Transceivery SSB cz.3.pdf

Projekty AVT

2310

T ransceivery SSB

część 3

Montaż i uruchomienie

Bardzo ważnym elementem konstrukcji

jest obudowa, która pełni kilka funkcji, a

m.in., oprócz ekranu od pól w.cz. (eliminuje

możliwość zakłóceń odbioru oraz nadawa−

nia), usztywnia całą konstrukcję zmniej−

szając niestabilność VFO oraz umożliwia

przykręcenie do tylnej ścianki − za pośredni−

ctwem podkładki mikowej − tranzystora T6.

W pierwszym urządzeniu modelowym

została wykorzystana fabryczna obudowa

metalowa o oznaczeniu T31 (dostępna m.in.

w sieci handlowej AVT), charakteryzująca

się wymiarami zewnętrznymi

140x140x40mm. Wymagała ona nieco

przeróbek polegających m.in. na obcięciu

wewnętrznych zagięć montażowych, wy−

wierceniu w przedniej płytce otworu na oś

kondensatora zmiennego o średnicy około

15mm oraz drugiego otworu o średnicy

6mm na oś potencjometru siły głosu. Na i−

stniejącą oś kondensatora zmiennego o śre−

dnicy 4mm wklejono tulejkę zwiększającą

średnicę osi do typowych wymiarów 6mm

(oczywiście nie jest to konieczne przy zasto−

sowaniu odpowiedniego pokrętła).

Tylna płytka obudowy została wymienio−

na na aluminiową (przez wygięcie kawałka

blachy o grubości 2mm), która łatwiej od−

prowadza ciepło z tranzystora końcowego

niż pierwotna blacha z niepotrzebnym ot−

worem i w dodatku malowana farbą. Spo−

sób wykonania niezbędnych otworów do

zamocowania tranzystora T6 oraz pod

gniazda: antenowe, mikrofonowe, zasilania

i głośnikowe przedstawiono na rysunku 3.

Dla tych, którym nie obce są konstrukcje

mechaniczne z blachy, autor poleca

własnoręczne wykonanie obudowy, która

będzie bardziej funkcjonalna od fabrycznej

T31 (pokazano także na rysunku 3). Będzie

ona przede wszystkim zapewniała bezpoś−

redni dostęp do punktów lutowniczych

płytki drukowanej oraz przez to, że jest nie−

co głębsza od T31, umożliwi łatwe zamon−

towanie skali cyfrowej, którą przewidujemy

opisać niebawem. Proponowana obudowa

będzie składała się z dwóch pokryw (górnej

i identycznej dolnej) wygiętych z dwóch ka−

wałków blachy aluminiowej o grubości co

najmniej 1mm w kształt „U“ oraz ramki

mocującej opasującej płytkę drukowaną

wygiętej z paska blachy ocynkowanej (ze

względu na możliwość łatwego lutowania)

również o grubość 1mm. Płytka przednia

może być wykonana niekoniecznie z bla−

chy, równie dobrze może być z paska lami−

natu oklejonego np. folią czy przykrytego

płytką pleksiglasu.

Jak już wspomniano, większość ele−

mentów indukcyjnych można wykorzystać

gotowych. Cewki L1....L3 to typowe dławi−

ki o indukcyjności 2,2µH (można nawinąć

własnoręcznie po 14 zwojów DNE 0,3 na

rdzeniu ferrytowym o średnicy 2mm). O−

czywiście po nawinięciu należy skontrolo−

wać i ewentualnie skorygować indukcyj−

ność, bo zależy ona zarówno od liczby zwo−

jów jak i przenikalności magnetycznej za−

stosowanego rdzenia ferrytowego (liczby

AL). Zamiast dławików Dł1...Dł4 (gotowe

przypominające wyglądem rezystory) moż−

na nawinąć po około 30 zwojów DNE 0,1

na rdzeniach ferrytowych o

średnicach 2mm lub, w o−

stateczności, zastosować

rezystory o wartości około

10 Ohm.

Bifilarne transformatory

w.cz. TR1 i TR2 w rozwią−

zaniu modelowym zawiera−

ły po 10 zwojów drutu DNE

0,3 nawiniętych równo−

cześnie dwoma przewoda−

mi w izolacji igelitowej tak

zwaną „krosówką“ na

rdzeniach toroidalnych o

średnicach zewnętrznych

10mm z materiału U32. U−

zwojenia w każdym trans−

formatorze są połączone w

szereg przy zachowaniu je−

dnakowego kierunku nawi−

nięcia (początek pierwsze−

go uzwojenia łączymy z

końcem drugiego uzwoje−

nia).

