WebSVN – MLAB – Rev 547 – 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>

499

miho

92

93

<p class="Remark">

94

Pokud zrovna nechcete číst celý text tak klikací blokové schéma

95

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

96

</p>

97

98

99

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

100

101

<h1> Technické parametry </h1>

102

103

<table>

104

105

106

<tr>

107

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

108

</tr>

109

<tr>

110

<th> Parametr </th>

111

<th> Hodnota </th>

112

<th> Poznámka </th>

113

</tr>

114

<tr>

115

<td> Rozměry </td>

116

<td> 45 x 103 x 105 mm </td>

117

<td> </td>

118

</tr>

119

<tr>

120

<td> Hmotnost </td>

121

<td> cca 300 g </td>

122

<td> </td>

123

</tr>

124

<tr>

125

<td> Pásma </td>

126

<td> 80 m, 40 m, 30m a 20 m </td>

127

<td> </td>

128

</tr>

129

<tr>

130

<td> Napájení </td>

131

<td> 10 – 14 V </td>

132

<td> </td>

133

</tr>

134

<tr>

135

<td> Druh VFO </td>

136

<td> DDS s referencí 50 MHz </td>

137

<td> </td>

138

</tr>

139

<tr>

140

<td> Počet VFO

141

</td>

142

<td> A a B </td>

143

<td> SPLIT možný </td>

144

</tr>

145

<tr>

146

<td> Ladící krok </td>

147

<td> 20 Hz nebo 1 KHz </td>

148

<td> </td>

149

</tr>

150

151

152

<tr>

153

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

154

</tr>

155

<tr>

156

<th> Parametr </th>

157

<th> Hodnota </th>

158

<th> Poznámka </th>

159

</tr>

160

<tr>

161

<td> Druh </td>

162

<td> Superheterodyn s jedním směšováním </td>

163

<td> </td>

164

</tr>

165

<tr>

166

<td> Mezifrekvence </td>

167

<td> 5 MHz </td>

168

<td> </td>

169

</tr>

170

<tr>

171

<td> Odběr při příjmu </td>

172

<td> 115 mA </td>

173

<td> </td>

174

</tr>

175

<tr>

176

<td> MDS </td>

177

<td> -138 dBm (0,029 uV) </td>

178

<td> </td>

179

</tr>

180

<tr>

181

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

182

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

183

<td> </td>

184

</tr>

185

<tr>

186

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

187

<td> 120 dB a lepší </td>

188

<td> </td>

189

</tr>

190

<tr>

191

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

192

<td> 102 dB a lepší </td>

193

<td> </td>

194

</tr>

195

<tr>

196

<td> IP3 odstup kmitočtů 2KHz </td>

197

<td> +15 dBm a lepší </td>

198

<td> </td>

199

</tr>

200

<tr>

201

<td> IP2 </td>

202

<td> +98 dBm a lepší </td>

203

<td> </td>

204

</tr>

205

<tr>

206

<td> Potlačení zrcadlového příjmu </td>

207

<td> 50 dB a lepší </td>

208

<td> </td>

209

</tr>

210

<tr>

211

<td> Potlačení příjmu na mezifrekvenci </td>

212

<td> 65 dB a lepší </td>

213

<td> </td>

214

</tr>

215

<tr>

216

<td> Selektivita VF </td>

217

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

218

<td> </td>

219

</tr>

220

<tr>

221

<td> Selektivita NF </td>

222

<td> 200 Hz/-6 dB </td>

223

<td> </td>

224

</tr>

225

<tr>

226

<td> Audio výstup </td>

227

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

228

<td> </td>

229

</tr>

230

<tr>

231

<td> RIT </td>

232

<td> +/- 2 KHz s krokem 10 Hz </td>

233

<td> </td>

234

</tr>

235

<tr>

236

<td> S-metr </td>

237

<td> ANO </td>

238

<td> </td>

239

</tr>

240

<tr>

241

<td> AGC </td>

242

<td> ANO, trvale pomalé (2 sec) </td>

243

<td> </td>

244

</tr>

245

<tr>

246

<td> Útlumový článek </td>

247

<td> 6, 12 a 18 dB </td>

248

<td> </td>

249

</tr>

250

251

252

<tr>

253

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

254

</tr>

255

<tr>

256

<th> Parametr </th>

257

<th> Hodnota </th>

258

<th> Poznámka </th>

259

</tr>

260

<tr>

261

<td> Koncový stupeň </td>

262

<td> Třída C </td>

263

<td> </td>

264

</tr>

265

<tr>

266

<td> Výstupní výkon </td>

267

<td> 0 – 5 W </td>

268

<td> při 12 V </td>

269

</tr>

270

<tr>

271

<td> Odběr při vysílání </td>

272

<td> 0,9 A </td>

273

<td> při 5W a 12 V </td>

274

</tr>

275

<tr>

276

<td> Potlačení nežádoucích produktů </td>

277

<td> 50 dB a lepší </td>

278

<td> </td>

279

</tr>

280

<tr>

281

<td> T-R Delay </td>

282

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

283

<td> </td>

284

</tr>

285

<tr>

286

<td> ELBUG </td>

287

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

288

<td> </td>

289

</tr>

290

<tr>

291

<td> CW příposlech </td>

292

<td> 800 Hz </td>

293

<td> </td>

294

</tr>

295

<tr>

296

<td> Měření výkonu </td>

297

<td> ANO </td>

298

<td> </td>

299

</tr>

300

<tr>

301

<td> Měření PSV </td>

302

<td> ANO </td>

303

<td> </td>

304

</tr>

305

</table>

306

307

<h1> Popis konstrukce </h1>

308

309

<h2> Úvodem </h2>

310

311

<p>

312

Tranceiver byl vyvíjen pro použití z přechodných stanovišť,

313

specielně pro několikadenní výlety s batohem na zádech, kdy místa

314

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

315

nošení na zádech znát. Minimální rozměry a spotřeba ovšem neměly

316

znamenat přílišné zhoršení parametrů, zvláště přijímače. Na transceiver

317

byly stanoveny následující požadavky:

318

</p>

319

320

<ul>

321

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

322

<li> napájení z 12 V baterie </li>

323

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

324

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

325

<li> telegrafní provoz </li>

326

<li> výkon vysílače kolem 5 W </li>

327

<li> nejkvalitnější přijímač </li>

328

<li> použití SMD součástek </li>

329

</ul>

330

331

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

332

333

<p>

334

Tranceiver je rozdělen do několika samostatných modulů. Na blokovém

335

schématu jsou moduly zakresleny tak, jak jsou v krabičce skutečně

336

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

337

požadovaného pásma a je zasouván do zadní stěny transceiveru.

