Zaloguj się
Wszystkie
18 kwietnia 2024
98
- tor odbiorczy z bezpośrednią przemianą częstotliwości,
- odbiór transmisji DSB lub SSB (w sprzyjających warunkach),
- załączany za pomocą przełącznika filtr wąskopasmowy do odbioru sygnałów CW, FSK, PSK, itp.,
- pokrętła zgrubnego i precyzyjnego przestrajania,
- wyjście kontrolne częstotliwości VFO do podłączenia częstościomierza,
- zintegrowany wzmacniacz słuchawkowy 2×1 W/8 Ω.
Pomiary kontrolne odbiornika
Opisane w dalszej części artykułu pomiary kontrolne odbiornika nasłuchowego „Kubuś” w zasadzie nie są niezbędne do jego prawidłowego uruchomienia i eksploatacji, jednak bardziej wnikliwym i ambitnym konstruktorom niewątpliwie dostarczą wiedzę, którą będą oni mogli wykorzystać m.in. przy konstruowaniu znacznie bardziej rozbudowanych urządzeń. Należy tutaj zastrzec, że do realizacji przedmiotowych pomiarów optymalne będzie następujące wyposażenie: zasilanie akumulatorowe lub bateryjne (gwarantujące brak zakłóceń w torach zasilania odbiornika, przenikających do jego obwodów sygnałowych), miernik częstotliwości, oscyloskop (najlepiej cyfrowy, z funkcją pomiaru częstotliwości i choćby najprostszym analizatorem widma), szerokopasmowy generator sygnałowy lub (lepiej) wobulator, tłumik ekranowany, pomiarowa sonda logarytmiczna oraz oczywiście multimetr cyfrowy dobrej klasy. Mimo to w dalszej części publikacji przedstawiono pomiary zrealizowane możliwie najtańszymi i najprostszymi metodami.
Pierwszy, stosunkowo prosty pomiar kontrolny miał na celu obserwację oscylogramu wyjścia cyfrowego sygnału z generatora VFO, dostępnego na porcie J6, przy potencjometrach regulacji Fvfo (P3 i P4) ustawionych w środkowych położeniach.
Dodatkowym elementem takiego pomiaru powinna być analiza podstawowych parametrów obserwowanego sygnału: częstotliwości Fvfo, skrajnych napięć Vmin i Vmax oraz współczynnika wypełnienia D. Do jednego z jego wejść Y podłączono sygnał z wyjścia J6 odbiornika krótkim kablem koncentrycznym o impedancji 50 Ω, zakończonego łączówkami BNC. Rezultaty automatycznych pomiarów okazały się następujące: Fvfo=3,57 MHz, Vmin=–80 mV, Vmax=5,20 V, D=50%. Są one w pełni zgodne z oczekiwaniami autora projektu, jakkolwiek dwa aspekty wymagają w tym miejscu wyjaśnienia. Po pierwsze, niewielkie różnice w wartościach pomierzonych napięć Vmin i Vmax oraz występujących w odbiorniku poziomów logicznych 0 V i +5 V nie zaskakują i stanowią zapewne rezultat niedokładności stosunkowo szybkich (250 MS/s) pomiarów przetwornikiem analogowo-cyfrowym ADC (o rozdzielczości zaledwie ośmiu bitów) w oscyloskopie cyfrowym średniej klasy. Po drugie, wyświetlone częstotliwości Fvfo: chwilowa (3,54812 MHz) oraz średnia (3,57 MHz), różnią się dość wyraźnie i wynika to zapewne z zastosowanych przy nich różnych metod pomiarów i wyliczeń.
Kolejny pomiar miał za zadanie określić stabilność częstotliwości generatora VFO oraz wyznaczyć czas sukcesywnego dochodzenia do tego stanu. Badanie wykonano w temperaturze pokojowej, która – przez cały czas trwania pomiaru – w najbliższym otoczeniu odbiornika wzrastała powoli od około 16 do około 18°C. Odbiornik był wyłączony przez co najmniej godzinę przed rozpoczęciem pomiaru, dzięki czemu można było wyraźnie zaobserwować efekt nagrzewania się elementów w jego wnętrzu zaraz po włączeniu urządzenia. Do pomiaru wykorzystano dedykowany cyfrowy miernik częstotliwości, wykonany wg projektu AVT5398, opublikowanego w „Elektronice Praktycznej” 5/2013. Pomiary realizowano przez 30 minut co 1 minutę – począwszy od momentu włączenia odbiornika.
Jak wynika z rezultatów pomiarów, częstotliwość Fvfo zmieniała się (malała) zgodnie z trendem już na oko zbliżonym do wykładniczego. Jest to dość charakterystyczne w przypadku wszystkich układów fizycznych osiągających stan równowagi termodynamicznej, polegający na wyrównywaniu się temperatur obiektów danego układu fizycznego w tempie proporcjonalnym do aktualnej różnicy temperatur tychże obiektów. I tak, najdynamiczniejsze zmiany Fvfo można było zaobserwować w ciągu dosłownie pojedynczych pierwszych minut od włączenia zasilania odbiornika. Natomiast w dalszym okresie trend był zdecydowanie mniej dynamiczny i przypominał łagodne zmiany liniowe, które zapewne w znacznym stopniu wynikały także ze zmian temperatury otoczenia o +2°C w trakcie trwania pomiaru. Panaceum na tego typu niedogodności, stosowanym w analogowych generatorach VFO, może być użycie elementów LC wzajemnie skompensowanych termicznie lub o zerowych współczynnikach temperaturowych. Innym rozwiązaniem, implementowanym współcześnie także w generatorach kwarcowych o podwyższonej dokładności OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator), jest podgrzewanie całego układu generacyjnego do stałej, wysoce stabilnej temperatury.
Oczywiście w tak prostych urządzeniach, jak odbiornik „Kubuś”, wystarczy mieć świadomość opisanej niedogodności i, w celu poprawy komfortu pracy z urządzeniem, po prostu eksploatować je we w miarę stabilnych warunkach temperatury otoczenia oraz włączać zasilanie na kilka do kilkunastu minut przed rozpoczęciem zaplanowanych nasłuchów. W szczególności, jak wynika z rezultatów pomiarów, częstotliwość Fvfo w trakcie trwania całego pomiaru (30 minut) zmieniła się aż o około 10 kHz, ale w ciągu jego ostatnich 10 minut – już tylko o mniej niż 1 kHz. Oczywiście podobnych cech niestabilności częstotliwości generatora przestrajanego nie miałyby rozwiązania oparte o syntezy z zastosowaniem generatorów pracujących w technikach DDS lub PLL.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