Zamiast cewek filtrów

7x7 o numerach 127 moż−

na dobrać inne typy filtrów

o indukcyjności w grani−

cach 10µH i skorygować

pojemności kondensatorów, bądź prze−

winąć inne filtry 7x7 nawijając uzwojenia

cewek L5, L6, L11, L10 po 34 zwoje DNE

0,1, zaś L4 i L9 po 4 zwoje takiego samego

przewodu. Podobnie można postąpić z

cewką L7 o symbolu 204 (indukcyjność o−

koło 1,4µH) lub nawinąć na innym korpusie

filtru 7x7 około 10 zwojów DNE 0,2.

Indukcyjność cewki L8 powinna być ta−

ka, aby powodowała obniżenie częstotli−

wości rezonatora kwarcowego BFO o oko−

ło 200Hz. W rozwiązaniu modelowym był

zastosowany typowy dławik o indukcyjnoś−

ci 10µH.

Cały układ minitransceivera zmontowa−

no na płytce drukowanej o wymiarach

135x135mm, przedstawionej we wkładce.

Rozmieszczenie elementów na płytce po−

kazano na rysunku 4.

Montując układ nie należy przeoczyć

wielu zworek oraz poprowadzenia dodatko−

wym przewodem ekranowanym sygnałów

Rys. 3. Obudowa urządzenia

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/98

Projekty AVT

to sądzić należy, że będą czytelnicy,

którzy nie mają dostępu do mikrofonu i

będą chcieli sami go wykonać.

Schemat połączeń mikrofonu przedsta−

wiono na rysunku 5. Z dobrym rezultatem

można tutaj wykorzystać dostępne wkładki

telefoniczne z serii W... W rozwiązaniu mo−

delowym autor zastosował nową dyna−

miczną wkładkę telefoniczną typu WSN 88

produkcji TONSIL z Wrześni oraz przypad−

kowy przycisk przykręcany nakrętką. Jako

obudowę mikrofonu wykorzystano pudełko

plastikowe oznaczone symbolem produ−

centa ZXXIV o wymiarach zewnętrznych

67x47x24mm.

Wracając jednak do konkretnych czyn−

ności uruchomieniowych, w pierwszej ko−

lejności należy sprawdzić wartości napięć

zasilających, poziomy sygnałów i wartości

częstotliwości generatorów. Do tego celu

m.in. zastosowano kondensatory C18 oraz

C67 z opisanymi punktami VFO i BFO.

Do punktów tych można podłączyć os−

cyloskop (do obserwacji, czy kształt wy−

jściowy sygnału jest jak najbardziej zbliżony

do sinusoidy) oraz cyfrowy miernik częstot−

liwości.

Poziomy sygnałów doprowadzonych do

nóżek 6 układów scalonych US2 i US3 po−

winny być zbliżone do zalecanych wartości

aplikacyjnych 300mV (ew. regulacja po−

przez korekcję dzielników rezystorowych

R17/R18 i R19/R20). Układ BFO powinien

pracować od razu poprawnie zapewniając

częstotliwość BFO o wartości zbliżonej do

5,9998MHz. Trochę czasu wymaga usta−

wienie częstotliwości VFO. Przy wykręco−

nym rotorze kondensatora zmiennego C10

ustawiamy rdzeń w cewce L7 w taki spo−

sób, aby miernik częstotliwości wskazał

częstotliwość zbliżoną do 3,8MHz. Na−

stępnie, przy wkręconym rotorze, częstotli−

wość powinna obniżyć się i osiągnąć w

skrajnym położeniu 3,5MHz. Korekcję tę

przeprowadza się poprzez dobranie wartoś−

ci C13 oraz przez rozginanie bądź doginanie

płytek rotora kondensatora zmiennego.

