Problema Amplificatore con mosfet dual-gate

[Zorkk]

73 a tutti,
E' tantissimo tempo che non mi affaccio sul forum dopo un grande periodo di inattività, ho ripreso da poco e colgo l'occasione per salutare tutto il forum!

Volevo realizzare un circuito amplificatore rf con mosfet dual-gate secondo lo schema.

Questo funziona correttamente ed ottengo un uscita un segnale amplificato pero solo alla frequenza di risonanza del circuito LC dato da L23 e C66. Allontanandomi da tale frequenza i segnali si attenuano di molto anche a distanza di pochi kHz.
Il mio intento era ottenere un amplificatore banda larga utilizzando questo mosfet in quanto posso agevolmente controllarne il guadagno durante il funzionamento in base alla tensione su pin 3 di Q7. Per fare ciò ho eliminato il circuito LC in uscita con questa modifica. 



Il problema è che in questa configurazione non ho niente in out. 
Detto ciò i miei quesiti sarebbero 2:
- cosa mi sfugge e dove sbaglio?
- la funzione della resistenza di retroazione sul source/gate di ingresso segnale R29?

Grazie a tutti in anticipo!

[AZ6108]

ricontrolla il circuito ed inizia a chiederti a cosa servano L23 e C66 ...

P.S.

considera anche che i due condensatori di accoppiamento in ingresso ed uscita (C65, C70) determinano un taglio di frequenza

a proposito di che gamma di frequenze stiamo parlando ?

[r5000]

73 a tutti, se togli la bobina L23 hai un bel corto sul segnale d'uscita con il condensatore da 10nF c64, premesso che non sapendo il valore della bobina non ho idea (ce l'ho ma non lo dico) di che frequenza si tratta ma pochi khz di banda passante mi fà strano, anche con un fattore di merito elevato penso propio che riesci a coprire una banda radioamatoriale ma vediamo di che frequenza si tratta e poi la soluzione nel caso non ti funziona come vorresti...
ps: la resistenza r29 fà  da polarizzazione per il gate, la controreazione è praticamente neutralizzata dal condensatore c71, di fatto la resistenza r29 per il segnale è a massa mentre per la continua è in serie alla resistenza di source e questo ne stabilizza il funzionamento in assenza di segnali, con i segnali forti è tutto da vedere se riduce a sufficienza il guadagno...

[Zorkk]

Salve, grazie mille delle risposte.
Il valore della bobina varia, ho fatto dei test per ora sulle bande 20/40 metri. Il mio intento è di realizzare un front-end dove ha monte ho dei filtri passa-banda commutabili per le varie bande, e poi il circuito amplificatore fatto da 1 o più stadi del tipo sopra, successivamente il mixer per la IF. A tal proposito avevo la necessita di non avere un circuito che lavora ad una banda ristretta ma quanto più larga possibile da poter lavorare magari con diverse bande, filtrando il segnare a monte attraverso i vari passabanda passivi. Il circuito di cui sopra si mi permette di lavorare una banda sola alla volta, ed è legato purtroppo solo a quella col sul LC. Riesce a coprire una banda ma l'ampiezza varia di molto e se lo regolo per la massima ampiezza a centro banda, alle estremità il segnale si è molto attenuato. A cosa servono di preciso L23 e C66? io pensavo fossero un LC usato come passabanda, invece? posso ottenere una banda-passante ampia? ovvero farci passare segnali sia 14 che 7 Mhz? rimuovendo C64 e mettendolo prima di R22 toglierei il corto verso GND della RF? grazie a tutti in anticipo..

[r5000]

Salve, grazie mille delle risposte.
Il valore della bobina varia, ho fatto dei test per ora sulle bande 20/40 metri. Il mio intento è di realizzare un front-end dove ha monte ho dei filtri passa-banda commutabili per le varie bande, e poi il circuito amplificatore fatto da 1 o più stadi del tipo sopra, successivamente il mixer per la IF. A tal proposito avevo la necessita di non avere un circuito che lavora ad una banda ristretta ma quanto più larga possibile da poter lavorare magari con diverse bande, filtrando il segnare a monte attraverso i vari passabanda passivi. Il circuito di cui sopra si mi permette di lavorare una banda sola alla volta, ed è legato purtroppo solo a quella col sul LC. Riesce a coprire una banda ma l'ampiezza varia di molto e se lo regolo per la massima ampiezza a centro banda, alle estremità il segnale si è molto attenuato. A cosa servono di preciso L23 e C66? io pensavo fossero un LC usato come passabanda, invece? posso ottenere una banda-passante ampia? ovvero farci passare segnali sia 14 che 7 Mhz? rimuovendo C64 e mettendolo prima di R22 toglierei il corto verso GND della RF? grazie a tutti in anticipo..

