Elektor AM alıcı devresine sayısal osilatör ekleme ve alış frekansını genişletme

 Elektor'un İngilizce Şubat 2001 sayısında yayımlanan ve yazarının   "DC'den 1.8 MHz'e" kadar diye bir nitelendirme yaptığı "AM receiver" olağanüstü bir performansa sahip. Bu devreyi ben de yapmış ve yapım ile ilgili bilgileri 2018'de https://qsl.net/ta2ei/ adresindeki sayfamda paylaşmış idim.

Bu alıcıyla ilgilenmemin en önemli sebebi VLF bandındaki işaretleri de dinleyebiliyor olması. Özellikle VLF'yi dinleyecek şekilde üretilenler hâriç tutulacak olursa, profesyonel alıcılar bu kadar düşük alış frekanslarına inemezler. 

Devre, varaktör kontrollü bir osilatöre sahip ve 10,7MHz ve 455 kHz olmak üzere 2 IF'lı, dolayısıyla çift çevrimli (dual conversion) bir alıcı. Bu sayede girişteki basit bir 2MHz'lik  alçak geçiren filtre (AGF) kullanılarak, anten devresinin alış frekansına ayarlanmasına gerek kalmamış.

Alıcı, girişindeki MOSFET'li devre sâyesinde çok hassas ve 30-35 cm.lik bir antenle mükemmel dinleme yapılabiliyor.

Alış frekansı çok turlu bir pot ile ayarlanıyor. 

Bu alıcının tam olarak alma frekansını görebilmek için devreye önce bir frekans sayıcı ilave ettim. Uzunca bir süre böyle kullandım bu alıcıyı.

Ancak, varaktör kontrollü osilatör devresinde kaymalar olabildiğinden, acaba alıcıya daha kararlı bir osilatör ilave etsem mi düşüncesi hep aklımda oldu. 

En sonunda günümüzde pek popüler ve temini oldukça kolay olan Si5351 tümdevresi ile bir LO yapmaya karar verdim. Si5351'in çıkışı kare dalgadır ve tayloe detektör kullanan alıcılar için kare dalga ideal olsa da, klasik alıcılar için istenilen bir şey değildir. Bu yüzden Si5351'li devrenin çıkışına bir alçak geçiren filtre koymayı düşündüm.

Dinlemeyi düşündüğüm maksimum frekans 7,5 MHz olduğu için lokal osilatörün de maksimum 10,7+7,5 = 18,2 MHz'lik işaret üretmesi söz konusu olacağından, Si5351'in çıkışına 18 MHz'lik bir AGF ilave edeceğim.

18 MHz AGF

Si5351 ile kurulmuş VFO

Elektor AM alıcı, girişindeki 2MHz'lik AGF sebebiyle 2 MHz'den daha yüksek frekansları dinleyemez. Ancak, alıcının 1. arafrekans (IF) değeri 10,7 MHz olduğundan, teorik olarak daha yüksek frekansları da dinleyebilmesi mümkündür diyerek, 2 MHz'lik AGF  yerine 7MHz'lik bir AGF tasarlamayı düşündüm. Bunun için orijinal devredeki AGF'nin 2 kondansatörünün değerini değiştirmek ELSIE filtre tasarım yazılımına göre kâfi geliyor. 

Alıcı kartında yapılacak değişiklikler şöyle:

Görüldüğü üzere girişteki AGF'nin 2 kondansatörü değişiyor. Lokal osilatör elemanları gereksiz hâle geldiğinden çıkarılıyor.

Si5351 kullanan VFO ile ilk denemeleri yaptım. VLF ve  LF alışı, evlerdeki elektriksel kirlilik sebebiyle ev şartlarında kötüdür. VFO'yu bu sebeple MW'de denedim. 30 cm'lik bir antenle evin balkonundan orta dalga yayın istasyonlarını rahatça dinledim. 

2MHz'in üstündeki alış beklediğimden kötüydü. SA612 karşıtırıcısının girişindeki AGF'yi devreden çıkardığımda alış iyileşti.

Bu durumda modifiye AGF'yi yeniden tasarlamaya karar verdim.

 Sonuçta filtre tasarımı tamamen matemetikle ilgili olduğuna ve Elsie yazılımının hata yapması düşünülemeyeceğine göre problem neredeydi? İşin doğrusu, RF devrelerinde herşey kağıt üzerindeki gibi işlemiyor. İşin içine başka başka unsurlar giriyor. Bir de filtre tasarımında giriş ve çıkış empedanları son derece önemli.  Elektor'un orijinal devresinde kullanılan AGF'nin giriş ve çıkış empedanslarını bilmek gerekiyor. Filtrenin çıkışındaki 1,8kohm'luk sonlandırma direncine göre çıkış empedansının 1800 ohm olduğunu kabul etsek de, giriş empedansını bilmek -en azından benim bilgilerime göre- mümkün değil. Bu yüzden, filtreyi çeşitli hesaplamalara göre değişik eleman değerleriyle deneyerek sonuca ulaşmak istiyorum.

(Devam edecek)