{"id":21824,"date":"2025-02-19T15:28:22","date_gmt":"2025-02-19T14:28:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/?p=21824"},"modified":"2025-02-19T15:48:13","modified_gmt":"2025-02-19T14:48:13","slug":"am-fm-test-transmitter-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/02\/19\/am-fm-test-transmitter-1\/","title":{"rendered":"AM\/FM predajnik za testiranje starih radio prijemnika &#8211; AM modulator"},"content":{"rendered":"<hr \/>\n<p><strong>AM\/FM predajnik za testiranje starih radio prijemnika (sadr\u017eaj):<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2024\/12\/04\/am-fm-test-transmitter\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Uvod i VFO<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/02\/19\/am-fm-test-transmitter-1\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">AM modulator<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/01\/14\/am-fm-test-transmitter-2\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">FM modulator<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/01\/25\/am-fm-test-transmitter-3\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Audio limiter<\/a><\/li>\n<li>Antena<\/li>\n<li>Dizajn ure\u0111aja<\/li>\n<li>Testovi<\/li>\n<\/ul>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Amplitudna modulacija\u00a0\u00a0\u00a0 <\/strong><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/strong><\/p>\n<p>Sada kada imamo VFO, potrebno je izvesti njegovu amplitudnu modulaciju audio signalom.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_26.gif\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21470\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_26.gif\" alt=\"\" width=\"1062\" height=\"342\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_26.gif 1062w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_26-768x247.gif 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1062px) 100vw, 1062px\" \/><\/a><em>Shema modula oscilatora sa \u010dipom Si5351A.<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Za po\u010detak smo nacrtali elektroni\u010dku shemu na\u0161eg modula sa \u010dipom Si5351A kako bi mogli raditi eventualne modifikacije. Osim samog \u010dipa Si5351A, vidimo da modul sadr\u017ei regulator napona (LDO) za sni\u017eavanje napona napajanja \u010dipa na potrebnih 3,3 V i dva MOSFET-a koji slu\u017ee za konverziju izme\u0111u dva razli\u010dita naponska standarda za logi\u010dke razine (5 V i 3,3 V). Time modul Si5351A iako originalno radi na naponima 3,3 V zapravo je pripremljen za rad na 5 V sistemima. Na na\u0161em primjeru projekta pak smo potvrdili da modul ispravno radi i samo sa naponima 3,3 V.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Konverzija logi\u010dkih naponskih razina 5 V \/ 3,3 V <\/strong><\/p>\n<p>I2C digitalni podatkovni protokol osmi\u0161ljen je i uveden od tvrtke Philips jo\u0161 1980. godine.\u00a0 Tada su logi\u010dke razine za digitalne \u010dipove uglavnom iznosile 5 V. Kako se s godinama tehnologija proizvodnje procesora i drugih digitalnih \u010dipova razvijala i \u010dipovi su postajali sve manji (mikro-tehnologija) napon od 5 V je postao prevelik za tu gusto integriranu unutra\u0161nju strukturu \u010dipova. Stoga je maksimalni napon logi\u010dkih nivoa smanjen na standard od 3,3 V. Isto tako u novije vrijeme je tehnologija proizvodnje digitalnih \u010dipova jo\u0161 vi\u0161e smanjena na razinu nano-tehnologija\u00a0 te je uveden i standard od 2 V. Tehnolo\u0161ki gledano, proizvodnja \u010dipova za manje nominalne napone je jeftinija i te\u017ei se napu\u0161tanju standarda od 5 V, odnosno ide se prema sve ni\u017eim naponima napajanja i logi\u010dkih razina.<\/p>\n<p>Danas jo\u0161 uvijek imamo situaciju da se proizvode digitalni \u010dipovi koji mogu biti dizajnirani za razli\u010dite naponske razine (standarde), uobi\u010dajeno od 5 V, 3,3 V, 2 V pa i manje volti, ovisno o tehnologiji njihove izrade. Me\u0111usobne tolerancije pak ovise o samom \u010dipu i moraju se i\u0161\u010ditati iz tvorni\u010dkih podataka za konkretni \u010dip. Primjerice, neki \u010dipovi za 3,3 V mogu podnijeti i naponske razine od 5 V. Isto tako, neki \u010dipovi za 5 V mogu ispravno prepoznati i logi\u010dke razine od 3,3 V. Me\u0111utim, u dosta slu\u010daja ovo ne\u0107e funkcionirati. Stoga, ako konstruiramo sklop koji sadr\u017ei digitalne \u010dipove ili module razli\u010ditih naponskih standarda, moramo koristiti posebne regulatore koji pretvaraju logi\u010dke naponske razine na nominalne vrijednosti za pojedini \u010dip. Tu su prema engleskom izrazu \u201elevel shifteri\u201c.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Level shifter<\/strong><\/p>\n<p>U na\u0161em slu\u010daju ESP32-DevKit plo\u010da radi sa logi\u010dkim razinama 3,3 V i ne podnosi napone od 5 V (mo\u017ee do\u0107i do pregaranja \u010dipa). Modul Si5351A i TFT displej tako\u0111er rade na 3,3 V. Pri tome, napajanje ESP32-DevKit plo\u010de i modula Si5351A mo\u017ee biti 5 V jer su na plo\u010dicama ugra\u0111eni regulatori napona napajanja za 3,3 V. Tako\u0111er, kod modula Si5351A i signalne linije mogu imati razine od 5 V jer je ugra\u0111en dvosmjerni level shifter u obliku dva MOSFET-a na I2C podatkovnim linijama (SCL, SDA).<\/p>\n<p>Vidimo na shemi da modul Si5351A ima ugra\u0111en regulator napona XC6219B koji ulazni napon od 5 V sni\u017eava na potrebnih 3,3 V za napajanje \u010dipa. Regulator je LDO tipa, no svejedno mo\u017ee stvarati pad napona do 200 mV (kod optere\u0107enja 100 mA). Stoga ako modul napajamo naponom 3,3 V onda \u0107e napon na izlazu biti ne\u0161to manji, oko 3,1 V. Ovo ne\u0107e puno utjecati na rad \u010dipa, no bilo bi dobro modul napajati sa 5 V.