Jitter, 1.CW Punkt kaputt usw. Bericht einer Lösung

  • In den letzten Tagen habe ich mich ziemlich intendsiv mit einem Tramp befasst. Nachdem die üblichen Fehler - falsche Bauteilewerte, verpolte Dioden usw. beseitigt waren musste ich beim Abschlußtest feststellen, dass zwei Fehler übrig geblieben waren:
    1. Der erste Punkt oder Strich eines CW Zeichens zum Sendebeginn war nicht vorhanden, statt dessen brachte der Kontroll RX ein undefiniertes Krächzen hervor. Über dieses bei einzelnen Geräten- wenn auch in minder schwerer Form- auftretende Problem ist ja im Forum schon lange diskutiert worden. Da ich nun einen solchen Kandidaten auf dem Tisch hatte, war das eine gute Gelegenheit, sich damit eingehender zu beschäftigen. Beteiligt waren außer mir natürlich noch DK1HE und DL1JGS zu denen ich zwar keine Standleitung hatte, deren Telefonklingel jetzt aber deutliche Ermüdungserscheinungen zeugen wird :D


    Die im Forum diskutierten Lösungsvorschläge waren alle hilfreich insoweit sie uns auf die Spur gebracht haben, sie hatten aber in diesem Fall keine durchschlagende Wirkung weil sie zwar fast alle an der richtigen Stelle ansetzten aber womöglich nicht radikal genug waren. Das Problem war klar erkannt als ein Problem der Einschwinggeschwindigkeit der PL. Richtig ist auch, dass das Problem besonders stark auftritt, wenn zwischen RIT Stellung und TX QRG ein großer Abstand vor liegt.


    Ich habe nun alles mögliche probiert, die Einschwinggeschwindigkeit so sehr zu erhöhen, dass die Sendefrequenz auf jeden Fall stabil ansteht, wenn der Sender beginnt Leistung abzugeben. (außer Umbau der PLL Teilerverhältnisse, das war mir zu aufwändig, es muss auch anders gehen)
    Die Lösung war letztlich ganz einfach. Auf der Sekundärseite des Loop Filters befinden sich Abblock Kondensatoren um HF Reste zu beseitigen. Um diese C´s schnell zu laden, braucht es viel Strom. Den Strom kann man deutlich erhöhen ohne die Charakteristik des Loopfilters zu verändern, wenn R57 deutlich kleiner wird. Ich habe ihn bei diesem Tramp auf 2k7 verkleinert. Im Ergebnis davon wird das erste Zeichen jetzt überhaupt nicht mehr beeinflußt. Die TX QRG steht stabil völlig unabhängig, wo die RIT steht und die RX/TX Umschaltzeiten können extrem kurz eingestellt werden, die Stellung des VCO ist egal solange er eingerastet bleibt.


    2.
    Dieser Tramp zeigte ein sehr unangenehmes Verhalten dass sich dummerweise erst zeigte, wenn er komplett zusammen gebaut war: Auf 80m sprang die Frequenz u 25 kHz weg sobald man auf die RX Taste drückte. Eine eingehende Untersuchung machte das Fehlerbild noch verrückter: Der Fehler trat nur auf, wenn das 30m Modul gleichzeitig eingesteckt war und die Sendeleistung auf 80m (> 3W) war. Der Steckplatz für das Modul war egal, schlimmer noch, er trat sogar auf, wenn dass Modul elektrisch inhibiert war ( Alle PIN Dioden und R10 ausgebaut, so dass das Modul nur noch mit den Massebeinen im Sockel steckte. Völlig verrückt, aber reproduzierbar: Modul eingesteckt, Frequenz springt, Modul raus gezogen, Frequenz steht wie eine eins. Am Ausgang des Referenzmischers IC 1 konnte ich mit dem Analyzer sehen, dass die 3,9... Referenz für die PLL beim Senden weg hüpfte, am Loopfilter tauchte bei eingestecktem 30m Modul trotz aller Abblock C´s ein HF Signal auf. Zusätzliche Abblockung direkt an de Busleitung brachte keinerlei Änderung.


    Den Fehler konnte ich mit einem Workaround beseitigen, die Ursache ist uns allerding bis jetzt unklar. Der Sprung wurde verursacht durch Störungen auf den 10V Leitungen, mit denen die Bandmodule und das Tiefpassfilter geschaltet werden. Drauf gekommen bin ich eher durch Zufall, alls ich diesen Kabelbaum am TPF beiseite schob und die Störsignale in der PLL plötzlich kleiner wurden. DK1HE meint, dass irgendwo in der PA eine Abblockung nicht sauber arbeitet und so die Störungen in die 10V Leitung kommen. Nun habe ich keine Zeit, alle Abblock C´s zu ersetzen, bis ich die richtigen gefunden habe (an der Kiste habe ich sowieso schon > 30 Stunden "Forschungsarbeit" betrieben obwohl ich nur einen Kurzschluß finden sollte, der gar nicht vorhanden war.)


    Mein Workaround besteht darin, dass ich die 10V Schaltleitungen für die Bandmodule direkt am Anschlußpin mit 100nF gegen Masse geblockt habe.


    Nun ist Ruhe :evil:

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

  • Hi Peter,


    Bin schon fast begeistert, nur noch skeptisch. Falls Du den Tramp noch hast. Bitte prüfe unbedingt die Rauschseitenbänder auf 80 und 40 an bestimmten QRGs. Die QRGs erkennst Du durch verzerrte Signale. Wäre fast zu schön , wenn es diesmal geklappt hätte. Unabhängig davon werde ich im Herbst die Signale der Bandsetzer noch säubern. Das ist relativ eifach. (Pegel,Ankopplung, Biaseinstellung)
    Klasse, daß ihr Euch damit befasst habt.


    72s


    Lutz

  • Zitat

    Original von DM2LB
    Hi Peter,


    Unabhängig davon werde ich im Herbst die Signale der Bandsetzer noch säubern. Das ist relativ eifach.
    72s


    Lutz


    Hallo Lutz,


    dazu habe ich eine Verständnisfrage: Das Signal der Bandsetzoscilatoren geht in den Mischer IC1, und wird dort mit dem Signal des VCO gemischt. Aus dem Produkt wird über den selektiven Kreis L4 ein 4 Mhz Signal gewonnen. In der PLL wird das mit dem VFO verglichen und aus dem Vergleich eine Gleichspannung abgeleitet. Diese Gleichspannung wird im Loopfilter noch geglättet. Wenn das alles funktioniert in wie weit hat dann ein "unschönes" Signal aus dem Bandsetzoscilator einen Einfluß auf die Signalqualität des VCO?


    73 de uwe df7bl

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

  • Zitat

    Original von DF7BL
    Hallo Lutz,


    dazu habe ich eine Verständnisfrage: Das Signal der Bandsetzoscilatoren geht in den Mischer IC1, und wird dort mit dem Signal des VCO gemischt. Aus dem Produkt wird über den selektiven Kreis L4 ein 4 Mhz Signal gewonnen. In der PLL wird das mit dem VFO verglichen und aus dem Vergleich eine Gleichspannung abgeleitet. Diese Gleichspannung wird im Loopfilter noch geglättet. Wenn das alles funktioniert in wie weit hat dann ein "unschönes" Signal aus dem Bandsetzoscilator einen Einfluß auf die Signalqualität des VCO?


    73 de uwe df7bl


    Hallo Uwe
    In IC1 mischen sich nicht nur die Grundwellen von VCO und Bandsetzer sondern auch deren Oberwellen in jeglicher Kombination. Unglücklicherweise gibt es auf einigen Bändern im Band Stellen an denen höhergradige Mischprodukte mit dem gewüschten Mischprodukt zusammenfallen und sich beim Durchstimmen gegenläufig zum gewüschten Mischprodukt bewegen. Das gibt dann auch nach der Teilerkette in der PLL eine Welligkeit auf der VCO Spannung die wegen der Gegenläufigkeit der beteiligten Komponen nicht ausgeregelt wird. Du hörst FM gestörte Signale an scharf begrenzten Frequenzen. Das ist aber nur ein Effekt.
    Viel schlimmer ist , da es sich um Mischprodukte höherer Ordnung handelt , geht das immer vorhandene Phasenrauschen des Bandsetzers bzw. des VCO mit der Ordnungsnummer multipliziert in die PLL ein. Das Phasenrauschen wird zwar um den Faktor der Teilerkette wieder vermindert. Aber nun ist bei der QRG x eine Phasenrauschkomponente anwesend die um den Faktor der Ordnungszahl des verrauschten Mischproduktes höher ist als Phr der Grundwellen.
    Einfach gesagt : Das Phasenrauschen der Tramp PLL ist so gut , daß man unmittelbar neben einem 100mV (sauberen) Quarzsignal leise CW Sigs gut aufnehmen kann. Ich kann das leider nicht messen , aber dieser Test ist für mich ausreichend. ABER , an QRG x, y, und z im Band finde ich scharf begrenzt CW Signale die rechts und links "getastetes Rauschen" lautstark hören lassen.
    Dagegen hilft, entgegen meinem Verständnis, die Bandbreite der PLL zu verringern: z.B. die 40nF aus der Inbetriebnahme PLL drinzulassen und (durch Versuch ermittelt) ein 1MOhm Widerstand nach Masse über der VCO Steuerleitung. (Erklärung gesucht???) Das alles ist aber der Einrastgeschwindigkeit der PLL sehr abträglich.
    Die Lösung von Peter ist insofern sehr gut und vielversprechend , da die Entlade- Zeitkonstante nicht geändert wird.
    Wenn man nun den Pegel- Anteil der Oberwellen durch saubere Auskopplung und einen richtig eingestellten Gleichspannungsanteil (symmetrischer Sinus) minimiert wird, - packt man das Übel bei der Wurzel. Da die NE612 Mischer recht hochohmig sind und genügsam in der Ansteuerung , hat man für solche Maßnamen einen guten Spielraum.
    Andere Meinungen, Korrekturen und bessere Erklärungen sind hochwillkommen.


    72s


    Lutz

  • Hallo Peter,


    habe Deine Lösung eingearbeitet - hier ein Zwischenbericht.
    habe den R57 auf 3.0Kohm verkleinert (47k||3.3K). Weiterhin habe ich die Band- Schaltleitungen mit 100nF SMD chips abgeblockt.Auch habe ich meine Änderungen an der Teilerkette (Pin4 statt Pin6) zurückgebaut und auch alle "Zusätze" von der Regelleitung entfernt. Also Originalschaltung.
    Die gute Nachricht zuerst: Der Krächzer vor dem ersten Zeichen ist weg. Dieses Problem scheint dauerhaft gelöst.
    Aber:
    Wie von mir befürchtet , sind die Probleme mit der spektralen Reinheit des VCO wieder da.
    Die Signalflanken eines Quarzträgers mit S9 Pegel sind verrauscht. Auf 20m war es so schlimm daß der Signal - Störabstand in Spektrogram nur 20dB betrug. Der Träger hörte sich ganz leicht wie ein PSK31 signal an - nur mit noch weiniger Hub. Ich kam nur drauf weil auf 20m alle CW Signale irgendwie unsauber klangen. Deutlich hört man es dann wenn man einen Quarz Träger sich anhört / ansieht.
    Dieses Problem war ansatzweise auch auf 80,40,10m zu merken.
    Nachdem ich die 1MOhm wieder über die PLL Regelleitung gelötet habe, war diese Erscheinung restlos weg.
    Geblieben ist etwas neues - Auf 80m und 40m erscheinen im Bereich bis 2KHz unterhalb (und nur unterhalb) eines S9 Quarzträgers viele dicht liegende Träger einige davon verrauscht.
    Die Stärke dieser Träger geht bis S5.
    Übersteuerung durch das Eingangssignal scheidet wohl aus.
    Habe mir daraufhin einen Adapter für die Bandmodule gebaut und werde jetzt die Bandsetzer so ändern, daß saubere Sinus- Signale ausgekoppelt werden , die ca 100mV SS Pegel haben. Habe folgende Änderung gestern getestet aber noch nicht umgesetzt.
    Bandmodul:
    Verbindung zwischen Dr2 und R6 getrennt.
    Dr2 bestückt- 20uH.
    ca 4.7pF von Knoten C9,C10,Q1 nach Knoten Dr2,D3
    Ergebnis ist ein sauberer Sinus von 100mV SS hinter D3 an 1.5KOhm gemessen.
    Ferner werde ich C17 weiter verkleinern, damit 300mV SS an IC1 nicht überschritten werden. Vielleicht wird ja IC1 auf 80 und 40m übersteuert
    Wer hat Ideen???


