This article is available in Greek only.
Please use a translator to translate it to your language.


Μικροσκοπικός πομπός CW ευρείας κάλυψης για τα HF
Σχεδίαση και υλοποίηση, SV3ORA


Βραχαία! Τι υπέροχη περιοχή στο ραδιοφωνικό φάσμα! Με πολύ μικρή ισχύ και μία καλή κεραία, μπορούν να καλυφθούν τεράστιες αποστάσεις, αρκεί οι συνθήκες διάδοσης να το επιτρέπουν. Χωρίς αναμεταδότες, χωρίς εμπόδια (skywave propagation) και με μόνο περιορισμό τον υψηλότερο θόρυβο και φυσικά το ραδιοερασιτεχνικό κανονισμό. Και όταν η διάδοση σε μία μπάντα δεν είναι ικανοποιητική, μπορούμε να μεταπηδήσουμε σε διαφορετική μπάντα και να επιτύχουμε την πολυπόθητη επικοινωνία.

Παρόμοια και ίσως καλύτερα χαρακτηριστικά παρουσιάζονται και στις χαμηλότερες μπάντες, όπως αυτή των 2200 μέτρων. Το πρόβλημα σε αυτή τη μπάντα, εκτός από τον πολύ υψηλότερο θόρυβο, είναι η κεραία, αφού το μήκος κύματος είναι 2200 μέτρα! Ακόμη και αν μπορούσαμε να κατασκευάσουμε μία κεραία μήκους 2200 μέτρων ή έστω και λ/4, δε μας το επιτρέπει ο ραδιοερασιτεχνικός κανονισμός. Με αυτούς τους περιορισμούς, οι μόνες μπάντες που απομένουν διαθέσιμες για επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς αναμεταδότες, είναι αυτές των βραχαίων. Ας μήν ξεχνάμε ότι στη δημοφιλή μπάντα των 20 μέτρων για παράδειγμα, το μήκος κύματος είναι μόλις 20 μέτρα.

Πρόσφατα, ρωτήθηκα από ένα νέο ραδιοερασιτέχνη το εξής: "Δεν έχω αρκετά χρήματα να ξοδέψω για ένα πομποδέκτη βραχαίων. Λοιπόν τι χρειάζεται για να κάνω επαφές, με το μικρότερο δυνατό κόπο και κόστος;". Και ενώ η απάντηση φάνηκε αρχικά προφανής (ιδιοκατασκευές!), δεν ήταν καθόλου απλή και προκάλεσε μία σειρά από επί μέρους ερωτήσεις, προκειμένου να οριστούν οι προδιαγραφές του σταθμού. Για παράδειγμα, "σε ποιες μπάντες στα βραχαία;", "πόσο μακρυνές επαφές;", "με τι διαμόρφωση;", "πόσο εύκολη θες να είναι η κατασκευή, σε σχέση με άλλα χαρακτηριστικά που θα ήθελες να έχει ο σταθμός;" κτλ.

Σχετικά με τη λήψη, στο εμπόριο, υπάρχουν πολύ φθηνοί δέκτες ΑΜ (της τάξης των 5-20Ε) οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για λήψη στα βραχαία και οι οποίοι είναι διαθέσιμοι από καταστήματα τα οποία δεν εξειδικεύονται απαραίτητα σε ραδιοερασιτεχνικά είδη. Πολλοί, επιτρέπουν τη λήψη και εντός των ραδιοερασιτεχνικών περιοχών, αλλά μόνο οι πιο ακριβοί από αυτούς, επιτρέπουν την αποδιαμόρφωση σημάτων SSB/CW. Η πιο φθηνή λύση για τη λήψη τέτοιων σημάτων, είναι συνήθως η κατασκευή ενός εξωτερικού ταλαντωτή (5-10 υλικά), που εκπέμπει κοντά στο δέκτη ΑΜ, στην ενδιάμεση συχνότητά του (IF), ώστε ο δέκτης AM να μπορεί να αποδιαμορφώσει τέτοια σήματα. Μία άλλη λύση, είναι η ιδιοκατασκευή ενός δέκτη, αλλά οι κατασκευές δεκτών ευρείας κάλυψης με καλά χαρακτηριστικά, είναι συνήθως δύσκολες και δαπανηρές. Η λύση του εξωτερικού IF ταλαντωτή κοντά στο δέκτη AM είναι πολύ πιο αξιόπιστη και το τελικό κόστος μικρότερο.