338

</p>

339

340

<table class="Modules">

341

<tr>

342

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

343

</tr>

344

<tr>

345

<th> FILTR </th>

346

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

347

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

348

<td> </td>

349

<td> </td>

350

<td> </td>

351

<td> </td>

352

</tr>

353

<tr>

354

<th> RXTX </th>

355

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

356

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

357

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

358

<td> </td>

359

<td> </td>

360

<td> </td>

361

</tr>

362

<tr>

363

<th> PA </th>

364

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

365

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

366

<td> </td>

367

<td> </td>

368

<td> </td>

369

<td> </td>

370

</tr>

371

<tr>

372

<th> MIXER IF </th>

373

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

374

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

375

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

376

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

377

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

378

<td> </td>

379

</tr>

380

<tr>

381

<th> DDS PD </th>

382

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

383

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

384

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

385

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

386

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

387

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

388

</tr>

389

<tr>

390

<th> CPU NF </th>

391

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

392

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

393

<td> </td>

394

<td> </td>

395

<td> </td>

396

<td> </td>

397

</tr>

398

</table>

399

400

<p>

401

Modulová konstrukce byla zvolena z prostorových důvodů, ale

402

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

403

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

404

nedošlo ke zbytečnému zhoršení parametrů. Nelze například dále dělit

405

modul MIXER_IF, zvláště v oblasti navázání směšovače na

406

následující obvody, nebo v oblasti hlavního krystalového filtru.

407

Tato místa jsou velmi citlivá na rušivé signály, impedanční

408

nepřizpůsobení a dokonalé oddělení mezi vstupem a výstupem.

409

</p>

410

411

<p class="Center">

412

<a name="BLOCK_PIC">

413

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

414

alt="Blokové schéma">

415

</a>

416

</p>

417

418

<map name="BlokoveSchemaMapa">

419

420

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

421

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

422

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

423

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

424

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

425

426

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

427

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

428

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

429

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

430

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

431

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

432

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

433

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

434

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

435

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

436

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

437

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

438

439

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

440

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

441

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

442

</map>

443

444

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

445

446

Společná část

447

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

448

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

449

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

450

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

451

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

452

453

Přijímací cesta

454

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

455

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

456

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

457

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

458

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

459

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

460

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

461

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

462

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

463

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

464

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

465

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

466

467

Vysílací cesta

468

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

469

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

470

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

471

472

-->

473

474

<table>

475

<tr>

476

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

477

</tr>

478

<tr>

479

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

480

<td> modul CPU_NF </td>

481

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

482

</tr>

483

<tr>

484

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

485

<td> modul DDS_PD </td>

486

<td> BFO s kmitočtovou syntézou </td>

487

</tr>

488

<tr>

489

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

490

<td> modul DDS_PD </td>

491

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

492

</tr>

493

<tr>

494

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

495

<td> modul RXTX </td>

496

<td> Měření přozpůsobení a výkonu </td>

497

</tr>

498

<tr>

499

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

500

<td> modul FILTER </td>

501

<td> Dolní propust </td>

502

</tr>

503

<tr>

504

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

505

</tr>

506

<tr>

507

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

508

<td> modul FILTER </td>

509

<td> Pásmová propust </td>

510

</tr>

511

<tr>

512

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

513

<td> modul RXTX </td>

514

<td> Útlumový článek na vstupu </td>

515

</tr>

516

<tr>

517

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

518

<td> modul RXTX </td>

519

<td> Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu </td>

520

</tr>

521

<tr>

522

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

523

<td> modul MIXER_IF </td>

524

<td> Spínaný směšovač </td>

525

</tr>

526

<tr>

527

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

528

<td> modul MIXER_IF </td>

529

<td> Zesilovač za směšovačem </td>

530

</tr>

531

<tr>

532

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

533

<td> modul MIXER_IF </td>

534

<td> Hlavní krystalový filtr </td>

535

</tr>

536

<tr>

537

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

538

<td> modul MIXER_IF </td>

539

<td> Mezifrekvenční zesilovač </td>

540

</tr>

541

<tr>

542

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

543

<td> modul MIXER_IF </td>

544

<td> Automatické řízení zesílení </td>

545

</tr>

546

<tr>

547

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

548

<td> modul DDS_PD </td>

549

<td> Krystalový filtr před detektorem </td>

550

</tr>

551

<tr>

552

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

553

<td> modul DDS_PD </td>

554

<td> Detektor se záznějovým oscilátorem </td>

555

</tr>

556

<tr>

557

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

558

<td> modul DDS_PD </td>

559

<td> Nízkofrekvenční CW filtr </td>

560

</tr>

561

<tr>

562

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

563

<td> modul CPU_NF </td>

564

<td> Nízkofrekvenční zesilovač </td>

565

</tr>

566

<tr>

567

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

568

</tr>

569

<tr>

570

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

571

<td> modul DDS_PD </td>

572

<td> Řízení výstupního výkonu </td>

573

</tr>

574

<tr>

575

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

576

<td> modul PA </td>

577

<td> Budič a klíčovač </td>

578

</tr>

579

<tr>

580

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

581

<td> modul PA </td>

582

<td> Koncový stupeň ve třídě C </td>

583

</tr>

584

</table>

585

586

<p>

587

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

588

</p>

589

590

<p>

591

Signál z anténního konektoru prochází při příjmu i vysílání obvody

592

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

593

nežádoucí produkty koncového stupně a při přijmu vylepšuje strmost a

594

stopband pásové propusti přijímače na vyšších kmitočtech. Poté signál

595

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

596

přijímací a na cestu vysílací.