73 a tutti, se commuti il filtro preselettore d'ingresso conviene commutare anche la bobina L23 e ottieni un preamplificatore a banda stretta mono banda migliore sotto molti punti di vista, il rovescio della medaglia è aggiungere una commutazione (tramite relè che inserisce o toglie induttanza alla bobina L23), non a caso i preselettori di una volta con prestazioni notevoli utilizzavano due condensatori variabili per sintonizzare sia il filtro d'ingresso che d'uscita, meno "roba" dai in pasto al mixer meglio funziona... ora per trasformare uno stadio monobanda in multibanda vuol dire sostituire la bobina con un trasformatore larga banda fatto con toroide o binoculare dove carichi correttamente il drain e ottieni una bansa passante elevata, 20- 40 mt vuol dire almeno 10 mhz di banda passante che non puoi ottenere con un solo circuito accordato fisso a meno che trasformarlo in aperiodico (con un'impedenza elevata senza autorisonanze), la classica bobina geloso 555 serviva  a questo, ora sempre con i toroidi si può fare utilizzando un binoculare avvolto in modo tale da ridurre le capacità parassite e già così dovresti ottenere un'amplificazione "quasi" lineare per 10 mhz di banda passante, un esempio di come fare questa impedenza la trovi nelle antenne amplificate tipo miniwhip dove si utilizza un biasT a larga banda, prova a riprodurre l'impedenza del biasT e vedi che funziona, togliere di mezzo c64 ha senso se però correggi il valore della resistenza r22 che è troppo bassa come impedenza di drain, il valore puoi trovarlo sperimentalmente quando hai metà tensione sul drain, a naso sarà superiore ai 1000 ohm ma dipende anche dai valori delle resistenze di polarizzazione, sicuramente ha più senso usare un'impedenza su binoculare...  

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.dl4zao.de/_downloads/MiniwhipPRO.pdf&ved=2ahUKEwjgyrm8srqHAxUH8AIHHWY8AVo4FBAWegQIIRAB&usg=AOvVaw029RgvkLIvbrXE8x-HTj2G

[AZ6108]

se ti serve un larga banda, ti suggerisco di dare un'occhiata qui

Codice Seleziona Espandi


https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/Ham%20Radio/70s/Ham-Radio-197911.pdf#page=14


lo schema è semplice, offre un buon match ai 50Ohm in ingresso ed alta impedenza di uscita, la curva di guadagno è praticamente piatta sino a circa 100MHz ed il preamp ha ottime caratteristiche

[r5000]

73 a tutti, questa è la bobina adatta per fare una banda passante molto ampia...

[AZ6108]

se poi ti puoi "accontentare" di un pre sintonizzato, dai un'occhiata qui

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http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Jan-Feb2018/Steber.pdf


lo schema è visibile in allegato, commutando la coppia L1/L2 si ottiene la copertura completa delle gamme HF, come nota anche se non è il tuo caso, il pre in questione è facilmente utilizzabile come amplificatore "da palo" utilizzando relay per commutare le due induttanze e poi sintonizzando, tramite potenziometro, il preamp dalla stazione

nota: le due induttanze sono normali induttanze commerciali, le formule di calcolo per coprire varie gamme sono nel PDF, per esperienza diretta il pre funziona piuttosto bene, non è un "coltello" ma attenua in modo sensibile i segnali al di fuori del picco della "campana" di sintonia aiutando la ricezione, nel mio caso l'ho usato con alcune antenne loop RX piazzando il pre direttamente "in antenna" ed usando un trasformatore "galvanico" per accoppiare il pre al loop

[Zorkk]

Grazie mille a tutti è 2, mi avete dato molti spunti ed esempi su cui ragionare. Farò dei test seguendo i consigli e aggiornerò con i risultati.

[AZ6108]

giusto come nota, considera che lo stadio di ingresso con JFET "common gate" è stato ampiamente usato in molti apparati, compresi quelli di TenTec... e per diversi validi motivi

[Zorkk]

Salve, quello che dici è vero hai pienamente ragione. Pensi che non riuscirò ad ottenere un discreto risultato utilizzando il bf966? mi farebbe molto comodo questo perché in progetto ho di poter controllare il guadagno dello stadio tramite microcontrollore. Questo mi è molto agevole farlo con un potenziometro digitale attraverso il secondo gate dei mosfet controllati in tensione. Si potrebbe farlo anche in altre configurazioni ma probabilmente complicando un po' la circuiteria.

[AZ6108]

hai considerato l'uso di LED+LCR ?

[Zorkk]

Perdona la mia ignoranza, non so cosa siano   LED inteso il componente? rapida ricerca mi esce un tester per transistor, ti riferisci a quello?

[AZ6108]

Perdona la mia ignoranza, non so cosa siano  LED inteso il componente? rapida ricerca mi esce un tester per transistor, ti riferisci a quello?

Ho scritto male, LED+LDR; in pratica un LED accoppiato con un LDR ossia un resistore che varia il proprio valore in base alla quantità di luce che riceve, i due insieme permettono di creare un resistore variabile controllato elettronicamente, il range di variazione non è molto esteso ma, per certe applicazioni (es. attenuatore RF) può essere sufficiente

[Zorkk]

a ok ora mi è chiaro. No a questo non ci avevo pensato, interessante il led lo gestiresti in PWM. Lo controllerei con un partitore dato da un potenziometro digitale(X9C10x) collegato al micro. 

[AZ6108]

tra l'altro con lo stesso sistema si può realizzare un AGC o un ALC seppur non perfetto, un esempio

https://techlib.com/electronics/audio.htm#AGC

giusto per darti un'idea di massima

[AZ6108]

Nota: dai un'occhiata agli IC "VGA" (Variable Gain Amplifier) di TI ed AD, ne trovi con varie caratteristiche, per fare un esempio, uno degli IC ha guadagno variabile tra 30dB e -3dB, aggiungendo semplicemente un attenuatore fisso da -12dB, si ottiene un range tra -15dB e 15dB che potrebbe essere sufficiente per uno stadio pre di ingresso controllato tramite AGC

[AZ6108]

Per fare un esempio con un "vecchio" IC (che ho usato ), ossia questo

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https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD605.pdf


il 605 ha un guadagno variabile tra -14 e 34 dB, inserendo un attenuatore da -10dB fisso in ingresso otterremmo una variazione di guadagno tra -24 e 24 dB, sufficiente credo per il frontend e comunque regolabile senza troppi problemi dal tuo micro

[edit]

tra l'altro potresti comunque valutare uno stadio JFET common gate all'ingresso del 605, tale stadio avrà un guadagno "unitario" e servirà ad adattare l'impedenza e per isolare e "proteggere" il 605

[r5000]

73 a tutti, variare il guadagno di un preamplificatore  è fattibile anche in modo digitale ma va' filtrato molto bene perché poi succede che hai del rumore digitale sovrapposto al segnale utile,  quando si parla di ricevitori rumorosi, friggitrici ecc... spesso è dovuto alla scarsa schermatura e filtri dei circuiti digitali all'interno del ricevitore ,  poi si può fare di tutto ma io prima proverei con un controllo di guadagno manuale alla vecchia maniera,  almeno hai un riferimento per quando aggiungi un controllo automatico controllato da microprocessore...

