Instrukcje PDF - Serwis.AVT.pl
PROJEKTY Modulowy odbiornik nasluchowy na pasma 80 m i 40 m ,,Dosia" (6) Modul VFO Szósta cz publikacji o odbiorniku nasluchowym na pasma KF 40 m i 80 m ,,Dosia", to kontynuacja opisu konstrukcji w wersji niemal calkowicie analogowej. Opisano w niej modul dwupasmowego generatora VFO, który wraz z mieszaczem odbiorczym (AVT-3191) stanowi kluczowy modul odbiornika. Uklad ten niewtpliwie zainteresuje wszystkich tych czytelników, którzy do tej pory nie zdecydowali si uruchomi ,,Dosi" z zastosowaniem zewntrznego generatora przestrajanego lub d do skonstruowania w pelni samodzielnego odbiornika. Na rysunku 1 pokazano schemat blokowo-montaowy odbiornika ,,Dosia", uzupelniony o modul dwupasmowego generatora VFO. Opisano na nim sposób polczenia tego modulu do pozostalych czci odbiornika. Schemat ideowy samego generatora zamieszczono na rysunku 2. W dalszej czci artykulu przedstawiono szczególy montau i uruchomienia, a take omówiono strojenie oraz metodyk optymalizacji parametrów prezentowanego tutaj modulu. Zarysowano te charakterystyki techniczne VFO oraz moliwoci wykorzystania go w innych projektach. Zasada dzialania i wlaciwoci modulu generatora VFO Na rysunku 2 przedstawiono schemat elektryczny generatora VFO. Caly uklad jest zasilany dwoma napiciami: +5 V oraz +9 V, doprowadzanymi przez zlcze P1 i filtrowanymi lokalnie przez pojemnoci: C1 i C2. Generatory analogowe s do silnie wraliwe na fluktuacje: temperatury otoczenia oraz napicia zasilajcego (zaley to jednak w znaczcym stopniu od przyjtej topologii ukladowej oraz od jakoci zastosowanych podzespolów). Dlatego, aby maksymalnie DODATKOWE MATERIALY DO POBRANIA ZE STRONY: www.media.avt.pl W ofercie AVT* AVT-3195, 3199, 3192, 3193, 3194 Podstawowe informacje: yyModul uniwersalnego wzmacniacza m.cz. z ARW. yyDo zastosowania w dowolnych urzdzeniach odbiorczych (i nie tylko). yyPróg zadzialania ARW okolo 9 ,,S". yyZakres regulacji progu zadzialania ARW okolo ±10 dB. yyDynamika ARW lepsza ni 34 dB. yyNapicie zasilajce 9 V DC. Projekty pokrewne na FTP: (wymienione artykuly s w caloci dostpne na FTP) AVT-2970 AVT-2960 Odbiornik SDR na pasmo 2 m (EdW 2/2011) Minitransceiver SP5AHT (80 m/SSB) (EdW 11/2010) * Uwaga! Elektroniczne zestawy do samodzielnego montau. Wymagana umiejtno lutowania! Podstawow wersj zestawu jest wersja [B] nazywana potocznie KITem (z ang. zestaw). Zestaw w wersji [B] zawiera elementy elektroniczne (w tym [UK] jeli wystpuje w projekcie), które naley samodzielnie wlutowa w dolczon plytk drukowan (PCB). Wykaz elementów znajduje si w dokumentacji, która jest podlinkowana w opisie kitu. Majc na uwadze róne potrzeby naszych klientów, oferujemy dodatkowe wersje: wersja [C] zmontowany, uruchomiony i przetestowany zestaw [B] (elementy wlutowane w plytk PCB) wersja [A] plytka drukowana bez elementów i dokumentacja Kity w których wystpuje uklad scalony wymagajcy zaprogramowania, posiadaj nastpujce dodatkowe wersje: wersja [A+] plytka drukowana [A] + zaprogramowany uklad [UK] i dokumentacja wersja [UK] zaprogramowany uklad Nie kady zestaw AVT wystpuje we wszystkich wersjach! Kada wersja ma zalczony ten sam plik pdf! Podczas skladania zamówienia upewnij si, któr wersj zamawiasz! http://sklep.avt.pl ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 41 PROJEKTY zwikszy czstotliwociow stabil- Zasilanie 12V / 1,0A Wejcie antenowe Sluchawki Glonik(i) no pracy wlaciwego generatora, zastosowano tu dodatkowe ródlo napicia zasilajcego VDDA o wartoci ok. 8 V (dokladnie: 7,98 V maksymalnie ±3,4%) ródlo to, zasilane z wejcia +9 V, pracuje w oparciu P1 (+12V,GND) Zasilanie +5V / +9V [AVT-3193] P1 (+9V,+5V,GND) P2 (+12V,GND) [rezerwa] P2 (+RF in) Filtry w.cz. 40m / 80m R.F. Gain [AVT-3190] P3 (32 Ohm) A.F. Gain P4,P5 (2×1W, min. 8 Ohm) Wzmacniacz a udio 2×1W [AVT-3194] o wysokostabilne temperaturowo ródlo napicia odniesienia U1 (uklad TL431 jako ,,programowalna dioda Zenera" z napiciem referencyjnym Uref=2,495 V maksymalnie ±2%) z tranzystorem Q1 (BC547B). Pelni on funkcj szeregowego ele- P3, P6 (GND) P4 (+5V) P5 (+9V) P4 (selektor pasma 40/80m) P1 (+9V,+5V,GND) P1 (+5V,GND) P3 (VFO out) P4 (VFO in) P3 (RF out) P1 (+9V,GND) P2 (AUDIO in) P2 (RF in) P1 (+9V,GND) Mieszacz i filtry audio CW/SSB [AVT-3191] P3 (AUDIO out) P2 (AUDIO in) P4 (AUDIO out) Automat. Regul. Wzmocn. A.R.W. [AVT-3196] mentu regulacyjnego i jednoczenie zmniejsza impedancj wyjciow ca- Generator VFO 3,5 / 7,0 MHz P5 (selektor emisji CW/SSB) P3 (A.G.C. on/off) A.G.C. Level lego stabilizatora. Rezystor R1 odpo- [AVT-3195] wiednio steruje baz tranzystora Q1, natomiast rezystory R2 i R3 realizuj dzielnik napicia VDDA, którego P2 (selektor pasma 40/80m) S-metr (miernik poziomu sygnalu) [AVT-3197] wyjcie pracuje w ptli ujemnego sprzenia zwrotnego, zapewniajcego utrzymywanie na wyjciu stabilizatora napicia: VFO tune (coarse) VFO tune (fine) Podstawa ekran [AVT-3192] Rysunek 1. Schemat blokowo-montaowy odbiornika ,,Dosia" 40 m/80 m (podstawowa wersja analogowa) VDDA = Uref * (1 + R2/R3) (1) Zastosowanie rezystorów R2 i R3 o tole- generatora, poprzez pojemno sprzgajc (*) zapewnia zestandaryzowan impedan- rancji 1% (lub przynajmniej dokladnie dobie- C15, jest kierowany na wejcie bramki NOT cj wyjciow modulu generatora VFO, wi- ranych pomiarowo) jest o tyle istotne, e zbyt U2A w ukladzie 74HC04. Bramka ta pracuje dzian na wyjciu P3, zblion do wartoci duy rozrzut ich wartoci, ustalajcy zbyt w ukladzie formowania przebiegu prosto- 50 W. Ma on istotne znaczenie (aspekt do- wysokie wynikowe napicie VDDA, prak- ktnego (o poziomach logicznych CMOS pasowania impedancji) w przypadku, gdy tycznie uniemoliwi prac tego bloku stabi- 0/+5 V), przy czym realizuje te dodatkow sygnal prostoktny z modulu VFO bdzie lizatora poprzez zatkanie tranzystora Q1 (za funkcj symetryzacji tego przebiegu tak, prowadzony dalej przewodem koncentrycz- male napicie Ube tego tranzystora). W naj- by jego wspólczynnik wypelnienia byl jak nym o impedancji 50 W. Natomiast przy krót- gorszym moliwym wypadku bld napicia najbardziej zbliony do wartoci D=50%. kim, bezporednim polczeniu do wejcia Uref z ukladu U1 wyniesie ±2%, a bld dziel- Na jej wyjciu dolczono prosty filtr dolno- kolejnego modulu (np. tak, jak to ma miej- nika R2/R3 (z rezystorami o tolerancji 1%) przepustowy RC z elementami R21 i C16, sce w odbiorniku ,,Dosia") mona go po pro- bdzie równy ±1,4%, co daje maksymaln którego zadaniem jest ustalenie wartoci stu pomin (zastpi zwork, zrobion niedokladno wartoci napicia VDDA redniej formowanego przebiegu prostokt- np. z kawalka srebrzanki). Kondensator C17 na poziomie maksymalnie ±3,4%, gwa- nego. Warto ta, odloona na kondensato- odsprzga do masy zasilanie omawianego rantujcym poprawno pracy tego bloku. rze C16, jest wprost proporcjonalna wlanie bloku cyfrowego dla wystpujcych w nim Kondensator C3 na jego wyjciu zapewnia do wartoci wspólczynnika wypelnienia zaklóce impulsowych. dodatkow filtracj napicia VDDA a take D i powinna by jak najbardziej zbliona O czstotliwoci pracy generatora decy- zabezpiecza stabilizator przed pasoytni- do wartoci: 5 V*50%=2,5 V. Rezystor R22 duj przede wszystkim równolegle rezonan- czymi samowzbudzeniami. o relatywnie duej wartoci wzgldem R21 sowe obwody LC, dolczane do aktywnego Sercem opisywanego tutaj modulu (niezbyt obciajcy wyjcie filtru dolno- bloku generacyjnego za porednictwem po- VFO jest analogowy generator, pracujcy przepustowego z R21 i C16) pracuje w p- jemnoci sprzgajcej C5. S to odpowied- w ukladzie Seilera, do popularnym tli ujemnego sprzenia zwrotnego i podaje nio obwody: L1-C10 dla pasma 80 m oraz w klasycznych amatorskich urzdzeniach warto redni (odfiltrowan dolnoprze- L2-C11 dla pasma 40 m. Moe zaistnie po- radiokomunikacyjnych. Jest on zasilany wy- pustowo) przebiegu prostoktnego na wej- trzeba skorygowania wartoci pojemnoci soce stabilnym temperaturowo napiciem cie bramki U2A jako skladow stal (offset/ C10 (*) lub C11 (*), co dokladniej omówiono VDDA. Funkcj elementu aktywnego (gene- BIAS) dla wejciowego przebiegu zmiennego dalej w dziale powiconym montaowi racyjnego) pelni popularny tranzystor Q4 z generatora Seiler'a. Zabieg ten ma na celu i strojeniu urzdzenia. Tranzystory Q6 i Q7 (BC547B), wraz z rezystorami R7, R8 i R9 przesunicie punktu pracy bramki U2A tak, z rezystorami R13 i R14, przez które pola- (polaryzacja bazy i ujemne sprzenie emi- aby uzyska zamierzony efekt symetryzacji ryzowane s ich bazy, slu naprzemiennej terowe) oraz pojemnociami C6 i C7, realizu- przebiegu prostoktnego (D=50%), bowiem komutacji (przelczaniu) od strony masy jcymi ptl sprzenia zwrotnego. Wyjcie bramka-inwerter NOT w rodkowej czci obu alternatywnych obwodów rezonanso- generatora (emiter Q4) przez kondensator swojej charakterystki przejciowej zacho- wych LC. Dostrajanie stalych obwodów LC sprzgajcy C8, o stosunkowo niewielkiej wuje si podobnie, jak wzmacniacz odwra- do wybranej czstotliwoci odbywa si za pojemnoci, jest podawane na stopie wtór- cajcy o znacznym ujemnym wzmocnieniu. pomoc bloku diod D1..D6 strojenia VFO. nika-bufora z tranzystorem Q5 (BC547B) Kolejne bramki NOT (U2B oraz U2C) reali- W tym celu wykorzystano dwie trójki popu- i rezystorami: R10, R11 i R12. Kondensator zuj funkcje regeneracji ksztaltu sygnalu larnych diod prostowniczych malej mocy blokujcy zaklócenia C9 chroni caly uklad prostoktnego, a dalsze polczone równole- ,,Schottky" typu 1N5819, które okazaly si przed pasoytniczymi podwzbudzeniami gle inwertery U2D..U2F stanowi bufor wyj- dobrymi zamiennikami dla coraz trudniej na wyszych ni podane czstotliwo- ciowy o lcznej wypadkowej impedancji dostpnych w sprzeday diod pojemnocio- ciach. Buforowany sygnal z analogowego równej okolo 15 W. Szeregowy rezystor R23 wych (warikapów) w wykonaniu THT. Obie 42 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 Modulowy odbiornik nasluchowy na pasma 80 m i 40 m ,,Dosia". Modul VFO Rysunek 2. Schemat ideowy modulu dwupasmowego generatora VFO ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 43 PROJEKTY trójki równolegle polczonych diod s pol- czone: szeregowo i przeciwsobnie dla sklado- wej zmiennej oraz równolegle dla skladowej stalej napicia. Dla skladowej stalej napi- cia: anody diod D4..D6 s dolczone do masy wprost, natomiast anody diod D1..D3 s do- lczane do masy przez jeden z dlawików L1/ L2 oraz otwarte zlcze kolektor-emiter jed- nego z tranzystorów Q6/Q7. Natomiast dla skladowej zmiennej napicia: diody D1..D3 oraz D4..D6 s polczone równolegle (w ra- mach danej trójki) oraz szeregowo wzgldem siebie. Dziki zastosowaniu takiego rozwi- zania uzyskany zostal zwikszony zakres pojemnoci przestrajania Cd oraz poprawa symetrii pracy przestrajanego bloku diod po- jemnociowych, skutkujca m.in. mniejsz zawartoci pasoytniczych harmonicznych na wyjciu generatora. Jeli przyj, e po- jemno kadej sporód pojedynczych diod D1..D6, zalena od jej napicia polaryzacji wstecznej Ur wynosi Cj(Ur), to pojemno wypadkowa calego bloku strojenia wyniesie: Cd(Ur) = [3 * Cj(Ur)] / 2 = 1,5 * Cj(Ur) (2) Ostatecznie, uzyskiwana czstotliwo drga zastosowanego w tym projekcie Wykaz elementów: Rezystory: (0,25 W/5%) R1: 330 V R2: 22 kV/1% R3: 10 kV/ 1% R4, R21: 100 kV R5, R6, R9, R12: 1 kV R7, R8, R10, R11, R13, R14...R20: 10 kV R15: 47 kV R16*: 1 MV R22: 1 MV R23*: 33 V POT1, POT2: 10 kV/B (lin., obrot. 16 mm + zlcza goldpin mskie, 3 piny) RV1...RV4: 10 kV (montaowy, lecy w obudowie RM-065) Kondensatory: C1, C2: 100 mF/16 V C3, C4, C9, C12...C14, C17: 100 nF/50 V C5...C7: 220 pF/50 V C8: 10 pF/50 V C10*: 56 pF/50 V C11*: 27 pF/50 V C15: 47 pF/50 V C16: 10 nF/50 V Pólprzewodniki: D1...D6: 1N5819 (DO-41) Q1, Q4...Q7, Q9, Q11: BC547B (TO-92) Q2, Q3: 2N7000 (TO-92) Q8, Q10: BC557B (TO-92) U1: TL431 (TO-92) U2: 74HC04 (DIP-14) Inne: L1: 10 mH (osiowy, tol. 10% lub wg opisu w tekcie) L2: 3,3 mH (osiowy, tol. 10% lub wg opisu w tekcie) P1, P2: zlcza ,,goldpin" mskie (3 piny) P3: zlcze ,,goldpin" mskie (2 piny) P4...P7: ruby M2,5/12 mm z nakrtkami (dystanse + dokrcenie) P8...P15: pola lutownicze mocowania ekranu generatora Seiler'a bdzie okrelona popu- larnym wzorem Thomson'a: Fvfo = 1 / [2 * P * sqrt(L * C)] (3) w którym warto indukcyjnoci L, w za- lenoci od wybranego pasma czstotliwo- ci, naley zastpi przez: indukcyjnoci dlawików L1 albo L2, a pojemno C jest wypadkow sum równolegle polczonych pojemnoci: stalych C10 lub C11, przestra- janych Cd(Ur) oraz wszystkich pozostalych pojemnoci pasoytniczych Cp, wyznaczo- nych dla calego obwodu rezonansowego omawianego generatora. Dostrajanie bloku warikapów D1..D6 do podanej wartoci Cd(Ur) odbywa si za pomoc zmian ich napicia polaryza- cji wstecznej Ur, podawanego przez rezy- story R15 i R16 (*) z potencjometrów: POT1 (przestrajanie zgrubne ,,coarse") oraz POT2 (dokladne dostrajanie ,,fine"). Warto rezy- stora R15 zapewnia prawidlow polaryza- cj wsteczn zestawu szeciu diod Schottky o do znacznych prdach wstecznych. Natomiast oporno R16 (*) ma znacznie wiksz warto, zapewniajc moliwo podstrajania generatora VFO w niewielkim zakresie (tzw. precyzer ,,fine" dokladnie). Warto rezystancji R16 (*) mona do- bra wg wlasnych upodoba w zakresie 220 kW-2,2 MW pamitajc jednak o tym, e zgodnie z elektrotechniczn zasad su- perpozycji uzyskany zakres podstrajania dokladnego bdzie w przyblieniu równy takiemu ulamkowi pelnego pasma przestra- jania Bvfo, ile wynosi stosunek opornoci R15/R16. W przypadku wartoci zapropono- wanych w projekcie bdzie to 47 kW/1 MW, czyli okolo 5%, co dla pasma przestrajania Bvfo=300 kHz da ca. 15 kHz, czyli ±7,5 kHz moliwego zakresu dokladnego dostrajania generatora VFO. Pojemnoci C12..C14 za- bezpieczaj blok strojenia VFO przed paso- ytniczymi zaklóceniami, wzbudzeniami i modulacjami czstotliwoci generatora, natomiast pozostale elementy: tranzystory Q8..Q11, potencjometry montaowe RV1.. RV4 oraz rezystory R17..R20 s przezna- czone do ustalenia zakresów przestrajania w wybranym pasmie: 40 m lub 80 m. Dla pasma 80m zakres ten ustalaj nastawy potencjometrów montaowych RV1 i RV2, zalczanych do napicia zasilania VDDA (RV1) oraz masy (RV2). Tranzystory Q8 (PNP) i Q9 (NPN) z rezystorami R17 i R18 pelni funkcje przelczanych kluczy. Analogiczne zadania dla pasma 40 m realizuj: potencjometry RV3, RV4, tranzystory Q10, Q11 oraz rezystory R19 i R20. Przelczanie równoleglych obwodów rezonansowych ,,LC" L1-C10 i L2-C11 oraz sekcji potencjometrów montaowych, sterujcych zakresami strojenia VFO: RV1/RV2 oraz RV3/RV4 realizowane jest poziomami napi w punktach oznaczonych na schemacie na rysunku 2 etykietami ,,A" i ,,B". Napicia te s wytwarzane w bloku przelcznika pasm 40 m/80 m z dwoma prostymi inwerterami poziomów logicznych, opartymi o tranzystory NMOS Q2 i Q3 (2N7000), rezystory R4, R5 i R6 i kondensator C4, blokujcy zaklócenia w napiciu zasilania VDDA. Zadaniem tych inwerterów jest wytworzenie poziomów sterujcych 0 V/+VDDA, odpowiednich do przelczania kluczy z tranzystorami: Q6..Q11, poniewa napicie sterujce wyborem pasma 40/80 m, podane na wejcie P2 i o poziomach logicznych 0/+5 V, nie byloby odpowiednie do wylczania kluczy PNP z tranzystorami Q8 i Q10. Jeeli na wejcie sterujce P2 nie zostanie podane adne napicie, to rezystor R4 spowoduje ustalenie stanu wlaciwego do generowania sygnalu VFO na pasmo 80 m. Mona te (na roboczo) zewrze pin 2 wejcia P2 z pinem 1 lub 3, uzyskujc tym samym ustalenie na stale generacji odpowiednio dla pasma 40 m lub 80 m. Monta, uruchomienie i strojenie generatora VFO Na rysunku 3 przedstawiono widok montaowy plytki drukowanej zaprezentowanego w tej publikacji modulu. Jego monta i uruchomienie naley rozpocz od bloku stabilizowanego temperaturowo zasilania VDDA z elementami: U1, Q1, R1..R3 oraz C1..C3. Prawidlowo zmontowany i zasilony napiciem +9 V stabilizator powinien da na swoim wyjciu napicie VDDA=7,98 V ±3,4%, przy czym jego warto nie powinna Rysunek 3. Schemat montaowy modulu dwupasmowego generatora VFO 44 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 Modulowy odbiornik nasluchowy na pasma 80 m i 40 m ,,Dosia". Modul VFO Fotografia 4. Glówna cz generatora VFO przed zaekranowaniem ulega wyranym zmianom w szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia. Majc do dyspozycji zweryfikowane ródlo napicia zasilania VDDA przystpujemy do montau elementów wlaciwego generatora Seilera (elementy: Q4, R7..R9 i C5.. C9) wraz z pierwszym buforem analogowym (Q5 z R10..R12). W poprawnie zmontowanym, ale jeszcze nie wytwarzajcym drga generatorze, na bazach tranzystorów Q4 i Q5 powinno odloy si napicie równe okolo VDDA/2, a na emiterach tych tranzystorów napicie nisze o okolo 0,65 V. W nastpnym kroku montujemy sekcje równoleglych obwodów rezonansowych ,,LC" z elementami: L1, L2, C10, C11, Q6, Q7 oraz R13 i R14. Po dolczeniu ,,na roboczo" punktu oznaczonego na schemacie etykiet ,,A" do masy ukladu, a punktu ,,B" do zasilania (VDDA lub +9 V) albo odwrotnie, generator powinien rozpocz wytwarzanie sygnalu harmonicznego, którego obecno mona stwierdzi oscyloskopem na wyprowadzeniu emitera (wyjciu wtórnika) tranzystora Q5. Na tym etapie prac naley przej do montau, uruchomienia i sprawdzenia poprawnoci pracy bloku formowania i symetryzacji wyjciowego sygnalu prostoktnego VFO z bramkami U2A.. U2F, pojemnociami C15..C17 i rezystorami R21..R23. Poprawnie zmontowany i zasilony napiciem +5 V blok formujcy powinien dostarcza na wyjciu P3 modulu generatora VFO przebieg prostoktny 0/+5 V o wspólczynniku wypelnienia maksymalnie zblionym do D=50%. Jeli nie dysponujemy przyrzdem pozwalajcym na precyzyjny pomiar wartoci wspólczynnika D w przebiegu wyjciowym, to moemy sprawdzi go porednio przez pomiar napicia na pojemnoci C16, które powinno wynosi okolo 2,5 V (a dokladniej: polow napicia zasilania +5 V). W kolejnym kroku naley uruchomi blok przelcznika pasm z elementami: P2, Q2, Q3 oraz R4..R6. Prawidlowo zmontowany przelcznik pasm przy podawaniu poziomów logicznych 0 V/5 V na pin 2 wejcia P2 powinien ustawia w punktach ukladu, oznaczonych etykietami ,,A" i ,,B" (dreny tranzystorów Q2 i Q3) napicia zblione do 0 V lub do VDDA. W trakcie uruchomienia generatora VFO wybór pasma mona wykonywa roboczo poprzez zwieranie pinu 2 zlcza P2 do pinu 1 (pasmo 40 m) lub pinu 3 (pasmo 80 m). Nastpnie trzeba starannie wlutowa diody strojce generator: D1..D6 zwracajc uwag na ich polaryzacj. Analogowa cz generatora VFO powinna wyglda na tym etapie prac w przyblieniu tak, jak to pokazano na fotografii 4. Wida na niej dlawiki L1 i L2, dolutowane na roboczo do wlutowanych w miejsca otworów lutowniczych dla tych dlawików czterech pojedynczych mskich ,,szpilek" goldpin. Jest to rozwizanie opcjonalne, pozwalajce jednak na dobieranie dlawików o lepszych stabilnociach temperaturowych (aspekt ten zostal opisany w dalszej czci artykulu). Majc wstpnie zmontowany i uruchomiony caly tor generatora przystpujemy do montau bloku wyboru pasma i strojenia VFO. Potencjometry strojenia VFO zgrubnego (POT1) i precyzyjnego (POT2) wygodnie jest dolutowa do mskich wyprowadze ,,goldpin" na PCB. Lczce kable nie musz by ekranowane, ale dobrze, by nie byly dlusze, ni jest to absolutnie konieczne. Pojedyncze yly naley skrci ze sob a wyprowadzenia suwaków potencjometrów (a take caly blok strojenia) zablokowa dla zaklóce do masy pojemnociami C12..C14. Strojenie VFO odbywa si za porednictwem rezystorów R15 i R16 (*). Ostatni z nich mona wlutowa na dluszych wyprowadzeniach po to, by ewentualnie móc póniej latwo wymieni go na taki, który zapewni zakres dostrajania precyzyjnego bardziej zbliony naszym upodobaniom. Na koniec wlutowujemy elementy: R17..R20, RV1..RV4 oraz Q8..Q11. Proces strojenia generatora VFO naley wykona z pomoc miernika czstotliwoci przebiegów logicznych (cyfrowych), pomocniczego generatora przestrajanego lub przynajmniej innego odbiornika czy transceiver'a na pasma 40 m i 80 m ze stabilnym generatorem i odczytem czstotliwoci. W pierwszym z tych przypadków miernik podlczamy do wyjcia P3 omawianego modulu. W drugim przypadku generator pomocniczy z wyjciem zblionym do wejcia antenowego ,,Dosi" posluy jako pomocnicze ródlo charakterystycznych ,,markerów czstotliwoci" (np. 3,5 oraz 3,8 MHz dla pasma 80 m). W trzecim niezaleny odbiornik na podobnej zasadzie moe posluy do nasluchu sygnalu generowanego przez VFO ,,Dosi". Jakkolwiek, zdecydowanie, jako najdokladniejsz i najwygodniejsz polecam metod pierwsz, przy czym w roli miernika czstotliwoci mona uy np. przyrzdu LFCM-1 (AVT-5398, http://bit.ly/2Mk5hyR) lub oscyloskopu z odpowiedni funkcj pomiarow. Proces strojenia wykonujemy osobno dla kadego z obslugiwanych pasm, uprzednio wybierajc je przez ustawienie zworki na wejciu P2 modulu. W pierwszej kolejnoci wszystkie potencjometry montaowe RV1..RV4 ustawiamy w skrajnych poloeniach tak, aby na skrajnych wyprowadzeniach (1 i 3) potencjometrów regulacyjnych POT1 i POT2 pojawily si napicia: 0 V (potencjal masy) lub +VDDA. Potencjometr POT2 (strojenie precyzyjne) ustawiamy dokladnie w rodkowym poloeniu, natomiast potencjometr strojenia zgrubnego POT1 ustawiamy w poloeniach skrajnych celem weryfikacji pomiarowej tego, czy moliwe jest pokrycie calych wymaganych pasm generacji z niewielkimi marginesami rzdu 20 kHz max. (tzn.: Fvfo = Fmin..Fmax = 6,980,0..7,320,0 MHz dla pasma 40 m oraz Fvfo = 3,480,0..3,820,0 MHz dla pasma 80 m). Jeli pokrycie podanych zakresów nie jest moliwe, to naley dokona eksperymentalnej korekty (doboru) wartoci pojemnoci C10 (*) i/lub C11 (*) (vide: wzór (3) z dalszymi wyjanieniami) tak, aby w rodkowym poloeniu potencjometru POT1 generowana Fvfo byla maksymalnie zbliona do rodka danego pasma, a skrajne poloenia POT1 dawaly pokrycie obu pasm z dostatecznymi zapasami. Po osigniciu opisanego celu mona przystpi do dokladnego ustalenia zakresów przestrajania VFO, które realizujemy poprzez naprzemienne, iteracyjne Fotografia 5. Modul VFO z zaekranowanym wlaciwym generatorem ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 45 PROJEKTY Fotografia 6. Wntrze odbiornika z modulem VFO, panelem roboczym i glonikami regulacje par potencjometrów: RV1 i RV2 (pasmo 80 m) oraz RV3 i RV4 (pasmo 40 m) oczywicie, osobno dla kadego pasma. Pojedyncza iteracja dla wybranego pasma polega na ustawieniu suwaka POT1 w skrajnym prawym poloeniu i korekcie wartoci RV1 (albo RV3) tak, by Fvfo=Fmax, a nastpnie na ustawieniu suwaka POT1 w skrajnym lewym poloeniu i korekcie wartoci RV2 (albo RV4) tak, by Fvfo=Fmin. Iteracje te powtarzamy tak dlugo, a stwierdzimy, e skrajne wartoci nastaw Fvfo nie wymagaj dalszych korekt. Naley w tym miejscu zaznaczy fakt, e zaraz po wlczeniu (tzw. ,,wygrzewanie si" VFO) oraz pod wplywem zmian temperatury otoczenia (uwaga: take w trakcie ustawiania zakresów przestrajania VFO) bdzie nastpowalo stosunkowo niewielkie, samorzutne odstrajanie si generatora. Zmiany te bd mialy wykladniczy charakter co w praktyce oznacza tyle, e ich dynamika bdzie malala wraz z uplywajcym czasem (asymptotyczne denie do pewnej wartoci ustalonej). Proces ten moe trwa od kilku do kilkudziesiciu minut od momentu wlczenia odbiornika lub znacznej zmiany temperatury otoczenia. Optymalizacja stabilnoci termicznej analogowego generatora VFO moe by realizowana na dwa glówne sposoby: poprzez jego termostatyzacj i podgrzewanie do cile okrelonej, stalej temperatury albo poprzez zastosowanie komponentów (glównie ,,LC") o minimalnych lub wzajemnie kompensujcych si wspólczynnikach zmian temperaturowych. Pierwsze z tych rozwiza, testowane przez autora we wczeniejszym prototypie generatora VFO, okazalo si nieco zbyt energochlonne dla przenonego odbiornika a take zbyt skomplikowone do wykonania dla mniej dowiadczonych odtwórców tego projektu. Drugie z kolei wymaga samodzielnego, dowiadczalnego doboru elementów ,,LC" generatora (glównie: L1, L2, C10 (*) i C11 (*)). Czytelnikom zainteresowanym podjciu takiego optymalizacyjnego wyzwania konstruktorskiego przekazuj ponisze wskazówki: a. Jeli chcemy eksperymentowa z doborem elementów ,,LC" generatora, to zdecydowanie warto jest ten zabieg przeprowadzi jeszcze przed opisanym dalej jego (opcjonalnym) zaekranowaniem. b. Najwikszy wplyw na temperaturow stabilno czstotliwoci Fvfo maj dlawiki L1 i L2 glównie z uwagi na mechaniczn rozszerzalno termiczn materialów ich rdzeni oraz znaczn wraliwo ich przenikalnoci magnetycznej na temperatur; dlatego warto w pierwszej kolejnoci skupi si na tych wlanie podzespolach. c. ,,Zwykle" (popularne, zielone) dlawiki w wykonaniu THT do znacznie róni si sposobem i jakoci wykonania (take pomidzy rónymi producentami i partiami produktów), wic mona eksperymentowa ze stosowaniem elementów pozornie jednakowych, lecz o rónych wlasnociach; korzystne moe okaza si take polczenie szeregowe dwóch dlawików o mniejszych indukcyjnociach, np. 5,6 mH+4,7 mH lub 2×4,7 mH w miejsce dlawika L1=10 mH czy 2×1,5 mH lub 1 mH+2,2 mH w miejsce dlawika L2=3,3 mH. d. Ze sprawdzonych opinii konstruktorów-praktyków wynika jednak, e najlepsze rezultaty udalo si uzyska stosujc dlawiki w wykonaniu SMD; szczególnie polecane s produkty firmy ,,TDK" w stosunkowo duych obudowach typu 1210, które mona do latwo wlutowa w miejsce dlawików THT np. za porednictwem pojedynczych ,,goldpinów" czy odcinków cienkiej srebrzanki 0,5 mm. Majc ju do dyspozycji zmontowany, uruchomiony i wstpnie zestrojony modul VFO, w tym miejscu troch uwagi warto jest powici jego zaekranowaniu. Na fotografii 1 wida (rozmieszczone wokól bloku generatora analogowego i na planie okrgu) osiem duych pól lutowniczych. S one przeznaczone do zamontowania opcjonalnego metalowego ekranu ponad ,,sercem" opisanego w tym artykule modulu. Zastosowanie takiego ekranu znacznie poprawia stabilno pracy generatora VFO (niezalenie od wszelkich opisanych wczeniej dziala optymalizacyjnych) w zakresie odpornoci na wplyw zewntrznych pól elektromagnetycznych a take czciowo na fluktuacje temperatury otoczenia. Jakkolwiek, VFO pozbawione takiego dedykowanego ekranu take bdzie funkcjonowalo. Pewn popraw stabilnoci temperaturowej VFO mona osign równie poprzez trwale zalanie elementów generatora analogowego (praktycznie wikszo elementów wewntrz podwójnego okrgu na PCB) stearyn ze zwyklej wieczki, jednak autor tego projektu zdecydowanie preferuje rozwizanie z dedykowanym ekranem metalowym. Na fotografii 2 pokazano w pelni zmontowany i zaekranowany modul generatora VFO AVT-3195. W tym przypadku zastosowano ekran metalowy, wykonany z metalowej podstawki naczynia zaadoptowanego z popularnej wieczki typu ,,tea-light" (wieczki takie s dostpne w wikszoci sklepów gospodarczych i supermarketów w cenie zblionej do 10 groszy za sztuk). Tak obudow mona latwo uzyska ze zuytej wieczki poprzez ,,wyparzenie" jej 46 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 Modulowy odbiornik nasluchowy na pasma 80 m i 40 m ,,Dosia". Modul VFO Fotografia 7. Oscylogramy sygnalów generowanych dla pasma 40 m modulem tego projektu). Po ewentualnym dodaniu opisanego powyej ekranu generatora oraz zamontowaniu i podlczeniu plytki VFO w obudowie naley ostatecznie zweryfikowa poprawno i jako generowanych przebiegów w punktach: na wejciu bramki U2A (za kondensatorem C15) oraz na wyjciu P3 modulu VFO. Powinny one wyglda i mie parametry jak najbardziej zblione do tego, co pokazano na oscylogramach pomiarowych na fotografiach 4 i 5 (osobno dla obu pasm). W przypadku uzyskania prawidlowych rezultatów pomiarów i po zakoczeniu wszelkich czynnoci montaowych, proces regulacji zakresów strojenia Fvfo naley raz jeszcze powtórzy koniecznie na ,,wygrzanym" w temperaturze pokojowej generatorze VFO. Fotografia 8. Oscylogramy sygnalów generowanych dla pasma 80 m we wrztku (celem pozbawienia resztek stearyny) i ostatecznym odtluszczeniu szmatk z rozpuszczalnikiem ,,nitro". Optymalnym rozwizaniem jest delikatne dolutowanie krawdzi ekranu do PCB w jak najwikszej liczbie punktów lutowniczych uwaajc jednak, by ich nie odparzy zbyt dlugim lutowaniem. Prostsz alternatyw dla mocowania ekranu (zwlaszcza w przypadku napotkanych trudnoci z lutowaniem metalowego ekranu) moe by przecignicie ,,na krzy" po rednicach walca ekranu a ponad nim czterech odcinków lekko napitej srebrzanki o rednicy 0,5 mm z kocami zalutowanymi w otworach przeznaczonych do zamocowania ekranu. Takie rozwizanie zapewni wystarczajce: kontakt elektryczny ekranu z mas ukladu oraz jego stabilizacj mechaniczn. Brzegi ekranu na PCB mona dodatkowo uszczelni za pomoc dowolnego kleju polimerowego, co zwikszy jeszcze jego stabilno mechaniczn i temperaturow. Fotografia 3 ukazuje wntrze rozbudowanego o modul VFO odbiornika ,,Dosia". Wida na niej take: ekranowanie wntrza obudowy metalow foli samoprzylepn, dwa niedue gloniki, zamocowane do górnej pokrywy oraz przedni panel operacyjny, na którym tymczasowo wyprowadzono wszystkie niezbdne potencjometry regulacyjne i przelczniki (projekt docelowej zabudowy przedniego panelu zostanie zaprezentowany razem z ostatnim Podsumowanie W tej odslonie publikacji o odbiorniku nasluchowym ,,Dosia" zaprezentowano modul analogowego generatora VFO. Projekt ten powstawal w kilku dlugich iteracjach, a wszystkie wprowadzane sukcesywnie modyfikacje s najlepszym dowodem na to, e wykonanie od podstaw nieskomplikowanego, analogowego generatora przestrajanego w.cz. o przyzwoitych parametrach nie jest trywialnym zadaniem. Przedstawiony modul VFO mona stosowa take w innych konstrukcjach analogowych urzdze radiokomunikacyjnych take po przestrojeniu na nieco inne pasma czstotliwoci. W nastpnych artykulach z tego cyklu przedstawione bd moduly: miernika poziomu odbieranego sygnalu (S-metra) oraz bloku kontrolno-sterujcego ze ,,skal czstotliwoci" (F-metrem). W ostatnim odcinku przedstawiony zostanie take projekt estetycznego i funkcjonalnego panelu czolowego, na którym swoje miejsce znajd wszystkie elementy manipulacyjne i informacyjne odbiornika ,,Dosia". Na koniec chcialbym podzikowa serdecznie: Koledze Wlodkowi Salwie SP5DDJ za przydatne praktyczne porady konstruktorskie oraz Panu Krystianowi Borszczowi za zaangaowanie i wspólprac przy równoleglej realizacji drugiego modelu generatora VFO. Adam Sobczyk SQ5RWQ sq5rwq@gmail.com http://sq5rwq.pl REKLAMA Wydanie specjalne ,,Raspberry Pi" to polski przeklad wiatowego bestsellera na temat slynnego minikomputera www.UlubionyKiosk.pl ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2018 47Adobe PDF Library 15.0