Схемы металлоискателей MD4U

Управляющий импульс предельно малой длительности, транзистор не успевал войти в насыщение, поэтому на коллекторе упр. импульса практически не было видно, жаль не сохранил осциллограмм... просто затухающий колебательный процесс сложной формы.
Может в него и подмешивалось сверхрегенерация, сказать сложно.

Прикольная схемка , однако Никогда не видал такого оригинального использования D-триггера .... а я уж повидал всякого Возможно , даже будет как-то работать ..... другое дело , что у всех подобных ( по идеологии ) схем есть один подляк - в них "всё на всё влияет" , примерно как в сверхрегенеративном приёмнике . Помехоустойчивость в таких схемах отсутствует как класс , в принципе - "ворота" тут открыты полностью , для любого мешающего сигнала . А если ещё самовозбудится на СВЧ транзистор 2Т640 ( а для него это запросто ) - схема сможет даже работать как небольшой радар

ЯМРов тут нет, предположение снимается (не те поля и не те частоты…).
При таких параметрах датчика собственная частота паразитного контура, вероятно, будет лежать в районе 200...500кГц?

Приветствую, deemon ! От обилия и разнообразия вариантов любая горная река превращается в болото... - как-то это нужно менять. Хотя мне больше вторая схема приглянулась, но, по-моему, в этом виде они не имеют отношения к многочастотности.
Sergey_P , мне тоже показалось, что поле слабовато будет для ядерного МР. Особенно в сравнении с уровнем металлического отклика. Но это не мешает открыть отдельную тему и там попробовать это выяснить... Может в каких-то других вопросах выявятся полезные эффекты - может быть для грунта...

Всем привет, вижу живой интерес к представленной схеме, поэтому попробую наглядно объяснить как она работает... поскольку раздел теоретический начну с лирического отступления... Поговорим о музыки... ну я прям романтик блин...

В данной схеме катушку можно рассматривать как гитарную струну

Транзистор и короткий импульс управления, аналогичны удару по струне "возбуждают затухающий колебательный процесс"

Время следования импульсов, выбирается из длительности колебательного процесса.
Перестала звучать струна, мы опять по ней ударяем.

Длительность импульса минимально короткое.
Увеличение длительности импульса - это это если провести аналогию оттягивание струны
накопление в ней дополнительной энергии... соответственно потребление тока нам это не надо.

Теперь о частоте... Какая частота звучания гитарной струны ?
Правильно, зависит от толщины, длинны, как сильно натянута... теперь возьмем осциллограф, и посмотрим на сигнал, Это не просто синусоида а "непонятная кривулька"
в составе которой куча гармоник...
Причем если рядом натянута еще одна струна, "цель" то резонансные процессы еще сильнее усложняет гармоническую картинку.
Схема работает именно по такому принципу поэтому какой говорить о конкретной частоте нет смысла.

Как понятный пример... колокольчик и флейта могут звучать не одной частоте, но мы без труда различаем один звук от другого именно за счет гармонических составляющих сигнала.

Я думаю общий принцип понятен...

Теперь, как из всего этого извлечь пользу...
В общем решений всего два...
1. Выделяем из сигнала одну, две, три... частоты, и их анализируем.
2. Анализируем весь спектр излучения, с процессорной обработкой, и запоминанием масок, Привязываем эти маски к конкретному прибору, "калибруем прибор" вводим поправки на взаимовлияние целей, грунта, температура, помех... и тд.
На первый взгляд, задача очень сложная...
На самом деле подобный метод уже давно используется...
Именно на таком принципе работают все современные оптико-эмиссионные спектрометры.
Многие из них портативные... все реализовано на базе микропроцессора.

Сергей, говоря о параметрах датчика, вы говорите о частоте паразитного контура только катушки!

В данной схеме, транзистор тоже является элементом датчика, он тоже имеет свою емкость индуктивность, проверенно экспериментально...

При замене транзистора на другой например 2Т630...частотно - амплитудная картина сигнала координатно меняется.

Вы считаете это нормально?

Перепроверил схему, вы абсолютно правы... номинал резистора R4 1,8 кОм !!!
рисовал в sPlan скопировал с R3, номинал поменять забыл...мой косяк, извиняюсь,
вечером выложу отредактированную схему.

Честно говоря, я особо не вникал, задача была создать максимально широкополосную помеху, и она была реализована этой схемой, транзисторы подбирались, то, что было под рукой, при использовании СВЧ транзисторов, длительность колебательного процесса больше, частота выше, спектр сигнала шире...

Как то странно. Какой спектр вы хотите получить? Какова индуктивность катушки? Использование ключа в качестве "возбудителя" колебаний совершенно не относится к спектру. Транзистор КТ630 это как то совсем не "тот" ключ. Ключ берется полевикчек. И управляется им легко и непринужденно. Фронт импульса очень и очень. Но если работает индуктивность/контур создавая колебания, то тут все определит вовсе не транзистор. Если параметры получаются разные от транзистора, значит управление ключем не правильное. Не оптимальное.
Биполярный тр-тор быстро открывается, но медленно закрывается. В принципе так же и полевик. Время рассасывания заряда базы или емкости затвора... Для возбуждения колебаний в катушке влияет именно время запирания ключа.

Ciklon
Не судите строго, поднял свои тетрадки схема 1996 года.... полевых ВЧ транзисторов тогда просто не было, схемотехники металлоискателей тоже...
2Т630 были основные транзисторы которые мы использовали для импульсных преобразователей.
В схеме стоит СВЧ транзистор 2Т640А-2 в планарном исполнении, схема работает.

Индуктивность катушки... я уже не помню, 30-40 витков провода МГТФ внутри трубки,
согнутой в кольцо, диаметр кольца 20 см. похоже на катушку импульсника только экранирована.

Схема это просто другой принцип..., во всяком случаи подобных я не встречал, она проста для повторения, и если из этого что-то получится буду только рад.

Вы можете отключить эти сообщения.

Что, за счет чего и по каким законам работает данная схема? Рассказали бы сами, а не вынуждали посетителей форума доказывать, что мы в очередной раз лицезрим BFO в оригинальном исполнении (этого надеюсь никто не оспаривает)? Привели бы затухающую, осциллирующую экспоненту, показали бы, что и как стробируется D-триггером... чтоб всем всё стало ясно и понятно... Гигагерцовый анализатор спектра, пусть пока полежит на полочке, отдохнет... ему, пока что, тут делать нечего…

Трубка металлическая (дюраль/медь)? Если да то там не будет все просто, как в тетрадке.

Трубка медь покрытая серебром, брал в отделе СВЧ антенн, они из таких трубок, серебром паяли высокодобротные антенны.
по их совету, смысл - добиться максимальной добротности, для работы индуктивности на затухающих колебаниях это важно.

Могу вас разочаровать... Добротности вы так не получите никогда. Самая высокодобротная катушка - это простой бублик на воздухе. Все остальные "сердечники/экраны" ее снижают. Тем более трубка! Покрытие серебром- это не про те частоты.... Уж что наименьше снизит добротность так это экран из графита.
Судя по номиналам резисторов на входе измерительно/регистрирующего триггера, частоты там самые низкие... Поскольку с такими величинами будет влияние хотябы входной емкости собственно триггера. Лог. серия 561** или 40*** работает на частотах до 2-3мГц при питании до 15В. При питании 5В не выше 1-2мГц. Это предел Есть параметр у лог. элементов- "время распространения".
Это я к тому что спектр сигналов, влияния на чувствительность схемы самый скромный.

Трудно не согласится, тем более, все что вы написали, абсолютно верно. Если бы я не видел как работает это схема, на все 100 был бы согласен с вами.

Из того что я наблюдал... Затухающий колебательный процесс имеет низкочастотную гармоническую сопоставляющию.
которая меняется в зависимости от изменения целью индуктивности катушки.
На осциллограмме сжатой во времени это хорошо видно. Вообще сигнал довольно сложной формы...

