Vill du bygga an Minima?

Den analoga känslan kräver en analog visning, gärna helt mekanisk. En digital sifferdisplay kan bara visa siffror. Om man nöjer sig med 100 Hz visning krävs en steglängd om ca 10 Hz för att det inte skall bli för känsligt att ställa in. Men om man använder siffrorna som indikering på frekvens så gör 10 Hz stegningen att inställningen känns lite slirig ungefär som en skallina som töjer sig en aning och inte svarar 100 % på rattens vridvinkel.

Vill man ha 1 Hz visning så krävs 0,1 Hz steg och med sådana krav följer att utväxlingen på VFO ratten gör rattandet väldigt jobbigt.

Hur man än vrider och vänder på det digitala med sifferdisplay så krävs det att man kan ändra steglängden vid snabbare förflyttningar över bandet - om man inte vill veva sig trött förstås. Det är problem som aldrig funnits i en gammal hederlig vridkondensatoravstämd VFO med mekanisk visarskala. En god referens för att överhuvudtaget förstå och identifiera skillnaderna är t ex en väljusterad Drake R4B med de riktiga fjäderbelastade mässingkugghjulen innan plasten kom i R4C med glapp, fjädring och seghet i inställningen. Prova en sådan när tillfälle ges. Kan ge en välbehövlig Aha-upplevelse.

Encoders med mekaniska steg passar bäst för kanaltrafik på fasta frekvenser och att använda en sådan i en högpresterande "digital VFO" för morsetelegrafi finns inte på kartan. Helt uteslutet enligt min åsikt.

Den optimala frekvensinställningen i min tänkta QRP-station är en VFO baserad på en vridkondensator och mekanisk visning typ linjär skala. Graderingen kan vara i 1 kHz steg, möjligen med korta index på 0,5 kHz. Som tillägg kan en frekvensräknare med strömsnål display t ex Oled läggas till. Displayen kan gott ha upplösningen 10 Hz eller bättre. Tanken är att sifferdisplayen enbart används vid kalibrering eller i de unika fallen där frekvensen måste ställas in till ett exakt värde. För oss som enbart kör morsetelegrafi och normaltrafik på kortvåg händer det i princip aldrig. Möjligen någon gång om året.

Den som kör SSB och är van operatör ställer in frekvensen inom ca 10-20 Hz noggrannhet och behöver inte heller någon sifferdisplay. Ovana operatörer är helt avhängiga sifferdisplay idag och få får möjlighet att lära sig att ställa in med hörseln då sifferdisplayen finns till hands som stödhjul. Den lätta vägens princip. Det gäller att plocka bort stödhjulen så tidigt som möjligt om barnet skall lära sig cykla och hålla balansen på egen hand. Tänk på det ni sifferdisplayförespråkare. Häpp!

Digitala moder kräver inställning på 1 Hz nivån och där tycker jag att sifferdisplayen kommer till sin fulla rätt. Även för den som huvudsakligen kör kanaltrafik på jämna kHz så som 99% av den modena SSB trafiken sker med hjälp av plastradioapparater med steglängd 1 kHz inställd kan satsa 100% på digital visning. Bekvämt när kanalerna på 80 m skall scannas av. Så gör jag. De allra flesta som kör SSB ställer in jämna kHz och de som inte gör det får bannor för att de ligger snett på kanalen. Ur led är tiden.

Den mer äkta analoga helmekaniska inställningen och visningen har egentligen bara sitt berättigande inom ett smalt sakta krympande segment inom amatörradion och den som saknar djupare erfarenhet av det analoga vevandet kanske inte heller lider av att det digitala med siffrorna tagit över. Det blir förmodligen ett annat tänk så som Igge var inne på med hans jämförelser med analoga versus digitala klockor. För mig gäller så klart riktiga klockor med mjukgående visare som ger snabba svar dels vad klockan är på en höft och hur mycket tid som gått eller finns kvar. Delar av minuter kan uppskattas med hjälp av tränat ögonmått eller så kan man slå på stort och skaffa en analog klocka med sekundvisare vad man nu skall använda en sådan till.
 
Är nog ett tiotal år yngre än du, Bengt. Jag är ambivalent, det är bara i ytterst få fall som det
har betydelse om indikationen är analog, strängt taget är det när det är ett analogt förlopp
som jag vill iaktta - som när man trimmar för topp/dal värde eller så.

Tittar inte så mycket på frekvensen när jag rattar en radio, det är mest för att kolla att man håller
sig inom bandkanterna. Vad jag däremot uppskattar är känslan av "tyngd" i själva VFO-ratten.

Kan glädja dig med att Google/Sony har tänkt på dig, med den nya uppdateringen på min Z1 så
ställer man in larmet som på en klocka med visare.
 
Jag kan inte annat än att hålla med Bengt i detta.

Vår varseblivning är mycket väl anpassad till att hantera storheter som avstånd och i synnerhet vinklar.
Det är ingen tillfällighet att presentationen i t.ex. klockor, järnvägssignaler och flyginstrument bygger(byggde) på vinkelinformation.

Digital visning ger oss bara en falsk känsla av exakthet och noggrannhet, och när det gäller amatörradio,
som (ännu) inte bygger på användandet av ett fast kanalraster är det helt irrelevant ifall man använder exakta frekvenser eller inte.

I de mycket sällsynta fall där man verkligen behöver en exakt frekvensinställning så är en in- och urkopplingsbar frekvensräknare eller display det bästa och enklaste sättet att realisera funktionen.
Vill man inte använda digitalteknik så finns alltid möjligheterna
att kunna använda en kristallkalibrator eller en interpolationsoscillator.

Som noterats ovan så har amatörradion i snabb takt närmat sig yrkesradion när det gäller brist på kunskaper.
De allra flesta nutida amatörer kan också inrangeras i gruppen "ovana operatörer".
En nutida yrkesradioanvändare på SSB ställer in sin radio med kanalomkopplare eller dekadrattar, helt enkelt därför att det inte ingår i vederbörandes arbetsuppgift eller utbildning att handskas med att fininställa en mottagen SSB-signal.

Däremot använder riktiga radioamatörer sina apparater för nöjes skull och behöver inte bekymra sig om tidspress, utbildningens längd eller lönsamhet, utan borde i lugn och ro kunna lära sig att med någon träning ställa in en SSB eller telegrafisignal till bästa återgivning utan behöva bekymra sig om vad någon digital skala visar eller för den delen även en analog skala.

Förr var amatörradio på "fasta kanaler" något som förekom ganska sällan, det fanns dock radioamatörer som hade, ofta dagliga, "sked" på en handfull favoritfrekvenser. Ett inte helt ovanligt tillvägagångssätt var då att köpa ett antal surpluskristaller vilka slipades in till samma frekvens +/- något 10-tal Hz och sedan distribuerades via posten. Då behövde man inte heller bekymra sig om mottagarens kalibrering utan man nollsvävade mot sin egen kristall och kunde sedan vara förvissad om att motstationerna också de låg inom MF-bandbredden.

Innan Collins gjorde sitt genombrott 1946/47 med 75A och 51J-mottagarna så hade de allra flesta mottagare en praktisk upplösning i frekvensvisningen som låg runt 3 - 5 kHz. Genom att använda en kristallkalibrator och en interpolationstabell kunde den förbättras till i bästa fall någon kHz. Man angav därför sällan frekvenser med större upplösning än så.

Collins lösning medgav en total inställningsnoggrannhet eller "Treffsicherheit" på i bästa fall 50 Hz
vid nollsvävning på 1-kHz skalstrecken. Därför blev den snabbt populär och stilbildare inom verksamheter där fasta frekvenser var nödvändiga.

Dock kom det att dröja ända in på sent 60-tal innan alla sändare och mottagare inom t.ex. fartygs/kustradio fick en sådan frekvensnoggrannhet att "calling bands" kunde överges. Operatörerna i båda ändarna av förbindelsen var därför tvungna att behärska inställningarna av både frekvens, selektivitet,fasning, BFO samt RF-gain tills optimal förbindelse erhölls. Detta tog tid och krävde ett visst mått av skicklighet innan det behärskades fullt ut. De som betalade radiotelegrammen och därmed telegrafisternas löner ville helst att både genomströmningen skulle öka och att trafiken skulle kunna avvecklas utan specialutbildad eller tränad personal. Detta ledde i första hand till högre krav på materielen, sänkta krav på personalen och i förlängningen till företeelser som MARITEX och GMDSS.

Amatörradio bedrivs som som sagt utan tidspress eller lönsamhetskrav.
Därför är det högst rimligt att vi söker att styra bort från att binda oss till upplägg och vanor vilka leder till en övertro på tekniken och till en ytterligare reducerad teknisk och operativ kompetens hos radioamatörerna.
Att hålla kvar vid Morsetelegrafi och analoga skalor är ett sådant steg.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Ett riktigt mörker är digitala instrument i bilen. Hade nyligen en hyrbil med en digital hastighetsmätare och det var riktigt jobbigt att titta på
hur siffrorna bläddrade upp och ner. Enligt GPS:en var mätaren lika felvisande som alla andra hastighetsmätare så någon ökad noggrannhet drog man inte nytta av.
Samma sak med digital kylvattentempmätare. VAD temperaturen är i grader behöver man ju inte veta, räcker att se att den ligger i "N"-området. För oljetrycket är nog det bästa en ilsket röd varningslampa ifall man missar mätaren. Lampan har också det goda med sig att man inte behöver veta när en gammal motor börjar få dåliga lager - något en kompis blev varse när en gammal Golf GTI pimpades med oljetrycksmätare. :-)
Digital visning på KV för amatörradio ser jag inte heller något värde i. Möjligen undantag om man har en Collins R-390 som har en skönt rasslande mekanisk display.
 
Tillbaks till "verkligheten" ;)

Det ter sig som det är två skilda problem som måste lösas.

För det första att få den rätta känslan i VFO ratten, det andra är en simulering av en analog display, det kan bli svårt med
dessa enkla displayer som vi använder oss av, kanske med en mer avancerad grafisk display?
 
Just R-390(A) är ett intressant exempel på det som vi diskuterar. Den mottagaren är primärt tänkt för att
lyssna på fasta frekvenser som man ändrade endast mycket sällan.
Digitalvisningen förenklade bara det initiala inställningsförloppet.
Ingen använder R-390(A) för att "veva över banden". Inte heller använder man gärna 51J-serien eller 51S-1 till detta. En genomtänkt kombination som täcker in det som är bra med olika familjemedlemmar är denna:
SM0AOM said:
En mycket smaklig kombination som förenar det bästa hos "bandcruisers" och sådana som är mer lämpade för punktinsatser är att ansluta dessa 4 olika sorters mottagare till en bra multikopplare och en bredbandsantenn:
Collins R-390A
Collins HF-2050
Hammarlund SP-600
SRT CR91
Click to expand...
73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Vad som är den rätta känslan är låter sig inte standardiseras. Jag kan tänka mig att en sifferdisplay och 100 Hz steg är toppenbra för vissa medan en sådan lösning är ganska otrevlig när det kommer till att slölyssna över bandet.

Lösningen som UCZ arbetar på kan dock bli en mycket bra kompromiss mellan en äkta mekaniskt analog och en heldigital siffervisande display. Genom att använda en mångvarvig precisionspotentiometer för frekvensinställningen så får man samtidigt en absolutgivare där inställd resistans motsvarar en viss frekvens. Detta medger en synnerligen enkel mekanisk koppling av potentiometeraxeln till en mekanisk visarskala av något slag. Inga problem med kalibrering, ändlägen, missade pulser, eller synkronisering vid spänningstillslag. Kopplingen kan t ex göras med linhjul eller kugghjul och behöver inte ens vara komplicerad för att bli glappfri. En mekanisk frekvensvisning är dessutom strömsnål och lättavläst plus att den överblick av var på bandet man befinner sig ligger hästlängder före en sifferdisplay.

Dock finns en begränsning i de 1024 stegen som står till förfogande om man nu inte väljer att lägga till fler bitar på något sätt. Men genom medelvärdesbildning och klurighet så ser det ut som UCZ trollat bort det spelande som fasta 100 Hz steg ger. Så om en Arduino skall användas tillsammans med en Si570 så tror jag ändå att den här lösningen kan bli tillräckligt bra. Det mesta handlar annars om kompromisser och det går kanske inte att få allt med enkla medel.

Det stora hindret för en god mekanisk visarlösning tycks vara att ganska många av de nya eller mer moderna amatörerna som inte haft förmånen att gräva ner sig i linhjul, kugghjulsväxlar och visare fått för sig att det är gammalmodigt och att den moderna tekniken med oändligt många decimaler i sifferdisplayerna är vassare. Jag kan inte se att så är fallet. Kan någon annan göra det?

Kanske är det dags för lite nytänkande och ta tillvara de gamla mekaniska lösningarna som hittils inte blivit utkonkurrerade av de moderna påfunden. Vad säger ni boys?
 
10 varviga pottar med någorlunda kvalité brukar vara stora och klumpiga och att sedan omvandla
det analoga värdet till ett binärt värde låter i mina öron som att gå över ån efter vatten.

Men det är klart - denna tråd välkomnar alla lösningar, så det är bara kul!

Jag kör vidare på min moddade stegmotor som för några år sedan.kostade 49 Sekiner på Kjell&co.
Bara några enkla förändringar sedan löser man avkodningen i MCU:n.
 
Jag erinrar mig att när jag höll på med servon i slutet av 70-talet man gärna talade om att förbättra
upplösningen med "dithering" och "decimation", alltså lägga till en brusliknande signal på ingången, översampla rejält, och sedan ta bort bruskomponenten via lågpassfiltrering i programvara.

Dithering användes också med framgång i de första DSP-radiomottagarna för att öka den effektiva upplösningen hos 8-bitars flash-A/D till runt 14 bitar.

Förmodligen går det att komma dithän att inställningsnogrannheten begränsas av linjäriteten och upplösningen hos själva potentiometern som är runt 1:20000 hos en "Helipot".

Valet av parametrar i lågpassfiltret är nog också ganska kritiskt, för att få en hanterbar fördröjning utan "gummiband" och översvängar kanske ett Kalman-filter blir nödvändigt.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Om du inte behöver en analog skala med visare så kan din modifierade stegmotor användas. Med många steg per varv och få decimaler så får du en skaplig lösning. Bäst fungerar det om du inte tittar på siffrorna mer än vid behov. Ja, du var ju inne på den iden själv Bengt.
 
Om man tar sig friheten att fantisera fritt så finns det ytterligare en möjlig väg till att simulera känslan i en gammal radio.
Det är att kombinera en stegmotor med en sensor likt den som DLG lade ut en bild på. Motorn använder man i så fall för
att simulera det mekaniska systemets beteende.

Kombinerar man det med en högupplöst skärm så kan man tänka sig att man på den kan välja vilken station den ska likna :)

En komplett simulering alltså - men då blir det att byta MCUn mot något kraftfullare - en R.Pi kanske.
 
Jag har hittills inte kommit på en enkel lösning där en riktigt bra encoder med många steg kan kopplas/synkroniseras med en mekanisk skala och skalvisare som löper från vänster till höger över skalan.

Och ja, visst borde väl en stegmotor kunna driva skalvisaren och stegmotorn ställas i rätt position baserat på utställd frekvens men det tenderar att bli en mer komplex lösning än min ide med 10-varvspotentiometern där dess befintliga axel lätt låter sig kopplas till skalvisaren via ett linhjul och några bryttrissor. Denna low tech lösning från tidigt 1900-tal tycks vara svår att konkurrera ut med modern teknik eller vad?

Några skarpa hjärnor inom det där digitala programmerandet har redan sagt att detta är inget problem att lösa men sedan när konceptet tänkts igenom närmare så upptäcktes sk hakar som gjorde att det antingen föll helt eller blev för komplicerat jämfört med den mer högpresterande mekaniska lösningen. Alla förslag är välkomna!
 
För att få den "analoga känslan" i digitala displayer brukar man införa en liggande stapel likt en hastighetsmätare.
Med den tekniken kan man snabbt få en känsla av var man befinner sig på bandet.
Detta kan givetvis kombineras med siffror diskret hänvisade till det nedre hörnet......typ.
För bästa linjärskaleupplösning får man välja en grafisk display.

Vill man dessutom känna friktionen från kugghjulsmekanismen kan man alltid lägga på en friktionsbroms på axeln.
 
När jag tänker på saken är nog principen bakom med en 10 eller 15 varvig potentiometer, en ratt med 100 skaldelar+en varvräknare 0-15 kopplat via skallina till en linjärskala med visare à la Eddystone 898 det som ger mest prestanda för ansträngningen.

Ifall vi antar att det räcker med 10 varv med 100 skaldelar för att täcka bandens telegrafidelar (något annat kommer väl inte i fråga) blir det 10 Hz per skaldel och 10 kHz/varv vilket nog är passande för en mottagare med normal CW-selektivitet.
Med en vanlig Helipot får vi en mekanisk upplösning av 1:25000 c:a eller 4-5 Hz i sista siffran vilket motiverar en effektiv upplösning av dryga 16 bitar. Lite programmeringstrix medger att man minskar upplösningen och ökar antalet kHz/varv på ett adaptivt sätt när frekvensratten vrids snabbare.

Enklast är att låta "utväxlingen" vara beroende av vridningsvinkelhastigheten.

