Design des Oszillators
Ich suche ein gutes Tutorial zum Oszillator-Design (elektronisch) für Sender. Die Probleme mit aktuellen Tutorials sind fast alle nur Schaltpläne, einige erklären, wie es funktioniert. Aber niemand zeigt, wie wir den Transistor bestimmen (Beta oder Frequenzbereich auswählen), Widerstandswerte (Vorspannung und Ausgangsmodulationsspannung) oder Kondensatorwerte usw. bestimmen. Es ist so schwer, selbst etwas über den Sender zu experimentieren und zu lernen.
Ganz zu schweigen vom Verstärker der nächsten Stufe, wie dem Signal Ton hinzugefügt wird und wie der Filter funktioniert (ich habe gehört, dass wir für x'tall filter x'talls mit der nächstgelegenen Frequenz auswählen sollten. Aber warum, weiß ich nicht. Keine Notwendigkeit, dies zu beantworten.). Grundsätzlich nicht praktisch, kann also nicht in die Tiefe lernen.
Antworten
Ich möchte Ihr Interesse nicht nur für hausgemachte Sender, sondern auch für eine Theorie begrüßen! Ich habe vor nicht allzu langer Zeit angefangen, meine eigenen Empfänger und Sender zu bauen und verstehe vollkommen, wie frustrierend es am Anfang sein kann.
Dies ist jedoch ein breites und kompliziertes Thema. Wenn wir nur Oszillatoren für Sender betrachten, gibt es LC-Oszillatoren - Clapp, Colpits, Hartley und einige andere Quarzoszillatoren, verschiedene Arten von VFOs, auch PLLs, DDSs, wie Sie es nennen. Die Leute schreiben kein einziges Tutorial, sondern Bücher zu diesem Thema.
OK, ich kann Ihnen ein einfaches VXO-Schema geben, das ich vor kurzem in einem CW-Sender verwendet habe:
Dies ist ein sogenannter Super VXO. Q2 ist ein Puffer, Q1 und der gesamte linke Teil ist ein Oszillator. Wie funktioniert es? OK, im Grunde ist es ein Clapp-Kristalloszillator, aber ein Kristall wird mit einem zweiten Kristall und auch L1 und VC1 de-Q'ed. Was bringt eine Frage wie "Was ist Q", "Wofür brauche ich einen Puffer?", "Wofür sind R5 und C3?", Auch über Oszillatorstabilität und Verstärkung (die Ausgabe beträgt nur 4 dBm, jetzt was ist dBm und wie viel davon brauche ich ...), Filterung, Keying und Barkhausen-Kriterium . Wenn Sie an diesem speziellen Schema interessiert sind, finden Sie hier ein Tutorial . Es ist auf Russisch, aber Google Translate sollte helfen.
Ziel war es jedoch zu zeigen, wie ein einfacher Schaltplan immer mehr Fragen erzeugt, die noch mehr Fragen aufwerfen. Deshalb ist es unmöglich, nur ein einfaches Tutorial über Oszillatoren zu schreiben.
Hier sind einige Bücher, die mir sehr geholfen haben:
- ARRL Handbuch . Betrachten Sie es als Ausgangspunkt mit einer Liste Ihrer zukünftigen Projekte und Verweisen auf weiterführende Literatur.
- Hands-On Radio Experiments , Band 1, 2 und 3. Ditto. Vol 1 ist besonders lesenswert.
- Praktische Elektronik für Erfinder, 4. Auflage . Gute Informationsquelle zu verschiedenen Themen, ohne Oszillatoren und Filter auszuschließen. Besonders Filter.
- Leistungstests für Amateurfunk-Transceiver . In diesem Abschnitt wird ausführlich erläutert, was IMD, MDS usw. sind und wie diese gemessen werden. Du wirst das brauchen.
- Solid State Design für Funkamateure . Es ist nicht neu, circa 1977. Aber es erklärt viele Dinge gut, besonders Mixer. Das Gute an SSD ist, dass es kostenlos verfügbar ist .
- Experimentelle Methoden im RF-Design . Das neuere Buch der Autoren von SSD. Es ist großartig, aber ich würde nicht empfehlen, damit anzufangen. Zum besseren Verständnis ist ein gewisser Kontext erforderlich.
Mein Rat wäre, mindestens (1), (5) und (6) zu lesen, aber besser - alle. Beginnen Sie mit einfachen Projekten. Bauen Sie ein Dämpfungsglied oder eine 50-Ohm-Blindlast. Messen Sie sie. Sie benötigen beide, um Ihren Sender zu testen. Dann bauen Sie einen einfachen LC-Oszillator. Messe Es. Ist es stabil? Warum nicht? Baue einen Quarzoszillator. Ist es besser? Ist es möglich, die Frequenz einstellbar zu machen? Wie sauber ist ein Ausgangssignal? Ist es möglich, es aufzuräumen? Erstellen Sie einen Filter. Taugt es etwas? Hat es geholfen?
Mit anderen Worten, gehen Sie einen kleinen Schritt nach dem anderen vor. Und bald sind Sie mit Ihrem ersten QRP-Rig auf Sendung. 73s de R2AUK
Ich finde diese Elektronik-Tutorials zu Oszillatoren sehr lehrreich. LTSpice , der kostenlose elektronische Simulator von Analog Devices, enthält Beispielschaltungen für Clapp-, Colpitts- und Hartley-Oszillatoren. Wenn Sie die Werte der Elemente der Beispielschaltungen stören, können Sie besser verstehen, wie sich die einzelnen Elemente auf die Leistungsparameter der Oszillatoren auswirken.
Die gute Nachricht ist, dass Sie wissen müssen, dass Ingenieure lernen müssen, Spezifikationen zu lesen und zu schreiben, bevor sie lernen können, wie man entwirft. Also versuche es nicht einmal. Sie müssen mit guten Spezifikationen beginnen !!! (viele messbare Werte)
Was tut es? [ppm, ppm / 'C, Rs, parallel, seriell oder harmonisch (Oberton) usw.? Toleranz? / Stabilität? / Alterung? Sinus oder Quadrat?
Sobald Sie wissen, was erforderlich ist, können Sie auf jeder kleinen Rennstrecke "machen oder kaufen" . Diskret, IC, Modul oder das Endprodukt? Was macht Radios schlecht oder besser?
Glücklicherweise sind XOs jetzt billig, sodass Sie nicht die Informationen eines Buches lernen müssen. Kaufen Sie einfach einen fertigen Kristalloszillator für nicht viel mehr als den Kristall. Aber welche Spezifikationen?
X = Kristall oder Xtal (x sieht aus wie ein Kreuz)
XO = Kristalloszillator
VCXO = Spannungsgesteuert XO
TCXO = Temp. Kompensiertes XO (oft -40 ~ + 70 ° C oder 0 bis 70 ° C), sortiert nach Toleranz in ppm, Teilen pro Million (Fehler) im Raum, 25 ° C und Stabilität = über Vcc & Temp. Angebot.
VCTCXO Volt. kontrolliertes TCXO (DIESES kann auf Null gesetzt werden)
OCXO (Ovenized SC Cut Crystal ~ 1000x stabiler und 200x teurer für Genauigkeit vom Typ 1e-11. Die anderen oben genannten sind alle AT Cut X's. Natürlich sind DIY AT-Cut OCXOs billig, wenn Sie Know-how, aber das erfordert ein 2-
stufiges thermisches Design und eine 2-stufige Heizung mindestens 3. Ordnung. DTXO Digital abgestimmtes XO mit PLL und Sie programmieren den String seriell in seinen nichtflüchtigen Speicher, sodass ein XTAL viele Frequenzen ausführen kann.
Ich habe wahrscheinlich einige Akronyme weggelassen, aber Sie werden es herausfinden.
Digikey hat all dies.
Was ist ein Kristall?
https://www.changpuak.ch/electronics/Quartz_Crystal_Filter_Designer_1.php
Q für ein X ist ~> 10k, während
Q für einen LC-Resonator basierend auf dem Impedanzverhältnis mit R 100 sein könnte, um einigermaßen stabil zu sein.
Ich kann mich erinnern, als Student das ARRL-Handbuch mit glasigen Augen gelesen zu haben, als würde ich ein Buch über Vektorökonomie lesen und 30 Jahre später einen Studenten aus Philly fragen, als ich in San Diego war: "Was ist ein Kristall?" und er gab keine Ahnung zu. Nach meinem Abschluss in EE verfügte ich jedoch über die erforderlichen theoretischen und autodidaktischen Fähigkeiten, um das Lesen von Datenblättern und Schaltplänen zu verstehen, und entwarf in meinem ersten Job problemlos mehrere zweistufige Xtal-VLF-Filter für einen Doppler Rx.
Was sind die Filterspezifikationen?
Denken Sie auch hier nicht an Design, bis Sie Ihre Spezifikationen gefunden haben.
Was ist die beste Filterspezifikation und kann man in kurzer Zeit lernen, wie? Für jede Stufe, RF, IF, Antenne, PS, wie viele Stufen, welche Gruppenverzögerung, BW, Q-Stoppband?
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=crystal+filter+design+calculator
Muss lesen
https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_oscillator
Nachtrag
So verstehen Sie Filter auf einfache Weise. Sofortiges Design mit allen Variablen auf Schiebereglern. Wählen Sie Schaltkreise> größere passive Filter> wählen Sie die 7. Reihenfolge> erhöhen Sie das Spektrum,> wählen Sie die Mittenfrequenz, BW Chebychev, Ripple dB, fügen Sie die Phasenantwort hinzu, Pol-Null-Diagramme und ändern Sie zu einer beliebigen Spezifikation, z. 2,4 GHz BW 30 MHz 5. oder 12. Ordnung .. (zufällig)