UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 19 May 2022, 18:19

All times are UTC + 2 hours [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 3 posts ] 
Author Message
PostPosted: 17 Mar 2022, 21:13 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1707
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Меня неоднократно критиковали что мои разработки ориентированы на работу в SSB и не поддерживают работу телеграфом. Да, каюсь, это действительно так. Сейчас телеграф не входит в круг моих интересов, хотя когда-то в далеком 1984 на соревнованиях принимал цифры под 100+ знаков. Потом было не до радио и за четверть века вся морзянка из головы улетучилась.

После начала войны работал на строительстве блокпостов пока там нужны были руки, но сейчас появилось свободное время. Чтобы как-то отвлечься от чтения новостей решил заняться чем-то полезным и поднять старые недоделанные проекты. Один из них - основная плата трансивера с двумя преобразованиями частоты. Схема этого трансивера была нарисована весной 2020го. Тогда же были заказаны платы с JLCPCB. Но всякие более новомодные прожекты с DSP и прочим привели к тому что платы так два года и пролежали в коробке. На удивление все заработало достаточно быстро, я бы сказал с полпинка. Нашлось несколько мелочей, но в целом схема оказалась достаточно легкой в запуске.

По архитектуре это супергетеродин с двумя преобразованиями частоты. Первая ПЧ 11059МГц (может быть любая в районе 9-11МГц), вторая ПЧ - 500кГц. Фильтр первой ПЧ - самодельный кварцевый 10ти кристальный. Селекция по второй ПЧ осуществляется с помощью ЭМФ. Плата рассчитана на установку двух ЭМФ - один для SSB, второй для телеграфа. Но есть возможность установить только один SSB фильтр. Вся коммутация в тракте электронная. Большинство узлов задействованы как на прием, так и на передачу.

Attachment:
Schematic_TRX DoubleFox_2022-03-17.png
Schematic_TRX DoubleFox_2022-03-17.png [ 300.3 KiB | Viewed 1504 times ]


Рассмотрим работу трансивера в режиме приема. Входной сигнал поступает на разъем P9 и далее через симметрирующий балун T4 на реверсивный пассивный смеситель, который выполнен на ключе U9 и трансформаторе T6. Смеситель похож на общеизвестный KISS-Mixer, но его особенностью является то, что в любом положении ключа ни одна из обмоток T6 не висит в воздухе. То есть все концы обмоток куда-то подключены.

Смеситель нагружен на диплексер и цепь согласования импеданса. При сопротивлении источника сигнала 50ом смеситель должен работать на нагрузку 12,5ом. Входное сопротивление каскада из двух полевых транзисторов, включенных параллельно, Q1Q2 типа J310 составляет около 35-40ом. Согласование 12,5ом<->35ом выполнено в виде Г-образного звена L4C60. При этом индуктивность L4 указанная на схеме больше чем требуется для согласования, так как она включает в себя и индуктивность последовательного контура диплексера L2C35R10C59L4. Диплексер рассчитывается на сопротивление 12,5ом.

После смесителя сигнал поступает на усилитель выполненный по схеме с общим затвором на двух включенных параллельно транзисторах Q1Q2 типа J310. Транзистор Q3 работает только при передачи, а при приеме не используется. Через трансформатор T3 сигнал ПЧ поступает на 10ти кристальный кварцевый фильтр. Он выполнен на резонаторах в корпусе HC-49 (не лодочки!). Фильтр на таких резонаторах имеет характеристическое сопротивление 100ом и полосу пропускания 3.2кГц по уровню 3дб.

Далее пройдя через коммутатор U7 сигнал первой ПЧ поступает на резонансный каскад УПЧ на двухзатворном ПТ VT9 типа BF998. В этом каскаде осуществляется АРУ путем изменения тока через диод D3, который шунтирует нагрузку. При увеличении тока через диод увеличивается его проводимость, соответственно он больше начинает шунтировать контур L1C9, что приводит к снижению усиления каскада.

Далее сигнал поступает на смеситель U1, который преобразует его в сигнал второй ПЧ с частотой 500кГц. После смесителя сигнал поступает на ЭМФ. Переключение ЭМФ реализовано на коммутаторах U10U11U12U13. В случае если устанавливается только телефонный ЭМФ то устанавливаются перемычки WC1WC2. Коммутаторы в этом случае не нужны.

