WebSVN – MLAB – Rev 499 – Blame – /Designs/HF_TRAMP/DOC/HTML/HF

499

miho

1

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

2

<html>

3

<head>

4

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">

5

<title> HF TRAMP </title>

6

<meta name="keywords" content="CW QRP HF Transceiver TRAMP OK1XGL DDS FST3125 spínaný směšovač">

7

<meta name="description" content="CW QRP TRX HF Transceiver TRAMP by OK1XGL">

8

9

<link rel="StyleSheet" href="../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">

10

<link rel="StyleSheet" href="../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">

11

<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../Web/PIC/MLAB.ico">

12

<script type="text/javascript" src="../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>

13

14

<style type="text/css">

15

table.Modules th {width: auto}

16

table.Modules td {width: 16% }

17

</style>

18

</head>

19

20

<body lang="cs">

21

22

23

24

<div class="Header">

25

<script type="text/javascript">

26

<!--

27

SetRelativePath("../../../../");

28

DrawHeader();

29

// -->

30

</script>

31

<noscript>

32

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

33

</noscript>

34

</div>

35

36

37

38

39

<div class="Menu">

40

<script type="text/javascript">

41

<!--

42

SetRelativePath("../../../../");

43

DrawMenu();

44

// -->

45

</script>

46

<noscript>

47

<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>

48

</noscript>

49

</div>

50

51

52

53

<div class="Text">

54

<p class="Title">

55

CW QRP TRX HF TRAMP

56

</p>

57

<p class=Autor>

58

Petr Fišer, OK1XGL

59

</p>

60

61

<p class="Subtitle">

62

TRAMP je krátkovlnný telegrafní QRP transceiver, který byl

63

vyvinut pro provoz z přechodných stanovišť. Při vývoji byl kladen

64

důraz na minimální velikost a spotřebu, při zachování kvalitních

65

parametrů přijímače.

66

</p>

67

68

<p class="Subtitle">

69

<img width="549" height="375" src="HF_TRAMP_Files/image001.jpg"

70

alt="Pohled na transceiver">

71

</p>

72

<p>

73

<a href="../HF_TRAMP.cs.pdf"><img class="NoBorder"

74

src="../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"

75

alt="Acrobat"> PDF verze</a>

76

</p>

77

78

<p class="Remark">

79

Pokud zrovna nechcete číst celý text tak klikací blokové schéma

80

naleznete v kapitole <a href="#BLOCK_PIC">Blokové schéma</a>.

81

</p>

82

83

84

<div class="PutTocHere 2"></div>

85

86

<h1> Technické parametry </h1>

87

88

<table>

89

90

91

<tr>

92

<th colspan="3" class="Big"> Obecné </th>

93

</tr>

94

<tr>

95

<th> Parametr </th>

96

<th> Hodnota </th>

97

<th> Poznámka </th>

98

</tr>

99

<tr>

100

<td> Rozměry </td>

101

<td> 45 x 103 x 105 mm </td>

102

<td> </td>

103

</tr>

104

<tr>

105

<td> Hmotnost </td>

106

<td> cca 300 g </td>

107

<td> </td>

108

</tr>

109

<tr>

110

<td> Pásma </td>

111

<td> 80 m, 40 m, 30m a 20 m </td>

112

<td> </td>

113

</tr>

114

<tr>

115

<td> Napájení </td>

116

<td> 10 – 14 V </td>

117

<td> </td>

118

</tr>

119

<tr>

120

<td> Druh VFO </td>

121

<td> DDS s referencí 50 MHz </td>

122

<td> </td>

123

</tr>

124

<tr>

125

<td> Počet VFO

126

</td>

127

<td> A a B </td>

128

<td> SPLIT možný </td>

129

</tr>

130

<tr>

131

<td> Ladící krok </td>

132

<td> 20 Hz nebo 1 KHz </td>

133

<td> </td>

134

</tr>

135

136

137

<tr>

138

<th colspan="3" class="Big"> Přijímač </th>

139

</tr>

140

<tr>

141

<th> Parametr </th>

142

<th> Hodnota </th>

143

<th> Poznámka </th>

144

</tr>

145

<tr>

146

<td> Druh </td>

147

<td> Superheterodyn s jedním směšováním </td>

148

<td> </td>

149

</tr>

150

<tr>

151

<td> Mezifrekvence </td>

152

<td> 5 MHz </td>

153

<td> </td>

154

</tr>

155

<tr>

156

<td> Odběr při příjmu </td>

157

<td> 115 mA </td>

158

<td> </td>

159

</tr>

160

<tr>

161

<td> MDS </td>

162

<td> -138 dBm (0,029 uV) </td>

163

<td> </td>

164

</tr>

165

<tr>

166

<td> Citlivost pro 10dB S/N </td>

167

<td> -130 dBm (0,071 uV)  a lepší </td>

168

<td> </td>

169

</tr>

170

<tr>

171

<td> DR blok. odstup kmitočtů 2KHz </td>

172

<td> 120 dB a lepší </td>

173

<td> </td>

174

</tr>

175

<tr>

176

<td> DR IMD3 odstup kmitočtů 2KHz </td>

177

<td> 102 dB a lepší </td>

178

<td> </td>

179

</tr>

180

<tr>

181

<td> IP3 odstup kmitočtů 2KHz </td>

182

<td> +15 dBm a lepší </td>

183

<td> </td>

184

</tr>

185

<tr>

186

<td> IP2 </td>

187

<td> +98 dBm a lepší </td>

188

<td> </td>

189

</tr>

190

<tr>

191

<td> Potlačení zrcadlového příjmu </td>

192

<td> 50 dB a lepší </td>

193

<td> </td>

194

</tr>

195

<tr>

196

<td> Potlačení příjmu na mezifrekvenci </td>

197

<td> 65 dB a lepší </td>

198

<td> </td>

199

</tr>

200

<tr>

201

<td> Selektivita VF </td>

202

<td> 5+2 krystalový filtr 400 Hz/-6 dB </td>

203

<td> </td>

204

</tr>

205

<tr>

206

<td> Selektivita NF </td>

207

<td> 200 Hz/-6 dB </td>

208

<td> </td>

209

</tr>

210

<tr>

211

<td> Audio výstup </td>

212

<td> 1 W do 8 ohmů – doporučuji sluchátka 32 ohmů stereo </td>

213

<td> </td>

214

</tr>

215

<tr>

216

<td> RIT </td>

217

<td> +/- 2 KHz s krokem 10 Hz </td>

218

<td> </td>

219

</tr>

220

<tr>

221

<td> S-metr </td>

222

<td> ANO </td>

223

<td> </td>

224

</tr>

225

<tr>

226

<td> AGC </td>

227

<td> ANO, trvale pomalé (2 sec) </td>

228

<td> </td>

229

</tr>

230

<tr>

231

<td> Útlumový článek </td>

232

<td> 6, 12 a 18 dB </td>

233

<td> </td>

234

</tr>

235

236

237

<tr>

238

<th colspan="3" class="Big"> Vysílač </th>

239

</tr>

240

<tr>

241

<th> Parametr </th>

242

<th> Hodnota </th>

243

<th> Poznámka </th>

244

</tr>

245

<tr>

246

<td> Koncový stupeň </td>

247

<td> Třída C </td>

248

<td> </td>

249

</tr>

250

<tr>

251

<td> Výstupní výkon </td>

252

<td> 0 – 5 W </td>

253

<td> při 12 V </td>

254

</tr>

255

<tr>

256

<td> Odběr při vysílání </td>

257

<td> 0,9 A </td>

258

<td> při 5W a 12 V </td>

259

</tr>

260

<tr>

261

<td> Potlačení nežádoucích produktů </td>

262

<td> 50 dB a lepší </td>

263

<td> </td>

264

</tr>

265

<tr>

266

<td> T-R Delay </td>

267

<td> QSK – 2 sec. v 5 ms krocích </td>

268

<td> </td>

269

</tr>

270

<tr>

271

<td> ELBUG </td>

272

<td> 6-40 WPM Iambic A a B reverzace </td>

273

<td> </td>

274

</tr>

275

<tr>

276

<td> CW příposlech </td>

277

<td> 800 Hz </td>

278

<td> </td>

279

</tr>

280

<tr>

281

<td> Měření výkonu </td>

282

<td> ANO </td>

283

<td> </td>

284

</tr>

285

<tr>

286

<td> Měření PSV </td>

287

<td> ANO </td>

288

<td> </td>

289

</tr>

290

</table>

291

292

<h1> Popis konstrukce </h1>

293

294

<h2> Úvodem </h2>

295

296

<p>

297

Tranceiver byl vyvíjen pro použití z přechodných stanovišť,

298

specielně pro několikadenní výlety s batohem na zádech, kdy místa

299

pro „nepotřebné“ věci je minimum a každý gram navíc je po celodenním

300

nošení na zádech znát. Minimální rozměry a spotřeba ovšem neměly

301

znamenat přílišné zhoršení parametrů, zvláště přijímače. Na transceiver

302

byly stanoveny následující požadavky:

303

</p>

304

305

<ul>

306

<li> aby se snadno vešel do batohu </li>

307

<li> napájení z 12 V baterie </li>

308

<li> více pásem – výměnné moduly </li>

309

<li> spotřeba při příjmu kolem 100 mA </li>

310

<li> telegrafní provoz </li>

311

<li> výkon vysílače kolem 5 W </li>

312

<li> nejkvalitnější přijímač </li>

313

<li> použití SMD součástek </li>

314

</ul>

315

316

<h2> <a name="BLOCK">Blokové schéma</a> </h2>

317

318

<p>

319

Tranceiver je rozdělen do několika samostatných modulů. Na blokovém

320

schématu jsou moduly zakresleny tak, jak jsou v krabičce skutečně

321

rozmístěny. Modul FILTER (vyznačen šedým podkladem) je výměnný podle

322

požadovaného pásma a je zasouván do zadní stěny transceiveru.

323

</p>

324

325

<table class="Modules">

326

<tr>

327

<th colspan="7" class="Big">Přehled po modulech</th>

328

</tr>

329

<tr>

330

<th> FILTR </th>

331

<td> <a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> </td>

332

<td> <a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> </td>

333

<td> </td>

334

<td> </td>

335

<td> </td>

336

<td> </td>

337

</tr>

338

<tr>

339

<th> RXTX </th>

340

<td> <a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> </td>

341

<td> <a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> </td>

342

<td> <a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> </td>

343

<td> </td>

344

<td> </td>

345

<td> </td>

346

</tr>

347

<tr>

348

<th> PA </th>

349

<td> <a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> </td>

350

<td> <a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> </td>

351

<td> </td>

352

<td> </td>

353

<td> </td>

354

<td> </td>

355

</tr>

356

<tr>

357

<th> MIXER IF </th>

358

<td> <a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> </td>

359

<td> <a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> </td>

360

<td> <a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> </td>

361

<td> <a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> </td>

362

<td> <a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> </td>

363

<td> </td>

364

</tr>

365

<tr>

366

<th> DDS PD </th>

367

<td> <a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> </td>

368

<td> <a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> </td>

369

<td> <a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> </td>

370

<td> <a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> </td>

371

<td> <a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> </td>

372

<td> <a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> </td>

373

</tr>

374

<tr>

375

<th> CPU NF </th>

376

<td> <a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> </td>

377

<td> <a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> </td>

378

<td> </td>

379

<td> </td>

380

<td> </td>

381

<td> </td>

382

</tr>

383

</table>

384

385

<p>

386

Modulová konstrukce byla zvolena z prostorových důvodů, ale

387

s výhodou ji lze využít při budoucím vylepšování. Zde bych rád

388

poznamenal, že členění na moduly je třeba volit velmi obezřetně, aby

389

nedošlo ke zbytečnému zhoršení parametrů. Nelze například dále dělit

390

modul MIXER_IF, zvláště v oblasti navázání směšovače na

391

následující obvody, nebo v oblasti hlavního krystalového filtru.

392

Tato místa jsou velmi citlivá na rušivé signály, impedanční

393

nepřizpůsobení a dokonalé oddělení mezi vstupem a výstupem.

394

</p>

395

396

<p class="Center">

397

<a name="BLOCK_PIC">

398

<img usemap="#BlokoveSchemaMapa" width="1000" height="839" src="HF_TRAMP_Files/image002.png"

399

alt="Blokové schéma">

400

</a>

401

</p>

402

403

<map name="BlokoveSchemaMapa">

404

405

<area shape="rect" alt="" coords="649,697,871,751" href="#CPU" title="Řídící jednotka">

406

<area shape="rect" alt="" coords="327,544,400,599" href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">

407

<area shape="rect" alt="" coords="229,544,302,599" href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">

408

<area shape="rect" alt="" coords="684,149,756,203" href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">

409

<area shape="rect" alt="" coords="684,29,756,83" href="#LPF" title="Dolní propust">

410

411

<area shape="rect" alt="" coords="487,29,560,83" href="#BPF" title="Pásmová propust">

412

<area shape="rect" alt="" coords="342,149,483,203" href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">

413

<area shape="rect" alt="" coords="233,149,305,203" href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">

414

<area shape="rect" alt="" coords="189,395,331,450" href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">

415

        <area shape="rect" alt="" coords="363,381,505,461" href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">

416

<area shape="rect" alt="" coords="534,395,676,450" href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">

417

<area shape="rect" alt="" coords="723,395,865,450" href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">

418

<area shape="rect" alt="" coords="901,395,974,450" href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">

419

<area shape="rect" alt="" coords="723,544,865,599" href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">

420

<area shape="rect" alt="" coords="621,544,694,599" href="#BFO" title="Detektor">

421

<area shape="rect" alt="" coords="451,544,592,599" href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">

422

<area shape="rect" alt="" coords="451,697,592,751" href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">

423

424

<area shape="rect" alt="" coords="62,544,204,599" href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">

425

<area shape="rect" alt="" coords="363,265,505,319" href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">

426

<area shape="rect" alt="" coords="552,265,694,319" href="#PA" title="Koncový stupeň">

427

</map>

428

429

<!-- Tohle tady mám pro snadné použití odkazů, pěkně seřazeno

430

431

Společná část

432

<a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> (modul CPU_NF)

433

<a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> (modul DDS_PD)

434

<a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> (modul DDS_PD)

435

<a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> (modul RXTX)

436

<a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> (modul FILTER)

437

438

Přijímací cesta

439

<a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> (modul FILTER)

440

<a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> (modul RXTX)

441

<a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> (modul RXTX)

442

<a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> (modul MIXER_IF)

443

<a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF)

444

<a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> (modul MIXER_IF)

445

<a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF)

446

<a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> (modul MIXER_IF)

447

<a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> (modul DDS_PD)

448

<a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> (modul DDS_PD)

449

<a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> (modul DDS_PD)

450

<a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> (modul CPU_NF)

451

452

Vysílací cesta

453

<a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> (modul DDS_PD)

454

<a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> (modul PA)

455

<a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> (modul PA)

