Projet (encore très vague mais ça ce précise) de tranceiver 20m

Bonsoir à tous et 73.
je viens de faire le schéma d'une partie du générateur SSB : celle du modulateur équilibré qui nous sort donc de la DSB
(2 bandes latérales, comme l'AM mais à porteuse supprimée). Cette DSB passera ensuite dans le filtre à quartz qui se chargera de supprimer la bande  non désirée .

voici le schéma :

 
Explication :

Il est conçu autour du SA/NE612 qui est alimenté en 5V.

le fonctionnement est simple :  la HF venant de l'oscillateur à quartz à 8Mhz arrive patte 6 . l'équilibrage du modulateur est effectué par P1. quand tout est bien réglé , en l'absence de signal BF, on ne doit avoir quasiment aucune de présence de HF sur la sortie (patte 4).

La BF arrive patte1 le CI fait son boulot et nous retrouvons le signal  DSB patte 4.

Il est ensuite amplifié par le 2N3819. La self de 12µH avec la capa de 33p forme un circuit bouchon accordé sur 8Mhz. 

Ce signal amplifié est ensuite routé sur la base du 2N2222 qui est monté en collecteur commun afin d'adapter l'impédance de sortie à celle du filtre à quartz (1150Ω)


Çà c'était le schéma. Maintenant voyons comment ce passe le test de la simulation LTSpice :
le schéma version LTSpice:


Sources de tension :

• V1 : signal BF sinus de 4Khz 0.3V
  
• V2 : signal HF de 8Mhz (simule l'oscillateur à quartz)
  
• V3 : l'alimentation générale de 12V.
  
• le SA/NE612 doit être alimenté entre 4.5 à  8V max . J'ai choisi de l'alimenter sous 5V (d’où le 7805).
  

Simulation :  (j'ai gardé volontairement la même échelle de temps sur tous les oscillogrammes) et cliquez sur l'image pour l'avoir  plus grande

Ne pas tenir compte au 200 premières µs liée à mon avis aux transitoires dues à la mise en route du système


Voila l'entrée IN BF



L'entrée IN HF


La sortie DSB OUT:


Le pont capacitif formé par C4(100p) et C10(22p) est destiné à diminuer de 20% la tension du signal DSB appliquée à la gate du 2N3819 afin que celui-ci ne sature pas le signal et reste ainsi dans sa zone linéaire .

La sortie de l'ampli du 2N3819 J1OUT:



Et enfin la sortie DSB OUTPUT sur l'émetteur du 2N2222 (R8 n'est la que pour simuler l'impédance du filtre à quartz qui lui fera suite);

La tension de sortie est d'environ 3V CAC

Action du potentiomètre d'équilibrage du modulateur :

nous allons maintenant voir l'action du potentiomètre d'équilibrage sur le signal de sortie :
pour la compréhension , je vais superposer au signal de sortie , celui de l'entrée BF  (en bleu).

Curseur du potar quasiment à fond (100%) du  coté BF (patte 2 du NE612):

Le modulateur est complètement déséquilibré est nous obtenons une belle modulation AM à 100%. Si l'on se place du coté spectre , on a une porteuse qui "consomme" 50% et les 2 bandes latérales à 25% chacune.

Curseur à 75% :


Çà commence à être mieux . L'équilibrage du modulateur commence à s'améliorer. L'inversion de phase commence à se produire mais elles n'ont pas la même amplitude.
D'un point de vu spectral , la porteuse commence à diminuer.

Curseur à 50% (dans ma simu , 48% pour avoir l'équilibrage parfait)



Le modulateur est bien équilibré et du point de vue spectral , la porteuse est supprimée . on a plus que les 2 bandes latérales .

