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Topic: 4 x LM386 notwendig für TX oder nicht (Read 5336 times)
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #15 on: 07. June 2016, 14:46:21 »
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Hallo Andreas,
hallo OM's,
deshalb die Diskussion, da wir nicht nur Theoretiker sondern
auch Funkamateure sind, die auch was praktisch ausprobieren.
Zur Not kann man ja eine LT-Spice Simulation anstoßen um die
Verhältnisse besser zu verstehen.
Die 20mA beziehen sich auf den Min-Case bei Full-Range des
OPV's. Der typische Ausgangsstrom beträgt 50mA bzw. 40mA
für Sourceing bzw. Sinking.
Der total Output Current als (absolutees Maximum laut DB) beträgt
175mA, wobei mir nicht ganz klar ist ob alle vier OPV's oder nur einer
gemeint sind.
Bei der maximalen Versorgung (6V) und und sagen wir 150mA KS
Strom ist der Riout bei ca. 40 Ohm. (falls ein OPV mit 175mA gemeint ist!!)
Im TI Datenblatt steht unter Figure #6 bei 5V Versorgung bei 25°C und
entsprechender Last, ein Ausgangsstrom von 80mA bei 4V und 110mA bei
3,5V und 130mA bei 3V.
Bei einer Slewrate von 1,6V/us bekommt man mit der Formel
2*Pi*f*Umax mit Umax=(1Vss/2)=0.5V als maximale Steuerfrequenz
der IQ-NF-Signale eine fmax von 509kHz, so dass die Frequenz aus
unserem NF-Spektrum noch nicht der begrenzende Faktor ist.
Die Kondensatoren werden auch nicht so schlagartig aufgeladen,
da es sich im Prinzip um einen Delta-ADC handelt, der nur in relativ
kleine Schritten auf-/umgeladen wird.
Viel wichtiger ist der DC-Offset am OPV. Könnte jemand diesen in die
Firmware als Parameter aufnehmen, falls es mit der Audiochip überhaupt
geht. Im Augenblick werden ja nur die Amplituden der IQ Signale via
Parameter im Menu verändert.
Ob meine Überlegungen auch für die digitalen Betriebsarten noch so
zutreffen müsste man gesondert untersuchen.
Bin auf Eure Meinungen und Gegenargumente gespannt.
vy73
Markus
DL8MBY
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DF8OE
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #16 on: 07. June 2016, 15:22:29 »
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Hallo Markus,
ein DC-Offset kommt in den Formeln nicht vor und ist deswegen auch nicht zu berücksichtigen. Es wird rein mit "sich ändernden Spannungen"- Frequenzen - gerechnet. Die Phasenlage ist die zweite Variable.
Bedeutet:
Die Signale dürfen nicht durch einen falsch gewählten Arbeitspunkt (nichts anderes ist der DC-Offset) unsymmetrisch verändert werden.
Wenn ein Verstärker oder ein Schalter eine lineare Kennlinie und eine symmetrische Aussteuerung hat, muss der DC-Offset exakt auf Vcc/2 liegen. Wandert er aus dieser Spannung ab - sinkt gleichzeitig die maximale Aussteuerung (== maximale Amplitude).
Und theoretische Betrachtungen sind für die Klärung der Frage, ob man die LM386 weglassen kann, jetzt nicht mehr weiterführend.
Eine Untersuchung des Ausgangssignals des Mischers bei einem definierten, reproduzierbaren Eingangssignal (z.B. drei Töne unterschiedlicher Amplitude) mal mit und mal ohne LMs würde jetzt weiterbringend sein...
EDIT:
Ich würde einen "Dreitongenerator" mit dem PC nachbilden und den Ausgang via USB (DIG) an den mcHF schicken. Der Audiocodec und der STM bastelt daraus die richtigen IQ-Signale und dann geht es in die rf-Platine. Nun schaut man mit dem Specci das Ausgangssignal an und fängt bei niedriger Aussteuerung an. Diese wird nun stetig weiter erhöht, bis das Ausgangssignal überproportinal beginnt zu verzerren (== es entsteht noch etwas anderes als die erwarteten drei Spitzen). Nun notiert man sich die Maximalamplitude (meinetwegen des Ausgangssignals), die noch vertretbar ist und misst das Ganze mal mit und mal ohne LMs. Und wenn man megakorrekt sein will, dann kann man für jede der beiden Szenarien noch einen eigenen IQ-Abgleich vorwegstellen.