Dock ska man inte underskatta komplexiteten i att göra programvara som har förutsägbara och stabila egenskaper till sådana ändamål.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Bengt, EQL:
Nej, jag vill inte påskina att det är lätt att konstruera ett system som simulerar ett mekaniskt system av av det slag som de
äldre stationernas VFOer hade. Däremot tror jag att det är fullt möjligt, frågan är bara hur mycket arbete som krävs samt
hur mycket kapacitet man behöver på kontroll sidan. Tvivlar på att enkel (Atmel) MCU kommer räcka till för arbetet.

K-A, AOM:
En hel del filtrering behövs i koden för att få till en lagom känslighet för variationer i vridningsvinkelhastigheten. Har gjort
liknande program tidigare och det behövdes en hel del testande innan man blir nöjd. Däremot är det inte så svårt att
bemästra stabiliteten/komplexiteten om man bara har normal hygien när man skriver sin kod.

Som många skrivit tidigare är det här en väldigt rolig tråd att följa och delta i!
 
Med en digital encoder som har en upplösning av c:a 25000 steg per varv närmar man sig väl vad en väljusterad kugghjulsbaserad Drake R4B VFO kan prestera i inställningsnoggrannhet utan att behöva veva hundratals varv vid en snabb förflyttning över bandet. Kommentarer på detta?

Det krävs enligt mig
att steglängden kan hållas på ensiffrig Hz-nivå samtidigt som ett varv på VFO- ratten täcker i storleksordningen 10-25 kHz beroende på hur operatörens finmotorik fungerar. För mer avancerad svagsignalmottagning på lågbanden krävs färre varv per kHz. En RIT som komplement kan ev vara ett alternativ här. Själv föredrar jag ganska många kHz per varv för att det skall gå snabbt att lyssna runt över banden utan att behöva veva ihjäl sig. Ju fler kHz per varv ju viktigare blir det att minimera glapp, svikt och seghet i VFO-ratten. Optimalt är en välsmord lagrad axel med ett lagom stort svänghjul som förhindrar att frekvensen ändras när fingrarna ansätts på ratten. Viktigt! Svänghjulsmassan skall dock inte vara så stor att det upplevs trögt att snabbt ändra frekvens men samtidigt inte så liten att svänghjulet inte kan transportera skalvisaren över större delen av skalan med en lagom stor igångsättningskraft utan att riskera att handleden bryts av.

Det finns några äldre rörradioapparater som ligger ganska bra till när det gäller den här magiska känslan som kan upplevas i en riktigt utförd inställningsmekanism. SP600 t ex.

I en portabelstation där både storlek och vikt måste minimeras så får man tyvärr kompromissa hårt men man behöver ju inte för den sakens skull välja lösningar som är helt värdelösa och hör hemma i billig konsumentelektronik.

Grafisk skala finns bl a på bilradioapparater och de jag provat har väl inte direkt imponerat på mig. Dock hjälper den till att orientera sig på bandet. Den i särklass sämsta digitala inställningen får nog sägas vara den som är standard i moderna bilradioapparater där man antingen väljer kanal med autoscan eller stegar manuellt i kanaler. Den som inte varit med på 60-talet under de första generationerna Blaupunkt bilradio kanske inte förstår problemet men di gamle gör det säkert. :-)
 
SP-600 är som sagt ett exempel, GEC BRT-400 samt Plessey PR-155 är andra.

Av rent praktiska skäl går det inte att optimera allt samtidigt i synnerhet inte hos en portabelstation, utan
det är nödvändigt att anpassa sig till vad som är realiserbart i det utrymme som finns till hands.

Enligt min mening ligger "toleransområdet" för antal kHz/varv mellan 10 och 100.
Collins 100 kHz/varv kan vara i mesta laget, National HRO 50 kHz/varv på 80m samt Drake 25 kHz/varv bra kompromisser.
Även hur bandpasskurvan för CW-filtret ser ut hos mottagaren har betydelse.
En kurva med extremt branta flanker kräver lägre "tuning rate". SM5MN(SK) skrev om saken i QTC under 70-talet.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Kenwood TS990S är kanske den plastradio som kommer närmast vad gäller analog presentation,
frågan är om någon användare faktiskt väljer att ha den "analoga" skalan före sub-VFO:n?

image005.jpg
 
I vart fall ett bilmärke idag har återigen börjat använda
en display med visning typ gamla klassiska rör-radioapparater
från förr, dvs stationerna listade i sneda kolumner i klartext
och en ratt som minner om en VFO. Mycket trevligt och lättöverskådligt.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top