456

457

-->

458

459

<table>

460

<tr>

461

<th colspan="3" class="Big"> Společná část </th>

462

</tr>

463

<tr>

464

<td> <a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> </td>

465

<td> modul CPU_NF </td>

466

<td> Řídící jednotka s procesorem PIC </td>

467

</tr>

468

<tr>

469

<td> <a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> </td>

470

<td> modul DDS_PD </td>

471

<td> BFO s kmitočtovou syntézou </td>

472

</tr>

473

<tr>

474

<td> <a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> </td>

475

<td> modul DDS_PD </td>

476

<td> Tvarovač oscilátoru pro směšovač a budič </td>

477

</tr>

478

<tr>

479

<td> <a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> </td>

480

<td> modul RXTX </td>

481

<td> Měření přozpůsobení a výkonu </td>

482

</tr>

483

<tr>

484

<td> <a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> </td>

485

<td> modul FILTER </td>

486

<td> Dolní propust </td>

487

</tr>

488

<tr>

489

<th colspan="3" class="Big"> Přijímací cesta </th>

490

</tr>

491

<tr>

492

<td> <a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> </td>

493

<td> modul FILTER </td>

494

<td> Pásmová propust </td>

495

</tr>

496

<tr>

497

<td> <a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> </td>

498

<td> modul RXTX </td>

499

<td> Útlumový článek na vstupu </td>

500

</tr>

501

<tr>

502

<td> <a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> </td>

503

<td> modul RXTX </td>

504

<td> Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu </td>

505

</tr>

506

<tr>

507

<td> <a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> </td>

508

<td> modul MIXER_IF </td>

509

<td> Spínaný směšovač </td>

510

</tr>

511

<tr>

512

<td> <a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> </td>

513

<td> modul MIXER_IF </td>

514

<td> Zesilovač za směšovačem </td>

515

</tr>

516

<tr>

517

<td> <a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> </td>

518

<td> modul MIXER_IF </td>

519

<td> Hlavní krystalový filtr </td>

520

</tr>

521

<tr>

522

<td> <a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> </td>

523

<td> modul MIXER_IF </td>

524

<td> Mezifrekvenční zesilovač </td>

525

</tr>

526

<tr>

527

<td> <a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> </td>

528

<td> modul MIXER_IF </td>

529

<td> Automatické řízení zesílení </td>

530

</tr>

531

<tr>

532

<td> <a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> </td>

533

<td> modul DDS_PD </td>

534

<td> Krystalový filtr před detektorem </td>

535

</tr>

536

<tr>

537

<td> <a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> </td>

538

<td> modul DDS_PD </td>

539

<td> Detektor se záznějovým oscilátorem </td>

540

</tr>

541

<tr>

542

<td> <a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> </td>

543

<td> modul DDS_PD </td>

544

<td> Nízkofrekvenční CW filtr </td>

545

</tr>

546

<tr>

547

<td> <a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> </td>

548

<td> modul CPU_NF </td>

549

<td> Nízkofrekvenční zesilovač </td>

550

</tr>

551

<tr>

552

<th colspan="3" class="Big"> Vysílací cesta </th>

553

</tr>

554

<tr>

555

<td> <a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> </td>

556

<td> modul DDS_PD </td>

557

<td> Řízení výstupního výkonu </td>

558

</tr>

559

<tr>

560

<td> <a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> </td>

561

<td> modul PA </td>

562

<td> Budič a klíčovač </td>

563

</tr>

564

<tr>

565

<td> <a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> </td>

566

<td> modul PA </td>

567

<td> Koncový stupeň ve třídě C </td>

568

</tr>

569

</table>

570

571

<p>

572

<i>Nyní si stručně popíšeme funkci celého transceiveru.</i>

573

</p>

574

575

<p>

576

Signál z anténního konektoru prochází při příjmu i vysílání obvody

577

pro měření PSV a dolní propustí LPF, která při vysílání potlačuje

578

nežádoucí produkty koncového stupně a při přijmu vylepšuje strmost a

579

stopband pásové propusti přijímače na vyšších kmitočtech. Poté signál

580

přichází na anténní relé T/R, které již signál rozděluje na cestu

581

přijímací a na cestu vysílací.

582

</p>

583

584

<p>

585

Přijímací cesta začíná pásmovou propustí BPF, která nám na vstup

586

přijímače propustí jen signály zvoleného amatérského pásma. Následuje

587

přepínatelný útlumový článek ATTENUATOR s útlumy 6, 12, a

588

18 dB. Signál dále prochází zádrží mezifrekvenčního kmitočtu BRF

589

na směšovač MIXER.

590

</p>

591

592

<p>

593

Směšovač MIXER byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto

594

směšovače mají velmi dobré parametry a nepotřebují velký výkon

595

z VFO. Pro dosažení nízké spotřeby, při zachování dobrých

596

parametrů přijímače, je to ideální řešení.

597

</p>

598

599

<p>

600

Následuje zesilovač POSTMIXER AMPLIFIER, který nahrazuje ztráty

601

v rezonančních obvodech a ve směšovači a zajišťuje impedanční

602

přizpůsobení mezi směšovačem a krystalovým filtrem XTAL FILTER. Po

603

průchodu krystalovým filtrem je signál zesilován v mezifrekvenčním

604

zesilovači IF AMPLIFIER.

605

</p>

606

607

<p>

608

Zesílený mezifrekenční signál prochází jednoduchým dvoukrystalovým

609

filtrem ROOF FILTER, který významně potlačuje širokopásmový šum

610

mezifrekvenčního zesilovače.

611

</p>

612

613

<p>

614

Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je přiveden do

615

produkt detektoru BFO a za ním se již nachází slyšitelný signál. Ten je

616

dále upraven nízkofrekvenční telegrafní pásmovou propustí AF CW FILTER.

617

Tento signál je zesílen NF zesilovačem AF AMPLIFIER a přiveden na

618

sluchátkový výstup.

619

</p>

620

621

<p>

622

VFO, tedy lokální oscilátor, je generován obvodem přímé kmitočtové

623

syntézy DDS. Lze jím dosáhnout výborné kmitočtové stability při nízké

624

spotřebě. Pro potřeby spínaného směšovače je signál z DDS

625

komparátorem COMP upraven na obdélníkový signál.

626

</p>

627

628

<p>

629

Vysílací cesta je velmi jednoduchá. Signál z DDS je zesilován

630

zesilovačem s proměnným zesílením PWR CONTROL, aby bylo možné

631

řídit výkon vysílače. Tento signál je zaveden do budiče DRIVER, který

632

budí koncový stupeň PA 5W ve třídě C a zajišťuje jeho správné

633

klíčování. Signál z koncového stupně je  přes anténní relé

634

T/R zaveden do dolní propusti LPF a přes obvody měření PSV na anténní

635

konektor.

636

</p>

637

638

<p>

639

Řízení celého transceiveru obstarává procesor PIC. Díky procesorovému

640

řízení je možné zvýšit komfort obsluhy a v malém prostoru

641

realizovat užitečné doplňky jako je PSV metr, elbug, více VFO apod.

642

</p>

643

644

<h2> Popis jednotlivých funkčních bloků </h2>

645

646

<p>

647

Nyní se podívejme podrobněji na jednotlivé funkční bloky tranceiveru,

648

zobrazené na blokovém schématu. V následujícím popisu jsou použity

649

jen podstatné části schématu. Kompletní schémata jsou

650

v samostatných dokumentech jednotlivých modulů, které obsahují vše

651

potřebné pro jejich vyrobení. Součástky, jejichž hodnota ve schématu

652

začíná znakem #, jsou neosazené. V některých případech se na

653

jejich místa osazují součástky pro doladění obvodu.

654

</p>

655

656

<p>

657

Začneme popisem lokálního oscilátoru VFO.

658

</p>

659

660

<h3> <a name="DDS">DDS</a> (modul DDS_PD) </h3>

661

662

<p class="ShiftRight">

663

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

664

</p>

665

666

<p>

667

Lokální oscilátor VFO je generován obvodem přímé kmitočtové syntézy

668

(DDS). Lze jím dosáhnout výborné kmitočtové stability při malých

669

rozměrech a nízké spotřebě. Není třeba nic nastavovat ani teplotně

670

kompenzovat.

671

</p>

672

673

<p class="Center">

674

<img width="892" height="438" src="HF_TRAMP_Files/image003.png"

675

alt="Obvody DDS">

676

</p>

677

678

<p>

679

Obvod DDS U4 a referenční oscilátor U3 je napájen napětím 3,3 V

680

pro dosažení velmi nízké spotřeby. Spotřeba obvodu DDS je 6 mA a

681

spotřeba referenčního oscilátoru 18 mA.

682

</p>

683

684

<p>

685

Referenční oscilátor má kmitočet 50 MHz. Teoreticky je tedy možné

686

dosáhnout výstupního kmitočtu až 25MHz, ovšem za předpokladu, že

687

výstupní dolní propust bude ideální. Pro reálné dolní propusti by

688

výstupní kmitočet neměl příliš překračovat 1/3 kmitočtu referenčního

689

oscilátoru.

690

</p>

691

692

<p>

693

Kvalitní dolní propust zařazená na výstupu DDS je základem úspěchu

694

použití DDS jako VFO. Tato propust musí dobře filtrovat nejen nejbližší

695

nežádoucí harmonické kmitočty generovaného signálu, ale musí dobře

696

potlačovat i referenční kmitočet oscilátoru a jeho harmonické. Při

697

návrhu dolní propusti je třeba věnovat velkou pozornost především

698

použitým indukčnostem resp. jádrům, na kterých jsou navinuty.

699

Indukčnosti si musí uchovat své vlastnosti i na vysokých kmitočtech,

700

aby propust potlačovala i referenční kmitočet a jeho harmonické. Zbytky

701

referenčního kmitočtu ve výstupním signálu DDS by nám ve směšovači

702

generovaly nežádoucí produkty, které by se projevily falešnými signály

703

při ladění po pásmu.