Παρ' όλα αυτά, δεν υπάρχουν στο εμπόριο διαθέσιμοι πομποί/πομποδέκτες για τα βραχαία, από καταστήματα τα οποία δεν εξειδικεύονται σε ραδιοερασιτεχνικά είδη. Επιπλέον, οι πομποί ευρείας κάλυψης, είναι πάντα ακριβοί και συνήθως απαιτούν μία σειρά από άλλα εξαρτήματα για τη λειτουργία τους, όπως για παράδειγμα ενα εξίσου ακριβό τροφοδοτικό.

Οι λόγοι αυτοί, έχουν οδηγήσει πολλούς αρχάριους και μη, τα τελευταία χρόνια, στην εκπομπή με συσκευές χαμηλής ισχύος (QRP), χόμπυ το οποίο έχει γίνει ιδιαίτερα δημοφιλές. Σε αυτό συντελούν και πολλοί άλλοι παράγοντες, μεταξύ των οποίων η χαρά της κατασκευής, το χαμηλό κόστος, η χαμηλή κατανάλωση ισχύος, η φορητότητα και η απουσία σημαντικών παρεμβολών σε άλλα δίκτυα. Αμέτρητες κατασκευές τέτοιων πομπών έχουν δημοσιευτεί από ραδιοερασιτέχνες σε όλο τον κόσμο. Οι περισσότερες από τις κατασκευές αυτές, έχουν συνήθως κάποια κοινά χαρακτηριστικά.

Εάν είναι ευρείας κάλυψης (multi-band), είναι αρκετά σύνθετες (κυρίως λόγω των πολλαπλών βαθυπερατών φίλτρων) και απαιτούν εμπειρία σε παρόμοιού είδους κατασκευές, καθώς και μία γερή τσέπη. Από την άλλη, οι φθηνότερες κατασκευές, έχουν συνήθως κάλυψη σε μία μόνο μπάντα. Αν είστε αρκετά τυχεροί, μπορείτε με το ίδιο κύκλωμα του φθηνού πομπού, να καλύψετε και μία δεύτερη ή τρίτη μπάντα, αλλάζοντας απαραίτητα το βαθυπερατό φίλτρο και τα στοιχεία συντονισμού. Εαν δεν είστε τυχεροί, η κάλυψη μίας δεύτερης μπάντας, απαιτεί ριζικές αλλαγές στο κύκλωμα.

Με αυτούς τους περιορισμούς υπόψιν, θέλησα να σχεδιάσω και να κατασκευάσω ένα κύκλωμα πομπού, το οποίο αφενός θα ήταν φθηνό, εύκολο και γρήγορο να το κατασκευάσει κάποιος αρχάριος, αφετέρου δεν θα περιοριζόταν σε μία μόνο μπάντα, αλλά θα ήταν ευρείας κάλυψης. Επιπλέον, το κύκλωμα του πομπού, θα έπρεπε να έχει καλά χαρακτηριστικά, τα βασικά εκ των οποίων θα έπρεπε να είναι η επαρκή σταθερότητα στη συχνότητα εκπομπής και εξασθενημένες αρμονικές συχνότητες, περίπου -40dBc (40dB κάτω από τη φέρουσα). Αδύνατο; Όχι, δύσκολο... ναι!

Αν και η εξασθένηση των αρμονικών σε ένα πομπό μονής μπάντας, επιτυγχάνεται εύκολα με ένα βαθυπερατό φίλτρο στην έξοδό του, σε ένα πομπό ευρείας κάλυψης, οι παράγοντες της εξασθένισης πρέπει να ληφθούν υπόψιν σε κάθε στάδιο του κυκλώματος, το οποίο πρέπει να σχεδιαστεί και να μετρηθεί, έτσι ώστε να ελαχιστοποιεί το ίδιο τις αρμονικές, χωρίς να απαιτείται βαθυπερατό φίλτρο στην έξοδο. Η άλλη λύση φυσικά, είναι να χρησιμοποιηθεί ένα βαθυπερατό φίλτρο για κάθε μπάντα, το οποίο προφανώς προσθέτει πολυπλοκότητα και κόστος.