597

</p>

598

599

<p>

600

Přijímací cesta začíná pásmovou propustí BPF, která nám na vstup

601

přijímače propustí jen signály zvoleného amatérského pásma. Následuje

602

přepínatelný útlumový článek ATTENUATOR s útlumy 6, 12, a

603

18 dB. Signál dále prochází zádrží mezifrekvenčního kmitočtu BRF

604

na směšovač MIXER.

605

</p>

606

607

<p>

608

Směšovač MIXER byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto

609

směšovače mají velmi dobré parametry a nepotřebují velký výkon

610

z VFO. Pro dosažení nízké spotřeby, při zachování dobrých

611

parametrů přijímače, je to ideální řešení.

612

</p>

613

614

<p>

615

Následuje zesilovač POSTMIXER AMPLIFIER, který nahrazuje ztráty

616

v rezonančních obvodech a ve směšovači a zajišťuje impedanční

617

přizpůsobení mezi směšovačem a krystalovým filtrem XTAL FILTER. Po

618

průchodu krystalovým filtrem je signál zesilován v mezifrekvenčním

619

zesilovači IF AMPLIFIER.

620

</p>

621

622

<p>

623

Zesílený mezifrekenční signál prochází jednoduchým dvoukrystalovým

624

filtrem ROOF FILTER, který významně potlačuje širokopásmový šum

625

mezifrekvenčního zesilovače.

626

</p>

627

628

<p>

629

Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je přiveden do

630

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

631

dále upraven nízkofrekvenční telegrafní pásmovou propustí AF CW FILTER.

632

Tento signál je zesílen NF zesilovačem AF AMPLIFIER a přiveden na

633

sluchátkový výstup.

634

</p>

635

636

<p>

637

VFO, tedy lokální oscilátor, je generován obvodem přímé kmitočtové

638

syntézy DDS. Lze jím dosáhnout výborné kmitočtové stability při nízké

639

spotřebě. Pro potřeby spínaného směšovače je signál z DDS

640

komparátorem COMP upraven na obdélníkový signál.

641

</p>

642

643

<p>

644

Vysílací cesta je velmi jednoduchá. Signál z DDS je zesilován

645

zesilovačem s proměnným zesílením PWR CONTROL, aby bylo možné

646

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

647

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

648

klíčování. Signál z koncového stupně je  přes anténní relé

649

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

650

konektor.

651

</p>

652

653

<p>

654

Řízení celého transceiveru obstarává procesor PIC. Díky procesorovému

655

řízení je možné zvýšit komfort obsluhy a v malém prostoru

656

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

657

</p>

658

659

<h2> Popis jednotlivých funkčních bloků </h2>

660

661

<p>

662

Nyní se podívejme podrobněji na jednotlivé funkční bloky tranceiveru,

663

zobrazené na blokovém schématu. V následujícím popisu jsou použity

664

jen podstatné části schématu. Kompletní schémata jsou

665

v samostatných dokumentech jednotlivých modulů, které obsahují vše

666

potřebné pro jejich vyrobení. Součástky, jejichž hodnota ve schématu

667

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

668

jejich místa osazují součástky pro doladění obvodu.

669

</p>

670

671

<p>

672

Začneme popisem lokálního oscilátoru VFO.

673

</p>

674

675

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

676

677

<p class="ShiftRight">

678

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

679

</p>

680

681

<p>

682

Lokální oscilátor VFO je generován obvodem přímé kmitočtové syntézy

683

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

684

rozměrech a nízké spotřebě. Není třeba nic nastavovat ani teplotně

685

kompenzovat.

686

</p>

687

688

<p class="Center">

689

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

690

alt="Obvody DDS">

691

</p>

692

693

<p>

694

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

695

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

696

spotřeba referenčního oscilátoru 18 mA.

697

</p>

698

699

<p>

700

Referenční oscilátor má kmitočet 50 MHz. Teoreticky je tedy možné

701

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

702

výstupní dolní propust bude ideální. Pro reálné dolní propusti by

703

výstupní kmitočet neměl příliš překračovat 1/3 kmitočtu referenčního

704

oscilátoru.

705

</p>

706

707

<p>

708

Kvalitní dolní propust zařazená na výstupu DDS je základem úspěchu

709

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

710

nežádoucí harmonické kmitočty generovaného signálu, ale musí dobře

711

potlačovat i referenční kmitočet oscilátoru a jeho harmonické. Při

712

návrhu dolní propusti je třeba věnovat velkou pozornost především

713

použitým indukčnostem resp. jádrům, na kterých jsou navinuty.

714

Indukčnosti si musí uchovat své vlastnosti i na vysokých kmitočtech,

715

aby propust potlačovala i referenční kmitočet a jeho harmonické. Zbytky

716

referenčního kmitočtu ve výstupním signálu DDS by nám ve směšovači

717

generovaly nežádoucí produkty, které by se projevily falešnými signály

718

při ladění po pásmu.

719

</p>

720

721

<p>

722

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

723

složena ze tří eliptických sekcí, které mají dostatečnou strmost a

724

potlačení v nepropustném pásmu. Přesné naladění eliptických sekcí

725

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

726

možné. Mírné rozladění způsobí jen mírné posunutí zlomového bodu

727

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

728

stopband zůstane v podstatě nezměněn. Při dodržení hodnot

729

indukčností s 10 % přesností není třeba nic ladit. Přesnost

730

kondenzátorů je zajištěna použitím hmoty NPO.

731

</p>

732

733

<p>

734

Na výstupu dolní propusti poskytuje VFO sinusový signál o velikosti

735

600 mVpp na zatěžovací impedanci 220 ohmů. Potlačení všech

736

nežádoucích produktů je lepší než 55 dB. Potlačení referenčního

737

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

738

klasického VFO s obdobnými parametry, při spotřebě do

739

30 mA a velmi malém potřebném prostoru je prakticky nemožná.