Ich würde als "Specci" meinen Red Pitaya nehmen - aber frühestens am WE.
Ich entwickle seit ich 10 Jahre alt war Schaltungen. Anfangs rein intuitiv, dann kam immer mehr Theorie dazu, später wurde dann immer mehr durch "Erfahrung" gemacht. Ich denke, dass Chris beim Entwickeln genau den gleichen "Impedanz-Kram" im Kopf hatte, als er die 4 LMs eingesetzt hat.
Ich habe als 15 jähriger mal einen "Stereocoder" entwickelt - rein mit analogen Bauteilen. Damals warten Transistoren angesagt - ein Operationsverstärker kostete mehrere Monate Taschengeld. Ich habe unerwarteterweise viel Schwierigkeiten dadurch gehabt, dass ich das R-L - Signal nicht über den gesamten Aussteuerbereich sauber hinbekommen habe. Letztendlich lag es daran, dass die Ausgangsimpedanz meiner beiden Verstärkerstufen, die auf den Mischer gingen, nicht niederohmig genug war. Ich hatte das damals nicht erwartet und hatte große Ausrufezeichen über meinem Kopf stehen. Seitdem sagt mir mein Bauchgefühl bei solchen Sachen "Obacht"...
vy 73
Andreas
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| « Last Edit: 07. June 2016, 15:40:48 by DF8OE » |
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #17 on: 07. June 2016, 15:38:24 »
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Hallo Andreas,
wie erklärts Du dann die Kappung der HF, wenn am Eingang
des TLV2464 OPV's an den 10kOhm Widerständen ein 0,5Vss
Sinus oder Dreieck niederohmig (50Ohm) eingespeißt wird.
Entweder hat der OPV alleine einen Offset über die Offsetspannung
und seine Bias-Eingangsströme oder es ist noch was anderes
unberücksichtigt worden. Fakt ist, das der OPV an einer Single
0-5V Versorgung hängt und damit sein Eingangspegel so angehoben
werden muss, dass das Signal in der Mitte von der Versorgung
liegen muss um die volle R2R Aussteuerung zu gewährleisten.
Für diesen Zweck sind ja die Eingangsspannungsteiler vorgesehen und der TX-OA Bias als virtuelle Masse.
Ich werde mal heute messen, wo die Ausgangsspannung am OPV liegt, wenn kein Signal anliegt.
vy73
Markus
DL8MBY
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| « Last Edit: 07. June 2016, 15:39:09 by dl8mby » |
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #19 on: 08. June 2016, 06:00:33 »
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Hallo Andreas,
hallo OM's,
wir haben uns wohl missverstanden. Ich habe den RF Schaltplan
nochmals gesichtet und bemerkt, dass C7 und C8 zwischen dem
Codec und dem TLV2464 für eine DC-Trennung sorgen.
Somit arbeitet der OPV immer um den 2,5V Punkt herum, und alles
ist in Ordnung.
Da ich meinen Generator direkt an die Eingangsspannungsteiler
des OPV's nagebunden habe, muss ich natürlich für einen DC
Offset sorgen, damit der volle Aussteuerbereich ohne Kappung
der Audio-Signale möglich ist.
In den beiden nachfolgenden Bildern habe ich die Signale für 1KHz
4Vss Ansteuerung an den Pins 1,7,8,14 oszillographiert, wobei die
blaue Kurve die um 2,5V verschobene Eingangskurvenform ist und
die gelbe die Ausgangskurve am OPV.
Bild #3 stellt die Ausgangsspannung bei 10kHz Ansteuerung an nur
einem Ausgang dar und Bild #4 das Gleiche für 40kHz.
Ab etwa 30kHz Eingangs-Frequenz mit Vollaussteuerung wird die
Ausgangskurvenform verzerrt.
Ich hoffe somit wieder Andreas auf meiner Seite zu haben, und die
Bitte einen Offset als Parameter in die FW aufzunehmen ist
natürlich unsinning - sorry.
vy73
Markus
DL8MBY
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #20 on: 08. June 2016, 06:07:17 »
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Bild #2
Ausgangsspannung am TLV2464 Pin # 7 u. 8 mit 1kHz
(Korrektur muss Pin 8 u. 14 lauten)
und 4Vss Ansteuerung (Mit 2,5V DC Offset, um in der
Mitte der Aussteuerungsbereiches zu liegen.)
