Update 10/02/2015 MANUALE ASSEMBLAGGIO

Update 10/02/2015
MANUALE ASSEMBLAGGIO MODULO B
Le informazioni che troviamo su questo manuale sono utili
alla messa a punto del modulo B è semplificate per i meno
esperti e meno dotati di strumentazione.
Contenuto:
SCHEMA DISPOSIZIONE COMPONENTI
SCHEMI ELETTRICI
MISURE LIVELLI OSCILLATORI
ELENCO MATERIALI
BFO
MODULATORE BILANCIATO
MODIFICHE-MIGLIORIE
DISPOSIZIONE COMPONENTI 1
DISPOSIZIONE COMPONENTI 2
ATTENZIONE! LA SCHEDINA DEL FILTRO SSB VA MONTATA COSI’: LA PARTE INFERIORE E’
QUELLA CON SEGNATI I QUARZI E QUELLA SUPERIORE CON SEGNATI I CONDENSATORI.
DIVERSAMENTE, I DUE STRIP CENTRALI CHE VANNO A MASSA NON COMBACIANO CON
QUELLI DELLA PCB.
Schema elettrico pagina 1 – versione A
Schema elettrico con Q16 amplificatore di OL
Schema elettrico pagina 1 – versione B (schema utilizzato)
Nel nostro progetto utilizziamo la configurazione senza
amplificatore di OL in quanto SI570 ha un segnale
sufficiente a pilotare il MIXER a diodi.
Montaggio per la versione B (schema utilizzato) relativa
all’ingresso OL
Nel caso si usi un generatore differente da quello
utilizzato nel progetto(Si570 CAC 141G), va ridimensionato
il circuito amplificatore di OL, rispettando le
caratteristiche del mixer che si vuole usare. Nel caso del
mixer a schema rispettare i +11dBm.
Schema elettrico pag.2
-- In caso di eccessivo guadagno dello stadio BF in valore
di R54 di U4 (LF351) può essere elevato fino a 1K5 e quello
di R52 di U5 (TBA820) fino a 270 ohm.
***********************************************************
Per le misure cerco aiutare quelli che non hanno strumenti
a disposizione; chi ha strumenti di fascia alta presumo che
sappia utilizzarli e di conseguenza quanto scrivo non gli
Serve.
MISURA LIVELLI CON IT_VNA MODO uWMETRO
Misura di OL banda 14 MHz effettuata col IT_VNA
punto di misura in rosso TS_C
Per la misura utilizzare una sonda per oscilloscopio 1/1;
quindi non corrisponde ad un valore reale, ma serve solo
per rendersi conto del funzionamento.
Ingresso DET, rispettare la frequenza di OL, banda 20 metri
Diversamente la misura potrebbe non corrispondere
faccio presente che la misura è relativa, non assoluta
Foto sotto misura in potenza segnale BFO.
Valgono le stesse condizione di sopra.
Sonda 1/1, punto di misura ts4, il valore è solo indicativo
e non assoluto.
MISURA DI OL CON OSCILLOSCOPIO PUNTO DI MISURA A SCHEMA
ELETTRICO TS_C
MISURA BFO TS4
Attenzione a come collegare i trasformatori T3-T4 alla
piastrina del mixer a diodi
Piastrina per SBL1
La piastrina per il filtro CW fornita, prevede l’uso di 5 xtal, ma è da rivedere
perché sono indicati dei condensatori-serie (CX) di troppo, mentre nella piastra
principale B i condensatori-serie non son previsti.
Filtro SSB al VNA
Filtro SSB in rosso – CW in blu.
Il filtro SSB monta C1…C7 = 68 pF
La prima immagine è relativa ad un filtro CW con 4 xtal, troppo stretto sopra e
troppo largo sotto, oltretutto fuori centro (senza cx in serie ai quarzi); la seconda
ad un filtro a 6 xtal con CX = 47 pF e C1…C5 = 180 pf.
Chi vuol farsi un filtro su misura visiti questo sito, che da la possibilità
calcolarselo on line:
http://www.changpuak.ch/electronics/Quartz_Crystal_Filter_Designer_2.php#
IMMAGINE RELATIVA AL ROOFING FILTER
LISTA COMPONENTI MODULO B - <PAGINA 1> ELE_TX
******************** CONDENSATORI CERAMICI ******************
CX2 C101 C103 C104 C105 C106 C107 C108 C109 C110 C111 10nF
C112 C113 C116 C117 C123 C124 C125 C127 C128 C131 C132 10nF
C133 C142 C146 C147 C151 C145
10nF
C15-C152-153 (SCHEDINA PER MIXER SBL1)
10nF
C70 C121 C130
100pF
C28 C129
68pF
C135 C140 C141 C144
220pF
C136 C137 C138 C139
47pF
C143
10pF
***************** CONDENSATORI ELETTROLITICI *****************
C102 C114
100uF 25V
C118 C119
1uF 25V
C122
47uF 25V
*****************CONDENSATORI POLIESTERE ********************
C115 C126
22nF POL
****************COMPENSATORI VARIABILI ***********************
CV3 CV4
4/20pF
CV2 CV5
10/60pF
CV6 CV7
OPZIONALI X TRAPPOLE
10/60pF
*********************** DIODI ********************************
D20 D21 D27 D32
1N4148
D26 D28 D29 D30
BAT43 o BA243 PIN DIODO
*********************DIODI MIXER ****************************
D22 D23 D24 D25 1N4148 CONSIGLIATI --> HP2800 1N5711
************************ZENER *******************************
D31
ZENER
Z9V
***********************RELE' *********************************
RL4 1 VIA DOPPIO SCAMBIO 12V 2A
NON POLARIZZATO
**********************IMPEDENZE*******************************
Z1 Z2 Z4 ASSIALE
100uH
Z5 ASSIALE
3,3uH
********************* BOBINE *********************************
L3 L4 CARTOCCIO CON SCHERMO E NUCLEO CONTENITORE 10X10mm
25 SP FILO 0.20mm DIAMETRO CARTOCCIO 4 mm PER UNA INDUTTANZA DA
3,3uH CIRCA
L5 L6 32SP T37/2 DIAMETRO FILO 0.20mm
(TRAPOLA 10MHz)
********************* CONNETTORI *****************************
P1 P20 P101
DIP2 MASCHIO
***************** TRANSISTOR *********************************
Q10
2N2222 METALLICO
Q9 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 Q18 Q19 Q20 Q21
2N2222A PLASTICO
Q16 Q17
2N5109
************************ FET *********************************
Q25
2N7000 FET
CONTINUA LISTA COMPONENTI MODULO B - <PAGINA 1> ELE_TX
************************ RESISTENZE **************************
R100 R107
82 Ohm
R101 R105 R110 R140
470 Ohm
R103 R106 R114 R115 R124 R125 R144 R154 R155
2K2
R102 R111 R116 R143 R150 R151 R153
100 Ohm
R104 R109
680 Ohm
RX2 R108 R126 R133 R145
10 Ohm
RX3 R112
150 Ohm
R113 R127 R130 R135 R139 R141 R146 R148
10K
R117 R128
R147 R149
4K7
R118 R131 R157
1K
R119 R122 R134 R137 R138 R152
220 Ohm
R120
22 Ohm
R129 R136 R142
1k8
R132
22 Ohm
R156
47 Ohm
******************TRASFORMATORI*******************************
T1 = T3 = T4 TRASFORMATORE TRIFILARE SU FT37/43 5SP
T5 = T8 TRASFORMATORE BIFILARE SU FT37/43 5SP
****************** TRIMMER ***********************************
V3
10K
V5
500 Ohm
******************* QUARZI ***********************************
DA X1 a X11 10MHz
NB.: COME SPIEGATO PIU’ AVANTI, SE POSSIBILE UTIILIZZARE
PER IL BFO UN XTAL (X1) CON FREQUENZA DI RISONANZA PIU’
ALTA RISPETTO A QUELLI SCELTI PER I FILTRI IF.
