29 (275)

Top www

www.kradex.com.pl

PRODUCENT OBUDÓW DLA ELEKTRONIKI

Naddnieprzańska 32 04-205 Warszawa Tel: [phone] Fax: [phone]

158    3740.84 KHi

Rys. 10

ISO    MA:-X OKS    -7$ tŁfC

Rys.9 ............

PeakL: -69 dEf5 PeaskR:-69d£fS Nołsc: -77 dBFS

158    3781.1SKKr Step60Hz    PcakL:-63dBPS PeakR: -63(£FS Nofca:-76dBF5

Rys. 11

Rys. 12

rzystanic wejścia symetrycznego karty E-MU 0202, co podnosi parametry całego układu. Powyższe uwagi co do jakości zasilania dotyczą również portu USB, np. znaczną poprawę jakości odbieranego sygnału radiowego otrzymano przy zasilaniu układu S1570 z zewnętrznego zasilacza +5V - stabilizator LM1H7 w niedo-

r

stateczny sposób tłumił zakłócenia. Świadczy to jednak źle o napięciu zasilania układów USB. Dla starszych komputerów polecanym programem jest Rocky; pracował on przy częstotliwości próbkowania 48kHz na procesorze Athlon 600MHz, obciążając procesor w 40 procentach. Gdy nasz komputer nie radzi sobie, np. jest zbyt wolny, to zaczynamy od ograniczenia częstotliwości próbkowania, zmieniając ją w programie do odbioru SDR i na poziomic sterowników karty dźwiękowej. W programie Power SDR możemy wyłączyć opcję podglądu sygnału (analizatora widma). W niektórych laptopach, np. firmy ASUS model EEE PC901 ze sterownikami Realtek High Definition Audio Driver (bardzo popularne obecnie w wielu modelach laptopów), występuje przesłuch z wejścia Linę IN na głośniki, którego nie można usunąć. Powoduje on nakładanie sygnału z wejścia liniowego na sygnał zdcmodulowany SDR. Przesłuch jest na tyle duży, że jest wyraźnie słyszalny i przeszkadza w odbiorze. Żadne zmiany ustawień wejść w mikserze systemu Windowsa nie pomagają. Jest to najprawdopodobniej problem sprzętowy. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie zewnętrznej karty USB (ale nie najtańszych typu „pendrive”).

Czego SDR-y nie lubią?

Duża część informacji z tego zakresu znalazła się w części dotyczącej ustawień i parametrów karty dźwiękowej i dziale o komputerze. Istnieje jednak jeszcze jeden problem, występujący także w układach homodyno-wych, którego zwiastun widoczny był na rysunku 7. Są nim nieparzyste wielokrotności sygnału odbieranego. Objawia się to przesłuchem z wyższych pasm, np. podczas nasłuchu w paśmie 80 m (3,5MHz) - przeszkadzać nam będą częstotliwości z zakresu 10,5MHz, 17,5MHz itd. Sytuacja przypomina trochę problem z odbiorem sygnałów lustrzanych względem częstotliwości pośredniej. Na rysunku 9 widzimy silny sygnał o częstotliwości 3,7MHz (85dB powyżej szumów), na rysunku 10 z zakresu 7,4MHz (około lOdB powyżej poziomu szumów) i na rysunku

5tep60Mz

-    11 o częstotliwości 11,1MHz

_ (45dB powyżej poziomu szumów). Należy uwzględnić przy tym, że w układzie zastosowano filtr pasmowo-przepustowy, który tłumił częstotliwości spoza pasma. Jego tłumienie powyżej 7MIIz było stałe i wynosiło około 30dB (prosty filtr dwuobwodowy).

Gdyby nie zastosowanie tego filtru, wszystkie prążki byłyby o 30dB silniejsze. Amplituda sygnału w.cz. była podczas testu zawsze stała, niezależnie od pasma. Rozwiązaniem tego problemu jest stosowanie skutecznych filtrów pasmowoprzepustowych, a w lorze TRX załączanie filtrów dolnoprzepustowych także podczas odbioru. Za poszerzenie widma sygnału odbieranego, co widoczne jest szczególnie w paśmie 80m, odpowiadają szumy fazowe oscylatora, ale to już zupełnie inny temat.

