A classe média encolhida nas áreas metropolitanas dos EUA: 6 achados chave A classe média americana está diminuindo a nível nacional, como foi documentado em um estudo anterior pelo Pew Research Center. Nossa nova análise de dados do governo descobre que a classe média também está perdendo terreno na grande maioria das áreas metropolitanas do país. Aqui estão seis abordagens principais do novo relatório: 1 O declínio na participação de adultos que são de classe média nacionalmente também provou ser um fenômeno local generalizado no período de 2000 a 2014. Afetando comunidades de Boston a Seattle e de Dallas a Milwaukee , A proporção de adultos que vivem em famílias de renda média caiu em 203 de 229 áreas metropolitanas dos EUA examinadas de 2000 a 2014. Com menos americanos na camada de renda média, os níveis econômicos acima e abaixo cresceram significativamente ao longo do tempo. A proporção de adultos na faixa de renda mais baixa cresceu em 160 áreas e a participação no nível de renda superior aumentou em 172 áreas. Essas tendências não eram mutuamente exclusivas, as ações de adultos nos níveis de renda inferior e superior aumentaram em 108 áreas metropolitanas. 2 A participação dos adultos na faixa de renda superior aumentou mais do que a participação de baixa renda em cerca de metade das áreas metropolitanas analisadas. Através das 229 áreas, os adultos eram mais propensos a escalar a escada de renda do que descer em 119 áreas. As áreas que experimentaram os maiores ganhos no status econômico de 2000 a 2014 são um grupo diversificado, incluindo economias baseadas em energia, como Midland, Texas, a localidade turística de Barnstable Town, Massachusetts e a área de embalagem de carne de Amarillo, Texas. Mas a parte de menor renda aumentou mais em 110 áreas. As áreas que mais escorregaram no status econômico incluem Goldsboro, Carolina do Norte e Springfield, Ohio. Muitas dessas áreas são mais dependentes do que a média na fabricação, mas outros fatores provavelmente também desempenharam um papel. 3 A nível nacional, a participação dos adultos na classe média caiu desde 2000 e as ações nos níveis de renda inferior e superior aumentaram. Refletindo o efeito cumulativo das mudanças no nível local, a participação nacional de adultos americanos em domicílios de renda média diminuiu de 55 em 2000 para 51 em 2014. Ao mesmo tempo, a participação de adultos na faixa de renda superior aumentou de 17 Para 20, e a participação de adultos na faixa de renda mais baixa aumentou de 28 para 29. (As estimativas nacionais abrangem todos os adultos americanos, não apenas aqueles nas 229 áreas metropolitanas examinadas em maior detalhe.) 4 Famílias em todos os níveis econômicos experimentados Quedas quase universais na renda média em áreas metropolitanas dos EUA. As famílias de renda média perderam terreno financeiramente em 222 de 229 áreas metropolitanas de 1999 a 2014. Enquanto isso, as pessoas com níveis de renda mais baixos viram seu escopo de renda mediana em 221 áreas e aqueles nas famílias de renda mais alta tiveram um golpe financeiro em 215 áreas . 5 As 10 áreas metropolitanas com maiores ações de adultos de renda média estão localizadas principalmente no Centro-Oeste. Wausau, Wisconsin, liderou nesta base, com 67 de adultos que viviam em famílias de renda média em 2014. Foi seguido de perto por Janesville-Beloit, Wisconsin (65). No outro extremo da escala em todas as 229 áreas examinadas foi Monroe, Louisiana, onde a proporção de adultos que eram renda média era de 42. Os adultos de renda média não possuíam a maioria em 50 áreas metropolitanas em 2014. Áreas metropolitanas com a maior parte superior As ações de renda são principalmente no nordeste ou na costa da Califórnia, enquanto as 10 áreas metropolitanas com os maiores níveis de renda baixa estão no sudoeste. Vários na fronteira com o México. 6 Existe uma variação notável na renda média das famílias da classe média em todas as áreas metropolitanas dos EUA. A renda mediana das famílias da classe média estava dentro da faixa de 70.000 a 75.000 em 138 de 229 áreas, mas atingiu 81.283 em Racine, Wisconsin, e tão baixa quanto 64.549 em Hanford-Corcoran, Califórnia. Por definição, as famílias da classe média ganhavam de cerca de 42.000 a 125.000, mas dentro desse intervalo, os agregados familiares de uma área podem se agrupar perto do topo ou da parte inferior. As 229 áreas metropolitanas que examinamos, de um total de 381 atualmente definidas pelo governo federal, são as que são identificáveis em conjuntos de dados do Census Bureau disponíveis publicamente e para os quais os dados estavam disponíveis para 2000 e 2014. Eles representaram 76 dos População das nações em 2014. Definimos famílias de renda média como aqueles cuja renda familiar anual é de dois terços para dobrar a mediana nacional após os rendimentos terem sido ajustados para o tamanho do agregado familiar. Em 2014, isso equivale a cerca de 42.000 a 125.000 por ano para uma casa de três. As famílias de baixa renda têm renda inferior a dois terços das famílias de renda média e alta têm rendimentos que são mais do dobro da mediana. Os rendimentos em cada área metropolitana são ajustados pelo custo de vida na área em relação ao custo de vida médio nacional. Notas no Softrock Lite V 6.2 Kit de Receptor Atalhos para seções desta página Revisões: 11 de fevereiro de 2010. Medições adicionadas de fase e Comparação de amplitude de 4 transformadores Triad SP-70 02 de novembro de 2009. Seção de estabilidade de freqüência adicionada. 1 3 de julho de 2008. Pete, N4ZR, forneceu um transformador Radio Shack PN 273-1374 que eu avaliei. 21 de agosto de 2007. Adicionado informações sobre como usar o E-MU 0202 com o Windows Vista. 19 de agosto de 2007. Adicionado uma nota sobre drivers E-MU 0202 disponíveis apenas para o Windows XP. 28 de julho de 2007. Dados de medição adicionados para o transformador de isolamento Bourns LM-NP-1001-B1 600937. 600937. 25 de julho de 2007. Dados de medição adicionados para o transformador Triad MIL-T-27E-SP68 23 de julho de 2007. Adicionado detalhes para transformador de isolamento de antena de banda larga. 22 de julho de 2007. Lote de resposta de frequência adicionado para transformador de áudio Triad. 11 de julho de 2007. Os comentários rápidos sobre dois programas de rádio definidos pelo software de I2PHD, Winrad e SDRadio aparecem abaixo. 09 de julho de 2007. Análise de desempenho de intermodulação concluída no Softrock Lite 6.2 receptor de banda de 30 metros. Detalhes na seção IP3 abaixo. 