Warto pamiętać, szczególnie przy urucha−

mianiu układu na inny podzakres KF,

że istnieje możliwość zwiększenia zakresu

przestrajania VFO także poprzez równoleg−

łe dołączenie wolnej sekcji kondensatora

14pF (za pośrednictwem dolutowania od

strony miedzi kawałka srebrzanki). Poprzez

kilkukrotną korekcję L7 oraz kondensato−

rów z pewnością nastąpi taki moment, kie−

dy w dwóch skrajnych położeniach gałki

strojenia osiągniemy krańcowe wartości

częstotliwości 9,5 oraz 9,8MHz, co kończy

wstępną pracę z VFO (wstępną bo pozosta−

nie jeszcze ewentualne dobieranie konden−

satorów pod względem współczynników

temperaturowych w przypadku zauważe−

nia zbyt dużego płynięcia częstotliwości).

Po dołączeniu do wejścia antenowego

generatora na zakres 3,5MHz (lub już kon−

kretnej anteny) pozostanie dostrojenie ob−

wodów wejściowych (ustawienie rdzeni w

cewkach L5 i L6) na najsilniejszy sygnał w

głośniku.

Przed załączeniem nadajnika wskazane

byłoby podanie napięcia 12V tylko na stop−

nie nadajnika celem skorygowania pun−

któw pracy tranzystorów.

Prądy spoczynkowe

można zmierzyć za po−

mocą woltomierza dołącza−

nego do rezystorów i zasto−

sować prawo Ohma. W

rozwiązaniu modelowym

osiągnięto następujące na−

pięcia: R41 − 0.9V, R36 −

1,4V, R31 − 0,15V. Oczywiś−

cie nie są to wartości, które

za wszelką cenę należy sta−

rać się uzyskać, bo przy in−

nych tranzystorach i w in−

nym układzie może być ina−

czej. Należy kierować się

raczej zdrowym roz−

sądkiem i własnym do−

świadczeniem.

Po uruchomieniu nadaj−

nika przyciskiem PTT i

skontrolowaniu przełącza−

nia sygnałów VFO i BFO o−

raz ewentualnym skorygo−

waniu punktów pracy, nale−

ży zestroić filtr dwuobwo−

dowy. W tym celu ustawia−

my suwak potencjometru R10 w skrajne

położenie i tak ustawiamy rdzenie w cew−

kach L10 i L11, aby uzyskać na sztucznym

obciążeniu 50 Ohm maksymalny sygnał

wejściowy. Jeżeli będziemy wykorzystywa−

li do tego oscyloskop, to od razu skontrolu−

jemy, czy sygnał jest jak najbardziej zbliżony

do sinusoidy. Dołączony miernik częstotli−

wości powinien wskazać wartość z przed−

ziału 3,5 do 3,8MHz. Strojenie najlepiej jest

przeprowadzić w okolicy środka zakresu,

np. na 3,7MHz. Można przy okazji skorygo−

wać zestrojenie VFO (rdzeniem L7) i na−

nieść obok pokrętła strojenia co najmniej

dwa znaczniki częstotliwości. Jako sztu−

czne obciążenie można wykorzystać rezy−

stor 51 Ohm/2W (lub kilka równolegle poł−

ączonych, np. 2 sztuki po 100 Ohm/1W).

Następnie równoważymy modulator po−

przez sprowadzenie suwaka potencjome−

tru w takie położenie (okolice środka zakre−

su), aby na wyjściu uzyskać jak najmniejszy

poziom sygnału (ideałem byłoby zero). W

przypadku zwarcia punktu CW do masy

znów powinna pojawić się fala nośna.

Urządzenie modelowe nie było przysto−

sowane do pracy telegraficznej, ale nic nie

stoi na przeszkodzie, aby wyprowadzić

punkt CW poprzez dodatkowe gniazdko,

które będzie służyło do bezpośredniego

podłączenia klucza telegraficznego lub − le−

piej − poprzez specjalny układ BK, który

będzie jednocześnie zwierał punkt PTT i

wejście mikrofonowe do masy.

Jeżeli opisane powyżej czynności wy−

padły pomyślnie, pozostaje jeszcze dobrać

poziom sygnału z mikrofonu za pośredni−

ctwem potencjometru R1 tak, aby uzyskać

maksymalny poziom SSB bez zniekształ−

Rys. 5. Schemat połączeń mikrofonu

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/98

do gniazdek: głosnikowego oraz mikrofono−

wego, których zastosowanie wynikło z

chęci wyeliminowania płytki dwustronnej.

Samo uruchomienie układu nie odbiega

od sposobu uruchomienia innych opisywa−

nych transceiverów SSB. Choć urządzenie

zostało tak zaprojektowane, aby po wsta−

wieniu wszystkich elementów w zasadzie

nie trzeba było dokonywać skomplikowa−

nych czynności strojeniowych, to jednak

przedstawione w dalszej części opisu czyn−

ności są niezbędne do prawidłowej pracy u−

kładu.

Spośród czynności wstępnych przed

właściwym uruchomieniem urządzenia na−

leży wspomnieć o zaopatrzeniu się w zasi−

lacz stabilizowany 12V max 13,8V (najlepiej

z ogranicznikiem prądowym rzędu 1A) za−

kończony odpowiednim wtykiem (nie po−

mylić biegunów zasilania), głośnik np.

GD6/0,5W lub dowolne słuchawki zakoń−

czone wtykiem, a także mikrofon dynami−

czny z przyciskiem PTT, zakończonym tak−

że właściwym wtykiem.

Warto w tym miejscu dodać, że do

współpracy z opisanym urządzeniem autor

wykorzystał również własnoręcznie wyko−

nany mikrofon. Choć można tutaj spróbo−

wać zastosować dostępny fabryczny mi−

krofon dynamiczny z przyciskiem (wyłączni−

kiem) lub elektretowy (po dołączeniu napię−

cia zasilającego poprzez rezystor rzędu

10k

Projekty AVT

ceń wynikających z przesterowania modu−

latora. Jakość sygnału można łatwo skon−

trolować poprzez odbiornik z krótką anteną

(np. kilkadziesiąt cm przewodu) ustawiony

w pobliżu wyjścia antenowego minitran−

sceivera.

Po upewnieniu się, że na wyjściu otrzy−

maliśmy prawidłowy sygnał SSB, czyli czy−

telny z naksymalnie wytłumioną nośną i

górną wstęgą boczną, dopiero teraz może−

my dołączyć antenę i jeszcze raz skontrolo−

wać, czy jakość sygnału nie uległa pogor−

szeniu i czy przypadkiem nie nastąpiło

wzbudzenie wzmacniacza nadajnika.

Wypada sprawdzić temperaturę tranzy−

storów i jeżeli będzie zbyt wysoka, prowa−

dząca nieuchronnie do zniszczenia podczas

dłuższej pracy, to jest to kolejnym sygna−

łem, że należy sprawdzić ustawienie prądu

spoczynkowego, a następnie zapewnić lep−

sze chłodzenie poprzez dodatkowy radiator,

np. z blachy. W układzie modelowym po−

ziom sygnału wyjściowego nadajnika do−

chodził do wartości 15V przy temperaturze

obudów tranzystorów T4...T6 umożliwiaj−

ących jeszcze dotknięcie palcem.

− emisja: SSB−LSB (CW)

− czułość odbiornika:

0,5uV (przy 10dB S+N/N)

− moc wyjściowa nadajnika: 2W

− tłumienie niepożądanej wstęgi bocznej:

>40dB

Wykaz elementów:

Kondensatory:

C1, C4: 750pF

C2, C3: 1,5nF

C5, C6, C56, C57, C61, C64: 10µF

C7, C8, C11, C19, C23, C25, C31, C33, C34,

C35, C38, C40, C41, C42, C43, C44, C45,

C46, C48, C51, C52, C55, C59, C63, C65,

C66: 100nF

C9: 330pF

C10: 14,7pF (jedna sekcja kondensatora

zmiennego ELTRA z przekładnią 3:1;

2x253pF, 2x14,7pF)

C12, C14: 150pF

C13, C17: 47pF

C15, C16, C24, C32, C36, C37: 220pF

C18, C53, C67: 1nF

C20, C22, C48, C49: 100pF

C21, C50: 22pF

C26, C27, C28, C29, C30: 33pF

C39: 470µF...1000µF

C54: 68nF

C58: 560pF

C60*: 10nF...10µF

C62: 100µF

− tłumienie fali nośnej: >40dB

− napięcie zasilania: 12V (13,8V)

− wymiary obudowy: 140x140x40mm

Możliwości rozbudowy

i eksperymentów

Po pierwsze nie należy kurczowo trzy−

mać się zastosowanych wartości rezonato−

rów 6,0MHz. Sądzić należy, że przy zasto−

sowaniu dostępnych rezonatorów w grani−

cach 4,43... 8,86MHz także można z powo−

dzeniem uruchomić minitransceiver (oczy−

wiście po zmienieniu odpowiednio wartoś−

ci generatora VFO). Jednym z warunków u−

życia innej wartości p.cz. powinna być ana−

liza niepożądanych składowych wyjścio−

wych sygnału a także brak lokalnej stacji

broadcastingowej pracującej na częstotli−

wości p.cz. lub w jej pobliżu, mogącej

„wchodzić“ na odbiornik. Wcześniej autor

uruchamiał z zadawalającym rezultatem po−

dobne układy na pasmo 80 i 20m z rezona−

torami 5MHz.

Ze względu na wykorzystane układy

scalone NE612 urządzenie można przysto−

sować praktycznie do wszystkich podza−

kresów KF, łącznie z pasmem 10m czy CB.

W tych ostatnich przypadkach najlepiej by−

łoby użyć rezonatorów kwarcowych o war−

tości rzędu 20MHz.

Jeżeli ktoś myśli o uruchomieniu mini−

transceivera na pasmo 6m, to warto spró−

bować zastosować rezonatory o wartości

około 40MHz, oczywiście po zmniejszeniu

wartości współpracujących kondensatorów

w filtrze do 15pF i zmodyfikowaniu układu

BFO. Proponowana duża wartość p.cz.

będzie korzystna nie tylko ze względu na

minimalizację niepożądanych produktów

odbiornika i nadajnika, ale także ze względu

na stabilność VFO. W tych ostatnich przy−

padkach można nie zmieniać układu VFO,

ponieważ potrzebną wartość VFO łatwo o−

siągnąć poprzez korekcję położenia rdzenia

w cewce L7. Oczywiście pozostałe obwo−

dy LC oraz tranzystory wzmacniacza powin−

ny być dobrane do pasma.

Sądzić należy, że podczas odwzorowywa−

na opisanego układu z zastosowaniem przy−

padkowych kondensatorów i tranzystorów,

będzie występował efekt płynięcia genera−

tora. Z tego względu autor zachęca do eks−

perymentów z zastosowaniem różnych ty−

pów kondensatorów (szczególnie C13 i

C14), które powinny doprowadzić do zado−

walającej stabilności. Można przewidzieć

także, że wymiana tranzystorów T1 i T2 na

polowe, np. typu BF245, (po usunięciu R12 i

R16) też powinna wpłynąć pozytywnie na

stabilność. Oczywiście wszystkie te zabiegi

R2, R5, R25, R26: 10k

R3: 4,7k

ΩΩ

R4: 390k

Wynik testów

Opisany minitransceiver Antek był pod−

dany próbom w łączności przez kilku licen−

cjonowanych krótkofalowców. Testowane

urządzenie współpracowało z anteną dipol

2x19,5m oraz antenami wielopasmowymi

W3DZZ i G5RV, a także z odcinkiem drutu o

długości 10m rozwieszonego w mieszka−

niu (tylko podczas odbioru). Do zasilania u−

żywano zarówno akumulatora samochodo−

wego 12V jak i zasiacza stabilizowanego

13,8V. Zaliczono na nim kilkadziesiąt

łączności ze wszystkimi okręgami SP z ra−

portami od 54 do 59.

Odbiornik spisywał się całkiem dobrze,

biorąc pod uwagę jeszcze niezbyt dobre

warunki propagacyjne, zaś jakość nadawa−

nego sygnału była nienaganna, oczywiście

uwzględniając moc QRP. Do wyjścia u−

rządzenia podczas prób w zawodach był

podłączany dodatkowy wzmacniacz linio−

wy, celem uzyskania większej mocy wy−

jściowej zgodnie z posiadaną licencją.

Zasadniczą wadą urządzenia zmontowa−

nego z podzespołów AVT była niewystar−

czająca stabilność częstotliwości VFO, któ−

ra dała się zauważyć szczególnie podczas

dłuższych pogawędek na pasmie 80m

(podczas krótkich rozmów oraz zawodów

nie było to przeszkodą). Oczywiście kilku−

godzinna „zabawa“ z VFO polegająca na

wymianie kondensatorów na inne, o róż−

nych współczynnikach temperaturowych

(wzajemnie się kompensujących), jakie zna−

lazły się w szufladzie autora, doprowadziła

do stabilności rzędu 200Hz.

Oto podstawowe parametry modelowe−

go minitransceivera ANTEK:

− częstotliwość pracy: 3,5 − 3,8MHz

ΩΩ

R6, R28, R32, R40, R41: 100

ΩΩ

R8, R11: 51k

ΩΩ

R9, R12, R13, R15, R16, R21, R22: 22k

R14, R20, R24, R44: 1k

R17, R18: 470

ΩΩ

R27: 240k

/B potencjometr obrotowy

R30, R35, R42: 10

R34: 620

R36: 4,7

ΩΩ

R38: 2,4k

ΩΩ

R43: 6,2k

Półprzewodniki:

US1, US4: 741

US2, US3: NE612

US5: LM386

US6: 78L05

US7: 78L09

US8*: 7805

Inne:

A: BNC lub UC1 (gniazdo antenowe)

D1: 5V1 (dioda Zenera)

Dł1, Dł2, Dł3, Dł4: 47...470µH (dławiki)

Gł: gniazdo głośnikowe

L1, L2, L3: 2,2µH (dławiki na prętach ferryto−

wych)

L4/L5, L6, L9/L10, L11: 127 (cewki 7x7)

L7: 204 (cewka 7x7)

L8: 10µH (dławik)

M: gniazdo mikrofonu

PZ1, PZ2: RA12WN−K (przekaźniki na 12V)

X1, X2, X3, X4, X5: 6,000MHz (rezonatory

kwarcowe)

Z: gniazdo zasilające

Podstawki: pin 8 − 5 szt.

Pokrętła: 2 szt. na oś o średnicy 6mm

Obudowa* T31

* nie wchodzi w skład kitu

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/98

Rezystory:

R1, R10, R33: 4,7k

R7, R23: 1k

R19: 220

R29: 47k

R37: 51

R39: 430

będą miały sens, kiedy zastoso−

wany kondensator zmienny

C10 nie będzie miał zbyt dużych

luzów na zębatkach. Być może

znajdą się tacy, którzy zastosują

zamiast C10 diodę pojemnoś−

ciową i potencjometr wieloob−

rotowy do strojenia.

Następnym krokiem w pod−

niesieniu stabilności urządzenia

będzie prawdopodobnie zasto−

sowanie dodatkowego układu,

np. FLL na małej płytce zamon−

towanej w wolne miejsce obok

C10 (o ile autor znajdzie wystar−

czająco dużo czasu na kolejne

tego typu eksperymenty), ale

wcześniej na pewno będzie opi−

sana skala częstotliwości z wy−

świetlaczem LCD, która już

przeszła pozytywne testy z ko−

lejnym modelem tego minitran−

sceivera.

To tylko niektóre z przykłado−

wych możliwości zmian i eks−

perymentów. Zapewne krótko−

falowcy mający więcej wolne−

go czasu na hobby niż autor

zrealizują jeszcze inne pomysły,

podobnie jak było przed laty z

minitransceiveram Bartek.

Andrzej Janeczek SP5AHT

Rys. 4. Schemat montażowy

Rys. 6 i 7 Strojenie nadajnika i odbiornika

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: