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Senderbau und HF Technik
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ChriKT, Power-FM ne, kettenraucher, ChrisKT, sachsenbastler, carkiller08, Oszillatormann, Power-FM, radio100

Problem mit PLL LM7001 Sender

Startbeitrag von ChriKT am 15.08.2016 21:09

Hallo,
ich habe den PLL-Sender mit dem LM7001 und dem Layout aus dem Forum (Version 3) nachgebaut. Die PLL lockt soweit, jedoch bekomme ich aus der letzten Zwichenstufe die vom BD139 geschaltet wird und an die Emndstufe geht kein Signal...!?!

Die Transistoren sind ok, die Kollektor Spannung ist auf 4V und an der Basis liegt ein 100MHz (zum Beispiel) Signal 250mV PP ohne Offset vor. Ist das ok so?

Antworten:

Was heißt "kein Signal"?
Keine Betriebsspannung für die Verstärkerstufe oder kein HF-Signal am Ausgang trotz vorhanender Betriebsspannung?

von Power-FM ne - am 16.08.2016 11:13
Doch,
am 2-ten BFR96S liegen ca. 4V zwischen Emitter und Kollektor des NPN. An der Basis liegen ca. 300mV (100MHz) an, ohne Offset. Es kommt aber nicht heraus. Den Transistor habe ich schon getauscht.

von ChriKT - am 16.08.2016 15:35
Zitat

am 2-ten BFR96S liegen ca. 4V zwischen Emitter und Kollektor des NPN


4V Gleichspannung ?
Da sollten doch eigentlich um die 13 V Gleichspannung (14V - Spannungsabfall am BD137) anliegen

Bei 4V HF sollte der 2SC1970 eigentlich arbeiten.


PLL mit LM7001 - Seite9

von carkiller08 - am 16.08.2016 17:20
Die Endstufe lasse ich mal ganz außer Betracht, das Problem ist am BRF96S mit vom BD137 geschaltet wird. Dort liegen nur 4V an.

Kann es daran liegen das an der Basis 300mV PP mittig ohne Arbeitspunkt Offset anliegen ? Dann schaltet er ja nicht durch. Ich habe den BD getestet und 100Ohm an den Ausgang gehangen, also er schaltet problemlos durch. Es kann nur noch am BFR96S liegen.

von ChriKT - am 16.08.2016 18:08
Zitat

Kann es daran liegen das an der Basis 300mV PP mittig ohne Arbeitspunkt Offset anliegen ? Dann schaltet er ja nicht durch. Ich habe den BD getestet und 100Ohm an den Ausgang gehangen, also er schaltet problemlos durch. Es kann nur noch am BFR96S liegen.

Es gibt einen Arbeitspunkt, durch den 220 Ohm-Widerstand von der Basis nach Masse. C-Betrieb eben.
Aber 300 mV HF (sofern die stimmen, womit hast du das gemessen?) sind dafür zu wenig. da scheint weiter vorne schon was nicht zu stimmen.

von Power-FM ne - am 16.08.2016 18:57
Ich hab die Mit dem Oska gemessen... Die kommen auch so aus dem ersten BFR raus. Der Arbeitspunkt ist aber im Mittelwert Null, das ist doch nicht richtig? Kann aber anders nicht sein bei dem 220Ohm gehen Masse...

Vom ersten geht ja das Signal für die PLL weg, zumindest scheint das Signal in so weit richtig zu sein das die PLL locken kann.

von ChriKT - am 16.08.2016 19:53
Hast Du schon mal einen anderen Hersteller von dem BD Transistor versucht? Ich hatte schon BD - Transistoren verschiedener Hersteller die waren total unterschiedlich. Versuche deshalb mal, den Arbeitspunkt zu ändern. Hat ja Power-FM Dir auch bereits geraten. Dann dürfte es funktionieren, wenn der Fehler denn nirgendwo anders liegt.

von kettenraucher - am 17.08.2016 10:01
Der BD ist ok, das hat er doch schon getestet. Das HF-Signal an der Basis ist zu schwach wenn dort nur ~250 mV sind, sofern man der Messung per Oszi trauen kann (Kapazität vom Tastkopf usw. berücksichtigt). An der Basis vom BFR müsste es das Signal eigentlich in etwas so aussehen wie "Zähne" zwischen 0,6 Volt und irgendwas im deutlichen Minusbereich.