07 de julho de 2007. Ive instalado o software M0KGKs SDR Decoder. Com o meu SX260, é quase impossível executar devido ao consumo da CPU. Detalhes abaixo. 06 de julho de 2007. Ive reescrito completamente esta página para refletir minha experiência com uma placa de som E-MU 0202. O meu computador SX260 ainda está ligado à CPU, mas há um mundo de melhoria com esta placa de som em comparação com o dispositivo incorporado SoundMAX. Uma das arquiteturas que eu considero para o PANADAPTER baseado em DSP é um projeto de conversão para baixo IampQ. Antena de analisador de espectro de varredura convencional com uma primeira IF de talvez 21,4 MHz, com a segunda seletividade IF e conversão de log via DSP. Isso tem alguma semelhança com o receptor Softrock, então comprei kits Softrock 6.2 Lite para bandas de 7 MHz e 10 MHz e construí-los nos últimos dias. Esta página é uma coleção de notas e comentários após uma exposição muito limitada ao Softrock. Para obter informações sobre os rádios definidos pelo software, como o Softrock, você pode começar com o ARRL. Arrl. orgtisinfosdr. html possui uma coleção de artigos relevantes. Para obter uma visão geral da amostragem em quadratura, verifique dspguruinfotutorquadsig. htm. Eu construí um receptor de 30 metros e 40 metros. Devido a uma fraca solda, pensei ter danificado o misturador FST3253 dos receptores de 30 metros. Isso não é o caso e ambos os receptores agora estão funcionando corretamente. Eu usei dois computadores com os receptores Softrock: 2,8 GHz Pentium 4 2 GB RAM A resolução gráfica é executada a 1600 x 1200 com RAM de vídeo de 32 MB, compartilhada a partir da RAM principal de 2 GB. Placa de som SoundMax interna de 16 bits e placa de som USB 2.0 E-MU 0202 Gateway NX860XL laptop: Intelreg Core 2 Duo Processador T7200 (2.00GHz, 667MHz FSB, 4MB L2 Cache) 2048MB 667MHz DDR2 SDRAM 1920 x 1200 gráficos com tela incorporada 17quot Intelreg Centrinoreg Duo Tecnologia móvel NVIDIA GeForce Go 7900 GS Graphics w 256MB de memória de vídeo DDR O áudio incorporado, que não está mais descrito na documentação Gateways. Dells SX260 é, para todos os propósitos práticos, uma placa de laptop em um gabinete de mesa muito pequeno. Ele compartilha muitos componentes com as máquinas Dells Latitude series da mesma época. Mais importante ainda, não tem placa de expansão. A placa-mãe possui tela gráfica e chips de som e é impossível adicionar uma nova placa gráfica ou placa de som interna. Eu tenho padronizado nas máquinas SX260 e tenho três na minha rede, juntamente com o laptop Gateway e um COMPAQ antigo usado como um servidor de arquivos. Todos executam uma versão ou outra do Windows XP, SP2. Eu usei cinco pacotes de software (todos gratuitos) com o Softrock: esses programas têm um comportamento significativamente diferente e diferentes vantagens e desvantagens, pelo menos com meus computadores. Os kits não são projetos para iniciantes. O PCB é aproximadamente 1.5quot x 1.5quot e em que 2,25 polegadas quadradas por lado são muitas partes. As resistências estão montadas verticalmente para economizar espaço e os dois componentes indutivos que você deve engomar estão em núcleos de 0,25 quilos. As peças são uma mistura de montagem em superfície e montagem de furo e estão em ambos os lados da placa. As fotos abaixo mostram uma das minhas placas concluídas. Eu adicionei os cabeçalhos de ângulo reto para permitir as placas de troca e para facilitar a experimentação. Eu também montei o cristal em um soquete pelo mesmo motivo. Se eu estivesse fazendo isso novamente, eu usaria cabeçalhos diretos, não cabeçadas de ângulo reto. Banda de 30 metros Softrock Lite 6.2. Vista superior O tempo de montagem é de cerca de 3 a 3,5 horas por placa. Os capacitores de montagem em superfície são 1206 peças de tamanho, portanto não são muito difíceis de trabalhar. Da mesma forma, os quatro circuitos integrados de montagem em superfície são 20 pinsinch, que está dentro das capacidades normais da oficina inicial. The Builders Notes não fornece quotHeathkit typequot passo-a-passo, quotsolder R1, quot instruções. Em vez disso, eles são da forma quotinstall a superfície inferior montagem 0.1 uF capacitores. quot Este não é um problema para um construtor experiente, mas pode ser inadequado se este for seu primeiro kit. O Builders Notes poderia se beneficiar da revisão e edição, mas essas falhas não são críticas. Eu já achei as peças de montagem em superfície mais fáceis de instalar do que as peças do furo através da passagem. Isso é em parte uma questão de ter as ferramentas certas e, em parte, uma questão de experiência. Se você nunca construiu um kit com peças de montagem em superfície, você pode querer começar com uma das caras falsas norcal de baixo custo. Este kit Norcal possui 46 partes de montagem em superfície (44 resistências, um capacitor e um diodo) e custa apenas 7,50, então, quando terminar de construir, você terá muita prática de montagem em superfície. Fiz dois erros com o primeiro receptor, instalando um chumbo de resistência no buraco errado e não fazendo uma boa solda em um IC. O corpo do resistor é indicado por um círculo de tela de seda ao redor da almofada e o orifício associado para a ligação livre é mostrado por uma linha curta entre as duas almofadas. Em vários lugares, as linhas não são fáceis de ver, e existem outras almofadas espaçadas à mesma distância que a correta. Acabei de inserir a extremidade livre no buraco errado e peguei o erro quando encontrei a almofada já utilizada quando chegou a hora de instalar a parte correta. O erro de soldagem foi U5, o amplificador operacional TLV2462, pino 3 ou 5. Embora eu tenha examinado as juntas de solda com um microscópio estéreo 10X, não encontrei a conexão ruim até solucionar o problema. Desde que eu re-soldamos ambos os pinos 3 e 5 ao mesmo tempo, não sei qual era ruim. O construtor deve enrolar dois núcleos toroidais. Um é um indutor usado em um filtro de passagem baixa na entrada da antena e o segundo é um transformador de três enrolamentos para conectar a antena ao IC do misturador. Nos dois kits que eu construí, ambos foram enrolados em núcleos T25 (0,25 polegadas de diâmetro), com o número. Fio de 30 AWG. (Os receptores de algumas bandas usam núcleos maiores). Os receptores que eu construí exigiram 36 (receptor de 30 metros, 36T no núcleo T25-6) e 38 voltas (receptor de 40 metros, 38T no núcleo T25-2). Isso é tedioso para enrolar em um núcleo pequeno e, na