Расширяем возможности NWT-7: АМ модулятор и формирователь частотной метки


Две небольшие доработки NWT-7 (принципиальная схема моего экземпляра на печатной плате разработки Виктора US5CAA показана на рис., схемы других версий NWT-7  практически аналогичны) позволят существенно расширить его возможности по испытаниям и настройке радиоприёмной аппаратуры.Принципиальная схема NWT-7 вариант US5CAA1.АМ модулятор. Получить в NWT-7 стандартный амплитудно-модулированный сигнал (30 % модуляция частотой 1 кГц), необходимый при ремонте и полноценной настройке приемников АМ сигналов, достаточно просто, если воспользоваться идеей, предложенной Хельмутом DL1ALT (автором NWT502-M2). Для этого нужно на вывод 12 AD9851, отвечающего за уровень выходного сигнала DDS,  подать модулирующий сигнал частотой 1 кГц. По моим измерениям, для получения 30% модуляции амплитуда этого сигнала должна быть равна примерно 0,2 В.Принципиальная схема АМ модулятора и ФЧМ для NWT-7 by US5MSQ

Генератор модулирующего напряжения собран на транзисторе Т2 по схеме, аналогичной применённой генераторе-пробнике. Он прост по конструкции и настройке (при необходимости для получения на коллекторе Т2 указанного на схеме постоянного напряжения  подобрать R6), при исправных деталях генератор запускается сразу и обеспечивает на выходе вполне приличный синус амплитудой порядка 1,8-2,0 В.Выходной сигнал модулятора 1000 Гц US5MSQ

Излишек напряжения гасится резистором R3 до амплитуды примерно 0,2 В и через разделительный конденсатор С1 подаётся на вывод 12 AD9851. Включается режим АМ подачей на генератор напряжения питания +5В непосредственно с платы NWT через тумблер SA1. Выходной АМ сигнал 1,5 МГц US5MSQВ выключенном состоянии (при снятии напряжения питания) генератор благодаря достаточно большому сопротивлению R3 не оказывает никакого влияния на работу NWT. Вид сформированного NWT АМ сигнала с фиксированной частотой 1,5 Мгц (закладка ГПД) и глубиной модуляции 30% показан на фото.

 

2.Формирователь частотной метки (ФЧМ). Сопряжение входного и гетеродинного контуров относительно просто выполняется при наличии приборов (ГСС и индикатора выхода — вольтметра переменного напряжения/мультиметра/осциллографа) и при условии, что эти цепи исправны и их расстройка находится в пределах штатных регулировок триммеров (подстроечников). Невыполнение этих условий доставляет немало головной боли. Применение NWT позволяет существенно упростить эту работу (в том числе и диагностику сложных дефектов этих цепей), но если у приёмника нет цифровой шкалы  (например, у бытовых радиовещательных приёмников механическая шкала уже изначально достаточно условна и к тому же в процессе эксплуатации может быть сильно «сбита» как временем, так и «шаловливыми ручками»), то точное расположение частоты приема на графике АЧХ входного контура (преселектора) определить весьма затруднительно. В этом нам поможет ФЧМ, точно отмечающий на графике АЧХ частоту настройки приемника. Принцип его работы очень прост. В качестве частотного селектора  будем использовать сам испытуемый приёмник. Когда в процессе сканирования АЧХ частота входного сигнала совпадает с частотой настройки приемника (полосой пропускания тракта ПЧ), то на время этого совпадения на выходе УПЧ (и УНЧ – если приёмник «умеет» детектировать испытательный сигнал) возникает большой уровень (всплеск, импульс) прошедшего через тракт сигнала. Этот всплеск выходного сигнала детектируется на выпрямителе (диоды D1,D2) и поступает через потенциометр R5 на базу Т1, выполняющего роль порогового УПТ – компаратора уровня. Коллектор Т1 подключен к выходу детектора NWT (вывод 2 микроконтролера PIC16F876). В виду отсутствия напряжения смещения на базе транзистор Т1 будет закрыт  до тех пор, пока входное напряжение будет меньше 0,6 В, и никак не влияет на работу NWT. Наличие такого порога (зоны нечувствительности) позволяет нам эффективно отсечь все шумы и амплитудные помехи измерительного канала (тракта ПЧ) , дабы они не искажали нам картинку. Как только уровень сигнала на базе Т1 превысит напряжение открывания (примерно 0,6 В), транзистор Т1 откроется и зашунтирует (ослабит) сигнал детектора NWT – на графике АЧХ образуется провал, по ширине соответствующий полосе пропускания приёмника. Величину этого провала регулируем потенциометром R5 (Уровень метки) таким образом, чтобы ширина и глубина метки были минимально возможными для  её чёткой идентификации.

Все детали модулятора размещены на макетной плате, которая закреплена пайкой на выводах тумблера SA1. Выход модулятора соединён с выводом 12 AD9851 тонким мягким МГТФ.Вид на монтаж модулятора АМ US5MSQ

Детали ФЧМ Т1,R1,C2 размещены на плате NWT около выхода детектора AD8310, причём  SMD детали R1,C2  установлены вертикально и служат опорной тоской для подпайки вывода базы Т1.

