Questo documento è tratto dal forum Ari Fidenza 3D

Questo documento è tratto dal forum Ari Fidenza 3D aperto da IK4NMF
Il documento tratta i prodotti di intermodulazione negli stadi amplificatori
lineari.
L'intendo è quello di insegnare ad utilizzare nel modo corretto i nostri rtx
onde evitare di recare disturbo ai nostri corrispondenti e progettare
amplificatori lineari sia low power che high power illustrando a vario titolo
secondo le conoscenze di chi risponde al 3D i vari metodi di messa a punto.
Da parte mia mi limito a scegliere le miglior risposte e racchiuderle i questo
documento .
A fondo articolo gli autori che mi hanno dato il permesso di pubblicare le
risposte , chi non è citato è pregato di segnalarmi a mezzo email il suo
consenso alla pubblicazione ,in caso di non consenso provvedo a rimuovere
la parte interessata
IK4NMF apertura 3D:
Apro questa discussione nell'intento di fare un po' di chiarezza sul
dimensionamento e sull'utilizzo degli amplificatori di potenza nei vari modi di
emissione.
Vorrei nel modo più assoluto evitare qualunque polemica come di solito
avviene quando si parla di questo
argomento, premetto perciò che sono un sostenitore del QRO o meglio dell'
utilizzo della potenza necessaria
per poter effettuare un particolare qso, nel pieno rispetto di tutti i modi di fare
radio QRPP compreso, cosa
questa che dovrebbe essere la base del comportamento di ciascuno di noi
quando ci troviamo ad utilizzare una
delle nostre radio.
Chi mi conosce sa che amo analizzare l' aspetto tecnico delle apparecchiature
che utilizzo così come ogni volta che raggiungo un traguardo ovvero riesco ad
effettuare un qso al limite, già dal giorno successivo mi adopero per migliorare
l'insieme delle mie attrezzature per andare oltre.
Ma veniamo all' argomento della discussione.
In ciascuna delle nostre stazioni radio è presente un amplificatore di potenza, a
partire da quello integrato
nel più piccolo e semplice apparato QRP fino ai grossi amplificatori in grado di
erogare alcuni KW.
Lo scopo di un amplificatore è quello di accettare al suo ingresso un segnale
che contiene un'informazione con
una certa potenza e, di fornirlo all'uscita con una potenza maggiore, lasciando
inalterata l'informazione, per
essere inviato alla nostra antenna.
Così sarebbe se il nostro amplificatore fosse "perfetto" il che esiste solo nella
teoria.
Nella pratica il nostro amplificatore che è realizzato intorno ad uno o più
dispositivi che sono tutt'altro
che "perfetti" introduce una modifica al segnale disponibile all'uscita rispetto a
quello che gli proponiamo
al suo ingresso che d'ora in poi chiameremo "distorsione".
A seconda della tipologia del segnale che forniamo all'ingresso del nostro
amplificatore ovvero del tipo di
modulazione del segnale, esso dovrà avere alcune caratteristiche per esempio,
se inseriamo all' ingresso un
segnale CW,FM o con modulazione FSK come l' RTTY o alcuni modi digitali
come JT e similari che, sono segnali
ON-OFF nel caso del CW o, ad ampliezza costante come nel caso dell' FM o
FSK, il fatto che l' amplificatore
abbia un comportamento lineare poco ci importa e,possiamo vedere che anche
se dovessimo esagerare con la
potenza di pilotaggio in modo tale da portare il circuito ad una moderata
distorsione, il nostro interlocutore
che ci sta ascoltando non noterebbe nulla di strano. Il contenuto armonico alle
frequenze multiple della
fondamentale, in questa condizione aumenterebbe ma, un buon filtro passa
basso è in grado di mettere a posto
le cose.
Questo è vero naturalmente se rispettiamo la condizione di pilotare il nostro
amplificatore con un segnale
"pulito" ma, al riguardo tornerò più avanti.
