Balanceret modulator - Kenwood TS-711

Jeg har en udfordring med denne - Ved justering af modulatorens balance kan jeg opnå næsten 90dB dæmpning af bærebølgen på LSB - Men kun godt 30dB på USB.
Specifikationen fra Kenwood er minimum 50dB dæmpning af bærebølgen.
Justeringen virker for så vidt udmærket og der er ikke noget "lusk" at finde på hverken VR8 eller TC3.
Når dæmpningen er bedst på USB er den også mere end 50dB på LSB, så heller ikke noget mystisk hér.

Skal jeg smide en anden modulator (D16) i?
Jeg kan også lave én på "gammeldags" manér, med 4 parrede schottky dioder, det kunne jeg nok få plads til, men er ikke sikker på at jeg kommer helt op på 50dB dæmpning med en sådan løsning.

Eller er der noget jeg har overset...?

Svar til #1:
Jeg vil tro at der i trimmevejledningen står at der skal veksles mellem USB og LSB når det trimmes sådan at der er max dæmpning i begge bånd....

og jeg vil mene at 60 dB er rigeligt :-)

Krystaller og filtre skal naturligvis ligge på den rigtige frekvens :-)

Svar til #2:
Ja, krystal/Syntesefrekvenser skal ligge rigtigt - Det gør de umiddelbart inden for få Hz.
Om MF filteret ligger hvor det skal, har jeg ikke målt, men det kunne jeg jo se om kunne lade sig gøre...

Opgaven er at USB bærebølge ikke dæmpes mere end lige godt 30dB uanset.

Det er for lidt!

Og undertrykkelse af bærebølgen er vel primært modulatorens opgave...

Svar til #3:
Ja det er den balancerede modulator der skal udbalancere oscillator signalet..

Det er et mystisk problem.. har du mere af diagrammet ?

Svar til #4:
Det har jeg, vedhæfter.
Umiddelbart kan jeg ikke rigtig se at noget eksternt skulle kunne frembringe den givne situation, uden at også LSB ville være påvirket.

CW, som får carrier ved at ubalancere modulatoren, virker fint.

En semi-defekt diode i modulatoren kunne vel godt give det observerede?

DC-mæssigt, før modulatoren, er der ikke nogen forskel på hhv. LSB/USB.

Det modulerede signal lyder ens på hhv LSB og USB.

Svar til #5:
C90 og tilhørende trimmer....kunne jo være blevet gammel ?

Svar til #6:
Det har du ret i - Det forklarer bare ikke hvorfor jeg kan trimme den perfekt for LSB - Der er også det rigtige "dyk" på USB, "dalen" er bare ikke dyb nok.
Hvordan vil du forklare det med out-of-spec C90/TC3?

Jeg tror jeg prøver at bytte modulatoren - Jeg har en anden station jeg kan "låne" fra - Lidt besværligt, men kan afklare om tankegangen er rigtig.

Jeg takker meget for input!

Svar til #7:
Ja du har ret... det er mystisk..

Svar til #1:

Du må lige fortælle, hvordan du måler bærebølgedæmpningen: Spektrumanalysator, oscilloskop, diodeprobe, polsøger (i nævnte rækkefølge...)?

Jeg kan ikke tro, at balancen rykker sig meget, når frekvensen ændres så lidt LSB/USB. Der er noget, der influerer på målingen.

73, OZ7S Sven

Svar til #9:
Hej Sven, målt på spectrum analyzer, udgangssignalet fra radioen.
Jeg har selv kløet mig i nakken adskillige gange, det har ikke hjulpet.
Har ikke oplevet det før, har efterhånden tunet en del radioer op, samme måleudstyr/metode, plejer altid at give mening.

Modulerer 100% med 1kHz, måler output, modulerer 0%, måler bærebølgerest - Differencen er dæmpningen.

Har overvejet om der er et kredsløb der støjer ind i AF eller MF ved USB, som ikke gør ved LSB, men kan ikke lige se hvor det skulle være.

Vy 73 de OZ8AFH, Axel

Svar til #10:
Pas nu på. Det er to forskellige målinger du laver.Du skal måle det på en gang.