LISTA COMPONENTI MODULO_B - ELET_RX <PAGINA 2>
****************** CONDENSATORI ****************************
CONDENSATORI CERAMICI
C1 CX1 C2 C3 C4 C7 C8 C9 C10 C11 C13 C17 C18 C20 C21 C22 C24 C25
C26 C27 C29 C31 C32 C33 C39 C44 C45 C49 C53 C58 C61 C68 C83
10NF
C15 C16 C19 C148 330pF
C35
8,2pF
C46
220pF
C48
68pF
C55
560pF
COMPENSATORI VARIABILI
CV1
10/60pF
CONDENSATORI POLIESTERE
C60
22nF POL
C37 C59 C63
47nF POL
C51
100nF POL
C40 C65
1uF POL
****
CONDENSATORI ELETTROLITICI
C14 C50
470uF 25V
C38 C42 C47 C54 C56 C71 C72
1uF 25V
****
C62 C66 C41
100uF 25V
C64
47uF 25V
C57
330uF 25V
C43 C67
10uF 25
C30 EVENTUALE RITARDO AGGANGIO AGC 10uF 25V
**** in BF i condensatori da 1uF possono essere sia elettrolitici
che poliestere, meglio però del secondo tipo.
********************* RESISTENZE*****************************
R9 R10 R48
470 Ohm
R1 R2 R5 R7 R20 R11 R12 R13
680 Ohm
R14 R21
68 Ohm
RX1 R16 R22
10 Ohm
R15
180 Ohm
R8 R17 R18 R25 R31 R35 R162 R42
100 Ohm
R4 R19 R24 R103
2k2
R6
2K7
R23 R26 R27 R28 R30 R41 R47 R49 R55 R56 R57 R58
4K7
R29
R33 R45 R46 R50 R53
10K
R3
56 Ohm
RX5 R32
1K
R36
470K
R37 R40
47K
R38
100K
R39
5K6
R44
56 Ohm
R51
1 Ohm
R52
82 Ohm
R54
220 Ohm
CONTINUA LISTA COMPONENTI MODULO_B - ELET_RX <PAGINA 2>
******************* RELE' ********************************
RL1 RL2 RL3
12V 2A DOPPIO SCAMBIO NON POLARIZZATO
******************* TRASFORMATORI ************************
T2 T6 TRASF.BIFILARE 5 SPIRE FT37/43
T7 12SP LATO MC1350 4SP LATO FILTR FT37/43 DIAM.FILO 0.25mm
******************** INTEGRATI ***************************
U1
DIP8
MC1350
U2-SA602
DIP8
SA602
U2-LM358
DIP8
LM358
U3
DIP3
LM78L10
U4
DIP8
LF351
U5
DIP8
TBA820
U6
DIP16
74HC595
******************* TRIMMER ******************************
V1 V4 V6
10K
V2
4k7
*********************** XTAL *****************************
XT 1 a XT 24 (COMPRESI QUELLI DI PAGINA 1)
10 MHz
******************** INDUTTANZE **************************
Z1 Z3 Z6
ASSIALI
250mA
100uH
ZRF 18 SPIRE SU FT37/43 diametro filo 0.8mm (CIRCA 100uH)
********************** BOBINE SU TOROIDE *****************
L1 30 SPIRE SU T37/2 diametro filo 0.25mm
********************** DIODI ******************************
DX1 D5 D6 D9 D10 D11 D15 D18 D33
1N4148
D12
D13
AA119 o 1N5711
D14
DIODO ZENER
Z 6V
D16 D17 D19
1N4007
D1 D2 D3 D4
BA283 o BAT43
*********************** TRANSISTOR **************************
Q1 Q2
2N5109
Q3 Q4 Q5
Q6
2N2222A
Q8
TO220
BD131
************************ FET *********************************
Q7 Q22 Q23 Q24
2N7000
********************* CONNETTORI *****************************
P11
SIP 5
PASSO 2.54
SIP header
P12 P4 P7
SIP 2
PASSO 2.54
SIP header
P2
SIP 8
PASSO 2.54
SIP header
P3A P3B
IDC10
PASSO 2.54
Boxed header
BFO E MODULATORE BILANCIATO
BFO
In foto sono riportate le principali misure da effettuare per verificare le commutazioni a
fondo del documento trovate una nota di I4OMD Angelo che spiega a suo modo come
risolvere la frequenza del quarzo.