<\/p>\n<p>Level shifteri pak mogu biti izvedeni kao jednosmjerni i dvosmjerni. U na\u0161em slu\u010daju imamo dvosmjerni (Bi-directional) level shifter \u0161to zna\u010di da u jednom smjeru razine od 5 V pretvara u razine od 3,3 V dok u drugom smjeru razine od 3,3 V pretvara u razine 5 V.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_25.gif\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21469\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_25.gif\" alt=\"\" width=\"550\" height=\"230\" \/><\/a><\/p>\n<p>Princip rada dvosmjernog level shiftera je jednostavan. MOSFET radi kao elektroni\u010dka sklopka, a R1 do R4 su pull-up otpornici. Kada su na podatkovnim linijama prisutne logi\u010dke jedinice (na bilo kojoj strani) MOSFET ne vodi jer nema razlike napona izme\u0111u Gate i Source, odnosno oba priklju\u010dka su na jednakom potencijalu. U tom slu\u010daju je na liniji \u201eLevel 5 V\u201c stalno prisutna naponska razina od 5 V preko otpornika R1, a na liniji \u201eLevel 3,3 V\u201c je prisutna stalna naponska razina od 3,3 V preko otpornika R1. Dakle na obje linije je logi\u010dka jedinica na svojoj nominalnoj naponskoj razini.<\/p>\n<p>Kada pak se na jednoj od podatkovnih linija pojavi logi\u010dka nula (nula volti, uzemljenje) tada MOSFET provede jer se sada izme\u0111u Gate i Source stvara odre\u0111ena razlika potencijala. Ako je nula na priklju\u010dku \u201eLevel 3,3 V\u201c onda \u0107e razlika potencijala biti 3,3 V \u0161to je dovoljno za vo\u0111enje ve\u0107ine MOSFET-a. Me\u0111utim, kada se nula pojavi na priklju\u010dku \u201eLevel 5 V\u201c tada napon mo\u017ee prolaziti jedino preko interne za\u0161titne diode na Drain Source priklju\u010dcima MOSFET-a, odnodno na priklju\u010dku Source \u0107e biti napon oko 0,6 V (pad napona na diodi). To zna\u010di da \u0107e razlika potencijala izme\u0111u Gate i Source biti svega 2,7 V. Ovo ve\u0107 mo\u017ee biti kriti\u010dno za vo\u0111enje MOSFET-a tako da se ovdje mogu koristiti samo posebni MOSFET-i sa niskim pragom okidanja na Gateu (tipi\u010dno 1,5 V) i koji mogu raditi sa niskim naponima i strujama kroz dva preostala priklju\u010dka kako bi se slabi digitalni signali prenosili sa \u0161to manje gu\u0161enja.<\/p>\n<p>Vo\u0111enjem MOSFET-a dakle na obje strane linije imamo logi\u010dku nulu i nula na bilo koj strani linije \u0107e aktivirati MOSFET. Pull-up otpornici od 10 k\u2126 u tom slu\u010daju slu\u017ee da ne nastane kratki spoj izme\u0111u podatkovne linije na razini nule i linije napona napajanja.<\/p>\n<p>Ovakvi dvosmjerni level shifteri sa MOSFET-ima su danas vrlo jeftini za nabavu i obi\u010dno dolaze kao paket za 8 linija. Me\u0111utim, treba imati na umu da prekida\u010dki MOSFET-i u level shifterima imaju svoju latenciju i ograni\u010davaju brzinu prijenosa (konverzije) digitalnih signala. Stoga ako je brzina prijenosa podataka od zna\u010daja, onda je potrebno koristiti brze level shiftere ili najbolje izbjegavati njihovu upotrebu (koristiti naponski kompatibilne digitalne \u010dipove). Kako god bilo, va\u017eno je da kod nabave digitalnih \u010dipova i modula vodite ra\u010duna o tim naponskim standardima jer se zbog nekompatibilnosti izme\u0111u njih mo\u017ee dogoditi da sklopovi ne rade ili su u radu nestabilni, a mo\u017ee do\u0107i i do hardverskih o\u0161te\u0107enja \u010dipova previsokim naponima.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Izbor sklopa za amplitudnu modulaciju<\/strong><\/p>\n<p>Vratimo se sada na amplitudnu modulaciju na\u0161eg oscilatora sa Si5351A. Amplitudnu modulaciju signala iz oscilatora mo\u017eemo izvesti na puno razli\u010ditih na\u010dina. Jednostavnija rje\u0161enja uglavnom rezultiraju lo\u0161ijom rezultatima, izobli\u010denjima signala, nemogu\u0107nosti postizanja dovoljne dubine modulacije i sli\u010dno. Bolja rje\u0161enja su naravno skuplja i slo\u017eenija za realizaciju. Mi ovdje ipak tra\u017eimo \u0161to je god mogu\u0107e jednostavnije i \u0161to jeftinije rje\u0161enje koje \u0107e dati zadovoljavaju\u0107e rezultate. Stoga predstoji nekoliko eksperimenata, gdje \u0107emo i\u0107i od jednostavnijih rje\u0161enja prema slo\u017eenijima dok ne postignemo zadovoljavaju\u0107e rezultate.<\/p>\n<p>Svakako \u017eelim izbje\u0107i sklopove koji koriste princip mije\u0161anja NF audio i oscilatorskog VF signala jer su tu potrebne komponente koje mogu raditi sa frekvencijama do barem 160 MHz, \u010desto su potrebi i ugo\u0111eni titrajni krugovi, a mije\u0161anje samo po sebi generira i ne\u017eeljene produkte koje na ovako \u0161irokom rasponu rada VFO-a te\u0161ko mo\u017eemo filtrirati. Postoje dodu\u0161e gotova integrirana rje\u0161enja od kojih svakako treba spomenuti integrirani krug MC1496 pa ako ne uspije ni\u0161ta drugo, onda idemo na taj \u010dip.<\/p>\n<p>Najjednostavniji na\u010din je amplitudna modulacija istosmjernog napona napajanja izlaznih (buffer) poja\u010dala oscilatora je tu radimo samo sa NF audio signalom. \u00a0Stoga prvo tra\u017eimo neko rje\u0161enje za high-level modulaciju gdje modulator u ritmu audio signala mijenja napon napajanja i time snagu izlaznog poja\u010dala oscilatora.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_24.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21468\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_24.jpg\" alt=\"\" width=\"1000\" height=\"334\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_24.jpg 1000w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_24-768x257.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Ako pogledamo blok shemu \u010dipa Si5351A vidimo kako postoji poseban pin VDDO (pin-7) preko kojeg se napajaju izlazna poja\u010dala oscilatora unutar \u010dipa. Na modulu je taj pin-7 spojen na napon napajanja (VDD 3,3 V) tako da poja\u010dala uvijek dobivaju maksimalan napon \u010dime je i amplituda izlaznog signala maksimalna. Ideja je da odvojimo taj pin-7 od napajanja kako bi onda preko njega poku\u0161ali izvesti AM modulaciju izlazne frekvencije.