SSB 2 INFO 4 d.d. 29 MEI 2003

Transcriptie

1 SSB 2 INFO 4 d.d. 29 MEI 2003 Bij terugkomst van vakantie lag er een stapel post op me te wachten. Dat wil zeggen de "postbode", Freek dus, had het allemaal keurig verzameld en ik ben het op dat postkantoor gaan ophalen. Piet en ik hebben de brieven doorgenomen en de vragen verdeeld in drie groepen: Algemeen technische vragen, b.v. over de werking van een schakeling. Ik heb uit alle brieven de gelijksoortige vragen gehaald en omdat de antwoorden voor iedereen van belang zijn zal ik ze hieronder bespreken. Specifiek technische vragen, b.v. over schema- of printfouten. Die zal Piet beantwoorden en als het goed is zijn de antwoorden vandaag op de website gekomen. Daar vind je ook de bijgewerkte schema's en lay-outs. Componenten die bij levering ontbraken of algemene leveringsproblemen. Deze werk ik zo snel mogelijk af. Heb even geduld, het komt naar je toe. Het mooie weer geeft wat extra vertraging, en ik ga ook nog naar het Veron Pinksterkamp! ALGEMEEN. Er is een redelijk aantal veranderingen en aanpassingen. De meeste zijn benoemingen van componenten en verschil in benaming tussen de stuklijst en de printlay-out. Als b.v. de weerstanden R64 en R67 omgewisseld zijn, zet je een weerstand met een bepaalde waarde op een verkeerde plaats. Als je ook het schema volgt zie je dat wel maar het kan gemakkelijk verkeerd gaan. Voor de mensen met minder ervaring is het zinvol even te wachten tot alle modificaties bekend zijn en dat is wanneer een moduul geheel goed werkt en dat ook op de website gemeld is. Er zijn natuurlijk een heleboel zaken die niet verkeerd kunnen en waarbij je m.b.v. het schema de juiste waarde kunt vaststellen. Het kost wel wat tijd om elke component van het schema ook terug te vinden op de print maar dat vermindert de kans op fouten. En dan zijn er een aantal printfouten. Het zijn tot nu toe geen echt grote fouten en ze zijn gemakkelijk te repareren. Zo ontbreken een paar massaverbindingen van IC's en zitten er wat kortsluitingen tussen sporen en massa. De meeste zijn nu bekend en op de website vermeld. De grootste fout tot nu toe is de twee liggende 20-turn potmeters in de VFO. Daarvoor heb je een modificatieprintje gekregen waarmee je dit probleem op een elegante manier kunt oplossen (zie figuur 1). Figuur 1 Er zal best nog een aantal probleempjes volgen maar we zijn over de top van de berg.

2 Bij verschillende bouwers werken nu de volgende delen of modulen: De VFO, het bandenfilter, de banden VCO, de displayvoeding en de synthesizer. De mogelijke fouten en hun verbeteringen zijn op de website vermeld zodat, als je die opvolgt, ook bij jou dat deel van de transceiver moet werken. Tijdens de vakantie zijn de ontbrekende delen, de siermoertjes, de knopdeksels en moer afdekkapjes gekomen. Ik zal zorgen dat je die samen met nog een paar onderdelen zo snel mogelijk krijgt. In de brieven zijn ook individueel ontbrekende delen vermeld en ik probeer dat alles in één pakketje te versturen. Zoals je verderop zult lezen is er ook een modificatie in SSB print waarvoor je een extra keramische resonator nodig hebt. Die zal ik ook gelijk meesturen, dan kan alles in een keer, dat spaart portokosten. Even geduld tot na 10 juni dus. DE VFO. Een aantal mensen heeft de VFO nu werkend maar een afregelen controleprocedure ontbreekt nog en die volgt nu. Lees voor de algemene werking van de VFO de verhalen in Electron, oktober en december 2002 er nog eens op na. ON9BOG, de bedenker van de digitale one-shot, had hem denk ik het eerst klaar. Wij hebben elke dag contact op 70 cm en zo hebben we alle problemen opgelost en de VFO doet nu alles wat hij moet doen. Zijn op- en aanmerkingen zijn verwerkt in het onderstaande. SAMENVATTING van de modificaties in de VFO die hieronder besproken worden: Het spoeltje krijgt 26 windingen. Er moet een weerstand van 22K van pin 3 van IC2-1 naar massa. De weerstanden R31 en R32 worden 56K. AFREGELING EN CONTROLE VAN DE VFO. LET OP! Met het spoeltje van 21 windingen zoals aangegeven in het schema zit de VCO te hoog in frequentie. Dan kan de VCO niet locken met de DIPU. Als je het spoeltje nog niet gemaakt hebt leg er dan 26 windingen op. Dat geeft een zelfinductie van ca. 1,3 µh en dan stemt het prima af. Excuses voor de verkeerde gegevens op het schema. Als je het spoeltje al gemonteerd hebt kun je de VCO ook op de gewenste frequentie krijgen door een C'tje van 68 of 82 pf parallel aan C 4 te zetten. Daardoor wordt het regelbereik van de varicap iets kleiner waardoor de spanningszwaai wat vergroot. Een gering voordeel hierbij is dat de ruiseigenschappen van de oscillator iets verbeteren maar die zijn toch al uitmuntend. Het koppellusje heeft twee windingen en dat mag op het midden van de spoel liggen.