Μετά από 2 μήνες δοκιμών και επαληθεύσεων, έχοντας ως βασικά έργαλεία μέτρησης, παλμογράφο και αναλυτή φάσματος, κατέληξα στο παρακάτω κύκλωμα, το οποίο αποτελεί έναν ολοκληρωμένο πομπό QRP και έχει τα εξής ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά:

+12v
3.3pF

+12v

+12v

4.7k

+12v

J310

 1N914

10k

2N2222

1M

2N2222

10k

1N914

100nF

2k

2N2222

 blue
LED

1k

+12v

 1N914 +12v +12v
TX
Out

RX
Out		 4.7k

1N914

1k

10k

1. Left channel
of sound card.
2. EXT key
to +12v.
3. LPT.
4. COM.
5. TTL/CMOS.

500

PRMA
1C05		 10k

220

+12v

2N2222

1uF

2N2222
100uH

100nF

2N2222

1N914

50

+12v

Coil-
Magnet

100

100uH

100nF

+12v
10nF

510

1k

 10-60
pF

100

BFR96S

BFR96S

 Xtal

BF246C

8.6

220

270

82pF

100nF

100nF

33

220k

150pF

15

 100nF

18

150pF

820

10k

Ο πομπός, είναι ακριβώς ότι χρειάζεται ο νέος ραδιοερασιτέχνης για να εκπέμψει στα βραχαία με εκπομπή CW. Σχεδιάστηκε ειδικά για εκείνους που θέλουν εκπομή σε όλες τις μπάντες, αλλά δεν έχουν διαθέσιμα όργανα μέτρησης, keyers ή άλλα αξεσουάρ, παρά μόνο ένα μικρό τροφοδοτικό ή μπαταρία 9v ή 12v. Οι βετεράνοι ή/και φυσιολάτρες, θα εκτιμήσουν ιδιαίτερα τη φορητότητα της κατασκευής, αφού ο πομπός είναι ιδανικός για QRP εξορμήσεις στη φύση, καθ' ότι ελαφρύς, χωράει άνετα στην παλάμη και δεν απαιτούνται επί πλέον όργανα ρύθμισής του.

Το βασικό κύκλωμα του πομπού, αποτελείται από τρία στάδια, έναν ταλλαντωτή, έναν ενδιάμεσο ενισχυτή και ένα τελικό. Τα επι μέρους κυκλώματα, είναι ο ηλεκτρονικός keyer, το κύκλωμα της ένδειξης και το κύκλωμα της διπλής εξόδου. Στη συνέχεια, θα προσπαθήσω να περιγράψω το κάθε στάδιο ξεχωριστά.

Ο ταλλαντωτής είναι βασισμένος σε ένα κύκλωμα του Werner Schnorrenberg DC4KU, το οποίο χρησιμοποιούνταν αρχικά για μετρήσεις IMD στα βραχαία. Τέτοιες μετρήσεις, απαιτούν ζεύγη ταλλαντωτών με πολύ χαμηλή παραμόρφωση και θόρυβο φάσης και καλή απομόνωση μεταξύ τους. Τα επίπεδα της παραμόρφωσης του ταλλαντωτή είναι όντως εντυπωσιακά. Η παραμόρφωση μετρήθηκε στο εργαστήριο, παρατηρώντας τις αρμονικές του ταλλαντωτή, στον αναλυτή φάσματος, αφού με τον παλμογράφο είναι αδύνατον να παρατηρήσουμε μικρές παραμορφώσεις του ημιτόνου. Σε κάθε συχνότητα, όλες οι αρμονικές του ταλλαντωτή αγγίζουν τα -50dBc. Αυτό σημαίνει ότι το πλάτος κάθε μίας από τις αρμονικές, είναι 50dB κάτω από τη φέρουσα.

