0,0 → 1,1589 |
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"> |
<html> |
<head> |
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> |
<title> HF TRAMP </title> |
<meta name="keywords" content="CW QRP HF Transceiver TRAMP OK1XGL DDS FST3125 spínaný směšovač"> |
<meta name="description" content="CW QRP TRX HF Transceiver TRAMP by OK1XGL"> |
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl"> |
<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print"> |
<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico"> |
<script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script> |
<!-- AUTOINCLUDE END --> |
<style type="text/css"> |
table.Modules th {width: auto} |
table.Modules td {width: 16% } |
</style> |
</head> |
|
<body lang="cs"> |
|
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
<!-- ============== HLAVICKA ============== --> |
<div class="Header"> |
<script type="text/javascript"> |
<!-- |
SetRelativePath("../../../../../"); |
DrawHeader(); |
// --> |
</script> |
<noscript> |
<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
</noscript> |
</div> |
<!-- AUTOINCLUDE END --> |
|
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
<!-- ============== MENU ============== --> |
<div class="Menu"> |
<script type="text/javascript"> |
<!-- |
SetRelativePath("../../../../../"); |
DrawMenu(); |
// --> |
</script> |
<noscript> |
<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p> |
</noscript> |
</div> |
<!-- AUTOINCLUDE END --> |
|
<!-- ============== TEXT ============== --> |
<div class="Text"> |
<p class="Title"> |
CW QRP TRX HF TRAMP |
</p> |
<p class=Autor> |
Petr Fišer, OK1XGL |
</p> |
|
<p class="Subtitle"> |
TRAMP je krátkovlnný telegrafní QRP transceiver, který byl |
vyvinut pro provoz z přechodných stanovišť. Při vývoji byl kladen |
důraz na minimální velikost a spotřebu, při zachování kvalitních |
parametrů přijímače. |
</p> |
|
<p class="Subtitle"> |
<img width="549" height="375" src="HF_TRAMP_Files/image001.jpg" |
alt="Pohled na transceiver"> |
</p> |
<p> |
<a href="../HF_TRAMP.cs.pdf"><img class="NoBorder" |
src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico" |
alt="Acrobat"> PDF verze</a> |
</p> |
<p class="Remark"> |
Samostatné dokumenty pro jednotlivé moduly (včetně plošných spojů) jsou zde: |
</p> |
<p> |
<img class="NoBorder" src="../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico" alt="Acrobat"> |
<a href="../../MODULES/0_DOC_QRP_TRX_HF_TRAMP_V1_0_1.pdf">QRP_TRX_HF_TRAMP</a> |
<a href="../../MODULES/1_DOC_modul_FILTER_V2_0_1.pdf">FILTER.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/2_DOC_modul_RXTX_V1_0_1.pdf">RXTX.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/3_DOC_modul_PA_V1_0_1.pdf">PA.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/4_DOC_modul_MIXER_IF_V1_0_2.pdf">MIXER_IF.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/5_DOC_modul_DDS_PD_V1_0_2.pdf">DDS_PD.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/6_DOC_modul_CPU_NF_V2_0_0.pdf">CPU_NF.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/7_DOC_modul_CONNECTORS_V1_0_0.pdf">CONNECTORS.pdf</a> |
<a href="../../MODULES/8_DOC_modul_ENCODER_V1_0_0.pdf">ENCODER.pdf</a> |
</p> |
|
<p class="Remark"> |
Pokud zrovna nechcete číst celý text tak klikací blokové schéma |
naleznete v kapitole <a href="#BLOCK_PIC">Blokové schéma</a>. |
</p> |
|
<!-- Automatické generování obsahu JS --> |
<div class="PutTocHere 2"></div> |
|
<h1> Technické parametry </h1> |
|
<table> |
|
<!-- TABULKA 1 --> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Obecné </th> |
</tr> |
<tr> |
<th> Parametr </th> |
<th> Hodnota </th> |
<th> Poznámka </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> Rozměry </td> |
<td> 45 x 103 x 105 mm </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Hmotnost </td> |
<td> cca 300 g </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Pásma </td> |
<td> 80 m, 40 m, 30m a 20 m </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Napájení </td> |
<td> 10 – 14 V </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Druh VFO </td> |
<td> DDS s referencí 50 MHz </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Počet VFO |
</td> |
<td> A a B </td> |
<td> SPLIT možný </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Ladící krok </td> |
<td> 20 Hz nebo 1 KHz </td> |
<td> </td> |
</tr> |
|
<!-- TABULKA 2 --> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Přijímač </th> |
</tr> |
<tr> |
<th> Parametr </th> |
<th> Hodnota </th> |
<th> Poznámka </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> Druh </td> |
<td> Superheterodyn s jedním směšováním </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Mezifrekvence </td> |
<td> 5 MHz </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Odběr při příjmu </td> |
<td> 115 mA </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> MDS </td> |
<td> -138 dBm (0,029 uV) </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Citlivost pro 10dB S/N </td> |
<td> -130 dBm (0,071 uV) a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> DR blok. odstup kmitočtů 2KHz </td> |
<td> 120 dB a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> DR IMD3 odstup kmitočtů 2KHz </td> |
<td> 102 dB a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> IP3 odstup kmitočtů 2KHz </td> |
<td> +15 dBm a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> IP2 </td> |
<td> +98 dBm a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Potlačení zrcadlového příjmu </td> |
<td> 50 dB a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Potlačení příjmu na mezifrekvenci </td> |
<td> 65 dB a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Selektivita VF </td> |
<td> 5+2 krystalový filtr 400 Hz/-6 dB </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Selektivita NF </td> |
<td> 200 Hz/-6 dB </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Audio výstup </td> |
<td> 1 W do 8 ohmů – doporučuji sluchátka 32 ohmů stereo </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> RIT </td> |
<td> +/- 2 KHz s krokem 10 Hz </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> S-metr </td> |
<td> ANO </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> AGC </td> |
<td> ANO, trvale pomalé (2 sec) </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Útlumový článek </td> |
<td> 6, 12 a 18 dB </td> |
<td> </td> |
</tr> |
|
<!-- TABULKA 3 --> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Vysílač </th> |
</tr> |
<tr> |
<th> Parametr </th> |
<th> Hodnota </th> |
<th> Poznámka </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> Koncový stupeň </td> |
<td> Třída C </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Výstupní výkon </td> |
<td> 0 – 5 W </td> |
<td> při 12 V </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Odběr při vysílání </td> |
<td> 0,9 A </td> |
<td> při 5W a 12 V </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Potlačení nežádoucích produktů </td> |
<td> 50 dB a lepší </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> T-R Delay </td> |
<td> QSK – 2 sec. v 5 ms krocích </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> ELBUG </td> |
<td> 6-40 WPM Iambic A a B reverzace </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> CW příposlech </td> |
<td> 800 Hz </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Měření výkonu </td> |
<td> ANO </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> Měření PSV </td> |
<td> ANO </td> |
<td> </td> |
</tr> |
</table> |
|
<h1> Popis konstrukce </h1> |
|
<h2> Úvodem </h2> |
|
<p> |
Tranceiver byl vyvíjen pro použití z přechodných stanovišť, |
specielně pro několikadenní výlety s batohem na zádech, kdy místa |
pro „nepotřebné“ věci je minimum a každý gram navíc je po celodenním |
nošení na zádech znát. Minimální rozměry a spotřeba ovšem neměly |
znamenat přílišné zhoršení parametrů, zvláště přijímače. Na transceiver |
byly stanoveny následující požadavky: |
</p> |
|
<ul> |
<li> aby se snadno vešel do batohu </li> |
<li> napájení z 12 V baterie </li> |
<li> více pásem – výměnné moduly </li> |
<li> spotřeba při příjmu kolem 100 mA </li> |
<li> telegrafní provoz </li> |
<li> výkon vysílače kolem 5 W </li> |
<li> nejkvalitnější přijímač </li> |
<li> použití SMD součástek </li> |
</ul> |
|
<h2> <a name="BLOCK">Blokové schéma</a> </h2> |
|
<p> |
Tranceiver je rozdělen do několika samostatných modulů. Na blokovém |
schématu jsou moduly zakresleny tak, jak jsou v krabičce skutečně |
rozmístěny. Modul FILTER (vyznačen šedým podkladem) je výměnný podle |
požadovaného pásma a je zasouván do zadní stěny transceiveru. |
</p> |
|
<table class="Modules"> |
<tr> |
<th colspan="7" class="Big">Přehled po modulech</th> |
</tr> |
<tr> |
<th> FILTR </th> |
<td> <a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> </td> |
<td> <a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<th> RXTX </th> |
<td> <a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> </td> |
<td> <a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> </td> |
<td> <a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<th> PA </th> |
<td> <a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> </td> |
<td> <a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<th> MIXER IF </th> |
<td> <a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> </td> |
<td> <a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> </td> |
<td> <a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> </td> |
<td> <a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> </td> |
<td> <a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> </td> |
<td> </td> |
</tr> |
<tr> |
<th> DDS PD </th> |
<td> <a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> </td> |
<td> <a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> </td> |
<td> <a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> </td> |
<td> <a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> </td> |
<td> <a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> </td> |
<td> <a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> </td> |
</tr> |
<tr> |
<th> CPU NF </th> |
<td> <a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> </td> |
<td> <a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
<td> </td> |
</tr> |
</table> |
|
<p> |
Modulová konstrukce byla zvolena z prostorových důvodů, ale |
s výhodou ji lze využít při budoucím vylepšování. Zde bych rád |
poznamenal, že členění na moduly je třeba volit velmi obezřetně, aby |
nedošlo ke zbytečnému zhoršení parametrů. Nelze například dále dělit |
modul MIXER_IF, zvláště v oblasti navázání směšovače na |
následující obvody, nebo v oblasti hlavního krystalového filtru. |
Tato místa jsou velmi citlivá na rušivé signály, impedanční |
nepřizpůsobení a dokonalé oddělení mezi vstupem a výstupem. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<a name="BLOCK_PIC"> |
<img usemap="#BlokoveSchemaMapa" width="1000" height="839" src="HF_TRAMP_Files/image002.png" |
alt="Blokové schéma"> |
</a> |
</p> |
|
<map name="BlokoveSchemaMapa"> |
<!-- Společná část --> |
<area shape="rect" alt="" coords="649,697,871,751" href="#CPU" title="Řídící jednotka"> |
<area shape="rect" alt="" coords="327,544,400,599" href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou"> |
<area shape="rect" alt="" coords="229,544,302,599" href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru"> |
<area shape="rect" alt="" coords="684,149,756,203" href="#PSV" title="Měření přizpůsobení"> |
<area shape="rect" alt="" coords="684,29,756,83" href="#LPF" title="Dolní propust"> |
<!-- Přijímací cesta --> |
<area shape="rect" alt="" coords="487,29,560,83" href="#BPF" title="Pásmová propust"> |
<area shape="rect" alt="" coords="342,149,483,203" href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek"> |
<area shape="rect" alt="" coords="233,149,305,203" href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu"> |
<area shape="rect" alt="" coords="189,395,331,450" href="#MIXER" title="Spínaný směšovač"> |
<area shape="rect" alt="" coords="363,381,505,461" href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem"> |
<area shape="rect" alt="" coords="534,395,676,450" href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr"> |
<area shape="rect" alt="" coords="723,395,865,450" href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač"> |
<area shape="rect" alt="" coords="901,395,974,450" href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení"> |
<area shape="rect" alt="" coords="723,544,865,599" href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem"> |
<area shape="rect" alt="" coords="621,544,694,599" href="#BFO" title="Detektor"> |
<area shape="rect" alt="" coords="451,544,592,599" href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr"> |
<area shape="rect" alt="" coords="451,697,592,751" href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač"> |
<!-- Vysílací cesta --> |
<area shape="rect" alt="" coords="62,544,204,599" href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu"> |
<area shape="rect" alt="" coords="363,265,505,319" href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač"> |
<area shape="rect" alt="" coords="552,265,694,319" href="#PA" title="Koncový stupeň"> |
</map> |
|
<!-- Tohle tady mám pro snadné použití odkazů, pěkně seřazeno |
|
Společná část |
<a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> (modul CPU_NF) |
<a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> (modul RXTX) |
<a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> (modul FILTER) |
|
Přijímací cesta |
<a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> (modul FILTER) |
<a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> (modul RXTX) |
<a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> (modul RXTX) |
<a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> (modul MIXER_IF) |
<a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF) |
<a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> (modul MIXER_IF) |
<a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF) |
<a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> (modul MIXER_IF) |
<a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> (modul CPU_NF) |
|
Vysílací cesta |
<a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> (modul DDS_PD) |
<a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> (modul PA) |
<a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> (modul PA) |
|
--> |
|
<table> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Společná část </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#CPU" title="Řídící jednotka">CPU</a> </td> |
<td> modul CPU_NF </td> |
<td> Řídící jednotka s procesorem PIC </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#DDS" title="BFO s kmitočtovou syntézou">DDS</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> BFO s kmitočtovou syntézou </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#COMP" title="Tvarovač oscilátoru">COMP</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> Tvarovač oscilátoru pro směšovač a budič </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#PSV" title="Měření přizpůsobení">PSV</a> </td> |
<td> modul RXTX </td> |
<td> Měření přozpůsobení a výkonu </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#LPF" title="Dolní propust">LPF</a> </td> |
<td> modul FILTER </td> |
<td> Dolní propust </td> |
</tr> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Přijímací cesta </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#BPF" title="Pásmová propust">BPF</a> </td> |
<td> modul FILTER </td> |
<td> Pásmová propust </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#ATTENUATOR" title="Útlumový článek">ATTENUATOR</a> </td> |
<td> modul RXTX </td> |
<td> Útlumový článek na vstupu </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#BRF" title="Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu">BRF</a> </td> |
<td> modul RXTX </td> |
<td> Odlaďovač mezifrekvečního kmitočtu </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#MIXER" title="Spínaný směšovač">MIXER</a> </td> |
<td> modul MIXER_IF </td> |
<td> Spínaný směšovač </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#POSTMIXER_AMPLIFIER" title="Zesilovač za směšovačem">POSTMIXER AMPLIFIER</a> </td> |
<td> modul MIXER_IF </td> |
<td> Zesilovač za směšovačem </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#XTAL_FILTER" title="Hlavní krystalový filtr">XTAL FILTER</a> </td> |
<td> modul MIXER_IF </td> |
<td> Hlavní krystalový filtr </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#IF_AMPLIFIER" title="Mezifrekvenční zesilovač">IF AMPLIFIER</a> </td> |
<td> modul MIXER_IF </td> |
<td> Mezifrekvenční zesilovač </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#AGC" title="Automatické řízení zesílení">AGC</a> </td> |
<td> modul MIXER_IF </td> |
<td> Automatické řízení zesílení </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#ROOF_FILTER" title="Filtr před detektorem">ROOF FILTER</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> Krystalový filtr před detektorem </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#BFO" title="Detektor">BFO</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> Detektor se záznějovým oscilátorem </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#AF_CW_FILTER" title="Nízkofrekvenční CW filtr">AF CW FILTER</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> Nízkofrekvenční CW filtr </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#AF_AMPLIFIER" title="Nízkofrekvenční zesilovač">AF AMPLIFIER</a> </td> |
<td> modul CPU_NF </td> |
<td> Nízkofrekvenční zesilovač </td> |
</tr> |
<tr> |
<th colspan="3" class="Big"> Vysílací cesta </th> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#PWR_CONTROL" title="Řízení výstupního výkonu">PWR CONTROL</a> </td> |
<td> modul DDS_PD </td> |
<td> Řízení výstupního výkonu </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#DRIVER" title="Budič a klíčovač">DRIVER</a> </td> |
<td> modul PA </td> |
<td> Budič a klíčovač </td> |
</tr> |
<tr> |
<td> <a href="#PA" title="Koncový stupeň">PA</a> </td> |
<td> modul PA </td> |
<td> Koncový stupeň ve třídě C </td> |
</tr> |
</table> |
|
<p> |
<i>Nyní si stručně popíšeme funkci celého transceiveru.</i> |
</p> |
|
<p> |
Signál z anténního konektoru prochází při příjmu i vysílání obvody |
pro měření PSV a dolní propustí LPF, která při vysílání potlačuje |
nežádoucí produkty koncového stupně a při přijmu vylepšuje strmost a |
stopband pásové propusti přijímače na vyšších kmitočtech. Poté signál |
přichází na anténní relé T/R, které již signál rozděluje na cestu |
přijímací a na cestu vysílací. |
</p> |
|
<p> |
Přijímací cesta začíná pásmovou propustí BPF, která nám na vstup |
přijímače propustí jen signály zvoleného amatérského pásma. Následuje |
přepínatelný útlumový článek ATTENUATOR s útlumy 6, 12, a |
18 dB. Signál dále prochází zádrží mezifrekvenčního kmitočtu BRF |
na směšovač MIXER. |
</p> |
|
<p> |
Směšovač MIXER byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto |
směšovače mají velmi dobré parametry a nepotřebují velký výkon |
z VFO. Pro dosažení nízké spotřeby, při zachování dobrých |
parametrů přijímače, je to ideální řešení. |
</p> |
|
<p> |
Následuje zesilovač POSTMIXER AMPLIFIER, který nahrazuje ztráty |
v rezonančních obvodech a ve směšovači a zajišťuje impedanční |
přizpůsobení mezi směšovačem a krystalovým filtrem XTAL FILTER. Po |
průchodu krystalovým filtrem je signál zesilován v mezifrekvenčním |
zesilovači IF AMPLIFIER. |
</p> |
|
<p> |
Zesílený mezifrekenční signál prochází jednoduchým dvoukrystalovým |
filtrem ROOF FILTER, který významně potlačuje širokopásmový šum |
mezifrekvenčního zesilovače. |
</p> |
|
<p> |
Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je přiveden do |
produkt detektoru BFO a za ním se již nachází slyšitelný signál. Ten je |
dále upraven nízkofrekvenční telegrafní pásmovou propustí AF CW FILTER. |
Tento signál je zesílen NF zesilovačem AF AMPLIFIER a přiveden na |
sluchátkový výstup. |
</p> |
|
<p> |
VFO, tedy lokální oscilátor, je generován obvodem přímé kmitočtové |
syntézy DDS. Lze jím dosáhnout výborné kmitočtové stability při nízké |
spotřebě. Pro potřeby spínaného směšovače je signál z DDS |
komparátorem COMP upraven na obdélníkový signál. |
</p> |
|
<p> |
Vysílací cesta je velmi jednoduchá. Signál z DDS je zesilován |
zesilovačem s proměnným zesílením PWR CONTROL, aby bylo možné |
řídit výkon vysílače. Tento signál je zaveden do budiče DRIVER, který |
budí koncový stupeň PA 5W ve třídě C a zajišťuje jeho správné |
klíčování. Signál z koncového stupně je přes anténní relé |
T/R zaveden do dolní propusti LPF a přes obvody měření PSV na anténní |
konektor. |
</p> |
|
<p> |
Řízení celého transceiveru obstarává procesor PIC. Díky procesorovému |
řízení je možné zvýšit komfort obsluhy a v malém prostoru |
realizovat užitečné doplňky jako je PSV metr, elbug, více VFO apod. |
</p> |
|
<h2> Popis jednotlivých funkčních bloků </h2> |
|
<p> |
Nyní se podívejme podrobněji na jednotlivé funkční bloky tranceiveru, |
zobrazené na blokovém schématu. V následujícím popisu jsou použity |
jen podstatné části schématu. Kompletní schémata jsou |
v samostatných dokumentech jednotlivých modulů, které obsahují vše |
potřebné pro jejich vyrobení. Součástky, jejichž hodnota ve schématu |
začíná znakem #, jsou neosazené. V některých případech se na |
jejich místa osazují součástky pro doladění obvodu. |
</p> |
|
<p> |
Začneme popisem lokálního oscilátoru VFO. |
</p> |
|
<h3> <a name="DDS">DDS</a> (modul DDS_PD) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Lokální oscilátor VFO je generován obvodem přímé kmitočtové syntézy |
(DDS). Lze jím dosáhnout výborné kmitočtové stability při malých |
rozměrech a nízké spotřebě. Není třeba nic nastavovat ani teplotně |
kompenzovat. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="892" height="438" src="HF_TRAMP_Files/image003.png" |
alt="Obvody DDS"> |
</p> |
|
<p> |
Obvod DDS U4 a referenční oscilátor U3 je napájen napětím 3,3 V |
pro dosažení velmi nízké spotřeby. Spotřeba obvodu DDS je 6 mA a |
spotřeba referenčního oscilátoru 18 mA. |
</p> |
|
<p> |
Referenční oscilátor má kmitočet 50 MHz. Teoreticky je tedy možné |
dosáhnout výstupního kmitočtu až 25MHz, ovšem za předpokladu, že |
výstupní dolní propust bude ideální. Pro reálné dolní propusti by |
výstupní kmitočet neměl příliš překračovat 1/3 kmitočtu referenčního |
oscilátoru. |
</p> |
|
<p> |
Kvalitní dolní propust zařazená na výstupu DDS je základem úspěchu |
použití DDS jako VFO. Tato propust musí dobře filtrovat nejen nejbližší |
nežádoucí harmonické kmitočty generovaného signálu, ale musí dobře |
potlačovat i referenční kmitočet oscilátoru a jeho harmonické. Při |
návrhu dolní propusti je třeba věnovat velkou pozornost především |
použitým indukčnostem resp. jádrům, na kterých jsou navinuty. |
Indukčnosti si musí uchovat své vlastnosti i na vysokých kmitočtech, |
aby propust potlačovala i referenční kmitočet a jeho harmonické. Zbytky |
referenčního kmitočtu ve výstupním signálu DDS by nám ve směšovači |
generovaly nežádoucí produkty, které by se projevily falešnými signály |
při ladění po pásmu. |
</p> |
|
<p> |
Použitá dolní propust za DDS má zlomový kmitočet 18 MHz a je |
složena ze tří eliptických sekcí, které mají dostatečnou strmost a |
potlačení v nepropustném pásmu. Přesné naladění eliptických sekcí |
není potřebné a vzhledem k velmi malým kapacitám C40, C42 a C44 ani |
možné. Mírné rozladění způsobí jen mírné posunutí zlomového bodu |
propusti. Tvar křivky, útlum v propustném pásmu, a co je důležité, |
stopband zůstane v podstatě nezměněn. Při dodržení hodnot |
indukčností s 10 % přesností není třeba nic ladit. Přesnost |
kondenzátorů je zajištěna použitím hmoty NPO. |
</p> |
|
<p> |
Na výstupu dolní propusti poskytuje VFO sinusový signál o velikosti |
600 mVpp na zatěžovací impedanci 220 ohmů. Potlačení všech |
nežádoucích produktů je lepší než 55 dB. Potlačení referenčního |
oscilátoru, který nám nejvíce vadí, je ještě výrazně větší. Konstrukce |
klasického VFO s obdobnými parametry, při spotřebě do |
30 mA a velmi malém potřebném prostoru je prakticky nemožná. |
</p> |
|
<h2> Obvody přijímací cesty </h2> |
|
<p> |
Signál z anténního konektoru, je po průchodu obvody měření |
PSV, dolní propustí LPF (popis viz Bloky vysílací cesty) a anténním relé |
T/R, přiveden na pásmovou propust BPF. |
</p> |
|
<h3> <a name="BPF">BPF</a> (modul FILTER) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Pásmová propust vybere ze signálu z antény jen kmitočty, které |
chceme přijímat. Tedy jen kmitočty ze zvoleného amatérského pásma. |
Kvalita této propusti zásadním způsobem ovlivní potlačení příjmu na |
zrcadlovém a mezifrekvenčním kmitočtu. Byla zvolena poněkud netypická |
kombinace dvouokruhové pásmové propusti a dipexeru. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="714" height="264" src="HF_TRAMP_Files/image004.png" |
alt="Diplexer a pásmová propust"> |
</p> |
|
<p> |
Výsledné parametry této propusti jsou téměř shodné s tříokruhovou |
pásmovou propustí. Naladění tříokruhové pásmové propusti ovšem není |
snadné, zvlášť v případě použití indukčností na toroidech. Při |
ladění obvykle docílíme buď dobré strmosti, ovšem při velkém průchozím |
útlumu, nebo dosáhneme malý útlum, ale strmost a stopband není jak má |
být. O správné impedanci ani nemluvě. Proto byla zvolena kombinace |
pásmové propusti dvouokruhové, doplněné o diplexer |
s jakostí 3. Naladění dvouokruhové pásmové propusti je, pokud |
byla správně navržena, snadné. |
</p> |
|
<p> |
Jen stručně postup ladění: Rozpojíme vazební kondenzátor (C9) a budící |
generátor připojíme postupně na jednotlivé rezonanční okruhy právě přes |
tento vazební kondenzátor. Okruhy doladíme do rezonance na středu pásma |
(maximální VF napětí na nějakém detektoru) přidáním malých kondenzátorů |
přímo k indukčnosti (C8, C10). Po propojení okruhů vazebním |
kondenzátorem obvykle stačí drobné doladění na minimální útlum filtru. |
</p> |
|
<p> |
Diplexer při dodržení hodnot součástek obvykle není třeba ladit vůbec a |
jeho ladění je velmi nekritické. Typická hodnota průchozího útlumu pro |
pásmovou propust je 1,5 dB a pro diplexer 0,5 dB. Celkový |
útlum filtru by měl tedy být kolem 2 dB. |
</p> |
|
<p> |
Zařazením diplexeru též zajistíme, že výstupní impedance filtru bude |
v širokém rozsahu kmitočtů reálných 50 ohmů. Pásmová propust |
má reálnou impedanci 50 ohmů jen ve svém propustném pásmu |
kmitočtů. Mimo propustné pásmo má impedance kapacitní nebo induktivní |
charakter. Následujícím obvodem je směšovač, který pro svou správnou |
funkci vyžaduje, aby jeho vstupy byly zatíženy reálnou impedancí |
v širokém kmitočtovém rozsahu. Diplexer nám tento požadavek splní. |
</p> |
|
<p> |
Signál z pásmové propusti je přiveden do útlumového článku. |
</p> |
|
<h3> <a name="ATTENUATOR">ATTENUATOR</a> a <a name="BRF">BRF</a> (modul RXTX) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Útlumový článek je tvořen dvěma přepínatelnými příčkovými články |
s útlumy 6 a 12 dB s impedancí 50 ohmů. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="516" height="307" src="HF_TRAMP_Files/image005.png" |
alt="Útlumový článek a odlaďovač mezifrekvence"> |
</p> |
|
<p> |
Útlum 18 dB vznikne zařazením obou článků. Články jsou přepínány |
bistabilními relé, které se přepínají krátkým impulzem a nezvyšují |
zbytečně spotřebu při příjmu. |
</p> |
|
<p> |
Zádrž mezifrekvenčního kmitočtu BRF je tvořena jednoduchým sériovým |
rezonančním obvodem L1, C1 a C2. Měření ukázala, že není potřeba ji |
osazovat, protože nežádoucí příjem je dostatečně potlačen vstupní |
pásmovou propustí a kvalitami směšovače. Naopak, její použití by mohlo |
negativně ovlivnit vlastnosti směšovače. Směšovač by měl mít připojenu |
na svém vstupu reálnou zátěž o impedanci 50 ohmů a zádrž by mohla do |
vstupu zanášet nežádoucí reaktivní složky. Ideálním místem pro připojení |
zádrže by bylo mezi pásmovou propust a diplexer v bloku |
BRF. |
</p> |
|
<p> |
Signál dále pokračuje na vstup směšovače. |
</p> |
|
<h3> <a name="MIXER">MIXER</a> (modul MIXER_IF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Směšovač byl zvolen dvojitě vyvážený ve spínaném režimu. Tyto směšovače |
mají velmi dobré parametry při nízké spotřebě a nízkých nárocích na |
výkon z VFO. Jako spínacího prvku je použita čtveřice spínačů FST3125. |
Tyto spínače jsou velmi rychlé, což je velmi důležitá podmínka pro |
správnou funkci spínaného směšovače, a mají odpor v sepnutém stavu jen |
4 ohmy. Samotný směšovač (bez diplexeru) má průchozí útlum 5 dB a |
bod zahrazení IP3 až +37 dB (20 KHz odstup kmitočtů). |
Potlačení vstupního signálu a signálu z VFO na výstupu směšovače je |
lepší než 45 dB. |
</p> |
|
<p> |
FST3125 je sice hůře dostupný a dražší než oblíbený 74HC4066, dosažené |
parametry za to však stojí. Typický odpor spínačů 74HC4066 |
v sepnutém stavu je 50 ohmů, který by výrazně zvýšil průchozí |
útlum směšovače. 74HC4066 nemají dostatečnou rychlost spínání, a proto |
se jako spínací prvek směšovače dají použít nejvýše do 40 m pásma. |
Parametry směšovače přímo určují kvalitu přijímače. Následující obvody |
již jen více či méně kvalitu zhoršují, a proto by se na směšovači |
nemělo šetřit a měla by mu být věnována maximální péče. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="676" height="537" src="HF_TRAMP_Files/image006.png" |
alt="Spínaný směšovač"> |
</p> |
|
<p> |
Signál ze směšovače je zaveden do diplexeru. Diplexer nám zlepšuje |
parametry přijímače z hlediska nežádoucích intermodulačních |
produktů, které vznikají ve směšovači. Nežádoucí produkty ležící mimo |
propustné pásmo diplexeru jsou stravovány na rezistorech R3 a R4. |
Směšovač pro svou správnou funkci potřebuje, aby jeho vstup a především |
výstup byl zatížen reálnou impedancí 50 ohmů, pro kterou byl |
navržen, a to v širokém rozsahu kmitočtů. Tuto podmínku nám též |
pomáhá splnit diplexer. |
</p> |
|
<p> |
Použitý diplexer ve tvaru T článku je trochu zrádný, protože |
reálnou impedanci 50 ohmů má jen v nepropustném pásmu |
kmitočtů. V propustném pásmu se chová jako spojka, a proto |
následující obvod musí mít vstupní impedanci reálných 50 ohmů. |
</p> |
|
<p> |
Směšovač pro svou funkci vyžaduje dva obdélníkové signály lokálního |
oscilátoru, které jsou fázově posunuty o 180 stupňů. Tyto signály |
generuje fázovací člen využívající hradel s funkcí XOR, která |
signál buď neinvertují (U1C) nebo invertují (U1D). Tím je |
minimalizována fázová chyba mezi invertovaným a neinvertovaným |
signálem. Korekce chyby fáze a vyvážení směšovače se provádějí změnou |
střídy vstupního obdélníkového signálu z VFO. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="402" height="285" src="HF_TRAMP_Files/image007.png" |
alt="Tvarovač VFO"> |
</p> |
|
<p> |
Druhý vstup směšovače vyžaduje signál z lokálního oscilátoru VFO, |
ovšem s obdélníkovým průběhem. |
</p> |
|
<h3> <a name="COMP">COMP</a> (modul DDS_PD) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Sinusový signál z DDS je pro potřeby směšovače v přijímači |
převeden rychlým komparátorem na obdélníkový signál. Změnou střídy |
obdélníkového signálu rezistory R34 a R35 se směšovač přijímače vyváží. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="258" height="282" src="HF_TRAMP_Files/image008.png" |
alt="Komparátor za DDS"> |
</p> |
|
<p> |
Výstupní signál ze směšovače dále pokračuje na oddělovací zesilovač. |
</p> |
|
<h3> <a name="POSTMIXER_AMPLIFIER">POSTMIXER AMPLIFIER</a> (modul MIXER_IF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Zesilovač hradí ztráty ve směšovači a vstupních laděných obvodech. |
Další důležitou funkcí toho zesilovače je impedanční přizpůsobení a |
oddělení mezi směšovačem a krystalovým filtrem. |
</p> |
|
<p> |
Vstupní impedance zesilovače musí být reálných 50 ohmů. Zesilovač |
musí být schopen lineárně zpracovat signály od slabých, až po ty |
nejsilnější. Ostatně jako každý obvod zařazený před mezifrekvenční |
zesilovač. Bylo zvoleno zapojení zesilovače se společnou bází |
(hradlem). |
</P> |
|
<P class="Center"> |
<img width="500" height="562" src="HF_TRAMP_Files/image009.png" |
alt="Zesilovač za směšovačem"> |
</p> |
|
<p> |
Toto zapojení zesilovače má reálný vstupní odpor 50 ohmů v širokém |
rozsahu kmitočtů a dokáže zpracovávat větší rozsah amplitud vstupního |
signálu než klasické zapojení se společným emitorem, a to při menším |
kolektorovém proudu. Linearitu zesilovače dále vylepšuje záporná zpětná |
vazba zavedená přes transformátor TR3. Na výstupu zesilovače je zařazen |
útlumový článek –5 dB, který přizpůsobuje výstupní impedanci |
zesilovače vstupní impedanci krystalového filtru, který následuje. |
Ztrátové přizpůsobení je voleno zcela záměrně, protože impedance |
krystalového filtru je reálná jen pro propustné pásmo filtru. |
V nepropustném pásmu má impedance výraznou reaktivní složku. |
Ztrátové přizpůsobení tuto vlastnost krystalových filtrů zmírňuje a |
zesilovač bude zatížen rozumnou impedancí. Zisk zesilovače i s |
útlumovým článkem je kolem 8 dB, což je pro uhrazení ztrát |
postačující. |
</p> |
|
<p> |
Ještě bych se zastavil u výběru vhodného typu tranzistoru. Vstupní |
odpor zesilovače se společnou bází je dán převrácenou hodnotou |
přenosové admitance. Tento parametr (Yfs) je udáván v katalogovém |
listu tranzistoru a pro našich požadovaných 50 ohmů by měl být kolem 20 |
mS. Zesilovač se bude výrazným způsobem podílet na výsledném šumovém |
čísle přijímače. Proto je třeba volit tranzistor s nízkým šumem. |
Pozor na moderní tranzistory, které jsou optimalizovány pro velmi |
vysoké kmitočty, a na nízkých kmitočtech šumí. |
</p> |
|
<p> |
Signál z oddělovacího zesilovače dále pokračuje do |
mezifrekvenčního filtru. |
</p> |
|
<h3> <a name="XTAL_FILTER">XTAL FILTER</a> (modul MIXER_IF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Krystalový filtr vybere ze signálu ze směšovače jen požadovaný |
mezifrekvenční signál. Kvalita filtru určuje selektivitu přijímače. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="566" height="250" src="HF_TRAMP_Files/image010.png" |
alt="Krystalový filtr"> |
</p> |
|
<p> |
Krystalový filtr je příčkový s pěti krystaly se šířkou pásma 400 |
Hz. Ve filtru byly použity krystaly s nízkým profilem, které sice |
mají mírně vyšší sériový odpor než klasické, ale mají výrazně vyšší |
jakost. Pro konstrukci úzkých CW filtrů jsou tedy velmi vhodné. |
Doporučuji používat krystaly značkové, např. Geyer. Kvalita dnešních |
značkových krystalů je taková, že je prakticky není třeba vybírat. |
Jejich parametry mají velmi malý rozptyl na rozdíl od neznačkových, |
tzv. počítačových krystalů. Cenově jsou si velmi podobné. |
</p> |
|
<p> |
Mezifrekvenční signál z krystalového filtru dále pokračuje |
do mezifrekvenčního zesilovače. |
</p> |
|
<h3> <a name="IF_AMPLIFIER">IF AMPLIFIER</a> a <a name="AGC">AGC</a> (modul MIXER_IF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Mezifrekvenční zesilovač zesílí mezifrekvenční signál na úroveň |
potřebnou pro produkt detektor. Konstrukce zesilovače byla zvolena |
diskrétní s dvoubázovými tranzistory, která je sice složitější než |
použití integrovaného obvodu, ale to je vyváženo nižším šumem |
zesilovače a větším rozsahem řízení zisku. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="1050" height="736" src="HF_TRAMP_Files/image011.png" |
alt="Mezifrekvenční zesilovač a AGC"> |
</p> |
|
<p> |
Zesilovač má dva řízené stupně s tranzistory Q2 a Q3. Laděné |
obvody v kolektorech tranzistorů významně omezují širokopásmový |
šum zesilovače. LED diody v emitorech tranzistorů umožňují plný |
rozsah řízení zisku tranzistoru stejnosměrným napětím, přivedeným do |
druhé báze tranzistoru. Poslední stupeň mezifrekvenčního zesilovače |
osazený tranzistorem Q4 má zisk kolem 6 dB a rozděluje |
mezifrekvenční signál na výstupní signál pro produkt detektor a |
signál pro AGC. |
</p> |
|
<p> |
AGC zesilovač je realizován integrovaným zesilovačem MC1350. Zesílení |
tohoto zesilovače se nastaví rezistory R31 a R32 tak, aby při úrovni |
signálu cca S3 na vstupu přijímače následující obvody AGC právě začaly |
snižovat zisk mezifrekvenčního zesilovače. Signál z AGC zesilovače |
je usměrněn diodami D1 a výsledné stejnosměrné napětí ovládá nabíjení a |
vybíjení kondenzátoru C55, který spolu s rezistory R37 a R38 |
určují časové konstanty AGC. Napětí na kondenzátoru C55 řídí zisk |
mezifrekvenčního zesilovače a je též využito pro signál S-metru. Zisk |
mezifrekvenčního zesilovače je 70 dB a rozsah řízení zisku je |
větší jak 110 dB. Mezifrekvenční zesilovač je napájen jen při |
přijmu. Obvody AGC musí být napájeny stále. |
</p> |
|
<p> |
Zesílený mezifrekvenční signál dále pokračuje do druhého |
mezifrekvenčního filtru a produkt detektoru. |
</p> |
|
<h3> <a name="ROOF_FILTER">ROOF FILTER</a> a <a name="BFO">BFO</a> (modul DDS_PD) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Signál z mezifrekvenčního zesilovače je přiveden na dvoukrystalový |
příčkový filtr s krystaly X1 a X2, který výrazným způsobem omezuje |
širokopásmový šum mezifrekvenčního zesilovače. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="574" height="415" src="HF_TRAMP_Files/image012.png" |
alt="Filtr a detektor"> |
</p> |
|
<p> |
Impedanční přizpůsobení krystalového filtru je voleno ztrátové pomocí |
útlumových článků s útlumem –6 dB. Impedance krystalového filtru |
je reálná jen pro propustné pásmo filtru. V nepropustném pásmu má |
impedance výraznou reaktivní složku. Ztrátové přizpůsobení tuto |
nepříjemnou vlastnost krystalových filtrů zmírňuje. |
</p> |
|
<p> |
Mezifrekvenční signál zbavený širokopásmového šumu je zaveden do |
produkt detektoru. V našem případě je produkt detektorem záznějový |
oscilátor BFO, který je osazen integrovaným směšovačem NE612. Kmitočet |
krystalu X3 je kondenzátory C8 až C12, případně indukčností TL3, |
upraven tak, aby na výstupu BFO vznikl nízkofrekvenční zázněj o |
kmitočtu 780 Hz. |
</p> |
|
<p> |
Nízkofrekvenční signál dále pokračuje do telegrafního filtru. |
</p> |
|
<h3> <a name="AF_CW_FILTER">AF CW FILTER</a> (modul DDS_PD) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
NF signál z BFO je přiveden do nízkofrekvenčního CW filtru s |
vrcholovým kmitočtem 780 Hz a kompromisní šířkou pásma |
200 Hz. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="812" height="420" src="HF_TRAMP_Files/image013.png" |
alt="NF telegrafní filtr"> |
</p> |
|
<p> |
CW filtr je tvořen jednoduchou dolní propustí s U2A, za kterou |
následuje dvojitá pásmová propust s U2B a U2C. Vrcholový kmitočet |
jednotlivých pásmových propustí je mírně odlišný, aby propustné pásmo |
filtru bylo ploché. Jehlový tvar propustného pásma spolu s příliš |
strmými boky CW filtru způsobuje zvonění filtru. |
</p> |
|
<p> |
Výsledný NF signál je zesílen NF zesilovačem a přiveden do reproduktoru |
nebo sluchátek. |
</p> |
|
<h3> <a name="AF_AMPLIFIER">AF AMPLIFIER</a> (modul CPU_NF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Signál z nízkofrekvenčního CWfiltru je přiveden do jednoduchého |
odporového směšovače R8 a R10, kde se mísí se signálem příposlechu. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="632" height="216" src="HF_TRAMP_Files/image014.png" |
alt="NF zesilovač"> |
</p> |
|
<p> |
Tranzistorem Q1 je signál z CW filtru při vysílání blokován. |
Signál příposlechu je generován řídícím mikropočítačem a RC články R6, |
C6, R7, C7 upraví jeho obdélníkový průběh na uchu přijatelnější tvar. |
Trimrem P2 lze nastavit úroveň příposlechu. Sloučené signály jsou přes |
regulátor hlasitosti P3 zavedeny do nízkofrekvenčního zesilovače. |
</p> |
|
<p> |
Použitý NF zesilovač TDA7052 nevyžaduje žádné vnější součástky, zabere |
tedy minimální plochu. Jeho vlastní šum je výrazně menší než u |
oblíbeného a často používaného NF zesilovače LM386. Mírnou nevýhodou |
je, že sluchátka nebo reproduktor nejsou zapojena proti zemi, protože |
zesilovač pracuje v můstkovém režimu. |
</p> |
|
<h2> Obvody vysílací cesty </h2> |
|
<p> |
Signál z VFO je zaveden do zesilovače s proměnným zesílením. |
</p> |
|
<h3> <a name="PWR_CONTROL">PWR CONTROL</a> (modul DDS_PD) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Pro potřeby řízení výkonu vysílače je signál z VFO zaveden do |
zesilovače s proměnným zesílením. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="756" height="414" src="HF_TRAMP_Files/image015.png" |
alt="Budič s řízeným zesílením"> |
</p> |
|
<p> |
Zesilovač je osazen dvoubázovým tranzistorem Q1, jehož zesílení lze |
snadno řídit napětím na druhé bázi tranzistoru. Velikost |
indukčnosti TL6 určuje maximální zesílení zesilovače. Toto řešení není |
zcela ideální, neboť takto zapojený zesilovač není vhodný pro |
zpracování velkých signálů. Výstupní signál zesilovače není proto zcela |
čistý. Vyšší harmonické jsou potlačeny jen o cca 30 dB. Vzhledem |
k tomu, že koncový stupeň je ve třídě C, lze se s vyšším |
obsahem harmonických smířit. Za vlastním zesilovačem následuje |
emitorový sledovač Q2, který zajistí nízkou výstupní impedanci |
zesilovače. |
</p> |
|
<p> |
Napětí pro řízení zisku zesilovače se získává transformací signálu PWM |
(signál s konstantním kmitočtem, ale s proměnnou střídou) |
z mikroprocesoru na stejnosměrné napětí. Převod nastává na |
RC článku R36, C59, R37. Proměnné stejnosměrné napětí je snímáno |
napěťovým sledovačem U8A a přivedeno na druhou bázi tranzistoru Q1. |
</p> |
|
<p> |
Signál s řiditelnou amplitudou je zaveden do vlastního CW |
vysílače. |
</p> |
|
<h3> <a name="DRIVER">DRIVER</a> a <a name="PA">PA</a> (modul PA) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
CW vysílač je zapojen v dnes již klasickém zapojení s koncovým |
stupněm ve třídě C. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="699" height="547" src="HF_TRAMP_Files/image016.png" |
alt="Koncový stupeň"> |
</p> |
|
<p> |
Signál s proměnným VF napětím pro vysílač je přiveden na budič |
s tranzistorem Q1. Tento stupeň pracuje ve třídě A. Ke stabilitě |
stupně přispívají neblokované rezistory R3 a R4, které zavádějí zápornou |
zpětnou vazbu. V případě potřeby je možné zavést kmitočtově |
závislou zápornou zpětnou vazbu pomocí R17, C14. Výstupní výkon se |
předává do koncového stupně přes transformátor TR1, který transformuje |
velmi nízkou vstupní impedanci koncového stupně na vhodnou |
zatěžovací impedanci budiče. |
</p> |
|
<p> |
Koncový stupeň s tranzistorem Q2 pracuje ve třídě C. Výstupní |
výkon se předává přes transformátor 1:4 do dolní propusti, která |
odstraní nežádoucí složky signálu, které zesilovače ve třídě C |
produkují. Dioda D1 chrání tranzistor Q2 před zničením v případě |
odpojení antény. |
</p> |
|
<p> |
Klíčování vysílače se provádí spínáním napájecího napětí pro budič (Q1) |
tranzistorem Q4. Hodnotami součástek R7, R8, R9, C7, C8 je tvarována |
telegrafní značka. |
</p> |
|
<p> |
Návrhu vysílače nebyla věnována taková péče jako přijímači a jeho |
zapojení není úplně optimální, přesto nabídne při 12V napájení více než |
5W výkonu na všech požadovaných pásmech při účinnosti 60 procent. |
Mnohem více by transceiveru slušel vysílač ve třídě E a určitě bude |
předmětem dalšího vývoje. |
</p> |
|
<p> |
Signál z vysílače dále pokračuje přes anténní relé T/R do dolní |
propusti LPF. |
</p> |
|
<h3> <a name="LPF">LPF</a> (modul FILTER) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Dolní propust potlačuje nežádoucí produkty vysílače a při přijmu |
vylepšuje stopband a strmost pásmové propusti BPF na vyšších |
kmitočtech. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="380" height="195" src="HF_TRAMP_Files/image017.png" |
alt="Dolní propust"> |
</p> |
|
<p> |
Dolní propust je složena z Čebiševova článku s indukčností L1 |
a z eliptického článku s indukčností L2. Indukčnosti |
jsou navinuty na železoprachových jádrech Amidon. Železoprachová jádra |
snášejí větší sycení než jádra feritová, a můžeme tedy použít menších |
jader. Použitá jádra mají průměr 10 mm. Feritová jádra, zvláště ty |
z bývalé produkce Prametu Šumperk, sice lákají k použití kvůli |
nízké ceně a snadné dostupnosti, ale pro 5 W výkonu by bylo nutné |
slepit alespoň dvě 10 mm jádra dohromady. I v tomto případě |
na spodních pásmech bude sycení jádra na hranici možností těchto |
feritů. Jen připomínám, že přesycení jádra vede vzniku vyššího útlumu, |
nežádoucích produktů a může dojít i ke zničení jádra. Ačkoli celý |
transceiver je osazen SMD součástkami, kondenzátory pro dolní propust |
jsou klasické, a nejlépe slídové. Musí být minimálně na 100V a takové |
kondenzátory v SMD provedení nejsou běžně dostupné. |
</p> |
|
<p> |
Ještě bych se zastavil u výběru typu zapojení filtru. Obvyklá |
konstrukce se dvěma Čebiševovými články, známá z konstrukcí |
pocházejících převážně z USA, má nedostatečnou strmost. Druhou |
harmonickou signálu potlačuje takovýto filtr v ideálním případě o |
32 dB, a to neodpovídá našim povolovacím podmínkám. V USA je |
požadováno pro amatérské vysílače do výkonu 5 W potlačení |
nežádoucích produktů minimálně 30 dB. Dva jednoduché Čebiševovy |
články „s odřenýma ušima“ postačují, ovšem nám povolovací podmínky |
ukládají potlačení nežádoucích produktů minimálně 40 dB bez |
výjimky. Obvyklou konstrukci se dvěma Čebiševovými články je možné |
použít za lineární dvojčinný koncový stupeň, který sám o sobě druhou |
harmonickou účinně potlačuje. Za koncový stupeň ve třídě C, který |
produkuje velké množství nežádoucích harmonických se v žádném |
případě nehodí. |
</p> |
|
<p> |
Řešením je použití Čebiševova filtru se třemi indukčnostmi nebo použitá |
kombinace čebiševova článku s článkem eliptickým. Výhodou |
Čebiševova filtru je, že jej obvykle není třeba dolaďovat. Eliptické |
propusti jsou na dodržení přesnosti součástek náročnější. V našem |
konkrétním případě je naladění snadné. Pokud byl filtr správně navržen, |
stačí, když změnou C4 nastavíme minimální průchozí útlum filtru. Útlum |
filtru by měl být pod 1dB. Typická hodnota je 0,6 dB. |
</p> |
|
<p> |
Signál z dolní propusti pokračuje do obvodů měření výkonu a PSV. |
</p> |
|
<h3> <a name="PSV">PSV</a> (modul RXTX) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
PSV metr je v klasickém zapojení s jedním toroidním proudovým |
transformátorem a napěťovým kapacitním děličem. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="432" height="595" src="HF_TRAMP_Files/image018.png" |
alt="Měření PSV"> |
</p> |
|
<p> |
Napětí z můstku odpovídající dodanému a odraženému výkonu, je |
usměrněno shottkyho diodami D4 a D5 a kumulováno na kondenzátorech C7 a |
C8. Rezistory R12 a R14 linearizují diody. Výsledná stejnosměrná napětí |
jsou snímána napěťovými sledovači a přivedena do řídícího |
mikroprocesoru. Přesto, že řídící mikroprocesor může nedokonalosti PSV |
můstku kompenzovat, je vhodné můstek na nejnižším pásmu vykompenzovat. |
Při připojené zátěži 50 ohmů a maximálním výkonu vysílače nastavíme |
změnou hodnoty kondenzátoru C6 v kapacitním děliči minimální, |
nejlépe nulové napětí na signálu REV. |
</p> |
|
<h3> <a name="CPU">CPU</a> (modul CPU_NF) </h3> |
|
<p class="ShiftRight"> |
<i><a href="#BLOCK_PIC">Zpět na blokové schéma</a></i> |
</p> |
|
<p> |
Celý transceiver je řízen mikroprocesorem PIC16F877. Pro zobrazování |
potřebných údajů je k mikroprocesoru připojen dvouřádkový LCD display |
2x8 znaků. Pro ovládání tranceiveru je k mikroprocesoru připojeno |
optické inkrementální čidlo a čtyři tlačítka. Analogové signály |
z jednotlivých modulů (signály PSV metru, napětí AVC apod.) jsou |
připojeny na vstupy integrovaného A/D převodníku. Signál pro ovládání |
výkonu vysílače a generování příposlechu jsou připojeny na výstupy |
integrované PWM jednotky. Ostatní signály jsou běžné digitální signály |
a výběr jejich připojení k mikroprocesoru byl volen s ohledem |
na návrh plošného spoje. |
</p> |
|
<h2> Mechanická konstrukce </h2> |
|
<p> |
Jednotlivé moduly jsou až na výjimky pospojovány konektory typu lámací |
kolíková lišta – dutinková lišta a v rozích sešroubovány kovovými |
distančními sloupky výšky 10 mm. Celý transceiver tak tvoří kompaktní |
celek, který je zabudován do hliníkové skříňky firmy TEKO. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="401" src="HF_TRAMP_Files/image019.jpg" |
alt="Pohled dovnitř"> |
</p> |
|
<h1> Programové vybavení </h1> |
|
<h2> Stručný popis ovládání </h2> |
|
<p> |
Ovládání transceiveru je jednoduché až intuitivní. Do konektorů na |
zadním panelu transceiveru připojíme sluchátka, ruční telegrafní klíč |
nebo pastičku, anténu, napájení a modul FILTER podle zvoleného pásma. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="287" src="HF_TRAMP_Files/image020.jpg" |
alt="Pohled na modul pásmového filtru"> |
</p> |
|
<p> |
Po připojení napájení se tranceiver vždy naladí na hlavní QRP kmitočet |
zvoleného pásma. První řádek LCD displeje zobrazuje přijímaný kmitočet |
s přesností 100 Hz. Místo desetinné tečky u řádu MHz je |
zobrazováno písmeno <b>a</b> nebo <b>b</b>, označující zvolené VFO. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image021.jpg" |
alt="Displej při příjmu"> |
</p> |
|
<p> |
Druhý řádek při příjmu zobrazuje S-metr a při vysílání výkon vysílače a |
PSV. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="205" src="HF_TRAMP_Files/image022.jpg" |
alt="Displej při vysílání"> |
</p> |
|
<p> |
Transceiver se ovládá ladícím knoflíkem a čtyřmi tlačítky. Každé |
tlačítko má dvě funkce. Funkce uvedená v horním řádku popisu |
tlačítka se vyvolává krátkým stiskem, funkce uvedená v dolním |
řádku (pod čarou) pak stiskem dlouhým. Funkce se ukončí opětovným |
stiskem tlačítka. Pokud funkce nastavuje nějaký parametr (např.rychlost |
elbugu), je v prvním řádku zobrazován název parametru a ve druhém |
jeho hodnota. Nastavení se provádí ladícím knoflíkem. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image023.jpg" |
alt="Displej při nastavování rychlosti klíčování"> |
</p> |
|
<p> |
Aktivace funkce SPLIT je signalizována vyplněním bříška písmena. |
</p> |
|
<p class="Center"> |
<img width="453" height="209" src="HF_TRAMP_Files/image024.jpg" |
alt="Displej při funkci SPLIT"> |
</p> |
|
<p> |
Funkce, které nejsou dostupné přímo pomocí tlačítek, jsou dostupné |
v menu transceiveru. |
</p> |
|
<p> |
Signalizační LED svítí červeně při vysílání. Při příjmu svítí zeleně, |
pokud není zařazen žádný útlum. Při zařazení útlumu svítí žlutě. LED |
bliká, pokud je vybitá baterie. |
</p> |
|
<h2> Popis programu </h2> |
|
<p> |
Program pro mikroprocesor byl napsán v jazyce C pro překladač firmy |
CCS. Program není jednoduchý a jeho popis by byl velmi složitý a pro |
řadu radioamatérů nesrozumitelný. Podrobnosti lze nalézt přímo |
v komentovaném zdrojovém kódu. |
</p> |
|
<h1> Oživení </h1> |
|
<p> |
Konstrukce tranceiveru je velmi rozsáhlá a vyžaduje značné zkušenosti |
v oživování VF obvodů. Popis konstrukce nelze chápat jako stavební |
návod. Uvedu proto jen pár poznámek k oživení. |
</p> |
|
<p> |
Je výhodné začít stavbu od modulu CPU_NF, abychom získali možnost |
ovládat funkčnost modulů ostatních. Po naprogramování řídícího |
procesoru a připojení 5 V napájení by se měl na LCD displeji |
ohlásit řídící program. |
</p> |
|
<p> |
Budeme pokračovat modulem DDS_PD. Na modulu je třeba naladit |
nízkofrekvenční CW filtr. Filtr je napájen z 12 V, ale |
ostatní obvody vyžadují 9 V napájení. Je proto vhodné naladit |
CW filtr samostatně a prozatím jej vyřadit propojkou. U záznějového |
oscilátoru je třeba upravit jeho kmitočet tak, aby na jeho výstupu |
vznikal zázněj o kmitočtu 780 Hz. Střídu obdélníkového signálu pro |
potřeby směšovače je v této fázi oživování vhodné nastavit na |
50 %. |
</p> |
|
<p> |
Budeme pokračovat modulem MIXER_IF. Při osazování je třeba dbát na |
správné smysly vinutí transformátorů ve směšovači a zesilovači za |
směšovačem. Na modulu je třeba naladit rezonanční obvody |
v mezifrekvenčním zesilovači a nastavit AGC obvody tak, aby při |
signálu o úrovni cca S3, přivedeném na vstup zesilovače, právě začalo |
docházet ke snižování jeho zisku. Vstupní impedanci zesilovače za |
směšovačem je třeba nastavit na 50 ohmů. Směšovač je třeba vyvážit |
změnou střídy obdélníkového signálu z VFO. To se provádí na modulu |
DDS_PD. |
</p> |
|
<p> |
Budeme pokračovat modulem PA. Na modulu je třeba nastavit klidový proud |
budiče koncového stupně. Po osazení tohoto modulu již budeme celý |
transceiver napájet přímo z 12V a můžeme odstranit dočasné |
vyřazení CW filtru. |
</p> |
|
<p> |
Budeme pokračovat modulem RXTX a moduly filtrů FILTER. V jednotlivých |
modulech filtrů je třeba naladit pásmovou propust pro přijímač a dolní |
propust pro vysílač. Na modulu RXTX je třeba vyvážit PSV můstek. |
</p> |
|
<h1> Použitá literatura </h1> |
|
<p> |
Hlavním inspiračním zdrojem byla dokumentace k velmi dobrým |
transceiverům firmy Elecraft. Dále pak knižní vydání technických článků |
vycházejících v anglickém radioamatérském časopise RadCom, |
firemní literatura firmy Analog Devices a nezapomenutelné knihy |
Amatérská radiotechnika, ve kterých jsou cenné a dodnes platné |
informace o správné konstrukci přijímačů pro amatérská pásma. |
</p> |
|
<ul> |
<li> |
<a href="http://www.elecraft.com/">www.elecraft.com</a> |
</li> |
<li> |
<a href="http://www.analog.com/">www.analog.com</a> |
</li> |
<li> |
překladač jazyka C pro mikrokontroléry PIC |
<a href="http://www.ccsinfo.com/">http://www.ccsinfo.com/</a> |
</li> |
<li> |
Daneš a kol.: Amatérská radiotechnika, díly 1 - 4 |
</li> |
<li> |
RadCom, RSGB: Technical Topics Scrapbook |
</li> |
</ul> |
|
</div> |
|
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
<!-- ============== PATIČKA ============== --> |
<div class="Footer"> |
<script type="text/javascript"> |
<!-- |
SetRelativePath("../../../../../"); |
DrawFooter(); |
// --> |
</script> |
<noscript> |
<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
</noscript> |
</div> |
<!-- AUTOINCLUDE END --> |
|
</body> |
</html> |