<\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>\u0160irina modulacije<\/strong><\/p>\n<p>Prije nego krenemo u realizaciju kruga za AM, ovdje se osim dubine modulacije postavlja i pitanje izlazne \u0161irine moduliranog signala. \u0160irina moduliranog signala ovisi o audio-frekvencijskom opsegu kojeg \u017eelimo prenijeti. \u0160to je taj opseg \u0161iri, to \u0107emo na izlazu dobiti spektralno \u0161iri amplitudno modulirani signal.<\/p>\n<p>Ako \u017eelimo prenijeti audio signal u visokoj kvaliteti (do frekvencija 15 kHz) zauzeti \u0107emo \u0161irinu pojasa od 30 kHz. U praksi naj\u0161ire AM emisije zauzimaju opseg do 15 kHz, a uskopojasne emisije idu ispod 6 kHz. Sve ovisi o vrsti emisije i frekvenciji na kojoj se oda\u0161ilje. Tako prijemnici mogu biti konstruirani za prijem raznih (pod)vrsta AM modulacija (AM, USB, LSB, CW) te sukladno tome imaju pode\u0161ene i filtre za prijem odre\u0111ene frekvencijske \u0161irine.<\/p>\n<p>Mi se ovdje na\u010delno ne bi trebali puno zamarati ni \u0161irinom modulacije ni vrstom AM emisije. Ukoliko oda\u0161iljemo \u0161irokopojasni signal punom AM modulacijom (nose\u0107a frekvencija i oba bo\u010dna pojasa) onda bi takav signal u odre\u0111enoj kvaliteti mogao hvatati bilo koji AM prijemnik. Na USB i LSB prijemnicima imali bi tek mali pomak frekvencije kod prijema (\u0161to je za na\u0161u primjenu nebitno), a kod uskopojasnih prijemnika bi kvaliteta demoduliranog audio signala bila lo\u0161ija. No ta kvaliteta je kod uskopojasnih prijemnika ionako namjerno ograni\u010dena jer isti slu\u017ee samo za dovoljno razumljiv prijem govora (300-3000 Hz) ili prijem jednotonske modulirane telegrafije.<\/p>\n<p>Stoga mi za na\u0161 predajnik ne trebamo ugra\u0111ivati nikakve audio-frekvencijske filtre za ograni\u010denje audio opsega jer nam \u0161irina pojasa koju \u0107e zauzeti AM modulirani signal nije od zna\u010daja. Umjesto toga, kako bi pokrili sve vrste AM prijemnika, neki kanali na na\u0161em setu predajnika \u0107e oda\u0161iljati \u0161irokopojasni AM za prijem na komercijalnim radio prijemnicima, a neki kanali \u0107e emitirati samo govorne audio zapise koji \u0107e se posve dobro i razumljivo \u010duti na uskopojasnim prijemnicima. Uskopojasni prijemnici ionako ne mogu reproducirati audio zapise u visokoj kvaliteti kako god ih modulirali u predajniku.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Prvi test AM modulacije<\/strong><\/p>\n<p>Prema tvorni\u010dkim podacima potro\u0161nja struje izlaznih (buffer) poja\u010dala unutar \u010dipa Si5351A je maksimalno 5,6 mA po izlazu, dakle maksimalno nekih 20 mA, a maksimalni napon je 3,3 V. Tako ovdje za kontrolu napona mo\u017eemo upotrijebiti prakti\u010dno bilo koji signalni tranzistor op\u0107e namjene ili kakav mali audio transformator. Ipak, prije gradnje vanjskih sklopova \u017eelim testirati ho\u0107e li takav na\u010din modulacije uop\u0107e funkcionirati.<\/p>\n<p>Petljanje po originalno zalemljenom \u010dipu Si5351A u njegovom 10-MSOP ku\u0107i\u0161tu spadaju u podru\u010dje mikrokirurgije, no nekako moramo izolirati pin-7 i spojiti ga na modulirani izvor napona. Najprakti\u010dnije je bilo odlemiti i podignuti od plo\u010dice no\u017eicu 7, te zatim istu spojiti na najbli\u017ei konektor, a to je CLK1. Naravno, originalna dolazna veza za konektor CLK1 se prije toga prekine. Sada imamo mehani\u010dki \u010dvrstu vezu za eksperimentiranje sa pinom 7.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_27.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21472\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_27.jpg\" alt=\"\" width=\"1050\" height=\"1099\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_27.jpg 1050w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_27-768x804.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1050px) 100vw, 1050px\" \/><\/a><em>Modifikacija modula Si5351A tako da je CLK1 ulaz za NF modulacijski signal, a CLK2 ostaje izlaz za modulirani VF signal.\u00a0 <\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Napravili smo nekoliko testova modulacije napajanja sa frekvencijom 1 kHz, pode\u0161avaju\u0107i razli\u010dite nivoe napona (Vpp) i razli\u010dite istosmjerne pomake (DC offset) te prate\u0107i pri tome modulirani signal na osciloskopu i analizatoru spektra. Uz pravilno pode\u0161eni napon dobivamo neku (ne ba\u0161 naj\u010distiju) amplitudnu modulaciju VF signala, me\u0111utim, primijetili smo jedan drugi ve\u0107i problem.<\/p>\n<p>Ukoliko pin-7 u radu ostane potpuno bez napona ili je napon u jednom trenutku prenisko, \u0161to je normalan slu\u010daj kod AM, tada \u010dip zablokira i oslicator se vi\u0161e ne\u0107e pokrenuti. Potreban je hardverski reset da \u010dip opet proradi.<\/p>\n<p>S obzirom da pin-7 ni u jednom trenutku ne smije ostati bez minimalnog napona, poku\u0161ali smo modulaciju preko malog audio transformatora. Preko primara transformatora pin-7 stalno dobiva svoje napajanje, a preko sekundara transformatora se modulira audio signal. Na \u017ealost, ni ovo nije funkcioniralo i tijekom modulacije se lako dogodi da \u010dip jednostavno zablokira i ponovno ga mo\u017ee pokrenuti samo hardverski reset (isklju\u010denje i ponovno isklju\u010denje napajanja). Dodu\u0161e, koristili smo transformator DC otpora 130 \u2126 kakvog smo imali i koji je svojim otporom dodatno snizio napon napajanja internih poja\u010dala i suzio mogu\u0107nost modulacije. Bolje bi bilo upotrijebiti neki transformator \u0161to manjeg DC otpora, npr. 8 \u2126, no svakako bi trebalo provesti vi\u0161e pokusa sa vi\u0161e transformatora da se prona\u0111e zadovoljavaju\u0107i rezultat.