PRIMA VERIFICA
Controllare con tester posizionato su 10V fondo scala punti A-B-C
se, commutando i vari modi operativi dal controller, vi è una tensione di 5V
SECONDA MISURA Supponiamo di aver scelto modo LSB. Nel punto D la tensione
deve essere prossima a 0V mentre in E-F la tensione deve essere superiore a 9V.
Ripetere su tutti i modi operativi il test. Nel caso si presenti una lettura di 0,2V anche su
E-F vuol dire che un transistor va in conduzione in modo anomalo e di conseguenza non
si riesce a regolare lo shift in frequenza.
Se necessario la commutazione può essere migliorata utilizzando fet 2N7000 al posto dei
2N2222. In questo caso bisogna rimuovere R127, R135, R141. L’eventuale sostituzione
va fatta rispettando la serigrafia a pcb senza manometterlo.
SCELTA XTAL BFO
Va scelto su una frequenza più alta rispetto a quelli dei filtri.
NB.: i quarzi HC49 normali, non smoll, si riescono a shiftare meglio in frequenza (ma di
solito risuonano più in basso rispetto ai piccoli).
Nel caso non si riesca a raggiungere lo shift in LSB bisogna aumentare l’induttanza L3. Se
invece non si riesce a ottenere lo shift in USB diminuire il valore di CV4, come anche più
avanti spiegato.
Quindi per un corretto funzionamento è consigliabile scegliere un quarzo X1 che abbia
una frequenza di risonanza superiore a quella utilizzata per i filtri. Non è consigliabile
aumentare troppo l'induttanza da quella consigliata per L3 (ed eventualmente L4) in
quanto si potrebbero verificare derive in frequenza.
Una volta tarata la LSB , spostare X1 in modo che discrimini esattamente la USB. Risulta
più semplice aggiustare CV4; dapprima è consigliabile aggiungere una capacità di circa
15 pF in parallelo e verificare se peggiora o migliora e solo dopo e consigliabile
rimuovere CV4 per inserire un compensatore di capacità inferiore ma sopratutto di
capacità residua molto bassa.
NOTA su R143 , R143 non è nient'altro che un carico per l'oscillatore questa serve a
mantenere sempre sotto carico il bfo onde evitare in caso di passaggio fra RX e TX in cui
i carichi sono diversi una deriva in frequenza proprio dovuto alla diversità di carico che si
viene a verificare.
Note su Z5 e C140 , Z5 e C140 formano un filtro risonanza serie sulla frequenza di
risonanza del BFO in questo modo lascia passare solo la frequenza fondamentale e
attenua tutte le armoniche al di fuori della propia risonanza., nel nostro caso i valori
scelti per Z4 e C140 formano un passa banda a 10 MHz.
MISURE CON FREQUENZIMETRO
ESEMPIO CON CENTRO BANDA DEL FILTRO A 9.999.700 Hz.
Predisporre frequenzimetro con sonda per oscilloscopio su 1/10 e collegarsi su TS4 e
verifichiamo le frequenze generate dal BFO nei vari modi operativi, bisogna prenderne
nota in quanto vanno inserite nel software del controller modulo A.
Come vadano inserite è spiegato nel manuale relativo al modulo A.
Freq. USB
freq. LSB
freq.CW (lato USB)
DAI POST DI ANGELO I4OMD SUL FORUM
Sempre sul BFO.
