Click here to load reader

Analizator spektra

  • View
    56

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

a

Text of Analizator spektra

  • 1 VHF/UHFanalizatorspektra

    Konstrukcioniprojekat:

    VHF/UHFANALIZATORSPEKTRA

    Za svakog onog ko eli ozbiljno da se bavi visokim frekvencijama,ovakavureaj epre ilikasnijebitipotreban.Malo jeonihkoji imajuzadovoljstvodaposedujufabrikiprimerak,upravostogatosuveomaskupi.Nomeutim,usamogradnjisemoe,kakoemopokazati,dobitiveomazadovoljavajuanalizatorspektrakoji jevienegoupotrebljivuitavom nizu aplikacija kod gradnje, testiranja, ili servisiranja VFopreme.

    NebojaKovaevi

    Bazino, spektralni analizator je specijalan radioprijemnik, koji za razlikuod klasinog,nijepodeennatanoodreenufrekvenciju,vesepomerapofrekvencijirapidnoodniekavioj,u opsegu koji prijemnik dozvoljava. Ovo se generalno radi koristei tuning sistem kojegkontrolie DC napon, a zatim koristi niskofrekventni testerasti signal, kojim se pomerafrekvencijaprijemnikauodreenomopsegu.

    Najveibroj analizatora spektra su zasnovaninaprincipu superheterodinihprijemnika.Kodnjihseulaznisignaldovodidoprvogmiksera,gdesemeasasignalom lokalnogoscilatoranauobiajen nain, kako bi proizveo sumu i razliku frekvencija. Jedni od njih (najeerazlike),postajumeufrekvencija(IF),ijisesignalodvodikrozuskopropusnifilterprenegotodoedodetektora.

    Unormalnomsuperu,lokalnioscilatorbibiopodeennatanoodreenufrekvencijuobinoveuod frekvencije eljenog signala, razlikom frekvencija jednakom eljenojmeufrekvenciji.OvdekoristimoVCO(naponskikontrolisanioscilator),ijasefrekvencijaodreujekombinacijom

  • 2 VHF/UHFanalizatorspektra

    Izgledzavrenogureaja,prikljuenognaosciloskop.

    dvakontrolnanapona. Jedan jepodeavajuiDCnaponkojisekoristizapodeavanjesrednjefrekvencijeoscilatora,dokdrugipredstavljaniskofrekventniACnaponkoji imaobliktestere,akojipokreeoscilatorispodiiznadcentralnefrekvencije,prekoeljenogopsega.

    Blok emaanalizatora spektrakoji seprikljuujenaX iYosuosciloskopa.Lokalnioscilator jeVCOijafrekvencijasekontrolieiDCnaponomisignalomsageneratora.

  • 3 VHF/UHFanalizatorspektra

    Izlazdetektorajenormalnoproporcionalansnaziprijemnogsignala.Stoga,akoseprijemnikurapidnomenja frekvencijaodnajmanjedonajveeuveomakratkom roku, izlazdetektora evariratishodnosnazisvakogodsignalanakojinaietokommenjanjafrekvencijeodnajmanjedo najvee, preko celog eljenog opsega. Konektujui izlaz detektora na Y (vertikalni) ulazosciloskopa,a testerasti signal zapromenu frekvencijenaX (horizontalnu)osuosciloskopa,moemodobitidinamikigrafikonsvihdolazeihamplitudasignalapofrekvenciji.

    Naravno, selektivnost sistema trebada jedosta velika kakobi analizatoruoptemogaodarazdvoji zasebne signale koji su blizu jedan drugom. Prednost upotrebe superheterodinogsistema jeu tome to se selektivnostmoepostiiupravomeufrekventnim filterom, jeronstojifiksnonatjuningu.Laboratorijskianalizatorikoristekristalnefilterekakobipostiglivelikuselektivnost.

    Uzmimouobzirdabazina emakojuvidimomoradapretrpinekoliko izmenakakobismosagradilipraktinoupotrebljivinstrument.

    Generalno,moradapostojiRFpojaalopremiksera to edatianalizatoru zadovoljavajuiodnossignal/um iodbijanjeneeljenihsignala.OvoznaidapromenafrekvencijeRFpojaalatakoemorabitikontrolisanatesterastimsignalom,zajednosalokalnimoscilatorom.

