OSCILLATORE 10.7 MHZ

riferimenti

Genere	DATA	Generalità	Note	Distribuzione
RADIO	MAY 2010	GENERATORE X TARATURA RX FM	PER DLG	AF GT

GENERALITA’

Richiesto da Giorgio IW5DLG per tarare vecchi ricevitori in FM. Il progetto è partito con l’utilizzo di un oscillatore a risuonatore ceramico, come da figure seguenti, di tipo MURATA 10.7 ricavato da un ricevitore FM a transistor fuori uso.

All’oscillatore è seguito il modulatore, l’oscillatore di modulazione a bassa frequenza e infine un amplificatore buffer di uscita.

La realizzazione finale vede il tutto montato su piastrino di vetronite da 50 X 60 mm da montare in una scatola metallica. Sul piastrino c’è anche un Led di segnalazione alimentazione presente.

L’alimentazione prevista è 12Volt cc. Funziona anche da 11 a 14 Volt. Il consumo è di circa 40 mA a 12 Volt.

Ho previsto un interruttore per disabilitare la modulazione. L’uscita termina su un potenziometro (nella figura a slider) da 500 ohm che a sua volta dovrà collegarsi a un connettore coassiale.

OSCILLATORE

La resistenza di emitter è da 270 ohm. La bobina non ha la presa. L’alimentazione è bypassata da 100nF.

I condensatori di reazione sono:

invece di 680 due in parallelo da 470 e 150 pF.

Invece di 330 due in parallelo da 220 e 100 pF.

Il risuonatore è tipo murata E10.7S, collegato con in e out insieme.

La bobina è una media frequenza da 10.7 con il condensatore interno di valore non noto, nucleo color lilla e siglata T202.

La figura presa dall’oscilloscopio mostra in giallo il segnale sul collettore, e in blu quello sull’uscita, su una resistenza da 100 ohm. Le armoniche sono dovute a disturbi locali di broadcast fm.

Il circuito oscilla con una tensione di alimentazione > di 11.5 Volt, ed è stabile in frequenza anche aumentando la tensione a 14 V.

La frequenza misurata è 10,708 con condensatore da 180 pF in serie al risuonatore ceramico. Se si cortocircuita il condensatore la frequenza scende a 10.680 circa. Ovviamente circuito aperto = non oscilla.

Il transistor usato è un 184, surplus ceramico per UHF.

Il rapporto di tensione tra primario e secondario di 16:0.8 fa valutare le spire come 20:1. Di conseguenza l’impedenza vista dal collettore con il carico di 100 ohm al secondario è di circa 100X400=40kohm.

La potenza su 100 ohm è circa 0.8 milliWatt.

MODULATORE

Il modulatore sfrutta la diversa frequenza che si ottiene ponendo il risuonatore a terra sia direttamente sia con una capacità. Un mosfet BS170 da commutazione è comandato ciclicamente a fare quest’operazione, di fatto creando un’emissione FSK con uno shift di una trentina di kilocicli e anche più. Il condensatore che va a terra è composto da una serie di 180 e 220 pF.

Il segnale di commutazione è generato con un integrato 555 in configurazione astabile per duty cycle di 50%. Il segnale di uscita è un’onda quadra che commuta il mosfet on e off a circa 1000 Hertz. Rispetto allo schema riportato nella seconda figura, c’è una differenza: la resistenza di tempificazione per la frequenza di 1000 non è una serie bensì un parallelo di 68K e 12K. La capacità è da 68nF.

L’induttanza dell’oscillatore va riportata in sintonia, centrata tra le due frequenze presenti durante la modulazione.

BUFFER

Il buffer finale è a emitter comune con una resistenza sull’emitter per avere una minima contro-reazione. Il carico sul secondario della induttanza di uscita varia tra 560 e 100 con minima variazione di tensione di uscita.

Le due foto precedenti mostrano gli stessi punti (giallo modulazione – blu segnale RF su collettore) con differente regolazione di sintonia. La foto a sinistra mostra una differente ampiezza per i due valori di frequenza con la modulazione. Sintonizzando meglio il collettore del buffer si ottiene la figura a destra.

CRITICITA’

L’oscillatore funziona come colpitts la cui base va a potenziale zero per la radiofrequenza attraverso la risonanza serie del ceramico. Il circuito accordato e il quarzo quindi devono essere alla stessa frequenza pena la non oscillazione. Poiché c’è la modulazione, la regolazione della bobina va fatta con il modulatore acceso in modo da avere l’oscillazione per entrambi gli stati del modulatore.

La sintonia del trasformatore di uscita resta un punto di criticità del circuito buffer. Se tarata perfettamente come la bobina precedente (quella dell’oscillatore) il circuito buffer oscilla da solo, come oscillatore “tuned-plate tuned-grid”. La figura successiva mostra il segnale in uscita in situazione di oscillatore principale spento e sintonia su base e su collettore uguale.

Va trovato quindi un punto di sintonia diverso cercando però di minimizzare il più possibile la leggera modulazione di ampiezza che deriva dal detuning. La taratura sul piastrino finale è rapidamente verificata facendo un corto con la pinzetta sulla resistenza di polarizzazione di base dell’oscillatore (22kOhm) e verificando che non ci sia uscita. Diversamente ritarare.

CONCLUSIONI

Per montare il piastrino su una superficie metallica fare 4 fori da 4 mm su un rettangolo di dimensioni 40X48 mm.

Il piastrino misura 50X60 mm.

Quando si pone lo switch in modo CW, la frequenza di uscita rimane stabile senza modulazione ma a un valore basso rispetto a 10.7. Ciò dipende dal modulatore che rimane a 0 logico in uscita lasciando l’oscillatore alla frequenza più bassa.

Se si collega l’alimentazione a rovescio, un diodo in anti-parallelo provoca un corto circuito sulla sorgente, per proteggere il circuito. È necessario quindi un fusibile da massimo 500 mA per sicurezza.

Buon divertimento,

Alessandro Frezzotti