şaşırtıcı derecede iyi geçti. Bazen en basit projelerin bile tamamlanması sinir bozucu derecede zor olabilir.
Short'un tasarımında yaptığım diğer değişiklikler, RC low-pass filtre ve FET ses ön amplifikatörünün yerine Utility Audio Amplifier'imdeki gibi oldu .
Ama işe yarıyor mu?
Evet, değişiklikler gayet iyi çalışıyor. Rf kartını ilk açtığımda bağlı bir ses yükselticim yoktu. Osilatör hemen başladı ve ben ayarladıkça, osiloskopumu izleyerek frekansım değiştiğini görebiliyordum. Yardımcı ses amplifikatörüm, denediğim herhangi bir alıcıya bağlı bir iç anten üzerinde alabildiğimden daha fazla AM yayın istasyonu duymama izin verdi. Standart 3/4-dönüşlü Rejenerasyon kontrolü, herhangi bir regen alıcısı gibi, bandın en üst kısmında daha dokunaklı olmasına rağmen, yeterli çözünürlük sağlar. Döşeme kabının ayarlanması, osilatörü rejenerasyon kabı ile bandın çoğu üzerinde orta aralıkta çalıştırmıştır. Bu arada, 1000-ohm'luk trim pot kullandım, çünkü 500-ohm'luk bir tencerem yoktu.
Bu alıcının ayarlanması , osilatörün çalışmasını istediğiniz zayıf sinyaller dışında, herhangi bir rejimi kullanmak gibidir. Kısa kanal, bitişik kanal heterodinozlarını azaltmak için RC düşük geçirgen filtreye dayanıyordu; Mükemmel çentik filtreleri içeren harici bir ses filtresi (Autek QF-1A) kullanmayı planlıyorum. Doğru şekilde ayarlanmış olsa da, alıcı dinlediğiniz istasyonun yan bantlarını kesecektir. Zayıf bir istasyon kazmaya çalışırken bir filtreye ihtiyaç duyabilirsiniz. Yükselteç tarafından sunulan kazanç ve genel olarak mükemmel seçicilik bu eksikliği telafi etmekten daha fazla. Sinyal yeterince güçlü olduğunda, Rejenerasyon kontrolünü durdurabilir ve heterodini ortadan kaldırabilirsiniz. Sonra geleneksel bir rejeneratif alıcı gibi çalışır.
Homodyne / synchrodyne devresinin olasılıkları vardır. Taşıyıcı enjeksiyon, solma etkilerini azaltabilir ve seçicilik, osilatör çalıştığı sürece Q devresine daha az bağımlıdır (inanıyorum). 1940'ların sonlarındaki standart homodyne / synchrodyne alıcıları sürekli çalışan osilatörleri kullandılar.
Homodyne / synchrodyne'nin iddia edilen avantajlarını gözden geçirelim:
- Taşıyıcı donatı, solma etkilerini azaltır
- Daha az kritik ayarlanmış devre Q (düz rejeneratif devre ile karşılaştırıldığında)
- Yüksek kaliteli ses
- Enjeksiyon kilitli osilatör (sürüklenme için daha az şans)
Süperheterojen ve rejeneratif alıcıda, sürüklenen bir osilatörün dinleyicilerin ayarları sık sık "rötuşlamasına" ihtiyacı vardı. Bu, katı hal alıcılarında çok daha az bir problemdir. Yüksek Q elde etmek , rejeneratif alıcılarla nispeten kolaydır. Yüksek kalitede ses, talk-radio AM yayıncılığının bu günlerinde daha az önemlidir. Bu tasarımın en büyük avantajı, solmayı işaret eden bir panzehir olarak taşıyıcı güçlendirmedir.
Ayarlanmış devre Q aracılığıyla seçicilik elde edilemediğinden ve osilatörün sinyal frekansında çalıştığından, bitişik kanal istasyonları, bir RC düşük geçişli filtre tarafından düşürülen yüksek frekanslı heterodine neden olur. Bunu, yan bantları klipslemenin mümkün olduğu rejeneratif bir alıcıdan elde edilebilecek seçicilikle karşılaştırın. Ayrıca, taşıyıcı modülasyonlu çift yan bant (aka "AM") alımı için, rejeneratif dedektör salınım noktasının hemen altında ayarlanır . Dolayısıyla, bitişik kanal taşıyıcıları ile heterodin değildir.