    Kako bismo imali kontrolu nad itavim opsegom, amplituda testerastog signala koja seubacujeuVCO takoemorabitivarijabilna.Velikaamplituda testerastog signala tjuniraVCOpreko irokog frekventnog opsega i daje pregled kompletnog banda, dok se smanjenjemnjegove amplitude (amplitude testere), redukuje frekventni raspon, zumirajui namanajznaajnijesignalezaanalizu.

    Dalje, ulazni atenuator je veoma koristan da sprei pojavu jakih signala i preoptereenjeulaznih kola, kao i meufrekventne filtere ije se vrednosti u irini propusne moi mogumenjati, kako bismomenjali i selektivnost, a naravno, neophodan je i detektor iji izlaz evarirati logaritminouodnosunaporastulaznog signala, zbogmerenja i lakeguporeivanjaodreenihsignala.

  • 4 VHF/UHFanalizatorspektra

    ematskidijagram

    Osnovunaeganalizatoraspektrainedvekomponente:prvajevarikapVHF/UHFTVtjuner,adrugi jespecijalnimultifunkcionalniFMprijemniip.Ovedvekomponenteineitavprojekatmoguim,upravozatotoseunjimaodvijajusviRF i IFprocesikojisunampotrebniuovompristupu.

    Iskorien je standardni TV tjuner firme Samsung, model (TECC2989VD28A). iroko jerasprostranjen i moe se lako pronai na tritu. Naravno, uz manje izmene, mogue jekorienjebilokojegTVtjunerakojimenjafrekvencijupromenomnaponanavarikapdiodama(nePLL).Ovdeneemodetaljnoobjanjavatiovedve komponente, sobziromda sunamTVtjuneri ve poznati, a podatke o njima kao i poluprovodnicima, moemo lako pronai uinformacijamaproizvoaa.

  • 5 VHF/UHFanalizatorspektra

    Elektrina ema analizatora spektra kod kojeg se vide dva osnovna elementa koja ine ovukonstrukciju: varikap TV tjuner i multi funkcionalni FM ip. Zajedno, oni sainjavajuirokopojasniVHF/UHFsuperheterodiniprijemniksadvostrukomkonverzijom,kojismoiskoristiliza analizator spektra, pomerajui njegovu frekvenciju na celom opsegu pomouniskofrekventnoggeneratora.

  • 6 VHF/UHFanalizatorspektra

    AntenskitjunerSamsungTECC2989VD28A

    Izlazna IF frekvencija tjunera je 38,9MHz (Evropski standard). ip SA605 obuhvata ovufrekvenciju.Odreivanjenjegovetanefrekvencijeradanijekritino,potoenamaodgovaratiopsegod6MHz,prekofrekvencijeod38,9MHz.

    Nije lakonainiti filtere izmeumeufrekventnog signalaTV tjunera i SA605detektora,pasmoumestotoga,upotrebiliunutranjefiltereusamompoluprovodniku. Koristilismonjegovmikser/oscilatorkakobismodobilidruguheterodinukonverziju,dostandardnogIFakorienoguFMprijemnicimaod10,7MHz.OvoomoguavaizradudostaefektivnogFMfilterakoristeisesadvaparaobinihkristalnihfilterana10,7MHz.

    Drugim reima, na analizator je u osnovi superheterodini prijemnik sa dvostrukomkonverzijom.Drugi lokalnioscilatorradinafrekvencijiodoko28MHz,odnosno10,7MHz ispodmeufrekventne vrednosti. Ovde smo koristili obian kvarc kristal na 28MHz, jer se lakopronalazi i redovan je u radioamaterskoj radionici (kristal za 10m band). Iako je na emiprikazankvarcod28,045MHz(jednostavno,autor je imaodostaovakvihkristalaurezervi),onmoebitibilo koje vrednosti,od25,200MHzdo31,200MHz. Zavojnica L2 i kondenzatorC17sluezapodeavanjekristalaurezonancu.

    Za prilagoenje izlaza meufrekvencije na ulaz oscilatora detektora, koristimo malitransformatorL1.Onsenamotavaruno ipodeavasakondenzatoromC4 i feritnim jezgromkakobi rezonovaona tanoj frekvenciji izlaza sa tjunerakojikorespondirauovom sluaju sakorienimkristalomod10,7MHziznadkristalnefrekvencije.

    Izlaz sa pina 20, SA605 internogmiksera, dovodi se do prvog IF filtera F1. Ovaj je daljespregnutnadrugifilterF2,takodasuovadvafilterazaslunazaselektivnostanalizatora.F1iF2suMurata filteri SFE10.7MH, koji se estomogu pronai u starim TV ili radio prijemnicima.