E' il caso di specificare per i meno capaci, e io mi ci metto in mezzo, che l'induttanza in
serie al quarzo tanto più alto è il suo valore quanto più abbassa la frequenza di
risonanza; il condensatore/ compensatore in serie al quarzo invece la solleva ma in
modo inversamente proporzionale al valore della capacità inserita. Perciò, se con il
compensatore non si sale abbastanza, o si sostituisce il compensatore con uno di
capacità minima più bassa, o si mette una piccola capacità (es.: 3,9-4,7pF ceramico NP0)
in
serie
al
compensatore
o,
come
vedremo
più
avanti,
più
semplicemente si sostituisce il quarzo con uno di frequenza più elevata.
Se invece non si riesce a scendere abbastanza, ma non dovrebbe essere il nostro caso,
allora si prova con un condensatore in parallelo al compensatore, come ha già scritto
Alfredo.
Detto questo veniamo al mio caso/ soluzione.
Freq centrale filtro 9.999.700 / LSB 9.998.200 (-1500) / USB 10.001.200 (+1500) / CW
10.000.400 (+700) *** Utilizzo L3 per LSB, CV4 CV5 per SSB e CW (lato SSB).
Come da ragionamenti e suggerimenti ho cercato di scegliere inizialmente il quarzo che
risuonava più in basso per agevolare la LSB del BFO (che sembrava avere più problemi
per risuonare in frequenza). Così facendo però la USB è al limite della taratura e
qualcuno non ci arriva proprio.
D'altro canto per la LSB i 3,3uH di L3 comunque non bastano e io l'ho sostituita con una
MF verde da 10,7 MHz (togliere il condensatorino interno) che parte da 3,3 e arriva a
quasi 6uH (per chi ha la fortuna di averla va bene una TOKO Kank-3334). Tutto ok, il BFO
risuonava nelle tre frequenze volute, ma non mi piaceva starci così stretto. E allora? Ho
sostituito il quarzo con uno di frequenza più elevata così la USB e CW ci sguazzano e,
ritarata L3, tutto si è sistemato come volevo.
Attenzione che la taratura delle tre frequenze del BFO non si può fare in un'unica
successione, perché quando tari un modo per quanto poco gli altri due ne risentono; per
cui per la taratura precisa ci vogliono più passaggi.
Infine per quanto riguarda L3 (LSB) ho provato a sostituirla anche con un’induttanza fissa
di valore un po' più alto (io ho provato 8,2uH) e un compensatore in serie: va
ugualmente bene.
L3 può essere comunque facilmente autocostruita. L’importante è che il nucleo le
permetta un’escursione di valore simile alla MF da me adottata.
Quasi sicuramente anche un’induttanza fissa da 2,2uH in serie a L3 va bene, ma non in
serie al quarzo, altrimenti si hanno poi problemi con USB/CW
Io mi sono sempre riferito al CW lato USB. Per chi lo vuole lato LSB dovrà far oscillare il
BFO 700 Hz sotto alla freq centrale del filtro. Solo in questo caso potrebbe essere
necessario utilizzare anziché CV5 l’induttanza L4, il cui posto è già previsto nel pcb.
…….ritornando quindi al BFO per chi non ha a disposizione un quarzo con frequenza di
risonanza più alta di quelli utilizzati nei filtri (almeno +200Hz) e non riesce nonostante
tutto ad alzare a sufficienza la freq USB anche abbassando la capacità di CV4 con i criteri
indicati nel precedente post, una soluzione ulteriore può essere quella di sostituire L3
(LSB) con un’induttanza fissa e CV in serie, come già detto.
Dall’immagine si vede che che l’eventuale modifica non è cruenta. Non è però possibile
indicare dei valori precisi dei due componenti perché dipende sempre dalla feq di
risonanza del quarzo. Nelle mie prove, per ottenere una corretta freq LSB utilizzando
questo metodo, ho usato induttanze da 6,8/10uH e CV 10-80pF, Piero i2rjz ha trovato
6uH e CV 5-35pF.
Modificando in questo modo il circuito originale, si alzano automaticamente di quanto
dovrebbe bastare le freq di USB (e CW).
Se poi si vuole il CW lato LSB (reverse) potrebbe servire la stessa modifica L + CV in
serie.
Il tutto in attesa dell’opzionale utilizzo del DDS
COME HA PRECISATO ALFREDO IN UN POST SULL’ARGOMENTO, SE SI USA L’INDUTTANZA
SOLO PER LA LSB NON SERVE LA SCHERMATURA, MA NEL CASO IN CUI SE NE
DOVESSERO USARE DUE, UNA PER LA LSB E UNA PER IL CW, DEVONO ESSERE
SCHERMATE ENTRAMBE PER EVITARE CHE SI INFLUENZINO TRA LORO.
MODULATORE BILANCIATO
Modulatore a diodi . Il modulatore è formato dal trasformatore 3 filare T1, i diodi D20 e
D21, V5, C143, CV3.
La regolazione della soppressione della portante avviene tramite la regolazione di V5, V5
dovrebbe essere regolato in modo da avere il minor residuo del BFO senza nessuna
modulazione BF all'ingresso del modulatore.
Normalmente V5 deve rimanere più o meno al centro della sua escursione ma se questo
non avviene le cause sono dovute a una differenza di conduzione dei diodi D20 ,D21 .
Se non riusciamo a mantenerlo al centro anche regolando CV3 e necessario intervenire
su C143 anche in questo caso prima di diminuire la sua capacità e conveniente prima
provare con una capacità in parallelo e ripetere l'operazione di bilanciamento regolando
CV3 è V5 se tutto rientra nella norma che il trimmer non è fortemente sbilanciato su uno
dei suoi rami possiamo terminare
altrimenti provare a sostituire C143 con una capacità inferiore a quella consigliata.
Fare riferimento al manuale assemblaggio modulo B per regolare i livelli.
FOTO modulatore bilanciato con punti ts4 ,A,B,C segnati per le verifiche strumentali
Le foto mostra la misura nei punti TS4, A , B.
La foto seguente mostra invece la misura su TS8 in assenza di modulazione e PTT ON.
La regolazione della soppressione della portante avviene tramite la regolazione di V5, V5
dovrebbe essere regolato in modo da avere il minor residuo del BFO senza nessuna
modulazione BF all'ingresso del modulatore.
Normalmente V5 deve rimanere più o meno al centro della sua escursione ma se questo
non avviene le cause sono dovute a una differenza di conduzione dei diodi D20 ,D21 .
Se non riusciamo a mantenerlo al centro anche regolando CV3 e necessario intervenire
su C143anche in questo caso prima di diminuire la sua capacità e conveniente prima
provare con una capacità in parallelo e ripetere l'operazione di bilanciamento regolando
CV3 è V5 se tutto rientra nella norma che il trimmer non è fortemente sbilanciato su uno
dei suoi rami possiamo terminare altrimenti provare a sostituire c143 con una capacità
inferiore a quella consigliata.
Se tutto è tarato a dovere questo è il risultato
Infine la foto sotto mostra la misura su TS8 PTT ON e parlando nel microfono (olà)
Faccio notare che differenze di una 10mV nelle misure non pregiudicano il
funzionazionamento dell’insieme.
MODIFICA PER ELIMINARE IL “TOC” NELLA COMMUTAZIONE RX/TX CW
MODIFICA PER OTTENERE LA REGOLAZIONE DELL’IF GAIN
Mediante questa modifica si ha una regolazione continua
dell’ IF Gain, che permette un più rilassante ascolto,
soprattutto nelle bande basse.
E’ stato utilizzato il potenziometro V3 inizialmente
previsto per la regolazione notch.
La modifica si può fare in due modi:
1. intervenendo solo nel modulo_B, collegando tramite una
resistenza di 470K, il pin TS3 e i il pin 6 di P2,
oppure
2. unendo direttamente senza resistenza gli stessi punti
nel modulo B e sostituendo nel modulo_A R3 di 1K,
sempre con 470kohm.
MODIFICA 1
MODIFICA 2

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