DC RX 1

0101

Přímosměšující přijímač - 1

23.02.2014

Poměrně dlouho jsem vybíral přijímač který by si děti měli postavit v kroužku. Nakonec mě Ladislav OK1UNL upozornil na přímosměšující přijímač uveřejněný v časopise SPRAT 155/2013. Velice podrobný návod je na stránkách anglického QRP klubu. Tam je ale verze postavená z SMD součástek. To pro začátečníky není vůbec vhodné. Proto jsem navrhnul jednostrannou desku osazenou klasickými součástkami.

PÁSMOVÁ PROPUST

Pro výrobu v kroužku jsem původní cívky SPECTRUM nahradil cívkami navinutými na toroidu T10/6x4 z materiálu N1 Pramet Šumperk. Tyto toroidy jsou k dostání za velice slušný peníz u [3]. Trochu jsem upravil i hodnoty kondenzátorů v propusti. Současný průběh sejmutý analyzátorem miniVNA je na spodním obrázku. Pásmo 3,5MHz je mezi značkami M1 a M2

Vstupní cívka L1 má 32 závitů drátem CuL 0,35 (65 cm). Vstupní vinutí má tři závity drátem o 0,6 mm s PVC izolací. Cívka L2 je stejná, ale bez vazebního vinutí. Keramické kondenzátory jsem nevybíral a použil to, co mi padlo pod ruku.

OSCILÁTOR

Vyzkoušel jsem několik typů oscilátorů:

Oscilátor s keramickým rezonátorem byl stabilní a jeho přeladění umožnilo příjem CW na spodním okraji pásma a digimódů. Problém byla klesající amplituda se zvyšujícím kmitočtem.
Jednoduchý oscilátor s varikapem mne zase nevyhovoval svojí stabilitou. Pohodlné ladění předpokládalo další potenciometr pro doladění.
LC oscilátor je poměrně stabilní, amplituda je konstantní. Velikou výhodou je ladící kondenzátor s převodem. Pásmo je tak roztaženo skoro na tři otočky ladícího knoflíku. Myslím, že pohodlné ladění je pro začátečníky velice důležité. Protože jsem měl odlišný typ ladícího kondenzátoru, musel jsem obvod oscilátoru proti originálu [1] nepatrně upravit.

f	Ct	U_PP	U_CC	I_CC
[MHz]	[pF]	[V]	[V]	[mA]
3,44	335	0,48	9	3,2
3,89	9	0,45	9	3,2

Cívka má 20 závitů na kostřičce o 5mm, drát o 0,2CuL, šířka vinutí 3mm divoce. Jádro M3,5 x 10,5, materiál červený N01 Pramet. Indukčnost min. 2,4uH, max. 7,4 uH. Vinutí je zakápnuto pečetním voskem. Z otočného kondenzátoru je využitá jenom jedna sekce. Kmitočet i střídavé napětí se měří na pinu 7 obvodu NE602. Při změně kapacity o 326pF je změna kmitočtu o 450kHz.
Dál jsem se zajímal o průběh a stabilitu kmitočtu. Průběh byl sinusový a v celém rozsahu přeladění se tvar neměnil. Oscilátor jsem přikryl plastovou krabičkou a zapnul. Náběh je vidět na obrázku vlevo dole. Posun po deseti minutách je minimální (uprostřed), po patnácti minutách je kmitočet prakticky stabilní. Na obrázku vpravo je vidět kmitočet oscilátoru s odklopeným plastovým krytem. V místnosti není průvan a ani extrémně nefuním. Je tu jenom přirozené proudění vyvolané radiátorem topení. Všimněte si stupnice na horní části obrázků. Je tam údaj o kmitočtu v Hz. Svislá osa je časová a znázorňuje časový úsek cca 45 vteřin. Ke sledování jsem použil program MMVARI pro příjem digimódů a TRX IC-706 MKII. Stabilitu přijímače si občas prověřuji při kalibraci zvukové karty. Při změně napájecího napětí je kmitočet stabilní až do poklesu na 5,5V. Není problém ho provozovat na baterii 9V bez stabilizace napájecího napětí. Při pečlivém provedení může oscilátor vyhovět i pro příjem digimódů. Případné malé odchylky kmitočtu by měl program sám vyrovnat.
10411 osc LC-nabeh

STAVBA

Jednostranná deska má rozměr 95 x 80 mm, je určená k zabudování do běžné plastové skříňky KM48N. Skříňka je poměrně vysoká, zato ale přiblížení ruky nerozlaďuje oscilátor. Protože pájení u začátečníků není ještě zažité, jsou na desce poměrně široké nejen spoje, ale i mezery mezi nimi. Před začátkem montáže přeměříme desku na možné zkraty mezi spoji, zkontrolujeme vyvrtané díry a zkusíme do nich zasunout velké součástky jako konektory, potenciometr, ladící kondenzátor a zkontrolujeme rozteče upevňovacích otvorů podle krabičky. Desku vyleštíme a natřeme roztokem kalafuny v nitroředidle (C6000). Možný je také roztok kalafuny v denaturovaném lihu. Protože líh ale obsahuje určité množství vody, usušení bude trvat déle. Připájíme součástky které jsou přístupné přes panely, přišroubujeme ladící kondenzátor a po pečlivém rozměření zhotovíme příslušné otvory v čelech krabičky. Zkusíme upevnit knoflíky, na dno krabičky přilepíme nožky. Pokud jde krabička bez problémů složit a všechno je tak jak má být, pustíme se do vlastní stavby přijímače.
Osvědčilo se mi pro montáž opatřit desku distančními sloupky. Deska se neválí po stole, jsou chráněné součástky proti poškození a lépe se na desce měří.

ZDROJ

Oživíme jako první. Schema je klasické a myslím, že na něm není co zkazit. Osadíme podle schematu součástky stabilizátoru +9V a napájení integrovaných obvodů, včetně jejich patic a propojky. Za diodou D1, na vstupu stabilizátoru naměříme napětí zhruba o 0,6V menší než je napájecí. Na výstupu stabilizátoru už musí být s možnou malou odchylkou napětí 9V. Toto napětí musíme naměřit i na pinu 8 u IC1 a pinu 6 IC2.

NF ZESILOVAČ

Má klasické zapojení. Poněkud méně obvyklé je použité symetrické buzení vstupů. Protože se nejedná o HiFi zesilovač, ale o zesilovač komunikačního přijímače, jsou odlišné i hodnoty součástek proti hodnotám uváděným u většiny zapojení. V tomto případě se jedná o potlačení těch částí spektra, které nejsou nutné k přenosu informací a snižují srozumitelnost.
Patice integrovaného obvodu, odpor R4 a kondenzátor C18 jsou na desce zapájené z předešlého kroku.
Osadíme další součástky, zkontrolujeme zapojení a přeměříme jesti jsme někde neudělali zkrat. Připojíme na napětí a zkontrolujeme odběr. Ten musí zůstat na stejné hodnotě jako v předešlém případě. Pokud je všechno v pořádku,odepneme napájení a zasuneme obvod LM386 do patice. Zapneme napájení a odběr ze zdroje se zvýší na 7,6mA. Zasuneme sluchátka jaká běžně používáme. Odběr se nesmí zvýšit. Uslyšíme bručení. Přiblížíme prst k patici IC1 a bručení se bude zvětšovat. Pozor, při doteku na pin 4 nebo 5 IC1 se bručení zvýší až na bolestivou úroveň.

OSCILÁTOR

Z patice vyjmeme obvod IC2 LM386 a osadíme součástky podle schematu. Tady může nastat jenom problém s cívkou oscilátoru. Je popsaná v úvodní části a bohužel musí mít možnost změnit indukčnost. S touto cívkou se nastavuje přijímač do pásma 3,5 až 3,8 MHz. Ale jádra jsou k dostání u [3] a kostřička jde při nejhorším vyrobit třeba z brčka. Vnitřní závit může nahradit vložená režná nit. Po nastavení se vše zakápne voskem. Pokud máte možnost nakupovat v zahraničí, vhodné cívky na vás čekají u firmy Spectrum. S těmi byl vyrobený přijímač v originále.
Oscilátor má v mém případě rozsah od 3,45 do 3,88 MHz. Odběr ze zdroje je 5,9 mA (bez zasunutého obvodu LM386).
Ladíme pomocí memagnetického ladícího klíče. Jádro před zašroubováním pomažeme včelím voskem, zvýší se tak tření a lépe se nám nastavuje kmitočet. Po nastavení ze spodní strany kostřičky jádro včelím voskem zakápneme.
Tady malá odbočka. Stále jsem neměl vyřešený problém se stupnicí. Stupnice která byla v originále, byla slušně řešeno k ničemu. Nakonec jsem se přiklonil, podle mne, k jedinému slušnému řešení. Digitální stupnici. Tu jsem vyřešil poměrně netradičně a a myslím, že i za slušný peníz. Bude za nedlouho také publikovaná na těchto stránkách (není to ta na fotografii). Přijímač jsem doplnil zdrojem 5V a oscilátor oddělovacím obvodem pro digitální stupnici. Protože jsem s ní původně neuvažoval, je oddělovač postavený na vlastní destičce. Možná, že se někomu bude zdát digitální stupnice u tohoto typu přijímače jako přepych. Jsem opačného názoru. Důležité je, aby se adept na našeho koníčka neotrávit hned zpočátku něčím, na co se nemůže spolehnout.
Oddělovací zesilovač začíná vazebním kondenzátorem C23. Jeho výstupní napětí je cca 2V_pp. Průběh je vidět na dalším obrázku.

VSTUPNÍ OBVODY

Na vstupu je potenciometr jako antenuátor. Lepší je použít celoplastový typ. Za ním následuje pásmová propust. V originále jsou použité cívky firmy SPECTRUM. Pokud si přepočítáte pásmovou propust, zjistíte že leží kousek nad pásmem. Ke kapacitám vstupního obvodu se ale přičtou parazitní kapacity a propust je tam, kde jí potřebujeme. Na obrázku je dobře vidět destička oddělovacího zesilovače pro digitální stupnici.