W tym poście poznamy pełną procedurę budowy dwumetrowego obwodu amatorskiego nadajnika krótkofalarskiego, przy użyciu zwykłych elementów elektronicznych i zwykłego sprzętu testowego.

Co to jest 2-metrowe radio VHF

Plik

Ten rezystor nie jest znaczący i wystarczy prawie każda wartość powyżej 50 k. Tr1 działa jak modyfikator impedancji, zapewniając jedynie wzmocnienie prądu, które może obejmować około 30% spadek napięcia.

VR1 dołączony do źródła Tr1 dostosowuje wyjście audio, a tym samym odchylenie, podążając za źródłem TR1 w kierunku podstawy Tr2 przez C3.

Tr2 wytwarza wzmocnienie napięcia, a poprzez zintegrowanie górnego łańcucha polaryzacji z kolektorem uzyskuje się pewien poziom sprzężenia zwrotnego, który ogranicza wzmocnienie do około 100 razy.

R8 i C5 działają jako sieć odsprzęgająca dla modulatora od strony zasilania i R7, podczas gdy C6 utrzymuje RF z dala od wyjścia modulatora. R6 i C4 zapewniają dodatkowe dostrajanie obwodu w celu uzyskania niezbędnej charakterystyki opadania dla wyników audio. Aktualne zapotrzebowanie na modulator to około 500 µA.

Oscylator kwarcowy, wzmacniacz VFO, modulator fazy

Moc doprowadzana do wszystkich tych stopni jest stabilizowana przez D1 i R13. Rys. 2. Stopień oscylatora jest obwodem oscylatora Pierce, w którym można zobaczyć kryształ podłączony między zaciskami bramki i spustu TR3, aby zapewnić, że usunięcie kryształu pozwoli bramka ma być otwarta dla przyłącza VFO, gdy Tr3 ma pracować jako wzmacniacz.

VC1 jest ustawiony tak, aby przeciągał kryształ do określonej częstotliwości i nie ma żadnego wpływu na VFO. RFC1 powstrzymuje sygnał przed przejściem do Tr3, pozwalając mu przejść przez C7 w kierunku bramki TR4, która jest modulatorem fazy, mając R12 jako obciążenie.

Wyjście przechodzi przez C10 do łańcucha mnożnika, a sprzężenie zwrotne przechodzi przez C8 generując modulację fazy. Sygnał dźwiękowy jest podawany do bramki TR3, przy czym 1 V p / p jest minimalnym wymaganiem modulatora fazy.

Łańcuch mnożnika

Tranzystory Tr5, Tr6 i Tr7 na rys. 3 mają skonfigurowane odpowiednio stopnie tripler i doubleer.

Stopnie te mają podobne układy i są używane do rezonowania na częstotliwościach harmonicznych. Wszystkie te identyczne stopnie działają przy prądach spoczynkowych około 500 µA.

Jeśli wzrośnie do 1,5 mA przy podłączonym sygnale RF, zaczną pracować w trybie klasy AB. Ponieważ tranzystory FET zapewniają wysoką impedancję wejściową, wyjście może zostać wyciągnięte z drenu, co pomaga uniknąć odczuwania cewek.

Ponieważ obciążenie powinno być pomijalne, pozwala to na utrzymanie obwodu Q na wysokim poziomie i zapewnia, że dostrojenie cewek nie jest zbyt skomplikowane.

Dostrojenie wyjścia wzmacniacza mocy jest w ostrym zakresie. Dlatego VC2 musi być bardzo skrupulatnie dostosowany, aby uzyskać najlepsze wyniki.

Niewielka metalowa osłona jest niezbędna wokół L4, aby powstrzymać sprzężenie zwrotne przed dotarciem do L3, co w przeciwnym razie może spowodować indukowane oscylacje, negatywnie wpływające na wydajność stopnia.

R24 działa jak ogranicznik prądu i generator sprzężenia zwrotnego napięcia dla Tr8.

Sterownik i wzmacniacz mocy

Wszystkie te etapy są zaprojektowane do pracy w trybie klasy C.

Wejście Tr9, jak pokazano na rys. 4, jest dostrojone przez L4, VC2 i C26. VC2 i C26 pozwalają na dopasowanie impedancji dla podstawy TR9 w Tr9. RFC2 zapewnia ścieżkę zwrotną DC.