Πρέπει να παραδεχτώ ότι ο DC4KU είναι λίγο αισιόδοξος με το εύρος κάλυψης του ταλαντωτή. Παρόλο που αναφέρει κάλυψη μέχρι τα 30MHz, στις δοκιμές μου, ο ταλαντωτής του δεν μπορούσε να ξεκινήσει πάνω από τα 20MHz. Ίσως παίζουν ρόλο σε αυτό τα χαρακτηριστικά των ειδικών κρυστάλλων τους οποίους χρησιμοποιούσε, ενώ εγώ χρησιμοποίησα κοινούς φθηνούς κρυστάλλους εμπορίου. Για να διορθώσω το πρόβλημα της περιορισμένης κάλυψης, τροποποίησα τους πυκνωτές κέρδους του ταλλαντωτή και πλέον ξεκινάει αξιόπιστα μέχρι τα 24MHz, χωρίς να επηρεάζεται ιδιαίτερα η χαμηλότερη συχνότητα κάλυψης. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε το ίδιο FET για να μπορέσετε να καλύψετε αυτό το εύρος. Εκτός από το BF246C, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και το BF247C, το οποίο έχει ακριβώς τα ίδια χαρακτηριστικά, αλλά διαφορετική συνδεσμολογία στα ποδαράκια του.

Στο κύκλωμα του DC4KU, δεν υπήρχε πρόβλεψη για μεταβλητή ισχύ εξόδου του ταλλαντωτή. Σε πειράματα που έκανα, αποδείχθηκε ότι το καλύτερο σημείο για αυτή τη λειτουργία, είναι το ποδαράκι S (source) του FET. Με μία μεταβλητή αντίσταση σε αυτό το σημείο, μπορεί να επιτύχουμε αρκετά μεγάλο εύρος ισχύος εξόδου του ταλλαντωτή. Το εντυπωσιακό είναι ότι η παραμόρφωση του ταλλαντωτή δεν επηρεάζεται από τη ρύθμιση αυτή.

Ο ταλλαντωτής χρησιμοποιεί κρύσταλλο, ως το κύριο στοιχείο καθορισμού της συχνότητάς του. Σε αυτό το χαμηλό κόστος, δεν υπάρχει τίποτα άλλο το οποίο να μπορεί να αντικαταστήσει τη σταθερότητα του κρυστάλλου. Ακόμη και οι μεταβολές της θερμοκρασίας, οι οποίες μεταβάλλουν μερικές δεκάδες Hz τη συχνότητα του κρυστάλλου, δεν επηρεάζουν ιδιαίτερα τις επαφές μας, επειδή αυτές διαρκούν συνήθως μερικά λεπτά και επειδή η θερμοκρασία του περιβάλλοντος σπάνια αλλάζει μέσα σε μερικά λεπτά. Σε κάθε περίπτωση, η συχνότητα του κρυστάλλου, μπορεί να μεταβληθεί με το μεταβλητό πυκνωτή στην έξοδο του ταλλαντωτή.

Ο πυκνωτής αυτός, εκτός από τη συχνότητα, μεταβάλλει παράλληλα και την ισχύ εξόδου του ταλλαντωτή. Σε συνδιασμό με τη μεταβλητή αντίσταση που ανέφερα παραπάνω, μπορείτε να ρυθμίσετε τη συχνότητα του ταλλαντωτή, ενώ παράλληλα η ισχύς εξόδου να μην επηρεαστεί. Αν και αυτό ακούγεται αρχικά πολύπλοκο από άποψη ρύθμισης, στην πραγματικότητα δεν είναι. Στην πράξη, θα διαπιστώσετε ότι ο πυκνωτής ρυθμίζεται μία φορά κατά την αρχική ρύθμιση του πομπού και στη συνέχεια δεν απαιτείται περεταίρω ρύθμισή του, παρά μόνο στις ακραίες συχνότητες κάλυψης (πχ εκπομπή στα 160m και στη συνέχεια στα 24MHz) άν και αυτό εξαρτάται και από τα χαρακτηριστικά των κρυστάλλων που έχετε διαθέσιμους. Ίσως και να μην απαιτηθεί επιπλέον ρύθμιση ξανά, ακόμη και για αυτές τις ακραίες συχνότητες.