Si on continue de tourner le potard (25% par exemple) on retrouvera les même oscillogrammes que pour 75% sauf que c'est l'amplitude des  zones correspondant aux alternances positives du signal BF qui diminuent


Par contre , je ne sais pas modéliser les quartz avec LTSpice  si quelqu'un sais comment faire , je suis preneur

Plus je bosse sur ce projet , plus il me tarde de recevoir mes composants pour le mettre en pratique

Bonne soirée à tous

VUE D'UNE VIDEO DE YOUTUBE

Filtre à cristal en échelle utilisant quatre cristaux de 8 MHz. 9MHz aurait été un meilleur choix, mais c'était tout ce que j'avais sous la main. Je chercherai d'abord à utiliser un VFO 4,1-4,5 MHz pour 80 m. Si cela s'avère problématique car 4,1 MHz est assez proche de l'extrémité supérieure de 80 m, alors je passerai au VFO côté haut




le filtre à quartz SSB 8 MHz Z in et out environ 100 à 200 Ohms

les valeurs données sur la photo sont correctes

73

F6BCU

Bonjour,

Pour simuler un quartz, il suffit de le modéliser par son circuit équivalent : Rs,Lc,Cs en série en // avec une capa.
La question est ce connaitre Rs,Ls et Rs ainsi que la capa //. Il y a tout un tas de méthodes de mesure pour déterminer ces paramétres d'un composant qu'on sous la main, la seule info que l'on a en général étant la fréquence de résonance.

73
Jean-Louis

Loulou31 a écrit:

Bonjour,

Pour simuler un quartz, il suffit de le modéliser par son circuit équivalent : Rs,Lc,Cs en série en // avec une capa.
La question est ce connaitre Rs,Ls et Rs ainsi que la capa //. Il y a tout un tas de méthodes de mesure pour déterminer ces paramétres d'un composant qu'on sous la min, la seule info que l'on a en général étant la fréquence de résonance.

73
Jean-Louis

Bonjour , Jean  Louis et 73.
Merci pour votre réponse
Le pb est que les quartz ne sont pas encore  arrivés de Chine après j'essaierai de prendre des mesures .
En attendant je vais aller faire un tour dans les datasheet des différents fabricants de quartz pour voir si j'arrive à récupérer ces infos

Bonne après midi à tous

Bonjour Luc,

Attention car il faut savoir qu'il peut y avoir beaucoup de dispersions entre différentes fabrications et formats de quartz (surtout avec du "noname" venant de Chine) , en particulier sur les valeurs de Ls Cs et ce pour une même fréquence de résonance (aussi sur Rs).

En particulier pour faire des filtres il faudra absolument mesurer ces 4 paramétres sur un ou deux composants, et ne pas se fier à des data sheet d'un autre fabriquant. Après il doit y avoir trés peu de dispersions pour une même lot, à part sur la fréquence de résonance.

73
Jean-Louis

Loulou31 a écrit:

Bonjour Luc,

Attention car il faut savoir qu'il peut y avoir beaucoup de dispersions entre différentes fabrications et formats de quartz (surtout avec du "noname" venant de Chine) , en particulier sur les valeurs de Ls Cs et ce pour une même fréquence de résonance (aussi sur Rs).

En particulier pour faire des filtres il faudra absolument mesurer ces 4 paramétres sur un ou deux composants, et ne pas se fier à des data sheet d'un autre fabriquant. Après il doit y avoir trés peu de dispersions pour une même lot, à part sur la fréquence de résonance.

73
Jean-Louis

Bonsoir à tous.
Bien sur mais , en attendant d'avoir les quartz (ou là je prendrai des vrais mesures sur les quartz ) , ça me permettra de simuler un filtre à quartz pour voir comment il se comporte avec différentes  valeurs de capacités

73 à tous et bonne soirée

Pour les quartz, une bonne estimation est de supposer la capacité série à 0,2 pF quelque soit la fréquence du quartz. Ca fait une self série équivalente astronomique quand on est en basse fréquence. Il me semble que la capa parallèle est d'environ 20 pF mais là, ça va dépendre de la technologie.

Bonjour,

Pour l'exercice il peut être interessant de prendre des valeurs typiques, par contre s'attendre à des valeurs très différentes à l'arrivée des composants "noname" aussi bien sur Rs que Cs(et donc Ls), et donc refaire tous les calculs.


73
Jean-Louis

Bonjour,
Vous vous approvisionnez où en composant électronique ?

Moi je commande généralement chez Mouser et je fais confiance en la datasheet du fabricant.
Exemple au hasard : https://www.mouser.fr/datasheet/2/122/hc_49usx-791.pdf

Concernant les calculs, j'étais justement entrain de lire un document intéressant : https://www.ctscorp.com/wp-content/uploads/Appnote-Crystal-Basics.pdf

Vincent a écrit:

Bonjour,
Vous vous approvisionnez où en composant électronique ?