<\/p>\n<p>Prema tvorni\u010dkim podacima, napon na pinu-7 mo\u017ee biti minimalno 1,71 V, a maksimalno 3,6 V, ovisno o \u017eeljenoj izlaznoj snazi. Tako\u0111er, napon napajanja \u010dipa (VDD) i napon napajanja izlaznih poja\u010dala (VDDO) mogu biti iz dva nezavisna izvora, \u0161to je logi\u010dno ako \u017eelimo naponom izlaznog stupnja kontrolirati izlaznu snagu. Me\u0111utim, spominje se i jedno ograni\u010denje, a to je da kod pokretanja \u010dipa VDDO napon mora biti prisutan istovremeno ili ne\u0161to ranije od VDD napona. To ukazuje da \u010dip ne\u0107e raditi ako nema VDDO napon, odnosno blokirati \u0107e se ako u radu izgubi taj napon bez obzira \u0161to je VDD stalno prisutan.<\/p>\n<p>Sve ukazuje da je glede VDDO napona \u010dip osjetljiv na minimalne i maksimalne vrijednosti te njegove intenzivne promjene koje su neminovne kod amplitudne modulacije lako dovedu do blokade rada izlaznog stupnja. Morali bi imati vrlo dobro kontroliran modulacijski napon na pinu-7 da bi ovo (mo\u017eda) stabilno funkcioniralo. To bi se dalo izvesti sa tranzistorom koji bi uvijek bio otvoren za minimalni napon cca 1,2 V no opet je pitanje koliku dubinu modulacije bi mogli posti\u0107i s preostalim naponom do 3,3 V. Tijekom eksperimentiranja je znalo do\u0107i do blokade izlaza i kad bi dr\u017eali VDDO napon u zadanim granicama, tako da ovaj ulaz o\u010dito ne reagira dobro na brze promjene napona. On je i onako predvi\u0111en za tri fiksne razine napajanja (1,8 V, 2,5 V i 3,3 V) ovisno o \u017eeljenoj izlaznoj amplitudi signala, a sve ostalo o\u010dito ne garantira stabilnost rada \u010dipa. Mogu\u0107e da su izlazna poja\u010dala kontrolirana i softverski tako da manipulacija naponom izaziva blokadu programa. Kako god bilo, izravna AM modulacija \u010dipa o\u010dito nije dobra ideja, te istu bolje izvesti na izlaznom signalu preko zasebnog modulatora.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_28.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21473\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_28.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_28.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_28-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_29.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21474\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_29.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_29.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_29-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><em>Prili\u010dno \u201eprljava\u201c amplitudna modulacija VF signala frekvencije 11 MHz (zeleno i crveno), NF audio signalom frekvencije 1 kHz (\u017euto). Ovdje bi svakako trebali koristiti VF prigu\u0161nicu za NF modulacijski signal jer se jasno vidi da osim \u0161to se NF signal modulira u VF, tako\u0111er se i VF signal modulira u NF signal (\u017euto).<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Drugi test AM modulacije<\/strong><\/p>\n<p>Slijede\u0107i najjednostavniji AM modulator mo\u017eemo napraviti sa jednim tranzistorom. Na Internetu mo\u017eete na\u0107i neke sheme jednostavnih tranzistorskih AM modulatora (sa jednim tranzistorom), no ve\u0107ina tih shema je eksperimentalna i \u201eprovjerena\u201c samo u elektroni\u010dkim simulatorima sklopova, dok u praksi stvari nikad nisu tako savr\u0161ene. Evo na\u0161e eksperimentalne sheme.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_35.gif\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21481\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_35.gif\" alt=\"\" width=\"593\" height=\"390\" \/><\/a><em>Vrijednost elemenata i upotrijebljeni tranzistor ne utje\u010du puno na kvalitetu rada oscilatora. Ovi elementi se mogu po potrebi korigirati s obzirom na frekvenciju VF signala. Ovdje je najva\u017enije osigurati adekvatne razine ulaznih VF i NF signala kako bi se postigao \u017eeljeni raspon dubine modulacije (0-100%). \u00a0<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_30.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21476\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_30.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_30.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_30-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_31.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21477\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_31.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_31.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_31-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Na ova dva snimka, prvi u vremenskoj i drugi u frekvencijskoj domeni, vidimo gotovo savr\u0161enu modulaciju nose\u0107e frekvencije od 1 MHz, tonskim signalom od 1 kHz, dobivenu preko na\u0161eg modulatora. Modulacijom uz osnovnu nose\u0107u frekvenciju 1 MHz, dobivamo dvije bo\u010dne frekvencije od 1 kHz. Nikakvi drugi ne\u017eeljeni produkti modulacije nisu generirani, poput harmonika i drugih stranih frekvencija (uo\u010davaju se tek male amplitude drugih harmonika ispod razine -90 dBm.<\/p>\n<p>Ovakvu \u010distu amplitudnu modulaciju bi rado bi imali na punom frekvencijskom opsegu nose\u0107ih frekvencija (100 KHz &#8211; 160 MHz) i u punom audio opsegu moduliraju\u0107ih frekvencija (100 Hz \u2013 15 kHz). Tako\u0111er, dobro bi bilo da modulacija ostane jednako \u010dista u \u010ditavom amplitudnom odnosu nose\u0107e i moduliraju\u0107e frekvencije (dubina ili indeks modulacije).