TRX SCORPION 80
CW-SSB
SP2FP 2018
PŁYTA
GŁÓWNA
Opis montażu płytki
głównej TRXa
Konieczne to : lutownica, cyna, pęseta, wkrętaki, szczypce, obcinaczki boczne,
rozum i cierpliwość :)
Przydatne to: lupa, dobre oświetlenie, podkładka do lutowania (papier, karton,
filc itp.)
Watro też posiadać: miernik uniwersalny, zasilacz stabilizowany z regulacją
prądu i napięcia.
Oczywiście można dopisać: analizator NWT lub podobny, sondę w.cz. i
oscyloskop z sondą 1:10.
Może też być pomocny kolega z powyższym laboratorium ...
Ponieważ każdy błąd
będzie skutkował brakiem działania płytki, zalecam uważne przestudiowanie tej
instrukcji. Jeśli nie jesteś pewien jaki element wlutować w któreś miejsce, to
go zostaw, schowaj do opisanego woreczka, prześledź schemat, obejrzyj
dokumentację, jeśli wyczerpiesz swoją wiedzę, cierpliwość i nadal nie
znajdziesz rozwiązania to napisz lub zadzwoń.
Jeśli polutowałeś wiele
układów elektronicznych to tym bardziej zastosuj się do porad zawartych w
opisie. Nie kombinuj po swojemu bo efekt będzie przeciwny do oczekiwanego.
UWAGA UWAGA
Montujemy
elementy SMD. Zabezpieczcie miejsce montowania i przechowywania tych elementów
przed: dziećmi, zwierzętami domowymi i innymi stworzeniami mogącymi taki
elementy połknąć itp.
Na początku
warto sprawdzić czy posiadamy wszystkie elementy zgodnie z wykazem. Można je montować po kolei, tak jak rozpisano - zaczynając
od wszystkich smd , odhaczając na spisie co już zostało wlutowane i robić
kreski na wydruku z tłem płytki. Jestem tylko
człowiekiem i mimo sprawdzania ilości elementów, możliwe że
czegoś nie włożę lub ilość nie będzie zgodna z wykazem. Konfekcjonowanie
kompletu elementów zajmuje dobre trzy godziny. Montaż jak zwykle należy zacząć
od obejrzenia płytki, czy nie ma jakiejś podejrzanej przerwy w druku oraz czy
wszystkie otwory są powiercone. Płytka jest fabryczna cynowana, zapakowana
w woreczek strunowy. Jeśli nie lutujesz jej po zakupie to postaraj
sie trzymać ją w tym woreczku aby powłoka cynowa nie zaczęła
matowieć. Osobiście używam lutownicy transformatorowej z regulowaną
mocą ale w zależności od posiadanego doświadczenia można używać
dowolnych metod lutowania. Nie używajcie pasty lutowniczej, nie umyta
powoduje korozję, a nawet umyta zostaje częściowo pod elementami smd
i z czasem nastąpi ich degradacja. Zalecam używanie kalafonii lub specjalnego topnika. Jeśli
chcesz ja umyć po lutowaniu to uwaga na rozpuszczalniki zawierające wodę,
denaturat 80%:) i inne dziadostwa. Piszę to z praktyki: resztki wody pozostają
pod smd, powstaje przewodząca śniedź i cała zabawa do wyrzucenia. Jedynie
kuweta, izopropanol, pędzelek i można zmyć kalafonię. W pierwszej kolejności
kładziemy płytkę warstwą spodu - do góry i montujemy wszystkie elementy SMD.
Woreczki otwierajmy pojedynczo, zwracajmy uwagę gdzie wykładamy elementy, mogą
się przyczepić do rękawa, odskoczyć od pęsety itd. Jeśli nie znajdziemy
takiego elementu to miejmy świadomość że będzie potrzebny dodatkowy
zakup. O ile w rezystorach można odczytać wartości, to w tranzystorach i
kondensatorach takiej możliwości nie mamy. Jak pomylimy wartości to
będzie: (( konstruktor do dupy, nie działa, a on twierdzi że powinno )) więcej
nie śmiem napisać. Po przylutowaniu tych elementów ZABRANIA się wyginania płytki PCB, elementy są ceramiczne i mogą popękać. Jak zalecałem przy
poprzednich opisach, zachowaj ostrożność aby się nie poparzyć i nie wdychać
celowo oparów cyny. Kondensatory tantalowe mają elektrodę dodatnią "+" zaznaczoną jasną
kreską na obudowie. Może się wydawać że jest to minus. W pliku opisowym jest
zaznaczona polaryzacja. Po wlutowaniu el. smd warto obejrzeć pod lupą czy
połączenia wyglądają poprawnie, trwale i nie są ledwo "posmarkane".
Nie należy ich też przegrzewać więc rozsądek i ewentualne doświadczenie będzie
pomocne przy powyższych czynnościach. Kolej na przewody ekranowane łączące
filtr kwarcowy i sygnał vfo. Do połączeń ekranowanych na pcb dokładam przewód w
izolacji teflonowej. Dość ciężko się go zarabia, ale nie da sie przetopić
izolacji. W komplecie znajduje kabel RG174 którym należy
dokonać połączeń do potencjometru wejściowego. Niestety jego izolacja daje się
przetopić. Lutując ekran można odebrać ciepło pęsetą. Należy uważać aby nie
doprowadzić do zwarcia żyły głównej z ekranem. Łatwo to sprawdzić po
wlutowaniu - omomierzem (bez zasilania płytki). Jeśli zdarzy się zwarcie należy
wymienić przewodzik na nowy.
Tutaj
: Schemat TRXa ver v.2.2018 PDF wysokiej jakości
Elementy smd lutujemy
jak na poniższym zdjęciu
Płytki zlecone w fabryce
Na żywo wyglądają jeszcze lepiej:)
Żeby nie było cudownie to w wersji
pcb v2-18 dopieczonej do granic możliwości zabrakło kilku milimetrowej ścieżki.
Należy połączyć pokazane rezystorki
drucikiem. Bez tego nie będzie działać nadawanie CW
Tutaj do pobrania pdf z opisem pcbtop v2-18
Tutaj do pobrania pdf z opisem pcbspood v2-18
Teraz
przechodzimy do strony TOP. Proszę wlutować kilka elementów smd i można
przejść do elementów przewlekanych. Lutując układy scalone zwracajmy uwagę na
numerację nóżek. Podstawkę pod układ MC trzeba pozbawić 6-ściu pinów i w
takim stanie ją montujemy. Zestaw zawiera podstawki pod układy
scalone za wyjątkiem podstawki pod wzmacniacz mcz LM380 - lutujemy go
bezpośrednio do płytki - jego nogi połączone z drukiem, odprowadzają ciepło.
Wszystkie układy scalone, które otrzymujesz w zestawie, są sprawdzone w
egzemplarzu testowym. Kolej na dławiki i inne el. przewlekane (opisane, jako
THT). Nie montujemy dwóch dławików osiowych 10uH 1,5 Ampera (większe z drutem
nawojowym na rdzeniu) zasilających tranzystory mocy, zostaną one zamontowane na
koniec, po ustawieniu prądów spoczynkowych PA. Nie wkładamy również
tranzystorów końcowych RD16hhf1. Tranzystory RD powinny być wysunięte od druku
na odległość około 7-8 mm
TOP pcb
Trymery
należy wlutować blaszką boczną do masy. Jest ona połączona z rotorem, którym
będziemy kręcić w trakcie strojenia. Przy odwrotnym wlutowaniu, wkrętak będzie
dotykał sygnału i trudniej będzie zestroić obwody. Masz możliwość wyboru
mocy nadajnika, 10-15wat lub 20-30 w zależności od nap. zasilania. Przy
wersji mniejszej mocy lutujemy tylko dwa tranzystory mocy i transformator na
dwóch rdzeniach. Przy większej mocy montujemy cztery tranzystory
RD16 i trafo na trzech rdzeniach z innym przełożeniem.
Transformator
drivera wlutować zgodnie z opisem 3 zwoje do tranzystora 2SD i dwa zwoje do
bramek tranzystorów mocy. Zostawiamy transformator wyjściowy TR3 w woreczku,
zostanie on wlutowany, jako ostatni element elektroniczny działającej płytki.
Filtr kwarcowy jest symetryczny i nie ma znaczenia gdzie jest wejście a gdzie
wyjście. Pod filtr kwarcowy montujemy goldpiny w celu łatwego dostępu do układu
scalonego CD.
Dodatkowe
dwie płytki laminatu będą służyły, jako mechaniczne połączenie płyty głównej i
front panelu - usztywniając konstrukcję - ale to pod koniec zabawy. W
zasadzie o lutowaniu wszystko. Reszta problemów wyjdzie w trakcie składania i
jeśli okażą się warte zachodu to zostaną opisane.
Jeśli nie
posiadasz sondy w.cz. to poniższy schemat ułatwi jej wykonanie.
OPIS TORU ODBIORCZEGO
Zaczynamy
od obwodów wejściowych odbiornika. Testujemy samą płytkę główna bez wpiętego
front panelu. Jeśli włożyliśmy wcześniej układ MC w podstawkę to ostrożnie go
wyciągamy i odkładamy do woreczka. Celowo nie opisałem wcześniej połączenia
wejścia odbiornika z potencjometrem 500ohm i płytką antenową, ale o tym za
chwilę. Jeśli posiadamy analizator obwodów, wobuloskop lub generator z sondą
wcz to należy podłączyć sygnał z takich urządzeń do wejścia
odbiornika na płycie głównej. Nie powinien on przekraczać 20mVsk wcz.
Będzie trzeba podać zasilanie z zewnętrznego zasilacza. Najłatwiej podać minus
do masy a plus 12v do ścieżki wejściowej stabilizatora napięcia 78L09. Można
podać zasilanie do otworów przyłączeniowych + -, lecz trzeba zewrzeć
połączenie, które będzie szło do włącznika zasilania (pot głośności). Nie mamy
tutaj zabezpieczenia przed odwrotnym podłączeniem zasilania, więc zanim
popłynie prąd sprawdź czy nie popełniasz błędu. Sprawdź żeby napięcie
zasilacza nie przekraczało 16v – można podawać je od zera kontrolując pobierany
prąd. Jeśli zauważymy, że wartość prądu jest większa od opisanej to należy
odłączyć zasilanie - niestety będzie trzeba poszukać błędu lub uszkodzenia na
pcb. Jeśli mamy zasilacz stabilizowany z odczytem prądu to tak podłączone
zasilanie powinno pobierać max 50mA bez wpiętego front panelu. Jeśli posiadamy
analizator do pomiaru pasma przenoszenia obwodów pasmowych to wyjście sygnału
podłączamy do wejścia odbiornika a wejście pomiarowe analizatora (na ogół 50
omowe) podłączamy poprzez rezystor szeregowy o wartości 470 Ohm do punktu
połączenia nogi pierwszej układu MC3362 z kondensatorami 330pf i masy. W ten
sposób symulujemy obciążenie badanych obwodów układem scalonym MC (około
500-600 Ohm wejścia). Same obwody to po kolei od wejścia: Układ PI filtra
50/2400 Ohm. W tym obwodzie uzyskujemy około 8
krotne podniesienie napięcia doprowadzonego do wejścia odbiornika, to
jest ponad 16 db (napięciowo). Taki sygnał przenosimy poprzez małe pojemności
do następnych równoległych obwodów LC. Na końcu tych trzech obwodów jest
obciążenie pasywne w postaci rezystora 10kom oraz aktywne w postaci feta
J310. Układ kaskody złożonej z tranzystora bipolarnego T2, oraz feta pełni
rolę układu wykonawczego ARW. Jego maksymalne wzmocnienie jest na poziomie 15
db, ograniczone dzięki rezystorowi 100om między źródłem feta a masą, natomiast
przy niskim napięciu na bazę T2 uzyskuję tłumienie bliskie 50-60 db.
Tutaj grają juz rolę przesłuchy na płytce i pojemności złącz tranzystorów. Na
wyjściu kaskody mamy kolejny czwarty układ LC z wyjściem dopasowanym do układu
MC. Cała struktura wejścia daje regulowane wzmocnienie ponad 30db i
tłumienie w zakresie do 60 db. Jest to wartość
wystarczająca do poprawnej pracy tego trxa. Poniżej wykresy z pomiaru NWT-7.
Nie patrzmy tutaj na wartość wzmocnienia/tłumienia, NWT miało załączony
tłumik wew. 20 db a rezystor 470 w szereg z wejściem dokładał drugie tyle
tłumienia. Nie było sensu kalibrować takiego połączenia. Bardziej zależy
na uzyskaniu stromych zboczy i wystarczająco równomiernego pasma
przepustowego badanego wzmacniacza.
Co w
sytuacji, kiedy nie mamy takiego generatora lub analizatora? Możemy do tego
celu wykorzystać FRONT PANEL naszego radia z DDSem, robiąc z niego generator
serwisowy. Wpinamy go wtedy do płytki TRXa. Musimy podać mu zasilanie 12v
poprzez przewód włącznika. Praca generatora serwisowego jest dostępna po
naciśnięciu przycisku "BAND" i załączeniu zasilania. Ustawiamy
częstotliwość 3,700MHz i musimy podać ten sygnał na wejście odbiornika. W tym
celu trzeba skorzystać z potencjometru wejściowego (tłumika). Sygnał z DDSa był
by za wysoki i przesterowałby wzmacniacz wejściowy nie dając tym samym
możliwości prawidłowego zestrojenia obwodów.
Kabelek
wejścia na potencjometr (skrajny pin) podłączyć do wyjścia sygnału DDS,
Warto zostawić dłuższy przewód od potencjometru, a po
uruchomionym TRXie skrócić go do odpowiedniej długości i pod koniec podłączyć
do płytki antenowej. W ten sposób podamy regulowany sygnał do wejścia
odbiornika. Do wykonania pomiaru konieczna będzie sonda w.cz. Musimy wykonać
taką samodzielnie, lub posiadać ją wcześniej wykonaną, oczywiście można
użyć miernika np.: V640 z dedykowaną sondą w.cz. lub oscyloskopu z sondą
1:10. Masę sondy podpinamy do masy płytki. Pin pomiarowy sondy podpinamy
do pinu1 MC3362 (występuje tutaj napięcie stałe 6v). Podłączamy
zasilanie i wykonujemy dostrajanie za pomocą wkrętaka ustawiając pojemność
kondensatorów nastawnych. Procedura zestrojenia
polega na uzyskaniu największej wartości napięcia dla częstotliwości 3,6-7 MHz.
Należy obniżać napięcie wejściowe poprzez potencjometr, na tyle nisko, aby nie
przesterować wejścia, lecz wystarczająco, aby widzieć zmiany napięcia wcz
podczas kręcenia trymerami. Jeśli robimy to pierwszy raz w życiu to ten opis
nie będzie wystarczający. Być może przyda się porada kolegi z większym
doświadczeniem lub lepiej opisana procedura w Internecie. Jeśli udała nam się
powyższa czynność to przechodzimy do sprawdzenia odbiornika. Podane napięcia na
powyższym schemacie wykonane zostały oscyloskopem cyfrowym. Sonda własnej
roboty może mieć większą odchyłkę pomiarowa i potraktujmy ten pomiar amatorsko.
Nie musimy podłączać się do płytki antenowej. Wejście odbiornika (potencjometr
500 om) można będzie tymczasowo podłączyć do anteny zewnętrznej.
Tutaj
pokażę jak należy podłączyć potencjometr wejściowy działający, jako tłumik
regulowany w odbiorniku.
W obecnych kompletach znajduje się przewód
RG174
Należy
połączyć masy obydwu przewodów razem. Przewód łatwo się topi i sprawdźmy
omomierzem czy po przylutowaniu nie mamy zwarcia między ekranem a żyłą gorącą.
Pomiar będzie pokazywał też ustawioną wartość potencjometru i w sytuacji
skręcenia suwaka do masy może pokazać zwarcie - ustawmy, więc potencjometr
skrajnie w prawo (około 500ohm). Masa przewodów połączona do potencjometru
celowo nie jest połączona z masą front panelu. Dla dociekliwych - podczas
nadawania na tej masie występuje potencjał wcz który mógłby się przedostać
do toru mikrofonowego w obrębie jego wejścia. Kabelek połączony z środkowym pinem
potencjometru wlutować w płytę główną do wejścia odbiornika. Teraz można
sprawdzić ustawienie parametrów syntezy, dla poprawnej pracy wygląda
tak:
Częstotliwość P.CZ.
LSB zostawiamy na 10.000.000 Hz , PASMO A 80m , WSTEGA A LSB ,
DDS A P.CZ. - VFO
Tak skonfigurowana synteza
będzie generowała na wyjściu sygnał o częstotliwości 6,3MHz, dla
ustawionej na wyświetlaczu wartości 3,7MHz. Obwód z cewką 4,7uH jest filtrem
dolnoprzepustowym typu PI. Poziom vfo na transformator dla MC powinien mieć
około 60-70mV sk, na mieszacz nadajnika do około100-140 mV. Tym poziomem
będziemy też ustawiać poziom toru nadawczego. Wstępnie ustawiamy ślizgacze w
połowie zakresu. Po podłączeniu głośnika powinniśmy usłyszeć cichy szum. Opiszę
jak działa sam układ odbiorczy, aby ułatwić szukanie usterek, jeśli będzie to
konieczne. Sygnał z anteny poprzez low pass filtry (płytka na radiatorze) i
potencjometr 500ohm dociera do obwodów wejściowych. Idzie na regulowany
wzmacniaczo - tłumik (kaskoda T1,T2), dalej wchodzi na układ scalony MC3362.
Ponieważ układ jest nisko szumowy i dobrze radzi sobie w prostych trxach
postanowiłem go też wykorzystać. Wadą jest niski dopuszczalny poziom wejściowy
sygnału, oraz przenikanie sygnałów w jego strukturze między mieszaczami. Całe
sterowanie poziomem znajduje się przed układem scalonym i działa tak, aby nie
dopuścić do jego przesterowania. Układ ARW zostanie opisany oddzielnie. Na
wejściu mc3362 znajduje się pierwszy mieszacz. W tym trxie sumuje on
częstotliwość odbieraną z częstotliwością heterodyny (ddsa) i przekazuje ją
poprzez przekaźnik i separator dopasowujący, do wejścia filtru kwarcowego. Jego
charakterystyka pokazana poniżej.
Po odfiltrowaniu
otrzymujemy wycinek pasma o częstotliwości śr. 9,9985MHz i szerokości
użytecznej około 3 kHz. Sygnał ten musi być demodulowany do zakresu małych
częstotliwości. W strukturze MC znajduje się układ generatora fali nośnej
z kwarcem zew. i drugi mieszacz. W nim po zmiksowaniu otrzymamy między innymi
sygnał m.cz. w zakresie od 100- do 2800 Hz. Sygnał m.cz. jest podawany
poprzez klucz cyfrowy CD4053 na us. 5532 w którego strukturze mamy dwa
wzmacniacze operacyjne. Składowa stała potrzebna do pracy wzmacniaczy
operacyjnych zasilanych niesymetrycznie jest pobierana właśnie z układu MC
(około 5v). Pierwszy wzm. pełni rolę filtru dolnoprzepustowego II-go rzędu. Z
niego, sygnał biegnie na potencjometr głośności i dalej na wzmacniacz głośniowy
LM380. Pobierany jest też do drugiego wzmacniacza dla detektorów ARW. GFN
zalecam ustawić na częstotliwości 10 MHz Można ją korygować +- 200Hz w
zależności od upodobań barwy dźwięku. Będzie to skutkowało zmianami w torze
odbiorczym i nadawczym.
Po załączeniu trybu CW sygnał m.cz.
jest dodatkowo filtrowany podwójnym filtrem mcz realizowanym na Ne5532
Jego charakterystyka prezentuje sie
tak
Warto
opisać układ automatyki. Jej rozwiązanie jest troszkę bardziej skomplikowane,
ponieważ zawiera układ zmieniający stałą czasowa arw. Po drugim wzmacniaczu op.
otrzymujemy wzmocniony i odfiltrowany sygnał w zakresie dolnych i górnych
częstotliwości m.cz. Podawany jest on na zestaw trzech detektorów
dwu-połówkowych wykonanych na 4 diodach 1n4148. Pierwszy szybki podaje napięcie
na wskaźnik sygnału s-metr, drugi spokojny daje podstawowe napięcie dla toru
automatyki i jest obciążony zestawem RC (100n,2uf,rc4,7k+4,7uf
4,7MΩ) Trzeci szybki podaje napięcie na tranzystor pnp który
w trakcie wyższego poziomu sygnału ( mowa korespondenta ) częściowo
odłącza rezystor 1MΩ w emiterze od masy, spowalniając czas rozładowania i
wygładzając przebieg, a gdy sygnał spadnie to tranzystor przechodzi w stan
załączenia 1MΩ i szybciej rozładowuje zestaw pojemności podstawowego
detektora, pozwalając na szybsze usłyszenie kolejnej np., słabszej stacji. Przy
CW zostaje skrócony czas podtrzymania poprzez załączenie klucza dtc114 który
dołącza rezystor 1MΩ . Dokładniejszy opis zajął by dużo więcej
miejsca, ale można poczytać o podobnym rozwiązaniu w opisie trx kaefelek. Generalnie
napięcie m.cz. jest prostowane i podwajane na napięcie stałe. Pierwsza cześć
LM358 działa w układzie wzmacniacza prądowego o dużej oporności wejściowej.
Druga cześć jest wzmacniaczem różnicowym odwracającym z zadanym punktem
odniesienia 1,8v. Na jego wyjściu przy braku sygnału z anteny otrzymujemy
napięcie około 6v dc które poprzez dzielnik 2,2/1,5k doprowadzone jest do bazy
T2 (kaskody wejściowej wcz). Przy pojawieniu się sygnałów radiowych po
detektorze, napięcie wejściowe rośnie a w skutek tego na wyjściu wzm
różnicowego napięcie się obniża (do wartości 1,5v) – zmniejszając tym
samym wzmocnienie w.cz. opisywanej kaskody. Dokładając rezystor 470ohm miedzy 7
nogę lm358 oraz źródło feta wejściowego j310 uzyskałem dodatkowe 8 decybeli
regulacji.
Dzięki tym zabiegom układ MC odbiornika otrzymuje sygnał w.cz. w ograniczonym
zakresie i nie następuje jego przesterowanie. Po tych zabiegach w głośniku otrzymujemy
poziom audio, o nie dużych zmianach chroniący uszy nasze i domowników. Jeśli
chcielibyście bardziej teoretyczny wykład to proszę nie kusić, – bo
zabraknie miejsca na serwerze hiii. W zasadzie jest to pełen opis części
odbiorczej.
OPIS TORU NADAWCZEGO
Sygnał z
mikrofonu poprzez układ filtru RC podany jest na wzmacniacz operacyjny ne5532.
W jego układzie, podobnie jak w odbiorniku zastosowałem filtr akustyczny II-go
rzędu, oraz regulowany ręcznie wzmacniacz o wzmocnieniu napięciowym 5-10 x za
pomocą pe-erka 10kΩ. Na jego wyjściu uzyskuję amplitudę do 80 mV która
jest w pełni wystarczająca do wysterowania modulatora. Tor wzmacniacza
mikrofonowego zasilany jest tylko w trakcie nadawania. Sygnał m.cz.
dociera do modulatora realizowanego na układzie ne602. Sposób zasilania US4
(rez820r i kon. 2uf) daje lekką zwłokę czasową, dzięki której po
przyciśnięciu PTT nie jest emitowany stuk. Jest przez moment emitowana
silniejsza fala nośna do momentu ustabilizowania się napięć stałych
(naładowania kondensatorów). Jej poziom po wytłumieniu sięga minus 60 db, a
resztę tłumi filtr kwarcowy (ok 15-20 db w zależności od częstotliwości GFN).
Częstotliwość fali nośnej generowana jest w układzie mc3362 i za pomocą
separatora na j310 przekazywana do US4. Nie bawimy sie na razie w zrównoważenie
modulatora (pe-erek wieloobrotowy 1MΩ) . Tą czynność będziemy wykonywać
później.
Podane napięcia wcz
dotyczą mocy wyjściowej 5 wat.
Napięcia stałe DC
na tranzystorach toru nadawczego opisane na schemacie przy zał. PTT bez
modulacji.
Na schemacie pominąłem przekaźniki przełączające filtr kwarcowy. Ich zasilanie jest podawane w trakcie odbioru - tak pasował układ ścieżek. Odpowiedzialny jest za to tranzystor T7, który z układem rc troszkę wolniej przełącza styki, zmniejszając poziom hałasu przekaźników i redukuje efekt drgania styków. Przy pracy CW w trakcie nadawania przekaźniki nadal pozostają w pozycji odbiorczej (muszą być zasilane), a elementem wykonawczym jest tranzystor T18. Za tym filtrem mamy już modulację SSB z wytłumioną falą nośną i moglibyśmy jej posłuchać na częstotliwości 10 MHz. Aby uzyskać wymaganą częstotliwość nadawczą mieszamy ją z sygnałem VFO i na wyjściu mieszacza US8 otrzymujemy między innymi interesujący nas zakres. Po zmieszaniu są tam też inne częstotliwości, więc jest potrzeba odfiltrowania sygnału użytecznego dla poprawnej pracy naszego nadajnika. Realizowane jest to w każdym stopniu toru wcz nadajnika. Na pierwszy ogień, obwód z cewką L7 i pojemnością 330pf, dalej dławik w kolektorze T20 a za nim pojemność szer. 1n i 180 pf, kolejno T21 obwód kolektora z cewką L8 i kondensatorami 470p i 2,2nf pełniącymi przy okazji dopasowanie do bazy drivera. Żeby filtrować jeszcze dokładniej i uzyskać na wyjściu sygnał o możliwie najniższej zawartości harmonicznych, to również obwód wyjściowy drivera, jakim jest transformator 3/2 tworzy z pojemnością 470 pf tworzy rezonans. Tranzystory końcowe dostały wysokiej jakości kondensatory 1nf między drenami a masą, wprowadzając transformator wyjściowy wzmacniacza w delikatny rezonans, podnosząc sprawność końcówki mocy. Dobroć wszystkich opisanych obwodów jest tak dobrana ażeby uzyskać najlepsze wzmocnienie w zakresie 3,5-3,8 MHz. Taki styl konstrukcji jest możliwy tylko przy jednozakresowym urządzeniu i dla nadajników wielopasmowych nie może być wykorzystany. Dopasowanie między stopniami, sprzężenia zwrotne oraz rezystory emiterowe, dają efekt braku wzbudzeń i liniowość pracy. Każdy stopień ma własną separację zasilania.
Poniżej wykres pasma przenoszenia toru nadawczego bez stopnia końcowego:
Poziomy
tego pomiaru - napięcia skuteczne, częstotliwość 3700.
T20-baza45mV,col210mV ;
T21-baz175mV,col1050mV ; T22 -baza150mV,col5V; Nwt7 wpięte poprzez rez.
nastawny do wejścia - LC, sygnał wyjściowy poprzez tłumik jest
pobierany z
punktu bramki RD16. Przy tych napięciach moc wyjściowa wynosi 20 wat na
CW, dla wersji 4 x rd16.Strojenie
toru nadawczego polega tylko na ustawieniu maksymalnego
wzmocnienia w środku pasma,
regulując ustawienie rdzenia cewki Toko. Dołożyłem miejsce na trymer w
drugim
stopniu ale okazuje sie nie potrzebny i go nie montujemy. ( nie mamy włożonych tranzystorów końcowych RD16 oraz
transformatora wyjściowego i czekamy z tym do końca ). Jak to zrobić w
prosty sposób? Sprawdzić czy działa kluczowanie układu telegrafii (opis w
części CW poniżej). Uszykować sondę wcz lub oscyloskop. Ustawić vfo na
częstotliwość 3650. Włączyć emisję CW. Będziemy dokonywać pomiaru napięcia wcz
na rezystorze tht 47Ω idącego do bramki RD16 (bez tranzystorów mocy).
Załączyć nadawanie, warto kontrolować prąd zasilania 250-300mA. Za pomocą
pe-erka 1kΩ podającego nap. wcz z fvo do mieszacza nadajnika (6 noga us8)
ustawiamy około 100mV wcz (lub wstępnie zostawiamy na połowie
zakresu). Pe-erek 100k też ustawmy w połowie zakresu. Wkładamy klucz
sztorcowy lub zwieramy jego pin do masy i stroikiem korygujemy ustawienie cewki
na najwyższą wartość mierzonego napięcia(około 2v wcz), odłączamy klucz
wkładamy mikrofon przechodzimy na ssb, wciskamy PTT, gwiżdżemy i powinniśmy
uzyskać do 2v skutecznego napięcia wcz. Taki
objaw będzie oznaczał, że do tego momentu tor nadawczy działa poprawnie. Teraz
będzie można zamontować tranzystory końcowe mocy. Ich mechaniczne założenie
opisane jest wcześniej. UWAGA. Lutując transformatorówką, zachowujemy
ostrożność na statykę i pstrykanie zasilaniem. Bramki tych tranzystorów są
wrażliwe na uszkodzenie. Lutujemy najpierw źródła do masy, a podczas lutowania
bramek, używamy wkrętaka, wkładamy go między nogi bramki i źródła powodując
zwarcie bramki do masy. Jeśli używamy lutownicy grzałkowej to zadbajmy, aby jej
uziemienie miało połączenie z masą naszej płytki. Nie wkładamy jeszcze dławików
zasilających RD16 i transformatora końcowego. Tranzystory powinny zostać
przykręcone do blaszki tylnej za pomocą wkrętów i nakrętek. Nie zalecam od razu
przykręcania do radiatora – łatwo wtedy ukruszyć nogi tranzystorów. Tak
czy tak spokój i rozwaga. Będzie trzeba ustawić prądy spoczynkowe dla każdego
tranzystora oddzielnie. W tym celu trzeba przestawić miernik uniwersalny na
pomiar prądu stałego - zakres do pomiaru 250mA czyli 1-20 A w zależności od typu
miernika – na ogół trzeba przełożyć kabelek pomiarowy w inne gniazdo
miernika. Po takim zabiegu nasz miernik staje się groźny dla otoczenia. Sondy
są zwarte niską opornością pomiarową i przypadkowe dotknięcie zasilania i
masy, spowoduje zwarcie. Skutki mogą być trudne do przewidzenia. Jeśli trzęsą
się nam ręce od moich przestróg, to zalecam odpoczynek i podejście na następny
dzień do tego pomiaru – żarty się kończą. Każdą możliwą czynność
mechaniczną wykonujemy przy wyłączonym zasilaniu. Jak dokonać tego pomiaru?
Zaczynamy od niedopuszczenia możliwości przedostania się wcz na bramki oraz przypadkowego
wzbudzenia PA. Bazę tranzystora drivera 2sd- zwieramy do masy lutując
tymczasowo kawałek druciku równolegle do ścieżki bazy i masy. Nie usuwamy
żadnych elementów. Wpinamy mikrofon, szykujemy amperomierz, ustawiamy emisję
SSB. Najlepszym sposobem jest podłączenie dodatniego zacisku miernika do plusa
zasilacza, który zasila nasz trx. Uwaga na zacisku ujemnym miernika po
załączeniu tegoż zasilacza pojawi się nap. +12-14V bez zabezpieczeń. Chrońmy tą
ujemną sondę od dotykania do czegokolwiek bez potrzeby. Jeśli zasilacz jest bez
zabezpieczenia prądowego do 1A i posiada tylko zabezpieczenie na prądy 5A lub
więcej, to można w szereg z jego plusem i dodatnim zaciskiem miernika
zamontować żarówkę samochodową 5-21 wat. Przy ewentualnym zwarciu zamiast uszkodzić
się miernik, zasilacz, być może trx – zapali się nam taka żarówka i na
niej odłoży się napięcie zasilacza.
Teraz po
kolei:
Wkładamy płytkę do spodniej części
obudowy pcw, tak, aby tylna aluminiowa blacha weszła w jej prowadniki.
Nie włączamy zasilacza.
TRX musi być w emisji SSB, dla CW
prąd spoczynkowy jest obniżany do 150mA i pomiar był by nieprawidłowy.
Podłączamy kable zasilające do
zasilacza nie włączając go.
Załączamy potencjometrem głośności
TRX tak, aby po załączeniu zasilacza przełącznikiem sieciowym lub wtyczką - trx
się załączył.
Podłączamy plus miernika
(amperomierz) do plusa zasilacza lub przez żarówkę.
Rezystory wieloobrotowe, które będą
regulowały polaryzację tranzystorów zostawiamy w fabrycznym środkowym
położeniu.
Bez zasilania dotykamy próbnie
ujemną sondą do drenu jednego i drugiego tranzystora ( patrząc od przodu, z
napisem na tranzystorze, to jego prawe wyprowadzenie jest właśnie DRENEM
) sprawdzamy czy taki mechaniczny styk jest możliwy, czy mamy wystarczające
oświetlenie i nie pomylimy go z masą która jest na nodze środkowej tranzystora.
Jeśli jest to czynność za trudna, to
możemy do Drenu przylutować kabelek (otwory pod TR3) i wyprowadzić na zewnątrz,
do niego będzie można się dopiąć w trakcie pomiaru.
Szykujemy odpowiedni wkrętak, który
swobodnie umożliwi precyzyjne kręcenie pe-erkami przy tranzystorach.
Bardzo ważne, aby nie zostawić pe-erka w położeniu skrajnym podłączonym
do +9vN!
Teraz pomiar !!!
W jednym ręku sonda przyłożona do
DRENU lewego tranzystora (lub połączona z kabelkiem do niego przylutowanym).
Oparta tak, żeby przy poruszaniu drugą ręką, ta pierwsza się nie poruszyła. (w
przypadku kabelka zapewniamy dobry stały styk odizolowany od otoczenia).
Wkładamy mikrofon i blokujemy (gumą,
taśmą ) włącznik PTT, tak aby po załączeniu zasilania radio było w trybie
nadawania. Można użyć przewodu łączącego PTT z masą, zamiast mikrofonu.
DOPIERO TERAZ załączamy zasilacz.
Nic się nie powinno dziać. TRX powinien się załączyć w trybie nadawania.
Amperomierz powinien wskazywać wartość w przedziale od zera do 100mA. Zależy to
od punktu pracy każdego egzemplarza tranzystora.
Delikatnie kręcimy pe-erkiem do
uzyskania prądu 220-240 mA dla wersji z dwoma tranzystorami mocy (10-15W). Jest to wartość na zimnym tranzystorze. Po kilku
sekundach będzie się nagrzewał i prąd zacznie rosnąć, osiągając przy gorącym
tranzystorze nawet 300 mA - przerywamy wtedy pomiar - odłączamy zasilanie!
Jeśli ustawiliśmy tą wartość to
wyłączamy zasilacz i przechodzimy do drugiego tranzystora powtarzając procedurę
pomiarową.
Dla wprawnego elektronika możliwy
jest pomiar naprzemian dla dwóch tranzystorów, przykładając sondę: raz do
jednego, dwa do drugiego tranzystora – ustawiając zbliżone ( +- 10mA)
prądy spoczynkowe, w porównywalnej temperaturze dla obydwu tranzystorów.
Nie ma
tutaj zastosowanego układu kompensacji temperatury, ponieważ po przekroczeniu
temperatury złącza powyżej 75stC tranzystory RD16 samoistnie zmniejszają prąd
spoczynkowy i ograniczają tym samym wzmocnienie.
Po tych
czynnościach wlutowujemy dławiki zasilające oraz transformator wyjściowy.
Bez
zamontowanego transformatora wyjściowego, ale z zamontowanymi dławikami będzie
następowała oscylacja tranzystorów końcowych w okolicach 1,8-2 MHZ. Spowodowane
jest to przez indukcyjności dławika zasilania 10uH, oraz pojemność 1 nf
miedzy drenem a masą. Wlutowanie transformatora wyjściowego zniweluje ten
efekt.
Odłączamy
zworę bazy drivera z masą i jeśli nie popełniliśmy błędu, to prąd spoczynkowy
radia przy nadawaniu bez wysterowania z mikrofonu, z założoną płytka ddsa,
powinien być w granicach 700-750mA
Dla
4
tranzystorów należy wykonać podobny pomiar. Wersja płytki v2 ma
miejsce na
złączenie par tranzystorów PA. Dzięki temu że są one rozłączone
należy ustawić
prąd spoczynkowy dla każdego tranzystora oddzielnie uzyskując około
170-180mA-nie więcej! - na
zimnym tranzystorze. Po tej czynności wykonać połączenia drenów
poprzez
zlutowanie punktów połączenia drenów. Warto zastosować
drucik do polaczenia,
zamiast samej kropli cyny. Prąd spoczynkowy całego trxa przy zał.
ptt dla
ssb będzie na poziomie 1000 mA. Dla CW jest on mniejszy i wynosi
około
800mA. Wartości bez modulacji. Po solidnym rozgrzaniu radiatora
(50st.C) prąd spoczynkowy zwiekszy sie nawet do 1200mA.
Możemy
podłączyć sztuczne obciążenie lub antenę i na częstotliwości gdzie nie będziemy
przeszkadzać dokonać próby nadajnika. Przyda się reflektometr lub watomierz.
Jeśli go nie posiadasz to z czasem warto zaopatrzyć się w taki wskaźnik
(miernik)
Kalibracja
wskaźnika mocy nadawania odbywa się poprzez ustawienie pe-erka na płytce
antenowej.
Do
ustawienia wzmocnienia całego toru nadawczego służą tak naprawdę aż trzy
rezystory regulowane.
Pierwszy to RN we wzmacniaczu mikrofonowym - sugeruję zostawić go w pozycji połowa - dającej optymalne wzmocnienie wzmacniacza, drugi to RN podający sygnał GFN na modulator, Trzeci to RN podający częstotliwość VFO na mieszacz nadajnika. Testowane dotąd płytki pokazały spory zapas regulacji. Napięcie GFN z ustawić na wartość 120-130mV wartości skutecznej. Napięcie vfo na mieszacz w zakresie 60-100mV. Tym pe-erkiem, należy ograniczyć moc przy normalnej modulacji do 12/22 wat, przy zasilaniu 12V. Bardzo ważne żeby nie przesterować końcówki mocy. Odda ona 2-3 waty więcej, ale twój sygnał straci na jakości i stanie się szeroki, zakłócając pracę innym stacjom. Będzie też niepotrzebnie przegrzewał tranzystory końcowe i filtr LPF.
Zdarzyło mi sie że nie mogłem uzyskać pełnej mocy nadajnika (brakowało 5 wat) i konieczne było dołożenie pojemności w obwodzie kolektora drivera. Dodatkowy trymer można tymczasowo podłączyć równolegle do kondensatora 470 pf, ustawić max wzmocnienia, zdemontować, zmierzyć jego pojemność i wlutować kondensator o podobnej wartości. Najczęściej wymagało to wartości 47-52pf. Korekta tej wartości spowodowana jest rozrzutem przenikalności rdzenia. Mozna ewentualnie wywiercić otworki pod trymer i zostawić go na stałe. Nastepne pcb będą miały miejsce na jego zamontowanie.
Na warstwie górnej znajduje się PAD lutowniczy oznaczony "PA masa" Jest to punkt do którego możemy podłączyć sterowanie N/O zewnętrznego wzmacniacza mocy . W trakcie nadawania podawana jest masa, obciążalność do 500mA.
Schemat końcówki mocy 4xRD16
Opis elektroniki odpowiedzialnej za emisję telegraficzną.
Wielu
kolegów ceni tę emisję i chcieliby mieć ją w takim trx.
Jak zwykle
nie wszystko jest takie proste i wymaga dopieszczenia. W trakcie powstawania
scorpiona był plan emitowania sygnału telegraficznego bezpośrednio wytworzonego
w układzie syntezera DDS. Odpada konieczność przemiany częstotliwości, nie ma w
zasadzie pasożytniczych harmonicznych i wszystko wydawało sie proste, do tego
procesor syntezy może pełnić funkcję manipulatora kreska - kropka. W praktyce
kluczowanie cyfrowe DDSa 9850 daje niemiły stuk w obrębie sygnału co
dyskwalifikuje użycie tej metody.
Konieczne
jest łagodne narastanie i opadanie sygnału telegraficznego, które daje ładne
brzmienie. Częstotliwość VFO jest równa nadawczej, dzięki czemu odpada
przemiana, a mieszacz nadajnika ne602 pełni rolę modulatora fali nośnej. W
praktyce takie rozwiązanie jest często stosowane, lecz wytłumienie fali nośnej
w czasie przerw między kreskami i kropkami jest na poziomie 50-60db. W zasadzie
można je przyjąć za wartość wystarczającą, lecz przy zakończeniu nadawania,
układ BK będzie przez chwilę podtrzymywał nadawanie i wprawne ucho
korespondenta może usłyszeć ślad tonu. Postanowiłem kluczowaniem objąć również
pierwszy tranzystor toru nadawczego, dzięki czemu uzyskałem dodatkowe 40 db
tłumienia między impulsami. Takim poziom dynamiki cw jest bardzo dobry i wiele
nadajników nie osiąga podobnej wartości. Pe-erek 1M pokazany na poniższym
schemacie służy tak jak w modulatorze ssb do wytłumienia częstotliwości
dostarczonej tutaj z ddsa. Jak to ustawić. Należy przełączyć trx w tryb CW. Bez
podłączonego klucza załączyć ptt. Za pomocą sondy w.cz. lub oscyloskopu mierzyć
poziom nośnej np. na driverze lub rezystorze bramki końcówki mocy i ustawić go
na minimum wskazań.
Wycinek schematu
Poniższe oscylogramy
powstały podczas podawania sygnału prostokątnego na bazę T12.
Wypełnienie 50/50%
Podstawa czasu jest synchronizowana
tym sygnałem
Oscylogram kolektora T12
Oscylogram kolektora T13
Modulacja na obwodzie
LC
Płynność narastania i opadania
realizowana tylko kondensatorem 1uf na wejściu 2 modulatora 602
Brzmi dobrze, wygląda również.
Niestety do pełni szczęścia
potrzebujemy zwłoki ruszenia tonu tak, aby układ nadawania, a w zasadzie
przekaźnik antenowy i DDS zdążył się przełączyć, inaczej łatwo uwalić końcówkę
mocy, można zniszczyć szybko styki przekaźnika, dodatkowo pierwsze stukniecie
kluczem będzie krótsze dla korespondenta. Jest to bolączka prostych rozwiązań
układowych.
Analogowe przesunięcie czasowe o
kilka milisekund zrealizowałem dokładając pojemność w bazie T13.
Wartość 2,2uF jest wystarczająca ,
ale wydłuża też czas trwania tonu
Musiałem dodać układ szybszego
rozładowania tego kondensatora, aby wypełnienie było zbliżone do 50%.
Wystarczyła dioda
Po tym zabiegu przebieg wygląda tak:
Teraz sygnał jest
opóźniony w stosunku do kluczowania o 8ms, a czas przerwy poprawny.
Czas dopracować kluczowanie
pierwszego stopnia wzmacniacza w.cz. realizowane tranzystoremT15 - zamontowanym
w szereg z rezystorem emitera T20
Na szczęście wystarczyły podobne
elementy jak do tranzystora modulatora czyli 10k+2,2uf. Tutaj nie musiałem
skracać czasu rozładowania, ponieważ na wyjściu tranzystora nie ma dodatkowej
pojemności
Finalnie przebieg obserwowany na
kolektorze następnego stopnia- T21 wygląda tak:
A jego narastanie i opadanie w
powiększeniu prezentuje się w taki sposób:
Sprawdziłem
jak praktycznie zachowują sie przekaźniki zastosowany w tym
trxie .
Model ST-SH-112L, produkcji firmy
Goodsky.
Pierwszy przebieg to
styk NO - normalnie otwarty - załączany po podaniu napięcia na cewkę,
Styk NO
załącza napięcie nadawania oraz przełącza antenę do nadajnika. Widać, że
opóźnienie jest tylko 2mS
Drugi to styk NC
normalnie zamknięty, który otwiera sie po podaniu nap na cewkę. Widać drganie
styku podczas powrotu.
Załącza on napięcie na
odbiornik i przełącza antenę na tor odbiornika. Zwłoka pełnego przełączenia to
7ms
Film z pokazanymi przebiegami w
trakcie testów układu po powyższych modyfikacjach:
Jeszcze
kilka słów o układzie BK. Podtrzymanie nadawania odbywa się poprzez
pojemność kondensatora 20uf, z którego napięcie idzie na bazę T14 a jego
kolektor załącza nadawanie.
Czas
podtrzymania jest optymalnie dobrany na około 600-700mS.
Synteza
posiada funkcje automatycznego przestrojenia częstotliwości przy przejściu z
SSB/CW dzięki czemu nie trzeba korygować vfo jeśli słuchamy telegrafii w trybie
szerokiego odbioru (ssb). Przechodząc na CW możemy wpisać wartość przestrojenia
dla każdego pasma, aby słyszalny ton miał dokładnie taką częstotliwość
jak na ssb.
Opis
zastosowanego KEYERA na attiny85 tutaj
Krótki
opis samego przełączania napięć dla telegrafii :
Po
wciśnięciu klawisza CW następuje przełączenie syntezy w tryb CW, na pinie 24
atmegi pojawia się stan wysoki (4,5V) który załącza T10 i jego kolektor zostaje
zwarty do masy. Masa podawana jest na bazę T11 i na jego kolektorze pojawia się
napięcie 8,8v. Służy ono do zasilania części telegraficznej w tym attiny,
przełącza czas arw, załącza filtr mcz 750hz i zmniejsza prąd spoczynkowy
końcówki mocy, zasila też następny tranzystor kluczujący T12. Na jego bazę
podawany jest masowy sygnał kluczowany keyerem ATTINY85 i tranzystorem
wykonawczym T19. Na kolektorze T12 pojawia się wtedy napięcie 8,7v które
kluczuje następne stopnie modulacyjne (pierwszy oscylogram) .
Wykryto
drobny błąd oprogramowania dla RIT i XIT który w trybie CW
daje
nieprawidłowy odczyt na wyświetlaczu zmieniając go o 750 Hz. Błąd
został poprawiony i jeśli posiadasz wesję z takim problemem
napisz, wyślę procesor lub jego wsad.
Napięcia DC na układach scalonych, pomiar miernikiem
uniwersalnym oporność 1 MOhm
Tworzenie
tego opisu zajęło troszkę czasu i prawdopodobnie nie da odpowiedzi na część
zagadnień.
Mam
nadzieje że posłuży on do poprawnego uruchomienia „SCORPIONA”
Do usłyszenia
na paśmie.
Paweł
Bożenda
SP2FP
e-mail: sp2fp@wp.pl
aktualizacja strony 14-09-2018