Moduler TX med de 1000 Hz og mål forskellen i dB mellem det største signal og det signal der er 1 kHz over (LSB) hhv. under (USB) det største signal.


Vy 73

Jørgen

Svar til #1 og #10:

Er problemet det samme når du måler på DSB signalet, gate 1 på Q32?
Hvis ja, er bærebølge signalet, Q31 emitter, lige kraftig på LSB og USB?

Vh Erik

Svar til #1

Ja, prøv at måle bærebølgeresten sammen med SSB-signalet under fuld udstyring, som #11 foreslår, og lad os høre resultatet.

73, OZ7S Sven

Svar til #5:

Hej Axel

Jeg har også siddet og tænkt på det samme - med en delvis defekt diode i modulatoren D16.
Carrier-signalet kan over tid nedslide disse dioder (som er noget sarte) pga. switching'en er relativ kraftig (omkring +5dBm til +10dBm eller mere).
Kan mon et for svagt carrier-signal også være årsagen, hvis der mangler gain i en transistor eller koblings-kondensator, der har tabt noget af kapaciteten ?

Her i dette link (side 12 til 16 og side 30 til 33) kan man læse lidt om disse mixere.

https://www.qsl.net/va3iul/RF%20Mixers/RF_Mixers .pdf

Og, her er yderligere lidt information:

https://www.electronics-notes.com/articles/radio /rf-mixer/double-balanced-mixer.php

Hej Alex!

Nu kender jeg ikke din Kenwood radio, og diagrammet antyder der er 3 justeringer mht. balance og bærebølge niveau.
Men, som du selv skriver, bør der ikke være særlig forskel på LSB og USB dæmpningen - 60 dB lyder helt vanvittigt.

Jeg vover et par indspark:
* Som Erik spør: Er bærebølge niveau det samme ved LSB og USB (gerne målt på 22 ohm potm. midtpunkt) - hvad siger manualen mht. VR-7 just.?
* Kan der mon sive mest udenom ved USB - er der målt med samlet radio/lukket kabinet?
* Måske ligger USB bærebølge-frekvensen lidt inde i IF-filterets gennemgangsområde (og LSB nær notch)?
* Harmoniske? har du samme resultat på andre frekvenser/bånd?

Er spændt på dine resultater. . .

Svar til #15:
Hej alle

Jeg har nysgerrigt fulgt med i tråden. Dejligt med lidt tekniksnak.

Tak til Steen for linkene -interessant læsning - det gik der så lige en pæn tid med at få læst ;-)

Mon LSB- og USB-oscillatorerne ligger rigtigt - både mht til frekvens og amplitude ?
Har sakset lidt fra servicemanualen - jeg ville kigge på signalerne på Q7s emitter - se vedlagte udklip fra manualens side 29.
https://www.radioamatore.info/attachments/1241_T S-711_user_manual.pdf

jeg synes Folmers bud lyder plausible. og er også spændt på løsningen.

Svar til #1

Her er et problem, som ligner meget:


SYMPTOM: Carrier wouldn't null adequately. Only got about 20db of carrier
suppression, balance pot was turned all the way CCW, and balance trimmer
cap had no effect.

FIX: Replace C6, a 0.47 uF/25V ceramic capacitor. C6 is the coupling cap
from the audio stage to the balanced modulator.

HINT: Before replacing C6, unplug V3 and see if the carrier suppression
balances normally. If it does,then you can be certain that C6 is faulty.

EXPLANATION: Poor carrier suppression is usually associated with a problem
in the balanced modulator. Normally the culprit is a defective diode in the
diode ring (a small rectangular black package with 4 leads coming from it),
an open 1K balance adjustment pot, or a dirty 5-25 pF balance trimmer capacitor.
This particular problem is unusual, because none of the balanced modulator
components were at fault.
The balanced modulator works by coupling RF from the 455 kHz xtal oscillator
through the diode ring to the primary of an interstage transformer. In the
absence of audio, the RF is shunted equally by the diodes to both sides of the
primary winding. There is thus no RF potential difference across the winding,
so no RF is induced in the secondary of the transformer and the carrier is
suppressed.
When audio from the mic preamplifier is coupled into the diode ring, it
unbalances the diodes, causing RF to be coupled into the secondary of the
transformer. The RF amplitude fluctuates at an audio rate, producing a DSB
suppressed carrier signal.
In the KWM-2, coupling from the mic preamplifier to the diode ring is via
C6, a 0.47uF ceramic capacitor. In my KWM-2, C6 was leaky, showing a
resistance of about 4K ohms. Because of this leakage, it was allowing some
DC voltage to appear on the diode ring. This DC voltage biased two of the
diodes in the ring at all times, causing them to conduct and making balance
impossible to achieve Replacing C6 cured the problem completely.