Τα πειράματά μου, έδειξαν ότι ο ταλλαντωτής, μπορεί να λειτουργήσει, τόσο με κρύσταλλο, όσο και με πηνίο, χωρίς να τροποποιηθεί κανένα άλλο στοιχείο του. Απλώς αντικαταστήστε τον κρύσταλλο με ένα πηνίο. Ή δυνατότητα αυτή είναι χρήσιμη, όταν θέλετε να καλύψετε μία συχνότητα για την οποία δεν έχετε το σχετικό κρύσταλλο. Και ενώ η συχνότητα του κρυστάλλου δεν μπορεί να μεταβληθεί παρά μόνο μερικές δεκάδες Hz, προσθέτοντας ή αφαιρώντας μία σπείρα από ένα πηνίο, μεταβάλλετε σημαντικά τη συχνότητα του ταλλαντωτή. Με τη χρήση πηνίων, ο ταλλάντωτής μπορεί να λειτουργήσει μέχρι τα 45MHz περίπου. Φυσικά, η απόδοση του πηνίου δε συγκρίνεται με αυτή του κρυστάλλου και ο μόνος τρόπος με τον οποίο μπορείτε να αποφύγετε ολισθήσεις συχνότητας, είναι να κατασκευάσετε πηνία με το υψηλότερο δυνατό παράγοντα Q. Επίσης, η χρήση πηνίων αυξάνει λίγο τις αρμονικές του ταλλαντωτή, αλλά όχι σε ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα.

Αντί να μεταβάλλετε τον αριθμό των σπειρών του πηνίου για να μεταβάλλετε τη συχνότητα, μπορείτε να συνδέσετε παράλληλά του, ένα μεταβλητό πυκνωτή μικρής χωρητικότητας. Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πηνίο με πυρήνα φερίτη και να μεταβάλετε ση συχνότητα του ταλλαντωτή, μεταβάλοντας την αυτεπαγωγή του πηνίου, πλησιάζοντας ένα μαγνήτη κοντά του. Αν χρησιμοποιήσετε πηνίο χωρίς πυρήνα, μπορείτε να μεταβάλλετε τη συχνότητα, πλησιάζοντας ένα μέταλλο ή φερίτη κοντά του. Ο φερρίτης θα μειώσει τη συχνότητα, ενώ ο μπρούτζος θα την αυξήσει. Οι επιλογές που έχετε είναι πολλές και περιορίζονται μόνο από τη φαντασία σας και την ικανότητά σας στα μικρομηχανολογικά. Ενδεικτικά αναφέρω ότι στα πειράματά μου, η χρήση πηνίων εμπορίου (molded chokes) σε συνδιασμό με μαγνήτη, έδωσε το υψηλότερο δυνατό εύρος ταλλάντωσης. Πρακτικά, μπόρεσα να καλύψω όλα τα βραχαία, με 3 μόνο πηνία (χρήσιμο ως γενήτρια σήματος), αν και η σταθερόρητα δεν ήταν επαρκής για ραδιοερασιτεχνικές επαφές.

Τον ταλλαντωτή ακολουθούν ένας ενδιάμεσος ενισχυτής/απομονωτής και ένας τελικός ενισχυτής, οι οποίοι είναι παρόμοια σχεδισμένοι. Και οι δύο ενισχυτές, λειτουργούν σε τάξη Α και αναπτύσσουν μεγάλη θερμοκρασία, ανεξάρτητα από την ισχή εξόδου του πομπού, ανεξάρτητα αν ο πομπός εκπέμπει ή είναι σε παύση και ανεξάρτητα από το ποσοστό των στασίμων. Στην πραγματικότητα ο πομπός μπορεί να λειτουργήσει χωρίς κεραία ή με βραχυκύκλωμα της εξόδου του, χωρίς να καούν οι ενισχυτές του και αυτό γιατί τα τρανσίστορ λειτουργούν ούτως ή άλλως σε υψηλή θερμοκρασία. Προτείνεται να χρησιμοποήσετε για την ψύξη τους ένα μικρό ανεμιστηράκι υπολογιστή 12v, αν και δεν είναι εντελώς απαραίτητο. Οι ενισχυτές είναι ευρείας κάλυψης, αλλά δε χρησιμοποιούν περίπλοκούς μετασχηματιστές, παρά μόνο κοινά πηνία εμπορίου (molded chokes), γεγονός που κάνει την κατασκευή τους εύκολη ακόμη και για τους ραδιοερασιτέχνες χωρίς προηγούμενη εμπειρία στην περιέλιξη μετασχηματιστών RF.

