Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

11 Sty 2017 22:10 1764 10
  • Poziom 32  
    Nie siedzę zbyt mocno w tematyce związanej z sprzętem CB, więc pytanie pewnie jest banalne,ale jakoś nie mogłem nigdzie namierzyć konkretnej odpowiedzi. Chodzi o przyczynę stosowania w typowym modulatorze AM dodatkowej diody w szeregu pomiędzy uzwojeniem autotransformatora modulacyjnego a końcówką mocy w.cz. Jaka jest rola tej diody i czy można ją pominąć?
    Drugie pytanie, czy zamiast autotransformatora modulującego można zastosować standardowy transformator, zakładając, że niepotrzebne będzie dodatkowe uzwojenie do zasilania głośnika?
    Pytania są związane z tym, że zabrałem się za przeróbkę starego radia CB President Charles, które dawno temu przywiozłem z Niemiec (radio ma tylko FM, 0,5W mocy, 22 kanały). Na elektrodzie jest oczywiście pełno informacji jak przerobić FM na AM, jak samemu zrobić autotransformator modulacyjny, ale ja akurat dysponuję już jakimś małym transformatorkiem o przekładni mniej więcej 1:2, który wpiąłem w szereg z zasilaniem końcówki w.cz, a na uzwojenie pierwotne podałem sygnał z wyjścia wzmacniacza m.cz. Oczywiście zablokowałem modulator FM. Jakoś to działa, moc oczywiście nadal niecałe 0,5W, modulacja AM nie jest może zbyt głęboka, ale bez słyszalnych zniekształceń. Nie chodziło mi w tym przypadku o zwiększenie mocy, a jedynie o dodanie samej modulacji AM. Pytanie czy w takim układzie modulatora również muszę dodać szeregową diodę?
    Jeśli chodzi o dołożenie odbioru AM to specjalnie się nie wysiliłem, poradziłem sobie w tym radiu w ten sposób, że pobieram sygnał m.cz. z detektora, który już jest w układzie tego radia a zasila wskazówkowy S-metr i wytwarza napięcie ARW. Co ciekawe uzyskałem całkiem zadowalająca jakość i głośność sygnału m.cz. z tego miejsca.
    [3.12.2020, webinar] Zagadnienia pomiarowe w nowoczesnej inżynierii materiałowej. Zarejestruj się
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Poziom 12  
    Z tego co kiedyś czytałem dioda o której mówisz ma zadanie usprawnienia mocy a więc odciążenia wzmacniacza m.cz. i zmniejszenia poboru prądu przy modulacji. Kiedyś to sprawdzałem - generator m.cz. pod wejście mikrofonu i pomiar poboru prądu z dioda i bez diody, i rzeczywiście działa. Dodatkowo dioda zabezpiecza końcówkę mocy przed ujemnym napięciem, mogącym pojawić się na wyjściu transformatora przy głębokiej modulacji i przebiegach impulsowych na transformatorze. Dlatego jest powszechnie stosowana mimo, że wprowadza pewne zniekształcenia nieliniowe modulacji - ale przecież na cb nie oczekujemy jakości "hifi".
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Poziom 34  
    Pozostaje mi potwierdzić powyższe.
    Warto też dodać, że potencjalnie szkodliwe ujemne impulsy powstają przy przełączaniu PTT.

    Ja powiem przy tym coś ciekawego.
    Powiedzmy, że jest ona sobie ustawiona jak książka pisze, a i tak będzie niekiedy przekraczać nawet 100%!
    Brzmi to niewiarygodnie, ale tak jest bardzo często.
    Powodem jest to, że w CB radiach układy ALC są w zdecydowanej większości niewydolne czasowo.
    Chodzi o zbyt powolną reakcję w krótkich odstępach czasu.

    Kompresor dynamiki (teoretycznie sprawny) działa podobnie, ale jest pozbawiony tej wady.

    Dziś udało mi się usiąść i sporządzić pomiary - dwa ręczniaki A 42 i amplituda po demodulacji w kanale.
    Na przemian gwizdam i mówię.
    Oto co zarejestrował radiotester na wyjściu antenowym.

    Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

    Niby oba wykresy podobne, a jednak nie.
    Na jednym sygnał statyczny (stały sinus) przewyższa dynamiczny (mówiony) - i na odwrót.
    Świadczy to o niedoskonałości układu w zależności od egzemplarza.
    I jak mówiłem nie wiele da się z tym zrobić.

    Zauważcie, że oba ręczniaki mają ustawione po równo ok. 85%, ale... no właśnie sygnałem z generatora.
    Za to jaka różnica w wysterowaniu sygnałem mówionym.

    Najważniejsza zaś widoczna reakcja atakująca z chwilą pojawienia się sygnału - ponad 100% górnej obwiedni amplitudy..
    Na potwierdzenie, co opisał przedmówca, nie widać przesterowania od dołu.
    Czyżby to zasługa owej diody ?
    No, no ciekawe.

    Być może uda mi się znaleźć dłuższą chwilę i zdjąc podobny wykres, tym razem z trafa, na rozebranym radiu.
  • Poziom 12  
    Dodam coś na drugie pytanie, bo rano się śpieszyłem.
    Mówisz, że masz "zwykły" transformator czyli rozumiem taki z rdzeniem z blach a nie z ferrytu. Jeśli tak, to owszem, nada się, będzie nawet lepszy, bo będzie dobrze przenosił również niskie częstotliwości modulacji, ale jest "ale":

    - musi mieć odpowiednią moc - 4 W mocy nośnej to i min. 4 W powinien móc oddać transformator, (ferrytowy rdzeń ma dużą pojemność magnetyczną i transformator może być mały a jednak ma wystarczającą moc do pełnej modulacji, dlatego taki jest stosowany fabrycznie; taki "zwykły" będzie większy)

    - musi być dopasowany impedancyjnie (w praktyce wykorzystać trzeba uzwojenie wtórne transformatora, najlepiej jeśli jest to transformator 220/2X6V, lub inny w okolicach 12 V na uzwojeniu wtórnym z odszczepem w połowie, albo głośnikowy - też wykorzystujemy uzwojenia głośnikowe)
  • Poziom 32  
    Dziękuję za odpowiedzi i wykresy. Faktycznie nie pomyślałem o ryzyku przemodulowania sygnału i wówczas faktycznie ta dioda zabezpiecza driver i PA przed pojawieniem się ujemnego zasilania. Co do "usprawniającej" roli tej diody to nie do końca jestem przekonany, ale sprawdzę to jeszcze sobie w praktyce. Gdzieś na anglojęzycznych forach znalazłem jednak porady, żeby wręcz tą diodę zastąpić zworą jeśli chce się nieco podnieść moc TX. Nie wiem oczywiście czy te porady są słuszne. Na logikę, usunięcie diody podnosi nieco napięcie zasilania PA. Znowu gdzieś indziej znalazłem informację, że ta dioda zabezpiecza nie sam RF PA ale właśnie autotransformator modulacyjny przed uszkodzeniem w przypadku przemodulowania.

    Co do typu transformatorka, który mam to jest to zwykły z rdzeniem z blach stalowych. Radio ma tylko 0,5W mocy RF, więc wielkość transformatora nie jest u mnie taka krytyczna. Wiem, że powinienem wykonać szczelinę w rdzeniu z racji, że przez uzwojenie wtórne płynie cały czas składowa stała, ale uznałem, ze przy tej mocy i prądzie płynącym przez uzwojenie nie ma to aż tak dużego znaczenia.

    Zapytam jeszcze, czy bez wstawienia dodatkowego stopnia drivera nie ma szans na niewielkie podniesienie mocy TX w moim radiu? Załączam schemat, niestety mało wyraźny. Mam na myśli samą modyfikacje elementów biernych + ponowne strojenie. Rezystor 22Ω w bazie stopnia końcowego już nieco zmniejszyłem, ale całkowicie nie mogę go usunąć, bo radio zaczyna mocno siać zakłóceniami harmonicznymi na sąsiednich kanałach. Na schemacie który załączyłem ktoś już wrysował dodatkowy stopień pomiędzy TR8 a TR9, którego w oryginale u mnie nie ma. Jest też podany mocniejszy TR8 niż w oryginale.