<\/p>\n<p>Me\u0111utim, na\u0161 snimak se \u010dini idealnim samo zato jer je malo namje\u0161ten da tako izgleda. \u00a0Prvo, ovdje smo koristili generatore \u010distih sinusnih signala i podesili idealni odnos njihovih amplituda kako bi dobili relativno \u010distu amplitudnu modulaciju. Drugo, spektralni prikaz signala je na logaritamskoj skali te se bo\u010dne frekvencije \u010dine tek za tre\u0107inu manje od nose\u0107e frekvencije. U linearnom (stvarnom) odnosu pak amplituda bo\u010dnih frekvencija iznosi tek 0,32% amplitude nose\u0107e frekvencije. To zna\u010di da \u0107e na\u0161 modulirani ton u praksi biti jedva \u010dujan i to samo na boljim AM prijemnicima. I na osciloskopskom prikazu (u vremenskoj domeni) lijepo vidimo kako je envelopa nose\u0107e frekvencije tek blago modulirana tonom od 1 kHz. Trik savr\u0161enog prikaza AM modulacije dakle najvi\u0161e le\u017ei u tome \u0161to su harmoni\u010dke frekvencije toliko niske da su ispod razine \u0161uma mjernog ure\u0111aja.<\/p>\n<p>Ako pove\u0107amo modulaciju na nekih 80% spektralna slika se bitno mijenja.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_32.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21478\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_32.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_32.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_32-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_33.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21479\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_33.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_33.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_33-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Vidimo kako sada uz osnovne bo\u010dne frekvencije pomaknute za 1 kHz, imamo generirane i dodatne harmonike pomaknute za 2, 3 i 4 kHz. Ovo su tako\u0111er audio tonovi koji \u0107e se \u010diti u demoduliranom signalu i koji \u0107e izobli\u010diti \u010disti ton na 1 kHz. Me\u0111utim, ovdje sada mo\u017eemo primijetiti kako je amplituda bo\u010dnih frekvencija 1 kHz daleko ve\u0107a nego u prethodnom primjeru. Osnovni signal je na -19 dBm, a bo\u010dne frekvencije na -26 dBm \u0161to zna\u010di da je bo\u010dna frekvencija tek za ne\u0161to vi\u0161e od 50% manja od nose\u0107e frekvencije. Ina\u010de, kod 100% modulacije bo\u010dna frekvencija dose\u017ee to\u010dno 50% amplitude nose\u0107e frekvencije. To je u praksi ton koji \u0107e se najglasnije \u010duti nakon demodulacije u prijemniku.<\/p>\n<p>Ako se jo\u0161 malo zaigramo sa stupnjem modulacije i modulaciju pove\u0107amo preko 100 % dobiti \u0107emo spektralnu sliku koja \u0107e originalni ton od 1 kHz izobli\u010diti do neprepoznatljivosti.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_34.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21480\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_34.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_34.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_34-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>U praksi se val nosioc nikad ne smije modulirati preko 100 % jer tada envelopa nose\u0107eg signala gubi kontinuitet (postaje impulsna) \u0161to generira ogroman broj jakih harmonika. Time se vi\u0161estruko pove\u0107ava \u0161irina zauzetog frekvencijskog opsega, a osnovna modulacijska frekvencija \u0107e kod prijema biti izobli\u010dena do neprepoznatljivosti.<\/p>\n<p>Za\u0161to onda dolazi do pojave tih ve\u0107ih ili manjih ne\u017eeljenih harmonika kao produkta modulacije i kako ih se rije\u0161iti? U slu\u010daju na\u0161eg modulatora, poja\u010danje tranzistora mijenja se promjenom struje emitera te je amplituda nose\u0107eg VF signala modulirana samom nelinearno\u0161\u0107u tranzistora. Sli\u010dno kao i kod jednostavnih diodnih mje\u0161a\u010da, zbog nelinearnosti samih elementa koji \u010dine modulator, ovaj na\u010din modulacije \u0107e generirati ne\u017eeljene harmonike sa svim negativnim posljedicama toga. Stoga, ako \u017eelimo \u010distu modulaciju, nu\u017ena je upotreba pode\u0161enih filtarskih titrajnih krugova na izlaznom signalu, \u0161to pak za na\u0161 VFO vrlo \u0161irokog raspona frekvencija poku\u0161avamo izbje\u0107i.<\/p>\n<p>U praksi je vrlo te\u0161ko napraviti posve savr\u0161eni AM modulator, no svakako se te\u017ei da ne\u017eeljena harmoni\u010dka izobli\u010denja (THD) budu minimalna. Op\u0107enito gledano, u teoriji se amplitudna modulacija na prvu \u010dini vrlo jednostavnom, no dobiti posve linearnu naponsku kontrolu VF poja\u010dala i time posve \u010distu amplitudnu modulaciju VF signala u punom opsegu je u praksi vrlo te\u0161ko ostvariti i takvi modulatori mogu biti vrlo slo\u017eeni.<\/p>\n<p>Na Internetu mo\u017eete vidjeti puno slika i videa gdje se demonstrira amplitudna modulacija preko jednostavnih postupaka modulacije. Sve je to lijepo izgleda pod odabranim idealnim postavkama, no nigdje ne\u0107ete na\u0107i stvarnu analizu prijenosa kompletnog audio-frekvencijskog opsega, posebno ne na \u0161irokom opsegu nose\u0107ih frekvencija. Mi bi za na\u0161 modulator morali utro\u0161iti puno sati testiranja kako bi na\u0161li najpovoljnije vrijednosti komponenti i najpovoljniji odnos ulaznih amplituda signala, da na izlazu dobijemo \u0161to \u010di\u0161\u0107u modulaciju sa \u0161to manje ne\u017eeljenih produkata. Naravno, ugrubo se sve mo\u017ee podesiti i \u201ena sluh\u201c, no mjerenja osciloskopom i spektralnim analizatorom su neusporedivo lak\u0161a, preciznija i to\u010dnija, te \u0161to je najva\u017enije sa isklju\u010denim subjektivnim faktorom pogre\u0161ke.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Tre\u0107i test AM modulacije<\/strong><\/p>\n<p>Ono \u0161to je u na\u0161em slu\u010daju velika prednost to je \u0161to gradimo predajnike vrlo male snage. To zna\u010di da \u0107e vi\u0161i harmonici imati relativno male amplitude koje \u0107e se prakti\u010dno nalaziti ispod ili vrlo blizu razine \u0161uma. Ovo vrijedi jednako za harmonike nose\u0107e frekvencije kao i za harmonike kao produkt AM i FM modulacije. Zato ovdje \u010ditav projekt moramo promatrati u tom svjetlu i mjerenja prilagoditi stvarnim uvjetima u kojima \u0107e raditi na\u0161i testni predajnici.