Vediamo invece cosa succede quando andiamo ad utilizzare il nostro
amplificatore in SSB (il discorso vale a
maggior ragione per la modulazione di ampiezza).
Ognuno di noi sa che un segnale modulato in SSB ha un livello di potenza la cui
ampiezza varia continuamente
e proporzionalmente alla nostra voce ovvero, la potenza media del segnale
varia proporzionalmente alla potenza
della nostra voce.
E'facile comprendere che, se il nostro amplificatore segue fedelmente questa
variazione di livello il segnale
all'uscita non sarà distorto ovvero il nostro amplificatore avrà un
comportamento "lineare" ovvero tanto per
fare un esempio, supponiamo di avere un'amplificatore che guadagna 10 volte
in potenza e, lo pilotiamo con un
segnale da 1 W lui ci restituisce un segnale all'uscita di 10 W così se lo
pilotiamo con 2 W ce ne fornirà uno
di 20 W e così via. L' amplificatore perfetto avrebbe questo comportamento per
qualunque segnale con qualunque
potenza noi gli fornissimo al suo ingresso.
Purtroppo non è così in quanto ogni amplificatore "reale" monta un dispositivo
con determinate caratteristiche
e con dei limiti. Una delle caratteristiche di questi dispositivi è proprio la
linearità.
Ogni dispositivo "reale" ha un limite massimo di potenza di uscita superato il
quale il funzionamento non è
più lineare ma, inizia a "comprimere" il segnale di uscita ovvero provoca una
distorsione. Questo succede
quando ad esempio mi accorgo che pur avendo aumentato il pilotaggio di 1 dB,
la potenza di uscita è
incrementata di una quantità minore, supponiamo di 0.5 dB.
Il limite comunemente accettato per considerare la massima potenza di un
dispositivo è "1 dB di compressione"
ovvero, quando ad esempio per un incremento di 3 dB della potenza di
pilotaggio, la potenza di uscita varia di
soli 2 dB.
Se noi andassimo oltre tale limite, il segnale risulterebbe così distorto da
causare i ben noti "splatters" con i quali ogni giorno dobbiamo convivere.
Già comunque al limite di 1 dB di compressione il mostro segnale non sarà più
così pulito.
Se in questa condizione trasmettessimo in CW (ma ribadisco con un segnale
CW pulito e sinusoidale) potremmo tranquillamente arrivare a una
compressione più marcata senza particolari problemi.
Qui a questo punto mi permetto un commento, ovvero senza citare alcun
marchio ma, quando vedo la pubblicità di un amplificatore che viene dichiarato
per 1.2-1.3 KW e, guardando al suo interno vedo che è montato un dispositivo
il quale, leggendo il datasheet del costruttore è dichiarato a 950W a 1 dB di
compressione, il che per il mio modo di pensare significa non superare gli 850900W in SSB, penso a quello che succede quando questo amplificatore viene
utilizzato da un radioamatore senza particolari conoscenze tecniche ma che,
legge semplicemente le istruzioni le quali riportano "potenza massima 1300W"
e, lo utilizza in SSB. E'sufficiente ascoltare quello che normalmente succede
ogni giorno sulle nostre bande per avere una risposta.
Nei prossimi post andrò ad analizzare più in dettaglio quello che succede e, vi
farò vedere attraverso immagini dell' analisi spettrale di un amplificatore
quando questo viene fatto lavorare ad una potenza molto bassa rispetto al suo
limite massimo, ad una potenza intermedia, verso il suo limite massimo e,
quando esso viene superato.
Da questi dati capirete la ragione per la quale io utilizzo nei limiti legali un
amplificatore in grado di erogare una potenza cinque volte maggiore, così
come capirete che anche un trasmettitore QRP mal progettato o male utilizzato
possa essere una sgradevole fonte di disturbo per il nostro prossimo.
Considerando che qui sul forum ci sono parecchi esperti autocostruttori,
sarebbe interessante un confronto squisitamente tecnico per analizzare ogni
possibile soluzione che ci possa portare a scrivere sempre più in piccolo quel
"quasi" nel titolo.
Personalmente ho una dichiarata simpatia per gli amplificatori a valvole ma,
non mi dispiacciono le soluzioni a stato solido purchè utilizzate nei limiti in cui
possano fornire un segnale utile pulito.
Ora cercherò di analizzare il problema nel modo più semplice possibile per dar
modo anche a coloro che non sono del mestiere di comprendere quello che
avviene in un amplificatore quando esso si trova a lavorare in modo non
lineare e, gli forniamo un segnale complesso.
Per semplificare il concetto supponiamo di fornire al nostro amplificatore due
sole frequenze ad esempio 14100 KHz e 14101 KHz che per semplicità
chiamiamo F1 ed F2. Se l' amplificatore stesse lavorando in una condizione di
perfetta linearità e, i due segnali fossero due sinusoidi pure, esso ci renderebbe
disponibile all' uscita due segnali identici ai primi ma con ampiezza maggiore.
Un segnale che non sia una sinusoide pura però contiene delle armoniche (e
qui il buon Fourier dimostrò matematicamente il perchè arrivando anche a
dimostrare che un'onda quadra contiene un numero di armoniche infinito).
Dunque il nostro dispositivo si troverà a trattare non solamente F1 ed F2 ma
anche 2xF1,2xF2,3xF1,3xF2 e così via all' infinito.
Consideriamo solamente la seconda e la terza armonica per semplicità e,
andiamo a vedere nell' immagine cosa succede:
Accanto ai nostri due segnali ne vediamo altri quattro che sono il risultato di:
(2xF1)-F2 e (2xF2)-F1 che sono i prodotti di terzo ordine e,
(3xF1)-(2xF2) e (3xF2)-(2xF1) che sono i prodotti di quinto ordine.
Praticamente oltre ai due segnali a 14100 e a 14101 ci ritroviamo anche
14098,14099,14102 e 14103 KHz.
Se aggiungessi anche i contenuti armonici di ordine superiore il numero di
questi segnali intorno ai due principali aumenterebbe di conseguenza.
E se, invece di due soli segnali ne aggiungessi un numero
considerevole...proviamo a pensare a tutto lo spettro di frequenze da 300 a
3000 Hz (la nostra voce) che va per esempio a modulare la nostra portante a
14100 KHz generendo un innumerevole numero di segnali che vanno da
14100.3 a 14103 KHz (siamo in USB)...
per la gioia dei nostri colleghi che stanno operando su frequenze adiacenti alla
nostra, possiamo aspettarci un gazzabuglio incredibile di segnali sopra e sotto
la porzione di banda che dovremmo interessare se la nostra emissione fosse
pulita.
Notare che questo fenomeno avviene sempre e comunque in quanto ci
troviamo ad usare amplificatori costruiti con dispositivi che non sono teorici e
quindi perfetti ma, reali con tutti i problemi che ne conseguono.
Cosa possiamo fare per non tirarci addosso le imprecazioni e le ire dei nostri
colleghi che si trovano ad operare su frequenze adiacenti alla nostra?
Più tardi andremo a vedere questo aspetto.
Risposta di I4LEC
In attesa di conoscere come poter ovviare a quanto esaustivamente descritto, un esempio di
"guazzabuglio", se Fausto acconsente, lo posso anticipare io.
Vedi un segnale di soli -63dBm (S9+10) che presenta un accentuato terz'ordine e quint'ordine
per una larghezza complessiva di ben 13KHz!!
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Per contro, come si dovrebbe presentare un segnale esente da distorsone, seppure di intensità
maggiore (S9+20).
Immagine:
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Veramente un' ottima discussione, in attesa delle prossime utilissime puntate...
73, LEC
Risposta di ik4nmf
Grazie Claudio dell' apporto alla discussione, le due immagini infatti
rappresentano in modo inequivocabile quello che realmente succede ovvero, un
segnale più forte "pulito" e un segnale più debole "sporco".
Quando saremo più avanti nella discussione vedremo di commentare questi
casi.
Ora esaminiamo questo grafico:
possiamo vedere sull' asse delle ascisse la potenza di pilotaggio dell'
amplificatore e su quello delle ordinate la potenza di uscita.
Come potete vedere interpolando i due valori di Pin e Pout otteniamo la curva
di guadagno dell' amplificatore in esame.
Si può notare come questa "curva" sia per buona parte una "retta".
Tutti i punti compresi in quel tratto rettilineo vanno dalla potenza minima
rilevabile dall' amplificatore (praticamente quello che più frequentemente nei
ricevitori chiamiamo "MDS") fino al livello di potenza per il quale inizia un
flesso ovvero quel punto nel quale se incrementiamo la potenza di pilotaggio
per esempio di 0.1 dB, non corrisponde più un incremento corrispondente di
0.1dB all' uscita.
Se noi facciamo lavorare il nostro amplificatore in quel tratto di curva potremo
affermare che esso non distorce il segnale che gli applichiamo all' ingresso. Un
minimo di distorsione in realtà esiste perchè ben difficilmente troveremo un
amplificatore così "buono" da avere una curva di amplificazione così rettilinea
fino a un livello di potenza così prossimo all' inizio del flesso che porta al
famoso 1dB di compressione però, se noi ci manteniamo sufficientemente
distanti questo punto potremo essere sufficientemente tranquilli che la nostra
emissione sarà comunque abbastanza buona.
"In the meantime we have reached the point in several radios that
until we begin to clean up the transmitters, there is no need for further
improvements to our receivers."
...ovvero "e se la colpa non fosse dell' amplificatore o quantomeno non
solamente la sua".
Chiaramente non è la traduzione della frase pronunciata qualche tempo fa da
NC0B Rob Sherwood ma, una mia interpretazione. Rob sostiene che ormai il
livello raggiunto dai nostri ricevitori fa si che non abbia più senso investire per
migliorarli ulteriormente. E su questo ha ragione: a cosa serve avere un super
ricevitore in grado di non essere minimamente infastidito da un segnale
eccezionalmente forte su una frequenza vicina a quella sintonizzata se, il
segnale adiacente occupa una banda talmente larga da trasmettere delle
spurie sulla frequenza che noi stiamo ascoltando. Non c'è ricevitore che tenga
in questo caso. Le poche difese che abbiamo contro questa situazione sono
innanzi tutto l' antenna che può consentirci di abbattere il livello del disturbo
sempre che questo non provenga dalla direzione che stiamo ascoltando oppure
i filtri a sfasamento detti anche noise killer.
Forse sarebbe veramente il caso che i costruttori iniziassero a dare un'occhiata
anche alla qualità della parte trasmittente delle nostre radio o quantomeno che
facessero in modo di non rendere possibile una regolazione o una
combinazione di regolazioni tale da rendere pessimo il segnale trasmesso. Non
sarebbe poi così difficile specialmente con le radio moderne.
Torniamo al nostro amplificatore che per un momento supponiamo perfetto
ovvero che non apporti alcuna distorsione al segnale con il quale viene
pilotato.
Se noi gli forniamo un segnale pulito con un basso contenuto armonico lui ce lo
renderà all'uscita uguale nel contenuto ma con una ampiezza maggiore.
Ma se entriamo nel nostro amplificatore con una schifezza non potremo
aspettarci altro che una schifezza...amplificata.
Se come avviene nella realtà anche l' amplificatore introduce un
peggioramento nelle caratteristiche del segnale (questo avviene sempre e
comunque) possiamo aspettarci quello che vediamo nell'immagine postata da
Claudio poco sopra.
Sul trasmettitore ben poco possiamo fare, se è progettato male anche avendo
l' esperienza per modificarlo non è sicuramente un'impresa facile. Qualcosa
forse si può fare a livello dello stadio amplificatore di potenza ma spesso il
problema non nasce in quella parte del circuito ma molto prima. Per fortuna
almeno per quello che riguarda la fascia medio alta i nostri apparati
opportunamente regolati hanno una emissione decente, attenzione però ho
detto "ben regolati" per cui occhio a mike gain, speech processor e ammenicoli
vari. Un buon consiglio sarebbe quello di avere un monitor scope in stazione
(molti apparati di 20-30 anni fa lo avavano disponibile come accessorio) con il
quale controllare la propria emissione. Un'altra frase che sarebbe da stampare
in grande e appenderla in stazione come un poster è quella di ON4UN: "mai e
poi mai inizierò a trasmettere senza avere un monitor scope collegato al mio
trasmettitore" . Provate ad ascoltare il suo segnale e a visualizzarlo se avete a
disposizione un panadapter, capirete cosa vuole dire con questa frase. Qualche
sera fa lo ho ascoltato in 40 metri, il suo segnale era uno dei più forti in banda
ma, potevo tranquillamente ascoltare un segnale a livello del rumore a 2 KHz
di distanza. Un semplice oscilloscopio da poche diecine di euro è in grado di
assolvere a questo scopo. Con esso possiamo vedere due parametri
importantissimi, l'inviluppo di modulazione in SSB e, la forma d'onda della
manipolazione CW.
Se fossi davanti a una platea ora direi: alzi la mano chi ha il monitor scope in
stazione ! Sicuramente vedrei poche mani alzate e una moltitudine di gente
che si guarda intorno :-)) .
Vabbè per oggi basta, a domani...
73, Fausto IK4NMF
Torniamo in tema e vediamo come caratterizzare la curva del guadagno del nostro
amplificatore.
Il metodo è abbstanza semplice: si collega un wattmetro tra il nostro ricetrasmettitore e l'
amplificatore e, un secondo wattmetro tra l' amplificatore e un carico fittizio (va bene anche
l'antenna ma, occhio ad usare una frequenza libera e, che alla frequenza in cui intendiamo
effettuare il test l' antenna abbia un valore di SWR basso.
Prendiamo un foglio di carta e tracciamo due assi cartesiani, sull' asse delle ascisse scriviamo i
valori delle potenze in ingresso e su quello delle ordinate quelli della potenza di uscita avendo
cura di fare una serie di trattini equidistanti con un righello sugli assi in modo da avere due
scale lineari.
Accendiamo il nostro RTX e, l' amplificatore poi impostiamo il comando della potenza della
nostra radio al valor minimo. Supponiamo tento per fare un esempio che il nostro amplificatore
eroghi la sua massima potenza con un ingresso di 60W.
Iniziamo a trasmettere una portante e regoliamo la potenza del trasmettitore a 1 W, fatto
questo leggiamo sul secondo wattmetro la potenza in uscita che sarà per esempio 10 W poi,
proseguiamo impostando la potenza a 2 W leggendo la potenza di uscita che presumibilmente
sarà di 20 W (se l' amplificatore risponde in modo lineare).
Poi proseguiamo di watt in watt fino al pilotaggio massimo di 60 W. Tutti i valori di potenza di
ingresso e di uscita li riportiamo sugli assi cartesiani e, punto per punto con l' aiuto di una
squadretta, tracciamo il grafico sulla carta. Ad un certo punto noteremo che unendo tutti i
punti ottenuti, disegneremo una retta che ad un certo punto inizierà a curvare verso destra. L'
ultimo punto in cui il grafico risultante rimane entro la parte retta rappresenta la massima
potenza in cui il nostro amplificatore si comporta in modo assolutamente lineare. Dopo quel
punto inizierà la compressione del guadagno. Con la nostra squadretta potremo andare a
leggere le relative potenze di uscita e di ingresso relative a quel punto nella curva.
Guardando il grafico che ho postato in precedenza forse il tutto risulta più chiaro viceversa
chiedete pure che cercherò di spiegarmi meglio.
A questo punto scrivo quella che è la mia regola numero 1:
Non superare mai quando trasmettiamo in SSB, in nessun caso, la massima potenza
in cui il nostro amplificatore lavora in modo lineare.
Oltre questo livello l'amplificatore inizierà a distorcere il segnale trasmesso proporzionalmente
all' eccesso di pilotaggio, con tutte le conseguenze del caso (splatters e conseguenti
imprecazioni dei colleghi che si trovano prossimi alla vostra frequenza).
Parlando davanti al microfono vedrete l' ago del wattmetro che oscilla decisamente più in basso
della potenza che avete letto eseguendo il test sopracitato e, il motivo è che l'ago dello
strumento non è sufficientemente veloce e reattivo per raggiungere la massima deflessione nei
brevi picchi della voce. Per leggere la potenza massima PEP (Peak Envelope Power) occorre un
wattmetro con lettura di picco come ad esempio l' LP100 della Telepostinc o altri similari.
73, Fausto IK4NMF
Ed ora vi racconto una storiella ovvero il modo più semplice per prendere un
buon ricetrasmettitore, un altrettanto buon amplificatore e ottenere una
ciofeca cercando di accoppiarli nel modo sbagliato.
Titolo della storiella: "L' ALC questo sconosciuto" .
Protagonisti A e B
A: Ciao come va, oohh...vedo che hai comperato un bell' amplificatore.
B: Tutto bene, infatti è un amplificatore di ottima qualità e potente ma, tutti mi
dicono che esco male, che splattero e non so cosa fare...
A: Mi pare strano ma, con quanta potenza lo piloti?
B: 100W
A: come 100 W ??? Quell' amplificatore vuole al massimo 30 W di pilotaggio o
anche meno.
B: si, ma mi hanno detto di collegare l' ALC che ci pensa lui.
A: @*#$$% acc... porc...
Sembrerebbe una banalità ma avete idea di quanti adottano questa pratica.
Mi perdonino coloro che sanno come si deve fare ma lo scopo di questo post
oltre ad arrivare alla definizione dell' amplificatore "quasi" perfetto è anche
quello di rendere edotti i principianti (e non solo quelli) su come si utilizza un
amplificatore.
Scrivo qui la regola numero 2:
Per regolare opportunamente la potenza di pilotaggio dell'
amplificatore si utilizza la manopola apposita sull' apparato
trasmittente. Una volta stabilito il livello massimo di pilotaggio lo sia
annota e, ogni qualvolta si utilizza la radio si verifica di non avere
impostato la regolazione della potenza ad un livello superiore a quello
massimo di ingresso dell' amplificatore.
MAI e ripeto MAI utilizzare la connessione dell' ALC tra l' apparato e l'
amplificatore per ottenere questo scopo, il risultato che si ottiene sarebbero
solo splatters e distorsioni.
Guarda caso al signor "B" dopo che il signor "A" gli ha staccato il cavetto di
connessione del segnale ALC e gli ha spiegato come si deve fare, nessuno ha
mai più lamentato problemi sulla sua emissione.
Il perchè è semplice: l' uscita del segnale ALC fornisce una tensione di controllo
che va a regolare la potenza del trasmettitore solamente quando questo ha
iniziato a trasmettere ma, se l' apparato inizia a trasmettere con la sua
massima potenza, nel caso sopra 100W e, l' amplificatore vuole al massimo 30
W di pilotaggio, quest' ultimo prima di fornire la tensione di ALC che va a
regolare la potenza dell' apparato a 30 W si busca una botta a 100W, è vero
per poche frazioni di secondo ma, è anche vero che nel modo SSB il
trasmettitore "inizia a trasmettere" ad ogni tonalità di ogni sillaba di ogni
parola e, in CW ad ogni pressione del tasto. In poche parole tra sillaba e sillaba
e tra punti e linee il segnale di ALC si azzera e il trasmettitore riparte con i suoi
100W generando dei fenomeni che vanno dal clippaggio alla saturazione. Il
risultato ormai lo conoscete.
73, Fausto IK4NMF
risposta di ix1ixg
Ciaol a Tutti,
cercherò come sempre di essere breve e coinciso, (anche se poi non ci riuscirò)
in modo da non rendere troppo pesante la discussione, anche se alla fine la
trattazione di simili argomentazioni alla fine rende il discorso tutt' altro che
breve.
Per effetture con precisione le misure necessarie al controllo di tali stadi, sono
indispensabili oscilloscopio, generatore a 2 toni ad ottima purezza spettrale e
analizzatore di spettro, quest' ultimo, avendo gli altri 2 e un po' di esperienza,
potrebbe anche essere escluso.
A livello spettrale, le armoniche ed i prodotti di intermodulazione sono
parametri ben distinti, se il livello delle prime potrebbe migliorare con l'
inserimento di un amplificatore di potenza (in uno stadio a valvole questo
avverrebbe grazie agli stadi accordati di ingresso e uscita) i secondi hanno la
tendenza a peggiorare. Le armoniche possono essere contenute semplicemente
inserendo un filtro passa basso all' uscita dello stadio, mentre per i prodotti di
intermodulazione non esiste nulla di similare da applicare esternamente per
poter migliorare la situazione. I fattori che determinano la creazione di questi
prodotti potrebbero essere ricercati sia in uno stadio eccitatore che in uno
finale, la spiegazione matematica di come essi vengano a crearsi, vi viene data
da Fausto qualche post sopra, a livello pratico, in una catena di trasmissione in
generale bisognerebbe evitare situazioni che introducano distorsioni curando in
egual misura la catena RF che quella BF, in uno stadio finale di potenza, tale
valore, come ho già avuto modo di scrivere, dipende da un numero piuttosto
variegato di fattori, considerando che il discorso quì è incentrato piuttosto su i
tubi, la stessa valvola utilizzata ha un proprio valore di IMD solitamente
indicato sulle specifiche del prodotto ma ad influise sono anche potenza di
uscita, la corrente di griglia, tensione di griglia schermo, se usiamo un tetrodo
(parlando di tetrodi e g2, se la progettazione dello stadio alimentatore per tale
elettrodo non è ottimale, i valori di IMD rischiamo di divenire davvero
spropositati) bisogne inoltre tenere ben presente che il peggior valore dei
prodotti IMD potrebbe prentarsi anche restando lontano dai massimi parametri
di pilotaggio e potenza e di uscita del nostro amplificatore, per cui non è
assolutamente sicuro che abbassando il pilotaggio e la potenza di uscita le cose
da questo punto di vista migliorino...
Ma di quanti dB dovrebbero essere IMD3 e IMD5 per avere un buon segnale
modulato ? Diciamo che rispettivamente 30 e 40 sono già sufficienti, un livello
ulteriormente inferiore di 5...6 db potrebbe essere ancora accettabile anche se
sarebbe meglio evitarlo.
Riguardo alle misure, anche se è possibile ottenere una visualizzazione
trapezioidale della linearità della catena, vi sconsiglio vivamente di adottare
tale misura in SSB... per effettuarla, servirebbe comunque un oscilloscopio ed
un generatore a 2 toni, a questo punto meglio usare l' oscilloscopio in modalità
classica, le distorsioni saranno decisamente più visibili, l' immagine che segue
vi presenta i 2 toni modulati da un ts850, come potete vedere la modulazione
è buona, non sono presenti distosioni, infatti "sembrerebbe di guardare 2
perfetti segneli sinusoidali sfasati di 180°" ed anche il trapezioidale risulta
discreto, senza apprezzabili anomalie a titolo ingormativo, tale segnale
presenta un rapporto IMD3 di circa 40 dB e maggiore di IMD5 (nonli ho seganti
e non li ricordo cmq intorno a 50 dB)
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Quella che segue invece è una modulazione distorta, la differenza si nota molto
bene sulla sinusoide, mentre è appena percettibile sul trapezio... l' IMD3 in
questo caso è passata a 20 dB... siamo già fuori di brutto rispetto a quanto
desiderato
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A questo punto ho esasperato il modultatore, delle differenze sulla sinusoide se
ne accorgerebbe anche una talpa mentre risulltano meno marcate sul
trapezio... IMD3 circa 17...18 dB
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Una foto dei 2 toni indistorti ma sbilanciati, (uno aveva un' ampiezza maggiore
dell' altro) con relativo trapezio
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Una foto con un solo tono, praticamente portante con frequenza F-Fmod
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Da notare come la potenza PEP sia identica a quella Key Down... ma se vi
racconto anche questo finisco domani (anzi oggi !)
Qualche schema, che forse è la parte più interessante... per monitorare la
vosta emissione AM con diagramma trapezioidalesi potrebbe utilizzare questo,
collegato appunto agli ingressi XY dell' oscilloscopio (un 20 mhz da 50 euro è
più che sufficiente)
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Per misurare la linearità del vostro ampli, senza troppi sbattimenti e spesa ci
sarebbe questo... sintanto che l' ago rimane in centro siete in zona lineare,
man mano che l' ago si sposta la proporzionalità dei segnali viene a mancare
con conseguente compressione. A Tal proposito, sostituire lo strumento ad ago
con un indicatore di picco a led sarebbe il massimo, ci permetterebbe di
monitorare in pieno l' emissione... tranquilli, non ci và nessun microcontroller...
un lm3914 (mi pare) sarebbe più che sufficiente.
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A titolo puramente informativo, per ottenere la distorsione è stato sufficiente
superare il 5% di compressione con il processor per cui andateci piano... con
tale controllo sulla mia radio è molto facile sforare.
P.S I valori sugli schemi sono puramente indicativi, servono solo per rendere l'
idea, il dimensionamento è talmente banale che potete tranquillamente fare da
soli !
riguardo al mio precedente post, tengo a precisare solo una cosa che
sicuramente per la quasi totalità dei lettori sarà scontata, i dB di IMD sono al di
sotto del livello delle due portanti generati dai due toni... per cui la chiave di
lettura effettiva dovrebbe essere -40 dB, -30 ecc... giusto per non fare
confusione... Potenza media e PEP, dunque un' immagine vlae di più di 100
formule o parole, guardando la foto che segue, nel cerchio giallo è indicata la
potenza PEP ovvero quella di picco raggiunta dalla RF, come si può notare, la
differenza tra il cerchio sopra e quello sotto risiede semplicemente nel fatto che
quella sotto è continua, senza interruzioni mentre quela sopra è presente al
massimo livello solo in alcuni istanti anche se poi il livello massimo è identico,
misurando il segnale sopra, un wattmetro a lancetta ci indicherà la media della
potenza, a causa dell' inerzia dell' ago dello strumento che non farà in tempo a
raggiungere il suo massimo mentre nella situazione sotto essendo la potenza
continua senza fluttuazioni l' ago raggiungerà il massimo senza problemi con
tutto il tempo che gli necessita... in entrmbi i casi la potenza sarà identica e se
vogliamo dirla tutta è quella che ci interessa maggiormente in una
comunicazione in ssb o CW.. il fatto di indicare potenze PEP superiori erogate a
quelle continue potrebbe essere valido esclusivamente su stadi finali con
tensione di alimentazione non stabilizzata, per il semplice fatto che nel
momento dell' assorbimento massimo, la tensione rimarrà per qualche istante
leggermente più alta del normale facendo fornire allo stadio una maggior
potenza... in caso di tensioni stabilizzate questo non accade di conseguenza la
potenza di picco sarà sempre uguale sia che venga erogata di continuo oppure
solo per 1 mS... per approfondire leggetevi l' articolo di Tony JX che è
sicuramente più dettagliato.
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P.S. i riquadri rossi indicano la potenza media, infatti nell' arco di tempo
rappresentato dall' asse orizzontale si può intuire perchè nella foto in alto essa
sia inferiore, la riga verticale gialla indica l' ampiezza mssima istantanea che
esattamente la stessa.
Ciao a Tutti, Dave.
Consenso pervenuto da parte:
IK4NMF
IX1IXG