Sari la conținut
ELFORUM - Forumul electronistilor

Receptor VLF


Mark S

Postări Recomandate

Mi-a placut initiativa de a aborda receptia VLF. In banda VLF, spectrul RF se afla intre 9 si 30 kHz. Nu se transmit semnale audio, ci semnale telegrafice codate, de obicei FSK. Unele sunt si criptate.

Un receptor VLF trebuie sa acopere spectrul 9 - 30 kHz, sa fie sensibil si sa aiba banda ingusta, in jur de 1 kHz. Radioreceptorul propriu-zis contine doar amplificatorul RF. Demodularea se realizeaza cu placa de sunet a unui calculator si cu un soft adecvat.

La aceste frecvente, un receptor simplu si bun se poate face si cu circuite RC. Eu am realizat, poate, cel mai simplu receptor VLF bun. Contine un amplificator selectiv RC cu Multi-Q si este facut doar cu un .... 741.

Dupa ce desenez frumos schema, o postez si o recomand tuturor.

Link spre comentariu

S-a rezolvat. Schema de mai jos foloseste un filtru-amplificator original, inventie personala (secreta) de aproape 40 de ani. (Filtrul n-a mai fost publicat, nici brevetat, ceea ce mi-a permis sa-l folosesc timp de 10 ani in productia de echipament industrial scump, fara sa fie furat de "imperialisti". Nu are nume si nu se gaseste nici in manuale.) L-am folosit la frecvente mai joase, dar merge satisfacator pana la 50 - 80 kHz cu operationalul indicat. Nu functioneaza cu operationali din prima generatie (709), ci doar cu cei care au compensare in frecventa interna, iar etajul final este liniar, cu racordare buna (nu cei de genul 324). Teoria functionarii filtrului este lunga si nu conteaza aici.

In varianta din schema, amplificarea este sub 1000, iar banda de trecere la -6 dB este proportionala cu frecventa, intre 400 si 1400 Hz. Banda mai poate fi largita adaugand un rezistor de cativa ohmi in serie cu condensatorul de 22 nF de pe intrarea inversoare. Caracteristica de frecventa seamana cu cea a unui amplificator cu Multi-Q cu un singur circuit LC, dar circuitul nu are reactie pozitiva si nu intra in oscilatie.

Semnalul ajunge pe intrarea neinversoare printr-un condensator mic, pentru a reduce parazitii de joasa frecventa si amplificarea exagerata la capatul dinspre 9 kHz al benzii. Rezistenta de polarizare a intrarii poate fi de 100 kiloohmi.

Acordul in gama se realizeaza cu reostatul de 100 k. Cu doua etaje identice si bine aliniate, selectivitatea este mult mai buna, iar sensibilitatea ajunge sub un microvolt. Nu are rost in VLF, unde parazitii atmosferici, industriali si casnici sunt mult mai puternici.

Antena de receptie trebuie sa fie de tip magnetic, un cadru cu cat mai multe spire, dar cu frecventa de rezonanta proprie peste 50 kHz. Bornele cadrului se pot lega direct la masa si la intrare, fara condensator de acord. Antena este directiva si se pot elimina astfel parazitii puternici.

Alimentarea se poate face din diverse surse duble, dar si simple, asa cum este figurat pe schema.

 

 

post-217082-0-77540700-1485789222_thumb.png

Link spre comentariu

Nu ati figurat unde se afla intrarile inversoare si ne-inversoare ale operationalului.

Eu cred ca la o citire mai atenta a textului, s-ar putea deduce:

 

"Banda mai poate fi largita adaugand un rezistor de cativa ohmi in serie cu condensatorul de 22 nF de pe intrarea inversoare.

[...] Semnalul ajunge pe intrarea neinversoare printr-un condensator mic"

 

Am simulat etajul folosind circuitul LT1001 alimentat la 9V diferential si un rezistor de 47K in bucla. La 11KHz, castigul e de aprox. 37dB si banda are o latime de aprox. 85Hz (!). Interesant !

 

Click ptr marire, back ptr. revenire:

 

Posted Image

Link spre comentariu

Nici simulatorul nu le stie pe toate! La frecventa de rezonanta, compensarea de frecventa interna este anulata de circuitul extern si raman pierderile inerente. Cu generatorul si osciloscopul, rezultatele sunt mai aproape de realitate, adica o banda de vre-o 600 Hz.

Link spre comentariu

Nici simulatorul nu le stie pe toate!

[...] Cu generatorul si osciloscopul, rezultatele sunt mai aproape de realitate, adica o banda de vre-o 600 Hz.

Buna seara,

 

Desi Validae l-a apostrofat pe colegul nostru jeltopop pop, in ceea ce ma priveste nu vreau sa spun mai mult decat ca mi-a facut placere sa intru in hora si sa joc pana la capat. Colegul Puriu, trebuie sa recunosc, are un umor extrem de fin. Dar ca sa fac toate cele trei jocuri, voi posta aici rezultatele simularii etajului sugerat de userul Puriu, in care se poate observa acum diferenta fata de prima simulare.