<\/p>\n<p>U tre\u0107em testu proveli smo nekoliko sati poku\u0161avaju\u0107i konstruirati \u201eidealni\u201c modulator sa jednim tranzistorom koji bi signal sa Si5351A amplitudno modulirao na naj\u010di\u0161\u0107i mogu\u0107i na\u010din. Isprobali smo razli\u010dite tranzistore koje smo stavljati pod razli\u010dite uvjete rada glede prednapona baze, te kolektorskih i emiterskih otpornika.<\/p>\n<p>Op\u0107enito, ovaj modulator ne mo\u017eemo promatrati kao linearno VF poja\u010dalo zbog djelitelja napona u emiterskom krugu. Ako \u017eelimo da modulacijski napon bude \u0161to ni\u017ei i da modulacija bude \u0161to u\u010dinkovitija, onda i poja\u010danje VF signala mora biti \u0161to manje, idealno \u010dak i manje od 1. Najbolji rezultati se posti\u017eu kada se iz ulaznog signala iz Si5351A razine 1,3 Vpp (50 \u2126) dobije modulirani signal koji ne prelazi 200 mVpp \u0161to je gu\u0161enje od gotovo 7 puta ionako slabog VF signala za postizanje dometa od nekoliko metara. Me\u0111utim, sve iznad toga generira bo\u010dne harmonike koji prelaze 10% osnovnog signala.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_36.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21484\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_36.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_36.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_36-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_37.png\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21485\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_37.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"600\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_37.png 1024w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_37-768x450.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><em>Modulirani signal iz tranzistorskog modulatora relativno je \u010dist do razine nose\u0107eg signala 60 mV. Na slici je u linearnoj skali prikazan 100% moduliran signal frekvencije 1 MHz, audio tonom frekvencije 1 kHz (bo\u010dne amplitude na 50% nose\u0107e frekvencije). Ovo je najbolje pode\u0161avanje koje smo izvukli iz jednostavnog tranzistorskog modulatora. Vidi se kako prvi bo\u010dni harmonici ve\u0107 iznose oko 7% nose\u0107e frekvencije. Pove\u0107anjem amplitude nose\u0107eg signala naglo se pogor\u0161ava odnos amplituda osnovnih signala i ne\u017eeljenih harmonika. \u00a0<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Koliko god se trudili, dobro potiskivanje harmonika sa ovim modulatorom ne\u0107emo posti\u0107i, a svakako mo\u017eemo o\u010dekivati i dodatno izobli\u010denje ve\u0107 ionako izobli\u010denog ulaznog signala iz oscilatora Si5351A. Ovo istina i nije toliko va\u017eno za dobivanje dobre envelope audio signala sve dok su vr\u0161ne amplitude signala stabilne. Zato modulaciju radije pratimo na analizatoru spektra nego na osciloskopu jer prikaz amplitudne modulacije u vremenskoj domeni sa nesinusnim valom nosiocem mo\u017ee biti prili\u010dno varljiv.<\/p>\n<p>Osim na emiteru, modulaciju poja\u010dala smo testno izvr\u0161iti i na kolektoru tranzistora. U na\u010delu se dobivaju vrlo sli\u010dni rezultati i ako \u0107emo se dr\u017eati niskih amplituda nose\u0107e frekvencije onda \u0107e AM modulacija biti zadovoljavaju\u0107e dobra.<\/p>\n<p>Testirali smo modulator na \u010ditav audio frekvencijski opseg i tu nema problema sa modulacijom, na svim frekvencijama se posti\u017eu jednake amplitude moduliranog i harmoni\u010dkih signala. \u0160to se ti\u010de audio opsega, mi se kod na\u0161eg predajnika ne bi trebali puno brinuti ni o \u0161irini audio pojasa koju \u0107emo prenositi, odnosno o \u0161irini kanala koji zauzimamo. Svaki AM prijemnik ima pode\u0161ene MF filtre propusnosti za odre\u0111eni frekvencijski \u00a0opseg i ta \u0161irina u pravilu ne prelazi 9 kHz kod \u0161irokopojasnih prijemnika. To zna\u010di da komercijalni oda\u0161ilja\u010di prenose audio opseg do frekvencija cca 4500 Hz \u0161to je dovoljno za posve razumljiv govor i muziku u ni\u017eoj kvaliteti. Tako, bez obzira koju mi frekvencijsku \u0161irinu moduliramo, prijemnik \u0107e filtrirati i propu\u0161tati na demodulator samo uski frekvencijski opseg. Time \u0107e se unato\u010d smanjenom korisnom audio opsegu tako\u0111er filtrirati i eventualni harmonici koji mogu sezati daleko izvan propusne \u0161irine prijemnika. Zahvaljuju\u0107i tome zvuk \u0107e iz prijemnika biti \u010di\u0161\u0107i nego bi ina\u010de bio zbog lo\u0161e modulacije.<\/p>\n<p>Me\u0111utim s druge strane, ako moduliramo puni nefiltrirani audio opseg, \u0161irina modulacije uz prve najsna\u017enije harmonike mo\u017ee lako zauzimati i do 50 kHz. To zna\u010di da bi najmanji frekvencijski razmak izme\u0111u dva predajnika trebao biti barem 100 kHz \u0161to je ogromni razmak \u010dak i za kratkovalna AM podru\u010dja, a da ne govorimo o jo\u0161 ni\u017eim frekvencijskim podru\u010djima. U praksi se mo\u017ee dogoditi da na nekim opsezima prijemnika ne\u0107emo mo\u0107i podesiti vi\u0161e od jednog ili dva predajnika, a da se pri tome njihovi signali me\u0111usobno ne preklapaju. Kako sve vi\u0161e razvijamo ovaj projekt, \u010dini se da ne\u0107emo mo\u0107i izbje\u0107i filtre za ograni\u010denje audio opsega, \u0161to je jedini na\u010din da se smanji frekvencijsko zauze\u0107e nekog prijemnog opsega.<\/p>\n<p><strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><strong>MC 1496<\/strong><\/p>\n<p>Iako bi amplitudni modulatori sa jednim tranzistorom unato\u010d svojim nesavr\u0161enostima mogli poslu\u017eiti svrsi, ovdje se svakako isplati isprobati namjenski \u010dip MC 1496. MC1496 je balansni mje\u0161a\u010d sa diferencijalnim poja\u010dalima koji se mo\u017ee konfigurirati kao frekvencijski modulator, demodulator ili umno\u017eiva\u010d frekvencije. Za na\u0161u primjenu ovim \u010dipom mo\u017eemo generirati puni AM signal (nose\u0107a frekvencija i oba bo\u010dna pojasa) ili samo bo\u010dne pojaseve sa potisnutim nosiocem (DSB).