740

</p>

741

742

<h2> Obvody přijímací cesty </h2>

743

744

<p>

745

Signál z anténního konektoru, je po průchodu obvody měření

746

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

747

T/R, přiveden na pásmovou propust BPF.

748

</p>

749

750

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

751

752

<p class="ShiftRight">

753

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

754

</p>

755

756

<p>

757

Pásmová propust vybere ze signálu z antény jen kmitočty, které

758

chceme přijímat. Tedy jen kmitočty ze zvoleného amatérského pásma.

759

Kvalita této propusti zásadním způsobem ovlivní potlačení příjmu na

760

zrcadlovém a mezifrekvenčním kmitočtu. Byla zvolena poněkud netypická

761

kombinace dvouokruhové pásmové propusti a dipexeru.

762

</p>

763

764

<p class="Center">

765

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

766

alt="Diplexer a pásmová propust">

767

</p>

768

769

<p>

770

Výsledné parametry této propusti jsou téměř shodné s tříokruhovou

771

pásmovou propustí. Naladění tříokruhové pásmové propusti ovšem není

772

snadné, zvlášť v případě použití indukčností na toroidech. Při

773

ladění obvykle docílíme buď dobré strmosti, ovšem při velkém průchozím

774

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

775

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

776

pásmové propusti dvouokruhové, doplněné o diplexer

777

s jakostí 3. Naladění dvouokruhové pásmové propusti je, pokud

778

byla správně navržena, snadné.

779

</p>

780

781

<p>

782

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

783

generátor připojíme postupně na jednotlivé rezonanční okruhy právě přes

784

tento vazební kondenzátor. Okruhy doladíme do rezonance na středu pásma

785

(maximální VF napětí na nějakém detektoru) přidáním malých kondenzátorů

786

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

787

kondenzátorem obvykle stačí drobné doladění na minimální útlum filtru.

788

</p>

789

790

<p>

791

Diplexer při dodržení hodnot součástek obvykle není třeba ladit vůbec a

792

jeho ladění je velmi nekritické. Typická hodnota průchozího útlumu pro

793

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

794

útlum filtru by měl tedy být kolem 2 dB.

795

</p>

796

797

<p>

798

Zařazením diplexeru též zajistíme, že výstupní impedance filtru bude

799

v širokém rozsahu kmitočtů reálných 50 ohmů. Pásmová propust

800

má reálnou impedanci 50 ohmů jen ve svém propustném pásmu

801

kmitočtů. Mimo propustné pásmo má impedance kapacitní nebo induktivní

802

charakter. Následujícím obvodem je směšovač, který pro svou správnou

803

funkci vyžaduje, aby jeho vstupy byly zatíženy reálnou impedancí

804

v širokém kmitočtovém rozsahu. Diplexer nám tento požadavek splní.

805

</p>

806

807

<p>

808

Signál z pásmové propusti je přiveden do útlumového článku.

809

</p>

810

811

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

812

813

<p class="ShiftRight">

814

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

815

</p>

816

817

<p>

818

Útlumový článek je tvořen dvěma přepínatelnými příčkovými články

819

s útlumy 6 a 12 dB s impedancí 50 ohmů.

820

</p>

821

822

<p class="Center">

823

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

824

alt="Útlumový článek a odlaďovač mezifrekvence">

825

</p>

826

827

<p>

828

Útlum 18 dB vznikne zařazením obou článků. Články jsou přepínány

829

bistabilními relé, které se přepínají krátkým impulzem a nezvyšují

830

zbytečně spotřebu při příjmu.

831

</p>

832

833

<p>

834

Zádrž mezifrekvenčního kmitočtu BRF je tvořena jednoduchým sériovým

835

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

836

osazovat, protože nežádoucí příjem je dostatečně potlačen vstupní

837

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

838

negativně ovlivnit vlastnosti směšovače. Směšovač by měl mít připojenu

839

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

840

vstupu zanášet nežádoucí reaktivní složky. Ideálním místem pro připojení

841

zádrže by bylo mezi pásmovou propust a diplexer v bloku

842

BRF.

843

</p>

844

845

<p>

846

Signál dále pokračuje na vstup směšovače.

847

</p>

848

849

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

850

851

<p class="ShiftRight">

852

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

853

</p>

854

855

<p>

856

Směšovač byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto směšovače

857

mají velmi dobré parametry při nízké spotřebě a nízkých nárocích na

858

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

859

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

860

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

861

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

862

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

863

Potlačení vstupního signálu a signálu z VFO na výstupu směšovače je

864

lepší než 45 dB.

865

</p>

866

867

<p>

868

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

869

parametry za to však stojí. Typický odpor spínačů 74HC4066

870

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

871

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

872

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

873

Parametry směšovače přímo určují kvalitu přijímače. Následující obvody

874

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

875

nemělo šetřit a měla by mu  být věnována maximální péče.

876

</p>

877

878

<p class="Center">

879

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

880

alt="Spínaný směšovač">

881

</p>

882

883

<p>

884

Signál ze směšovače je zaveden do diplexeru. Diplexer nám zlepšuje

885

parametry přijímače z hlediska nežádoucích intermodulačních

886

produktů, které vznikají ve směšovači. Nežádoucí produkty ležící mimo

887

propustné pásmo diplexeru jsou stravovány na rezistorech R3 a R4.

888

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

889

výstup byl zatížen reálnou impedancí 50 ohmů, pro kterou byl

890

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

891

pomáhá splnit diplexer.

892

</p>

893

894

<p>

895

Použitý diplexer ve tvaru T článku je trochu zrádný, protože

896

reálnou impedanci 50 ohmů má jen v nepropustném pásmu

897

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

898

následující obvod musí mít vstupní impedanci reálných 50 ohmů.

899

</p>

900

901

<p>

902

Směšovač pro svou funkci vyžaduje dva obdélníkové signály lokálního

903

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

904

generuje fázovací člen využívající hradel s funkcí XOR, která

905

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

906

minimalizována fázová chyba mezi invertovaným a neinvertovaným

907

signálem. Korekce chyby fáze a vyvážení směšovače se provádějí změnou

908

střídy vstupního obdélníkového signálu z VFO.

909

</p>

910

911

<p class="Center">

912

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

913

alt="Tvarovač VFO">

914

</p>

915

916

<p>

917

Druhý vstup směšovače vyžaduje signál z lokálního oscilátoru VFO,

918

ovšem s obdélníkovým průběhem.

919

</p>

920

921

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

922

923

<p class="ShiftRight">

924

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

925

</p>

926

927

<p>

928

Sinusový signál z DDS je pro potřeby směšovače v přijímači

929

převeden rychlým komparátorem na obdélníkový signál. Změnou střídy

930

obdélníkového signálu rezistory R34 a R35 se směšovač přijímače vyváží.

931

</p>

932

933

<p class="Center">

934

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

935

alt="Komparátor za DDS">

936

</p>

937

938

<p>

939

Výstupní signál ze směšovače dále pokračuje na oddělovací zesilovač.

940

</p>

941

942

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

943

944

<p class="ShiftRight">

945

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

946

</p>

947

948

<p>

949

Zesilovač hradí ztráty ve směšovači a vstupních laděných obvodech.

950

Další důležitou funkcí toho zesilovače je impedanční přizpůsobení a

951

oddělení mezi směšovačem a krystalovým filtrem.

952

</p>

953

954

<p>

955

Vstupní impedance zesilovače musí být reálných 50 ohmů. Zesilovač

956

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

957

nejsilnější. Ostatně jako každý obvod zařazený před mezifrekvenční

958

zesilovač. Bylo zvoleno zapojení zesilovače se společnou bází

959

(hradlem).

960

</P>

961

962

<P class="Center">

963

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

964

alt="Zesilovač za směšovačem">

965

</p>

966

967

<p>

968

Toto zapojení zesilovače má reálný vstupní odpor 50 ohmů v širokém

969

rozsahu kmitočtů a dokáže zpracovávat větší rozsah amplitud vstupního

970

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

971

kolektorovém proudu. Linearitu zesilovače dále vylepšuje záporná zpětná

972

vazba zavedená přes transformátor TR3. Na výstupu zesilovače je zařazen

973

útlumový článek –5 dB, který přizpůsobuje výstupní impedanci

974

zesilovače vstupní impedanci krystalového filtru, který následuje.

975

Ztrátové přizpůsobení je voleno zcela záměrně, protože impedance

976

krystalového filtru je reálná jen pro propustné pásmo filtru.

977

V nepropustném pásmu má impedance výraznou reaktivní složku.

978

Ztrátové přizpůsobení tuto vlastnost krystalových filtrů zmírňuje a

979

zesilovač bude zatížen rozumnou impedancí. Zisk zesilovače i s

980

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

981

postačující.

982

</p>

983

984

<p>

985

Ještě bych se zastavil u výběru vhodného typu tranzistoru. Vstupní

986

odpor zesilovače se společnou bází je dán převrácenou hodnotou

987

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

988

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

989

mS. Zesilovač se bude výrazným způsobem podílet na výsledném šumovém

990

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

991

Pozor na moderní tranzistory, které jsou optimalizovány pro velmi

992

vysoké kmitočty, a na nízkých kmitočtech šumí.

993

</p>

994

995

<p>

996

Signál z oddělovacího zesilovače dále pokračuje do

997

mezifrekvenčního filtru.

998

</p>

999

1000

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

1001

1002

<p class="ShiftRight">

1003

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

1004

</p>

1005

1006

<p>

1007

Krystalový filtr vybere ze signálu ze směšovače jen požadovaný

1008

mezifrekvenční signál. Kvalita filtru určuje selektivitu přijímače.

1009

</p>

1010

1011

<p class="Center">

1012

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

1013

alt="Krystalový filtr">

1014

</p>

1015

1016

<p>

1017

Krystalový filtr je příčkový s pěti krystaly se šířkou pásma 400

1018

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

1019

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

1020

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

1021

Doporučuji používat krystaly značkové, např. Geyer. Kvalita dnešních

1022

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

1023

Jejich parametry mají velmi malý rozptyl na rozdíl od neznačkových,

1024

tzv. počítačových krystalů. Cenově jsou si velmi podobné.

1025

</p>

1026

1027

<p>

1028

Mezifrekvenční signál z krystalového filtru dále pokračuje

1029

do mezifrekvenčního zesilovače.

1030

</p>

1031

1032

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

1033

1034

<p class="ShiftRight">

1035

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

1036

</p>

1037

1038

<p>

1039

Mezifrekvenční zesilovač zesílí mezifrekvenční signál na úroveň

1040

potřebnou pro produkt detektor. Konstrukce zesilovače byla zvolena

1041

diskrétní s dvoubázovými tranzistory, která je sice složitější než

1042

použití integrovaného obvodu, ale to je vyváženo nižším šumem

1043

zesilovače a větším rozsahem řízení zisku.

1044

</p>

1045

1046

<p class="Center">

1047

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

1048

alt="Mezifrekvenční zesilovač a AGC">

1049

</p>

1050

1051

<p>

1052

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

1053

obvody v kolektorech tranzistorů významně omezují širokopásmový

1054

šum zesilovače. LED diody v emitorech tranzistorů umožňují plný

1055

rozsah řízení zisku tranzistoru stejnosměrným napětím, přivedeným do

1056

druhé báze tranzistoru. Poslední stupeň mezifrekvenčního zesilovače

1057

osazený tranzistorem Q4 má zisk kolem 6 dB a rozděluje

1058

mezifrekvenční signál na výstupní signál pro produkt detektor a

1059

signál pro AGC.

1060

</p>

1061

1062

<p>

1063

AGC zesilovač je realizován integrovaným zesilovačem MC1350. Zesílení

1064

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

1065

signálu cca S3 na vstupu přijímače následující obvody AGC právě začaly

1066

snižovat zisk mezifrekvenčního zesilovače. Signál z AGC zesilovače

1067

je usměrněn diodami D1 a výsledné stejnosměrné napětí ovládá nabíjení a

1068

vybíjení kondenzátoru C55, který spolu s rezistory R37 a R38

1069

určují časové konstanty AGC. Napětí na kondenzátoru C55 řídí zisk

1070

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

1071

mezifrekvenčního zesilovače je 70 dB a rozsah řízení zisku je

1072

větší jak 110 dB. Mezifrekvenční zesilovač je napájen jen při

1073

přijmu. Obvody AGC musí být napájeny stále.

1074

</p>

1075

1076

<p>

1077

Zesílený mezifrekvenční signál dále pokračuje do druhého

1078

mezifrekvenčního filtru a produkt detektoru.

1079

</p>

1080

1081

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

1082

1083

<p class="ShiftRight">

1084

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

1085

</p>

1086

1087

<p>

1088

Signál z mezifrekvenčního zesilovače je přiveden na dvoukrystalový

1089

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

1090

širokopásmový šum mezifrekvenčního zesilovače.

1091

</p>

1092

1093

<p class="Center">

1094

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

1095

alt="Filtr a detektor">

1096

</p>

1097

1098

<p>

1099

Impedanční přizpůsobení krystalového filtru je voleno ztrátové pomocí

1100

útlumových článků s útlumem –6 dB. Impedance krystalového filtru

1101

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

1102

impedance výraznou reaktivní složku. Ztrátové přizpůsobení tuto

1103

nepříjemnou vlastnost krystalových filtrů zmírňuje.

1104

</p>

1105

1106

<p>

1107

Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je zaveden do

1108

produkt detektoru. V našem případě je produkt detektorem záznějový

1109

oscilátor BFO, který je osazen integrovaným směšovačem NE612. Kmitočet

1110

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

1111

upraven tak, aby na výstupu BFO vznikl nízkofrekvenční zázněj o

1112

kmitočtu 780 Hz.

1113

</p>

1114

1115

<p>

1116

Nízkofrekvenční signál dále pokračuje do telegrafního filtru.

1117

</p>

1118

1119

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

1120

1121

<p class="ShiftRight">

1122

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

1123

</p>

1124

1125

<p>

1126

NF signál z BFO je přiveden do nízkofrekvenčního CW filtru s

1127

vrcholovým kmitočtem 780 Hz a kompromisní šířkou pásma

1128

200 Hz.

1129

</p>

1130

1131

<p class="Center">

1132

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

1133

alt="NF telegrafní filtr">

1134

</p>

1135

1136

<p>

1137

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

1138

následuje dvojitá pásmová propust s U2B a U2C. Vrcholový kmitočet

1139

jednotlivých pásmových propustí je mírně odlišný, aby propustné pásmo

1140

filtru bylo ploché. Jehlový tvar propustného pásma spolu s příliš

1141

strmými boky CW filtru způsobuje zvonění filtru.

1142

</p>

1143

1144

<p>

1145

Výsledný NF signál je zesílen NF zesilovačem a přiveden do reproduktoru

1146

nebo sluchátek.

1147

</p>

1148

1149

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

1150

1151

<p class="ShiftRight">

1152

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

1153

</p>

1154

1155

<p>

1156

Signál z nízkofrekvenčního CWfiltru je přiveden do jednoduchého

1157

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

1158

</p>

1159

1160

<p class="Center">

1161

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

1162

alt="NF zesilovač">

1163

</p>

1164

1165

<p>

1166

Tranzistorem Q1 je signál z CW filtru při vysílání blokován.

1167

Signál příposlechu je generován řídícím mikropočítačem a RC články R6,

1168

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

1169

Trimrem P2 lze nastavit úroveň příposlechu. Sloučené signály jsou přes

1170

regulátor hlasitosti P3 zavedeny do nízkofrekvenčního zesilovače.

1171

</p>

1172

1173

<p>

1174

Použitý NF zesilovač TDA7052 nevyžaduje žádné vnější součástky, zabere

1175

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

1176

oblíbeného a často používaného NF zesilovače LM386. Mírnou nevýhodou

1177

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

1178

zesilovač pracuje v můstkovém režimu.

1179

</p>

1180

1181

<h2> Obvody vysílací cesty </h2>

1182

1183

<p>

1184

Signál z VFO je zaveden do zesilovače s proměnným zesílením.

1185

</p>

1186

1187

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

1188

1189

<p class="ShiftRight">

1190

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

1191

</p>

1192

1193

<p>

1194

Pro potřeby řízení výkonu vysílače je signál z VFO zaveden do

1195

zesilovače s proměnným zesílením.

1196

</p>

1197

1198

<p class="Center">

1199

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

1200

alt="Budič s řízeným zesílením">

1201

</p>

1202

1203

<p>

1204

Zesilovač je osazen dvoubázovým tranzistorem Q1, jehož zesílení lze

1205

snadno řídit napětím na druhé bázi tranzistoru. Velikost

1206

indukčnosti TL6 určuje maximální zesílení zesilovače. Toto řešení není

1207

zcela ideální, neboť takto zapojený zesilovač není vhodný pro

1208

zpracování velkých signálů. Výstupní signál zesilovače není proto zcela

1209

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

1210

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

1211

obsahem harmonických smířit. Za vlastním zesilovačem následuje

1212

emitorový sledovač Q2, který zajistí nízkou výstupní impedanci

1213

zesilovače.

1214

</p>

1215

1216

<p>

1217

Napětí pro řízení zisku zesilovače se získává transformací signálu PWM

1218

(signál s konstantním kmitočtem, ale s proměnnou střídou)

1219

z mikroprocesoru na stejnosměrné napětí. Převod nastává na

1220

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

1221

napěťovým sledovačem U8A a přivedeno na druhou bázi tranzistoru Q1.

1222

</p>

1223

1224

<p>

1225

Signál s řiditelnou amplitudou je zaveden do vlastního CW

1226

vysílače.

1227

</p>

1228

1229

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

1230

1231

<p class="ShiftRight">

1232

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

1233

</p>

1234

1235

<p>

1236

CW vysílač je zapojen v dnes již klasickém zapojení s koncovým

1237

stupněm ve třídě C.

1238

</p>

1239

1240

<p class="Center">

1241

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

1242

alt="Koncový stupeň">

1243

</p>

1244

1245

<p>

1246

Signál s proměnným VF napětím pro vysílač je přiveden na budič

1247

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

1248

stupně přispívají neblokované rezistory R3 a R4, které zavádějí zápornou

1249

zpětnou vazbu. V případě potřeby je možné zavést kmitočtově

1250

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

1251

předává do koncového stupně přes transformátor TR1, který transformuje

1252

velmi nízkou vstupní impedanci koncového stupně na vhodnou

1253

zatěžovací impedanci budiče.

1254

</p>

1255

1256

<p>

1257

Koncový stupeň s tranzistorem Q2 pracuje ve třídě C. Výstupní

1258

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

1259

odstraní nežádoucí složky signálu, které zesilovače ve třídě C

1260

produkují. Dioda D1 chrání tranzistor Q2 před zničením v případě

1261

odpojení antény.

1262

</p>

1263

1264

<p>

1265

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

1266

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

1267

telegrafní značka.

1268

</p>

1269

1270

<p>

1271

Návrhu vysílače nebyla věnována taková péče jako přijímači a jeho

1272

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

1273

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

1274

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

1275

předmětem dalšího vývoje.

1276

</p>

1277

1278

<p>

1279

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

1280

propusti LPF.

1281

</p>

1282

1283

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

1284

1285

<p class="ShiftRight">

1286

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

1287

</p>

1288

1289

<p>

1290

Dolní propust potlačuje nežádoucí produkty vysílače a při přijmu

1291

vylepšuje stopband a strmost pásmové propusti BPF na vyšších

1292

kmitočtech.

1293

</p>

1294

1295

<p class="Center">

1296

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

1297

alt="Dolní propust">

1298

</p>

1299

1300

<p>

1301

Dolní propust je složena z Čebiševova článku s indukčností L1

1302

a z eliptického článku s indukčností L2. Indukčnosti

1303

jsou navinuty na železoprachových jádrech Amidon. Železoprachová jádra

1304

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

1305

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

1306

z bývalé produkce Prametu Šumperk, sice lákají k použití kvůli

1307

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

1308

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

1309

na spodních pásmech bude sycení jádra na hranici možností těchto

1310

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

1311

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

1312

transceiver je osazen SMD součástkami, kondenzátory pro dolní propust

1313

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

1314

kondenzátory v SMD provedení nejsou běžně dostupné.

1315

</p>

1316

1317

<p>

1318

Ještě bych se zastavil u výběru typu zapojení filtru. Obvyklá

1319

konstrukce se dvěma Čebiševovými články, známá z konstrukcí

1320

pocházejících převážně z USA, má nedostatečnou strmost. Druhou

1321

harmonickou signálu potlačuje takovýto filtr v ideálním případě o

1322

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

1323

požadováno pro amatérské vysílače do výkonu 5 W potlačení

1324

nežádoucích produktů minimálně 30 dB. Dva jednoduché Čebiševovy

1325

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

1326

ukládají potlačení nežádoucích produktů minimálně 40 dB bez

1327

výjimky. Obvyklou konstrukci se dvěma Čebiševovými články je možné

1328

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

1329

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

1330

produkuje velké množství nežádoucích harmonických se v žádném

1331

případě nehodí.

1332

</p>

1333

1334

<p>

1335

Řešením je použití Čebiševova filtru se třemi indukčnostmi nebo použitá

1336

kombinace čebiševova článku s článkem eliptickým. Výhodou

1337

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

1338

propusti jsou na dodržení přesnosti součástek náročnější. V našem

1339

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

1340

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

1341

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

1342

</p>

1343

1344

<p>

1345

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

1346

</p>

1347

1348

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

1349

1350

<p class="ShiftRight">

1351

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

1352

</p>

1353

1354

<p>

1355

PSV metr je v klasickém zapojení s jedním toroidním proudovým

1356

transformátorem a napěťovým kapacitním děličem.

1357

</p>

1358

1359

<p class="Center">

1360

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

1361

alt="Měření PSV">

1362

</p>

1363

1364

<p>

1365

Napětí z můstku odpovídající dodanému a odraženému výkonu, je

1366

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

1367

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

1368

jsou snímána napěťovými sledovači a přivedena do řídícího

1369

mikroprocesoru. Přesto, že řídící mikroprocesor může nedokonalosti PSV

1370

můstku kompenzovat, je vhodné můstek na nejnižším pásmu vykompenzovat.

1371

Při připojené zátěži 50 ohmů a maximálním výkonu vysílače nastavíme

1372

změnou hodnoty kondenzátoru C6 v kapacitním děliči minimální,

1373

nejlépe nulové napětí na signálu REV.

1374

</p>

1375

1376

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

1377

1378

<p class="ShiftRight">

1379

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

1380

</p>

1381

1382

<p>

1383

Celý transceiver je řízen mikroprocesorem PIC16F877. Pro zobrazování

1384

potřebných údajů je k mikroprocesoru připojen dvouřádkový LCD display

1385

2x8 znaků. Pro ovládání tranceiveru je k mikroprocesoru připojeno

1386

optické inkrementální čidlo a čtyři tlačítka. Analogové signály

1387

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

1388

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

1389

výkonu vysílače a generování příposlechu jsou připojeny na výstupy

1390

integrované PWM jednotky. Ostatní signály jsou běžné digitální signály

1391

a výběr jejich připojení k mikroprocesoru byl volen s ohledem

1392

na návrh plošného spoje.

1393

</p>

1394

1395

<h2> Mechanická konstrukce </h2>

1396

1397

<p>

1398

Jednotlivé moduly jsou až na výjimky pospojovány konektory typu lámací

1399

kolíková lišta – dutinková lišta a v rozích sešroubovány kovovými

1400

distančními sloupky výšky 10 mm. Celý transceiver tak tvoří kompaktní

1401

celek, který je zabudován do hliníkové skříňky firmy TEKO.