verdade, excede significativamente a especificação de camada única Micrometals de 24 voltas para o fio No. 30 em um núcleo T25. Por 38 voltas, o livro de referência Micrometals chama o fio No. 34 AWG, que permite até 41 voltas em uma única camada. (Micrometals é o principal fabricante de núcleos de ferro em pó, como usado neste kit.) Eu não achei possível enrolar o número especificado de voltas em uma única camada, então algumas voltas estão em uma segunda camada. As bobinas toroidais de várias camadas têm uma capacitância distribuída aumentada em comparação com uma bobina de camada única de indutância idêntica, que nesta aplicação apareceria como rejeição degradada de alta freqüência no filtro de passagem baixa. O transformador é mais fácil de enrolar, pois tem menos voltas. Quando o primeiro ligado, o receptor de 30 metros não funcionaria. Olhando para as formas de onda com um osciloscópio, o oscilador de 40,5 MHz estava sendo executado e o buffer do oscilador 2N3906 (Q2) para ser executado, mas com menor tensão de pico a pico do que o receptor de 40 metros mostrou. O IC do divisor 74HC74 ao qual o Q2 está conectado não foi alternativo. Quando eu substituí um cristal de menor freqüência (30 MHz), no entanto, o aumento de saída de Q2s aumentou e o divisor 74HC74 mostrou a saída correta. Isso me levou a suspeitar que o Q2 não tinha ganho suficiente em 40 MHz. O oscilador de 30 metros é executado a 40,5 MHz (lembre-se, é dividido por quatro para obter duas formas de onda de 90deg desfasadas para conduzir o mixer em quadratura). Enquanto o oscilador de 40 metros corre a 28,2 MHz. O 2N3906 não forneceu voltagem de tensão suficiente para alternar o divisor 74HC74, então eu o substituí com um transistor MPSH81. A parte MPSH81 tem Ft 600 MHz, enquanto o Fn 2N3906 é 250 MHz. (O MPSH81 tem um pin-out diferente, por isso não é uma troca direta para trocar a base e os pinos do emissor). Com certeza, o MPSH81 melhorou o disco para o divisor 74HC74 e começou a alternar como deveria. A partir de comentários no grupo do Softrock Yahoo, notei que outros construtores experimentaram o mesmo problema, levando-me a acreditar que é um erro de design, com alguns receptores funcionando e outros falhando, dependendo dos parâmetros do 2N3906 fornecido. Saída do Q2 do receptor de 30 metros com o transistor 2N3906. A forma de onda de saída é de 2,7 V PP. Modelo SPICE. O diagrama abaixo fornece um modelo do transformador MIL-T-27E-SP68, em uma representação do circuito de teste HP3562A Dynamic Signal Analyzer (50 937 fonte de saída do gerador 1 impedância de entrada M937). As três parcelas a seguir mostram a resposta de freqüência dos transformadores em diferentes condições de impedância de direção e impedância de terminação. Os níveis absolutos são arbitrários e não mostram a perda de inserção real dos transformadores. Todos os dados são tomados no intervalo de 10 Hz - 100 KHz, eixo horizontal do registro. O eixo vertical varia de um lote para outro, com o valor específico mostrado no gráfico. (O gráfico abaixo é 2.0 dBdivisão.) 50937 fonte do gerador 1 terminação M937. Observe a resposta de pico, com cerca de um pico de 10 dB a 100 KHz. Isso se deve a uma combinação da capacitância distribuída dos transformadores, da capacitância perdida na configuração do teste e da entrada e da capacitância da fonte 3562As. A frequência e a magnitude da ressonância diferirão da configuração para a configuração, como pode ser visto abaixo. Este transformador funciona melhor quando terminado com o valor de design 10K937. Fonte do gerador 50937 10 terminação K937 Terminar o transformador com seu valor de projeto de 10 K937 bate o pico de ressonância para níveis insignificantes. A 100 KHz, sob estas condições de teste, a resposta está abaixo de cerca de 1 dB de valores de banda média. 10 Fonte do gerador K937 10 Terminação K937 Terminar o transformador com seu valor de design 10 K937 tanto para fonte quanto para carga, deve produzir a resposta que o designer pretendia. De fato, a resposta medida responde facilmente ao valor de dB mais especificado de 300 Hz a 100 KHz. Os dados medidos mostram a faixa de mais de 2 dB como cerca de 100 Hz a gt 100 KHz. Para demonstrar a utilidade da modelagem SPICE, o gráfico abaixo mostra a resposta prevista para o transformador sob a condição de teste 50 937 fonte 1 terminação M937, como no primeiro gráfico medido mostrado acima. A simulação mostra concordância geralmente boa com dados medidos, exceto que a resposta real de baixa freqüência é um pouco melhor do que o previsto pelo modelo. Em fevereiro de 2010, uma controvérsia surgiu na lista de discussão Softrock sobre os efeitos negativos de isolar transformadores de áudio. Reivindicações foram feitas que os transformadores têm muita mudança de fase e mudança de amplitude. Entre os melhores transformadores com a finalidade de quebrar os loops de terra, isto é, o isolamento, do Softrock são partes Triads SP-70. Estas são as versões de 600: 600 ohm das peças SP-68 examinadas acima. Eu forneci medidas de distorção e resposta de freqüência para o SP-70 no comportamento do transformador não linear. Eu tenho quatro transformadores SP-70 na minha caixa de lixo e medei a resposta de fase e amplitude dos quatro. A configuração de teste é um analisador de sinal dinâmico HP 3562A que conduz o transformador em teste com sua fonte de sinal interno, ajustada em 5 mV PP, na faixa de freqüência de 100 Hz a 100 KHz. Este nível de sinal baixo é típico da saída de um Softrock quando exposto a níveis normais de sinal de rádio. O 3562A é executado com o nivelamento habilitado para manter o nível de unidade constante. A impedância da unidade de origem é de 50 ohms, e o SP-70 foi encerrado com um resistor de película de carbono de 10K 5. Isso simula uma impedância típica do cartão de som. O 3562A possui uma impedância de entrada de 1 Meg, que é insignificante em comparação com o resistor de carga de 10K. Tanto o canal de referência 3562A (usado para o nivelamento) quanto o transformador sob teste estão conectados a um divisor de energia resistivo Mini-Circuits, modelo ZFRSC-2050, utilizável de DC para 2 GHz, através de cabos coaxiais de dupla blindagem RG-223 de comprimento idêntico. Antes de medir o deslocamento de fase associado aos transformadores SP-70, estabeleci o erro residual na instrumentação, ignorando o transformador em teste. O gráfico abaixo demonstra que o erro de fase típico está dentro de mais de 80 mili-graus de 0 em quase toda a