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domenica 28 settembre 2014
Test of ADA antenna amplifier with Siemens K2155
Following my previous post on the same subject, this video shows a "kitchen table" test of my build of ADA antenna amplifier by Claudio Re. During the test, the amplifier has shown an almost constant voltage gain of about 30 dB. Gain variations were within +/- 2 dB over the whole frequency range of Siemens K2155 selective level meter, that is 200 Hz to about 650 kHz, with only a slight decrease starting at about 400 kHz. No particular care was given to shielding, insulation, etc. so the results are to be taken as approximate figures only, expecially below 500 Hz where AC mains noise (50 Hz and harmonics) is dominant.
venerdì 26 settembre 2014
Antenna ADA - L'amplificatore
Qualche tempo fa, nell'estate di quest'anno, decisi di provare a costruire velocemente un captatore per le VLF, spinto dall'obiettivo di ricevere di nuovo una delle trasmissioni periodiche della stazione storica SAQ di Grimeton a 17200 kHz. Avevo nel cassetto due doppi amplificatori operazionali del tipo OP275; inoltre mi ricordavo di aver visto sul noto sito vlf.it di Renato Romero un progetto che mi aveva incuriosito e che si prestava all'impiego dei due OP275, ossia l'antenna ADA di Claudio Re.
Lo schema elettrico dell'antenna ADA è quello qui sotto riprodotto:
Quello che mi incuriosì a suo tempo fu l'utilizzo di un dipolo, come elemento sensibile al campo elettrico, invece del più comune monopolo, ragione per cui anche la struttura dei primi stadi dell'amplificatore è differenziale. I vantaggi di uno schema di questo genere, in termini di maggiore indipendenza dall'installazione e dalle caratteristiche dell'ambiente vicino all'antenna, sono ben spiegati da Claudio Re nell'articolo citato all'inizio di questo post.
Veniamo alla mia realizzazione. Oltre all'impiego di due doppi op-amp di tipo OP275, al posto di un quadruplo op-amp di tipo TL084, l'unica modifica da parte mia è stato aggiungere un condensatore ceramico da 1 uF in serie alla resistenza da 47 ohm (che determina l'impedenza d'uscita). Lo scopo del condensatore è quello di eliminare ogni rischio - per i dispositivi connessi all'uscita dell'amplificatore - che potrebbe derivare dalla presenza di una componente continua nel segnale d'uscita. In effetti, sull'uscita a monte del condensatore, risulterà presente un valore di tensione continua (misurato rispetto a massa) pari circa alla metà della tensione di alimentazione. Nel caso della mia realizzazione, con una tensione di alimentazione di 18 VDC, ho misurato una tensione continua sull'uscita pari a circa 8.9 VDC.
Come accennato all'inizio di questo post, il primo obiettivo fu la costruzione "quick & dirty" di un prototipo che mi permettesse di provare a ricevere la trasmissione di SAQ dell'estate di quest'anno. Il risultato è illustrato nella foto qui sotto e credo che parli da solo. L'alimentazione era affidata a tre batterie da 9 VDC collegate in serie.
Purtroppo la speranza di ricevere SAQ fu clamorosamente delusa a causa di un banale errore (di Windows 8 !!) nella conversione da orario UTC a ora estiva italiana. L'amplificatore venne messo da parte dopo alcune prove veloci e mi dedicai ad altri progetti.
Pochi giorni fa mi è venuta voglia di riprenderlo in esame e di sottoporlo a qualche misura e valutazione più accurata, anche con l'aiuto del voltmetro selettivo Siemens D2155 che ho ancora in prestito dal mio amico Roberto Cecchetti IW5BUX.
Con l'occasione ho voluto dotare l'amplificatore di una scatola in alluminio decente. Per gli elementi del dipolo, sto pensando all'impiego di due pezzi di tubo in rame, del tipo utilizzato per costruire il pluviali delle nostre case.
Sulla basetta invece ho preferito non fare interventi, per cui ha mantenuto l'aspetto orribile (dal punto di vista della qualità del montaggio) che aveva nella sua prima realizzazione:
Lo schema elettrico dell'antenna ADA è quello qui sotto riprodotto:
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| L'antenna ADA di Claudio Re, da www.vlf.it |
Quello che mi incuriosì a suo tempo fu l'utilizzo di un dipolo, come elemento sensibile al campo elettrico, invece del più comune monopolo, ragione per cui anche la struttura dei primi stadi dell'amplificatore è differenziale. I vantaggi di uno schema di questo genere, in termini di maggiore indipendenza dall'installazione e dalle caratteristiche dell'ambiente vicino all'antenna, sono ben spiegati da Claudio Re nell'articolo citato all'inizio di questo post.
Veniamo alla mia realizzazione. Oltre all'impiego di due doppi op-amp di tipo OP275, al posto di un quadruplo op-amp di tipo TL084, l'unica modifica da parte mia è stato aggiungere un condensatore ceramico da 1 uF in serie alla resistenza da 47 ohm (che determina l'impedenza d'uscita). Lo scopo del condensatore è quello di eliminare ogni rischio - per i dispositivi connessi all'uscita dell'amplificatore - che potrebbe derivare dalla presenza di una componente continua nel segnale d'uscita. In effetti, sull'uscita a monte del condensatore, risulterà presente un valore di tensione continua (misurato rispetto a massa) pari circa alla metà della tensione di alimentazione. Nel caso della mia realizzazione, con una tensione di alimentazione di 18 VDC, ho misurato una tensione continua sull'uscita pari a circa 8.9 VDC.
Come accennato all'inizio di questo post, il primo obiettivo fu la costruzione "quick & dirty" di un prototipo che mi permettesse di provare a ricevere la trasmissione di SAQ dell'estate di quest'anno. Il risultato è illustrato nella foto qui sotto e credo che parli da solo. L'alimentazione era affidata a tre batterie da 9 VDC collegate in serie.
Purtroppo la speranza di ricevere SAQ fu clamorosamente delusa a causa di un banale errore (di Windows 8 !!) nella conversione da orario UTC a ora estiva italiana. L'amplificatore venne messo da parte dopo alcune prove veloci e mi dedicai ad altri progetti.
Pochi giorni fa mi è venuta voglia di riprenderlo in esame e di sottoporlo a qualche misura e valutazione più accurata, anche con l'aiuto del voltmetro selettivo Siemens D2155 che ho ancora in prestito dal mio amico Roberto Cecchetti IW5BUX.
Con l'occasione ho voluto dotare l'amplificatore di una scatola in alluminio decente. Per gli elementi del dipolo, sto pensando all'impiego di due pezzi di tubo in rame, del tipo utilizzato per costruire il pluviali delle nostre case.
Sulla basetta invece ho preferito non fare interventi, per cui ha mantenuto l'aspetto orribile (dal punto di vista della qualità del montaggio) che aveva nella sua prima realizzazione:
Ecco qua la mia realizzazione dell'amplificatore dell'antenna ADA come appare adesso. Prossimamente conto di pubblicare i risultati delle misure con il voltmetro selettivo e successivamente quelli delle nuove prove "on air".
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