Projeto do oscilador
Estou procurando um bom tutorial sobre design de oscilador (eletronicamente) para transmissor. Os problemas com os tutoriais atuais quase todos fornecem apenas esquemas, alguns explicam como funciona. Mas ninguém mostrou como determinamos o transistor (selecione beta ou faixa de frequência), determinamos os valores do resistor (tensão de polarização e tensão de modulação de saída) ou valores do capacitor, etc. É tão difícil experimentar e aprender sozinho sobre o transmissor.
Sem falar no amplificador de próximo estágio, como o som é adicionado ao sinal e como o filtro funciona (ouvi dizer que o filtro x'tall, devemos selecionar x'talls com a frequência mais próxima possível. Mas por quê, não sei. Não há necessidade de responder a isso.). Basicamente, não é prático, portanto, não pode aprender em profundidade.
Respostas
Gostaria de aplaudir seu interesse não só por transmissores caseiros, mas também por uma teoria! Comecei a construir meus próprios receptores e transmissores há não muito tempo e entendi perfeitamente como isso pode ser frustrante no início.
No entanto, este é um tópico amplo e complicado. Se considerarmos apenas osciladores para transmissores, existem osciladores LC - Clapp, Colpits, Hartley e vários outros, osciladores de cristal, vários tipos de VFOs, também PLLs, DDSs, etc. As pessoas não escrevem um único tutorial, mas livros sobre o assunto.
OK, posso dar-lhe um esquema VXO simples que usei em um transmissor CW não muito tempo atrás:
Este é o chamado Super VXO. Q2 é um buffer, Q1 e toda a parte esquerda é um oscilador. Como funciona? OK, basicamente, é um oscilador de cristal Clapp, mas um cristal é des-Q'ed com um segundo cristal e também L1 e VC1. O que traz uma pergunta como "o que é Q", "para que preciso de um buffer", "para que servem R5 e C3", também sobre estabilidade do oscilador, amplificação (sua saída é de apenas 4 dBm, agora o que é dBm e quanto disso eu preciso ...), filtragem, codificação e critério de Barkhausen . Se você estiver interessado neste esquema específico, aqui está um tutorial . Está em russo, mas o Google Translate deve ajudar.
No entanto, o objetivo era mostrar como um esquema simples cria cada vez mais questões, que criam ainda mais questões, e é por isso que é impossível apenas escrever um tutorial simples sobre osciladores.
Aqui estão vários livros que me ajudaram muito:
- ARRL Handbook . Considere isso um ponto de partida com uma lista de seus projetos futuros e referências para leituras futuras.
- Experimentos de rádio hands-on , vol 1, 2 e 3. Idem. Vale a pena ler o volume 1.
- Practical Electronics for Inventors, 4ª Edição . Boa fonte de informação sobre diversos temas, sem excluir osciladores e filtros. Principalmente filtros.
- Teste de desempenho do transceptor de rádio amador . Este explica em detalhes o que são IMD, MDS, etc e como medi-los. Você vai precisar disso.
- Projeto de estado sólido para o radioamador . Não é novo, por volta de 1977. Mas explica muito bem muitas coisas, especialmente os mixers. O bom do SSD é que ele está disponível gratuitamente .
- Métodos Experimentais em Projeto de RF . O livro mais recente dos autores do SSD. É ótimo, mas eu não recomendaria começar com isso. Algum contexto é necessário para melhor compreensão.
Meu conselho seria ler pelo menos (1), (5) e (6), mas melhor - todos eles. Comece com projetos simples. Construa um atenuador ou uma carga fictícia de 50 Ohm. Meça-os. Você precisará de ambos para testar seu transmissor. Em seguida, construa um oscilador LC simples. Meça isto. É estável? Por que não? Construa um oscilador de cristal. É melhor? É possível fazer a frequência ajustável? Quão limpo é um sinal de saída? É possível limpar? Construa um filtro. É bom? Isso ajudou?