Es ist leider schon wieder recht lange her, dass ich die Schaltung gebaut habe, daher weiß ich so auswenidg auch nicht mehr soviel.
Die Platine müsste ich noch haben, falls Zeit ist suche ich die Platine mal raus...

von Power-FM ne - am 17.08.2016 16:59
Du hast den BD137 aber schon vom Kühlkörper her auf der Rückseite isoliert, oder gibt es dort am BD137, wenn er auf dem Kühlkörper montiert ist, einen Kurzschluss? Warum das sonst nicht geht, keine Ahnung. So schwierig sieht die Schalutng jetzt auch nicht aus. Deshalb fällt mir nur das hier ein.

von kettenraucher - am 17.08.2016 17:14
Hallo,
danke erstmal für die Rückmeldung. Am ersten BFR Transistor habe ich ca. 200mV PP an der Basis mit +2V Offset, sowie 200mV PP mit 100mV Offset am Ausgang(Emitter). Irgendwie kann das nicht sein. Ich habe aber alle Bauteile richtig eingelötet. Am Emitter von BF199 habe ich 500mV PP bei +6V. Ich habe alles Kontrolliert, alle Bauteile sind richtig eingelötet.

Gibt es eigentlich einen richtigen Schaltplan ?

von ChriKT - am 20.08.2016 12:20
Hallo,
erst einmal vielen Dank für die Rückmeldung. Ich hatte einen Wiederstand falsch Dimensioniert (10K anstelle 10Ohm am ersteb BFR). Dort kommen nun 1,8V PP raus. Am diesem Transistor liegen nun 12V an, er wird aber richtig warm.

Am zweiten BFR habe ich aber die Selbe Ausgangspannung wie an der Basis. Der bekommt auch nur 4V, am BD fallen 7Volt ab, am BFR 5V. Das kann doch nicht sein. Der BF bekommt aber seine 5V an der Basis. Ich versteh aber nicht was nicht stimmen soll...

Gibt es eigentlich einen Richtigen Schaltplan ?

von ChriKT - am 20.08.2016 13:10
An der Basis des zweiten BFR liegen nun 1.3Vpp ohne Nullpunktverschiebung vor. Der 220 Ohm Wiederstand müsste das Signal eigentlich nach unten verschieben, komisch...

von ChriKT - am 20.08.2016 13:18
Den Transistor getauscht, das Signal liegt immer noch genau im Nullpunkt, komisch. Ich verstehe das nicht, Es wird nur von den Kondensatoren eingekoppelt und müsste eigentlich durch den e200OHm Wiederstand verschoben werden.

Gibt es einen Schaltplan ?

von ChriKT - am 20.08.2016 14:13
Das müsste er sein:

http://senderbau.egyptportal.ch/forum/data/media/1/lm7001-sender-schalt.GIF

von carkiller08 - am 20.08.2016 17:56
So er läuft nun, so halbwegs, ich habe Ihn natürlich nicht eingeschaltet, ich vermute aber Abstimmungsschwierigkeiten bei den Endstufe, sowas das es nur sauber laufen tut wenn man den 2SC1970 berührt...

von ChriKT - am 20.08.2016 18:40
Was ist eine BB-Drossel ?

von ChriKT - am 20.08.2016 18:41
Was ist eine/die BB-Drossel ?

von ChriKT - am 20.08.2016 18:41
Warm werdende BFR96S-Transistoren hatte ich in dieser Schaltung (und auch sonst, selbst in der RDVV-Treiberstufe, wo der Transistor hart an der Grenze betrieben wird) noch nie.