Elementy elektroniczne

Ponieważ na wytłumienie kanału lustrzanego znaczący wpływ ma dokładność przesunięcia fazy i zmiany amplitudy sygnałów wejściowych, każdy czynnik, który wprowadzałby dodatkowe przesunięcie fazowe lub zmianę amplitudy, powinien być zminimalizowany. W przypadku układów cyfrowych oznacza to stosowanie najszybszych układów scalonych

0    jak najkrótszych czasach propagacji sygnału. Ważne jest to szczególnie w wypadku, gdy zbliżamy się do częstotliwości granicznej danego układu scalonego (np. klucza, przerzut-nika). W przypadku wysokich częstotliwości sytuację poprawia stosowanie układów synchronicznych. W torze m.cz. należy stosować elementy o jak najmniejszej tolerancji, przy czym rozsądnym kompromisem między ceną a jakością jest używanie elementów o tolerancji 1%. Przesunięcie fazowe i wzmocnienie naszego układu można zbadać, podając na wejście odbiornika silny sygnał i skokowo co parę sekund zmieniać jego częstotliwości, otrzymamy wtedy wykres jego przesunięcia fazowego

1    wzmocnienia w funkcji częstotliwości (rysunek 12). Badany układ ma duży błąd fazowy, jest to charakterystyczne dla układu Softrock. Zjawisko to kompensowane jest jednak programowo. W dobrze zaprojektowanym układzie fazy nie powinno jednak być tak dużego błędu. W przypadku kondensatorów ważne jest, by miały one możliwie mały rozrzut pojemności, a ich rezystancja szeregowa powinna być mała na częstotliwości pracy. W przypadku konden

satorów ceramicznych ferroelektrycznych (większość > 1 nF) nie ma sensu dobieranie ich z bardzo dużą dokładnością ze względu na znaczny współczynnik temperaturowy zmian pojemności, niejednakowy nawet w jednej partii kondensatorów. Zastosowane wzmacniacze operacyjne powinny charakteryzować się niskimi szumami własnymi i być typami o małych zniekształceniach (z angielskiego Iow distortioń). Praktycznie każdy ze wzmacniaczy ma lepsze parametry przy wyższych napięciach zasilania. W przypadku układów zasilanych niskimi napięciami (5V) preferowane, ze względu na dynamikę układu, są wzmacniacze z wyjściem typu rail-to-rail. Wzmacniacze operacyjne generalnie mają niższe szumy dla niższych rezystancji źródeł sygnału, stąd m.in. przewaga układów bipolarnych mających niskie rezystancje wyjściowe i dających mniejsze problemy z dopasowaniem.

Rzeczywistość...

Największe problemy występują, jeśli powstanie jakiś błąd montażowy lub gdy zastosujemy uszkodzony element. W przypadku układów nieidealnie symetrycznych np. z użyciem pojedynczych wzmacniaczy operacyjnych na każdy z kanałów 1, Q, wejście o wysokiej impedancji (nieodwracające) będzie miało napięcie równe napięciu polaryzacji wejścia multipleksera (mieszacza cyfrowego), a odwracające nieco niższe niż napięcie polaryzacji multipleksera, przy czym wyjście wzmacniacza operacyjnego będzie miało napięcie wyższe niż napięcie polaryzacji multipleksera. Napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego będzie rosło ze wzrostem częstotliwości kluczującej mieszacz. Przykładem układu nieidealnie symetrycznego jest układ SDR publikowany np. w EdW 2/2010. Efekt ten jest wyraźniej widoczny dla rezystancji na wejściach odwracających wzmacniaczy operacyjnych mniejszych od 150Q. W przypadku układów idealnie symetrycznych, napięcia na wszystkich wejściach i wyjściach układów powinny być praktycznie równe (np. HPSDR EdW 8/2009). Nierówność napięcia w układach symetrycznych może powodować np. uszkodzony kondensator w torze diplckscra.

Ciąg dalszy na stronie 35.

Elektronika dla Wszystkich Marzec2010

i