faixa, com o aumento residual de cerca de -120 mili-graus a 100 KHz. Observe que o eixo horizontal é a freqüência do registro. Em seguida, medei o deslocamento de fase de quatro transformadores SP-70, com os resultados abaixo. Acima de 1 KHz, o desvio de fase diferencial total é da ordem de 0,4 graus. E acima de 2 KHz, a diferença é, para todos os efeitos práticos, zero. (A escala vertical é de 2,5 graus por divisão.) Embora exista uma mudança de fase total entre 1 kHz e 100 KHz de cerca de 12 graus, como eu entendo, a atual safra de software usada com receptores Softrock é capaz de corrigir o deslocamento de fase geral Através de um algoritmo de ajuste de curva, originalmente (ao meu melhor conhecimento) introduzido no software Rocky. Eu também olhei a amplitude dos quatro transformadores SP-70. A escala vertical é 0,156 dBdivisão (os resultados de dBdivisão ímpar são da escolha de 1,00 dB a -0,25 dB como a escala). Os dados mostram que a amplitude diferencial acima de 200 Hz é muito pequena e é essencialmente imensurável acima de 400 Hz. Novamente, esse grau de mudança pode ser facilmente compensado pelo software receptor. Uma observação final sobre a adequação do transformador SP-70 para uso com um Softrock. A arquitetura Teledestincs LP-PAN panadapter é muito semelhante a um Softrock. É usado com o mesmo software que os receptores Softrock. O LP-PAN usa um par de transformadores SP-70 para isolar a saída de áudio, com centenas de unidades no campo. O meu entendimento é que não há queixas de rejeição de imagem inadequada. Crispino, I5XWW, forneceu-me alguns transformadores Bourns LM-NP-1001-B1 600937. 600937 para avaliar. Folha de dados em bournsPDFsLMNPLP. pdf Minha conclusão é que esses transformadores funcionam se você tiver o impedanciamento de terminação correto 600 ohms, mas algo mais próximo de 10K. Sua alta sensibilidade à impedância de término, no entanto, requer uma experimentação considerável com sua placa de som particular antes de fornecer uma largura de banda aceitável. E, dependendo da impedância de entrada de seus cartões de som, eles podem não ser aceitáveis. Por isso, eu recomendo estes transformadores como quotplug e play. quot Da folha de dados, os transformadores na linha LM-NP destinam-se a interface na rede telefônica comutada pública ou a aplicativos semelhantes de baixa fidelidade. Os transformadores são pequenos, destinados a montagem de PCB, embora os cabos sejam longos o suficiente para permitir extensões de solda de arame. Existem 10 transformadores nesta série, e os dados apresentados são apenas para o modelo LM-NP-1001-B1. Vista superior e inferior do transformador LM-NP-1001-B1 Os seguintes gráficos mostram a resposta de freqüência dos transformadores em diferentes condições de impedância de direção e impedância de terminação. Os níveis absolutos são arbitrários e não mostram a perda de inserção real dos transformadores. O eixo vertical varia de um lote para outro, com o valor específico mostrado no gráfico. (O gráfico abaixo é 3.0 dBdivisão.) O eixo horizontal mostra o alcance da varredura, com uma base de freqüência de logs. 600 937 fonte e 600 937 carga Com esta condição de teste, o ambiente da folha de especificações deve ser duplicado. O desempenho atende a especificação da folha de dados de 0-2,5 dB, 200 Hz a 10 KHz. Na verdade, o ponto -2,5 dB é de cerca de 15-16 KHz. Conforme discutido em conexão com as medidas do transformador Triad MIL-T-27E-SP68, no entanto, quando usado como um transformador de isolamento de áudio para um receptor SoftRock, a impedância de direção da fonte é baixa, mas com um capacitor da série 0,1 956F e a impedância de terminação É determinado pela placa de som e pode estar em qualquer lugar de 1.5 K937 a 1M937. Para simular este ambiente, a seguinte medida é com uma impedância de fonte de 50 937 e um capacitor de 0,1 956F. A impedância de terminação é 1600 937, para combinar aproximadamente a minha opção de baixa impedância de cartões de som E-MU 0202, 1500 937 50 937 amp. 0.1 Fonte de capacitor da série 956F, 1600 937 Terminação Esta combinação mostra roll off tanto na extremidade de baixa e alta freqüência do Espectro, mostrando uma resposta de 3 dB de cerca de 700 Hz a 30 KHz. Uma vez que o objetivo da análise é determinar a adequação do transformador para isolar as saídas de áudio de ponta e toque de um receptor SoftRock, fiz medidas com o transformador conectado a um receptor SoftRock Lite 6.2 para a faixa de 30 metros (freqüência central 10.125 MHz.). A configuração de teste é mostrada no diagrama de blocos abaixo. O software personalizado executa o gerador da função SG-100 em freqüência e grava o nível de saída de áudio. Foram adicionados terminais resistivos na saída do transformador para as várias condições de teste estudadas. O SG-100 é configurado em um nível de saída de 10 mV PP. O primeiro teste varreu o receptor no intervalo maismn125 KHz do centro, com uma conexão direta das saídas dos receptores da ponta e do anel para o voltímetro HP3456A. O objetivo deste teste é obter uma imagem de desempenho basal do receptor, operando sem um transformador. Como os dados mostram, a largura de banda dos receptores 3 dB é de aproximadamente 100 KHz em ambos os lados da freqüência central. Existe alguma assimetria na resposta e diferença no nível de resposta entre os canais de áudio da ponta e do anel. Essas imperfeições seriam calibradas no software associado em uso normal. O spikedip no deslocamento de zero corresponde ao pico normal Qtq e ao ruído associado 60120 Hz em torno do deslocamento de zero. Resposta do receptor com o transformador LM-NP-1001-B1 O gráfico abaixo mostra a saída de áudio do anel quando acoplado através de um transformador LM-NP-1001-B1, com várias resistências de terminação. Para fins de referência, o gráfico também retrata a resposta dos receptores sem transformador. Os dados mostram a resposta dos transformadores além de 50 KHz ou muito, é altamente sensível à impedância de terminação, com um desempenho relativamente bom, fornecido apenas em torno de 10 K937. Os dados coletados em 1 M937, que é a impedância da minha placa de som E-MU 0202, apresentam efeitos de ressonância severa em torno de 110 KHz do centro. Os valores mais baixos das resistências de terminação amortecem a ressonância, mas resultam em atenuação de alta freqüência. Apenas em torno de 10 K937 é a resposta razoavelmente plana. Os dados também mostram que, para uma faixa de freqüência restrita, até 50 KHz ou mais, o transformador é muito menos sensível à impedância de terminação, desde que exceda cerca de 5 K937. Fechar em resposta O enredo final mostra a resposta com o transformador LM-NP-1001-B1, terminado com 1500 ohms, expandido para plusmn5 KHz do centro. Os dados mostram claramente o rolloff de baixa freqüência causado pelo transformador e pelo capacitor de bloqueio SoftRocks série 0.1 956F. Felizmente, menos de 1 KHz é severamente (mais de 10 dB) atenuado perto de zero Hz. O transformador Bourns LM-NP-1001-B1 pode ser usado com um receptor SoftRock, com sucesso razoável sobre a faixa de banda de 100 KHz se, e este é um grande se, a impedância da terminação do cartão de som for, ou pode ser feita para aparecer Seja, cerca de 10 K937. O valor exato da terminação necessária para o melhor desempenho provavelmente variará um pouco desse valor, dependendo da capacitância perdida e da capacitância de derivação da fiação, e deve ser determinado por medidas em sua instalação específica. Se o seu requisito é apenas uma largura de banda de 24 KHz, a impedância de terminação é muito menos crítica e quase qualquer valor razoável gt 5.6 K937 funcionará. Mesmo com largura de banda de 48 KHz, a impedância de terminação não é excessivamente sensível. No entanto, para obter resultados aceitáveis sobre uma largura de banda de 96 KHz, a impedância de terminação deve ser cuidadosamente selecionada. Se a impedância dos cartões de som for superior a 10 K937, a adição de um resistor paralelo de valor adequado deve fornecer a impedância necessária de 10 K937. Por exemplo, a placa de som E-MU 0202, quando em modo de alta impedância, tem uma impedância de entrada de 1 M937. Para este cartão, neste modo, um resistor 10 K937 no enrolamento de saída LM-NP-1001-B1s deve se revelar satisfatório. Por outro lado, se a placa E-MU 0202 for operada no modo Z baixo, a impedância de entrada é de 1500 937. Para permitir que o transformador LM-NP-1001-B1 quotseequot 10 K937 neste caso, um resistor série de 8.5 K937 é necessário. Embora forneça a impedância de terminação desejada ao transformador LM-NP-1001-B1, o efeito do divisor de tensão reduzirá o áudio na placa de som E-MU 0202 em cerca de 16 dB, uma perda maior de sensibilidade, o que torna o LM-NP - O transformador 1001-B1 é inaceitável neste caso. Se o transformador LM-NP-1001-B1 funcionará para você, depende da impedância do cartão de som. Se for superior a 10 K937, deve ser relativamente fácil fazê-lo funcionar. Se muito menos de 10 K937, a perda extra resultante da correspondência resistiva provavelmente produzirá resultados ruins. Eu posso recomendar o transformador LM-NP-1001-B1 somente se você estiver confortável fazendo com que as medições de desempenho verifiquem seu funcionamento e, é claro, se você tiver o equipamento de teste necessário. Você deve ser capaz de obter uma boa visão do desempenho dos transformadores com o recurso de escopo da banda no software padrão, além de um gerador de sinal de RF ou um gerador de ruído de banda larga. Radio Shack Transformador de isolamento de áudio PN 273-1374 Pete, N4ZR, forneceu um transformador de isolamento de áudio Radio Shack 600: 600 ohm para avaliar sua adequação para isolar um receptor Softrock. O transformador é pequeno, com o tamanho de um cubo de açúcar ou, na verdade, a série Triad SP-xx de transformadores de áudio de especificações militares. É encapsulado dentro de tubos termorgesistentes verdes, com os enrolamentos trazidos através de cabos de fio curtos (3 ou 75 mm). Como é a norma com os componentes do Radio Shack, as especificações estão no lado mínimo: Acoplamento 600-900 ohms Resposta de 300Hz a 5kHz Resistência de isolamento de 100 megohms a 250VDC As especificações de resposta de freqüência não são encorajadoras, mas os dados medidos mostram que o transformador é muito melhor do que estes As especificações sugerem. O transformador 273-1374 tem um preço de lista de 3.99 e deve estar disponível na maioria das lojas Radio Shack, ou através do serviço de pedidos na Web Radio Shacks na radioshack. Ao invés de executar testes no transformador 273-1374 como um dispositivo autônomo, decidi olhar para o seu desempenho com uma versão atualizada da configuração de teste usada para alguns dos testes de 2006. Os passos do gerador de sinal, em incrementos de 1 KHz, de -125 KHz a 125 KHz da freqüência central do Softrocks de 8192 KHz. A saída de áudio da ponta é lida por um voltímetro digital Agilent 34410A. Tanto o VP8191A como o 34410A são controlados através de um bus GPIB com um controlador Prologix. Sobre o intervalo plusmn125 KHz, o gráfico abaixo mostra três arranjos de conexão. Conexão direta ao voltímetro, conexão através do transformador Radio Shack 273-1374 e através de um transformador Triad SP70. (O SP70 é a versão 600: 600 ohm da Triad SP-21 analisada acima.) Vários pontos de interesse emergem da trama. O ponto de referência zero é a conexão direta a 8191 KHz, representando um tom de áudio offset de 1 KHz. Como os transformadores não possuem exatamente uma relação de enrolamento 1: 1, a saída dos dois transformadores é ligeiramente maior que quando diretamente conectada ao voltímetro. Esta diferença é insignificante para o propósito pretendido. Todos os métodos de conexão têm artefatos em torno de zero, discutidos em mais detalhes posteriormente. Embora o transformador SP70 tenha um desempenho melhor do que o 273-1374, a diferença é modesta na melhor das hipóteses, chegando a cerca de 0,5 dB a deslocamento de 125 KHz. O receptor Softrock possui uma largura de banda de 3 dB de plusmn100 KHz. Isso resulta do filtro de passagem baixa implementado no estágio de saída do amplificador operacional. Esperamos que os transformadores exibam alguns artefatos sobre zero Hz, se por nenhum outro motivo que os transformadores tenham um limite de resposta de baixa freqüência de algumas centenas de Hz para os dois transformadores utilizados neste teste. Este é o motivo do mergulho profundo em torno de zero deslocamento. Observamos, além disso, alguns artefatos na conexão direta também. Isso pode resultar de hum e ruído no gerador de sinal VP8191A. A resposta em pico para ambas as conexões do transformador provavelmente é um produto da ressonância em série entre a indutância de enrolamento dos transformadores e o capacitor de bloqueio da série no Softrock. (Ive modificou este receptor Softrock particular, substituindo o capacitor de saída de 0,1 microfb com unidades de 1,0 microfF para melhor resposta