Ich hatte leider noch keine Zeit, meine Platine rauszusuchen.

von Power-FM ne - am 20.08.2016 18:42
BB-Drossel ist eine Breitbanddrossel auf einem 6-Loch-Ferritkern ("Varkensneusje", Ferkelscnhauze ;-) ).

http://amidon.de/contents/de/d391.html

Zitat

ich vermute aber Abstimmungsschwierigkeiten bei den Endstufe, sowas das es nur sauber laufen tut wenn man den 2SC1970 berührt...

Vermutest du das, oder ist das bereits so?

von Power-FM ne - am 20.08.2016 18:47
Hallo "Power-FM ne",
bei mir wird der erste BFR Transistor warm, wenn man mit den Finger drauf fährt muss man Ihn irgend wann wegnehmen, das Thermometer Zeigt:

70 Grad bei ersten BFR, dort liegen Uce= 7,8V an
40 Grad beim zweiten, Uce=4V

Die Endstufe hat einen starken Peak bei 15MHz, wenn man den 2SC berührt (Kühlkörper = Kollektor = Ausgang) verschwindet er.

Eventuell sind die BFR übersteuert...

von ChriKT - am 20.08.2016 20:41
Der erste BFR ist mir durchgebrannt. Die Spannungen scheinen zu stimmen, sobald der Afterburner eingeschaltet wird brennt der erste nach einer Minute durch... Kann das rückstrahlen?

von ChriKT - am 20.08.2016 22:51
Ich habe sie gefunden. Etwa 4-5 Volt Gleichspannung am Kollektor des zweiten BFR96S habe ich auch. Keiner der BFR96S wird warm, geschweige denn heiß. Auch der 2SC1970 bleibt (mit kleinem Kühlkörper) ziemlich kühl.

Der einzige Transistor, der warm bzw. heiß wird, ist der BD137. Genau dort scheint auch die einzige Abweichung vom Schaltplan zu sein, bei mir ist der Basiswiderstand kleiner als 1k.
Die HF-Spannungen kann ich nicht messen da ich kein 100 MHz-Oszilloskop habe.

Ich weiß noch, dass das mit der Endstufeneinschaltung in dieser Version schatungstechnisch nicht so perfekt gelöst war...
Das Layout ist auch aus rein optischer Sicht ziemlich chaotisch, aber darum ging es ja damals auch gar nicht ;-).

Manche Bauteile sind von unten eingelötet.
[attachment 384 lm7001.jpg]

Die 300mW-Version ist optisch und elektrisch besser, aber die Platine ist schwieriger herzustellen da doppelseitig.

von Power-FM - am 21.08.2016 08:56
Ned schlecht !

Haben evtl. die Flussmittelrückstände auf der Platinenoberseite Einfluss ?

Bei FM hatte ich früher mal Probleme mit " Kriiechströmen" :)

von sachsenbastler - am 21.08.2016 09:13
Nee ;-)

Berührungsempfindlichkeit an der Endstufe habe ich überhaupt nicht. Allerdings ist mir aufgefallen, dass ich den Kühlkörper am 2SC1970 NICHT vom Kollektor isoliert habe.
Wie gesagt, die BFR96S werden bei mir nicht heiß oder warm.

Rein vom Gefühl her würde ich immer noch sagen, dass bei dir immer noch "vorne" in der Schaltung irgendwas nicht passt, denn für meinen Geschmack liefert der erste BFR96S immer noch zu wenig HF-Pegel. Ich kann es bei mir nicht messen, aber ich würde da eher so 5 V HF als eher rechteckförmiges Signal erwarten (die Stufe wird absichtlich übersteuert).

Ich habe die Schaltung zwei mal auf einer gleichen Platine gebaut und Radio100 hat sie glaube ich auch mal auf dieser Platine gebaut, also ich bim mir ziemlich sicher dass die funktioniert...

Die Flussmittelrückstände sehen übrigens schlimmer aus als sie sind ;-). Ich hatte damals um die die korrekten Spulendaten experimentell zu ermitteln Lötnägel eingelötet und diverse Spulen dann an die Lötnägel von oben gelötet. Das war natürlich eine ganz schöne Sauerei ;-). Beim späteren Versuch, das zu bereinigen, habe ich die Flussmittelreste dann eher noch über die Platine verteilt als sie zu entfernen ^^.
So viel zur Erklärung dazu.

von Power-FM ne - am 21.08.2016 09:36
Dem vorletzten Satz kann ich voll zustimmen !