После ЭМФ сигнал поступает на каскад УПЧ на двухзатворном ПТ VT1. В нем так же осуществляется АРУ с помощью управления проводимостью диода D1. Далее сигнал поступает на смеситель U4, который в режиме приема работает SSB-детектором.

В трансивере применена АРУ с задержкой - она начинает работать с некоторого порога. Он задается с помощью изменения коэффициента усиления усилителя канала АРУ U2.1 с помощью переменного резистора 1кОм подключенного к разъему P14. Детектор АРУ собран по схеме с удвоением напряжения на диодах шоттки BAT41. Цепочка D6C31R34Q8 форсирует разряд и уменьшает время отпускания (БАРУ).

На U2.2 выполнен логарифмический усилитель, с выхода которого сигнал поступает на детектор S-метра D23D24. Применение логарифмического усилителя расширяет динамический диапазон S-метра в области малых значений.

УНЧ выполнен на TDA2030 и особенностей не имеет. Питание малосигнальной части и УНЧ разделено чтобы предотвратить возбуждение на большой громкости. Малосигнальная часть питается от стабилизированного источника напряжение 10-12в (разъем P12). Питание УНЧ подается на разъем P18 и может быть нестабилизированным.

В режиме передачи сигнал с электретного микрофона через разъем P10 подается на смеситель U1 и далее на ЭМФ. Каскад УПЧ на VT1 переводится в режим пониженного усиления, так как иначе перегрузится смеситель U4. Для этого с помощью Q16 понижается напряжение на втором затворе, и как следствие крутизна в рабочей точке. Так же дроссель в цепи стока шунтируется низкоомным резистором R23 через диод D2.

Далее сигнал поступает на второй смеситель U4 и на усилитель-ограничитель на тарнзисторе Q7. Его коэффициент усиления регулируется подачей высокго уровня на разъем P16. Это приводит к большему ограничению (компрессии) сигнала.

Через коммутатор U7 сигнал поступает на кварцевый фильтр и далее на усилитель Q1Q2Q3. При работе в режиме передачи Q1Q2 рабтают по схеме с общим затвором, а Q3 - общим истоком. За счет каскада на Q3 усилитель в целом имеет коэффициент усиления больше 1. Его можно в широких пределах варьировать с помощью резистора R6.

Коммутатор прием-передача выполнен на транзисторах Q4Q5Q11Q13Q14. Он вырабатывает два напряжения питания +RX и +TX. В режиме CW предполагается что сигнал формируется непосредственно на рабочей частоте, поэтому питание по цепи +TX отключается с помощью Q13Q14


Top
 Profile  
 
PostPosted: 18 Mar 2022, 13:14 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1707
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Плата трансивера имеет размеры 100x70мм. Применены SMD компоненты типоразмера 0805.

Attachment:
TRX DoubleFox top.jpg
TRX DoubleFox top.jpg [ 117.03 KiB | Viewed 1487 times ]


Attachment:
TRX DoubleFox bottom.jpg
TRX DoubleFox bottom.jpg [ 140.17 KiB | Viewed 1487 times ]


Top
 Profile  
 
PostPosted: 08 Apr 2022, 19:03 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1707
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Проект традиционно расшарен на сервисе EasyEDA https://oshwlab.com/ban.relayer/trx-doublefox

Детали и конструкция

SA612 заменяются на любые из SA602/NE612/NE602

Коммутаторы применены в мелком корпусе. Если нет FSA3157 то в смесителе можно использовать 74LVC1G3157 с незначительным ухудшением ДД.

В выпрямителе АРУ применены диоды шоттки TMMBAT41. Если таких нет то можно поставить обычные LL4148.
В качестве переключаемых диодов применены BA591. Можно равнозначно заменить на отечественные КД409. Если нет в наличии то ставим LL4148.

Цепочка R55C83C86 разведена на схеме "про запас" и не устанавливается.

Трансформаторы T4T6 намотаны скруткой в два провода на кольцах K10(K7) проницаемостью 1000-2000 и содержат 10-12 витков. Можно использовать кольца из материала Epcos N87 которые продаются в радиомаге.

