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Costruiamo Modulatore AM/CW/SSB...passo passo!

Aperto da ik2nbu Arnaldo, 23 Gennaio 2021, 17:47:49

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ik2nbu Arnaldo

Eccoci alle prese con la nuova sfida 2021 [emoji1]

Voglio portare ad un livello superiore quanto ho già realizzato in passato ed uso da anni sul  mio TX homemade.

Intendo un bel upgrade e raffinatezza di controlli disponibili, per avere una emissione pressochè perfetta
nei vari modi di emissione compresa l'AM.

Si comincia con il generatore di carrier, che ho realizzato oggi con doppia frequenza a 9 Mhz, quarzato e
da amplificare e poi filtrare succesivamente per arrivare a circa + 20 dbm (100 mW), potenza necessaria
per il modulatore a ponte multimodo, dove userò mixer da + 17 dbm [emoji33]

Allego schema, e le prime 3 foto.


ik2nbu Arnaldo

#1
Da notare la taratura a 8 digit !

con il frequenzimetro KIT Lanzoni anni 80, che dopo 40 anni è sempre arzillo nel mio laboratorio. [emoji12]

La regolazione dei trimmer (2 compensatori da 30 pf)  si fa con il coperchio metallico chiuso ed avvitato,
almeno 5 minuti dopo l'accensione dell'oscillatore a quarzo con 12V ben stabilizzati.

73

ik2nbu Arnaldo

Ed ecco quasi 100 mW di carrier in uscita ben filtrati.

Da notare " il piede " del segnale a 9 mhz che solo un classico quarzo riesce a fare così pulito [emoji12]
e l'ottima risposta del filtro ellittico a 2 celle passa basso, che azzera tutto il pettine precedente!

Schema dell'amplificatore con BFG135 è quello postato qui:

https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=77095.0

ho solo ricalcolato il fitro di uscita a 9.5 mhz come punto di taglio.
Domani inizio il modulatore a ponte "maggiorato a +17 dbm " [emoji33]

73

Santo iw9hlk

Bel progetto! tempo fa avevo costruito un trasmettitore in FM, un giocattolo rispetto al tuo! [emoji106]
Nulla è per caso


ik2nbu Arnaldo

Citazione di: Santo iw9hlk il 23 Gennaio 2021, 22:29:40
Bel progetto! tempo fa avevo costruito un trasmettitore in FM, un giocattolo rispetto al tuo! [emoji106]
Ciao Santo, importante non arrendersi !

Ecco le "4 nobili verità" del costruttore RF:


Fase 1: Pasticcio un po e il 50% delle cose che costruisco non funziona
Fase 2: I circuiti funzionano e ci gioco un pò, ma restano dei giocattoli educativi
Fase 3: Quello che costruisco lo uso veramente e non resta dimenticato in un cassetto
Fase 4: Metto a frutto l'esperienza e tutto quello che ho costruito negli anni x avere il top delle prestazioni

Le prime 2 fasi sono le + difficili, la terza è la + impegnativa, mentre la quarta è puro godimento [emoji1] !
Poi c'è ultima fase...ma ahimè sono pochi quelli che ne capiscono l'importanza.

Fase 5: il Maestro prima di raggiungere il Nirvana, condivide coi discepoli le propie esperienze [emoji33]

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

PS: per il momento sto bene ..hi !

ik2nbu Arnaldo

Domenica mattina passata a disegnare lo stampato del modulatore.

Per esigenze di spazio sono passato in SMD...non senza fatica [emoji33] per poter montare in poco spazio

n. 2 Splitter LPRS -2-1 della MINI-CIRCUITS
n. 2 Relais AXICOM modello HF3-5 ottimi per la RF in/out 50 ohm
n. 1 Mixer TUF-1HSM da + 17 dBm

a cui si aggiungeranno alimentazione +12V con condensatore passante, 4 Connettori SMA,
resistenze standard per pad resistivo su porta audio ed infine 1 connettore RCA da pannello.

Ecco la basetta pronta per incisione, fatta a misura interna del contenitore Hammond 1550Q. [emoji2]
Se volete stamparla impostate immagine mm 59 x 54 e viene perfetta per essere inserita sul fondo
del contentitore limando ovviamente i 4 angoli (a mano).

73 Arnaldo www.ik2nbu.com


ik2nbu Arnaldo

Ecco lo schema del modulatore a ponte.

Il funzionamento è molto semplice e consente una calibrazione di assoluta precisione,
ottenendo una modulazione DSB ed AM a bassissima distorsione audio/alta fedeltà.

I 2 splitter in ingresso ed uscita smistano la RF con un isolamento superiore ai 35 db sulle porte su 2 percorsi paralleli, sotto si collegano direttamente al MIXER TUF ad alta dinamica, sopra vengono commutati verso un attenuatore variabile che serve a dosare l'iniezione del carrier quando si va in AM/CW.

Quando siamo in posizione DSB, il carrier sul tragitto superiore è interrotto e terminato a massa 50 ohm
e quindi in uscita ci troveremo solo la doppia banda laterale LSB +USB che verrà poi mandata ai filtri SSB.

