<!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">
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>