1402

</p>

1403

1404

<p class="Center">

1405

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

1406

alt="Pohled dovnitř">

1407

</p>

1408

1409

<h1> Programové vybavení </h1>

1410

1411

<h2> Stručný popis ovládání </h2>

1412

1413

<p>

1414

Ovládání transceiveru je jednoduché až intuitivní. Do konektorů na

1415

zadním panelu transceiveru připojíme sluchátka, ruční telegrafní klíč

1416

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

1417

</p>

1418

1419

<p class="Center">

1420

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

1421

alt="Pohled na modul pásmového filtru">

1422

</p>

1423

1424

<p>

1425

Po připojení napájení se tranceiver vždy naladí na hlavní QRP kmitočet

1426

zvoleného pásma. První řádek LCD displeje zobrazuje přijímaný kmitočet

1427

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

1428

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

1429

</p>

1430

1431

<p class="Center">

1432

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

1433

alt="Displej při příjmu">

1434

</p>

1435

1436

<p>

1437

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

1438

PSV.

1439

</p>

1440

1441

<p class="Center">

1442

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

1443

alt="Displej při vysílání">

1444

</p>

1445

1446

<p>

1447

Transceiver se ovládá ladícím knoflíkem a čtyřmi tlačítky. Každé

1448

tlačítko má dvě funkce. Funkce uvedená v horním řádku popisu

1449

tlačítka se vyvolává krátkým stiskem, funkce uvedená v dolním

1450

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

1451

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

1452

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

1453

jeho hodnota. Nastavení se provádí ladícím knoflíkem.

1454

</p>

1455

1456

<p class="Center">

1457

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

1458

alt="Displej při nastavování rychlosti klíčování">

1459

</p>

1460

1461

<p>

1462

Aktivace funkce SPLIT je signalizována vyplněním bříška písmena.

1463

</p>

1464

1465

<p class="Center">

1466

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

1467

alt="Displej při funkci SPLIT">

1468

</p>

1469

1470

<p>

1471

Funkce, které nejsou dostupné přímo pomocí tlačítek, jsou dostupné

1472

v menu transceiveru.

1473

</p>

1474

1475

<p>

1476

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

1477

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

1478

bliká, pokud je vybitá baterie.

1479

</p>

1480

1481

<h2> Popis programu </h2>

1482

1483

<p>

1484

Program pro mikroprocesor byl napsán v jazyce C pro překladač firmy

1485

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

1486

řadu radioamatérů nesrozumitelný. Podrobnosti lze nalézt přímo

1487

v komentovaném zdrojovém kódu.

1488

</p>

1489

1490

<h1> Oživení </h1>

1491

1492

<p>

1493

Konstrukce tranceiveru je velmi rozsáhlá a vyžaduje značné zkušenosti

1494

v oživování VF obvodů. Popis konstrukce nelze chápat jako stavební

1495

návod. Uvedu proto jen pár poznámek k oživení.

1496

</p>

1497

1498

<p>

1499

Je výhodné začít stavbu od modulu CPU_NF, abychom získali možnost

1500

ovládat funkčnost modulů ostatních. Po naprogramování řídícího

1501

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

1502

ohlásit řídící program.

1503

</p>

1504

1505

<p>

1506

Budeme pokračovat modulem DDS_PD. Na modulu je třeba naladit

1507

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

1508

ostatní obvody vyžadují 9 V napájení. Je proto vhodné naladit

1509

CW filtr samostatně a prozatím jej vyřadit propojkou. U záznějového

1510

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

1511

vznikal zázněj o kmitočtu 780 Hz. Střídu obdélníkového signálu pro

1512

potřeby směšovače je v této fázi oživování vhodné nastavit na

1513

50 %.

1514

</p>

1515

1516

<p>

1517

Budeme pokračovat modulem MIXER_IF. Při osazování je třeba dbát na

1518

správné smysly vinutí transformátorů ve směšovači a zesilovači za

1519

směšovačem. Na modulu je třeba naladit rezonanční obvody

1520

v mezifrekvenčním zesilovači a nastavit AGC obvody tak, aby při

1521

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

1522

docházet ke snižování jeho zisku. Vstupní impedanci zesilovače za

1523

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

1524

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

1525

DDS_PD.

1526

</p>

1527

1528

<p>

1529

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

1530

budiče koncového stupně. Po osazení tohoto modulu již budeme celý

1531

transceiver napájet přímo z 12V a můžeme odstranit dočasné

1532

vyřazení CW filtru.

1533

</p>

1534

1535

<p>

1536

Budeme pokračovat modulem RXTX a moduly filtrů FILTER. V jednotlivých

1537

modulech filtrů je třeba naladit pásmovou propust pro přijímač a dolní

1538

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

1539

</p>

1540

1541

<h1> Použitá literatura </h1>

1542

1543

<p>

1544

Hlavním inspiračním zdrojem byla dokumentace k velmi dobrým

1545

transceiverům firmy Elecraft. Dále pak knižní vydání technických článků

1546

vycházejících v anglickém radioamatérském časopise RadCom,

1547

firemní literatura firmy Analog Devices a nezapomenutelné knihy

1548

Amatérská radiotechnika, ve kterých jsou cenné a dodnes platné

1549

informace o správné konstrukci přijímačů pro amatérská pásma.

1550

</p>

1551

1552

<ul>

1553

<li>

1554

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

1555

</li>

1556

<li>

1557

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

1558

</li>

1559

<li>

1560

překladač jazyka C pro mikrokontroléry PIC

1561

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

1562

</li>

1563

<li>

1564

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

1565

</li>

1566

<li>

1567

RadCom, RSGB: Technical Topics Scrapbook

1568

</li>

1569

</ul>

1570

1571

</div>

1572

1573

1574

1575

<div class="Footer">

1576

<script type="text/javascript">

1577

<!--

1578

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

1579

DrawFooter();

1580

// -->

1581

</script>

1582

<noscript>

1583

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

1584

</noscript>

1585

</div>

1586

1587

1588

</body>

1589

</html>

Subversion Repositories – MLAB

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

Rev 547