de baixa freqüência). A ressonância é insignificante a mais de 500 Hz do centro. O resultado final é que o transformador Radio Shack 273-1374 tem uma resposta de alta freqüência bastante decente quando conduzido pelo receptor Softrock e trabalhando em uma carga de alta impedância, neste caso 10 K937. Eu também olhei a resposta com uma terminação de 1 M937 e encontrei os resultados semelhantes ao caso 10K937. Considerando o custo modesto do 273-1372, vale a pena considerar como um transformador de isolamento. Eu também achei que era moderadamente útil isolar a antena do receptor Softrock com um transformador de isolamento de RF. O design Softrocks fornece isolamento como os transformadores de entrada de flutuadores primários em relação ao solo. Portanto, o transformador de isolamento da antena descrito aqui fornece um segundo estágio de isolamento. Eu não posso dizer que fez uma grande diferença, mas pode ter ajudado um pouco. I made multiple changes in one test (not a good idea but I didnt want to spend all day tinkering), with one of the changes being the antenna transformer. I saw improvement, but cant accurately apportion the benefit to the various simultaneous changes. An isolation transformer can take many forms, and the one I used is based on the parts I happen to have at hand. Still, it works reasonably well, and should be easily duplicated if desired. The transformer consists of 6 bifilar turns wound on a 61 material binocular core, Fair-Rite part number 2861000202. (Fair-Rite calls these quotmulti-aperture cores. quot) This core is available from many sources, including Ocean States Electronics, part number BN61-202. oselectronics. As of late July 2007, the core costs 0.65 from Ocean State. To wind the transformer, cut two lengths of wire, 11.5 inches long. I used 30 AWG quotwire wrapquot wire, one length with red insulation and one with blue, to help distinguish the two windings. You can use almost any wire that will physically fit. No. 28 magnet wire would be a good substitute. After cutting the two wires, twist them together, at about two twists per inch. This is not a critical value, so dont worry if its not exactly 2 twists per inch. Wind the twisted wire through the core, six turns total. Rememberone turn requires the wire to go through both holes. Leave about 1quot excess wire at the start. When finished winding, trim any excess wire to the length needed in your installation. If you have test equipment, each winding should measure approximately 12.5 956H at 2.5 MHz. (Q measured at 220, HP 4342A Q-meter.) I measured the transformers performance over the range 1 MHz - 100 MHz for return loss and insertion loss. The data is taken with an HP8752B vector network analyzer. The plot below shows the transformers return loss when terminated with a precision 50 ohm load. It is less than 10 dB over the range 1.8 MHz - 29.7 MHz. quot Return loss may be more familiar to hams when recast into SWR. The plot below shows the transformers input SWR when terminated by a precision 50 ohm load. Over the range 1.8 - 29.7 MHz, the SWR is 1.8:1 or better. Finally, we look at the transformers insertion loss. Over the range 1.8 - 29.7 MHz, it is less than 0.5 dB, and its closer to 0.25 dB between 3.5 MHz - 10 MHz. The Softrock is a direct conversion receiver, but with I and Q outputs, which permits image rejection when used with the correct hardware or software audio combining. Most Softrock users connect their receiver to a PCs soundcard and use one of several software programs available to provide standard receiver functions, such as tuning, filter bandwidth, spectral display and the like. Ive started with Rocky, written by Alex, VE3NEA, and available without charge at dxatlasrocky. I like Rocky. It has, in my view, a near perfect balance of features and user interface. However, it has a few rough edges compared with PowerSDR. I wont duplicate Alexs instructions, but will point out the main features. The softwares spectrum analysis tuning mode is shown below. (Theres also a great waterfall display option--see below.). The pip at the center is the receivers DC output, and there is a band a couple of KHz on either side of it with increased noise as seen below. The 40 meter receiver center frequency is 7056 KHz, and with 48 KHz sampling rate, you can tune 24 KHz either side of center. (Since the receiver has I amp Q samples, the sample rate equals the bandwidth.) The image below shows two SSB signals above the center and several CW signals below center. To tune, you can place the mouse on the display and click. Or you can use the keyboards arrow keys to tune up or down, or if your mouse has a wheel, use it to tune. The main Rocky screen is shown below. Its a panadpter view. Waterfall image. Ive reduced the size, but in the original you can easily read the Morse. The large waterfall is fast moving, and the smaller waterfall to the right is slower, to provide a better view of activity over the space of several minutes. In an I-Q receiver, the image rejection is determined by the phase and amplitude error between the two channels. Theoretically, the channels should be equal in amplitude and exactly 90deg phase shifted. Of course, component variation makes achieving those goals impossible, so the receiving software has a calibration process to offset hardware errors. Rockys calibration process is particularly elegant, as it happens automatically, without user intervention. The software measures off-the-air signals and computes the phase and amplitude error and then fits an equation to the phase and amplitude correction. As I say, this is all done automatically in the background, using off-the-air signals. Correction screen showing phase upper) and amplitude (lower) errors. The phase difference over the plusmn24 KHz range is about 1.25 degrees and the amplitude correction runs from 0.94 to 1.00 over the same frequency range. After Rocky ran for a while, I measured as much as 70 dB unwanted signal suppression. And because the phase and amplitude corrections are applied on a frequency-related basis, this level can be achieved across the full band. I found two major issues with Rocky. Some (perhaps all) are unique to my particular combination of computer and sound card. Still, they are real for me. CPU Resource consumption Rocky has two major activities that are computationally intensive. First is the DSP-related code, filtering, detecting and the like. The second activity is graphic-related