<\/p>\n<p>Temelj \u010dipa su dva posebno konstruirana balansirana diferencijalna poja\u010dala koja se ponegdje nazivaju Gilbertove \u0107elije, prema englesko-ameri\u010dkom in\u017eenjeru elektronike Barrie Gilbertu, jednom od neovisnih izumitelja ovog sklopa<strong>. <\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_38.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21486\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_38.jpg\" alt=\"\" width=\"1300\" height=\"420\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_38.jpg 1300w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_38-768x248.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1300px) 100vw, 1300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Specifi\u010dno svojstvo Gilbertove \u0107elije je da je diferencijalna izlazna struja precizan algebarski produkt njezina dva diferencijalna analogna strujna ulaza (translinearni mno\u017eitelj). S obzirom da je izlazna struja to\u010dan umno\u017eak (diferencijalne) bazne struje obaju ulaza, kada se ovaj sklop koristi kao mje\u0161a\u010d dvije frekvencije, njegov balansiran rad poni\u0161tava mnoge ne\u017eeljene produkte mije\u0161anja te je izlazni signal harmoni\u010dki vrlo \u010dist. Svi bolji amplitudni modulatori se temelje na ovakvim Gilbertovim \u0107elijama, bilo da se izvedeni u diskretnoj ili integriranoj tehnici.<\/p>\n<p>\u010cip MC 1496 je vrlo jeftin za nabavu, sadr\u017ei osam tranzistora i svakako se ne isplati raditi tranzistorski sklop za njegovu zamjenu. \u010cip se mo\u017ee nabaviti u standardnom DIP-14 i SMD SOIC-14 ku\u0107i\u0161tu. Renomirane trgovine elektroni\u010dkim dijelovima ovaj \u010dip nude uglavnom samo u SOIC ku\u0107i\u0161tu, no kinezi naravno imaju sve i jo\u0161 k tome sve puno jeftinije. Pitanje je naravno kvalitete, no jo\u0161 gore \u0161to je jako puno elektroni\u010dkih komponenti koje mo\u017eete jeftino naru\u010diti iz Kine zapravo la\u017eno i nema veze sa onim \u0161to se naru\u010dili i \u0161to na njima pi\u0161e. Nekoliko puta sam naru\u010dio \u010dipove iz Kine koji se vi\u0161e ne proizvode i ne mogu se nigdje drugdje nabaviti. U dosta slu\u010dajeva ti \u010dipovi iako po izgledu i natpisima li\u010de na originale, zapravo nemaju nikakve veze sa \u010dipom koji ste naru\u010dili. Kinezi jednostavno prebri\u0161u oznake sa nekih jeftinih \u010dipova u istom ku\u0107i\u0161tu i na njih na\u0161tampaju oznake \u010dipova koji god vam trebaju.<\/p>\n<p>Kako god bilo, naru\u010dio sam od kineza 5 komada MC 1496 u DIP-14 ku\u0107i\u0161tu jer ih jedino oni nude, a ako stignu la\u017eni \u010dipovi onda \u0107u morati ponoviti narud\u017ebu za dostupnu SOIC-14 ina\u010dicu kod nekog renomiranog trgovca.<\/p>\n<p>O\u010dekujem da \u0107e modulator sa MC 1496 raditi puno bolje od jednostavnih tranzistorskih, a cijena mu je doista zanemariva (5 komada za 2,3 eura kod kineza, a ni iz Evrope nisu puno skuplji).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_40.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21506\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_40.jpg\" alt=\"\" width=\"1300\" height=\"356\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_40.jpg 1300w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_40-768x210.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1300px) 100vw, 1300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Prototip AM modulatora na eksperimentalnoj plo\u010di je odmah proradio. \u010cisto\u0107a moduliranog signala je daleko bolja nego \u0161to se mo\u017ee posti\u0107i jednostavnim tranzistorskim ili diodnim modulatorima. Pode\u0161avanje amplitude, odnosno potiskivanje nose\u0107e frekvencije tako\u0111er radi sukladno specifikacijama. Glede toga, vidimo da je na originalnoj shemi potenciometar za pode\u0161avanje amplitude nose\u0107e frekvencije \u201esmje\u0161ten\u201c izme\u0111u dva fiksna otpornika. To je napravljeno kako bi se dobila \u0161to finija regulacija u ciljanom otpornom podru\u010dju. Fina regulacija je posebno po\u017eeljna kod pode\u0161avanja maksimalnog potiskivanja nose\u0107e frekvencije jer ve\u0107 i najmanja promjena odnosa otpora jako utje\u010de na amplitudu vala nosioca. Ovdje bi najbolje bilo ugraditi vi\u0161eokretne precizne trimer-potenciometre od 50 k\u2126 (AM) i 100 k\u2126 (DSB) kakvi su danas vrlo jeftini.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_39.gif\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21505\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_39.gif\" alt=\"\" width=\"1294\" height=\"571\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_39.gif 1294w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_39-768x339.gif 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1294px) 100vw, 1294px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Elektroni\u010dku shemu smo prilagodili na na\u010din da se \u010dip MC 1496 napaja jednostrukim umjesto simetri\u010dnim naponom. \u010cip ina\u010de mo\u017ee raditi na \u0161irokom rasponu napona (3-24 V). U rasponu cca 3-10 V pove\u0107anje napona zna\u010dajno utje\u010de na pove\u0107anje izlazne razine signala, a iznad 12 V daljnji porast poja\u010danja je vrlo malen. Stoga je \u010dip idealno napajati naponom u rasponu 9-12 V. Ovo su eksperimentalni podaci za kineske \u010dipove koje sam ja nabavio, no originalni Motorola \u010dipovi mo\u017eda imaju druga\u010dije karakteristike.