  • 7 VHF/UHFanalizatorspektra

    irinaimje250kHz,na20dB,sacentromna10,7MHzigubicimaodoko6,5db.Naravno,bilobipoeljno ovde imati vie filtera razliite irine, pa ih preklopnikom birati i time odreivatieljenuselektivnost.

    OtporiR4,R5,R6iR7sluezapostizanjeodgovarajueimpedanseizmeukeramikihfiltera.Ovojeneophodnokakobismodobilioptimumizfiltera.KondenzatoriC5,C7,C9iC10sekoristezaspreavanjedaotporniciporemeteunutranjepojaanjeipa.

    RSSIizlaz(RelativeSignalStrenghtIndicator)izkolaSA605,pin7,jesteYizlazanalizatorakojijeskorosavrenologaritmiankadajekonektovannauzemljenjeprekootpornikaod90K.OvojenamenaotpornikaR47 iR48.KondenzatorC28obezbeujeniskopropusnufiltraciju,dokS4ukljuuje i iskljuujekondenzatorC29 itimemenjairinurezolucije.OperacionopojaaloU5apojaavaovajsignaliodvodisedirektnonaYosuosciloskopa.

    Generatortesterastogsignala

    Ovde emo kratko opisati generator testerastog signala za podeavanje frekvencijeanalizatoraiXosu.

    Generator koristi kolo U4 i dobro znani LM555. Konektovani su kao standardni astabilnioscilator,s tomrazlikomtoovdekoristimo tranzistorQ1kaokonstantninizvornaponakakobismodobili linearniji izlaz.OtporniciR43R44 i zenerdiodaZ2 sekoristedaodrenaponnabazi tranzistoranaskoro5V ispod28V, takoda jeprimorandapropustimaliemiterkolektornaponkakobiizjednaioovajnaponsapadomnaponaprekootporaemitera.

    Varirajui otpornost u tranzistorskom emiterskom krugu, kontroliemo njegov napon toobezbeujevremezapunjenjekondenzatoraza555kolo,C40.RV2samimtimpostajesweepratenaeganalizatora,varirajuifrekvencijutestereizmeu20Hzi70Hz.DiodaD3sekoristidaobezbedidanaponnapinu7,U4nepodignenaponpreko12,6V.

  • 8 VHF/UHFanalizatorspektra

    IzgledNFGeneratora.

    ZbogtogatojenaponnakondenzatoruC40potrebanzadvestvari,njegovnaponsedovodidoU6aiU6b,obesekcijeLM324.PrvasekcijaimazadatakdapojaasignalzaXosuosciloskopa.Obezbeujetesterunapona8VPP,tojevienegoadekvatnozaulazXosesvakogosciloskopa.

    U6b je takoepovezan kaopojaalo, ali sapromenompojaanja.Njegov izlaz se koristi zapogonU6dkoji jekonektovankao invertujuepojaalosapojaanjemreda tri.Ovoproizvodiinvertovani testerasti napon od 12V PP, koji se dovodi do naponskog delitelja R18R26 ipreklopnika S3a koji kontrolie sweep width, ili irinu opsega koju pratimo na ekranu.Amplituda signala selektovana preklopnikom S3a se dalje vodi na invertujui ulaz kolaU6c,tjuningnaponizlaznogstepena.

    Neinvertujui ulaz kola U6c dobija napon za podeavanje centralne frekvencije koji sepodeavasaS2iRV3.KonektovanisuuKelvinVarlejkonfiguraciji,takodazajednoformirajuekvivalentskupimvieobrtnimpotenciometrima.DvapolapreklopnikaS2prekidajuVR3vie inie na delitelju R10R16 na nain da obezbede est podeavajuih naponskih opsega, kojizajednoobuhvata012V.

    Kakooba (i centralna frekvencija i testerasti signal za frekventni tjuning), imajumaksimalniraspodod12V,pojaanje tjuning izlazamorabitipodeenonanivood2,33 (28/12).Ovo sepostiepotenciometromRV4,kojidozvoljavafinopodeavanje.

    Ovdeetesemodazapitatiorazloguuzimanjasignalasapina3kolaU4.Ovo jeuraeno izrazlogatonamzaovakavanalizatorsasvimodgovara inekiodosciloskopakoji imajuveoma

  • 9 VHF/UHFanalizatorspe