3 Voor het afregelen en controleren is een goed begrip van de schakeling noodzaak en daarom volgt hier nog eens een uitleg. Voor de verklaring "ontleden" we de complete VFO in 3 delen. Die hebben elk hun eigen kenmerken en als die niet kloppen kun je ze nooit op elkaar aanpassen. De VCO met de BFR96 en de digitale pulsgever waarvan de werking is beschreven in Electron van maart, blz Die twee delen samen noemen we de oscillator. De afstemming, dat is het gedeelte rechts van het midden in het schema Een schakeling die 1 en 2 op elkaar aanpast met op-amp IC2. (Daarnaast is er de frequentieaanwijzing met een DVM en de frequentielock maar die doen hier even niet te zake.) DE VCO levert de frequentie aan de mixer en die moet dus werken op de gewenste frequentie van 10,145 tot 10,245 MHz. Als er geen fouten zijn moet de VCO direct locken met de DIPU en in principe moet de hele VFO dan werken en is er alleen afregeling nodig. Maar als de complete VFO niet ineens werkt moet je als eerste de VCO controleren. Die wordt met spanning afgestemd en de eerste meting is dan ook om te zien of bij de volgende spanningen de VCO de juiste frequentie geeft: 2 volt is ca. 10 MHz 10 volt is ca. 10,300 MHz Dit zijn globale getallen. Met de trimmer zijn die te wijzigen. Belangrijk is dat de VCO binnen deze waarden werkt. Praktisch is 10,145 MHz ca. 3 tot 4 volt en 10,245 MHz ca. 8 tot 10 volt. Als het spoeltje op de aangegeven manier gemaakt is en de componenten de juiste waarde hebben kan het bijna niet anders of het moet zo werken. Als dat niet zo is zit er een fout in de schakeling. De enige variabele component van de VCO is de trimmer en daarmee kun je als de VCO lockt met de DIPU, het bereik van de regelspanning instellen. Het afregelen en controleren van de VCO doen we met een variabele spanning. Hieronder beschrijven we hoe dat gaat met de afstempotmeter en die regelspanning kun je ook gebruiken om de VCO van de VFO te testen. WAARSCHUWING! Monteer de potmeter als voorgeschreven aan de aansluitingen op de print. De weerstanden aan de boven- en de onderkant begrenzen de stroom want als er te veel stroom door loopt kan hij kapot gaan! Maar zet voor de zekerheid bij het experimenteren toch maar een weerstand van 1K in serie met de aansluiting van de loper. Sluit de regelspanning aan op R6 aan de kant van IC2-1. Je moet daarvoor de weerstand wel losmaken van het IC of, als je dat in een voetje hebt zitten, het IC er uitnemen. Zet nu de trimmer op ca.10 pf, dat is ca. 30 % ingedraaid. Sluit een counter aan op het koppellusje L1, daar staat ca. 100 millivolt hoogfrequent en daar werken de meeste counters al op. Zet nu de voedingspanning aan. Nu moeten frequentie en spanning zich verhouden zoals hierboven aangegeven. Maak je nu de trimmercapaciteit wat groter dan zie je dat je voor dezelfde frequentie een hogere afstemspanning krijgt en maak je de trimmer kleiner, een lagere spanning. Regel de trimmer zo af dat het midden van het frequentiebereik, dus 10,200 MHz overeenkomt met 5 volt.

4 VAN MONOFLOP NAAR DIPU. Met de Monoflop kon je elke gewenste spanning instellen door de RC combinatie te wijzigen. Zo kon je het midden van de spanningszwaai van de oscillator ook mooi op 6 Volt zetten. En vanuit die spanning regelde je dan de spanningszwaai van de potmeter en de frequentiezwaai van 100 KHz van de oscillator op elkaar af. Maar aan de DIPU valt niets te regelen, de spanning daarvan ligt vast. Nu was het de bedoeling om de verschillen met IC2-2 aan te passen. Dan zou de op-amp ca. 2X moeten verzwakken. Maar het nadeel dan is dat de middenspanning geen 6 volt meer is. Dat geeft een lastige afregeling om de schaal met de DVM en de oscillator op elkaar af te regelen. George, ON9BOG gaf een betere oplossing: een verzwakker aan de ingang van IC2-1. Dat is gemakkelijk te realiseren door een weerstand van 22K van pin 3, de + ingang van de opamp naar massa te zetten. Nu wordt de afregeling veel gemakkelijker want het midden van de oscillatorspanning, ca.4 volt komt nu vrijwel overeen met het midden van de afstemspanning, ca. 6 Volt. En 6 Volt is op de DVM-schaal 50 (KHz). DE DIGITALE PULSGEVER, DIPU. De principiële werking van de DIPU komt overeen met die van een monoflop, hij geeft ook een nauwkeurige omzetting van frequentie naar spanning. Omdat de VCO frequentie te hoog is voor de DIPU, mengen we hem eerst met 10 MHz. Dan ontstaat een verschilfrequentie van 145 tot 245 KHz en die gaat via de versterker T3 naar de DIPU. Die geeft nu voor elke periode van de VFO een puls af waarvan de breedte nauwkeurig vastgelegd is door de breedte van één puls van de klokfrequentie en het deeltal van de Met de Q3 uitgang bereiken we dat de uitgangspuls 9 klokpulsen breed is, dat is 1,8 µs. (9x 0,2 µs.) Met het integrerende netwerk R15/C16 wordt hieruit een gelijkspanning gewonnen. 145 KHz is 3,1 Volt en 245 KHz is 5,2 Volt. Met een hoog-ohmige meter kun je die spanning meten op C16, maar dat kan alleen als alles werkt. Want de DIPU geeft pas pulsen met de goede frequentie als hij getriggerd wordt door de VCO (na menging). In de op-amp IC2-1 wordt deze spanning vergeleken met de spanning uit het afstemgedeelte, c.q. de afstempotmeter. Dan geeft de op-amp een regelspanning die de VCO exact op de gewenste frequentie zet. En dat is de spanning die de tabel aangeeft. Het geheel van VCO en DIPU is een FLL, een Frequency Locked Loop. Pin 3, de + ingang van IC2-1, is het punt om hem aan te sturen. Als je op deze ingang een spanning aanbiedt van 3,1 tot 5,2 volt, dat is dezelfde spanning die de DIPU maakt, dan geeft de VCO de frequentie van 10,145 tot 10,245 KHz af (+/- 10 KHz).

5 DE AFSTEMPOTMETER. Met een afstempotmeter van 50K en twee weerstanden van 12K loopt de spanning uit de potmeter van ca. 3 tot 9 volt. Die spanningszwaai vind je ook terug op de uitgang van de spanningsvolger IC9-1. Voor het aanpassen van de spanningszwaai van de potmeter aan de frequentiezwaai van de oscillator dient IC2-2 en de bovengenoemde weerstand van 22K. DE FREQUENTIEAANWIJZING MET DE DVM. Zie ook Electron, december, blz In Info-3 is aangegeven hoe je de DVM moet aanpassen voor het spanningsbereik van 3 tot 8 volt. Dat kan wat gemakkelijker omdat de meter niet zo hoog-ohmig hoeft te zijn. Als je op de plaats van RA een weerstand van 10K monteert is het al goed. Samen met R44, 470K krijg je dan de juiste spanningsdeler. Let op dat de meter van -10 tot +110 aanwijst. Dan heb je aan beide kanten van de 100 KHz tien KHz overlap. Met het potmetertje achter op de DVM kun je dit instellen. Met de potmeter P4 stel je de middenspanning in. Dus midden van afstempotmeter is 50. GEHEUGENSTEUNTJE. De frequentie van de VCO, dus van de gehele VFO loopt tegengesteld aan de afstemspanning (zie Electron). Maar dat is pas na IC2-2 want die keert het spanningsverloop om. De DVM volgt gewoon de potmeterspanning. DE GEHEUGENSCHAKELINGEN. Die zijn vrij uitgebreid in Electron beschreven en ik denk dat dit voor iedereen duidelijk is. Met P5 regel je de frequentie gelijk bij overgaan van normaal afstemmen op "Memo". SAMENVATTING VAN DE WERKING. o De VCO wordt gestuurd met een spanning en heeft een bereik van ca. 10,000 tot 10,300 MHz bij een spanningsvariatie van ca. 2 tot 10 volt. o Als de VCO gestuurd wordt door de DIPU, bepaalt die de frequentie van de VCO. 10,145 MHz is dan 3,1 Volt en 10,245 MHz is 5,2 Volt (DIPU spanning). o Het spanningsbereik van de afstempotmeter is van ca. 3 tot 9 Volt. o Door een weerstand va 22K aan de + ingang van IC2-1 naar massa maken we het midden van de twee bereiken nagenoeg aan elkaar gelijk. o Met IC2-2 brengen we de aanwijzing van de DVM en VFO frequentie met elkaar in overeenstemming. o De uitgangsfrequentie van de VFO loopt tegengesteld aan de potmeterspanning

6 SAMENVATTING VAN DE AFREGELING. Als alles goed werkt dan is de afregeling als volgt: Zet eerst de afstempotmeter geheel linksom en regel met P4 de DVM af op -10. Draai hem nu geheel rechtsom en regel het potmetertje op de display af op Als de synthesizer er op zit is dat wat lastiger maar dan gaat het met een pincet of een tangetje Zet nu de afstemming op 50 en regel met P3 de frequentie op 10,195 MHz. Dat meet je met een counter of een ontvanger. Je kunt ook de 195 KHz bij transistor T3 gebruiken Regel nu de VCO spanning met de trimmer af op 5 volt. (Is midden van VCO frequentiebereik). LET OP! Bij de volgende afregeling loopt de frequentie tegengesteld aan de afstemming! Zet de DVM op 100 en regel met P3 de frequentie af op 10,145 MHz. Dat hoeft nog niet zo erg nauwkeurig te zijn, het gaat er nu om dat alles ongeveer klopt. Als de ontvanger klaar is doen we de exacte afregeling m.b.v. de 100 KHz uit de synthesizer. Dat gaat veel gemakkelijker en nauwkeuriger. Bovendien regelen we dan de zijband correctie af met P2 en dat kan het beste als alle schakelaars aangesloten zijn en werken HET VERSCHIL TUSSEN DE BANDEN VCO EN DE VFO-VCO. Er was een vraag waarom de spoel van de banden VCO bijna net zoveel windingen heeft als de VFO-VCO. Allereerst zijn het verschillende oscillatoren. De VFO heeft een Clapp-oscillator met een gewone transistor en een seriekring. Hij heeft maar een heel klein frequentiebereik, er mag dus veel capaciteit in de kring en dat geeft een relatief klein spoeltje. Zo maak je gemakkelijk een stabiele en Faze-ruis arme oscillator. De banden VCO is een Collpitts met een FET en een parallelkring. Die heeft een groot afstembereik met een frequentieverhouding van 1 : 2. Daarom heb je een naar verhouding grote spoel en wordt alle capaciteit gevormd door de varicaps zodat je het grote afstembereik krijgt. Als je de spoel van de banden VCO op hetzelfde teflon wikkelt als van de VFO-VCO wordt de spoel erg lang. Als je hem maakt zoals in het schema is aangegeven werk hij in ieder geval. De spoel moet een zo hoog mogelijke Q hebben i.v.m. de ruiseigenschappen. Daarom is het een luchtspoel en dik draad. Om microfonie tegen te gaan steek je tussen de spoel een de wand een stukje piepschuim.

7 DE DRAAGGOLFOSCILLATOR OP DE SSB PRINT. PAoCGB meldde dat die het eerst niet deed en na verandering van C153 naar 1 nf wel. Maar toen ging de frequentie niet hoger dan 456 KHz en dat moet 456,5 KHz zijn. Hoe kan dat nou denk je dan, in het prototype dat nagenoeg hetzelfde gebouwd is werkte het wel. Dus heb ik snel de schakeling gebouwd en inderdaad, hij deed het bij mij ook niet! Toen ik in het prototype keek zag ik dat er op de plaats van C153 inderdaad een 1nF zat. Dus dat was een foutje van mij, sorry! Definitief wordt deze condensator dus 2n2. Maar toen kwam het echte probleem, ook hier wilde hij niet hoger dan 460 KHz. Nu herinnerde ik me ineens dat ik bij het ontwerpen dat probleem ook al had. Ik heb dat toen opgelost met een andere resonator en het probleem was opgelost. (En het probleem vergeten, stom..) Nou, dan maar snel een aantal nieuwe resonatoren uit de verpakking gehaald en getest. Ze zaten allemaal aan de lage kant, een enkele ging tot 456,5 KHz. Toen nog geprobeerd of door verandering van componenten in de schakeling de hoge frequentie haalbaar was maar niets hielp. Daar moest dus iets anders op gevonden worden. Na enig gepieker ontstond het idee om aan de resonator een tweede parallel te zetten en ziedaar, hij ging tot 467,5 KHz! Ja natuurlijk, door twee resonatoren parallel te zetten neemt de totale zelfinductie af en wordt de frequentie hoger. Maar toen kwam de lage frequentie niet laag genoeg. Weer puzzelen en piekeren. De tweede resonator zou dus aan- en afgeschakeld moeten worden. Hoe gaat het omschakelen ook alweer, ik moest er zelf eens goed over nadenken. DE WERKING VAN HET OMSCHAKELEN van de hoge naar de lage frequentie. Transistor T15 is een schakelaar die je met S2 in of uit geleiding brengt. Als hij uit geleiding is staat er over D161 een wisselspanning die een negatieve gelijkspanning over de diode opwekt ter grote van de piek-piek waarde van de wisselspanning. Er is immers geen weerstand en het lijkt dus net alsof de diode er niet is. Trimmer C165 staat dan in serie met de parallelschakeling van de bovenste trimmer en C166 en de oscillator geeft de hoge frequentie. Breng je nu T15 in geleiding door de schakelaar te sluiten dan kan er geen negatieve spanning meer ontstaan. D161 is dan in geleiding en sluit de onderste trimmer kort. Alleen de bovenste trimmer werkt nu en de oscillator werkt op de lage frequentie. Nu is de oplossing van het bovenstaande probleem gemakkelijk. We zetten de tweede resonator parallel aan de onderste trimmer en inderdaad, het werkt. Dus bij de lage frequentie werkt alleen de originele resonator en bij de hoge frequentie staat de tweede resonator daaraan parallel via C154 en C165. Praktisch is deze oplossing gemakkelijk te realiseren. Allereerst heb ik genoeg resonatoren die ik je toe zal sturen (gelukkig dat ik toch nog andere dingen op moet sturen dan kan die er bij). En dan zitten er op de print naast C155 twee gaatjes om een extra C'tje parallel aan de trimmer te zetten. Als je evenwijdig aan die gaatjes nog een gaatje boort op dezelfde afstand en in de massa, dan past de extra resonator mooi in. (Gaatjes van 1 mm boren.)

8 Het in elkaar zetten van deze info heeft toch weer de nodige tijd gekost. Ik moet nu mijn caravan in orde maken voor het Veron Pinksterkamp. Ik vraag dus even geduld voor het geval jouw vraag nog niet beantwoord is en voor de nog te verzenden componenten. Woensdag 11 juni ben ik weer terug en dan voor langere tijd dus dan maak ik in ieder geval alles in orde. Trouwens waarschijnlijk houd het mooie weer ook jullie uit de shack! Op het VPK ben ik natuurlijk beschikbaar voor vragen. Als iets niet duidelijk is wacht dan even, dat is beter dan iets te moeten slopen! De mensen die na 12 mei het restantbedrag betaald hebben krijgen na 11 juni hun pakket. Er moet nog een aantal componenten in de pakketten gedaan worden om ze compleet te maken en daarvoor ontbreekt mij momenteel de tijd, dus nog even geduld. Dan zoek ik ook uit wie er nog omzetters nodig heeft en zal die ook versturen. Op het VPK heb ik in ieder geval een aantal omzetters en een paar pakketten bij me. 73's van Jan PAoSSB en hulptroepen.