to update the panadapter display many times a second is a graphically intensive process. To make a long story short, Rockys DSP code component runs relatively efficient on the SX260, consuming less than 10 of the CPU resources. However, the way Dell designed the SX260 makes graphics rather inefficient. Rather than install dedicated memory for the graphics processor, Dell instead reserves 32 MB of main memory for the graphic processor. This decision saves some money, but it is a major bottleneck when a programsuch as Rockyfrequently updates the screen. When using the built-in sound card, running Rocky in anything other than a small window causes severe conflicts with other programs need for CPU cycles. The memory bottleneck problem is aggravated by running the SX260 in 1600 x 1200 resolution, its highest resolution mode. As the data below shows, using an external USB card adds to the CPU requirements. (These figures are unlikely to apply to your computer if it has a separate graphics card.) CPU Requirements with Internal Soundcard 48 Kss is on the edge of being usable, so long as no other programs are running. Any program that runs in addition to M0KGK grabs too many CPU cycles, causing the audio to break up and tuning to become jerky. The two higher speeds are unworkable, even with no other programs running. I dont believe this is totally a graphics issue, as Ive made the window as small as the size I use for Rocky and smaller than PowerSDR runs in. (The CPU data is for this small window size.) In the process of resizing KGKSDR to make the panadapter window disappear, I got into a cascading error message problem which required closing the program with Task Manager. Like Rocky, KGKSDR does not change the E-MU 0202 cards sample rate. I have to manually adjust it using the E-MU 0202 control application. On the plus side, KGKSDR supports sample rates through 192 Kss. Like Rocky, KGKSDR has automatic I amp Q amplitude and phase adjustment capability, a very nice addition. It also has AM and FM demodulation, also useful features. KGKSDRs calibration window is shown below. Three display screens are used to see the state of calibration, amplitude, phase and number of samples versus frequency offset. I like KGKSDRs user interface, which is more complex than Rocky, but not nearly as baroque as PowerSDR. Unfortunately, KGKSDR is not compatible with my computer and sound card. At Aldos ( IW2DZX) suggestion, I tried two SDR programs from Alberto, I2PHD. Alberto has written many useful program for amateur radio, with Winrad and SDRadio his two SDR projects. The programs are available for download at winrad. org along with Albertos other software. Winrads main screen is shown below. It has about every display known to man, all running simultaneously. A panadapter-type display, waterfall display and graphical displays of the receiver section bandwidth (you change bandwidth by grabbing the selectivity curve with the mouse and moving it) and a zoomed waterfall view of the signal within the receive section bandpass. Winrad works with my E-MU 0202 sound card at 48, 86 and 192 kss. My take on Winrad, after a brief exposure to it is: The screen is way too busy with graphic displays and consequently consumes a great deal of CPU resources from my Dell SX260. With the panadapter and waterfall display running in the slowest refresh mode, the total CPU resource consumption was 75, with Winrad grabbing 65. I also found a discrepancy between CPU resources reported by Winrads status indicator and those reported by Windows in Task Manager. For example, Winrad shows 48 CPU resources whilst Task Manager shows Winrad consuming 70 CPU resources. I would find Winrad easier to use if quotclutter controlquot were available, so that unwanted displays could be disabled and hidden. This would simplify the display and also reduce graphics and CPU loading. I like the grab and move bandwidth adjustment, but theres no need to show it all the time. I amp Q balance (amplitude and phase) requires manual adjustment. The adjustment is made only for a single frequency and consequently although I could achieve 80 dB image rejection at one frequency, this could not be maintained over the full frequency range. Support for ASIO drivers and the E-MU 0202 at all sample speeds is good and smooth. Albertos second program SDRadio is still in beta test state. SDRadio may be more intended for SWL listening than amateur radio, as, for example, it omits CW mode, but includes FM. SDRadios interface is much simpler than Winrad and consequently presents a less cluttered appearance and consumes fewer CPU cycles. At 96 kss, SDRadio grabbed about 50-55 CPU resources on my SX260. Thats significantly less load than Winrad, a fact I attribute to the less graphic intensive nature of SDRadio. Like Winrad, SDRadio has a single frequency manual IampQ balance setting. If I were writing the specifications for the ideal SDR software package, it would start with Winrad, but it would give the user significantly more control over which displays were active. Turning off un-needed graphics will reduce CPU loading and, more importantly, reduce screen clutter. Frankly, I found all the windows and activity in Winrad fatiguing to watch, compared with Rocky. The user should have a choice of what to view and what not to view. It would also include Rockys automatic, curve-fitted IampQ amplitudephase balance feature. I should add that both Winrad and SDRadio work well in terms of audio quality and the like. My issues relate mostly to user interface concerns. To a large extent this is a matter of personal preference and my desire for a clean, uncluttered display may be considered foolish by those who like to see all the possible options visible at all times. One issue with all direct conversion receivers is local oscillator leakage out the antenna port. This can be a particular problem if one uses a DC receiver as a panadapter and the receiver has inadequate reverse gain in the IF pickoff circuit, as the DCs local oscillator will be injected back into your receivers IF chain, with generally unpleasant consequences. One partial solution to this problem is to offset the DC receivers frequency, so that its LO falls outside the area of concern. Frankly, in my view, this is a poor answer as the last thing you want in a carefully designed receiver is a strong signal pumped into the IF chain at a frequency where you quotthinkquot it will not be a problem. Offsetting