Moi je commande généralement chez Mouser et je fais confiance en la datasheet du fabricant.
Exemple au hasard : https://www.mouser.fr/datasheet/2/122/hc_49usx-791.pdf

Concernant les calculs, j'étais justement entrain de lire un document intéressant : https://www.ctscorp.com/wp-content/uploads/Appnote-Crystal-Basics.pdf

Bonjour à tous et 73.
tout dépend. Généralement je me fournis chez TME : https://www.tme.eu/fr/ pour ce qui est composants standards . Leur prix sont corrects et la livraison hyper rapide (quelques fois moins de 24H). Ça fait des années que je commande chez eux , je n'ai jamais eu aucun problème .

pour les composants RF (transistor PA , etc) c'est mouser car je n'ai aucune confiance en les transistor RF bipolaires de chez Aliexpress (beaucoup de contrefaçons non fonctionnelles)
par contre , les quartz et les NE612 viennent de là bas  mais je ne sais pas du tout ce qu'ils valent (j'ai acheté un lot de 100 quartz 8Mhz pour quelques €) on verra bien.
Je vais aussi les tester pour tout ce qui est capa ajustables

bonjour à tous et 73

j'ai eu l'occasion de construire des dizaines de filtre à quartz AM,SSB, CW,

avec un montage de base pour les tests il y a plus de 16 ans .



Il existe une littérature radioamateur  très riche sur les filtres à quartz, des discussions pourquoi ? il suffit d'expérimenter.

F6BCU a écrit:

bonjour à tous et 73

j'ai eu l'occasion de construire des dizaines de filtre à quartz AM,SSB, CW,

avec un montage de base pour les tests il y a plus de 16 ans .



Il existe une littérature radioamateur  très riche sur les filtres à quartz, des discussions pourquoi ? il suffit d'expérimenter.

Bonjour Bernard et mes meilleurs 73.
Merci pour le schéma. Ca c'est un petit montage que  je vais me mettre au chaud car il risque de m'être fort utile  

Expérimenter : c'est le but du projet car c'est bien  en expérimentant que l'on apprend  

Je ne me fais pas d'illusion , je ferai sûrement quelques erreurs mais , la aussi , en les corrigeant , c'est comme cela que l'on apprend

73 à tous

Bonjour,


[quote="Vincent"]Bonjour,
Vous vous approvisionnez où en composant électronique ?

En général Radiospares, en commandant le WE port gratuit et livraison rapide, qualité garantie, prix pas toujours plus cher.

Pour du plus spécialisé RF ( tores, coax, capas HF, composants Mini Circuits): https://www.rf-microwave.com/

Je confirme : ne pas acheter de composants l'actif RF en Chine .......... surtout en neuf : soit c'est du "noname" soit de la contrefaçon ( en fait du "noname" avec un marquage contrefait); des fois ils ont de la récup de transistors de puissance Motorola en particulier, c'est pas de la contrefaçon et souvent produit Ok, mais bon on peut toujours avoir un doute...


73
Jean-Louis

Il arrive aussi que des lots de composants hors spécifications (lot à défaut) destinés à la benne soient rachetés au fabricant pour être revendu sur la marché gris (revalorisation des déchets )

Ce fut le cas de régulateurs à découpage d'un grand fabricant de semiconducteurs et dont la fréquence de découpage n'était pas du tout celle annoncée dans la datasheet. Pour dimensionner la self ça pose forcément un problème.

Pour l'oscillateur testant la fréquence d'un quartz; il faut bien faire attention à ce que l'on veut tester :
- Soit la résonance série
- Soit une résonance parallèle
La fréquence indiquée sur le quartz est souvent une résonance parallèle en association avec une certaine capacité. Je dois pouvoir retrouver un schéma d'oscillateur à 2 transistors, bouclés au travers du quartz, qui oscille sur la résonance série qui, elle, est indépendante de l'environnement. La résonance parallèle est souvent une source d'ennui.