Монтаж формирователя частотных меток US5MSQ

В качестве Т1, Т2 можно применить любые современные кремниевые n-p-n транзисторы, в качестве D1, D2 для испытания транзисторных приемников подойдут любые точечные германиевые Д2, Д9, ГД507, Д311, но если планируется подключать детектор к выходу ПЧ лампового приемника( в случае если приемник принимает только АМ, а у вашего NWT  нет АМ сигнала), где уровни сигнала могут достигать сотни вольт, то альтернативы Д2Ж нет, а конденсаторы С7,С8 должны быть рассчитаны на рабочие напряжения не менее 250 В. Но всё-таки лучше не лениться (hi!) и сделать описанный АМ модулятор, и тогда можно не беспокоиться по поводу возможных сотен вольт на выходе лампового УПЧ, а подключать детектор ФЧМ только на выход УНЧ.

Проверка сопряжения контуров приемника с ЭМФ 200 кГц US5MSQ

Для демонстрации, что называется «на скорую руку», работы ФЧМ я проверил сопряжение контуров по переменной 1й ПЧ своего 5 диапазонного приемника с низкочастотным ЭМФ 200 кГц. Вход приемника 50-омный, поэтому выход NWT подключён напрямую на антенный вход, детектор ФЧМ подключён к выходу УНЧ.Приемник наблюдателя на 80м с RFT MF 200+E-310 ver.2.9 US5MSQ

Высокоомный пробник  оптимально было бы подключить к катушке связи L4, но мне было лениво разбирать приемник и я подключил пробник к ближайшей доступной точке — средней секции КПЕ С5.2 (какой-никакой, но всё-же емкостной отвод, уменьшающий влияние собственной емкости щупа). В результате собственная емкость пробника (примерно 3-4 пФ) всё-же слегка (на несколько кГц) сместила вниз резонанс второго контура преселектора, что немного сказалось на форме АЧХ Сопряжение контуров приемника с ЭМФ 200 кГц на 80м US5MSQпреселектора в верхней части диапазона ( видно, что на частоте 3800 кГц вершина АЧХ стала чуть шире), но для иллюстрации работы ФЧМ это не принципиально. При удачно выставленном уровне метки внизу графика показываются точные частоты

  • max — резонанса входного контура (преселектора)
  • min —  частота настройки приёмника.

Вторым «подопытным кроликом» стал Альпинист 320. Не самый простой вариант для

Принципиальная схема Альпинист 320демонстрации, т.к. здесь ситуация осложняется тем, что сигнал ГПД подается через катушку связи антенного контура, т.е. испытательный сигнал NWT и высокоомный пробник надо подключать непосредственно к антенному контуру, естественно подключать надо  через минимально возможные емкости – фактически аналог схемы щупа-приставки к NWT для тестирования контуров, который я и применил. Детектор ФЧМ подключён к выходу УПЧ (нижний по схеме вывод С21). В принципе,

Проверка сопряжения контуров Альпиниста 320 если у вашего NWT сделан (имеется) режим АМ, то можно при сканировании включить режим АМ и детектор ФЧМ подключить так же, как в предыдущем случае, к выходу УНЧ, что намного проще и меньше риска что-нибудь не туда сунуть.

Результаты испытаний на картинке. В нижней части диапазона СВ сопряжение Альпинист 320 проверка сопряжения контуров диапазона СВ низудовлетворительное разница между частотой  резонансном входного контура (506 кГц) и частотой настройки приемника(501 кГц) невелика (1 %), но в при желании можно немного и подстроить – в данном случае лучше катушку контура гетеродина – это сместит частоты перестройки к стандартным. Немного смущает слишком узкая полоса пропускания (4,4 кГц), но это совсем другая история.

 

 

Более познавательна картинка АЧХ верхней части диапазона  Макушка АЧХ еле видна на фоне довольно большого уровня сигнала гетеродина, что обусловлено относительно близким расположением частоты резонанса входного Альпинист 320 проверка сопряжения контуров диапазона СВ верхконтура и частоты гетеродина. И тем не менее это не мешает нам оценить качество сопряжения. Как видим частота приёма 1620 кГц, а резонанс входного контура показан 1500 кГц. Здесь самое время вспомнить, что мы щупом внесли в контур емкость примерно Сщ=5 пФ. Определить реальную частоту резонанса можно по формуле, приведённой в статье.

Емкость антенного контура Ск на этой частоте равна сумме минимальное емкости КПЕ С6.1, средней емкости триммера С7 и емкости монтажа М, т.е. Ск=Сщ+Скпе+Стр+См=5+8+13+10=36. Т.о.   реальная частота резонанса входного контура примерно равна Fp=1500кГц(1+2,5пФ/36пФ)=1604 кГц, что при полосе пропускания 41,86 кГц соответствует почти идеальному согласованию.

С. Беленецкий, US5MSQ                                                              г.Киев Украина

Обсудить статью, высказать свое мнение и предложения можно на форуме

Tags: , , , ,

3 комментария to “Расширяем возможности NWT-7: АМ модулятор и формирователь частотной метки”

  1. Павел Март 19, 2016 at 19:29 Постоянная ссылка

    Сергей, молодец! Спасибо Вам за работу. Буду пробовать повторять. Понравилась идея.

  2. US7ILY Март 20, 2016 at 19:00 Постоянная ссылка

    Присоединяюсь к Павлу, спасибо Вам, Сергей Эдуардович, за эту публикацию! Большое желание повторить, но буду завершать начатое.

  3. ub6hdr Апрель 27, 2016 at 20:57 Постоянная ссылка

    Сергей Эдуардович спасибо за отклик на мою просьбу. С таким подробным раскладом настройка радио в удовольствие превращается!!

Добавить комментарий

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE