Experimente zum Großsignalverhalten

    Wenn man in der Literatur etwas über die Empfangseigenschaften von KW-Transceivern liest, werden immer wieder charakteristische Größen genannt. Wenn man sie nicht immer mit einfachen Mitteln wirklich messen kann, müsste es doch möglich sein, sie qualitativ experimentell erfahrbar zu machen:
    SNR, Intermodulationsprodukte sichtbar machen, Blocking, reziprokes Mischen, ... (Was habe ich noch vergessen?)


    Ich habe diese Anfrage in HOBO-Forum gestellt, da mir nur der Hobo für 40m zum Experimentieren zur Verfügung steht (neben einem Lima-SDR).


    Ich suche also sinnvolle Experimente, mit denen man z.B. Intermodulationsprodukte hörbar oder sichtbar machen kann. Sollte es möglich sein mit „einfachen“ Mitteln wirklich zu messen, wäre es natürlich viel besser. Bis ich den K2 baue wird auch noch ein halbes Jahr vergehen. Dann könnte ich auch verschiedene Empfänger vergleichen.


    Mit welchen Pegeln darf ich eigentlich beim Hobo experimentieren ohne dass ich den RX beschädige?


    Damit eure Vorschläge auch zu meinen Möglichkeiten passen, hier meine Geräteliste:
    Hobo 40m mit ZM-4 und 2*25mDipol, Lima-SDR, sauberer Sinusgenerator mit verstellbarem Pegel, Elecraft XG2 - Test Oszillator50uV und 1uV , FA-SY, Bandpass für 40m, genauer Frequenzzähler, Oszi Bw150MHZ, Leistungsmesser (auch kleine Pegel), div. Dämpfungsglieder, Netzwerkanalysator VNWA, Rauschgenerator
    Ich habe keinen Spectrum Analyser. Das Layouten und Ätzen von Schaltungen ist möglich (auch SMD).


    Vielleicht könnt ihr meine Experimentierwut in sinnvolle Bahnen lenken ;) Die charakteristischen Größen eines Empfängers interessieren mich einfach.


    Grüße Jörn


    P.S. Solltet ihr Einzelheiten zum Hobo benötigen:
    Übersicht http://www.qrpproject.de/Media/pdf/Hobo-Vortrag.pdf
    Baumappe http://www.qrpproject.de/HoboBaumappe.html

    Zitat

    Mit welchen Pegeln darf ich eigentlich beim Hobo experimentieren ohne dass ich den RX beschädige?

    Wie üblich von mir keine Garantie für die Richtigkeit der Antwort, da ich ja noch ein relativer Neuling bin.


    Ich vermute mal, daß alle Deine Pegel unterhalb der Spannungsgrenzen der Kondensatoren bleiben. :)


    Dann blieben noch sonstige aktive Bauelemente, insbesondere Dioden, Transistoren und Schaltkreise. Hier kannst Du jeweils die Datenblätter ergooglen, herunterladen und nachlesen. Dort sind die maximalen Spannung in der Regel sehr gut verzeichnet. Aus dem Bauch würde ich übrigens vermuten, daß wahrscheinlich die meisten Bauteile elektrisch sehr hohe Pegel ohne Probleme verkraften, nur in der Endstufe (TX-PreAmp, Senderendstufe) wäre ich vorsichtiger. Dies heisst natürlich nicht, das sie bei diesen hohen Pegeln noch korrekt funktionieren, sie sind dann sicherlich deutlich im "Klirrfaktor" ...


    Nehmen wir mal ein Baugruppe 10, Monoband HF-Modul. An Pin 1/20 kommt das Antennensignal rein. Das erste Teil hier ist die Schaltstufe mit BC546B. Im PDF finde ich dazu V_cb0 mit 65 V angegeben, denselben Wert hat die Collector-Emitter-Breakdown-Spannung. Zur Basis sind's sogar 80V. Ich glaube nicht, das Du das durch Übersteuern erreichst. Schon wesentlich früher wirst Du deutliche Effekte messen/hören.


    In Baugruppe RX/TX-Mischer mußt Du das Datenblatt zum 74HC4066 herunterladen. In meinem gibt es ein Kapitel "Recommended Operating Conditions" und "Limiting Values". Demnoch darf die Eingangsspannung nicht unter GND und nicht über Vcc kommen. Und Vcc sollte max. 10V sein und darf nicht mehr als 11V werden (beim 74HCT4066 ist's weniger). Ansonsten steht da noch, wie hoch der Eingangsstrom max. sein darf, das hat natürlich auch Auswirkung auf Deinem max. erlaubten Pegel. Hier bin ich am Ende meines Lateins, da mir die Widerstände nicht bekannt sind, gegen die der 4066 arbeitet. :-/

    Hallo Jörn,
    es gibt mehrere Anleitungen zum Bau von quarzgesteuerten Zweitongeneratoren, die sehr rauscharme Signale abgeben, mit denen man Intermodulation, reziprokes Mischen, Zustopfen, Regelumfang usw. messen kann, je nachdem ob man beide Oszillatoren oder nur einen aktiviert. Der Materialaufwand hält sich in Grenzen. Um allerdings realistische Größen ermitteln zu können, sollte man ein präzises, schaltbares Dämpfungsglied haben, das mindstens 100 dB max. Dämpfung hat. Bis zur Empfindlichkeitsgrenze kann man dann bekannte Festdämpfungsglieder verwenden. Ohne solche stabilen, rascharmen Signale mit definiertem Pegel kann man zwar Intermodulation feststellen (das ging früher auf 40 m prima mit den starken Rundfunkstationen) aber mehr nicht.
    Auf meiner Web-Seite findest Du eine passende Schaltung (http://www.mydarc.de/dk4sx >Projekte).
    Je nach Verstärkung vertragen aktive Kleinsignalstufen max. -30 ...-20 dbm. Dann gehen sie langsam in Begrenzung. Kaputt gehen sie aber erst bei Pegeln >+10 dBm oder mehr.
    73, Uli, DK4SX

    Einmal editiert, zuletzt von DK4SX ()

    Die von Uli vorgeschlagene Schaltung werde ich mal bauen - ich warte noch auf die passenden Transistoren.


    Momentan experimentiere ich mit dem TX-Preselector. Ich beginne mit der TX-Seite, da sie auf beiden Seiten mit 50 Ohm abgeschlossen ist und sich so leichter ausmessen lässt. Die Ergebnisse werden sich dann wohl auch auf die RX-Seite übertragen lassen.


    Als erstes habe ich die Bobin-Spulen gegen T37-6er Ringkerne ausgetauscht. Aufgebaut habe ich die Schaltung auf einer geätzten Platine und die meisten Bauteile habe gegen SMD ausgetauscht um mehr Platz für die Versuche zu bekommen. Die T37-6 Kerne wurden mit 35 Windungen 0,2Cu bewickelt. Als Koppelwicklung haben sich 2 Windungen als günstig erwiesen um einen 50 Ohm Abschluss zu erzielen.
    Der Aufbau mit den Ringkernen hat sich als recht kritisch in der Justierung erwiesen. Wenn man später beim Wechseln der Bandmodule die Spulen zu stark berührt, verstellen sie sich oder die dünnen Drähte können reißen.
    Vergleicht man die Messwerte mit dem Originalaufbau ergeben sich keine signifikant besseren Werte, die einen mechanisch nicht so stabilen Aufbau rechtfertigen, zudem lässt er sich nicht so bequem justieren. Vermutlich kann beim Originalaufbau der mittlere Koppelkondensator noch leicht verkleinert werden. Die Messkurve wird dann noch spitzer. Ich glaube, dass sich die große Induktivität der Spule ungünstig auf der Güte der Ringkerne auswirkt, da ein sehr dünner Draht verwendet werden muss. Wenn man hier für den Ringkern eine kleinere Induktivität vorsieht, lässt sich aber mit den Kapazitätsdiode wohl nicht mehr der ganze Bereich überstreichen.


    Beide Aufbauten wurden dann noch mit einem vorhandenen Bandfilter mit drei T68-6 Kernen verglichen. Hier waren dann (wie zu erwarten) deutliche Unterschiede zu sehen.
    Aus diesen Messungen folgert für mich, dass die Bobin-Sulen besser sind als ich vermutet habe. ;)


    Meine nächsten Schritte sehen wahrscheinlich so aus:
    - Der TX-Preselector wird gegen einen Festfilter ausgetauscht um mehr Freiheiten beim RX-Preselector zu bekommen.
    3 Kerne T37-6, Bw 250Hz bis 270Hz, Filtermitte 7,1MHz, Top gekoppelt
    - Auch beim RX-Preselector werde ich im nächsten Experimentierschritt auf einen Festfilter setzen. Drei T37-6er Kerne lassen sich sehr leicht unterbringen. Wenn ich T50er verwende, müssen sie halb liegend aufgebaut werden. Vielleicht werde ich sie auch auf beide Seiten der Platine verteilen. Eine Anpassung erfolgt mit einem Doppellochkern an die geforderten 200 Ohm.
    - Vielleicht werde ich später auch mal den RX-Preselector mit größeren Ringkernen aufbauen um größere Güten zu erzielen. Ich denke da an T106-6 oder T106-17. Ob eine Abstimmung noch aufgebaut wird steht auch noch nicht fest. Die Abstimmung könnte dann mit einem Drehko erfolgen um dem geringen Variationsbereich der Kapazitätsdioden aus dem Weg zu gehen.
    Den Filter könnte man dann an die rechte Seitenwand bauen. Als Gesamtdämpfung werden gut 10dB angestrebt, da der Hobo an einem 2*23m Dipol betrieben wird. Notfalls werde ich noch ein Dämpfungsglied einbauen ;) ;)


    Ob dieser ganze Aufwand überhaupt notwendig ist, muss sich auch noch zeigen. Ein Wechsel der Band-Module zu unterschiedlichen Tageszeiten wird wohl die Antwort geben.


    Grüße Jörn

    Hallo,
    ich habe mir jetzt doch erst noch mal das Original-Bandmodul vorgenommen, um es genauer durchzumessen.
    Mir ist dabei folgendes aufgefallen, was ich mir nicht erklären kann:


    Mit der Abstimmspannung kann ich nicht den ganzen Frequenzbereich von 7,0-7,2 MHz überstreichen. Die Abstimmspannung geht bei mir von 3,3-8,0V. Betroffen sind die TX und die RX Seite. Entweder muss ich den Regelbereich der Abstimmspannung vergrößern (auf 2.0-8.0V) oder die Hauptwicklungen um 1-2 Wdg vergrößern (sehr unschön - Zerstörung der Spulenkörper). Übrigens habe ich die Kerne schon fast ganz eingedreht.
    Kann dieser Fehler auch darauf hindeuten, dass ich mich damals beim Wickeln um eine Windung verzählt habe (was ich nicht glaube)?


    Mir ist auch aufgefallen, dass beim TX-Preselector sich der Wickelsinn der Koppelwicklung ändert. Am Eingang gehen Hauptwicklung und Koppelwicklung in die gleiche Richtung (jeweils von Masse aus betrachtet).
    Bei der Spule am Ausgang ist die Richtung der Koppelwicklung vertauscht. (Den Schaltplan hatte ich dem letzten Beitrag angehängt.)
    Warum?



    Unabängig von den vorhergehenden Fragen kann ich jetzt schon berichte, dass durch Verkleinern der Kopplung (C14 und C21) die Durchlasskurve des RX-Preselectors sehr viel besser geworden ist. Messungen will ich erst veröffenltichen, wenn die beschriebenen "Probleme" geklärt worden sind. Ob dann überhaupt noch weitere Versuche notwendig sind, wird sich dann zeigen.


    Grüße Jörn

    Hallo, Jörn,


    Zitat

    Mit der Abstimmspannung kann ich nicht den ganzen Frequenzbereich von 7,0-7,2 MHz überstreichen. Die Abstimmspannung geht bei mir von 3,3-8,0V. Betroffen sind die TX und die RX Seite. Entweder muss ich den Regelbereich der Abstimmspannung vergrößern (auf 2.0-8.0V) oder die Hauptwicklungen um 1-2 Wdg vergrößern (sehr unschön - Zerstörung der Spulenkörper). Übrigens habe ich die Kerne schon fast ganz eingedreht.
    Kann dieser Fehler auch darauf hindeuten, dass ich mich damals beim Wickeln um eine Windung verzählt habe (was ich nicht glaube)?


    hier stimmt wohl etwas nicht. Die Kapazität einer BB112 Diode bewegt sich zwischen 30pF ... 230pF bei 8v bis 3V. Das ergibt dann inkl. den 220p Festkondensatoren ca. 235pF bis 335pF. Angenommen die Spulen haben ca. 1,7µH dann beträgt der Abstimmbereich über 1MHz, hier passt das 40m Band etliche Male rein. Kann es sein das keine BB112 Dioden genommen wurden?
    Um die Spulen zu schonen könntest du auch ein paar kleine C's parallel zu den 220pF löten, damit läßt sich der Abstimmbereich auch nach unten ziehen.


    Zitat

    Mir ist auch aufgefallen, dass beim TX-Preselector sich der Wickelsinn der Koppelwicklung ändert. Am Eingang gehen Hauptwicklung und Koppelwicklung in die gleiche Richtung (jeweils von Masse aus betrachtet).
    Bei der Spule am Ausgang ist die Richtung der Koppelwicklung vertauscht. (Den Schaltplan hatte ich dem letzten Beitrag angehängt.)
    Warum?


    Ist wohl günstiger für das Layout um die Ein- und Ausgänge beide auf der gleichen Seite zu haben.


    Zitat

    Unabängig von den vorhergehenden Fragen kann ich jetzt schon berichte, dass durch Verkleinern der Kopplung (C14 und C21) die Durchlasskurve des RX-Preselectors sehr viel besser geworden ist. Messungen will ich erst veröffenltichen, wenn die beschriebenen "Probleme" geklärt worden sind. Ob dann überhaupt noch weitere Versuche notwendig sind, wird sich dann zeigen.


    Macht Sinn. Das RX BP-Filter wird nämlich völlig unangepasst betrieben, d.h. die Antenne muss 50W haben. Da der JFET hochohmig am Schwingkreis angekoppelt ist sind die Kreise mit den 5pF sehr stark gekoppelt und die Kurve kann dadurch etwas unschön aussehen. Kleinere Werte für C14 und C21 machen das Vorfilter "spitzer".

    vy 72/73, Reinhold.