Quando siamo in posizione AM/CW, il carrier viene aggiunto alla DSB ottenendo così una AM che potremo regolare a piacimento dal 60 al 100 % di percentuale di modulazione, agendo sul PAS-3 che funge da attenuatore RF variabile. In alternativa si puo anche usare un pad fisso resistivo, una volta determinato con analizzatore di spettro ed oscilloscopio il valore resistivo esatto (è richiesto almeno 0,5 db di precisione).

E' uno schema che uso da 20 anni nelle mie radio,risale agli eccitatori Broadcasting anni 60... [emoji33]
Nel frattempo che scrivo si è sviluppata la basetta [emoji12]..


ik2nbu Arnaldo

#7
Ecco il ponte !

E' vietato attraversarlo... se non avete la febbre da RF [emoji12] contagiosa.

Piccola revisione anche allo stampato, dove ho tolto un pò di massa sotto gli splitter
perchè era troppo vicina ad alcuni piedini SMD. Resta solo da forare il box hammond
per i connettori e alimentazione relais +12V.

Una domenica proficua come sempre " ora et labora ".

ik2nbu Arnaldo

Questa sera ho testato il modulatore con segnale campione audio 1 Khz del mio generatore
e (non avevo dubbi) va alla grande sia in AM che DSB. Prima di condividere con un video qualche trucco per regolazioni e livelli, è utile fare un ripassino ...sulla % modulazione in AM, che vi riassumo semplificando molto le diverse variabili in gioco nel TX, che in questo caso parte da un modulatore di basso livello e succesivi stadi d amplificazione in classe A + LDMOS finale MRF101 (vedi post dedicato).

Modulazione Standard al 60 %
questo valore è quello medio usato per le trasmissioni Broadcasting che regolano la loro emittente in un range compreso dal 55 al 65 % massimo. Ma cosa vuol dire esattamente ? 

Significa che le 2 bande laterali LSB ed USB che si producono sul carrier aggiungendo un segnale audio alla portante carrier, devono stare -10 db sotto nel loro picco massimo. Il risultato è una bella modulazione
senza troppa enfasi stile mamma RAI. Vedi immagine 1. Amplificando e filtrando con gli stadi successivi solitamente la dinamica del picco AM pep raggiunge solitamente valori di 2 volte il carrier.

Modulazione Ricca al 80 %
questo valore è un buon compromesso, aumenta enfasi dell'inviluppo. Se siete nel range di pilotaggio
del modulatore a ponte, aumenta anche la dinamica se avete curato bene anche la parte audio.
I prodotti spuri sono modesti e la modulazione si fa molto presente. Vedi immagine 2
Le 2 bande laterali devono stare - 8 db sotto il carrier. Amplificando e filtrando con gli stadi successivi solitamente la dinamica del picco AM pep raggiunge valori di 3 volte il carrier.
Nel TX onde medie che ho postato sul forum ad esempio, abbiamo ottenuto 50 watt di carrier e 140 di picco AM
modulato, mantenendo un'ottima risposta audio e banda passante musicale di circa 10 Khz.

Super Modulazione al 100 %
si innescano gli splatters come vedete dalla immagine n.3. Il livello di distorsione audio aumenta e se non equalizzate bene con precisione è un attimo passare dalla qualità ad un TX ciofeca bestiale. Le 2 bande laterali devono stare - 6 db sotto il carrier. Amplificando e filtrando con gli stadi successivi solitamente la dinamica del picco AM pep raggiunge valori di 4 volte il carrier. Con questi livelli, ogni dettaglio audio ed RF deve essere perfetto e trimmato con assoluta precisione!  0,5 db di errore nella taratura fanno differenza.

73 Arnaldo



ik2nbu Arnaldo

Piccolo passo avanti !

ecco alimentatore da 6,6A e 48V regolabili, sarà entrocontenuto il rack
per alimentare il finale LDMOS MRF101 singolo (2A max).

Classico schema (sovradimensionato) con regolatore LM317HVT e transistor di potenza MJ11016 NPN
ingresso di collettore ed uscita 48 V da emitter. In cascata ai 48V
ricaverò poi i 24V ed i 13,5V per i servizi di bordo del modulatore

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

ik2nbu Arnaldo

Oggi il cantiere parte dalle fondamenta,  o già la fila dei pensionati a guardare [emoji1]

A sinistra il finale LDMOS MRF101, a destra Alimentazione 48V 6A

A seguire...

ik2nbu Arnaldo

Working in progress:


  • Inserito LM338K 5A 13,5V in serie ai 48V del primo alimentatore
  • N. 2 Relays comandati dal PTT per distribuire 13V al Driver da 1watt e 48V al finale con MRF101
  • Disegnato e sviluppato basetta per 10 filtri HF in uscita dal DDS  (50 mW)
  • Disegnato e sviluppato basetta amplificatore DDS con doppia uscita HF e VHF filtrata

73 Arnaldo


ik2nbu Arnaldo

Primi 5 filtri di 10 del DDS montati e tarati [emoji1] ...

