Doświadczalny transceiver SSB-80m, Radio
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
++
Doświadczalny
transceiver
SSB/80m
Do czego to służy?
Do redakcji wciąż docierają listy z prośbą
o opublikowanie opisów budowy różnych
urządzeń radiowych, w tym transceiverów
SSB. Kilku z Czytelników sugerowało, aby
zamieszczać schematy na wciąż jeszcze do−
stępnych układach scalonych byłej firmy CE−
MI.
Prawdę mówiąc, początkowo autor zigno−
rował tę prośbę w myśl zasady, że trzeba po−
szukiwać nowych rozwiązań na miarę świa−
tową oraz że nie można się cofać, bazując na
układach z poprzedniej epoki. Ale z biegiem
czasu i obserwacji rynku okazało się, że nie
jest to pełna prawda. W większości sklepów
na terenie Polski, nie mówiąc o największej
giełdzie elektronicznej − słynnym Wolume−
nie, wciąż jeszcze bez problemu można na−
być wiele analogowych układów radiowych
z serii UL.... Intuicja podpowiada, że tego
faktu nie należy ignorować. Po co zatem po−
szukiwać drogich zachodnich układów scalo−
nych, kiedy w wielu naszych szufladach,
a także magazynach sklepowych, są układy,
które coraz częściej (np. przy najbliższych
porządkach czy inwentaryzacji) będą wyrzu−
cane, a które wciąż mogą stanowić doskona−
ły materiał do doświadczeń i eksperymentów.
Kierując się powyższymi stwierdzeniami
autor postanowił na przykładzie przedstawio−
nego poniżej transceivera podpowiedzieć
Czytelnikom, w jaki sposób można zdoby−
wać doświadczenia w konstruowaniu ukła−
dów elektronicznych.
Jak widać, nie potrzeba do tego wielkich
nakładów finansowych, a potrzebne są
przede wszystkim dobre chęci i umiejętność
logicznego myślenia. Wystarczy więc rozej−
rzeć się i z posiadanych podzespołów radio−
wych, w tym skrawków laminatu, można
zbudować moduły (klocki), które następnie
można połączyć w bardziej skomplikowane
układy odbiorników, nadajników czy
transceiverów.
Może ktoś zapytać, dlaczego klocki, a nie
jedna duża płytka zawierająca cały układ?
Proponowane klocki umożliwiają moderni−
zację urządzenia, które można udoskonalać,
rozbudowywać według własnych wymagań
czy możliwości. Nie mniej ważną zaletą jest
strona edukacyjna, wyeliminowanie możli−
wości budowania urządzenia „na ślepo“
Rys. 1 Schemat blokowy
92
Elektronika dla Wszystkich
poprzez wsadzanie elementów w otworki na
gotowej płytce drukowanej. Budowanie
urządzenia powyższą metodą, a tak właśnie
odbywa się montaż większości kitów (z ry−
sunkiem montażowym, a często bez, ze
względu na nadruk na płytce, przygotowane
podzespoły są po prostu wlutowywane w od−
powiednie otworki), ogranicza się do działań
czysto mechanicznych. Autor twierdzi na
podstawie swojego doświadczenia, że młody
elektronik składający gotowy kit jakiegoś
urządzenia ma ograniczone możliwości po−
znania wszystkich tajników elektroniki zwią−
zanych z dogłębnym zrozumieniem zasady
działania montowanego układu, jego uspraw−
nieniami czy rozbudową. Z wieloletniej ob−
serwacji wynika, że bardzo często montaż ki−
tu kończy się na operacji jego zlutowania,
a następnie włączeniu zasilania i...sprawdze−
niu jednego z dwojga: układ działa (i stwier−
dzeniu wtedy „ale ze mnie dobry elektronik“)
lub, że coś jest nie tak (i stwierdzeniu „ale
naknocili w AVT“), a następnie zareklamo−
waniu zakupu.
Jeżeli ktoś chciałby poprzez budowę urzą−
dzenia poznać dogłębnie jego możliwości
czy optymalizować parametry na drodze do−
świadczalnej (nie wszystko przecież da się
wyliczyć), proponuję nie budować urządze−
nia od razu na „czysto“, lecz − po nakreśleniu
sobie uproszczonego schematu blokowego −
zacząć budowę modułową, z klocków.
Jak to działa?
Budowa transceivera, którego schemat blo−
kowy przedstawiono na
rysunku 1
, pozwoli
na poznanie zasady działania prawie wszyst−
kich najważniejszych bloków urządzenia
nadawczo−odbiorczego.
Podstawowe parametry urzÄ…dzenia:
− emisja SSB (LSB)
− pasmo pracy: 80m (wycinek pasma
3,5−3,8MHz)
− moc. m.cz. odbiornika: >100mW
− moc nadajnika: >100mW
− tłumienie wstęgi bocznej i fali nośnej:
>20dB
potrzeba stosować dodatkowych układów
dopasowujÄ…cych.
Sygnał wyjściowy mieszacza, po odfiltro−
waniu w filtrze kwarcowym (decydujÄ…cym
o selektywności odbiornika), jest kierowany
na detektor z układem US2, również UL1242.
Na drugie wejście detektora jest podawany sy−
gnał z generatora kwarcowego BFO, w rezul−
tacie czego na wyjściu otrzymujemy sygnał
akustyczny. Po wzmocnieniu na pojedynczym
tranzystorze wewnętrznym układu US1 sy−
gnał jest skierowany na końcowy wzmacniacz
akustyczny i dalej na głośnik lub słuchawki.
Z tranzystorem T1 pracuje generator
kwarcowy 3MHz wykorzystywany jako ge−
nerator fali nośnej nadajnika oraz jako gene−
rator pomocniczy przy odbiorze sygnału SSB.
Zadaniem kondensatora włączonego w szereg
z rezonatorem kwarcowym jest podwyższe−
nie wyjściowej częstotliwości o około 1,5kHz
i przesunięcie częstotliwości nośnej na górną
część charakterystyki filtru drabinkowego.
Generator przestrajany zestawiono na
dwóch tranzystorach T3 i T4 połączonych bez−
pośrednio. Częstotliwość układu po dobraniu
filtru p.cz. 7x7/465kHz może być przestrajana
w zakresie 500−800kHz (w urządzeniu mode−
lowym 650−750kHz). Do przestrajania wyko−
rzystano trzy diody pojemnościowe BB105
połączone równolegle, na które jest podawane
napięcie stałe z potencjometru 100kΩ.
Do przełączania sygnałów generatorów
(a dokładniej do zamiany doprowadzeń VFO
− napięcie zasilania: 12V (0,5A)
− antena: dipol zewnętrzny 2x19,5m
Schemat ideowy układu pokazano na
ry−
sunku 2
.
Podczas odbioru sygnał z anteny poprzez
filtr dolnoprzepustowy, a następnie dwuo−
bwodowy filtr LC zestrojony na środek czę−
stotliwości odbieranego pasma jest podawa−
ny na mieszacz z układem scalonym US1 −
UL1242 (nóżka 7). Jednocześnie na drugie
wejście układu (nóżka 14) doprowadzony
jest sygnał z generatora przestrajanego.
Na wyjściu mieszacza znajduje się filtr
SSB zestawiony w układzie drabinkowym
z trzech rezonatorów kwarcowych o tej sa−
mej częstotliwości pracy 3MHz.
Układ, pomimo swej prostoty, ma pasmo
przepustowe około 2,4kHz/6dB oraz impe−
dancję we/wy około 2,7k
Ω
, dzięki czemu nie
Rys. 2
Elektronika dla Wszystkich
93
i BFO) został zastosowany odpowiednio po−
łączony układ scalony 4066. Cztery klucze te−
go układu scalonego, przełączane napięciem
zasilania, zastępują podwójny przekaźnik.
Przełączanie z odbioru na nadawanie
napięcia zasilania oraz antenowego obwo−
du odbiornika może być dokonywane me−
chanicznie, za pomocą dostępnego przeka−
źnika o podwójnych stykach (na zdjęciu
brak tego przekaźnika oraz wzmacniacza
nadajnika).
Przy nadawaniu zasilanie 12 V zostaje
odłączone od wzmacniacza m.cz., a dołą−
czone na zasilanie mikrofonu i wzmacniacz
nadajnika. Jednocześnie wejście antenowe
odbiornika, poprzez styki przekaźnika, zo−
staje na czas nadawania zwarte do masy, nie
dopuszczając do wzbudzenia układu. Pod−
czas nadawania układ mieszacza US1 pełni
funkcje modulatora zrównoważonego,
z tym, że tym razem na jego wejście −
oprócz sygnału z generatora fali nośnej –
jest podawany sygnał akustyczny z mikro−
fonu. Zrównoważenie modulatora jest doko−
nywane za pomocą potencjometru montażo−
wego 1MΩ.
Na wyjściu modulatora pojawia się fala
nośna w takt zmian sygnału m.cz. z mikrofo−
nu. W przypadku braku sygnału m.cz. (pod−
czas przerw w mówieniu) na wyjściu wystę−
puje tylko resztkowy poziom fali nośnej.
Sygnał wyjściowy DSB (dwie wstęgi bez
fali nośnej) zostaje skierowany na filtr kwar−
cowy. Z jego wyjścia, już jako sygnał LSB,
jest podany na mieszacz nadajnika.
W układzie US2 następuje zsumowanie
częstotliwości dwóch sygnałów: LSB −
3MHz z sygnałem VFO. Na wyjściu ukła−
du zostaje odfiltrowany sygnał SBB i skie−
rowany na dwustopniowy wzmacniacz
nadajnika.
Pierwszy stopień pracuje na tranzystorze
T5 w układzie OE, zaś drugi na tranzystorze
T6 z obciążeniem dławikowym. Sygnał wyj−
ściowy poprzez dodatkowy filtr typu
Montaż i uruchomienie
Konstruowanie urządzenia można przepro−
wadzić na kawałkach laminatu, na których
należy wyskrobać twardym rylcem niezbęd−
ne pola lutownicze. Do tej operacji można
wykorzystać wiele podręcznych narzędzi
z twardej stali. Najlepszy będzie nóż z brze−
szczotu z wyszlifowaną krawędzią tnącą.
Można również wykorzystać wiele płytek
tak zwanych uniwersalnych, które są również
w ofercie AVT.
Dobrze jest przyjąć zasadę montażu jedne−
go klocka na dzień lub nierozpoczynania bu−
dowy następnego klocka, zanim nie urucho−
miliśmy i dopracowaliśmy poprzedniego.
Oczywiście zawsze po zakończeniu prac
związanych z montażem, uruchamianiem i po−
miarami, należy narysować ostateczny sche−
mat ideowy lub montażowy z wartościami ele−
mentów (pamięć jest zawodna i po pewnym
czasie zapewne zapomnimy wartości elemen−
tów czy wartości sygnałów w poszczególnych
częściach układu elektronicznego).
Dobrze jest także przemyśleć kolejność,
w jakiej będziemy budowali poszczególne
klocki. Często jest tak, że należy zacząć od
zasilacza, a potem budować inne źródła sy−
gnałów, czyli generatory VFO i BFO, a do−
piero na końcu wzmacniacze końcowe. Po−
zwoli to na stopniowe, wstępne uruchamia−
nie poszczególnych modułów.
Jeżeli będziemy mieli wszystkie potrzeb−
ne bloki, pozostanie już tylko połączenie ich
w funkcjonujący układ i jeszcze raz wyregu−
lowanie całości, a następnie wykonanie
choćby prowizorycznej obudowy, co uchroni
naszÄ… konstrukcjÄ™ przed uszkodzeniami oraz
wpływem promieniowania w.cz.
Jeżeli do wejść układów US1 i US2 zosta−
ną doprowadzone właściwe sygnały genera−
torów, to uruchomienie części odbiorczej
może ograniczyć się do skorygowania warto−
ści filtru wejściowego na najsilniejszy sygnał
odbierany (po podaniu sygnału z generatora
na wejście antenowe).
Podczas prób nadawania wyjście antenowe
minitransceivera
powinno być obcią−
żone rezystorem
50...75Ω z sondą
w.cz. Po przełącze−
niu urzÄ…dzenia na
nadawanie (naci−
śnięcie przycisku
uruchamiajÄ…cego
przekaźnik) na wyj−
ściu urządzenia po−
winien występować
niewielki poziom
fali nośnej. Delikat−
nie przesuwając su−
wak potencjometru
montażowego po−
winniśmy doprowa−
dzić do obniżenia
tego poziomu praktycznie do zera. Poziom sy−
gnału w.cz. nadajnika powinien zmieniać się
w takt zmian sygnału m.cz. mikrofonu. Dobrze
jest skorzystać z oscyloskopu, aby stwierdzić,
czy to, co wychodzi z nadajnika, jest jak naj−
bardziej zbliżone do sinusoidy (np. po podaniu
sygnału m.cz. na wejście mikrofonowe lub, po
prostu, po gwizdnięciu do mikrofonu).
Na jakość sygnału wyjściowego wpływ
ma także ustawienie częstotliwości nośnej na
zboczu charakterystyki filtru (dobór wartości
elementów w układzie z tranzystorem T1)
oraz wartości elementów wzmacniacza
z tranzystorami T5 i T6.
Jeżeli opisane powyżej próby wypadły
pomyślnie, możemy załączyć właściwą ante−
nę i uznać, że urządzenie nadaje się do pro−
wadzenia dwustronnych łączności.
Wykonane urządzenie, choć doświadczalne,
po zamknięciu w metalową obudowę i oczywi−
ście z dobrą anteną KF może zapewnić dwu−
stronną lokalną łączność, co dla początkujące−
go krótkofalowca może być satysfakcjonujące.
Jeżeli ktoś nie posiada licencji nadawcy,
może ograniczyć się tylko do części odbior−
czej, wykorzystując urządzenie do nasłu−
chów w pasmie 80m.
Andrzej Janeczek
sp5aht@swiatradio.com.pl
Wykaz elementów
Rezystory:
R1, R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680k
Ω
R5, R8, R33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k
Ω
R6, R20, R29, R30, R31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Ω
R9, R10, R18, R22, R25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180k
Ω
R14, R15, R16, R27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k
Ω
R19, R21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,7k
Ω
R17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k
/A
R24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k
Ω
/B
R32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Ω
Ω
F/16V
C2, C3, C4, C5, C7, C8, C10, C11, C13, C21, C23, C25, C27,
C29, C30, C31, C33, C34, C38, C40, C41, C54, C58 .100nF
C6, C24, C48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47pF
C12, C26, C44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15pF
C14, C15, C20, C22, C32, C35, C36, C42, C45,
C47 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF
C16, C19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8,2pF
C17, C18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27pF
C39, C43, C46, C50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180pF
C49 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .750pF
Półprzewodniki:
US1, US2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .UL1242 (TBA120S)
US3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .UL1482 (TBA820)
US4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MCY74066 (MC4066)
US5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78L05
D1, D2, D3 . . . . . . . . . . . . . . BB105 (zlutowane równolegle)
T1, T2, T3, T4, T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC547 itp.
T6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC211 itp.
Pozostałe:
X1...X4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3MHz
L1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 (F−7x7)
L2, L3, L4, L5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
µ
Î
jest
skierowany do gniazda antenowego.
H (dławiki)
L6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2
µ
H (dławik)
Me . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mikrofon elektretowy
P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . przycisk
Pz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . przekaźnik
G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Ω
/0,5W
94
Elektronika dla Wszystkich
Ω
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M
Ω
PR
R4, R7, R11, R12, R13, R23, R26, R28 . . . . . . . . . . . . .1k
Kondensatory:
C1, C9, C28, C37, C51, C53, C55, C56, C57 . . . . . . . . .100
µ
[ Pobierz całość w formacie PDF ]