    Transformator modulacyjny wpiąłem w miejsce zwory TP3, a sygnał AM w torze RX pobieram z punktu przed VR1.
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Żadnych rezystorów w bazach nie zmieniaj ponieważ popsujesz dopasowanie między stopniami. Chcąc uzyskać 4W mocy nadajnika trzeba by dołożyć PA na 2SC2075 lub 78 i dołożyć transformator. W tej chwili z transformatorem moc będzie na poziomie drivera 4 watowego nadajnika.
  • Poziom 34  
    Nad tą diodą nie jeden dumał i różne wersje słyszałem i ja.
    Ja powiem tak - im więcej wiesz, tym więcej masz do poznania i wciąż tego przybywa, he.
    Korzyści z tego nie będziesz miał, a jak się mylę, to się kiedyś pochwal.

    Jak dotąd same plusy, ale jej tu obecność bywa szkodliwa - powoduje wzbudzanie szumu w odbiorniku.
    Jeden twierdził, że "podsyca się" się PA, za to ja widzę zakłócenia w zasilaniu.
    Nie ma na to reguły, a w zależności od radia, co dobrze widać w A 100+, bo tam znajduje się adekwatna wada.

    Wyrzucić diodę czemu nie, albo w jaki sposób ?
    Zobacz, że na początku nie wieszali diody na trafie - Autoradia Blaupunkt CB, Grundig CBH.
    Po mojemu to pozostałość masowego kopiowania rozwiązan tzw. "zrzynania".
    Chodzi o to, że nie stosuje się przekaźników w obecnych czasach.
    Wcześniej przekaźnik rozłączał trafo na amen.

    Za to wiele cudownych rozwiązań poszło w zapomnienie.
    Nie raz w fabrycznym sprzęcie za kilogramy PLN brakuje rozwiązań sprzed bardzo wielu lat.
    Po prostu nóż się w kieszeni otwiera.

    Co do trafa są gotowe opisy przygotowane, również na elektrodzie, jak je nawinąć dosłownie w pięć minut.
    To w jakim celu męczyć bułę ?

    Co do podrasowania PA wykluczając w tym dołożenie stopnia - do podejrzenia w JFK.
  • Poziom 12  
    Jakie są skutki uboczne diody w modulatorze szeregowym można by szukać. Na pewno wprowadza zniekształcenia sygnału modulującego. Jednak zasadnicze dwie funkcje pozytywne są raczej nie podważalne.
    Co do zwiększenia sprawności modulatora to sądzę, że działa to głównie dlatego, że stopień końcowy ma kondesator tłumiący w.cz. w zasilaniu (czyli za transformatotem). Ma on na tyle dużą pojemność, że dla wyższych częstotliwości akustycznych stanowi pewną impedancje. Bez diody przy spadającym zboczu sygnały modulującego będzie rozładowywany przez wzmacniacz m.cz. Z diodą jest rozładowywany tylko przez stopień końcowy w.cz i tu jest pewna oszczędność energii. Ale jednocześnie sygnał m.cz zostaje zniekształcony (powstają m.in. harmoniczne i stąd częściowo mniej lub bardziej "chrypliwa" barwa dźwięku w cb).
    Być może owa dioda stanowi także swego rodzaju zaporę dla w.cz., by nie dostawała się na transformator. Kondesator tłumiący końcówki mocy nadajnika nie jest doskonały, a sygnał stosunkowo mocny, więc pewna część w.cz może przenikać do transformatora a więc i na wzmacniacz m.cz.
    Myślę, że owa dioda nie bez powodu jest stosowana prawie w każdym cb.
  • Poziom 34  
    @ zebra017 gdyby nie to PA mógłby zostać po prostu przebiegunowany (zasilony odwrotnie) w trakcie odbioru.

    Naturalnie pewien ułamek mocy ginie, bo CB upraszcza się do niezbędnego minimum.
    Od kompromisów roi się jak od pszczół i tyle samo jest do "podrasowania".

    Oscylogram ze zwartą diodą na oscyloskopie dwukanałowym.
    Układ pomiarowy jest bardzo prosty: - wej. A pomiar napięcia, - wej B pomiar prądu.

    Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

    Alan 78 plus multi sygnał z generatora:

    1. Wyłącznik rozwarty.
    2. Wyłącznik zwarty.

    Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

    Widać jak C2078 odpowiada prądem wstecznym.