[Zorkk]

molto molto interessante! se non sbaglio dovrei regolare bene il gain attraverso VGNx. Terrò sicuramente in considerazione.

Nel frattempo ho fatto alcuni test con la bobina.

73 a tutti, questa è la bobina adatta per fare una banda passante molto ampia...

Ho realizzato questa al posto di L23 e rimosso C66. con 100mVpp in ingresso:
1.8Mhz   770mVpp
4.5Mhz   1.6V
30Mhz  200mVpp

Non capisco questo comportamento, ho realizzato diverse bobine cercando di minimizzare le capacità parassite ma il miglioramento era irrisorio. Ho anche rimosso la bobina completamente, rimosso C64 e ridimensionato R22 per caricare i drain ma la curva è la solita. 

Da cosa può dipendere questo comportamento? Sarà possibile migliorare questa curva?

[r5000]

molto molto interessante! se non sbaglio dovrei regolare bene il gain attraverso VGNx. Terrò sicuramente in considerazione.

Nel frattempo ho fatto alcuni test con la bobina.Ho realizzato questa al posto di L23 e rimosso C66. con 100mVpp in ingresso:
1.8Mhz  770mVpp
4.5Mhz  1.6V
30Mhz  200mVpp

Non capisco questo comportamento, ho realizzato diverse bobine cercando di minimizzare le capacità parassite ma il miglioramento era irrisorio. Ho anche rimosso la bobina completamente, rimosso C64 e ridimensionato R22 per caricare i drain ma la curva è la solita.

Da cosa può dipendere questo comportamento? Sarà possibile migliorare questa curva?

73 a tutti, bisogna vedere tutto il circuito, che impedenza ha il circuito dopo il preamplificatore?  Che ferrite binoculare hai usato?  Il livello di segnale in ingresso sei sicuro che è costante?  sono tutti fattori che influiscono sulla banda passante,   il condensatore  d'uscita a naso è troppo piccolo per 1.8 MHz mentre il segnale basso a 30 MHz potrebbe essere dovuto alla mescola della ferrite, sono supposizioni ma non si può fare di più senza lo schema completo...
PS: circuiti con la curva  piatta da 1 a 30 MHz esistono ma servono più componenti e vanno sempre adattati di impedenza, cosa non semplice se poi non sono terminati su carico resistivo e lo stesso vale per l'ingresso, con i filtri di ingresso LC avrai porzioni di banda altalenanti...

[Zorkk]

73 a tutti, bisogna vedere tutto il circuito, che impedenza ha il circuito dopo il preamplificatore?  Che ferrite binoculare hai usato?  Il livello di segnale in ingresso sei sicuro che è costante?  sono tutti fattori che influiscono sulla banda passante,  il condensatore  d'uscita a naso è troppo piccolo per 1.8 MHz mentre il segnale basso a 30 MHz potrebbe essere dovuto alla mescola della ferrite, sono supposizioni ma non si può fare di più senza lo schema completo...
PS: circuiti con la curva  piatta da 1 a 30 MHz esistono ma servono più componenti e vanno sempre adattati di impedenza, cosa non semplice se poi non sono terminati su carico resistivo e lo stesso vale per l'ingresso, con i filtri di ingresso LC avrai porzioni di banda altalenanti...

Capisco, ci sono un sacco di incognite, l'unica cosa certa che so è che il generatore è lineare, se lo collego direttamente all'oscilloscopio la risposta lineare c'è. La ferrite non saprei la mescola, ne ho usata una che avevo nel cassetto. 

Il circuito è esattamente quello postato, le prove le stò effettuando solo su quello stadio, niente collegato prima ne dopo. Inietto il segnale da C70 (provato anche a scavallarlo direttamente), e prelevo da C65 (provando anche a scavallarlo). Pensavo ad un limite del BF966 ma mi sembra strano una risposta così, dovrebbe lavorare fino 800-900Mhz anche oltre da datasheet.

[Zorkk]

Ho fatto altri test ma credo che abbandonerò l'idea dell'amplificatore a banda larga. Se non ottengo una curva abbastanza lineare non mi soddisfa. Faccio un passo indietro e torno sul circuito accordato mono-banda. A tal proposito ho buttato giù 2 idee e ci tengo a condividerle e se possibile avere qualche feedback:

Il primo è questo:

Questo circuito prevede 1 LC in ingresso, 2 in uscita, Q possibilmente il più alto possibile. A tutti e 3 in serie alla capacità di accordo un varicap(BB112). Una volta settate le tensioni sui varicap a metà della tensione si lavoro, e regolati i compensatori per aver la massima ampiezza a centro banda. L'accordo dei 3 circuiti deve muoversi all'unisono, in accordo con la frequenza del VFO per avere sempre i 3 circuiti accordati sulla frequenza di lavoro.