Em outras palavras, prossiga um pequeno passo após o outro. E logo você estará no ar com seu primeiro equipamento QRP. 73s de R2AUK
Acho esses Tutoriais de Eletrônica sobre Osciladores muito instrutivos. LTSpice , o simulador eletrônico gratuito da Analog Devices, inclui circuitos de exemplo para osciladores Clapp, Colpitts e Hartley. Perturbar os valores dos elementos dos circuitos de exemplo pode ajudá-lo a desenvolver uma compreensão mais completa de como cada um afeta os parâmetros de desempenho dos osciladores.
A boa notícia é que você deve saber que os engenheiros devem aprender a ler e escrever especificações antes de aprenderem a projetar. Portanto, nem tente. Você deve começar com boas especificações !!! (muitos valores mensuráveis)
O que isso faz? [ppm, ppm / 'C, Rs, paralelo, série ou harmônico (sobretom) etc? tolerância? / estabilidade? / envelhecimento? seno ou quadrado?
Depois de saber o que é necessário, suas opções são "fazer ou comprar" em cada pequeno circuito. Discreto, IC, módulo ou produto final? O que torna os rádios ruins ou melhores?
Felizmente, os XOs são baratos agora, então você não precisa aprender as informações de um livro. Basta comprar um oscilador de cristal pronto por não muito mais do que o cristal. Mas quais especificações?
X = Cristal ou Xtal (x parece um cruzamento)
XO = Oscilador de Cristal
VCXO = Tensão Controlada XO
TCXO = Temp. XO compensado (frequentemente -40 ~ + 70'C ou 0 a 70'C) graduado pela tolerância em ppm, partes por milhão (erro) na sala, 25'C e estabilidade = acima de Vcc e temp. alcance.
VCTCXO Volt. TCXO controlado (estes podem ser anulados)
OCXO (cristal cortado SC Ovenized ~ 1000x mais estável e 200x mais caro para a precisão do tipo 1e-11. Os outros acima são todos AT cut X. Claro, OCXO AT cut DIY são baratos se você know-how, mas isso requer um design térmico de 2 estágios e um aquecedor de 2 estágios no mínimo de
3. DTXO XO sintonizado digitalmente com PLL e você programa serialmente a string em sua memória não volátil, de modo que um xtal pode fazer muitas frequências.
Provavelmente deixei alguns acrônimos de fora, mas você descobrirá.
Digikey tem tudo isso.
O que é um cristal
https://www.changpuak.ch/electronics/Quartz_Crystal_Filter_Designer_1.php
Q para um X é ~> 10k, enquanto
Q para um ressonador LC baseado na relação de impedância com R pode ser 100 para ser razoavelmente estável.
Lembro-me de ser um estudante de graduação e ler o ARRL Handbook com os olhos vidrados como se estivesse lendo um livro sobre economia de vetores e 30 anos depois perguntando a um estudante de graduação da Filadélfia quando estava em San Diego, "o que é um cristal?" e ele não admitiu nenhuma ideia. Ainda assim, após a graduação em EE, eu tinha a teoria necessária e as habilidades autodidatas para entender como ler planilhas de dados e esquemas e projetei vários filtros VLF Xtal de 2 estágios para um Doppler Rx facilmente em meu primeiro trabalho.
Quais são as especificações do filtro?
Novamente a mesma coisa, não pense em design até encontrar suas especificações.
Qual é a melhor especificação de filtro e é possível aprender em pouco tempo? Para cada estágio, RF, IF, Antena, PS, quantos estágios, qual atraso de grupo, BW, banda de parada Q?
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=crystal+filter+design+calculator
Deve ler
https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_oscillator
Termo aditivo
Como entender os Filtros de maneira fácil. Design instantâneo com todas as variáveis em controles deslizantes. Escolha circuitos> filtros passivos maiores> escolha a ordem 7> aumente o espectro,> escolha a frequência central, BW Chebychev, Ripple dB, adicione resposta de fase, gráficos de pólo zero e mude para qualquer especificação, por exemplo. 2,4 GHz BW 30 MHz 5ª ordem ou 12ª ordem .. (aleatório)