Τα πειράματά μου, έδειξαν ότι η χαμηλότερη παραμόρφωση επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ενισχυτές σε βαθιά τάξη Α και παράλληλα οδηγώντας τους με το χαμηλότερο δυνατό σήμα εισόδου. Φυσικά η απόδοση ενός τέτοιου ενισχυτή είναι πολύ χαμηλή και απαιτείται συνήθως ψύξη, αλλά οι αρμονικές κρατώνται σε χαμηλά επίπεδα. Στους ενισχυτές, οι αρμονικές σε όλες τις συχνότητες, ήταν περίπου -40dBc ή και καλύτερες. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε τα BFR96S για να επιτύχετε την ίδια απόδοση αρμονικών. Επιτρέποντας λίγο μεγαλύτερα επίπεδα αρμονικών, μπορείτε να λειρουργήσετε τον πομπό από μία πηγή 9v αντί για 12v. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να βραχυκυκλώσετε την αντίσταση 8.6 Ωμ, στον εκπομπό του τελικού ενισχυτή.

Ο ηλεκτρονικός keyer είναι πολύπλευρος, με την έννοια του ότι ελέγχει τον πομπό από μία πληθώρα περιφερειακών χωρίς να χρειάζονται τροποποιήσεις στο κύκλωμά του. Χρησιμοποιεί ένα στερεοφωνικό καρφί ήχου σαν κονέκτορα εισόδου και έχει δυνατότητα οδήγησης από εξωτερικό διακόπτη (key), σήματα TTL (πχ μικροελεγκτή), παράλληλη ή σειριακή θύρα ή ακόμη και την κάρτα ήχου του υπολογιστή. Οι μοντέρνοι φορητοί υπολογιστές δεν έχουν συνήθως παράλληλες ή σειριακές θύρες, συνεπώς η δυνατότητα οδήγησης του πομπού από το αριστερό κανάλι της κάρτας ήχου του υπολογιστή (ακρυανός ακροδέκτης στο στερεοφωνικό καρφί ήχου) είναι πολύ χρήσιμη. Αν χρησιμοποιήσετε εξωτερικό κλειδί, πρέπει το ένα άκρο του κλειδιού να συνδέεται στα 12v και το άλλο του άκρο, στον ακρυανό ακροδέκτη στο στερεοφωνικό καρφί ήχου (αριστερό κανάλι).

Ο ηλεκτρονικός keyer χρησιμοποιεί ένα ρελέ τύπου reed (reed relay) για να ελέγξει τον πομπό. Το ρελε, αν και ακριβότερο, προτιμήθηκε σε σχέση με ένα ηλεκτρονικό διακόπτη (με τρανσίστορ), επειδή έχει πολύ μικρό ηλεκτρονικό θόρυβο επαφής και μόνο δύο καταστάσεις, ανοιχτό ή κλειστό, χαρακτηριστικά τα οποία είναι χρήσιμα στο κύκλωμα του πομπού. Αν η τάση στο πηνίο του ρελέ ξεπεράσει μια συγκεκριμένη τιμή, το ρελέ ενεργοποιείται, αφήνοντας όλο το ρεύμα να περάσει από τις επαφές του (σε αντίθεση με τα τρανσιστορ). Η επιλογή αυτού του τύπου του ρελέ δεν είναι τυχαία. Τα ρελέ αυτά είναι πολύ μικρά σε μέγεθος και καταναλώνουν λίγο ρεύμα. Επιπλέον είναι κυριολεκτικά αθόρυβα στη λειτουργία τους. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο τύπο ρελε (εκτός από ρελέ τύπου latch) αν δε σας ενδιαφέρει το μέγεθος ή ο θόρυβος. Το ρελέ δεν ανοιγοκλείνει το ρεύμα του πομπού, αλλά συνδέει και αποσυνδέει την κεραία. Η επιλογή αυτή έγινε για τους παρακάτω λόγους.

Πρώτον, καμία από τις προσπάθειές μου να εξομαλύνω τη διαμόρφωση CW (CW envelope shaping) χρησιμοποιώντας τρανσίστορ για να ελέγξω το ρεύμα συλλέκτη του τελικού ενισχυτή, δεν ήταν επιτυχής με το συγκεκριμένο κύκλωμα. Τα διαστήματα στα οποία η ελεγχόμενη τάση αυξάνεται ή μειώνεται στον συλλέκτη, παράγονται ανεγξέλεγκτες αρμονικές, επειδή ο ενισχυτής δε λειτουργεί σε τάξη Α εκείνα τα διαστήματα και το σήμα εξόδου είναι παραμορφωμένο. Σε ένα πομπό με βαθυπερατά φίλτρα στην έξοδο, οι αρμονικές φιλτράρονται, αλλά στο συγκεκριμένο κύκλωμα δεν υπάρχει τέτοιο φίλτρο. Η συμπεριφορά αυτή είναι σύντομη μπορεί να παρατηρηθεί μόνο με έναν αναλυτή φάσματος ψηφιακής αποθήκευσης.