Całkowite rozpraszanie z tranzystora Tr9 przy użyciu odpowiednio ustawionego łańcucha powielacza i dołączonego dynamicznego kryształu może wynosić do 300 mW, co oznacza, że może być wymagany niewielki radiator do zainstalowania z tym tranzystorem.

Tr10 musi być zamontowany po stronie ścieżki PCB. Jego impedancja wejściowa jest naprawdę niska i ma charakter pojemnościowy.

C28 i VC3 są używane do strojenia L5 i tworzą dopasowanie impedancji do podstawy TR10. RFC4 pomaga skompensować pojemność wejściową, a RFC5 działa jak ścieżka powrotna DC.

Widząc, że Tr10 może rozpraszać do 2,5 W mocy, może być wymagany duży radiator, aby utrzymać chłodzenie tego tranzystora mocy.

RFC6 jest ustawiony tak, aby tłumić RF, aby zapewnić, że konfiguracja obwodu wyjściowego wykorzystująca VC4, C30, L6, C31, L7 i VC5 stanie się obciążeniem kolektora wyłącznie dla TR10. Osłona ekranująca umieszczona wokół L7 i VC5 pomaga znacznie zahamować zawartość harmonicznych wyjściowych i należy się upewnić, że jest to uwzględnione za wszelką cenę.

Jak zbudować

Obwód najlepiej zbudować na dwustronnie pokrytej miedzią płytce drukowanej, rys. 5. Zaleca się, aby wszystkie instrukcje dotyczące montażu były wykonywane z dokładną starannością. Sprawdź, czy każdy punkt uziemienia jest dostarczany do górnej części PCB.

Wszystkie przewody komponentów są włożone do szyjki i utrzymane tak małe, jak to tylko możliwe, podczas gdy przedłużone nogi cewek i rezystorów muszą być odpowiednio uziemione. Cewki należy budować za pomocą zalecanych wierteł,

Po wykonaniu uzwojenia na wiertarce, cewkę należy nałożyć na usztywniacz, następnie wyregulować przestrzeń między zwojami poprzez rozciągnięcie dokładnie do zalecanej długości całkowitej cewki.,

Na koniec zwoje należy zabezpieczyć na miejscu nad wzornikami, nakładając bardzo łagodną warstwę kleju z żywicy epoksydowej.

Cewki, które są zalecane, aby mieć regulowane żelazne kule, należy zabezpieczyć w ustalonej pozycji za pomocą stopionej kropli wosku.

Wszystkie górne otwory w tych cewkach muszą być pogłębione za pomocą odpowiedniego wiertła.

Budowa rozpoczyna się najpierw od zamocowania płytki drukowanej wewnątrz odlewanego ciśnieniowo pojemnika i wywiercenia otworów pod śruby w płycie i podstawie.

Następnie przystąp do montażu elementów przez lutowanie, jak pokazano na rys. 6, od osi długiej na zewnątrz.

Najpierw przylutuj ekrany na miejsce przed wszystkim, aby ułatwić instalację. Dodatkowo dobrym pomysłem może być odwrócenie płytki drukowanej, przykręcenie jej do pokrywy skrzynki, a następnie wywiercenie otworów przez środek zmiennych kondensatorów i cewek wiertłem nr 60.

Otwory te należy dalej powiększyć do 6 mm, aby umożliwić łatwy dostęp do odpowiednich trymerów podczas końcowego procesu strojenia, po zainstalowaniu płytki drukowanej wewnątrz pudełka.

Radiator dla Tr10 może być dowolnym standardowym typem dostępnym na rynku, ale w przypadku Tr9 można go zbudować ręcznie, obracając 12-milimetrowy kwadrat miedzi lub blachy ocynowanej za pomocą 5-milimetrowego trzpienia wiertniczego, a następnie wciskając go wokół tranzystora.

Jak skonfigurować

Wyczyść zespół lutowniczy alkoholem etylowym, a następnie dokładnie sprawdź lutowanie PCB i sprawdź, czy nie ma suchych lub zwartych mostków lutowniczych.

Następnie, przed przymocowaniem go do obudowy, tymczasowo podłącz przewody i podłącz kryształ do gniazda. Użyj amperomierza lub dowolnego miernika prądu i podłącz go szeregowo do dodatniego przewodu zasilającego wraz z szeregowym rezystorem 470 omów. Następnie podłącz na wyjściu ekranowane obciążenie od 50 do 75 omów przez dobry miernik mocy.