    3. Moment zwarcia wyłącznika - punkt wyzwalania TG-PT 6 środek ekranu.
    4. Jak wyżej w powiększeniu osi x.
    5. Jak wyżej w powiększeniu osi y w kanale pomiaru prądu.
    6. Jeszcze większe powiększenie osi x-y - szum zasłyszany z anteny, a generator odłączony.


    Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

    Widać parę ciekawych rzeczy:

    - prąd maksymalny z chwilą przebiegunowania
    - zakłócenia na zasilaniu około 300kHz
    - blisko 3A prądu w impulsie na tranzystorze przy zasilaniu max. kilkaset mA

    Alan 109 jak wyżej szum zasłyszany z anteny.
    Punkt wyzwalania ujemnym zboczem prądowym - jak wyżej środek ekranu.

    Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania Modulator szeregowy AM w radiu CB - pytania

    Widać blisko dwa amper w impulsie jak amplituda osiąga minus.

    Co do zniekształceń i mocy nadajnika w badanym egzemplarzu A 78 plus multi:

    - najmniejsze przy zasilaniu 14.5V
    - 80% AM 3.8W zniekształcenia 2.7%
    - 80% AM 4.0W zniekształcenia 3.5% z pominięciem diody
    - 5% AM 3.3W zniekształcenia 19%
    - 5% AM 3.5W zniekształcenia 21% z pominięciem diody
  • Poziom 32  
    Hektar, dziękuję za bardzo szczegółową analizę. Wynika z niej, że bez diody są trochę większe zniekształcenia niż z diodą. Sprawdziłem w tym moim egzemplarzu jak to wygląda. Na próbę wstawiłem diodę Shottky'ego żeby jak najmniej stracić na zasilaniu PA. Poza niewielkim zmniejszeniem mocy wyjściowej nie zauważyłem (na słuch) żadnych zmian w modulacji. Nie dysponuje jednak dobrym oscyloskopem a tym bardziej miernikiem zniekształceń modulacji, żeby cokolwiek zmierzyć. Możliwe, że u mnie dioda nie ma wpływu bo ja wstawiłem transformator zamiast autotransformatora, a głośnik zasilam z końcówki m.cz. w oryginalnym układzie. Głośnik jest odcinany od wzmacniacza m.cz przez przełącznik nadawanie-odbiór , więc nie wpływa na modulator.
    kriss51 napisał:
    Żadnych rezystorów w bazach nie zmieniaj ponieważ popsujesz dopasowanie między stopniami.

    To fakt, jest pewna optymalna wartość tego rezystora przy której uzyskuje się maksimum mocy. Co gorsza z tego co zauważyłem, po wymianie na przykład tranzystora w końcówce mocy, wartość rezystora w bazie ponownie musi być dobrana pod konkretny egzemplarz tranzystora. Pewnie wynika to z niewielkiego rozrzutu parametrów tranzystorów.
  • Poziom 34  
    @ kris8888 chyba nie doczytałeś. "Na zwarę" zniekształcenia rosną. Odwrotnie, niż na logikę. Domniemam, że powodem jest nie wydolność modulatora. Otóż okazuje się, że maks głębokości to nieco ponad sto procent, co jest oznaką, że trafo jest wyliczone pod moc nadajnika - widać to na oscylogramach po amplitudzie poniżej zero. Badałem kilka innych CB i jest podobnie. Co do funkcji rezystora dopasowanie to złe określenie. On tu wprowadza tylko straty mocy i jego funkcjonalność sprowadza się do obniżenia Q obwodu rozszerzając pasmo przenoszenia. Właściwe dopasowanie realizuje się przez dostrojenie.

    ps.

    Odnośnie THD to jeden z podstawowych pomiarów w szkole średniej.
    Trochę to postudiować, przespać się z tym i na drugi dzień możesz śmiało myśleć o zrobieniu sobie takiego.
    Chcesz to zerknij - Link

    Oscyloskop weź nie żartuj - tak do stówki i masz spoko analoga.
    Tyle, że DSO służy drukowaniu, ale on do radia nie nadaje się totalnie żebyś wiedział.