Δεύτερον, με ισχείς QRP, μία μη εξομαλυμένη διαμόρφωση CW είναι σχεδόν απίθανο να προκαλέσει παρεμβολές σε γειτονικές συχνότητες. Επιπλέον η χρήση του ρελέ (και συγκεκριμένα SPDT ρελέ) στην έξοδο του πομπού, επιτρέπει στο σήμα εξόδου να οδηγείται σε δύο διαφορετικές εξόδους, μία κατά την εκπομπή και μία κατά τη λήψη (όταν ο πομπός δε χρησιμοποιείται), αποσυνδέοντας παράλληλα την κεραία από τον πομπό κατά τη λήψη. Στή δεύτερη έξοδο (λήψη), έχει προσαρμοστεί ένας επιπρόσθετος μεταβλητός εξασθενητής 50 Ωμ, ο οποίος μπορεί να εξασθενήσει το σήμα σε αυτή την έξοδο, σε σχέση με την ισχύ σήματος της πρώτης εξόδου. Η δυνατότητα αυτή, είναι χρήσιμη αν θέλετε να οδηγήσετε ραδιοφωνικούς μείκτες με τον πομπό, εξασθενώντας το σήμα της δεύτερης εξόδου, ώστε να μην υπεροδηγείται ο μείκτης. Επιπλέον, μπορείτε να συνδέσετε ένα μετρητή συχνότητας σε αυτή την έξοδο. Η δεύτερη έξοδος είναι ενεργοποιημένη όταν ο πομπός είναι σε παύση (key-up) και συνεπώς, ο πομπός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μικρή γενήτρια σήματος για το εργαστήριό σας, όταν δεν εκπέμπετε CW.

Το κύκλωμα ενδείξεων, αποτελεί έναν υποτυπώδη, αλλά φθηνό και γρήγορο τρόπο ένδειξης της ισχύος εξόδου και της δραστηριότητας του πομπού, καθώς και ένδειξης υψηλών στασίμων, χωρίς να χρειάζεται να χρησιμοποιηθούν αναλογικά όργανα ενδείξεως, τα οποία είναι μεγάλα, βαριά, ακριβά και ευαίσθητα. Το κύκλωμα συνδέεται στην έξοδο του πομπού, μέσω ενός ενισχυτή με JFET και ενός πυκνωτή μικρής χωρητικότητας, έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται η παρεμβολή του στον πομπό.

Το κύκλωμα ρυθμίζεται μία μόνο φορά στο εργαστήριο, με το ποτενσιομετρο των 2k να είναι ρυθμισμένο έτσι ώστε, όταν ο πομπός είναι συνδεδεμένος σε φορτίο 50 Ωμ, είναι ενεργός (key-down) και έχει ισχύ εξόδου 100mW, τότε το LED να είναι αναμμένο (λίγο προτού σβήσει). Φυσικά, μπορείτε να ρυθμίσετε το κύκλωμα για οποιαδήποτε άλλο επίπεδο ισχύως εξόδου, αν δε θέλετε να εκπέμψετε με τη μέγιστη ισχύ, όπως για παράδειγμα όταν θέλετε να κάνετε τοπικές επαφές, χωρίς να σας ακούσουν πολύ μακρυά.

Από τη στιγμή που το κύκλωμα ρυθμιστεί, το LED θα ανάβει πάντα όταν ο πομπός εκπέμπει με ισχύ 100mW, σε οποιαδήποτε μπάντα, προυποθέτοντας ότι η κεραία θα έχει χαρακτηριστική αντίσταση 50 Ωμ. Αν αλλάξετε κρύσταλλο, χρησιμοποιήστε τη μεταβλητή αντίσταση στον ταλλαντωτή για να ρυθμίσετε την ισχύ εξόδου του πομπού μέχρι το LED να ανάψει. Με αυτό τον τρόπο γνωρίζετε ότι όταν το LED είναι αναμμένο, η ισχύς εξόδου του πομπού είναι 100mW και οι αρμονικές είναι σε χαμηλά επίπεδα, όταν ο πομπός συνδέεται σε κεραία 50 Ωμ.