Die Kriichströme entfalten eigentlich erst im Röhrenbereich mit 250V Annodenspannung ihre volle Wirkung. :eek:

von sachsenbastler - am 21.08.2016 10:08
welche Spannung Uce hast Du am ersten BFR? Du meinst der Basiswiederstand vom Atmel? Dort habe ich 5V an der Basis. Meine BFR-s sind leider alle gegrillt worden...

von ChriKT - am 21.08.2016 10:22
Zitat

welche Spannung Uce hast Du am ersten BFR?

10,5 V Gleichspannung + HF (die ich aber nicht messen kann)

Zitat

Du meinst der Basiswiederstand vom Atmel? Dort habe ich 5V an der Basis. Meine BFR-s sind leider alle gegrillt worden...

Ja. Ich hab es eben etxra noch mal getestet, weder der erste BFR noch der zweite werden heiß oder warm. Auf beiden Platinen.

Es ist noch nicht ganz deutlich, daher noch mal:

1. Hast du den gesamten Sender aufgebaut, also die Endstufe mit dem 2SC1970 auch?

2. Hast du eine Last (Antenne, Dummy, Fahrradbirne...) an den Antennenausgang angeschlossen?

Kanns du vielleicht mal ein Foto von dem Aufbau machen?

von Power-FM ne - am 21.08.2016 10:50
Zu 1 --> Ja komplett
Zu 2 --> ein 65cm langen Draht

Wenn ich neue Transistoren habe probiere ich ein mal den Endstufentransistor zu insolieren. Ich habe ein 100MHz Scope bei dem ich an der Antenne 80V PP hatte, ich bin mir aber nicht sicher ob die HF den ADC des Scope zerschoßen hat.

sender

von ChrisKT - am 21.08.2016 15:00
Hallo,

ja, ich hatte die Schaltung ja damals auch aufgebaut und gerade eben noch mal getestet. Bei mir wird auch nichts warm.
Habe jedoch die Endstufe nicht bestückt.

Viele Grüße,
radio100

von radio100 - am 21.08.2016 15:20
@Power-FM: Gefällt mir echt gut, Deine Platine. Den würde ich auch gerne nachbauen. Aber ich habe keine Lust im Badezimmer mit Platinenätzen anzufangen. Wenn ich die Platine hätte, würde ich den nachbauen. Der Sender gefällt mir super. Wie weit kommst Du damit?

von kettenraucher - am 21.08.2016 16:03
@ ChrisKT

Mach mal besser beim nächsten Test eine richtige Antenne dran bzw. besser einen Dummy. Mit nur einem Stück Draht am Antennenausgang ist nicht klar, ob die Antenne wirklich 50 Ohm hat oder stark reflektiert. Solche Endstufen neigen oft zu wildem Schwingen, wenn die Last am Ausgang nicht passt. Dann würde aber eher der Endtransistor kaputt gehen, nicht der Treiber bzw. Buffer.

Ein schöner Aufbau im Verleich zu meinem gebastel von damals (ich habe die Sache leider nicht mehr weiter verfolgt, sonst hätte ich es auch noch mal schöner aufgebaut).

@ Kettentraucher
Ich hatte etwas später noch sozusagen einen "Nachfolger" dieses Senders gebaut, dem ich heute den Vorzug geben würde: http://senderbau.egyptportal.ch/LM7001-pll-300mW-Notune-1.pdf . Entstanden ist das eher Nebenbei, siehe hier http://20469.foren.mysnip.de/read.php?15777,2692577 .


Wollte ich auch immer noch mal in "schön" nachbauen, habe es aber bisher nicht geschafft.