Homodyne / synchrodyne fikri , DX dinleyicisine ve farklı alıcı tasarımlarını keşfetmek isteyenler için bazı olanaklar sunuyor. Short'un tasarımı ikinci kategoriye giriyor, ancak bence layık bir DX alıcısı değil. Basitliği ciddi bir engeldir, osilatörün indüktörü de alıcının anteni görevi görür. Kınam etkin bir rf kalkanı; dış mekanda, alım çok gelişti, ancak alıcıyı bozmadan harici bir anteni birleştiremedim. Taşınabilir alıcılarla kullanım için satılanlar gibi endüktif olarak bağlanmış bir anten işe yarayacaktı, fakat doğrudan bir anteni bağlama seçeneğine sahip oldum.
Bu tasarımın ikinci bir dezavantajı, osilatör indüktörünün korumalı olmamasıdır. Yayılan alan aşırı güçlü değil, ancak var. Bu iyi bir uygulama değil. Ayrıca, osilatör yükseltici olarak ikiye katlanır; Radiotron Tasarımcının El Kitabı bloğunda, ayrı amplifikatörlerin ve osilatörün kullanımıyla ilgili uyarı notu . Sabit bir seviyede çalışan bir osilatör, ayarlanabilir bir amplifikatöre kilitli faz, demodülatör / karıştırıcı aşamasına sürekli olarak en uygun sinyal seviyesini sağlayabilir.
Short'un tasarımını azaltmak istemiyorum. Geleneksel hobici alıcı projeleri dizisine şık bir alternatif. Çalışıyor, ancak bir yenilikten fazlası olmak için çok fazla kısıtlaması var. Kazanç ayarı, osilatör seviyesini de ayarlar. Belki de Short'un bölgesinde, yakınımda olduğu kadar çok taş kıran sinyal yoktu. Osilatör kesinlikle taşıyıcıya kilitlenir, ancak güçlü istasyonlar her iki tarafında da çeşitli kanallara hakimdir. Osilatörün antenden izole edilmesi yararlı olacaktır, böylece daha iyi korunabilir. Okuyucuyu alıcının fiziksel düzenini yakından takip etmeye çağırdığında sorun hakkında kısa ipuçları. Kararlılık problemleri olduğuna dair bir işaret. Osilatörü yükselticilerden izole edebilmek onları çözmek için çok uzun bir yol kat etmiş olacaktı.
Daha İyi Bir Tasarıma Doğru
Eğer bir kez daha senkrodin (osilatörün taşıyıcıya faz olarak kilitlendiği bu tip bir alıcı için uygun terim) tekrar alırsam, ve daha sonra bakabilirim, başvurulan Vana Sayfası makalesine daha yakından bakacağım yukarıdaki. Çözülmemiş bir rf evre cephesi esastır. Şimdi osilatör ve müteakip yükselticiler antenden elektriksel olarak izole edilmiştir. Diyot halkalı mikserlerin yapımı veya satın alınması kolaydır ve demodülatör / mikser için kullanacağım şey budur. Bu hala bitişik kanal heterodynes sorununu bırakır. Neyse ki, düşük geçişli aktif filtrelerin yapılması da kolaydır ve geçmişte kullanılan pasif RC ağlarından daha iyi bir iş çıkarırlar.
Bu sitenin başka yerlerinde, daha düzgün çalışma için rejeneratif alıcılarda düşük empedanslı tank devrelerinin kullanılmasının istendiğinden bahsettim. Orta dalga frekanslarında bunu başarmak zordur. 540 kHz'de 100 ohm'luk bir tank devresi empedansı elde etmek için 2947 pF kapasitansı gerekir! Olarak S s synchrodyne osilatör tankın önemsizdir ve amplfiers geniş bant, arzu edilen ayarlama aralığı çalışacak sağlayan herhangi bir LC bileşimidir. Bu, orta dalga dinleme için devrenin en büyük avantajı olabilir.
Ucuz, kullanılabilir bir transistör kullanmak için Short'un alıcısını yeniden tasarlamak ilginç bir projeydi. Beni inşaatçıların modası geçmiş bir tasarımı takip ettiğini görmek beni üzüyor. Bu değiştirilmiş versiyonun Short'ınki kadar iyi çalıştığından eminim. Bence Short'un tasarımı, rejeneratif bir alıcıya kıyasla performansta yetersiz kalıyor, senkrodin kavramı haklı ve modern cihazlar kullanılarak daha fazla araştırılmalı. Bu blok şema ne düşündüğümü gösterir:
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder