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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Transceiver HDK-97. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Im vorgeschlagenen Design werden viele Knoten von anderen Geräten verwendet, deren Beschreibungen in der Amateurfunkliteratur veröffentlicht wurden. Dieser Ansatz ermöglichte es dem Autor dieses Artikels, einen relativ einfachen Multiband-Transceiver mit guten technischen Eigenschaften zu entwickeln. Der Transceiver „HDK-97“ ist für die ON- und SSB-Kommunikation auf den Amateurbändern 10, 15, 20, 40, 80 und 160 Meter ausgelegt. Bei seiner Entwicklung bestand die Aufgabe darin, ein technologisch fortschrittliches und leicht reproduzierbares Gerät zu schaffen, das die bereits bekannten (laut Autor besten) Amateurfunkschaltungen nutzt. Es wurden mehrere Exemplare von Transceivern mit folgenden technischen Merkmalen hergestellt:
Der Transceiver ist nach dem Schema mit einer Frequenzumwandlung aufgebaut und besteht aus 14 funktional abgeschlossenen Blöcken. Die Basis des Gerätes ist Block A1 (Abb. 1). Dabei handelt es sich um einen Low-Signal-Reverse-Transceiver-Pfad, dessen Beschreibung in [1] veröffentlicht wurde. Es wurden einige Änderungen vorgenommen. Ohne auf Details einzugehen, stellen wir lediglich fest, dass Ergänzungen zum Schema vorgenommen wurden, die es ermöglichten, den Betrieb der Strecke deutlich zu verbessern.
In der Kaskadensteuerschaltung am Transistor VT1 wird beispielsweise das Relais K1 eingeführt. Mit seinen Kontakten im Sendemodus trennt er die Koppelspule des Transformators T1 vom Target des Emitters des Transistors und verhindert so die Selbsterregung der Kaskade. Die automatische Verstärkungsregelung erfolgt bei einer Zwischenfrequenz und nicht bei einer niedrigen Frequenz, wie es bei der Originalquelle der Fall war. Der Quellkreis des resonanten ZF-Verstärkers am VT3-Transistor umfasst eine AGC-Steuerkaskade am VT4-Transistor. Liegt kein Signal an (im Empfangsmodus), wird eine Spannung von ca. +3 V vom Block A1 (AGC) an Pin 3,5 des Blocks A5 angelegt. Der Transistor VT4 ist offen und die ZF hat maximale Verstärkung. Mit dem Eintreffen des Signals sinkt die AGC-Spannung von +3,5 V auf Null, der VT4-Transistor schließt und dementsprechend sinkt die Kaskadenverstärkung am VT3-Transistor. Der Lastwiderstand des Quarzfilters ZQ1 (bestimmt durch den Widerstand R12) ändert sich nicht, da der Kollektor VT4 über den Kondensator C13 mit hoher Frequenz an einen gemeinsamen Draht angeschlossen ist. Der zweite Mischer des T5VD20-VD23T6 wird durch einen Abstimmwiderstand R16 ergänzt, der es ermöglichte, den Mischer auszubalancieren und den Träger vollständig zu entfernen. Verbesserte Entkopplung des zweiten Mischers mit UZCH-Kaskaden. Bei der ZF-Frequenz wird er durch den Kondensator C50 ständig mit 24 Ohm belastet und die L10C25-Kette verhindert, dass er durch nachfolgende Stufen aus dem Gleichgewicht gerät. Der vorläufige UZCH besteht aus zwei Transistoren – VT5 und VT6. Es hat einen hohen Gewinn bei geringem Eigenrauschen. Der Ersatz des DA1 (VLF) KV74УН4-Chips durch den К174УН7-Chip ermöglichte es, das Problem der Selbsterregung des Verstärkers zu beseitigen und diese Montage zu vereinfachen (es war kein +9-V-Stabilisator erforderlich). Die Verwendung des K140UD6 (DA2)-Chips im Mikrofonverstärker anstelle von Transistoren vereinfachte den Aufbau dieser Kaskade. Ergänzt wird der Pfad durch ein Selbstkontrollgerät im Übertragungsmodus (T7VD16-VD19), das unverändert aus [2] entlehnt ist. Auf Abb. 2 zeigt ein Diagramm eines Quarzfilters. Es wird nach dem Leiterschema für importierte Resonatoren hergestellt, die in TV-Decodern verwendet werden.
Bei guter Wiederholgenauigkeit erfordert der Filter nahezu keine Abstimmung. Seine Hauptmerkmale sind wie folgt:
Das GPA-Schema (A2) ist in Abb. 3 dargestellt. XNUMX.
Der Hauptoszillator besteht aus einem Analogon der Lambda-Diode, die auf den Transistoren VT2 und VT3 aufgebaut ist. Geräte dieser Art zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad, eine gute Temperaturstabilität, eine relativ große und vor allem stabile Ausgangssignalamplitude aus. Der Hauptoszillator wird von einem Stabilisator an den Elementen VT1 und DA1 gespeist. Transistor VT4 - Breitband-Pufferverstärker. Mit dem Chip DD1 können Sie über den gesamten Frequenzbereich die gleiche Amplitude der HF-Spannung am Generatorausgang erhalten. Der Generator wird mit einem doppelten KPES11 parallel aufgebaut, zu dem zusätzliche Kondensatoren über die Relaiskontakte K1 - K5 angeschlossen sind. In der Tabelle. In Abb. 1 zeigt die Frequenzen, die der GPA beim Betrieb in verschiedenen Bereichen abdeckt, und die Referenzbezeichnungen der entsprechenden Elemente.
Das Relais K5 und der Kondensator C10 werden für den Fall eingeführt, dass bei Wiederholung des Designs der Wunsch besteht, einen zusätzlichen Bereich einzuführen. Am VD2-Varicap ist ein Verstimmungskreis vorhanden, der durch die Kontakte des Relais K6 eingeschaltet wird. Auf Abb. In Abb. 4 zeigt das Diagramm des GPA-Signalverstärkers (Block A3). Dies ist ein Breitbandverstärker mit negativer Rückkopplung. Solche Verstärker zeichnen sich durch einen niedrigen Rauschpegel, geringe Unebenheiten im Frequenzgang, schwach frequenzabhängige Eingangs- und Ausgangsimpedanzen (nahe 50 Ω) und einen relativ großen Dynamikbereich aus [3].
Der A4-Referenzoszillator ist nach dem kapazitiven Drei-Tonnen-Schema mit Quarzfrequenzstabilisierung gefertigt. Sein Diagramm ist in Abb. 5.
Durch Anpassen der Induktivität der Spule L1, die in Reihe mit dem Quarzresonator ZQ1 geschaltet ist, können Sie die Frequenz des Generators senken. Das Anschließen des Kondensators C1 erhöht seine Frequenz. Auf diese Weise wird das Arbeitsseitenband invertiert. Der AGC-Verstärker (Block A5) ist zweikanalig. Der Chip DA1 und die Dioden VD1 und VD2 (Abb. 6) verfolgen Signale mit einem Pegel von mehr als 9 Punkten und DA2 und VD5VD6 – Signale mit einem Pegel von 3 bis 9 Punkten. Mit dem Knoten am Transistor VT1 können Sie die Entladezeit des Kondensators C8 anpassen und ein AGC-„Knacken“ vermeiden.
Block A6 – UHF-Empfangspfad. Seine Schaltung ist identisch mit der des GPA-Verstärkers und daher in Abb. 7 als schaltbares Modul.
Block A7 – Bandpassfilter, die sowohl für den Empfang als auch für die Übertragung arbeiten. Schema und Design des Blocks sind vollständig von (4) übernommen. Lediglich die Design- und Wickeldaten der Konturen wurden geändert, worauf etwas später noch eingegangen wird. Block A8 (Abb. 8) beinhaltet einen Antennenschalter (Empfang/Sende), ein schaltbares Dämpfungsglied des Empfangspfades und Vorstufen des Senders.
Im Empfangsmodus wird das Signal von der Antenne über die Öffnerkontakte des Relais K1 den Kontakten des Relais K2 des Dämpfungsglieds zugeführt, das auf den Widerständen R1-R3 aufgebaut ist. Bei Bedarf wird das Dämpfungsglied durch Anlegen einer Spannung an die Spule des Relais K2 eingeschaltet. Außerdem gelangt das Signal über die Öffnerkontakte des Relais K3 in den Block A7. Im Sendemodus wird das Signal von Block A7 über die Kontakte des Relais K3 einem Breitbandverstärker zugeführt, der auf den Transistoren VT1-VT3 aufgebaut ist. Die Ketten R4R6C2 und R21C15 korrigieren den Frequenzgang des Verstärkers. Die Leistungsverstärkerschaltung A9 (Abb. 9) ist nahezu unverändert aus [5] übernommen.
Das Blockschaltbild der A7-Bandpassfilter (siehe erster Teil des Artikels) ist in Abb. dargestellt. 10.
Die Tiefpassfilter A10 (Abb. 11) und der CW-Filter A12 (Abb. 12) sind nahezu unverändert aus [5] entlehnt.
Als Basis des A11 CW-Generators (Abb. 13) diente eine Master-Oszillatorschaltung mit einer Frequenzverschiebung vom A4-Block.
Die Manipulation erfolgt durch Schließen des Emitters des Transistors VT1 an einen gemeinsamen Draht über die Kette R3R4C5C6, die die Vorder- und Rückseite der Telegrafennachricht bildet. Der Netzteilstabilisator A13 und die HF-Spannungsanzeige in der Antenne A14 weisen keine Besonderheiten auf. Ihre Schemata sind in Abb. dargestellt. 14 bzw. 15.
Das Schema der Interblock-Verbindungen des Transceivers und der Zweck der Bedienelemente sind in Abb. 16 dargestellt.
Alle Transceiverblöcke sind auf Leiterplatten aus doppelseitiger Glasfaserfolie gefertigt. Der Transceiver verwendet weit verbreitete Teile: Festwiderstände wie MLT und C1-4, abgestimmt – SPZ-19, SPZ-22, SP4-1. Einstellwiderstände der Hauptsteuerungen (Abb. 15) - SP-1 und SPZ-12. Permanentkondensatoren der Typen KM, KLS, KD, K10-17v, Oxidkondensatoren - K50-16, K50-35, K50-29. Kondensatoren des Master-Oszillators in Block A2 (GPA) – Typ KSO oder SGM (G-Gruppe). Kondensator mit variabler Kapazität C11 - Typ KPE-2 (2x12 ... 495 pF), bei dem „zwei durch eins“ Rotor- und Statorplatten entfernt werden. Schalter: SA1 – Keks 11PZN, SA2 – SA8 – MTD1 Mikrokippschalter, SA9 – T1 Kippschalter. Relais in Blöcken: A1-A2 - RES49 (Pass RS4.569.425); A4, A7, A12 - RES49 (Reisepass RS4. 569.423); A7 und K1, K2 in Abb. 15 - RES47 (Reisepass RF4.500.417). In Block A8, Relais K1 - RES47 (Pass RF4.500.419), K2 - RES60 (Pass RS4.569.438), K3 -RES55A (Pass RS4.569.602). Die Wicklungsdaten der Induktoren der Blöcke A7 und A10 sind in der Tabelle angegeben. In Abb. 2 bzw. 3 sind die Daten der Spulen und Transformatoren der übrigen Blöcke in der Tabelle aufgeführt. 4.
Die GPA-Spule L1 ist auf einen Keramikrahmen gewickelt, der mit einer dünnen Schicht BF-2-Kleber vorbeschichtet ist. Nach dem Wickeln sollte die Spule bei einer Temperatur von etwa + 100 ° C getrocknet und eine Stunde lang in einen Ofen gelegt werden. Der Aufbau einer der Spulen von Block A7 ist in Abb. dargestellt. 17.
Als Rahmen wurde ein Stück Koaxialkabel mit einem Außendurchmesser von 12 mm verwendet, von dem der zentrale Kern und das Geflecht entfernt wurden. Durch Verschieben der Spulen L1 und L3 relativ zu L2 können Sie den Frequenzgang des Filters anpassen. Auf Abb. 18 und 19 zeigen den Aufbau des Leistungsverstärkertransformators T1.
Kupferrohre, die sich innerhalb der Ferrit-Magnetkreise befinden, bilden die Transformatorwicklung im Drain-Kreis des Transistors. Sekundärwicklung - zwei Windungen MGTF 0,35-Draht. Ferritmagnetkerne М600НН Größe K 10x7x12 mm. Der Transceiver-Stromversorgungstransformator basiert auf dem Standard TC-160. Die Sekundärwicklungen werden daraus entfernt und an ihrer Stelle werden neue Wicklungen gewickelt - 2x75 Windungen PEV-21,5 (II-II`) und 2x2 Windungen PEV-2 0,4 (III-III`). Skizzen des Transceiver-Designs sind in Abb. 20 gezeigt. zwanzig.
Im ersten Schritt wird der Transceiver auf den Empfangsmodus eingestellt. und starten Sie es, indem Sie die Ausgangsspannungen des Netzteils im Leerlauf überprüfen (die Transceiver-Knoten sind deaktiviert). Nachdem sichergestellt wurde, dass es in gutem Zustand ist und die im Diagramm angegebenen Spannungen vorhanden sind, werden alle Blöcke angeschlossen, mit Ausnahme der +40-V-Stromkreise. In einem Smooth-Range-Generator sorgt ein Abstimmwiderstand R3 für einen stabilen Betrieb des Master-Oszillators. Anschließend werden durch Auswahl der Kondensatoren C4 – C10 die Bereiche gemäß Tabelle „gestapelt“. 1. Die thermische Kompensation erfolgt bei Bedarf nach der in der Amateurfunkliteratur mehrfach beschriebenen Methode. Durch die Wahl eines Kondensators C16 wird der erforderliche Verstimmungsbereich des Generators eingestellt und durch die Wahl eines Kondensators C12 wird an den Ausgängen der Elemente DD1.2 und DD1.3 eine Signalform nahe einem Mäander erreicht. Bei Überhitzung des Transistors VT4 sollte in seinem Quellkreis ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 100 ... 200 Ohm enthalten sein. Der Trimmerwiderstand R8 stellt die HF-Spannung am Ausgang des GPA-Verstärkers (A3) auf 1,5 ... 1,7 V ein. Durch Auswahl des Kondensators C6 im Referenzquarzoszillator (Block A4) ergibt sich eine Ausgangsspannung von 0,7 ... 1 V wird erreicht. Dann wird die Frequenz des Generators durch Einstellen der Spule L1 auf die untere Steigung der Charakteristik des Quarzfilters und durch Einstellen des Kondensators C1 auf die obere Steigung „gebracht“. Die Einstellung der Hauptplatine A1 beginnt mit der Einstellung des Ruhestroms des Transistors VT2 innerhalb von 25 ... 30 mA durch Auswahl des Widerstands R8. Anschließend wird durch Auswahl des Widerstands R21 sichergestellt, dass am Kollektor des Transistors VT6 eine Spannung von +6 V anliegt. Durch Trennen des Eingangs der AGC-Einheit von der Hauptplatine wird an der Klemme eine Spannung von +14 V eingestellt 5 der Hauptplatine mit einem abgestimmten Widerstand R3 der A3,5-Einheit. Durch Anlegen eines Signals mit einem GSS-Pegel von 1 ... 1 mV an Ausgang 10 von Block A20 (beliebiger Betriebsbereich) und Anpassen der L7L8-Schaltung an den Kern erreichen sie den maximalen Pegel des Niederfrequenzsignals am Ausgang von Der Transceiver. Der Quarzfilter wird durch die Auswahl der Widerstände R9 und R12 angepasst. Der Widerstandswert des Widerstands R12 muss gleich Rin des Filters sein, und der Widerstandswert des Widerstands R9 beträgt 4Rin, da im Drain-Kreis des Transistors VT2 von Block A1 ein 4:1-Widerstandstransformator enthalten ist. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, wird der Frequenzgang des Filters im Übertragungsmodus verzerrt. Danach muss die Verbindung des AGC-Eingangs mit der Hauptplatine wiederhergestellt werden. Das Verfahren zur Abstimmung von Bandpassfiltern ist in [4] ausreichend detailliert beschrieben. Vor dem Aufbau von Block A5 wird die ZF-Verstärkungsregelung (Widerstand R2 in Abb. 16) gemäß Diagramm in die untere Position gebracht. Mit dem Trimmerwiderstand R15 von Block A5 ist es notwendig, den Pfeil des RA1-Geräts (S-Meter) auf die letzte Teilung der Skala einzustellen und dann den ZF-Verstärkungsregler in die obere Position zu bringen. Der Motor des abgestimmten Widerstands R1 sollte laut Diagramm etwa 1/3 von der unteren Position entfernt sein und R8 sollte sich in der mittleren Position befinden. Die Diode VD3 sollte vorübergehend abgelötet werden. Durch Anlegen eines Signals von 3 μV vom GSS an den Eingang des Transceivers und Anpassen des Widerstands R7 wird die Abweichung der S-Meter-Nadel um 1 ... 3 Skalenteile erreicht. Wenn dies fehlschlägt, müssen Sie die Empfindlichkeit des Knotens erhöhen, indem Sie den Widerstand R1 anpassen. Löten Sie vor dem nächsten Einrichtungsschritt die VD3-Diode ein und löten Sie die VD7-Diode ab. Durch Erhöhen der Signalspannung vom GSS auf den Pegel von 50 μV stellt der Trimmerwiderstand R4 den Pfeil des Geräts in die äußerste rechte Position. Als nächstes wird die VD7-Diode eingelötet. Durch kurzzeitiges Anlegen eines Signals mit einem GSS-Pegel von 50 μV an den Eingang des Transceivers wird durch Einstellen des Widerstands R8 die AGC-Freigabeverzögerungszeit eingestellt, die für das Hören am angenehmsten ist. Zur Anpassung der Endstufen werden die +40-V-Versorgungskreise wiederhergestellt. An die Antennenbuchse XW1 wird eine Ersatzlast von 50 Ohm mit einer Leistung von 25 ... 30 W angeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Blöcke A7 und A8 vorübergehend zu trennen. Der Transceiver wird in den Sendemodus geschaltet und durch Auswahl des Widerstands R17 im Block A8 wird am Kollektor des Transistors VT3 eine Spannung von +20 V eingestellt. Im Leistungsverstärker A9 soll durch Einstellen des Widerstands R2 sichergestellt werden, dass der Ruhestrom vorhanden ist des Transistors VT1 liegt innerhalb von 250 ... 300 mA. Durch Drücken der Telegraphentaste und Einstellen der L1-Spule des CW-Generators (Block A11) wird in den Telefonen ein Signal mit einer Frequenz von etwa 1 kHz eingestellt. Danach wird die Verbindung zwischen dem DFT und der Treiberplatine wiederhergestellt. Die Tiefpassfilter A7 werden durch Verschieben oder Erweitern der Spulenwindungen der entsprechenden Bereiche und Auswahl von Kondensatoren abgestimmt, wobei der Schwerpunkt auf den maximalen Messwerten der HF-Spannungsanzeige (A 14) im kontinuierlichen CW-Signalübertragungsmodus liegt. Im Falle eines Leistungsabfalls des Transceivers auf den HF-Bändern muss der Kondensator C9 im Block A8 ausgewählt werden. Das Einrichten des Transceivers wird hier vereinfacht beschrieben. Ausführlichere Empfehlungen finden Sie in [1 - 5] Der Transceiver verwendet die digitale Skala von V. Krinitsky, deren Beschreibung in der Sammlung „Die besten Designs der 31. und 32. Ausstellung der Kreativität von Funkamateurdesignern“ (Verlag DOSAAF, 1989) enthalten ist. Literatur
Autor: V. Gladkov (RW4HDK)
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Kommentare zum Artikel: Arthur Vielen Dank, ein wunderbarer und nützlicher Artikel für diejenigen, die einen reproduzierbaren Apparat bauen wollen! 73!
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