Bonjour à tous et 73.
Toujours pas reçu les quartz. Je n'ai pas donc pu encore prendre les mesures .
Par contre , j'essaie de modéliser le fonctionnement du filtre avec LT Spice et je m'y casse les dents


voici le schéma du filtre  :


pour les valeur des capa , je me suis servi du logiciel  DISHAL :



et donc , la simulation sous LTSPice me donne ce schéma :



Le générateur à 8Mhz à une impédance de 244.8 ohms et la résistance de sortie également.
Par contre je n'arrive pas à faire fonctionner la simulation .
j'obtiens ça  : (aux bornes de R5)


Pas vraiment la courbe de réponse voulue !!!

Et voici la tension aux bornes de R5 avec le géné réglé à 8Mhz et 10V :


Il y a quelque chose qui foire soit dans mon raisonnement soit dans mon utilisation de LTSpice mais quoi ?

Je n'arrive pas à mettre la main dessus 

Si vous avez des idées ???

Bonjour Luc,
Dans ta simulation je vois que tu es en linéaire .ac lin .... tu peux essayer en échelle log ?
Avec .ac dec .... et aussi avec un écart bien moins grand que 7.9MHz et 8.1MHz.

Concernant l'atténuation c'est vrai que la perte d'insertion est colossale ! Les pertes d'insertion sont du, selon moi, aux résistances de modélisation des quartz ; R1 à R4 qui m'apparaissent énormes.

Comment les as tu calculé ?

Bonjour,

Je ne trouve pas que 14.5 ohms de résistance série pour un quartz soit délirant. Si on met les 4 résistances en série (60Ohms) par rapport aux 244 ohms ca ne fait pas une atténuation importante.
La réponse temporelle semble est bizarre aussi?
Moi j'enlévera toute les capas pour voir avec les 4 quartz seuls en série ce que ça donne...et si ça fonctionne pas avec un seul quartz...

Jean-Louis

Bonjour à tous et 73.
Je me demande si tout simplement avec la capa série des quartz de 0.0164908pF on n'atteint pas les limites de précision de l'unité de calcul en virgule flottante du pentium

Bonjour à tous et 73

j'ai donné en communication sur un poste tiré  d'une vidéo  et  l'exemple d'un filtre à quartz SSB  8 Mhz avec des valeurs de capacités bien définies, ce qui demande un petit montage expérimental à tester, qui du moment qu'il est issu d'une construction  fonctionne. 

Pour Z in et 0UT = 200 OHms  les capacité vont aller de 100 à 200 PF.

Il y a environ 15 ans je me suis penché sur les les transceivers MFJ 9015 à 9040  CW QRP,
Le filtre à Quartz CW avait différentes valeurs pour les quartz en fonction de la bande radioamateur

TRX 9015 CW  bande 15m  filtre XTAL  =16MHz  , capa = 330P, 440p, 560p, 440p, 370p

TRX 9040 CW bande 40m    et  filtre XTAL  = 10  MHz , capa = identiques au 15m

seule la bande passante varie un peu , ces valeurs ont été reprises sur 4 MHz  bande passante un vrai rasoir CW mais bon fonctionnement  en trafic.

j'ai eu des filtres SSB  10240  , les quartz manquaient, remplacé par des  9830 Khz  sans changer les capacité, aucune incidence à l'usage.

donc il faut voir très large  et expérimenter ; le risque est que ça  fonctionne !

Loulou31 a écrit:

Je ne trouve pas que 14.5  ohms de résistance série pour un quartz soit délirant.

Réflexion faite, en effet ce n'est pas déconnant.


Sur la première image, je pense que le simulateur essai péniblement de montrer la résonance série et parallèle mais l'échelle linéaire est trompeuse.



Tu as essayé de réduire la plage d'analyse (pour soulager le simulateur) ?

F6BCU a écrit:

VUE D'UNE VIDEO DE YOUTUBE

Filtre à cristal en échelle utilisant quatre cristaux de 8 MHz. 9MHz aurait été un meilleur choix, mais c'était tout ce que j'avais sous la main. Je chercherai d'abord à utiliser un VFO 4,1-4,5 MHz pour 80 m. Si cela s'avère problématique car 4,1 MHz est assez proche de l'extrémité supérieure de 80 m, alors je passerai au VFO côté haut




le filtre à quartz SSB 8 MHz Z in et out environ 100 à 200 Ohms

les valeurs données sur la photo sont correctes

73

F6BCU

Bonjour à tous et 73.
J'ai gardé les mêmes quartz et j'ai rentré les valeur de capa préconisées par Bernard : Le courbe à toute suite bien meilleure gueule :

voici le schéma LTSpice :


et la courbe :

Bonjour à tous et 73,

Il existe une énorme littérature radio amateur, et il est inutile de s'engager dans les calculs car il reste les surprises  et l'expérience et le savoir - faire sont incontournables .