L7L8L3 - стандартные "полосатые" дросселя.

Намоточные данные катушек указаны на схеме для фильтра из кварцев на частоту 11059kHz в больших корпусах (не лодочки). Такой фильтр получается с сопротивлением около 100ом. Аналогичный фильтр из мелких кварцев типа "лодочка" будет иметь сопротивление около 300-400ом. Резисторы R5R33 должны быть равны характеистическому сопротивлению примененного КФ.

Моточные данные трансформатора T3 указаны для фильтра 100ом. Для фильтра с сопротивлением 300ом соотношение витков в обмотках должно быть 1:2 (меньшее количество к фильтру).
Конструктивно трансформатор можно выполнить на бинокле BN43-2401. Если нет бинокля то мотаем на кольце К10(К7) с проницаемостью 1000-2000 скруткой в 3 или 4 провода примерно 7-8 витков. 2 или 3 обмотки соединяем последовательно.

При другой частоте КФ необходимо пересчитать диплексер L2C35L4C59 например с помощью этой считалки. Расчет нужно вести для сопротивления 12.5ом. Далее с помощью RFSimm нужно расчитать Г-образное согласующее звено L4C60 для частоты ПЧ которое трансформирует 12.5ом к 40ом входного сопротивления каскада на транзисторах Q1Q2. Индуктивность L4 состоим их суммы индуктивностей Г-звена и последовательного контура диплексера.
Номиналы контура L1C9 так же пересчитываются к требуемой частоте ПЧ.

В случае если устанавливается только один ЭМФ то ставим его на место U3, ставим перемычки WC1WC2 и не устанавливаем коммутаторы U10U11U12U13. Цепь управления ключами C88R61Q17R41 так же не нужна.

Номиналы согласования ЭМФ C38C41C76 и C79C80C77 указаны для "квадратных " ЭМФ как на фото. Для других ЭМФ они будут другие. Определяются они следующим образом. На вход ЭМФ подается сигнал в полосе пропускания с ГСС, к выходу подключаем переменный конденсатор параллельно обмотке и высокоомным щупом осциллограф или ВЧ-вольтметр. Определяем емкость при которой сигнал на выходе максимален. Соответственно это будут емкости C76(C77).
Далее расчитываем емкостное согласование ЭМФ с выходом SA612, который имеет сопротивление 1500ом. Для этого используем калькулятор. Вводим
R=75000
Rs=1500
C=емкость C76(C77)
Fc=0.5
Результат расчета - емкости C1C2 из экселя соответственно округляем до ближайшего номинала и получаем значения емкостей C38C41(C79C80)

Гетеродины

В качестве сигналов гетеродинов используется синтезатор на SI5351. По выходам выставляется максимальный ток 8ма. Плате нужно три гетеродина. При переходе в режим передачи частоты второго и третьего меняются местами.
Использован Универсальный синтезатор. В конфиге выбрана мода MODE_DOUBLE_IF_SWAP23 со следующими параметрами
Code:
#define IFreqEx_LSB 11057000L
#define IFreqEx_USB 11054000L
#define   DEFINED_MODES \
  {"LSB", '1', SBM_LSB,  true,    0, {500000L, 0}}, \
  {"USB", '2', SBM_USB,  true,    0, {500000L, 0}}, \
  {"CW",  '3', SBM_USB,  true,  700, {500000L+700, 500000L-700}}


Запуск и наладка

Для увеличения ДД смеситель питается повышенном напряжением (по даташиту максимальное напряжение питания 7v). при запуске не впаивая U9 проконтролировать напряжение на шине +7в. Если оно превышает 7в то подобрать резисторы R64R65.
Смеситель можно перевести в режим питания +5в - при этом R65 не ставим, а вместо R64 устанавливаем перемычку.

Далее вообще не подключая гетеродины подаем на вход сигнал в полосе пропускания КФ. Подбираем C9 по максимуму напряжения на контуре L1C9 (контролируем высокоомным щупом).

Теперь подключаем все гетеродины и контролируем прохождение сигнала через весь тракт.
В последнюю очередь проверяем работу тракта в режиме передачи. Уровень сигнала на выходе тракта можно менять резистором R6.


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 3 posts ] 

All times are UTC + 2 hours [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group