Dieses Signal ist invertiert (180° Phasenverschiebung).
Markus
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #21 on: 08. June 2016, 06:09:55 »
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Bild #3,
nur ein Ausgang betrachtet mit 10kHz angesteuert, um zu sehen
wie weit der OPV bei Vollaussteuerung noch verzerrungsfrei arbeitet.
Für diese Eingangsfrequenz reicht es noch.
Markus
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dl8mby
alter Hase
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #22 on: 08. June 2016, 06:18:55 »
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Bild #4,
bei 40kHz sieht man bereits deutlich eine verzerrte Kurvenform.
Ob der OPV intern bereits schlapp macht, oder die externe Be-
schaltung dafür verantwortlich ist kann ich noch nicht sagen.
Wenn ich mich nicht verrechnet habe, sollte der OPV bis ca.
500kHz eine Vollaussteuerung ermöglichen.
mit 1,6V/uS d.h. 1,6MV/S ergibt die Formel SR=2*PI*f*Umax
ein fmax von 127kHz für 2V Amplitude und 509kHZ für 0,5V
(d.h. 1Vss) wie Gestern dargelegt. (???)
Sieht jemand einen Fehler?
vy73
Markus
DL8MBY
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Roger
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #23 on: 08. June 2016, 06:26:49 »
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Hallo Markus,
wenn ich nicht die Lust verloren hätte, wären meine Versuche genau in Deine Richtung gegangen. Als ich zum letzten Mal die TX-Signale meiner mcHFs im Spektrum des SDR-Radios angeschaut habe, war ich doch erschrocken über die Nebenprodukte.
vy73s
Roger
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DF8OE
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #24 on: 08. June 2016, 06:46:11 »
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Hallo Markus,
ich bin nur selten auf der Seite von Personen - meistens sind meine Aussagen aufgrund einer technisch / physikalischen Basis entstanden 
Der OPV muss nur bis maximal 5 KHz "sauber" sein - eine höhere Modulationsfrequenz ist nämlich sogar *unerwünscht*...
Er sollte bis ca. 0.5V und 4.5V (PP) linear arbeiten.
Dann geht es ja in den Mischer. Die LO-Signale haben mit ihrer Amplitude (theoretisch) keinen Einfluss auf das Ausgangssignal: entweder sie schalten (dann ist ein Ausgangssignal da), oder sie schalten nicht (dann ist kein Ausgangssignal da).
Durch den BIAS für die Schalteingänge sollte sichergestellt werden, dass eine möglichst hohe und verzerrungsfreie Aussteuerung ermöglicht wird. Ob dieser BIAS auch auf 2.5V liegen muss (oder die Schalter eben nicht bis "ganz runter" bzw. "ganz rauf" linear sind) das hat noch niemand wirklich untersucht. In der Theorie sollten bei sauberen 0...270° Signalen, 90° phasenverschobenen LO-Frequenzen und einem linear arbeitenden Schalter nur minimale Nebenprodukte entstehen. Bei meinen mcHFs ist das auch so. Das Signal ist deutlich besser als bei vielen meiner (analogen) Selbstbauprodukte vorher. Auch am Spektrumanalysator der FH Bremen war das Signal so sauber, dass der OM, der die Messung durchgeführt hat, regelrecht überrascht von der Qualität war (ich auch)...
vy 73
Andreas
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| « Last Edit: 08. June 2016, 06:55:43 by DF8OE » |
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #25 on: 08. June 2016, 06:55:16 »
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Hallo Roger,
dann hoffe ich inständig, dass Du Deine Lust und Freude
an dem mcHF Aufbau wiederfindest.
ICh habe mir nicht den Bausatz bestellt, sondern drei der
0.4 und eine der 0.5 PCB's.
Man darf nicht auf einer Plattine zu viel rumlöten, vor allem
beim Testen der Ausgangstrafos Treiber und PA, da die
Leiterbahnen/Lötaugen mit der Zeit sich lösen können.
