Jednoduchý TRX BITX20 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Jednoduchý SSB transceiver pro pásmo 14MHz
BITX20 (ver. 5) Výchozí konstrukce - VU3ESE Popisované provedení + layout (ver. 5) - OK2UWQ Obsah Postup navíjení cívek na kostřičkuMT-211/5 Schéma zapojení a podklady pro osazení Pro stavbu v kroužcích elektroniky: Obtížnost popisované konstrukce: střední až vyšší. Doporučená praxe (navštěvování kroužku): 3-4 roky Doba osazování: typ. 15 hodin Doba vinutí cívek: typ. 5 hodin Doba oživování a nastavení: typ. 1-2h (oživování lektorem), podle pečlivosti stavby Potřebné vybavení: - regulovatelnýzdroj do 30V s nastavitelnou pojistkou - multimetr - čítačmin. do 20MHz (s přesností na 1Hz, pokud vyměřujeme krystaly, jinak 10Hz) - osciloskop min. do 20MHz nebo VF milivoltmetr (event. diodový detektor- zdvojovač+voltmetr), - VF generátor (pro nastavení vstupní propusti14MHz, případně kontrolu krystalového filtru 10MHz), vyhoví i modul DDS AD9851např. na e-bay za cca 40USD SSB/CW transceiver BITX20 pro pásmo 14MHz (20m) Jedná se o jednodušší typ transceiveru, složený převážně z diskrétních součástek. Konstrukce vychází z poměrně známé indické koncepce jejíž autorem je Ashhar Farhan VU2ESE. Níže popisovaná konstrukce obsahuje téměř všechny úpravy a vylepšení, jejichž popis lze nalézt na internetu. Na rozdíl od verze BITX20A, dostupné jako stavebnice v USA (viz www.qrpkits.comza 180USD), neobsahuje hlavní deska koncový zesilovač z důvodu plánované stavby několika kusů těchto transceiverů na Elektrotáboře 2012 a takév kroužcích. Z tohoto důvodu následující část obsahuje stručný popisbloků, znalí této problematiky mohou následující část přeskočit přímo na sekci Postup stavby Bloky transceiveru Transceiver obsahuje přijímací část, vysílací část a společné obvody (filtr,VFO - laditelný oscilátor, BFO -záznějový oscilátor). Přijímací část Přijímací část se skládá ze vstupního filtru, zesilovače, směšovače, mezifrekvenčního zesilovače, úzkopásmového krystalového filtru, demodulátoru a nízkofrekvenčního zesilovače. Vstupní filtr Vstupní filtr je zapojen jako pásmová propust a slouží k filtraci signálů z antény a tím k omezení nežádoucích signálů, které by mohly rušit příjem. Kvalita vstupního filtru má vliv na vstupní citlivost přijímače. Zesilovač
Směšovač Jako směšovač je použit hotový obvod ADE-1 of firmy Minicircuits. Jedná se o kruhový vyvážený směšovač. Jeho vnitřní zapojení je toto Krystalový filtr Jedná se o tzv. příčkový krystalový filtr. Vznikne poskládáním krystalů se stejnými parametry. Je nutné použít pečlivě vybrané krystaly, obvykle z několikanásobně většího množství. U nás i ve světě se vyrábí krystalové filtry profesionální, které však svou cenou (cca 2000Kč a více) značně převyšují náklady na celý tento transceiver. Tento filtr je využit také ve vysílací části. Příklad charakteristiky filtru :
Jako demodulátor je opět použit ADE-1. Původní autorovo zapojení využívá klasického zapojení, které je náročnější na výrobu.
AGCAGC neboli automatické řízení zisku je obvod, který zajišťuje vyváženou intenzitu přijímaných signálů. Tento stupeň v původním návrhu transceiveru nebyl a jedná se o vylepšení. Je možné tento obvod vyřadit zkratovací spojkou.
NF zesilovač Jedná se oběžné zapojení obvodu LM386, který má výkon max. 0,5W. Kondenzátor C57 se běžně neosazuje, proto také kapacita 0p. V případě, že námi použitý obvod zakmitává, výrobce doporučuje připojení kondenzátoru k zamezení těchto kmitů (typ. 100nF).
Mikrofonní zesilovač Slouží k zesílení signálu z mikrofonu na potřebnou velikost k dalšímu zpracování v modulátoru.
Koncový stupeňKoncový stupeň zesiluje signál na potřebnou velikost. Na desce je pouze část, která slouží k buzení dalších koncových stupňů (přidáním dalších stupňů mimo desku). Pokud přidáme koncový stupeň, pak se předchozí stupeň již nazývá budící.
Společné obvodyAby se signál 14MHz převedl na mezifrekvenční kmitočet 10MHz, je zapotřebí laditelného oscilátoru. Transceiver používá ladící kondenzátor pro hrubé laděnív rozsahu 4-4,35MHz a jemné ladění.Laditelný oscilátor (VFO) Svorky Tune slouží k připojení ladícího kondenzátoru, svorky Fine k potenciometru jemného ladění. Výstup „counter" umožňuje připojení čítače pro digitální stupnici. Pro zajištění vyšší stability oscilátoru je zde použit stabilizátor napětí. C62 je lépe použít styroflex pro větší stabilitu kmitočtu.
Záznějový oscilátor (BFO) Záznějový oscilátor se používá k demodulaci signálů s potlačenou nosnou vlnou (SSB, DSB) nebo signálu CW. Bez tohoto oscilátoru by nebyly signály těchto druhů modulace čitelné. Kapacitním trimrem se nastaví kmitočet cca o 1,2kHz až 1,5kHz nižší než je střední kmitočet krystalového filtru, tzv. provoz USB -upper side band neboli příjem horního postranního pásma. Příjem spodního postranního pásma (LSB - lower side band) je obvykle používán na pásmech 7MHz a nižších.
PostupstavbySložitostí zapojení je stavba vhodná spíše pro pokročilé. Nejvhodnější je postupovat postupně po blocích a průběžně jednotlivé bloky oživovat. Začneme nejdříve stavbou bloku NF a mikrofonního zesilovače. Pro oživení je vhodné také osadit diody D11,12 a relé Re1.Dalším blokem je krystalový oscilátor BFO. K osazení tohoto bloku je také nutné navinout cívku 40závitů lakovaným drátem 0,2mm natoroid T37-2 (červený lak). C49 osadíme až při nastavování kmitočtu. Kmitočet(USB) by měl být nastaven o 1,5kHz menší než je střed filtru. V našem případě u použitých krystalů FOX byl střed 9,997500MHz, takže kmitočet BFO byl nastaven na 9,996000MHz. C49 vycházel typ 100pF. Amplituda na emitoru T11 je typ 770mV při osazeném směšovači SM2. Následujícím blokem je VFO s přeladěním kmitočtu 4,000MHz až 4,350MHz. K hrubému ladění je použit styroflexový ladící kondenzátor TTWM ( viz. www.qrpkits.com), obě sekce zapojeny paralelně. Cívka L6 má navinuto 16,5 závitu lakovaným drátem 0,1mm na kostřičce MT-211/5 (viz. www.gme.czkód 612-002) Postup navíjení cívek na kostřičku MT-211/5Kostřička se skládá z pěti částí: feritové činky, feritového hrníčku, plastové kostřičky s 5 vývody,plastového držáku pro hrníček a plechového krytu cívky. Nejprve přilepíme feritovou činku, nejjednodušším způsobemje použití kousku kalafuny, kterou roztavíme na kostřičce, přiložíme činku a z boku prohřejeme hrotem páječky, aby dokonale dosedla. Při lepení dbáme na to, aby činka zůstalav oblasti vinutí drátu čistá. Po přilepení činky uchytíme drát na jeden vývod (podle zapojení buďto na vývod 1 nebo 5). Číslování vývodů cívky odpovídá pohledushora. Drát vineme závit vedle závitu. Cívkám po osazení nezapájíme kryty propřípad nutnosti převinutí.
Postup navinutí L4Skroutíme společně 2 lakovanédráty 0,3mm o délce cca 26cm. Navineme na dvouotvorové jádro (např. z TV sym.členů) 8 závitů. Konkrétně jsem použil typ B62152A4X1 od firmy Epcos (vede např. www.mouser.com) a mělo by jít také použít BN43-302 příp. BN61-302 od Amidonu. Transformátor zapojíme přímo do plošného spoje, kdy jedno vinutí zapojíme na piny 1 a 4 cívky L4 a druhé vinutí na piny 3 a 5. Použitím tohoto transformátoru došlo ke zvýšení výstupního výkonu typ. na 10mW. Navinutím bifilárního vinutí na toroid FT37-43 docílíme výstupního výkonu typ. 2mW.
Pokračování osazováníPostupně osadíme zbývající bloky zesilovačů a filtrů. U první verze PCB je nutné zapojit jinak odpor R68 a to připájením jednoho vývodu k R65 viz. obrázek. Níže uvedená předloha desky je již opravena.
OživeníPo kompletním osazení zkontrolujeme nejdříve proudový odběr při Rx (typ. 100mA) a Tx (typ. 130mA) a napájecím napětí 12V. Nastavení pásmové propusti V případě, že máme možnost použít wobler nebo spektrální analyzátor+TG, provedeme klasické nastavení křivky filtru se středem 14,15-14,2MHz. Typický útlum filtru je 6dB, tj. na výstupu je typ. poloviční napětí než je přiloženo na vstup filtru. TX část Připojíme ovládací prvky (potenciometry, ladící kondenzátor), napájení 12V, osciloskop na svorku J1, elektretový mikrofon do svorky X7 a zkratujeme X6. Tím přepneme TRX na vysílání a při pískání do mikrofonu by měl být vidět signál cca 100-200mV, modulovaný pískáním. Připojíme zátěž 50 ohmů na svorkovnici J2 a přepojíme osciloskop na tuto zátěž. Obdobným testem by zde měl být signál typ. 1Všš. Pokud je úroveň výrazně nižší (běžně bývá 800mV-1,2V) nebo žádná, jedná se o závadu a je třeba zkontrolovat napětí na zesilovačích (typ. 8V na kolektorech tranzistorů, není-li ve schématu uvedeno jinak). RX částZkratujeme J5 (bypass AGC), R80, R82 nastavíme do středu, rozpojíme X6 a TRX přejde na příjem. Měl by se ozvat z reproduktoru šum a při doteku šroubovákem na vývody C6 by se měl šum zvýšit nebo alespoň změnit charakter šumu. Pokud tomu tak je, zkusíme odpojit propojku J5 a trimrem R82 nastavíme bod, kdy se šum začne snižovat. Trimrem R80 nastavíme stejnou úroveň šumu jako při zkratování J5. Tím máme otestováno, že přijímací část by měla fungovat správně. Posledním testem je naladění zkušebního signálu z jiného TRX nebo alespoň z generátoru, který byl použit při ladění pásmového filtru. Test provedeme s připojením 2-5cm drátu na živý pin svorky J1.Pomocí ladícího kondenzátoru a případně jemným doladěním naladíme hvizd generátoru. LaděníNamísto ladícího kondenzátoru lze použít ladění varikapem, kdy namísto D9 zapojíme např. KB113, C61 změníme na 220pF. K ladění je vhodné použít víceotáčkový potenciometr.Výběr krystalů do filtruK výběru krystalů je možné použít zapojení BFO, kde zkratujeme cívku L5 a použijeme pevný kondenzátor C49=33pF, C48 neosazen. Přichystáme si drátek, který zkratuje i C49 a k připojení krystalů použijeme 2 piny precizní patice. Krystaly očíslujeme a měříme přesným čítačem kmitočet krystalů (s přesností na 1Hz) bez kondenzátoru a následně s kondenzátorem. Zapíšeme do tabulky, kde následně vypočítáme také rozdíl kmitočtů. Vybíráme krystaly na co největší souběh kmitočtů bez kondenzátoru (nižší kmitočet) a také na souběh rozdílů (z důvodu stejnérozladitelnosti krystalu). Jako krystal pro BFO použijeme ten, který měl nižší kmitočet než vybrané krystaly do filtru. Křivka filtru při kontrolním měření kompletní cesty TRX, šířka pro pokles -3dB je 1,8kHz:
Externí koncový stupeň 6W Tentostupeň se nachází mimo základní desku transceiveru a je zde uveden jen jako příklad.
Originální zapojení a další informace zde http://www.phonestack.com/farhan/bitx.html Fotky osazeného transceiveru
Deska ze spodní strany Seznam součástek
Navíjecí předpis cívekL1: piny 1-3 1,5z 0,1mm; piny 4-5 10,5z 0,1mmL2: piny 1-3 10,5z 0,1mm; piny 4-5 1,5z 0,1mm L3: piny 1-3 10,5z 0,1mm L4: bifilárně 2x8z 0,3mm, TV balun (Epcos B62152A4X1) L5: 33z 0,3mm,toroid amidon T37-2 L6: piny 1-3 16,5z 0,1mm Schéma zapojení a podklady pro osazení
Předloha plošných spojů záměrně zrcadlově otočenáz důvodu tisku. Rozměr desky 160x100mm
|
OK2UWQ Home Page
member of OK2KJT(OK2D) VHF-SHF contest team
Zesilovač na obrázku je v transceiveru použit několikrát jen s malými změnami v hodnotách součástek. Jedná se o obousměrný zesilovač, kde je příslušná část aktivována připojením napájecího napětí do části Rx (příjem) nebo Tx(vysílání). 