Svar til #Alle:

Tusind tak for alle de gode input, det er virkelig værdsat. Det giver for det første lyst til at blive ved, for det andet bliver nye vinkler afdækket, for det tredje får man lejlighed til at måle én eller 3 gange mere, for det fjerde bliver man klogere :-)

Til #11 & #13, Jørgen og Sven

Jeg er ikke enig - Metoden er ganske udmærket og meget hurtig til at finde den bedste balance på modulatoren.
Desuden er minimum RBW på SA 3kHz - Så ingen chance for at adskille bærebølge fra modulation, kan dog tydeligt se frekvens offset LSB/USB ift. CW.
Da målingen i manualen er specificeret med hhv. 100% modulation og 0% modulation forbryder den brugte metode sig heller ikke mod det tal Kenwood har oplyst.
Yaesu har i øvrigt beskrevet samme metode i flere af deres manualer til radioer fra samme eller tidligere periode.
Derudover er jeg enig i at en måling af den reelle bærebølgeundertrykkelse er noget andet, som kan måles som i beskriver (forudsat udstyret), men jo ikke det der efterspørges hér.


Til #12 & #15, Erik og Folmer

*Ja, der er problemer på DSB-signalet også, men kun ved USB.

*Ja, der er samme niveauer på bærebølgen i begge tilfælde.

*Der er helt klart indstråling når udgangen er moduleret, kan måles, men forstyrrer umiddelbart ikke dét der måles efter i den givne situation. Ingen forskel i tal tæt på 0 effekt og fuld effekt.

*Hér er en del af løsningen fundet!

*Nåede aldrig at måle på de harmoniske, men en god idé jeg ikke selv havde tænkt over.

Til #14, #17, Steen
Tusind tak for det meget fine materiale, dejligt at få opfrisket og tilføjet viden!
Jeg havde nøjagtig samme tanke qua tidligere erfaringer med udskiftning af germanium/schottkydioder i balancerede blandere/modulatorer på radioer med sådanne.
Det sidste du har linket har jeg sjovt nok ikke læst, men næsten tænkt - Da jeg fandt ud af at R120 kunne påvirke dæmpningen SÅ meget blot ved at komme nærmere spoledåsen, tænkte jeg at en eller anden kapacitet var blevet »syg« - Jeg var endda i gang med at lave en skematisk tegning af parallelle kapaciteter til stel mm.
I mellemtiden fik jeg så kigget nærmere på spektrum analyzeren efter jeg havde flyttet på (»tabt«) radioen.

Til #16, Søren,

Ja, som altid, når noget driller, så er det sjældent én faktor alene der er årsag til balladen.
Det viser sig at:

*Potmeteret VR8, 100Ohm ikke kan renses godt nok, uden man hiver plasttoppen af, derfor var der ét punkt, omkring minima, der var ukurant og besværliggjorde justering. En »topløs« rensning klarede dette.
Dermed fik jeg øget dæmpningen tilpas meget til at videre fejlsøgning blev interessant.

*Modstanden R120 kobler med huset på L18 hvis modstanden »læner« sig for tæt på L18 - Den skal bukkes over mod VR8 (lodret stilling). Den er i øvrigt ikke 22 Ohm som beskrevet, men 15 Ohm, så noget tyder på at andre (Kenwood) har ønsket at »geare« justeringen, som er ret følsom.
Ved at bukke modstanden væk fra L18 kontra mod L18 kunne dæmpningen »justeres« 15-20dB yderligere! I denne radio sad modstanden klods op ad L18.
Kenwood har (efter)monteret yderligere skærmforbindelser (4 fjedertunger) på undersiden af printet, formentlig fordi der er ret høj følsomhed for parasitkapaciteter og indbyrdes kobling specifikt i denne del af print.

*PLL dingleværk - Sidst, men ikke mindst, så viser det sig at justeringen af carrier LSB/USB ikke er stabil, så noget skal fejlsøges på PLL printet. Da printet sidder på modsatte side af radioen, under en anden plade, er det ret besværligt med samtidighed at konstatere om carrier justeringen er i orden (dedikeret målepunkt), men jeg bemærkede på analyzeren at jeg kunne »flytte« USB carrier lidt, ved at »tabe« radioen på bordet og at carrier somme tider ikke flyttede sig nok ved skift mellem LSB/USB. 600Hz er rigeligt til at lave ballade...

Konklusion:
*Tjek justering af frekvenser, tjek dem så igen, og så lige igen (tæller på carrier hvor/mens den bruges, ikke nok dér hvor den dannes...).

*Lodninger bliver værre at se på, jo større forstørrelse der anvendes.

*Man har aldrig prober nok, hvis man har, kan man ikke finde måleobjektet for kabler!

Altså - Ud med PLL-print, eftergøre ca. 30 lodninger som så mistænkelige ud i mikroskopet. Sikre krystaller til sidebånd med lim til afskærmningen.
Justere hele synteseprintet op jf. manualen. (Stabilitetsteste med hammer, hihi).
Justere IF-print efterfølgende.

Efter korrektion af diverse, er bærebølgen mindst 60dB nede i begge sidebånd jf. Kenwoods specifikation/målekrav og diverse mellemfrekvenser samt udgangsfrekvens ligger indenfor 20Hz, selv efter flere kold/varm cyklusser.
1kHz USB/LSB ligger fint symmetrisk omkring den valgte frekvens.

Jeg tror TS-711 er lidt udfordret af den indbyggede strømforsyning, den er ret kraftig og knurrer noget når man bruger effekt. Hvis man bruger radioen meget til FM vil der dels være ret store temperaturudsving (ON/OFF køleblæser), dels formentlig nogle brumvibrationer fra trafoen.
Trafo og syntese sidder på samme stålplan og er næsten boltet sammen.

Gamle radioer er en evig kilde til nye opdagelser og timers underholdning!

Tak for hjælpen!

Svar til #18:

Tusind tak for din gode beskrivelse - og superflot arbejde.

(Jeg var usikker på om du havde den rigtige servicemanual og diagrammer, men det kunne jeg jo se på dine billeder. Jeg fandt manualen på RigPix og fik min nysgerrighed stillet.)

Meget inspirerende for os andre amatører, der selv kører med ældre grej :-)

Svar til #18:

Hej Axel

Lyder godt, at du fik "udredt" fejlen (alt skal udredes i vore dage :-) )

Når, jeg kommer til at tænke lidt over sagen med den modstand, som sad for tæt på "tanken" / spolen - ja, så har jeg altid bøjet disse komponenter lidt væk (rettet dem op) på div. Japan-radioer (FM transistorradio, Walkie og Amatør-stationer o.a.) - uden, at der faktisk var noget problem til stede....

Det var bare af alm. ordenssans og forsigtighed for, at undgå kortslutninger o.a. - rettidig omhu - just in case :-)

Svar til #20:
Hej Steen,
Det har jeg også, engang, men er holdt op da det stress det påfører lodning og print kan være årsag til ballade...
Jeg går nu mere frem efter "If it works, don't fix it" - Så med mindre der er åbenlyst "farlige" placeringer eller fejl, piller jeg ikke ved det, førend det viser sig nødvendigt.

Jeg har dog så åbenbart udviklet en dårlig vane med at bruge mikroskopet/stor forstørrelse for lidt, men toleranceniveauet skal jo kalibreres ind imellem, lidt som måleudstyr.

Svar til #21:

Ja, det er rigtigt - ikke tilføre stress til lodningerne.
Nogle komponenter med bløde tilledninger f. eks. signaldioder, styroflex-kond. og 1/8 Watt modstande kan man godt rette lidt på.