IL secondo:

Qui la Situazione è praticamente la solita eliminati i varicap di controllo. Una colta accordato il circuito viene controllato il Gain attraverso la tensione applicata sul pin 3 del mosfet, Q non esagerato per non stringere troppo la banda passante.

Secondo me la prima soluzione sarebbe quella che offrirebbe le prestazioni migliori, avrei sempre il circuito accordato alla frequenza del VFO, il gain del mosfet può essere sfruttato sempre al massimo entro il range di lavoro dei varicap e uscita lineare.

Il secondo dovrei controllare la linearità di uscita tramite il gain, perciò dovrei prendere il punto più basso  di ampiezza e regolare il gain per averla sempre costante. perderei amplificazione.

Detto ciò il primo è anche quello che nasconde sicuramente più criticità rispetto al secondo che di base è più "sicuro".
In questo vi chiedo aiuto e consiglio su secondo voi dove possono celarsi difficoltà e criticità specialmente sul primo, magari data la vostra esperienza fiutate subito a "naso" le criticità o errori di considerazione.

Grazie in anticipo.

[AZ6108]

il BB112 ha un range di capacità che varia tra 17pF e 540pF, non puoi semplicemente togliere i varicap dal circuito senza altre modifiche, e comunque non otterrai un pre larga banda in quel modo.

[Zorkk]

il BB112 ha un range di capacità che varia tra 17pF e 540pF, non puoi semplicemente togliere i varicap dal circuito senza altre modifiche, e comunque non otterrai un pre larga banda in quel modo.

certo, l'LC andrebbe ridimensionato all'occorrenza, di fatti i valori LC a schema non sono veritieri, anche la larghezza di banda cambierebbe. Come detto sopra ho abbandonato l'idea del larga banda e mi sono indirizzato verso il circuito accordato. I miei dubbi erano altri, eventuali criticità nella realizzazione e magari consigli su quale direzione meglio intraprendere...

[Zorkk]

73 a tutti, variare il guadagno di un preamplificatore  è fattibile anche in modo digitale ma va' filtrato molto bene perché poi succede che hai del rumore digitale sovrapposto al segnale utile,  quando si parla di ricevitori rumorosi, friggitrici ecc... spesso è dovuto alla scarsa schermatura e filtri dei circuiti digitali all'interno del ricevitore ,  poi si può fare di tutto ma io prima proverei con un controllo di guadagno manuale alla vecchia maniera,  almeno hai un riferimento per quando aggiungi un controllo automatico controllato da microprocessore...

Giusta considerazione, di fatti prevedevo dei filtraggi passa-basso molto spinti su tute le tensioni di controllo. Inoltre ho in mente di utilizzare potenziometri digitali tipo X9C10x, dove di fatto elettronicamente dovrebbe essere isolate internamente le linee di controllo digitali dai resistori interni. Le tensioni di controllo ripartite dai potenziometri prevedo anch'esse di prelevarle da linee ben filtrate. Anche per il controllo dei varicap di cui sopra nei miei 2 schemi prevedo di controllarli in tal modo. A naso prevedi altre criticità in quei ultimi due schemi che ho postato?

[AZ6108]

certo, l'LC andrebbe ridimensionato all'occorrenza, di fatti i valori LC a schema non sono veritieri, anche la larghezza di banda cambierebbe. Come detto sopra ho abbandonato l'idea del larga banda e mi sono indirizzato verso il circuito accordato. I miei dubbi erano altri, eventuali criticità nella realizzazione e magari consigli su quale direzione meglio intraprendere...

Scusa ma... se hai un preselettore (filtri) tra l'antenna e l'ingresso del pre, cosa te ne fai di quegli stadi sintonizzati ? Tra l'altro il controllo di guadagno lo puoi ottenere anche senza usare il mosfet, basta agire sulla polarizzazione di un JFET o BJT, giusto come esempio (buttato giù al volo, potrebbero esserci errori)

[Zorkk]

Scusa ma... se hai un preselettore (filtri) tra l'antenna e l'ingresso del pre, cosa te ne fai di quegli stadi sintonizzati ? Tra l'altro il controllo di guadagno lo puoi ottenere anche senza usare il mosfet, basta agire sulla polarizzazione di un JFET o BJT, giusto come esempio (buttato giù al volo, potrebbero esserci errori)

Si certo, mi avevi già detto del LCD+LDR, ottimo sistema da tenere sicuramente in considerazione, ma vorrei cercare di utilizzare questa configurazione per quanto possibile. Ho pensato di utilizzare un circuito accordato oltre ai filtri in quanto, se riesco a realizzarlo con Q abbastanza elevato, stringo la banda passante a carico dell'amplificatore così da sovraccaricarlo il meno possibile, e cosi di conseguenza anche il successivo mixer. Con i varicap il circuito accordato è come se avesse un puntatore che tiene il circuito sempre accordato alla frequenza del VFO. Non so se sono riuscito a spiegare bene il concetto che ho in mente.

[AZ6108]

Si certo, mi avevi già detto del LCD+LDR, ottimo sistema da tenere sicuramente in considerazione, ma vorrei cercare di utilizzare questa configurazione per quanto possibile. Ho pensato di utilizzare un circuito accordato oltre ai filtri in quanto, se riesco a realizzarlo con Q abbastanza elevato, stringo la banda passante a carico dell'amplificatore così da sovraccaricarlo il meno possibile, e cosi di conseguenza anche il successivo mixer. Con i varicap il circuito accordato è come se avesse un puntatore che tiene il circuito sempre accordato alla frequenza del VFO. Non so se sono riuscito a spiegare bene il concetto che ho in mente.

Si ho capito, ma a questo punto tanto varrebbe usare questo

https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=82266.msg868838#msg868838

se guardi alla "campana" del filtro di ingresso, credo risponda alle tue esigenze ed il varicap può essere controllato di pari passo con la sintonia, per quanto riguarda la copertura di banda, basta usare dei microrelay per commutare varie coppie L1/L2 in base al range di utilizzo, poi visto che hai un micro, la logica di controllo potrà essere adattata

considera che Q1 praticamente "non ha guadagno" e che l'amplificazione di Q2 può essere aggiustata senza problemi

[Zorkk]

Si ho capito, ma a questo punto tanto varrebbe usare questo

https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=82266.msg868838#msg868838

se guardi alla "campana" del filtro di ingresso, credo risponda alle tue esigenze ed il varicap può essere controllato di pari passo con la sintonia, per quanto riguarda la copertura di banda, basta usare dei microrelay per commutare varie coppie L1/L2 in base al range di utilizzo, poi visto che hai un micro, la logica di controllo potrà essere adattata

considera che Q1 praticamente "non ha guadagno" e che l'amplificazione di Q2 può essere aggiustata senza problemi

Lo schema è interessante, hai detto che Q2 amplifica ma non comprendo come possa amplificare in tensione in configurazione di emitter follower. Ho fatto una rapida simulazione in LTspice ma in uscita ho lo stesso livello che ho in ingresso. Non comprendo dove sbaglio.

[AZ6108]

Lo schema è interessante, hai detto che Q2 amplifica ma non comprendo come possa amplificare in tensione in configurazione di emitter follower. Ho fatto una rapida simulazione in LTspice ma in uscita ho lo stesso livello che ho in ingresso. Non comprendo dove sbaglio.

Prova a simulare in LTspice solo il primo stadio (JFET), poi aggiungi il secondo... (occhio al circuito accordato ed alle impedenze)

Già che ci sei, prova anche a simulare lo schema sotto

[r5000]

Giusta considerazione, di fatti prevedevo dei filtraggi passa-basso molto spinti su tute le tensioni di controllo. Inoltre ho in mente di utilizzare potenziometri digitali tipo X9C10x, dove di fatto elettronicamente dovrebbe essere isolate internamente le linee di controllo digitali dai resistori interni. Le tensioni di controllo ripartite dai potenziometri prevedo anch'esse di prelevarle da linee ben filtrate. Anche per il controllo dei varicap di cui sopra nei miei 2 schemi prevedo di controllarli in tal modo. A naso prevedi altre criticità in quei ultimi due schemi che ho postato?

73 a tutti, a naso i circuiti postati non funzionano, precisamente quei varicap vanno polarizzati con una resistenza di disaccoppiamento di valore elevato, 100 kohm minimo se non vuoi ridurre il fattore di merito delle bobine, già con il varicap ( che non è un condensatore variabile ad alto Q) si riduce un poco ma senza resistenza di disaccoppiamento non funziona proprio... Poi in uscita hai due filtri con 1 pF di accoppiamento, è corretto SE hai impedenze molto elevate  ma poi vai al mixer che sicuramente ha una bassa impedenza e quindi difficilmente ottieni qualcosa di funzionante,  la soluzione è aggiungere un secondario fatto con presa intermedia o un paio di spire per avere il circuito risonante ad alta impedenza adattato alla bassa impedenza del carico, lo stesso discorso vale anche per l'ingresso, se parti con l'antenna a 50 ohm e poi fai un filtro d'ingresso ad alta impedenza devi adattare le impedenze , in genere i fet e MOSFET hanno un'elevata impedenza di gate  e quindi và sempre previsto una presa intermedia o avvolgimento di poche spire, dove si vede un gate diretto all'ingresso d'antenna senza adattatori o filtri vuol dire che  hanno previsto l'ingresso ad alta impedenza o che usano un preamplificatore ad alta impedenza collegato a una sorgente a bassa impedenza , non è il massimo come prestazioni assolute ma funziona comunque mentre non funziona o funziona male  se hai una sorgente ad alta impedenza e ci colleghi l'ingresso a bassa impedenza...
PS: la poca linearità riscontrata nel pre a larga banda può essere dovuta alla mescola della ferrite ma anche perché non hai adattato le impedenze di ingresso e uscita...

[AZ6108]

Se poi vuoi proprio insistere con il circuito iniziale, prova a vedere questo

[Zorkk]

Se poi vuoi proprio insistere con il circuito iniziale, prova a vedere questo

eccoo, questo è molto molto simile allo schema che ho disegnato. Hai il link dell'articolo intero? cosa sono C8 e C13? Semplici condensatori di filtraggio tradizionali? unica cosa, come ho messo nel mio, metterei uno stadio LC anche in uscita per ridurre le armoniche.

[AZ6108]

Articolo ?