 

De aceasta data am folosit alte modele, mai elaborate, pentru cele doua operationale aruncate in joc:

batranul 741 si NE5532. Click pe poza pentru marire, Back pentru revenire:

 

Posted Image

 

Nivelul de intrare pentru a obtine 0dB la iesire, l-am ales pentru schema cu 741. Pentru acelasi nivel de intrare si in aceasi configuratie, se observa ca NE5532 amplifica mai mult, dar banda e mai larga. In schema de mai sus, se vede ca am masurat banda la 6dB doar ptr montajul cu 741, rezultand 921Hz in jurul unui f0 plasat la aproximativ 11KHz.

 

De ce am revenit cu aceasta simulare? Pai pentru a demonstra inca odata principiul GIGO (Garbage IN -> Garbage OUT). Simulatorul nu le stie pe toate, sunt de acord cu aceasta afirmatie; dar rezultatele simularii depind foarte mult de calitatea modelului folosit. Asta e...

 

Sunt sigur totusi ca "puristii" stiu foarte bine ca la zgomot, diferenta dintre NE5532 si 741 e de aprox. 5 ori mai mare (Equivalent Input Noise Voltage la 1KHz e de 5nV/radical(Hz) ptr NE5532, in timp ce la 741 acesta e de 23nV/radical(Hz). Indraznesc sa imi rezerv dreptul de a reflecta mai mult inainte de a utiliza 741 pe post de filtru la receptia VLF. Cel putin in conditiile in care trebuie izolat un semnal de tip FSK. Apropo de asta, in urma cu exact 20 ani, construisem primul meu modem pentru radio-packet, dupa o schema elaborata de un foarte bun amic. Pentru demodularea semnalelor AFSK (1200/2200 Hz), modemul respectiv folosea un circuit PLL 565.

 

Revenind la schema postata de colegul Puriu, vad ca dansul a specificat pentru acesta o "amplificare sub 1000". Cat de mult sub 1000 ? Pentru ca, mai concret, daca A=1000, atunci G= 20*log(1000)=60dB (n-ar fi imposibil, dar e cam mult pentru un singur opamp). Iata asadar, cateva motive pentru care eu personal, nu l-as fi apostrofat imediat pe colegul jeltopop pop :)

Scuze. Am crezut ca schema si comentariul aferent sunt o gluma. Chiar ma gandeam ce repede a venit Aprilie.

Editat de yo3fhm
Link spre comentariu

In anii '70 - '80 nu existau simulatoare si nu era voie sa se foloseasca componente din import, si totusi ne descurcam empiric. In cazul meu, foloseam filtrul cu doua etaje, apoi un detector sincron si un amplificator de c.c. cu banda de 0,5 - 3 Hz. Zgomotul dintr-o fabrica sau un combinat, cu traductoare "in aer", era enorm fata de zgomotul operationalilor, dar nu deranja.

Filtrul cu un etaj este capabil de amplificare peste 1000 la frecvente mai joase, dar amplificarea reala trebuie sa fie limitata pentru a evita reactia pozitiva parazita. In cazul receptorului VLF propus, condensatorul mic de pe intrare (nu face parte din filtru), asta face. Fara el, sensibilitatea la 9 kHz ar fi mult mai mare decat la 30 kHz.

Pentru pasionatii de simulari (letconul nu frige), recomand analiza filtrului cu diferite integrate, cu diferite valori ale componentelor circuitului de reactie si cu amortizarea "rezonantei" (modificarea amplificarii si a benzii de trecere) dupa cum am spus mai sus, cu o rezistenta (5, 10, 20, etc. ohmi) in serie cu condensatorul.

Consider ca acest filtru este avantajos si poate fi folosit in multe aplicatii practice (inclusiv VLF) fara grija, l-am dezvaluit public si nu mai poate fi brevetat de nimeni. Mai ales, acolo unde frecventa trebuie modificata in limite largi cu un sigur buton, este imbatabil. Sa incerce cineva sa modifice frecventa unui filtru "dublu T"!

Link spre comentariu

Consider ca acest filtru este avantajos si poate fi folosit in multe aplicatii practice (inclusiv VLF) fara grija, l-am dezvaluit public si nu mai poate fi brevetat de nimeni. Mai ales, acolo unde frecventa trebuie modificata in limite largi cu un sigur buton, este imbatabil.

Seara buna,

Multumim pentru configuratie! Eu, cel putin, sunt curios sa vad ce rezulta. Si cu siguranta, voi posta rezultatele.

Cat despre "Pentru pasionatii de simulari (letconul nu frige)", pot spune ca nu sunt neaparat pasionat, dar prin simulare imi fac o idee daca ceva are sanse de functionare, inainte de a arunca in joc letconul. De asemenea, simularea ajuta foarte mult sa gasesti un set de valori pentru anumite componente din cadrul unui montaj. Astfel, evit cele mai multe dintre frustrarile pe care in alte conditii, le-as suporta cand e vorba de un montaj. De asemenea, folosind simulatorul poti experimenta virtual cu anumite componente care nu exista in acel moment pe masa de lucru.

 

Nu stiu cand voi aborda constructia acestui filtru, dar fiti sigur ca va voi anunta daca voi trece la ceva practic.

Link spre comentariu
×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Am plasat cookie-uri pe dispozitivul tău pentru a îmbunătății navigarea pe acest site. Poți modifica setările cookie, altfel considerăm că ești de acord să continui.Termeni de Utilizare si Ghidări