<\/p>\n<p>S obzirom da je izlaz iz \u010dipa MC 1496 na visokoj impedanciji (40 k\u2126 na 10 MHz) isti je osjetljiv na optere\u0107enje, tako da sam dodao poja\u010dalo za odvajanje (bufer poja\u010dalo ili emitersko slijedilo) sa tranzistorom 2N5179. Ovi tranzistori su mi ostali od nekog ranijeg projekta, no svakako da se ovdje za bufer poja\u010dalo mo\u017ee upotrijebiti bilo koji VF tranzistor sa tranzijentnom frekvencijom od barem 200 MHz. Takvo poja\u010dalo visoku impedanciju na izlazu iz MC 1496 transformira na nisku impedanciju te mo\u017eemo izravno dodavati gotova VF poja\u010dala za tipi\u010dne impedancije 50 \u2126.<\/p>\n<p>\u010cisto\u0107a i kvaliteta amplitudne modulacije puno ovisi o razinama i odnosu razina VF i NF signala koji se uvode u modulator sa MC 1496. Stoga nam za oba ulazna signala treba regulacija amplitude, odnosno ja\u010dine signala. Za NF audio signal to \u0107emo napraviti potenciometrom za glasno\u0107u na samom audio ure\u0111aju. Za VF nose\u0107i signal iz oscilatora Si5351A tako\u0111er moramo izvesti neku regulaciju. To bi u pravilu morao biti neki promjenjivi frekvencijski kompenziran atenuator koji bi u \u010ditavom opsegu regulacije zadr\u017eavao istu vrijednost ulazne i izlazne impedancije (50 \u2126). Nama ovdje stroga konstanta impedancije (optere\u0107enja) nije toliko bitna, va\u017eno je da izlaz iz Si5351A opteretimo dovoljno niskom impedancijom da se zadr\u017ei otprilike ista amplituda signala u \u010ditavom frekvencijskom opsegu. Stoga smo upotrijebili obi\u010dan potenciometar od 150 \u2126 kao djelitelj napona za izlazni VF signal iz Si5351A.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_41.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21507\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_41.jpg\" alt=\"\" width=\"1300\" height=\"538\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_41.jpg 1300w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_41-768x318.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1300px) 100vw, 1300px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_42.jpg\" rel=\"lightbox[21824]\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21508\" src=\"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_42.jpg\" alt=\"\" width=\"1300\" height=\"540\" srcset=\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_42.jpg 1300w, http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/vfo_si5351_42-768x319.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1300px) 100vw, 1300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Na eksperimentalnoj plo\u010di ne mo\u017eemo testirati rad sklopova na visokim frekvencijama (iznad 10 MHz) jer tu ve\u0107 dolazi do velikih gu\u0161enja i me\u0111usobnih intermodulacija signala uslijed slabih spojeva, duga\u010dkih poveznih vodova te parazitskih kapaciteta i induktiviteta koji zbog toga nastaju. Stoga smo testni sklop zalemili na univerzalnu tiskanu plo\u010dicu.<\/p>\n<p>Test je pokazao da modulator radi odli\u010dno u cijelom frekvencijskom rasponu 100 KHz &#8211; 160 MHz. Kad se audio signal oda\u0161ilje u punom frekvencijskom rasponu (10 Hz-20 000 Hz) kvaliteta audio signala je usporediva sa WFM radijom \u0161to se mo\u017ee zahvaliti niskom harmoni\u010dkom izobli\u010denju AM modulatora sa MC 1496. Izlazna ja\u010dina signala iz modulatora je dovoljna za prijem na udaljenosti od nekoliko desetaka metara. Tu sve naravno ovisi o anteni. Mi smo testove vr\u0161ili sa obi\u010dnom \u017eicom duljine 30 cm te se na VHF podru\u010dju ostvaruje domet i preko 30 metara na obi\u010dnom ru\u010dnom radio-skeneru. Za kratkovalna podru\u010dja i posebno jo\u0161 dulje valne du\u017eine takva antena naravno nije dovoljna te se domet drasti\u010dno smanjuje. Imam vi\u0161e ideja kako napraviti jednostavnu antenu za niske frekvencije, no sada, nakon uspje\u0161ne AM modulacije, \u017eelim prvo testirati mogu\u0107nosti glede FM modulacije.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p><strong>AM\/FM predajnik za testiranje starih radio prijemnika (sadr\u017eaj):<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2024\/12\/04\/am-fm-test-transmitter\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Uvod i VFO<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/02\/19\/am-fm-test-transmitter-1\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">AM modulator<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/01\/14\/am-fm-test-transmitter-2\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">FM modulator<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2025\/01\/25\/am-fm-test-transmitter-3\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Audio limiter<\/a><\/li>\n<li>Antena<\/li>\n<li>Dizajn ure\u0111aja<\/li>\n<li>Testovi<\/li>\n<\/ul>\n<hr \/>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>AM\/FM predajnik za testiranje starih radio prijemnika (sadr\u017eaj): Uvod i VFO AM modulator FM modulator Audio limiter Antena Dizajn ure\u0111aja Testovi &nbsp; Amplitudna modulacija\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Sada kada imamo VFO, potrebno je izvesti njegovu amplitudnu modulaciju audio signalom. &nbsp; Shema modula oscilatora sa \u010dipom Si5351A. &nbsp; Za po\u010detak smo nacrtali elektroni\u010dku shemu na\u0161eg modula sa \u010dipom [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":{"0":"post-21824","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-nekategorizirano","7":"czr-hentry"},"jetpack_featured_media_url":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21824","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21824"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21824\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":21831,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21824\/revisions\/21831"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21824"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21824"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21824"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}