Nessun articolo, l'immagine mi è arrivata in allegato in una email da un amico, stavamo discutendo di preselettori e mi ha allegato quello schema ... che tra l'altro considero troppo complicato, mi piace la roba più semplice tipo lo "Steber" al PDF che ho postato ed altri simili

[AZ6108]

Se però ti serve un "articolo", qui ne trovi uno

https://www.electroschematics.com/preselector-for-sw-receivers/



relativo ad un altro preselettore basato su mosfet, e qui trovi un larga banda

https://www.qsl.net/va3iul/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas/Antenna_Preamplifier_100kHz-220MHz.gif



nel tuo caso L1 va omessa dato che non alimenti il tutto tramite BIAS-T; non commento sulla bontà del circuito sopra, lo includo solo per darti un'idea di massima

[AZ6108]

Visto che ci siamo e che userai un "micro" per controllare il tutto, vedi se questo PDF

Codice Seleziona Espandi


http://www.m0wwa.co.uk/PDF/M0WWA_SCR_Preselector.pdf


ti fa venire qualche idea, il preamp in questo caso è un GALI-74, ma il tutto è controllato da "micro" e può essere adattato al tuo caso; il segnale in ingresso passa attraverso due attenuatori disinseribili che permettono di attenuare sino ad un max di 18dB, da questi ad un passabasso per tagliare via le interferenze sui 160 metri e, da questo ad uno dei preselettori per le varie bande, infine il segnale arriva al preamp e, da questo, al ricevitore, ciascuno dei vari stadi, incluso il preamp, è provvisto di bypass

[Zorkk]

Visto che ci siamo e che userai un "micro" per controllare il tutto, vedi se questo PDF

Codice Seleziona Espandi


http://www.m0wwa.co.uk/PDF/M0WWA_SCR_Preselector.pdf


ti fa venire qualche idea, il preamp in questo caso è un GALI-74, ma il tutto è controllato da "micro" e può essere adattato al tuo caso; il segnale in ingresso passa attraverso due attenuatori disinseribili che permettono di attenuare sino ad un max di 18dB, da questi ad un passabasso per tagliare via le interferenze sui 160 metri e, da questo ad uno dei preselettori per le varie bande, infine il segnale arriva al preamp e, da questo, al ricevitore, ciascuno dei vari stadi, incluso il preamp, è provvisto di bypass

é bellissimo questo preselettore, ottimo. Grazie mille per tutte le idee che mi stai mandando! sicuramente mi torneranno utili.

[Zorkk]

73 a tutti, a naso i circuiti postati non funzionano, precisamente quei varicap vanno polarizzati con una resistenza di disaccoppiamento di valore elevato, 100 kohm minimo se non vuoi ridurre il fattore di merito delle bobine, già con il varicap ( che non è un condensatore variabile ad alto Q) si riduce un poco ma senza resistenza di disaccoppiamento non funziona proprio... Poi in uscita hai due filtri con 1 pF di accoppiamento, è corretto SE hai impedenze molto elevate  ma poi vai al mixer che sicuramente ha una bassa impedenza e quindi difficilmente ottieni qualcosa di funzionante,  la soluzione è aggiungere un secondario fatto con presa intermedia o un paio di spire per avere il circuito risonante ad alta impedenza adattato alla bassa impedenza del carico, lo stesso discorso vale anche per l'ingresso, se parti con l'antenna a 50 ohm e poi fai un filtro d'ingresso ad alta impedenza devi adattare le impedenze , in genere i fet e MOSFET hanno un'elevata impedenza di gate  e quindi và sempre previsto una presa intermedia o avvolgimento di poche spire, dove si vede un gate diretto all'ingresso d'antenna senza adattatori o filtri vuol dire che  hanno previsto l'ingresso ad alta impedenza o che usano un preamplificatore ad alta impedenza collegato a una sorgente a bassa impedenza , non è il massimo come prestazioni assolute ma funziona comunque mentre non funziona o funziona male  se hai una sorgente ad alta impedenza e ci colleghi l'ingresso a bassa impedenza...
PS: la poca linearità riscontrata nel pre a larga banda può essere dovuta alla mescola della ferrite ma anche perché non hai adattato le impedenze di ingresso e uscita...

Grazie della risposta,

Tutto corretto quello che hai detto. Ho omesso le resistenze sui varicap a schema ma sui test da banco sto utilizzando da 800k. I condensatori di accoppiamento e valori degli LC sono tutti da definire. per l'adattamento di ingresso avevo previsto quel trasformatore a schema, con rapporto delle spire per portare i 50 ohm che arrivano dal preselettore (passabanda calcolato a 50ohm da un calcolatore online per i valori), a 1500 ohm. Non sono sicuro che impedenza abbia l'ingresso del mosfet ho definito quell'impedenza a banco sicuramente mi puoi dare una dritta su questo. Per l'impedenza in uscita ho messo quell'autotrasformatore con presa intermedia dove la presa intermedia va verso il drain per alzare l'impedenza. Non è corretto? nel caso come dovrei sistemare quella bobina? per il mixer ho previsto lo stesso componente perciò l'impedenza di ingresso è alta. lo schema è il seguente.

Come bobina di uscita del mixer una bobina IF per media frequenza precisamente questa:

la IF è a 10Mhz.

Il discorso delle impedenze è un argomento che devo approfondire...

[AZ6108]

considera anche questo

https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=82266.msg868864#msg868864

usi gli stessi filtri del preselettore, ma invece degli attenuatori regoli il guadagno del pre, il tutto controllato da micro

[r5000]

Grazie della risposta,

Tutto corretto quello che hai detto. Ho omesso le resistenze sui varicap a schema ma sui test da banco sto utilizzando da 800k. I condensatori di accoppiamento e valori degli LC sono tutti da definire. per l'adattamento di ingresso avevo previsto quel trasformatore a schema, con rapporto delle spire per portare i 50 ohm che arrivano dal preselettore (passabanda calcolato a 50ohm da un calcolatore online per i valori), a 1500 ohm. Non sono sicuro che impedenza abbia l'ingresso del mosfet ho definito quell'impedenza a banco sicuramente mi puoi dare una dritta su questo. Per l'impedenza in uscita ho messo quell'autotrasformatore con presa intermedia dove la presa intermedia va verso il drain per alzare l'impedenza. Non è corretto? nel caso come dovrei sistemare quella bobina? per il mixer ho previsto lo stesso componente perciò l'impedenza di ingresso è alta. lo schema è il seguente.

