50

HOBBY

Usprawnienia

Świat Radio Lipiec 2006

Minitransceiver SSB na pasmo 80m

Antoś – kolejna wersja Antka (2)

Wstępnie pomierzone niektóre

parametry:



selektywność obwodów wejścio-

wych odbiornika (fot.1)



selektywność obwodów nadajni-

ka (fot. 2); widoczne znaczniki to

3MHz, 4MHz, 5MHz



wytłumienie nośnej: około 50dB

Ten ostatni parametr był psuty

przez dodatkowy rezystor w gene-

ratorze kwarcowym.

Równowaga mieszacza jest bar-

dzo delikatna i nie należy jej zabu-

rzać elementami dla prądu stałego

(na początku amplituda tego ge-

neratora była o wiele za duża). Ten

sam problem wystąpił w drugim

generatorze - VFO. Zbyt duża am-

plituda generatora dawała dużo

prążków widocznych na analizato-

rze widma w sygnale wyjściowym.

Duża amplituda powodowała też

prostowanie napięcia w.cz. na dio-

dzie pojemnościowej przy niskim

napięciu strojącym, co objawia się

wielką niestabilnością generatora,

a w skrajnym przypadku mogła po-

wodować zrywanie drgań (w tym

egzemplarzu nie było zrywania).

Aby obniżyć amplitudę drgań

obu generatorów, zlikwidowałem

rezystory dołączone do nóżek 7

SA612 oraz dobrałem dzielniki po-

jemnościowe tak, aby amplituda

sygnału wynosiła około 0,2Vpik.

Zmieniłem też schemat wzmac-

niacza sterującego. Na tranzysto-

rze BC550 ma on dużo większe

wzmocnienie, pomimo zastosowa-

nia silnego sprzężenia zwrotnego

w emiterze. Rezystor w emiterze

22Ω zwiększa także impedancję

wejściową wzmacniacza, dopaso-

wując ją do mieszacza. Dodatkowe

obciążenie mieszacza gałęzią RC

zapobiega wzbudzaniu się całe-

go układu. Konieczna była zmiana

impedancji charakterystycznej ob-

wodów nadajnika (w dwuobwodo-

wym filtrze LC dałem dławiki po

2,2µH i kondensatory 820pF zapew-

niające wymaganą krzywą przeno-

szenia nadajnika).

Tranzystora BS170 nie polecam

do SSB, gdyż jest bardzo nieliniowy.

Poprawę jakości modulacji uzyska-

łem, zwiększając sprzężenie zwrot-

ne w źródle (R=22Ω). Można też

to zrobić w nieprzyzwoity sposób

- jak w Traperze, gdzie obudowa

tranzystora nagrzewa się do 110°C

(mierzyłem pirometrem) i, o dziwo,

układ pracuje. Takich mało nieza-

wodnych rozwiązań staram się uni-

kać w swoich konstrukcjach.

W stopniu końcowym koniecz-

ne było zastosowanie sprzężenia

napięciowego, aby zlikwidować

wzbudzenia tranzystora IRF520.

Filtr wyjściowy został odpowiednio

dopasowany w celu uzyskania po-

nad 10W mocy. Z tej okazji zmiany

wymagało też dopasowanie obwo-

du wejściowego odbiornika.

Cewki wyjściowe filtru nadaj-

nika wykonałem jako powietrzne

drutem DNE 0,3 nawinięte na śred-

nicy 6mm: L3 - 16 zwojów, L5 – 9

zwojów, L6 – 14 zwojów.

Dławik zasilania L4 nawinąłem

również drutem DNE, z tym że na

ferrytowym rdzeniu 6-otworowym

z materiału F 200.

Ze względu na „dużą” moc,

zwiększenia wartości wymagały też

obwody odsprzęgające. Żadne do-

datkowe elementy nie były jednak

potrzebne.

Kolejny opis usprawnień i uwag pomocnych w uruchomieniu prototypo-

wego układu ministransceivera, którego schemat opublikowano w Świecie

Radio 6/06.

Raport SP2JQR

W generatorze VFO zastosowa-

łem tymczasowo 3 równolegle po-

łączone diody BB609 dające zakres

przestrajania od 3,790 do 3,745MHz

bez dodatkowych kombinacji.

Przy małym napięciu strojącym

pożądany jest układ przeciwsobny.

Kompensują się w tym układzie

napięcia w.cz. wyprostowane przez

diody. Stabilność termiczna takiego

układu jest o wiele lepsza, szcze-

gólnie dla napięć strojących poniżej

jednego wolta. Problem jest szcze-

gólnie ważny, gdyż zwiększona

moc powoduje silne nagrzewanie

całego TRX-a, wywołując przestro-

jenie - w skrajnym przypadku - na-

wet o 3kHz.

W obwodach komutacyjnych

wystarczył jeden tranzystor BS107

oraz dwie dodatkowe diody zna-

komicie przyśpieszające przełącza-

nie i likwidujące przykre zjawiska.

Płytki drukowanej prawie nie prze-

rabiałem - tylko jedno cięcie i 4 ele-

menty SMD.

Gotowy Antoś „Pancernik” SP2JQR

Zasada działania układu

SP5AHT oraz raport

SP6IFN znajduje się w ŚR

6/06 na str. 48-51.

51

Świat Radio Lipiec 2006

Uzyskałem następujące moce

w funkcji napięcia zasilania:

– 11,5V - 8,7W

– 12,0V - 9,6W (prąd pobierany

przez TRX - 1,6A)

– 13,0V - 11,4W

– 13,8V - 12,9W (1,95A)

– 15,0V - 14,4W (2,35A)

Moce były pomierzone bez re-

zystora 0,2Ω w drenie tranzystora

(rezystor ten poprawia jakość mo-

dulacji, stabilizuje termicznie prąd

spoczynkowy). Moc po jego zasto-

sowaniu spada o około 1W. Rezy-

stor 1om jeszcze bardziej poprawia

jakość modulacji - moc spada do

około 5W przy 13,8V zasilania.

Odbiornik po dopasowaniu ob-

wodów ma zbliżoną czułość do Ant-

ka w wersji podstawowej, umoż-

liwiając prowadzenie łączności na

pełnowymiarowym dipolu nawet

w środku dnia.

Mam bardzo ważną uwagę do

projektu płytki drukowanej. Wyj-

ście filtru PI stopnia mocy musi

mieć masę podłączoną bezpośred-

nio do masy gniazda antenowego

- tylko w ten sposób można pozbyć

się tendencji do wzbudzeń (po-

wstaje sprzężenie zwrotne po ma-

sie) przy lekko odstrojonej antenie

lub zastosowaniu dodatkowego

wzmacniacza z nie do końca do-

brym współczynnikiem SWR. Przy

takim umieszczeniu kołka masy

jak na zdjęciu - czyli oryginalnie

- układ dobrze pracuje tylko z do-

brym dopasowaniem. Wystarczy to

podłączenie wykonać bezpośrednio

od ścieżki masy filtru PI i problem

znika, dlatego kołek należy prze-

projektować.

Dobrze by też było wydzielić

masę układu formowania. Masa

mieszaczy, filtru kwarcowego

i klucza 4066 powinna spotykać

się z masą pozostałych układów

tylko w jednym punkcie przy wej-

ściu wzmacniacza na tranzystorze

BC550 w miejscu, gdzie jest kon-

densator blokujący, wówczas nie

wystąpi sprzężenie zwrotne po ma-

sie i dodatkowe tłumienie wyjścia

mieszacza gałęzią RC nie będzie

potrzebne.

Jeszcze dwa słowa o tranzystorze

BS107 i BS170 jako kluczu.

Należy pamiętać o dość dużej

pojemności S-D w stanie otwartym,

która wynosi około 50pF oraz o dio-

dzie zwrotnej, co sprawia, że ten

klucz nie we wszystkich zastosowa-

niach się sprawdzi. Okazał się on

jednak najprostszym rozwiązaniem

w Antosiu.

Podczas montowania płytki

w obudowie mogą wystąpić kompli-

kacje, dlatego chciałbym przekazać

kilka pomocnych uwag. Głównym

powodem wszystkich nieszczęść

związanych z obudową są znowu

nieprawidłowe połączenia mas.

Płytka bazowa Antosia powinna

być połączona z masą tylko w jed-

nym punkcie. Najlepiej, aby tym

punktem było gniazdo antenowe.

Śruby mocujące nie powinny łą-

czyć masy płytki z obudową. Tylko

wówczas nie wytworzy się pętla

sprzężenia zwrotnego umożliwia-

jąca wzbudzenie międzystopniowe

wzmacniaczy w.cz. Aby odizolować

pozostałe połączenia masy dla w.cz.,

należy na przewody mikrofonowe

nałożyć pierścienie ferrytowe z ma-

teriału o dużej przenikalności. To

samo dotyczy przewodów zasilania.

Masa przewodu potencjometru gło-

śności nie powinna być połączona

z jego obudową. Ekranowanie m.cz.

wystąpi, natomiast w.cz. nie przej-

dzie. Dotyczy to również potencjo-

metru sterującego varicapami.

Wszystkie te problemy z masą

i obudową nie wystąpiłyby, gdyby

płytka drukowana miała nieco inny

projekt mas. Chodzi tu o odcięcie

możliwości powstania pętli sprzę-

żenia zwrotnego po ścieżkach masy.

Zasada wydzielania masy obwodów

sterujących powinna obowiązywać

dla całego TRX-a, idąc kolejnymi

stopniami w kierunku anteny, aż

do gniazda antenowego. Wówczas

nawet bardzo duży prąd stopnia

końcowego nie będzie mógł się cof-

nąć do stopni sterujących, bo nie

będzie miał zamkniętego obwodu,

przez który mógłby popłynąć. Na

ten temat napisano dużo książek,

tyle tylko, że dotyczą one głównie

układów m.cz. i systemów pomia-

rowych. Problemy te są również

poruszone w wielu notach kata-

logowych analogowych układów

scalonych.

Jestem przekonany, że to wła-

śnie wymienione wyżej przyczyny

są powodem niestabilności stopni

końcowych, a nie wartości elemen-

tów. Dostrajając filtr PI, zmieniałem

w dużym zakresie wartości elemen-

tów i układ był cały czas stabilny.

Zmieniała się jedynie moc wyjścio-

wa oraz zawartość harmonicznych

i obcych prążków widocznych na

analizatorze widma. Tylko skraj-

nie odległe wartości powodowały

wzbudzenia.

Zaobserwowałem jednak silny

wpływ pola magnetycznego wytwa-

rzanego przez dławik stopnia koń-

cowego na dławik obwodu rezonan-

sowego nadajnika. Zbliżenie tych

elementów do siebie powodowało

wzbudzenie całego wzmacniacza.

Dlatego bardzo pozytywną rzeczą

jest wykonanie dławika drenowego

na rdzeniu o zamkniętym obwodzie

magnetycznym – najlepiej na rdze-

niu dwuotworowym TV.

Mam prawie pewność, że uda

mi się uruchomić Antosia w me-

talowej obudowie. Moja obudo-

wa będzie jednocześnie radiatorem

nieco większym od płytki bazowej

ze względu na konieczność odpro-

wadzenia docelowej mocy 30W.

Może tu jeszcze wystąpić problem

pojemności między tranzystorem

mocy a obudową (kolejna droga dla

niepożądanego sprzężenia zwrot-

nego). Jeśli wystąpią jakieś inne

problemy, o których tu nie napisa-

łem, to dam znać.

Henryk SP2JQR

Zmoder nizowany schemat

wzmacniacza mocy oraz układ dio-

dowej kompensacji temperaturowej

VXO wraz z krótkim opisem i inne

zdjęcia wnętrza Antosia znajdują

się w dziale „Porady”.

Antoś zmontowany przez SP2JQR; sama płytka bez tranzystora
mocy i radiatora

W chwili oddawania

tego numeru do druku

SP2JQR potwierdził,

że uzyskał z Antosia

34W mocy i dokonał

kolejnych modernizacji.

W przedstawionym

układzie pokazanym

na schemacie w ŚR

6/06 wprowadził m.in.

zmianę polegającą na

zasilaniu wejść wzmac-

niacza operacyjnego US5

z napięcia 5V a nie 12V

(rezystory R9 i R15 dołą-

czył do wyjścia US1 oraz

wymontował rezystory

R8 i R14).

SP5AHT

Selektywność obwodów wejściowych
odbiornika

Selektywność obwodów nadajnika