Я пытаюсь построить LC-генератор с частотной модуляцией, но во всех схемах, которые я пробовал, после демодуляции наблюдается ужасный сетевой шум.
Генератор настроен емкостным датчиком, но я использую фиксированный конденсатор, пока не решу эту проблему. Я пробовал разные топологии: Franklin, Clapp, Vackář, Hartley на разных частотах от 60 до 500 МГц, но нет никакой разницы между ними с точки зрения сетевого шума. Я использую SDR-приемник для демодуляции, он работает нормально и не может быть источником шума. Использование батареи вместо источника переменного тока не помогло. Я использую конденсаторы 10 мкФ и 10 нФ для развязки. Использование физически меньших индукторов немного помогло, но шум все же недопустим.
Как указано в комментариях, я протестировал все узлы схемы с питанием схемы и без нее, а компонент 50 Гц появляется только на выходе антенны.
Вот некоторые рисунки печатной платы, может быть, есть ошибки в маршрутизации?
Рис. 1: топология Вацкара, транзистор BF545C
Рис. 2: топология Франклина, оба транзистора - ATF-38143
[UPD:]
Загрузка моей установки и схемы в соответствии с просьбой. Установка представляет собой просто приемник SDR и генератор с куском провода на выходе в качестве временной антенны. Емкостный датчик C var отсутствует, так как вместо него я использую фиксированный конденсатор C 4 .
Рис. 3а:
Рис. 3б:
Рис. 3c:
[UPD2:]
SNR при 50 Гц составляет 4,3 дБ. Максимальное отклонение частоты для генератора Франклина составляет 290 кГц, выходная мощность - 7,8 дБм, уровень принимаемого сигнала - –26 дБFS. Заземление ноутбука не имеет значения.
[UPD3:]
Я сделал новую плату с заземлением и никель-серебряным EMI-экраном. Я добавил 1,8 В регулятор LD1117 и конденсаторы с развязкой 100 пФ и 390 пФ NP0 - и все же не повезло. Существенных изменений в шумовых характеристиках нет. К сожалению, я не смог найти железную коробку, в которую можно было бы вставить всю схему, но я почти уверен, что есть некоторые умные схемы и методы проектирования печатных плат, которые не требуют магнитного экранирования. Например, я протестировал SDR-приемник на дешевом неэкранированном FM-передатчике: вообще нет шума, даже при максимальной громкости, поэтому виновником, безусловно, является схема и дизайн печатной платы.
Вот несколько фотографий платы (извините за флюс, я попытался удалить ее, но не получилось)
Кроме того, как предлагается в ответе ниже, я записал IF из моего SDR-приемника и сгенерировал его спектр на низких частотах.
Рис. 5а. Без экрана от электромагнитных помех
Рис. 5b: с экраном от электромагнитных помех
[UPD4:]
Теперь это интересно.
Увеличение C 4 (см. Рис. 3c) значительно снижает шум. Посмотрите на спектры демодулированного сигнала (компонент 440 Гц - это тестовый сигнал, записанный датчиком для измерения SNR):
К сожалению, у меня нет других конденсаторов в диапазоне от 1 до 10 пФ для проведения дальнейших испытаний (генератор не запустится с C 4 ≥ 10 пФ). Я предполагаю, что шум линии переменного тока, выбранный следами PCB и L 2, изменяет емкость затвора J 1 , а увеличение значения C 4 уменьшает влияние этих изменений на частоту. Это также подтверждается добавлением сильного источника шума, например, звонка с мобильного телефона. Вы можете видеть большие пики на Рис. 6c, и частота действительно увеличивается, когда я добавляю источник шума, а это означает, что емкость затвора J 1 обратно пропорциональна напряжению. Имеет смысл для меня. Похоже, мне нужно либо уменьшить связь между J 1 и танк LC или добавьте фильтрацию высоких частот между ними, но я не уверен, что лучший способ сделать это.