704

</p>

705

706

<p>

707

Použitá dolní propust za DDS má zlomový kmitočet 18 MHz a je

708

složena ze tří eliptických sekcí, které mají dostatečnou strmost a

709

potlačení v nepropustném pásmu. Přesné naladění eliptických sekcí

710

není potřebné a vzhledem k velmi malým kapacitám C40, C42 a C44 ani

711

možné. Mírné rozladění způsobí jen mírné posunutí zlomového bodu

712

propusti. Tvar křivky, útlum v propustném pásmu, a co je důležité,

713

stopband zůstane v podstatě nezměněn. Při dodržení hodnot

714

indukčností s 10 % přesností není třeba nic ladit. Přesnost

715

kondenzátorů je zajištěna použitím hmoty NPO.

716

</p>

717

718

<p>

719

Na výstupu dolní propusti poskytuje VFO sinusový signál o velikosti

720

600 mVpp na zatěžovací impedanci 220 ohmů. Potlačení všech

721

nežádoucích produktů je lepší než 55 dB. Potlačení referenčního

722

oscilátoru, který nám nejvíce vadí, je ještě výrazně větší. Konstrukce

723

klasického VFO s obdobnými parametry, při spotřebě do

724

30 mA a velmi malém potřebném prostoru je prakticky nemožná.

725

</p>

726

727

<h2> Obvody přijímací cesty </h2>

728

729

<p>

730

Signál z anténního konektoru, je po průchodu obvody měření

731

PSV, dolní propustí LPF (popis viz Bloky vysílací cesty) a anténním relé

732

T/R, přiveden na pásmovou propust BPF.

733

</p>

734

735

<h3> <a name="BPF">BPF</a> (modul FILTER) </h3>

736

737

<p class="ShiftRight">

738

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

739

</p>

740

741

<p>

742

Pásmová propust vybere ze signálu z antény jen kmitočty, které

743

chceme přijímat. Tedy jen kmitočty ze zvoleného amatérského pásma.

744

Kvalita této propusti zásadním způsobem ovlivní potlačení příjmu na

745

zrcadlovém a mezifrekvenčním kmitočtu. Byla zvolena poněkud netypická

746

kombinace dvouokruhové pásmové propusti a dipexeru.

747

</p>

748

749

<p class="Center">

750

<img width="714" height="264" src="HF_TRAMP_Files/image004.png"

751

alt="Diplexer a pásmová propust">

752

</p>

753

754

<p>

755

Výsledné parametry této propusti jsou téměř shodné s tříokruhovou

756

pásmovou propustí. Naladění tříokruhové pásmové propusti ovšem není

757

snadné, zvlášť v případě použití indukčností na toroidech. Při

758

ladění obvykle docílíme buď dobré strmosti, ovšem při velkém průchozím

759

útlumu, nebo dosáhneme malý útlum, ale strmost a stopband není jak má

760

být. O správné impedanci ani nemluvě. Proto byla zvolena kombinace

761

pásmové propusti dvouokruhové, doplněné o diplexer

762

s jakostí 3. Naladění dvouokruhové pásmové propusti je, pokud

763

byla správně navržena, snadné.

764

</p>

765

766

<p>

767

Jen stručně postup ladění: Rozpojíme vazební kondenzátor (C9) a budící

768

generátor připojíme postupně na jednotlivé rezonanční okruhy právě přes

769

tento vazební kondenzátor. Okruhy doladíme do rezonance na středu pásma

770

(maximální VF napětí na nějakém detektoru) přidáním malých kondenzátorů

771

přímo k indukčnosti (C8, C10). Po propojení okruhů vazebním

772

kondenzátorem obvykle stačí drobné doladění na minimální útlum filtru.

773

</p>

774

775

<p>

776

Diplexer při dodržení hodnot součástek obvykle není třeba ladit vůbec a

777

jeho ladění je velmi nekritické. Typická hodnota průchozího útlumu pro

778

pásmovou propust je 1,5 dB a pro diplexer 0,5 dB. Celkový

779

útlum filtru by měl tedy být kolem 2 dB.

780

</p>

781

782

<p>

783

Zařazením diplexeru též zajistíme, že výstupní impedance filtru bude

784

v širokém rozsahu kmitočtů reálných 50 ohmů. Pásmová propust

785

má reálnou impedanci 50 ohmů jen ve svém propustném pásmu

786

kmitočtů. Mimo propustné pásmo má impedance kapacitní nebo induktivní

787

charakter. Následujícím obvodem je směšovač, který pro svou správnou

788

funkci vyžaduje, aby jeho vstupy byly zatíženy reálnou impedancí

789

v širokém kmitočtovém rozsahu. Diplexer nám tento požadavek splní.

790

</p>

791

792

<p>

793

Signál z pásmové propusti je přiveden do útlumového článku.

794

</p>

795

796

<h3> <a name="ATTENUATOR">ATTENUATOR</a> a <a name="BRF">BRF</a> (modul RXTX) </h3>

797

798

<p class="ShiftRight">

799

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

800

</p>

801

802

<p>

803

Útlumový článek je tvořen dvěma přepínatelnými příčkovými články

804

s útlumy 6 a 12 dB s impedancí 50 ohmů.

805

</p>

806

807

<p class="Center">

808

<img width="516" height="307" src="HF_TRAMP_Files/image005.png"

809

alt="Útlumový článek a odlaďovač mezifrekvence">

810

</p>

811

812

<p>

813

Útlum 18 dB vznikne zařazením obou článků. Články jsou přepínány

814

bistabilními relé, které se přepínají krátkým impulzem a nezvyšují

815

zbytečně spotřebu při příjmu.

816

</p>

817

818

<p>

819

Zádrž mezifrekvenčního kmitočtu BRF je tvořena jednoduchým sériovým

820

rezonančním obvodem L1, C1 a C2. Měření ukázala, že není potřeba ji

821

osazovat, protože nežádoucí příjem je dostatečně potlačen vstupní

822

pásmovou propustí a kvalitami směšovače. Naopak, její použití by mohlo

823

negativně ovlivnit vlastnosti směšovače. Směšovač by měl mít připojenu

824

na svém vstupu reálnou zátěž o impedanci 50 ohmů a zádrž by mohla do

825

vstupu zanášet nežádoucí reaktivní složky. Ideálním místem pro připojení

826

zádrže by bylo mezi pásmovou propust a diplexer v bloku

827

BRF.

828

</p>

829

830

<p>

831

Signál dále pokračuje na vstup směšovače.

832

</p>

833

834

<h3> <a name="MIXER">MIXER</a> (modul MIXER_IF) </h3>

835

836

<p class="ShiftRight">

837

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

838

</p>

839

840

<p>

841

Směšovač byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto směšovače

842

mají velmi dobré parametry při nízké spotřebě a nízkých nárocích na

843

výkon z VFO. Jako spínacího prvku je použita čtveřice spínačů FST3125.

844

Tyto spínače jsou velmi rychlé, což je velmi důležitá podmínka pro

845

správnou funkci spínaného směšovače, a mají odpor v sepnutém stavu jen

846

4 ohmy. Samotný směšovač (bez diplexeru) má průchozí útlum 5 dB a

847

bod zahrazení IP3 až +37 dB (20 KHz odstup kmitočtů).

848

Potlačení vstupního signálu a signálu z VFO na výstupu směšovače je

849

lepší než 45 dB.

850

</p>

851

852

<p>

853

FST3125 je sice hůře dostupný a dražší než oblíbený 74HC4066, dosažené

854

parametry za to však stojí. Typický odpor spínačů 74HC4066

855

v sepnutém stavu je 50 ohmů, který by výrazně zvýšil průchozí

856

útlum směšovače. 74HC4066 nemají dostatečnou rychlost spínání, a proto

857

se jako spínací prvek směšovače dají použít nejvýše do 40 m pásma.

858

Parametry směšovače přímo určují kvalitu přijímače. Následující obvody

859

již jen více či méně kvalitu zhoršují, a proto by se na směšovači

860

nemělo šetřit a měla by mu  být věnována maximální péče.

861

</p>

862

863

<p class="Center">

864

<img width="676" height="537" src="HF_TRAMP_Files/image006.png"

865

alt="Spínaný směšovač">

866

</p>

867

868

<p>

869

Signál ze směšovače je zaveden do diplexeru. Diplexer nám zlepšuje

870

parametry přijímače z hlediska nežádoucích intermodulačních

871

produktů, které vznikají ve směšovači. Nežádoucí produkty ležící mimo

872

propustné pásmo diplexeru jsou stravovány na rezistorech R3 a R4.

873

Směšovač pro svou správnou funkci potřebuje, aby jeho vstup a především

874

výstup byl zatížen reálnou impedancí 50 ohmů, pro kterou byl

875

navržen, a to v širokém rozsahu kmitočtů. Tuto podmínku nám též

876

pomáhá splnit diplexer.

877

</p>

878

879

<p>

880

Použitý diplexer ve tvaru T článku je trochu zrádný, protože

881

reálnou impedanci 50 ohmů má jen v nepropustném pásmu

882

kmitočtů. V propustném pásmu se chová jako spojka, a proto

883

následující obvod musí mít vstupní impedanci reálných 50 ohmů.

884

</p>

885

886

<p>

887

Směšovač pro svou funkci vyžaduje dva obdélníkové signály lokálního

888

oscilátoru, které jsou fázově posunuty o 180 stupňů. Tyto signály

889

generuje fázovací člen využívající hradel s funkcí XOR, která

890

signál buď neinvertují (U1C) nebo invertují (U1D). Tím je

891

minimalizována fázová chyba mezi invertovaným a neinvertovaným

892

signálem. Korekce chyby fáze a vyvážení směšovače se provádějí změnou

893

střídy vstupního obdélníkového signálu z VFO.

894

</p>

895

896

<p class="Center">

897

<img width="402" height="285" src="HF_TRAMP_Files/image007.png"

898

alt="Tvarovač VFO">

899

</p>

900

901

<p>

902

Druhý vstup směšovače vyžaduje signál z lokálního oscilátoru VFO,

903

ovšem s obdélníkovým průběhem.

904

</p>

905

906

<h3> <a name="COMP">COMP</a> (modul DDS_PD) </h3>

907

908

<p class="ShiftRight">

909

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

910

</p>

911

912

<p>

913

Sinusový signál z DDS je pro potřeby směšovače v přijímači

914

převeden rychlým komparátorem na obdélníkový signál. Změnou střídy

915

obdélníkového signálu rezistory R34 a R35 se směšovač přijímače vyváží.

916

</p>

917

918

<p class="Center">

919

<img width="258" height="282" src="HF_TRAMP_Files/image008.png"

920

alt="Komparátor za DDS">

921

</p>

922

923

<p>

924

Výstupní signál ze směšovače dále pokračuje na oddělovací zesilovač.

925

</p>

926

927

<h3> <a name="POSTMIXER_AMPLIFIER">POSTMIXER AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF) </h3>

928

929

<p class="ShiftRight">

930

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

931

</p>

932

933

<p>

934

Zesilovač hradí ztráty ve směšovači a vstupních laděných obvodech.

935

Další důležitou funkcí toho zesilovače je impedanční přizpůsobení a

936

oddělení mezi směšovačem a krystalovým filtrem.

937

</p>

938

939

<p>

940

Vstupní impedance zesilovače musí být reálných 50 ohmů. Zesilovač

941

musí být schopen lineárně zpracovat signály od slabých, až po ty

942

nejsilnější. Ostatně jako každý obvod zařazený před mezifrekvenční

943

zesilovač. Bylo zvoleno zapojení zesilovače se společnou bází

944

(hradlem).

945

</P>

946

947

<P class="Center">

948

<img width="500" height="562" src="HF_TRAMP_Files/image009.png"

949

alt="Zesilovač za směšovačem">

950

</p>

951

952

<p>

953

Toto zapojení zesilovače má reálný vstupní odpor 50 ohmů v širokém

954

rozsahu kmitočtů a dokáže zpracovávat větší rozsah amplitud vstupního

955

signálu než klasické zapojení se společným emitorem, a to při menším

956

kolektorovém proudu. Linearitu zesilovače dále vylepšuje záporná zpětná

957

vazba zavedená přes transformátor TR3. Na výstupu zesilovače je zařazen

958

útlumový článek –5 dB, který přizpůsobuje výstupní impedanci

959

zesilovače vstupní impedanci krystalového filtru, který následuje.

960

Ztrátové přizpůsobení je voleno zcela záměrně, protože impedance

961

krystalového filtru je reálná jen pro propustné pásmo filtru.

962

V nepropustném pásmu má impedance výraznou reaktivní složku.

963

Ztrátové přizpůsobení tuto vlastnost krystalových filtrů zmírňuje a

964

zesilovač bude zatížen rozumnou impedancí. Zisk zesilovače i s

965

útlumovým článkem je kolem 8 dB, což je pro uhrazení ztrát

966

postačující.

967

</p>

968

969

<p>

970

Ještě bych se zastavil u výběru vhodného typu tranzistoru. Vstupní

971

odpor zesilovače se společnou bází je dán převrácenou hodnotou

972

přenosové admitance. Tento parametr (Yfs) je udáván v katalogovém

973

listu tranzistoru a pro našich požadovaných 50 ohmů by měl být kolem 20

974

mS. Zesilovač se bude výrazným způsobem podílet na výsledném šumovém

975

čísle přijímače. Proto je třeba volit tranzistor s nízkým šumem.

976

Pozor na moderní tranzistory, které jsou optimalizovány pro velmi

977

vysoké kmitočty, a na nízkých kmitočtech šumí.

978

</p>

979

980

<p>

981

Signál z oddělovacího zesilovače dále pokračuje do

982

mezifrekvenčního filtru.

983

</p>

984

985

<h3> <a name="XTAL_FILTER">XTAL FILTER</a> (modul MIXER_IF) </h3>

986

987

<p class="ShiftRight">

988

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

989

</p>

990

991

<p>

992

Krystalový filtr vybere ze signálu ze směšovače jen požadovaný

993

mezifrekvenční signál. Kvalita filtru určuje selektivitu přijímače.

994

</p>

995

996

<p class="Center">

997

<img width="566" height="250" src="HF_TRAMP_Files/image010.png"

998

alt="Krystalový filtr">

999

</p>

1000

1001

<p>

1002

Krystalový filtr je příčkový s pěti krystaly se šířkou pásma 400

1003

Hz. Ve filtru byly použity krystaly s nízkým profilem, které sice

1004

mají mírně vyšší sériový odpor než klasické, ale mají výrazně vyšší

1005

jakost. Pro konstrukci úzkých CW filtrů jsou tedy velmi vhodné.

1006

Doporučuji používat krystaly značkové, např. Geyer. Kvalita dnešních

1007

značkových krystalů je taková, že je prakticky není třeba vybírat.

1008

Jejich parametry mají velmi malý rozptyl na rozdíl od neznačkových,

1009

tzv. počítačových krystalů. Cenově jsou si velmi podobné.

1010

</p>

1011

1012

<p>

1013

Mezifrekvenční signál z krystalového filtru dále pokračuje

1014

do mezifrekvenčního zesilovače.

1015

</p>

1016

1017

<h3> <a name="IF_AMPLIFIER">IF AMPLIFIER</a> a <a name="AGC">AGC</a> (modul MIXER_IF) </h3>

1018

1019

<p class="ShiftRight">

1020

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1021

</p>

1022

1023

<p>

1024

Mezifrekvenční zesilovač zesílí mezifrekvenční signál na úroveň

1025

potřebnou pro produkt detektor. Konstrukce zesilovače byla zvolena

1026

diskrétní s dvoubázovými tranzistory, která je sice složitější než

1027

použití integrovaného obvodu, ale to je vyváženo nižším šumem

1028

zesilovače a větším rozsahem řízení zisku.

1029

</p>

1030

1031

<p class="Center">

1032

<img width="1050" height="736" src="HF_TRAMP_Files/image011.png"

1033

alt="Mezifrekvenční zesilovač a AGC">

1034

</p>

1035

1036

<p>

1037

Zesilovač má dva řízené stupně s tranzistory Q2 a Q3. Laděné

1038

obvody v kolektorech tranzistorů významně omezují širokopásmový

1039

šum zesilovače. LED diody v emitorech tranzistorů umožňují plný

1040

rozsah řízení zisku tranzistoru stejnosměrným napětím, přivedeným do

1041

druhé báze tranzistoru. Poslední stupeň mezifrekvenčního zesilovače

1042

osazený tranzistorem Q4 má zisk kolem 6 dB a rozděluje

1043

mezifrekvenční signál na výstupní signál pro produkt detektor a

1044

signál pro AGC.

1045

</p>

1046

1047

<p>

1048

AGC zesilovač je realizován integrovaným zesilovačem MC1350. Zesílení

1049

tohoto zesilovače se nastaví rezistory R31 a R32 tak, aby při úrovni

1050

signálu cca S3 na vstupu přijímače následující obvody AGC právě začaly

1051

snižovat zisk mezifrekvenčního zesilovače. Signál z AGC zesilovače

1052

je usměrněn diodami D1 a výsledné stejnosměrné napětí ovládá nabíjení a

1053

vybíjení kondenzátoru C55, který spolu s rezistory R37 a R38

1054

určují časové konstanty AGC. Napětí na kondenzátoru C55 řídí zisk

1055

mezifrekvenčního zesilovače a je též využito pro signál S-metru. Zisk

1056

mezifrekvenčního zesilovače je 70 dB a rozsah řízení zisku je

1057

větší jak 110 dB. Mezifrekvenční zesilovač je napájen jen při

1058

přijmu. Obvody AGC musí být napájeny stále.

1059

</p>

1060

1061

<p>

1062

Zesílený mezifrekvenční signál dále pokračuje do druhého

1063

mezifrekvenčního filtru a produkt detektoru.

1064

</p>

1065

1066

<h3> <a name="ROOF_FILTER">ROOF FILTER</a> a <a name="BFO">BFO</a> (modul DDS_PD) </h3>

1067

1068

<p class="ShiftRight">

1069

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1070

</p>

1071

1072

<p>

1073

Signál z mezifrekvenčního zesilovače je přiveden na dvoukrystalový

1074

příčkový filtr s krystaly X1 a X2, který výrazným způsobem omezuje

1075

širokopásmový šum mezifrekvenčního zesilovače.

1076

</p>

1077

1078

<p class="Center">

1079

<img width="574" height="415" src="HF_TRAMP_Files/image012.png"

1080

alt="Filtr a detektor">

1081

</p>

1082

1083

<p>

1084

Impedanční přizpůsobení krystalového filtru je voleno ztrátové pomocí

1085

útlumových článků s útlumem –6 dB. Impedance krystalového filtru

1086

je reálná jen pro propustné pásmo filtru. V nepropustném pásmu má

1087

impedance výraznou reaktivní složku. Ztrátové přizpůsobení tuto

1088

nepříjemnou vlastnost krystalových filtrů zmírňuje.

1089

</p>

1090

1091

<p>

1092

Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je zaveden do

1093

produkt detektoru. V našem případě je produkt detektorem záznějový

1094

oscilátor BFO, který je osazen integrovaným směšovačem NE612. Kmitočet

1095

krystalu X3 je kondenzátory C8 až C12, případně indukčností TL3,

1096

upraven tak, aby na výstupu BFO vznikl nízkofrekvenční zázněj o

1097

kmitočtu 780 Hz.

1098

</p>

1099

1100

<p>

1101

Nízkofrekvenční signál dále pokračuje do telegrafního filtru.

1102

</p>

1103

1104

<h3> <a name="AF_CW_FILTER">AF CW FILTER</a> (modul DDS_PD) </h3>

1105

1106

<p class="ShiftRight">

1107

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1108

</p>

1109

1110

<p>

1111

NF signál z BFO je přiveden do nízkofrekvenčního CW filtru s

1112

vrcholovým kmitočtem 780 Hz a kompromisní šířkou pásma

1113

200 Hz.

1114

</p>

1115

1116

<p class="Center">

1117

<img width="812" height="420" src="HF_TRAMP_Files/image013.png"

1118

alt="NF telegrafní filtr">

1119

</p>

1120

1121

<p>

1122

CW filtr je tvořen jednoduchou dolní propustí s U2A, za kterou

1123

následuje dvojitá pásmová propust s U2B a U2C. Vrcholový kmitočet

1124

jednotlivých pásmových propustí je mírně odlišný, aby propustné pásmo

1125

filtru bylo ploché. Jehlový tvar propustného pásma spolu s příliš

1126

strmými boky CW filtru způsobuje zvonění filtru.

1127

</p>

1128

1129

<p>

1130

Výsledný NF signál je zesílen NF zesilovačem a přiveden do reproduktoru

1131

nebo sluchátek.

1132

</p>

1133

1134

<h3> <a name="AF_AMPLIFIER">AF AMPLIFIER</a> (modul CPU_NF) </h3>

1135

1136

<p class="ShiftRight">

1137

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1138

</p>

1139

1140

<p>

1141

Signál z nízkofrekvenčního CWfiltru je přiveden do jednoduchého

1142

odporového směšovače R8 a R10, kde se mísí se signálem příposlechu.

1143

</p>

1144

1145

<p class="Center">

1146

<img width="632" height="216" src="HF_TRAMP_Files/image014.png"

1147

alt="NF zesilovač">

1148

</p>

1149

1150

<p>

1151

Tranzistorem Q1 je signál z CW filtru při vysílání blokován.

1152

Signál příposlechu je generován řídícím mikropočítačem a RC články R6,

1153

C6, R7, C7 upraví jeho obdélníkový průběh na uchu přijatelnější tvar.

1154

Trimrem P2 lze nastavit úroveň příposlechu. Sloučené signály jsou přes

1155

regulátor hlasitosti P3 zavedeny do nízkofrekvenčního zesilovače.

1156

</p>

1157

1158

<p>

1159

Použitý NF zesilovač TDA7052 nevyžaduje žádné vnější součástky, zabere

1160

tedy minimální plochu. Jeho vlastní šum je výrazně menší než u

1161

oblíbeného a často používaného NF zesilovače LM386. Mírnou nevýhodou

1162

je, že sluchátka nebo reproduktor nejsou zapojena proti zemi, protože

1163

zesilovač pracuje v můstkovém režimu.

1164

</p>

1165

1166

<h2> Obvody vysílací cesty </h2>

1167

1168

<p>

1169

Signál z VFO je zaveden do zesilovače s proměnným zesílením.

1170

</p>

1171

1172

<h3> <a name="PWR_CONTROL">PWR CONTROL</a> (modul DDS_PD) </h3>

1173

1174

<p class="ShiftRight">

1175

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1176

</p>

1177

1178

<p>

1179

Pro potřeby řízení výkonu vysílače je signál z VFO zaveden do

1180

zesilovače s proměnným zesílením.

1181

</p>

1182

1183

<p class="Center">

1184

<img width="756" height="414" src="HF_TRAMP_Files/image015.png"

1185

alt="Budič s řízeným zesílením">

1186

</p>

1187

1188

<p>

1189

Zesilovač je osazen dvoubázovým tranzistorem Q1, jehož zesílení lze

1190

snadno řídit napětím na druhé bázi tranzistoru. Velikost

1191

indukčnosti TL6 určuje maximální zesílení zesilovače. Toto řešení není

1192

zcela ideální, neboť takto zapojený zesilovač není vhodný pro

1193

zpracování velkých signálů. Výstupní signál zesilovače není proto zcela

1194

čistý. Vyšší harmonické jsou potlačeny jen o cca 30 dB. Vzhledem

1195

k tomu, že koncový stupeň je ve třídě C, lze se s vyšším

1196

obsahem harmonických smířit. Za vlastním zesilovačem následuje

1197

emitorový sledovač Q2, který zajistí nízkou výstupní impedanci

1198

zesilovače.

1199

</p>

1200

1201

<p>

1202

Napětí pro řízení zisku zesilovače se získává transformací signálu PWM

1203

(signál s konstantním kmitočtem, ale s proměnnou střídou)

1204

z mikroprocesoru na stejnosměrné napětí. Převod nastává na

1205

RC článku R36, C59, R37. Proměnné stejnosměrné napětí je snímáno

1206

napěťovým sledovačem U8A a přivedeno na druhou bázi tranzistoru Q1.

1207

</p>

1208

1209

<p>

1210

Signál s řiditelnou amplitudou je zaveden do vlastního CW

1211

vysílače.

1212

</p>

1213

1214

<h3> <a name="DRIVER">DRIVER</a> a <a name="PA">PA</a> (modul PA) </h3>

1215

1216

<p class="ShiftRight">

1217

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1218

</p>

1219

1220

<p>

1221

CW vysílač je zapojen v dnes již klasickém zapojení s koncovým

1222

stupněm ve třídě C.

1223

</p>

1224

1225

<p class="Center">

1226

<img width="699" height="547" src="HF_TRAMP_Files/image016.png"

1227

alt="Koncový stupeň">

1228

</p>

1229

1230

<p>

1231

Signál s proměnným VF napětím pro vysílač je přiveden na budič

1232

s tranzistorem Q1. Tento stupeň pracuje ve třídě A. Ke stabilitě

1233

stupně přispívají neblokované rezistory R3 a R4, které zavádějí zápornou

1234

zpětnou vazbu. V případě potřeby je možné zavést kmitočtově

1235

závislou zápornou zpětnou vazbu pomocí R17, C14. Výstupní výkon se

1236

předává do koncového stupně přes transformátor TR1, který transformuje

1237

velmi nízkou vstupní impedanci koncového stupně na vhodnou

1238

zatěžovací impedanci budiče.

1239

</p>

1240

1241

<p>

1242

Koncový stupeň s tranzistorem Q2 pracuje ve třídě C. Výstupní

1243

výkon se předává přes transformátor 1:4 do dolní propusti, která

1244

odstraní nežádoucí složky signálu, které zesilovače ve třídě C

1245

produkují. Dioda D1 chrání tranzistor Q2 před zničením v případě

1246

odpojení antény.

1247

</p>

1248

1249

<p>

1250

Klíčování vysílače se provádí spínáním napájecího napětí pro budič (Q1)

1251

tranzistorem Q4. Hodnotami součástek R7, R8, R9, C7, C8 je tvarována

1252

telegrafní značka.

1253

</p>

1254

1255

<p>

1256

Návrhu vysílače nebyla věnována taková péče jako přijímači a jeho

1257

zapojení není úplně optimální, přesto nabídne při 12V napájení více než

1258

5W výkonu na všech požadovaných pásmech při účinnosti 60 procent.

1259

Mnohem více by transceiveru slušel vysílač ve třídě E a určitě bude

1260

předmětem dalšího vývoje.

1261

</p>

1262

1263

<p>

1264

Signál z vysílače dále pokračuje přes anténní relé T/R do dolní

1265

propusti LPF.

1266

</p>

1267

1268

<h3> <a name="LPF">LPF</a> (modul FILTER) </h3>

1269

1270

<p class="ShiftRight">

1271

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1272

</p>

1273

1274

<p>

1275

Dolní propust potlačuje nežádoucí produkty vysílače a při přijmu

1276

vylepšuje stopband a strmost pásmové propusti BPF na vyšších

1277

kmitočtech.

1278

</p>

1279

1280

<p class="Center">

1281

<img width="380" height="195" src="HF_TRAMP_Files/image017.png"

1282

alt="Dolní propust">

1283

</p>

1284

1285

<p>

1286

Dolní propust je složena z Čebiševova článku s indukčností L1

1287

a z eliptického článku s indukčností L2. Indukčnosti

1288

jsou navinuty na železoprachových jádrech Amidon. Železoprachová jádra

1289

snášejí větší sycení než jádra feritová, a můžeme tedy použít menších

1290

jader. Použitá jádra mají průměr 10 mm. Feritová jádra, zvláště ty

1291

z bývalé produkce Prametu Šumperk, sice lákají k použití kvůli

1292

nízké ceně a snadné dostupnosti, ale pro 5 W výkonu by bylo nutné

1293

slepit alespoň dvě 10 mm jádra dohromady. I v tomto případě

1294

na spodních pásmech bude sycení jádra na hranici možností těchto

1295

feritů. Jen připomínám, že přesycení jádra vede vzniku vyššího útlumu,

1296

nežádoucích produktů a může dojít i ke zničení jádra. Ačkoli celý

1297

transceiver je osazen SMD součástkami, kondenzátory pro dolní propust

1298

jsou klasické, a nejlépe slídové. Musí být minimálně na 100V a takové

1299

kondenzátory v SMD provedení nejsou běžně dostupné.

1300

</p>

1301

1302

<p>

1303

Ještě bych se zastavil u výběru typu zapojení filtru. Obvyklá

1304

konstrukce se dvěma Čebiševovými články, známá z konstrukcí

1305

pocházejících převážně z USA, má nedostatečnou strmost. Druhou

1306

harmonickou signálu potlačuje takovýto filtr v ideálním případě o

1307

32 dB, a to neodpovídá našim povolovacím podmínkám. V USA je

1308

požadováno pro amatérské vysílače do výkonu 5 W potlačení

1309

nežádoucích produktů minimálně 30 dB. Dva jednoduché Čebiševovy

1310

články „s odřenýma ušima“ postačují, ovšem nám povolovací podmínky

1311

ukládají potlačení nežádoucích produktů minimálně 40 dB bez

1312

výjimky. Obvyklou konstrukci se dvěma Čebiševovými články je možné

1313

použít za lineární dvojčinný koncový stupeň, který sám o sobě druhou

1314

harmonickou účinně potlačuje. Za koncový stupeň ve třídě C, který

1315

produkuje velké množství nežádoucích harmonických se v žádném

1316

případě nehodí.

1317

</p>

1318

1319

<p>

1320

Řešením je použití Čebiševova filtru se třemi indukčnostmi nebo použitá

1321

kombinace čebiševova článku s článkem eliptickým. Výhodou

1322

Čebiševova filtru je, že jej obvykle není třeba dolaďovat. Eliptické

1323

propusti jsou na dodržení přesnosti součástek náročnější. V našem

1324

konkrétním případě je naladění snadné. Pokud byl filtr správně navržen,

1325

stačí, když změnou C4 nastavíme minimální průchozí útlum filtru. Útlum

1326

filtru by měl být pod 1dB. Typická hodnota je 0,6 dB.

1327

</p>

1328

1329

<p>

1330

Signál z dolní propusti pokračuje do obvodů měření výkonu a PSV.

1331

</p>

1332

1333

<h3> <a name="PSV">PSV</a> (modul RXTX) </h3>

1334

1335

<p class="ShiftRight">

1336

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1337

</p>

1338

1339

<p>

1340

PSV metr je v klasickém zapojení s jedním toroidním proudovým

1341

transformátorem a napěťovým kapacitním děličem.

1342

</p>

1343

1344

<p class="Center">

1345

<img width="432" height="595" src="HF_TRAMP_Files/image018.png"

1346

alt="Měření PSV">

1347

</p>

1348

1349

<p>

1350

Napětí z můstku odpovídající dodanému a odraženému výkonu, je

1351

usměrněno shottkyho diodami D4 a D5 a kumulováno na kondenzátorech C7 a

1352

C8. Rezistory R12 a R14 linearizují diody. Výsledná stejnosměrná napětí

1353

jsou snímána napěťovými sledovači a přivedena do řídícího

1354

mikroprocesoru. Přesto, že řídící mikroprocesor může nedokonalosti PSV

1355

můstku kompenzovat, je vhodné můstek na nejnižším pásmu vykompenzovat.

1356

Při připojené zátěži 50 ohmů a maximálním výkonu vysílače nastavíme

1357

změnou hodnoty kondenzátoru C6 v kapacitním děliči minimální,

1358

nejlépe nulové napětí na signálu REV.

1359

</p>

1360

1361

<h3> <a name="CPU">CPU</a> (modul CPU_NF) </h3>

1362

1363

<p class="ShiftRight">

1364

<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i>

1365

</p>

1366

1367

<p>

1368

Celý transceiver je řízen mikroprocesorem PIC16F877. Pro zobrazování

1369

potřebných údajů je k mikroprocesoru připojen dvouřádkový LCD display

1370

2x8 znaků. Pro ovládání tranceiveru je k mikroprocesoru připojeno

1371

optické inkrementální čidlo a čtyři tlačítka. Analogové signály

1372

z jednotlivých modulů (signály PSV metru, napětí AVC apod.) jsou

1373

připojeny na vstupy integrovaného A/D převodníku. Signál pro ovládání

1374

výkonu vysílače a generování příposlechu jsou připojeny na výstupy

1375

integrované PWM jednotky. Ostatní signály jsou běžné digitální signály

1376

a výběr jejich připojení k mikroprocesoru byl volen s ohledem

1377

na návrh plošného spoje.

1378

</p>

1379

1380

<h2> Mechanická konstrukce </h2>

1381

1382

<p>

1383

Jednotlivé moduly jsou až na výjimky pospojovány konektory typu lámací

1384

kolíková lišta – dutinková lišta a v rozích sešroubovány kovovými

1385

distančními sloupky výšky 10 mm. Celý transceiver tak tvoří kompaktní

1386

celek, který je zabudován do hliníkové skříňky firmy TEKO.

1387

</p>

1388

1389

<p class="Center">

1390

<img width="453" height="401" src="HF_TRAMP_Files/image019.jpg"

1391

alt="Pohled dovnitř">

1392

</p>

1393

1394

<h1> Programové vybavení </h1>

1395

1396

<h2> Stručný popis ovládání </h2>

1397

1398

<p>

1399

Ovládání transceiveru je jednoduché až intuitivní. Do konektorů na

1400

zadním panelu transceiveru připojíme sluchátka, ruční telegrafní klíč

1401

nebo pastičku, anténu, napájení a modul FILTER podle zvoleného pásma.

1402

</p>

1403

1404

<p class="Center">

1405

<img width="453" height="287" src="HF_TRAMP_Files/image020.jpg"

1406

alt="Pohled na modul pásmového filtru">

1407

</p>

1408

1409

<p>

1410

Po připojení napájení se tranceiver vždy naladí na hlavní QRP kmitočet

1411

zvoleného pásma. První řádek LCD displeje zobrazuje přijímaný kmitočet

1412

s přesností 100 Hz. Místo desetinné tečky u řádu MHz je

1413

zobrazováno písmeno <b>a</b> nebo <b>b</b>, označující zvolené VFO.

1414

</p>

1415

1416

<p class="Center">

1417

<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image021.jpg"

1418

alt="Displej při příjmu">

1419

</p>

1420

1421

<p>

1422

Druhý řádek při příjmu zobrazuje S-metr a při vysílání výkon vysílače a

1423

PSV.

1424

</p>

1425

1426

<p class="Center">

1427

<img width="453" height="205" src="HF_TRAMP_Files/image022.jpg"

1428

alt="Displej při vysílání">

1429

</p>

1430

1431

<p>

1432

Transceiver se ovládá ladícím knoflíkem a čtyřmi tlačítky. Každé

1433

tlačítko má dvě funkce. Funkce uvedená v horním řádku popisu

1434

tlačítka se vyvolává krátkým stiskem, funkce uvedená v dolním

1435

řádku (pod čarou) pak stiskem dlouhým. Funkce se ukončí opětovným

1436

stiskem tlačítka. Pokud funkce nastavuje nějaký parametr (např.rychlost

1437

elbugu), je v prvním řádku zobrazován název parametru a ve druhém

1438

jeho hodnota. Nastavení se provádí ladícím knoflíkem.

1439

</p>

1440

1441

<p class="Center">

1442

<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image023.jpg"

1443

alt="Displej při nastavování rychlosti klíčování">

1444

</p>

1445

1446

<p>

1447

Aktivace funkce SPLIT je signalizována vyplněním bříška písmena.

1448

</p>

1449

1450

<p class="Center">

1451

<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image024.jpg"

1452

alt="Displej při funkci SPLIT">

1453

</p>

1454

1455

<p>

1456

Funkce, které nejsou dostupné přímo pomocí tlačítek, jsou dostupné

1457

v menu transceiveru.

1458

</p>

1459

1460

<p>

1461

Signalizační LED svítí červeně při vysílání. Při příjmu svítí zeleně,

1462

pokud není zařazen žádný útlum. Při zařazení útlumu svítí žlutě. LED

1463

bliká, pokud je vybitá baterie.

1464

</p>

1465

1466

<h2> Popis programu </h2>

1467

1468

<p>

1469

Program pro mikroprocesor byl napsán v jazyce C pro překladač firmy

1470

CCS. Program není jednoduchý a jeho popis by byl velmi složitý a pro

1471

řadu radioamatérů nesrozumitelný. Podrobnosti lze nalézt přímo

1472

v komentovaném zdrojovém kódu.

1473

</p>

1474

1475

<h1> Oživení </h1>

1476

1477

<p>

1478

Konstrukce tranceiveru je velmi rozsáhlá a vyžaduje značné zkušenosti

1479

v oživování VF obvodů. Popis konstrukce nelze chápat jako stavební

1480

návod. Uvedu proto jen pár poznámek k oživení.

1481

</p>

1482

1483

<p>

1484

Je výhodné začít stavbu od modulu CPU_NF, abychom získali možnost

1485

ovládat funkčnost modulů ostatních. Po naprogramování řídícího

1486

procesoru a připojení 5 V napájení by se měl na LCD displeji

1487

ohlásit řídící program.

1488

</p>

1489

1490

<p>

1491

Budeme pokračovat modulem DDS_PD. Na modulu je třeba naladit

1492

nízkofrekvenční CW filtr. Filtr je napájen z 12 V, ale

1493

ostatní obvody vyžadují 9 V napájení. Je proto vhodné naladit

1494

CW filtr samostatně a prozatím jej vyřadit propojkou. U záznějového

1495

oscilátoru je třeba upravit jeho kmitočet tak, aby na jeho výstupu

1496

vznikal zázněj o kmitočtu 780 Hz. Střídu obdélníkového signálu pro

1497

potřeby směšovače je v této fázi oživování vhodné nastavit na

1498

50 %.

1499

</p>

1500

1501

<p>

1502

Budeme pokračovat modulem MIXER_IF. Při osazování je třeba dbát na

1503

správné smysly vinutí transformátorů ve směšovači a zesilovači za

1504

směšovačem. Na modulu je třeba naladit rezonanční obvody

1505

v mezifrekvenčním zesilovači a nastavit AGC obvody tak, aby při

1506

signálu o úrovni cca S3, přivedeném na vstup zesilovače, právě začalo

1507

docházet ke snižování jeho zisku. Vstupní impedanci zesilovače za

1508

směšovačem je třeba nastavit na 50 ohmů. Směšovač je třeba vyvážit

1509

změnou střídy obdélníkového signálu z VFO. To se provádí na modulu

1510

DDS_PD.

1511

</p>

1512

1513

<p>

1514

Budeme pokračovat modulem PA. Na modulu je třeba nastavit klidový proud

1515

budiče koncového stupně. Po osazení tohoto modulu již budeme celý

1516

transceiver napájet přímo z 12V a můžeme odstranit dočasné

1517

vyřazení CW filtru.

1518

</p>

1519

1520

<p>

1521

Budeme pokračovat modulem RXTX a moduly filtrů FILTER. V jednotlivých

1522

modulech filtrů je třeba naladit pásmovou propust pro přijímač a dolní

1523

propust pro vysílač. Na modulu RXTX je třeba vyvážit PSV můstek.

1524

</p>

1525

1526

<h1> Použitá literatura </h1>

1527

1528

<p>

1529

Hlavním inspiračním zdrojem byla dokumentace k velmi dobrým

1530

transceiverům firmy Elecraft. Dále pak knižní vydání technických článků

1531

vycházejících v anglickém radioamatérském časopise RadCom,

1532

firemní literatura firmy Analog Devices a nezapomenutelné knihy

1533

Amatérská radiotechnika, ve kterých jsou cenné a dodnes platné

1534

informace o správné konstrukci přijímačů pro amatérská pásma.

1535

</p>

1536

1537

<ul>

1538

<li>

1539

<a href="http://www.elecraft.com/">www.elecraft.com</a>

1540

</li>

1541

<li>

1542

<a href="http://www.analog.com/">www.analog.com</a>

1543

</li>

1544

<li>

1545

překladač jazyka C pro mikrokontroléry PIC

1546

<a href="http://www.ccsinfo.com/">http://www.ccsinfo.com/</a>

1547

</li>

1548

<li>

1549

Daneš a kol.: Amatérská radiotechnika, díly 1 - 4

1550

</li>

1551

<li>

1552

RadCom, RSGB: Technical Topics Scrapbook

1553

</li>

1554

</ul>

1555

1556

</div>

1557

1558

1559

1560

<div class="Footer">

1561

<script type="text/javascript">

1562

<!--

1563

SetRelativePath("../../../../");

1564

DrawFooter();

1565

// -->

1566

</script>

1567

<noscript>

1568

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

1569

</noscript>

1570

</div>

1571

1572

1573

</body>

1574

</html>

Subversion Repositories – MLAB

(root)/Designs/HF_TRAMP/DOC/HTML/HF_TRAMP.cs.html @ 591

Rev 499