Pour Info j'étais en 1963  à l'école VIOLET au 115 Avenue Emile Zola Paris 15ème  Ecole d'ingénieurs en ELECTRICITE et MECANIQUE INDUSTRIELLE   (E E M I ) et  l'électronique. J'étais souvent  au Palais de la Découverte le Dimanche  à la station radioamateur F8DEC.

Je travaille majoritairement en état comparatif  sur les schémas électronique car j'ai une énorme documentation Informatique  et électronique.

Pour exemple  je possède toute la documentation  des manuels et schéma MFJ  de tous les transceivers  CW , SSB vendus en Kit  désormais rares à trouver,  qui sont une sources incontournables  pour se familiariser avec la technique électronique émission et réception  tangible  et appliquée.

Ceci n'est qu'un exemple.

Beaucoup de kits on disparus, mais j'ai réussi  à retrouver les manuels de construction il y a plus de 10 ans.

Tout ceci cumulé amène le savoir - faire, mais par précautions pour éviter la contestation, et le dubitatif,  tout est écrit, comme ce que je construis encore aujourd'hui !

Bonsoir à tous et 73.

j'ai reçu les composants pour faire le VFO. demain j'attaque la construction du prototype

j'ai modélisé celui-ci sous LTSpice :


C3,C9 forme un pont diviseur capacitif pour avoir les 0.3V compatibles avec le NE612.

Maintenant la couverture (théorique) du VFO.
curseur du potar coté R11 : (capacité des varicaps au maximum) :


en zoomant sur la pointe :

nous avons 5.984 Mhz

maintenant curseur du potar coté R9 :


6.352Mhz . pas mal pour un VFO devant couvrir de 6 à 6.350 Mhz

Demain j'attaque sa réalisation et on verra si la pratique rejoint la théorie et aussi je vérifierai sa stabilité

73 à tous

Bonjour à tous et 73.
Le WE dernier  , le VFO ne fonctionnait pas
Et pour cause !!! j'ai cherché un moment et , je me suis enfin aperçu en testant avec mon multimètre que les J310 acheté en chine ne sont rien d'autres que des transistors bipolaires  NPN , rien à voir avec des jfet . , bref , une arnaque made in China .
Je suis donc allé cette semaine chez mon vendeur de composants sur Caen et j'ai pris une 50 aine de 2N3819.

et j'ai donc refait le schéma:


et j'ai réalisé ce matin le 1er prototype d'essai :



Vu de dessus :

Gros plan sur les varicap :F
Je n'avais pas de condo de 68pF j'ai donc mis en // un 47 et un 22pF


Le portar , la zener de 9.1V et le condo de découplage.

j'ai réalisé  L1 de la façon suivante :
sur un mandrin de 6mm j'ai enroulé 40 tours jontifs de fil émaillé de 3/10 (un om m'avait , il y a des années donné un bobine de 1Kg de ce fil marqué Wermacht donc probablement de la 2eme guerre mondiale) puis une fois la self faite , je l'ai plongée dans de la cire à bougie fondue pour fixer les enroulements).

résultat des tests :

Déjà ça oscille . je me sert de mon 720 en RX pour recevoir le VFO.
la couverture est trop large (de 5.5 à 7 Mhz) environ
mais je n'ai pas mis les résistances afin de limiter la variation de tension effectuée par le potar.
Je vais d'abord essayer de supprimer une des  2 diodes varicap.

Stabilité : la stabilité est bonne , une fois réglé sur une fréquence , la VFO ne dérive que très peu sauf si on souffle dessus mais c'est du , à mon avis , aux capa céramiques (impossible de remettre la main sur mes capas au mica) qui dérivent avec la température .
Il ne faut pas s'approcher du VFO mais c'est normal , rien n'est blindé pour le moment

une vidéo des tests de stabilité :