the DC receivers LO has another advantage, in that it permits you to view the target receivers IF output at zero offset. As the images show, theres a dead band centered around the DC receivers LO frequency, so moving the LO outside the target receivers IF is a good thing. However, this means the span is now not centered. I connected the 40 meter Softrocks antenna to an Advantest R3463 spectrum analyzer and measured the spurious outputs. The data below likely represents a worst-case measurement, as the receiver board is laying on the bench, with no enclosure. The main spurious is at the Softrocks local oscillator frequency, 7.056 KHz. Its level is -39 dBm, a hefty signal. A second weaker spurious can be seen at 8.015 MHz. I recently (as of early November 2009) used a 7 MHz Softrock Lite I receiver to look at noise and hum sidebands on a signal generator and found that with long averaging times on the audio spectrum analyzer connected to the Softrocks audio output, some evidence of frequency drift was present. The amount of drift was small, on the order of 1 Hz over the space of 15 or 20 minutes, but in order to determine whether the drift originated in the signal generator or in the Softrock, I measured the Softrocks oscillator stability with the results below. My measurement technique is to use a 30 dB gain amplifier connected to the Softrocks antenna port to amplify the local oscillator leakage signal. The amplifiers output is connected to a Racal 1992 frequency counter set to measure the frequency with a resolution of 0.01 Hz. The 1992 counter is connected to my shop master frequency standard, a Trimble Thunderbolt 10 MHz GPS-disciplined oscillator. Data is collected once per second over a GPIB interface (Prologix interface adapter) using a simple program I wrote running in EZGPIB. The Softrock board is in a small aluminum minibox, with the upper section removed so the board is open to random air currents in my basement shop. The data shows the effects of temperature variation in my basement as the furnace cycles off and on. With my particular Softrock, increasing temperature causes a drop in oscillator frequency, and as the plot shows, when the furnace runs, theres a rather fast drop in oscillator frequency of between 3 and 4 Hz. When the furnace shuts off, the ambient temperature slowly drops and the Softrocks frequency climbs until the thermostat kicks the furnace back on. I didnt measure the temperature excursion in the shop, but my sense is that its around 3 to 4 degrees F. Call it 2 degrees C for a rough estimate. The Softrock oscillator changes about 4 Hz over the temperature cycle, or 2 HzdegC. At 7 MHz, therefore, the temperature coefficient is around 2 Hz7 MHz, or 0.3 PPMdegC. For an inexpensive microprocessor crystal with no temperature compensation, this isnt terribly bad. It is interesting that with a high quality time base, its possible to measure the basement temperature to a fraction of a degree through the Softrock oscillator frequency. In fact, Hewlett Packard used a similar approach many years ago in a precision thermometer, where the sensing element was a crystal oscillator with known frequency versus temperature characteristics. It would, of course, be possible to improve the Softrocks crystal oscillator should higher stability be needed. For example, by either a constant temperature oven or a thermistor-based compensating network, or a combination of the two. Or, a suitable external TCXO might be substituted for the Softrocks oscillator. On a long term basis, of course, inexpensive microprocessor crystals will drift downward due to contamination and outgassing which shifts the crystals resonant frequency lower as the contaminants add mass to the quartz plate. This process is accelerated when the temperature is increased, so while adding an oven arrangement to an inexpensive crystal oscillator may improve short term stability, it harms the long term stability by increasing downward drift. High quality timebase crystals are in hermetically sealed holders constructed from material with minimum outgassing problems. Theres no doubt that a Softrock Lite 6.2 receiver wins the performance per dollar contest by a long measure. For 10 (including postage) you get a single band receiver that, when used with a PC and suitable software, has all the bells and whistles that one could want. And, the software is free, thanks to the dedicated efforts of some very talented hams. The Softrocks IP3 and minimum discernable signal performance is more than respectable. However, many built-in sound cards will require replacement to obtain acceptable performance from the Softrock. And, an enclosure, isolation transformers and other bits and pieces will be necessary to obtain better performance. Depending on how well your computer is equipped and your junk box is stocked, these add-ons can add anywhere from 50 to 200 to the 10 Softrock receiver. I paid 125, for example, for the E-MU 0202 USB sound card. The parts required for the enclosure and transformers were on hand, but probably would run another 30 if purchased new. For my particular computer and sound card arrangement, significant CPU resources are required to run the necessary SDR software. As Ive said earlier, this is a function of how Dell designed the SX260s video memory, and how it bottlenecks graphic intensive programs such as those used for SDR reception. A computer with a normal graphics card should do much better. Of the programs Ive tried, PowerSDR offers the best support for sound cards operating at 96 or 192 Kss. If your taste runs to a graphically quotfully featuredquot program with simultaneous displays of about every possible signal, Winrad may be your desired program. I find it cluttered but thats personal opinion. It does well with my E-MU 0202 sound card at 192 Kss. I would not recommend Softrock as a beginner project, nor would I recommend it to anyone without at least an above average understanding of computers. It is nowhere near the level of quotopen the box, plug it in and start copying signals. quot Antenna leakage makes questionable using a Softrock 6.2 as a panadapter without better shielding and a buffer amplifier permitting at least 60 to 70 dB net isolation between the receivers IF and the Softrocks antenna port. The AD8007-based buffer amplifier I designed (the Z10000) provides this level of isolation, at least up through 5 MHz.
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