Jak testować

Bez mocowania kryształu podłącz zasilanie 12 V i upewnij się, że pobór prądu nie przekracza 15 mA, do stopnia audio, oscylatora, modulatora fazy, Zenera i stopnia powielacza spoczynkowego.

Jeśli miernik wskazuje wartość wyższą niż 15 mA, może to oznaczać błąd w układzie lub może Tr8 nie jest stabilny i oscyluje. Najlepiej można to zidentyfikować za pomocą pliku RF „sniffer” urządzenie umieszczone blisko L4, a problem rozwiązany poprzez odpowiednią regulację VC2.

Po zweryfikowaniu powyższego warunku należy zwrócić uwagę na modulator i za pomocą miernika o wysokiej impedancji sprawdzić, czy napięcie kolektora Tr2 odczytuje połowę napięcia zasilania w odniesieniu do końca zasilania R19.

Jeśli okaże się, że jest on wyższy niż 50%, spróbuj zwiększyć wartość R4, aż osiągnięty zostanie zalecany odczyt, lub odwrotnie, jeśli odczyt jest niższy niż 1/2 zasilania, zmniejsz wartość R4.

Aby uzyskać jeszcze lepszą optymalizację, można użyć oscyloskopu do dostrajania wartości C6, aż do uzyskania napięcia 3 dB przy 3 kHz, porównując odpowiedź 1 kHz. Można to uznać za równoważne z najbardziej efektywnym odchyleniem i dobrą modulacją częstotliwości. Ten test powinien być wykonany na bazie / emiterze TR4.

Następnie podłącz kryształ i sprawdź aktualną odpowiedź, musisz zobaczyć pewien wzrost zużycia prądu. Jednak aby zabezpieczyć tranzystor wyjściowy przed dużym rozpraszaniem, ten pobór prądu musi być regulowany poprzez odpowiednie ustawienie VC4 i VC5.

W następnym kroku, aby upewnić się, że nasz 2-metrowy nadajnik działa z odpowiednimi harmonicznymi, stopień mnożnika powinien być zoptymalizowany poprzez regulację rdzeni wszystkich zmiennych cewek, aby uzyskać maksymalną moc wyjściową na urządzeniu „sniffer”. Alternatywnie, to samo można zrealizować poprzez optymalizację pod kątem maksymalnego prądu, który odpowiada prawidłowej optymalizacji harmonicznych dla stopnia obwodu.

Trymer VC2 można regulować za pomocą ostrego plastikowego przedmiotu z ostrym zakończeniem, aby naprawić obwód z optymalnym poborem prądu.

Następnie dostrój trymer VC3, który może nieznacznie wpłynąć na ustawienie VC2 i dlatego VC2 może wymagać ponownej regulacji. Następnie dostosuj VC4 i VC5, aż zobaczysz najlepsze możliwe wyjście RF, przy minimalnym możliwym całkowitym poborze prądu.

Następnie może być konieczne powtórzenie tego procesu wyrównywania i dostrajania dla wszystkich zmiennych kondensatorów, wpływających na siebie nawzajem, aż do uzyskania optymalnej regulacji w trymerach z maksymalną mocą RF.

Ostateczne podkręcenie musi skutkować średnią mocą wyjściową 0,75 i 1 W przy obciążeniu pozornym przy całkowitym poborze prądu około 300 mA.

Jeśli masz dostęp do miernika SWR, możesz podłączyć obwód do anteny z kryształem wejściowym na martwej częstotliwości, a następnie udoskonalić strojenie za pomocą VC4 i VC5, aż zostanie zmierzony optymalny sygnał wyjściowy RF, odpowiadający minimalnemu odczytowi SWR .

Po wykonaniu wszystkich tych konfiguracji testowanie z modulacją wejściowego sygnału audio nie powinno powodować żadnych zmian w poziomie wyjściowym RF. Po kilku kolejnych potwierdzeniach, gdy w 2-metrowym obwodzie nadajnika zostanie osiągnięta w pełni zadowalająca wydajność, płytkę można zainstalować w wybranej obudowie lub odlewanej skrzynce i dalej testować, aby upewnić się, że wszystko działa prawidłowo. jednostka, jak wcześniej potwierdzono.

Lista części