Der ist kompakter, hat eine bessere Oberwellenunterdrückung, sieht etwas "aufgeräumter" aus und wenn man ihn auf einer Europlatine baut, passt sogar noch ein einfacher Stereocoder und sogar eine zweite Endstufe mit drauf. Das habe ich so auch schon mal gebaut (Achtung, die Software für den AVR ist hier etwas anders). Ich hatte mal vor, davon eventuell mal professionelle Platinen herstellen zu lassen, allderings ist das bei den kleinen Stückzahlen die ich abnehmen würde selbst in Fernost zu teuer (oder ich finde keinen passenden Anbieter)...
Also bleibt nur selbst herstellen (was aber gar nicht so einfach ist bei einer doppelseitigen Platine), was ich mir in Mühevoller (jahrelanger) Try & Error Arbeit selbst beigebracht habe (inzwischen aber gut klappt ;-) ).

von Power-FM ne - am 21.08.2016 16:36
Was ich noch schreiben wollte: Ich glaube, dass ich die Schaltung aber sogar auf einer CU-Platine aufbauen könnte. Ich habe in den letzten Jahren bei meinen Eigenbau Senderbasteleien bemerkt, dass man gar nicht genug Massefläche haben kann. Mittelwellensender baue ich noch auf Steckboard oder Lochrasterplatinen auf, auch Kurzwellensender gehen, sogar mit viel Leistung. Das ist zwar auch nicht so toll aber es funktioniert. Bei UKW hingegen geht da gar nichts mehr. Masse ist das Allerwichtigste.

Nunja, nochmals zu diesem Sender hier: Ich hatte, als ich noch Röhrenfernseher repariert habe manchmal das Problem, dass ich Bauteile getauscht habe, die dann nicht funktionierten. So hatte ich z.B. ein Fernsehgerät, da habe ich das Teil getauscht aber sofort rauchte mir das Bauteil ab, und das, obwohl ich auch alle Dioden getauscht hatte.

Ich bin dann irgendwann auf die Idee gekommen, einen anderen Hersteller zu verwenden, und siehe da, es funktionierte. Ich weiss jetzt nicht, wie kritisch diese Schaltung ist. Ich weiss aber, dss diese BD - Transistoren herstellerbedingt teilweise sehr unterschiedliche Werte haben. Ob das jetzt einen Einfluss auf deinen Sender hat und ob die Ursache hier zu suchen ist. oder ob es nicht so ist wie Power-FM meint, dass der Fehler bereits viel weiter vorne irgendwo liegt kann man aus der Ferne nicht beurteilen, ohne irgendwie das auszumessen / herumzuexperimentieren.

Evtl. hast du auch irgendwo Masseschluss oder aber, die Leistung reicht nicht aus, den BD137 anzusteuern? Dann liegt das Problem weiter vorn in der Schaltung und dürfte bereits mit einem Multimeter oder Oszi sehr einfach aufzuspüren sein. Und sonst würde ich mal einen anderen Hersteller vom BD137 versuchen.

Power-FM hat ja als Endstufe am 2SC einen Mitsubishi - Transistor verbaut.

Den BD137 kann man auf dem Foto nicht wirklich sehen, jedenfalls kann ich nicht ablesen, welcher Hersteller das ist, aber vielleicht verrätst Du es uns?

Viel Glück Dir jedenfalls bei der Suche nach dem Fehler.

von kettenraucher - am 21.08.2016 16:39
Okay Power-FM. Danke. Aber wer ätzt die Platine?:aufreg:

Ich muss das sonst auf eine CU Platine bauen, in der klassischen Manhattan Style Technik aufbauen, oder mit ner Dremel die Platine schleifen. Das dürfte auch gehen.

Im Winter mache ich das dann.

von kettenraucher - am 21.08.2016 16:45
Auch wenn man es eigentlich am Schaltbild sehen kann, noch mal:
Der BD137 (oder 139, geht auch) hat nichts mit der HF zu tun. Der ist einfach nur ein Schalttransistor der die Endstufe schaltet (und das in dieser Schaltung noch sehr "rustikal", in dem 300mW-Sender passt das schon besser).

Zum eigentlichen Problem, wie schon gesagt, da muss weiter vorne was nicht stimmen. Keiner der BFR darf heiß werden.

von Power-FM ne - am 21.08.2016 17:20
Das Grillen des ersten BFR96 Transistors kann ich rechnerisch nachvollziehen:
Der erste BFR96 bekommt 14V über R15 (27 Ohm). Bis zum Kollektor sind es 37 Ohm Vorwiderstand, das ist reichlich wenig. Vielleicht ist da ein Fehlerteufel akiv gewesen und R19 soll 100 Ohm sein. Der 22 kOhm Basiswiderstand hat etwa 12 V Spannungsabfall und liefert deshalb 545µA Basisstrom. Der 10 Kohm R17 saugt davon 0,7V/10 kOhm = 70µA ab. Verbleiben 470µA Basisstrom die bei 100 facher Stromverstärkung 47 mA Kollektorstrom erzeugen. An den 37 Ohm im Kollelktor fallen 1,7V ab. Verbleiben 12,3 V Kollektorspannung. Der Transistor muß deshalb 12,3 * 47 mA = 580 mW verheizen. Also Schmerzgrenze erreicht, weil die Stromverstärkung ja 100 fach +- irgendwas ist, je nach Hersteller.

Der zweite BFR96 bekommt nur 4,3 V Betriebsspannung weil der AVR nur 5V Basisspannung für T6 liefert und dieser 0,7 V weniger am Emitter abliefert. Wieviel Gleichstrom der zweite BFR96 zieht hängt vom Stromflußwinkel, d.h. der Ansteuerleistung ab. Das kann ich nicht abschätzen. Wenn der erste BFR richtig viel Leistung liefert (was er mit 580 mW Leistungsaufnahme gut kann) treibt er den zweiten locker in den Tod. Zerstörung der BFRs kann also passieren weil die Transistoren von einigen Herstellern produziert werden und auch Toleranzen haben.

von Oszillatormann - am 21.08.2016 18:53
Hallo,
das Grillen des ersten BFR passiert nur wenn ich den Endstufe einschalte (nun mit Schalter). Rechnerisch kann ich dies auch nicht nachvollziehen. Wenn ich die Endstufe zuschalte wird erste BFR heiß. Das Spektrum wird dann ein wenig zerhackt und die Frequenz verschiebt sich nach unten.

Der hier gezeigte Schaltplan entspricht aber nicht meinem Layout !!!



Bei meiner Schaltung liegt der 2SC1970 permanent an +12V.

von ChriKT - am 25.08.2016 09:57
Hallo,
genügt als DummyLoad ein 50Ohm wiederstand ?

von ChrisKT - am 25.08.2016 12:33
So, BNC-Stecker und Schalter für Endstufe angelötet --> Sowohl mit Dummy-Load als auch mit FM-Antenne Hat der Sender starke Eigenschwingen auf vielen Frequenzen und die Grundfrequenz verschiebt sich um 1...3MHz nach unten. Ich versuche mal noch den Kühlkörper zu isolieren... DAnn werde ich aber langsam die Lust verlieren...

von ChriKT - am 25.08.2016 13:33
Wie gesagt, das Teil ist nicht zuende entwickelt und es wurden auch diverse Änderungen vorgenommen. Jedoch haben alle bisher funktioniert, ohne wildes Schwingen, ohne gegrillte Treibrtransistoren / Wärmeentwicklung, ohne verschieben der Frequenz,. Und das in mindestens 3 Aufbauten.

von Power-FM ne - am 25.08.2016 15:54
Mir fällt gerade beim Betrachten des Fotos noch auf, dass du alles Metallschicht-Widerstände verwendet hast. Das könnte durchaus eine Erklärung dafür darstellen, dass hier irgendwas in Schwingen gerät, das nicht schwingen soll, da diese Widerstände oftmals eine Induktivität darstellen.

von Power-FM ne - am 25.08.2016 16:09
Schalte als Dummyload drei 150 Ohm Widerstände parallel. Dann hast Du weniger Induktivität und die dreifache Belastbarkeit eines Widerstandes.

von Oszillatormann - am 25.08.2016 16:30
Hmm, das mit den Metallschicht Wiederständen werde ich mal nachgehen...

von ChrisKT - am 25.08.2016 18:22
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