Если подключить к ВЧ осциллографу ВЧ сигнал телевизионного изображения
Что там можно рассмотреть? синхросигналы - кадровые, строчные, несущие частота звука цвета?... ничего этого не видно.
просто непонятная мешанина.
Если этот сигнал подать на СМВ селективный милливольтметр, все отлично слышно, или на анализатор спектра... все видно.

Схемка простецкая для повторения, запускается с пол пинка, часть после ключа, вообще можно не собирать, генератор, формирователь на триггере, катушку, с любого МД пойдет, питание крона, ток схема потребляет мизерный...
Сигнал с коллектора транзистора через разделительную емкость вывести на осциллограф... делов на 30 минут.
Помахать монеткой перед катушкой и пронаблюдать сигнал.
Я просто уже давно этим не занимаясь, мое основное оборудование BOSCH KTS 650 в нем есть осциллограф но частоты не те.

Сигнал примерно такой...

Нет, это не BFO принцип совсем другой...
Похоже, потому что задающий генератор содран с какой-то старой схемы лохматых годов, потому, что но запускается с пол пинка...

Принцип работы схемы - ударное возбуждение затухающих колебаний в индуктивности катушки. Их анализ и выделение изменений от цели...

Вот еще один вариант с данными катушки, частота ЗГ 100кгц - не критична подбирается по длительности затухающего процесса, зависит от параметров датчика.

Такой же - изменение Частоты измерительного генератора под воздействием вторичных полей от целей и сигнализация при появлении этих изменений.
Сами разберетесь или мне рассказывать как работает фазовый компаратор на D-триггере и как влияют фазовые задержки по входам D и C на чувствительность по изменению фазы входного гармонического сигнала ?

Схема, что я выложил ближе к Pi Импульсным... опорного генератора нет, измерительного генератора тоже нет.

Есть возбудитель затухающих колебаний контура, и детектор низкочастотных колебаний гармонической составляющий.

Расскажите уж, раз тема так разрослась... Но мне кажется, что здесь ближе к Q-метру с ударным возбуждением.

Чтобы выяснить, относится ли прибор к импульсникам, можно померить изменение сигнала на выходе триггера при внесении мишени. Если сигнал растёт, то импульсник, если падает - Q-метр. Experimentum crucis.
Если уж хотите импульсник и многочастотность, то нужно увеличить время накачки и загасить паразитные колебания в контуре.

Пример работы фазового компаратора на D-триггере...

Понятно, Sergey_P, только у нас сигнал может отличаться лишь по амплитуде. По задержкам будут отличия, если есть влияние входной ёмкости. Но в таком случае РС выступает, как избирательный элемент, а его эффективность маленькая... Откуда же возьмётся 30см на монету...? Может будут уточнения к рисунку?
Я тоже немного хочу уточнить по вопросу PI-Q-метра. На быстренько сделанном рисунке показал две зоны, - в верхней сигналы PI и Q направлены противоположно и вычитаются, а в нижней-то, как в предложенной схеме детектора, они складываются.
Второе уточнение. На рисунке показано большое время накачки. Однако, при временах накачки меньше чем время ЛС-контура,- зона А на рисунке, мы можем иметь совсем другие эффекты в схеме вообще. Эти эффекты уже наблюдали многие на схемах с не резонансными ТХ : приближение ферромагнетиков и феррита вызывает уменьшение даже токов потребления таких передатчиков, а неферромагнетиков - увеличение тока. Так что уж говорить о возможности измерения этого влияния приёмником !? Оно будет, в общем-то, и при больших временах накачки.

На выходе триггера импульсный сигнал сложной формы, в составе которого низкочастотные биения, которые слышны в динамике.
Настраивал потенциометр до появления устойчивого низкого тона, при внесении мишени тон повышался.

Да, еще... амплитуда сигнала на коллекторе транз. в начале затухающего процесса в 3-4 реза больше напряжения питания.
поэтому и резисторы на входах триггера по 470 кОм.