Sono filtri 2 celle passa basso di tipo Elittico, per 10 bande da 9 a 39 Mhz  (IF 9 mhz)

Un filtraggio accurato è necessario, visto l'amplificazione a + 20dbm del VFO  (100 mW)

73

ik2nbu Arnaldo

Ieri sera ho terminato la verniciatura finale del pannello frontale da 3U formato rack

(forato e finestrato) con 2 mani di fondo per metallo e relativa carteggiatura.

Colore un bel grigio militare [emoji41],

Speriamo di non aver dimenticato qualche foro... hi !

73

plotino

sembrano le foto esplicative dei progetti sulle riviste di settore anni '80, complimenti Arnaldo!  [emoji1]

'73
Luca
HF addicted - Luca --- 1rgk380 >> 1rgk380@gmail.com

ik2nbu Arnaldo

Grazie Luca,

a quel tempo (20 anni) avevo già assemblato quasi tutto il catalogo dei KIT QRP della Howes inglese, [emoji12] azienda che non esiste +, in Inghiltera c'era un favoloso catalogo per corrispondenza di nome Cirkit, che conteneva tutto quello che serviva per iniziare a costruire radio rx e tx.

Niente Internet, fax e telefono per gli ordini, avevo 4 abbonamenti alle riviste straniere e 2 Italiane.

Per fortuna mi dava una mano ik2vtu Gianpietro il valvolaro, perchè ero abbastanza digiuno di elettronica, non distinguevo un condensatore ceramico da uno poliestere  [emoji33]

Le mia riviste preferite erano allora Motocross e Fare Elettronica, Radiokit, Amateur Today 73, QST, CQ ,Dubus
e come iscritto al G QRP Club, tutti i bollettini SPRAT ricchi di progettini facili redatti dai soci di tutto il mondo.

Il primo QSO in QRP lo feci con il kit Howes sparpagliato sul tavolo ancora aperto in 15 metri ssb.
Sono passati 40 anni, la felicità di quel momento la ricordo ancora [emoji343] [emoji173] !

Da allora non ho mai smesso hi.

plotino

OT: risvegli di ricordi comuni, motociclismo/motocross  [emoji111]

beh come ti ho già detto altre volte, dovresti cimentarti in qcosa di valvolare, con le capacità che hai! così da onorare anche il tuo mentore  [emoji1]

'73
Luca
HF addicted - Luca --- 1rgk380 >> 1rgk380@gmail.com

ik2nbu Arnaldo

Ho fatto giusto 1 ampli a Valvole, CB modificato HF
ed avrei anche il materiale per costruirne un secondo con 4 PL 519,
ma le alte tensioni non fanno x me ! [emoji18]


ik2nbu Arnaldo

Ho Terminato il banco filtri del DDS , lavorano a + 9 Mhz  (IF) , da 11 a 62 MHz.

Totale ben 10 filtri su basetta standard eurocard doppia faccia, sono tutti 2 celle
di tipo ellittico passa basso, coprono 9 bande HF ed i 50 Mhz.

Fine settimana inizio il montaggio [emoji18] del DDS + ampli 20 dbm + filtraggio finale.

73

ik2nbu Arnaldo

Anche l'occhio vuole la sua parte [emoji1]

Ho iniziato assemblaggio del nuovo TX, e c'è ancora molto lavoro da fare al suo interno!

Che ve ne pare ?

mimoletti


plotino

sprizza anni'70 da tutti i pori (è un complimento [emoji1] )

esteticamente molto bello, pulito e lineare, ottimo lavoro!

'73
Luca
HF addicted - Luca --- 1rgk380 >> 1rgk380@gmail.com

ik2nbu Arnaldo

Grazie Ragazzi, 

ecco spiegato il motivo per cui mi fermo a 50V e non maneggio le valvole... a Bergamo,
ne abbiamo accompagnati 2 col carro nero negli ultimi 20 anni.

ik2nbu Arnaldo

#24
Ecco il prossimo modulo del progetto:

Amplificatore RF x DDS in classe A da + 21 dbm Gain

La copertura del mio DDS (con IF +9Mhz)  va da 9 a 155 Mhz.

Ho utilizzato un ottimo "biscottino" che sebbene il datasheet del BGY687 dica da 50 a 600 Mhz,
già a 10 Mhz inizia ad amplificare con 0 dbm in ingresso = 19 db out.

Servono 24V per la Classe A, nel mio caso avendo a disposizione i 48V del finale
ho messo un LM317/LM338 come regolatore tensione per il BGY687.

A seguire solito relay 13V AXICOM a 50 ohm che devia da una parte HF+50 mhz verso la scheda dei filtri di banda,
e dall'altra con uscita VHF già filtrata con 2 celle passa basso.

I toroidi del filtro VHF sono T50-12 colore bianco-verde, i compensatori ceramici di buona
qualità, sono indispendabili per la taratura su queste frequenze.

Con un po di pazienza e cacciavite antinduttivo, sono arrivato a - 40 db
di attenuazione sulla prima armonica VHF a 310 Mhz, non male per un 2 celle.

La basetta è mono faccia, allego stampato PCB e foto del modulo finito.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com