    72s


    Lutz

  • Hallo Lutz..
    danke fuer die info mit der auskopplung des quarzsignals ...


    ich selber habe auf 80mtr auch nur mittels sehr kleinem C ausgekoppelt
    aber am knoten C12 , C11 , R5 , Emitter...
    die spannung am Pin1 des IC1 sind bei mir noch niedriger, hatte aber schon
    mal darueber berichtet


    Habe eine weitere Verbesserung im Plan...
    ein Doppel-T-Netzwerk fuer die Abtastfrequenz 32KHz und zwar
    zwischen dem knoten R57 , R58 und dem Pin 3 der Stiftleiste...
    so ein filter ( Kerbfilter ) sorgt fuer eine sehr gute unterdrueckung
    der Rastfrequenz, beim Tramp im Orginal ca 32KHz..


    fuer 32KHz betraegt das C=4,7nf und der R=1,08K
    72 / 73 de manfred, dl3arw


    wollte die schaltung noch mit drann haengen, geht nicht,
    datei ist zugross, aber wie ein doppel-T-Netzwerk aussieht koennte man so wissen,
    wenn nicht muss ich die datei irgentwie verkleinern

    Manfred , dl3arw

    Einmal editiert, zuletzt von DL3ARW ()

  • Hallo Manfred,


    Prima Idee mit der Doppel T RC- Bandsperre. Schaltung ist klar - Werde ich probieren.
    Hattest Du Probleme mit dem 30kHz Rest?
    Die Auskopplung der Bandsetzer habe ich aus EMRFD (Experimental Methods of RF Design) für rauscharme oberwellenarme Auskopplung entnommen. Ich spiele mit dem Gedanken für die VCOs eine ähnliche Auskopplung vom Hochpunkt des Schwinkreises zu machen. Da die Mischerlast ja im Tramp generell hochohmig ist(NE612) , sollte die Quellimpedanz relativ unkritisch sein. Habe das beim VFO schon so gemacht. Die Pegel werde ich nach Deiner Empfehlung noch etwas runternehmen.
    Heute nehme ich mir 80m oder 40m vor - Als Proof of Concept sozusagen.
    Wenns klappt , mache ich alle BMs. Das ist mir der Tramp wert.



    72s


    Lutz

  • Hallo Tramper,


    eine Fortsetzung zum Thema Spektrale Reinheit der Oszillatoren.
    Habe heute 40m BM nach Manfreds Hinweisen optimiert und muss sagen - Es klappt!!!!
    Folgende Dinge hab ich getan:
    Arbeitspunkt T1 geändert - R4=6,8kOhm (vorher 27K). Damit schwingt der QO bei mir gerade sicher an. Dadurch geht auch die Amplitude an c9,c10,Q1 stark zurück.
    Jetzt kann ich von dem Knoten c9,c10,q1 mit 0,5pF 18mV Sinus an 1.8kOhm //RE vom NE612 auskoppeln.
    Auf der Platine des BM habe ich Kollektor T1 direkt mit R3 verbunden und die Verbindung Kollektor T1 zu Dr2 und D3 getrennt. D2 habe ich mit 20uH bestückt.
    Ergebnis: Ein sauberer Träger auf 7025 (laut Manfred kritische QRG) und KEIN "Salat" auf
    7024!!!! Wahrnehmbare Rauschseitenbänder an den Signalflanken fand ich keine mehr. Selbst bei 50mV Amplitude auf 7025 sind auf 7024 Reste der Mischprodukte gerade wahrnehmbar. Die Mühe hat gelohnt. Nun bleibt nur noch etwas Fleißarbeit die anderen BM noch zu optimieren. Herzlichen Dank an Manfred für die tolle Vorarbeit. Ohne ihn wäre ich noch nicht so weit.
    Die VCO Pegel habe ich exakt auf 300mV SS eingestellt . Mit weniger geht bei mir die Sendeleistung zu stark zurück. Dazu habe ich 330pF über Dr4 gelötet. Das wirkt für die Oberwellen stärker dämpfend da weit oberhalb der Resonanz des stark bedämpften Paralelkreises Dr4//330pF. Wie erwartet sieht danach auch die Kurvenform besser aus. (Sinus ohne "Zacken").
    Ich denke ,nun kann ich auch den zweiten Teil meines Tramp Problems zu den Akten legen -...und Peter kann wieder aufatmen :D.


    72s



    Lutz

  • Hallo Lutz ..und andere Tramper


    schön, dass alles so gut klappt.
    werde mir nun nochmal richtig zeit nehmen und meinen
    Tramp komplett zu überarbeiten


    danke für die blumen... die sollten auch an den Peter und die
    anderen Entwickler dieses Gerätschens gehen


    der Tramp ist halt doch ein gutes Gerät und besonders gutmütig


    72 / 73

    Manfred , dl3arw