Come bobina di uscita del mixer una bobina IF per media frequenza precisamente questa:

la IF è a 10Mhz.

Il discorso delle impedenze è un argomento che devo approfondire...

73 a tutti, ok, se metti la resistenza di polarizzazione per i varicap e utilizzi le bobine con il secondario secondo me funziona, è da vedere quanti guadagna e la banda passante ecc... ma non vedo problemi, l'impedenza di ingresso del gate è elevata,  in pratica il valore dipende dalle resistenze di polarizzazione, in uscita direi che siamo nell'ordine delle centinaia di ohm , 1000 al massimo ma visto che parliamo di preamplificatori per piccoli segnali  500 ohm è un valore abbastanza realistico ma bisogna vedere a che tensione lavora il mosfet...

[AZ6108]

cosa sono C8 e C13? Semplici condensatori di filtraggio

C8 e C13 sono condensatori passanti, l'intero circuito andrebbe racchiuso da schermatura, i due condensatori servono ad evitare problemi con eventuale RF captata dalle linee di alimentazione

Per capirci, in presenza di forti segnali RF, questi potrebbero andare a "modulare" i varicap con le immaginabili conseguenze, per evitare il problema, oltre a filtrare bene il tutto, per evitare che il problema venga causato da forti segnali all'ingresso del circuito accordato (immagina un'induttanza posta in parallelo con il varicap), si usa la configurazione "testa a testa"

Facendo riferimento all'immagine sotto, circuito "A", immagina che il varicap sia alimentato con una tensione relativamente bassa (es. 1V) per ottenere la capacità necessaria alla sintonia, ora immagina che arrivi in antenna un segnale piuttosto forte, tale segnale nella configurazione "A" andrebbe a variare il bias del varicap che a questo punto ne... seguirebbe la modulazione, non esattamente qualcosa di simpatico

Per ovviare al problema si usa il circuito "B", in tal caso il segnale in ingresso non varierà nulla (basta riflettere per capire il perchè ), il circuito in "C" viene poi usato per ottenere maggior capacità, dato che mettendo due varicap in serie come in "B" la capacità viene dimezzata, per cui usando il circuito in "C" si ottiene di nuovo la capacità desiderata (i diodi possono essere 4, 6, ...)

[Zorkk]

C8 e C13 sono condensatori passanti, l'intero circuito andrebbe racchiuso da schermatura, i due condensatori servono ad evitare problemi con eventuale RF captata dalle linee di alimentazione

Per capirci, in presenza di forti segnali RF, questi potrebbero andare a "modulare" i varicap con le immaginabili conseguenze, per evitare il problema, oltre a filtrare bene il tutto, per evitare che il problema venga causato da forti segnali all'ingresso del circuito accordato (immagina un'induttanza posta in parallelo con il varicap), si usa la configurazione "testa a testa"

Facendo riferimento all'immagine sotto, circuito "A", immagina che il varicap sia alimentato con una tensione relativamente bassa (es. 1V) per ottenere la capacità necessaria alla sintonia, ora immagina che arrivi in antenna un segnale piuttosto forte, tale segnale nella configurazione "A" andrebbe a variare il bias del varicap che a questo punto ne... seguirebbe la modulazione, non esattamente qualcosa di simpatico

Per ovviare al problema si usa il circuito "B", in tal caso il segnale in ingresso non varierà nulla (basta riflettere per capire il perchè ), il circuito in "C" viene poi usato per ottenere maggior capacità, dato che mettendo due varicap in serie come in "B" la capacità viene dimezzata, per cui usando il circuito in "C" si ottiene di nuovo la capacità desiderata (i diodi possono essere 4, 6, ...)

Certo, tutto chiaro. In situazione B il forte segnale non avrà effetto in quanto il forte segnale agirà su un diodo facendone aumentare la capacità, sull'altro contrapposto diminuirà, ma essendo effettivamente i diodi visti dal circuito come capacità serie, la capacità totale non varierà mantenendo il circuito accordato sempre al punto voluto (logicamente trascurandone le tolleranze tra componente e componente che per forza di cose non avranno le stesse identiche caratteristiche in base alla tensione di variazione, ma credo che questo effetto sia cosi minimo da essere trascurabile).

[AZ6108]

Certo, tutto chiaro. In situazione B il forte segnale non avrà effetto in quanto il forte segnale agirà su un diodo facendone aumentare la capacità, sull'altro contrapposto diminuirà, ma essendo effettivamente i diodi visti dal circuito come capacità serie, la capacità totale non varierà mantenendo il circuito accordato sempre al punto voluto (logicamente trascurandone le tolleranze tra componente e componente che per forza di cose non avranno le stesse identiche caratteristiche in base alla tensione di variazione, ma credo che questo effetto sia cosi minimo da essere trascurabile).

E-Sattoooo  !!!

Ora ... riguarda il circuito del pre con i varicap e ... rifletti un attimo su come migliorarlo

[Zorkk]

E-Sattoooo  !!!

Ora ... riguarda il circuito del pre con i varicap e ... rifletti un attimo su come migliorarlo

sicuroo

[Zorkk]

73 a tutti, ok, se metti la resistenza di polarizzazione per i varicap e utilizzi le bobine con il secondario secondo me funziona, è da vedere quanti guadagna e la banda passante ecc... ma non vedo problemi, l'impedenza di ingresso del gate è elevata,  in pratica il valore dipende dalle resistenze di polarizzazione, in uscita direi che siamo nell'ordine delle centinaia di ohm , 1000 al massimo ma visto che parliamo di preamplificatori per piccoli segnali  500 ohm è un valore abbastanza realistico ma bisogna vedere a che tensione lavora il mosfet...

Ho portato avanti altri test ed ho fatto lavorare a cascata il primo stadio col mixer:

Le bobine degli LC a questo test sono 32 spire su T32-7. In uscita del primo stadio l'autotrasformatore con presa intermedia collegato come a schema sempre 32 spire. i Condensatori di accoppiamento tra il primo e secondo LC in uscita (quello da 1pF a schema) messo da 680pF. Su che valori di condensatori di accoppiamento in questa situazione dovrei stare sia in ingresso agli stadi che in uscita viste le impedenze? le resistenze di polarizzazione sono fedeli allo schema (ho solo un trimmer sulla resistenza di polarizzazione del gate di controllo sul primo stadio per giocare col gain, in questo test è a 1,5v). In ingresso ho 0,0002V od ottengo in out 0,2V. Un guadagno di circa 60dB forse anche troppo eccessiva per un front-end? Da tenere in considerazione che tutte queste prove le sto facendo su banco con tutti fili volanti a portata di rf e con pc accanto, perciò inevitabile che entri anche del rumore.

[AZ6108]

60dB mi sembrano tanti... ad ogni modo bellina la scheda, è un kit ?

Tornando al preselettore, vedi se l'allegato ti fa venire qualche idea

[r5000]

73 a tutti, 60 dB sono davvero troppi da fare con un mosfet, sicuramente è un'errore di misura o autooscilla, a memoria con un mosfet non ho mai ottenuto più di 25 dB e se poi si guarda il contenuto armonico e intermodulazione direi che 20 dB a mosfet è già tanto, se serve più guadagno si usano più dispositivi in cascata, poi comunque và tutto schermato e filtrato perchè è un'attimo avere un'oscillatore anche se dovrebbe essere un preamplificatore...
ps: i condensatori F.T sono i condensatori di filtro passanti che si usano apposta sui contenitori metallici per disaccoppiare al massimo le tensioni di alimentazione ecc... e si trovano da avvitare per le scatole di alluminio o a saldare quando usi scatole di ferro stagnato ecc... con le scatolette del tonno uso questi... https://www.rf-microwave.com/it/nbp/nmp/filtro-emi-passante-saldare-2000pf-10a-250v/cp-s08/

[Zorkk]

73 a tutti, 60 dB sono davvero troppi da fare con un mosfet, sicuramente è un'errore di misura o autooscilla, a memoria con un mosfet non ho mai ottenuto più di 25 dB e se poi si guarda il contenuto armonico e intermodulazione direi che 20 dB a mosfet è già tanto, se serve più guadagno si usano più dispositivi in cascata, poi comunque và tutto schermato e filtrato perchè è un'attimo avere un'oscillatore anche se dovrebbe essere un preamplificatore...
ps: i condensatori F.T sono i condensatori di filtro passanti che si usano apposta sui contenitori metallici per disaccoppiare al massimo le tensioni di alimentazione ecc... e si trovano da avvitare per le scatole di alluminio o a saldare quando usi scatole di ferro stagnato ecc... con le scatolette del tonno uso questi... https://www.rf-microwave.com/it/nbp/nmp/filtro-emi-passante-saldare-2000pf-10a-250v/cp-s08/

Salve a tutti, 60dB sono la cascata di 2 mosfet, non escludo la presenza di eccessivo rumore dato he comunque è posizionato tutto su banco. In quella situazione di test non credo che autooscillava, come toglievo il segnale andava a zero. La misura credo sia corretta, testata in ingresso prima con 20mV, poi a -40 db stesso risultato. Per conto tuo a che guadagno totale devo puntare un front-end?

[Zorkk]

60dB mi sembrano tanti... ad ogni modo bellina la scheda, è un kit ?

Tornando al preselettore, vedi se l'allegato ti fa venire qualche idea

si penso anche io che siano troppi. No non è un kit è il CS del front-end che sto sviluppando. Ma dovrò modificarlo.. Interessante l'allegato. Vedo che come mixer usa un NE612, non riesco più a trovarne a giro, si trovano ancora?

[AZ6108]

mi riferivo allo stadio di ingresso, vedi schema

per quanto riguarda NE/SA 602/612, vedi NTE7164

e dai un'occhiata anche qui

https://www.ti.com/rf-microwave/mixers-modulators/products.html

[r5000]

Salve a tutti, 60dB sono la cascata di 2 mosfet, non escludo la presenza di eccessivo rumore dato he comunque è posizionato tutto su banco. In quella situazione di test non credo che autooscillava, come toglievo il segnale andava a zero. La misura credo sia corretta, testata in ingresso prima con 20mV, poi a -40 db stesso risultato. Per conto tuo a che guadagno totale devo puntare un front-end?

73 a tutti, 20dB massimo, in hf non serve mai di più, spesso si deve attenuare a meno che vuoi usare antenne di 150 cm in macchina... se guardi il service manual dei ricevitori puoi trovare lo schema con i livelli di segnale, ad esempio questo che è dell'r5000 Kenwood, chiaro che dipende dalle scelte progettuali ma se alla fine vuoi l'audio in altoparlante il ricevitore deve guadagnare almeno 100 dB e poi il resto lo fà l'amplificatore audio ma sicuramente il guadagno viene distribuito tra i vari blocchi per ottenere il miglior rapporto segnale\rumore e siccome si deve variare il guadagno in funzione del livello di segnale in antenna più stadi variano il guadagno sempre per mantenere il funzionamento migliore, il preamplificatore ovviamente deve amplificare il giusto e se il segnale è troppo alto và attenuato...