Deshalb verteile ich meine Versuche auf meine drei Platinensätze und hoffe dann bei der 0.5 Version meinen
"ultimativen" SDR-TRX mit allen sinnvollen Modifikationen zu bekommen.
Sollte dass dann irgend wann der Fall sein und mich der
Mut auch nicht verlassen haben, so werde ich eine neue
Platine (vier Lagen) machen.
Es gibt auch noch Einiges an mechanischen
Verbesserungen bezüglich der Wärmeabfuhr zu ersinnen,
damit der mcHF nicht als SDR-TRX taugt, und auch noch zum Bügeln geeignet ist - würde bestimmt
die XYL bei Urlaubsreisen freuen ;-) - ist aber nicht gut
für's Batteriemanagement.
vy73
Markus
DL8MBY
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dl8mby
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #26 on: 08. June 2016, 07:11:28 »
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Hallo Andreas,
Du kannst trotzdem einer Meinung mit einer Person sein
oder eben eine konträre oder ganz andere Meinung
vertreten. Welche dieser ganzen Meinungen dann die
Realität tatsächlich wieder gibt - ganz oder teilweise -
ist noch eine ganz andere Sache.
Es ist ja auch sinnvoll eine Meinung zu einer Sache zu
haben, sie diese technische Natur oder eine philosophische.
Wichtig ist, seine Meinung entsprechend der neuen
gefundenen Erkenntnisse wieder zu adaptieren.
Dadurch lernen wir und es eröffnen sich uns neue Horizonte.
So sehe ich dieses Forum und bin dankbar Dafür, dass
Du mit Deiner Passion es so am leben hältst und zudem
noch dem mcHF soviel FW-Leben (Lob gilt auch für die vielen anderen Teilnehmer) eingehaucht hast.
vy73
Markus
DL8MBY
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DF8OE
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #27 on: 08. June 2016, 07:54:08 »
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Hallo Markus,
Ich verwende das Wort "Meinung" anders...
Mit "Meinung" bezeichne ich etwas, wo es mehrere und unterschiedliche Aussagen gibt, die alle "richtig" sind. Es sind persönliche Sichtweisen. Hier kann man trefflich diskutieren - es gibt aber eben nicht nur eine "richtige" Aussage.
Wenn man über etwas Technisches redet und hat entweder noch keine Messungen gemacht oder sich noch nicht genau über die Arbeitsweise informiert, dann sind Aussagen "Vermutungen". Und diese können sehr wohl richtig oder falsch sein . Und mit Vermutungen kann man eventuell andere auf neue Ideen bringen, oder selbst welche bekommen...
Insofern sehe ich den Nutzen dieses Forums, dass wir uns austauschen, diskutieren, uns gegenseitig Messungen präsentieren, als einen lebendigen Beweis dafür, zu wieviel wir fähig sind, wenn wir nicht aus Konkurrenzdenken gegeneinander arbeiten und uns verschließen,sondern zusammen arbeiten und uns gegenseitig inspirieren...
vy 73
Andreas
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| « Last Edit: 08. June 2016, 07:57:08 by DF8OE » |
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DC3AX
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Re:4 x LM386 notwendig für TX oder nicht
« Reply #28 on: 08. June 2016, 08:55:28 »
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Ich meine auch mal was technisch hinzuzufügen 
Meiner Meinung nach sind die Eingangs erwähnten Puffer U12 und U13 zwischen Johnson Zähler und den Analog-Switchen nicht nur als Phasenverschieber unerwünscht, sondern sie können auch gefährlich für die ja scheinbar empfindlichen SN74CBT3253C sein.
Bei meiner Fehlersuche im TX habe ich die Signale rund um den U17 komplett vermessen und mir ist aufgefallen, dass S1 mit 8Vpp angesteuert wurde, während S0 nur 5.5Vpp abbekam. Die Analyse brachte hervor, dass mir für R72 ein 0R Widerstand untergekommen ist, während ich für R71 einen korrekten 100R eingesetzt hatte.
Zwischen dem Johnson U11 und den Puffern U12 / U13 habe ich trotz 3V Logik lediglich 5.4Vpp, was mir persönlich sehr viel verträglicher vorkommt. Die Diagramme kann ich gerne noch nachliefern.
73!
Ulrich
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Es gibt drei binäre Zustände: Ein, Aus und Vielleicht. Je höher die Frequenz, desto Vielleicht...
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