Εφόσον το κύκλωμα ενδείξεων είναι συνδεδεμένο κατευθείαν στην έξοδο του πομπού, όταν εκπέμπετε σε CW, το LED αναβοσβήνει στο ρυθμό των σημάτων μορς, φανερώνοντας τη δραστηριότητα του πομπού. Αυτή η λειτουργία ανιχνεύει πραγματικά τη δραστηριότητα της εκπομπής. Εαν ο πομπός σας για κάποιο λόγο δεν εκπέμπει, το LED θα είναι σβηστό. Η λειτουργία αυτή είναι χρήσιμη και για την πιθανή ρύθμιση του μεταβλητού πυκνωτή του ταλλαντωτή, στα άκρα του εύρους συχνοτήτων του, χωρίς να χρειάζονται επί πλέον όργανα ρύθμισης.

Επιπλέον, επειδή το κύκλωμα ενδείξεων συνδέεται με την κεραία κατά την εκπομπή, ανιχνεύει, όχι μόνο την ισχύ του πομπού, αλλά και τα στάσιμα, αν η κεραία δεν είναι ταιριασμένη στα 50 Ωμ, τη χαρακτηριστική αντίσταση εξόδου του πομπού. Η λειτουργία αυτή, επιτρέπει στο κύκλωμα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποτυπώδης ένδειξη υψηλών στασίμων. Συνδέστε ένα φορτίο 50 Ωμ στον πομπό και ενεργοποιήστε τον (key-down), ρυθμίζοντας την ισχύ εξόδου του ώστε το LED να είναι σβηστό (λίγο πριν ανάψει), δηλαδή λίγο πιο κάτω από 100mW. Στη συνέχεια, αποσυνδέστε το φορτίο και συνδέστε την κεραία στον πομπό. Αν η κεραία δεν είναι ταιριασμένη στα 50 Ωμ, θα υπάρχουν στάσιμα, τα οποία θα επιστρέψουν στον πομπό και θα προκαλέσουν το LED να ανάψει. Το ποσοστό των στασίμων, είναι πιθανό να ανιχνευτεί με την ανάλογη ρύθμιση της ισχύως εξόδου στο προηγούμενο βήμα. Όπως προανέφερα, η λειτουργία αυτή είναι υποτυπώδης, αλλά χρήσιμη σαν πρώτη ένδειξη για την ποιότητα της κεραίας, όταν δεν υπάρχουν άλλα όργανα ενδείξεως.

Συνοπτικά, η λειτουργία του πομπού στο σύνολό της είναι εύκολη, εφόσον γίνουν οι αρχικές απαραίτητες ρυθμίσεις στο εργαστήριο. Βάλτε ένα κρύσταλλο για τη συχνότητα που θέλετε να εκπέμψετε και ενεργοποιήστε τον πομπό (key-down). Έπειτα ρυθμίστε την ισχύ εξόδου, μέχρι να ανάψει το LED (λίγο προτού σβήσει). Ο πομπός σας είναι έτοιμος για επαφές. Αν  αλλάξετε κρύσταλλο, πρέπει να ξαναρυθμίσετε την ισχύ εξόδου του πομπού, μέχρι να ανάψει και πάλι το LED.

Καλές επαφές και καλό καλοκαίρι!
sv3ora

Σημέιωση: Για περισσοτερες πληροφοριες για τα υλικά του κυκλώματος (ΚΙΤ) ή μονταρισμένο, μπορείτε να επικοινωνήσετε στο sv3ora@qrp.gr

 

 

 

 

ΝΕΟ: 17-2-2017

Νέα έκδοση του πομπού, που ταλλαντώνει σε όλες τις μπάντες 160-10m.

+12v
3.3pF

+12v

+12v

4.7k

+12v

J310

 1N914

10k

2N2222

1M

2N2222

10k

1N914

100nF

2k

2N2222

 blue
LED

1k

+12v

 1N914 +12v +12v
TX
Out
RX
Out		 4.7k

1N914

1k

10k

1. Left channel
of sound card.
2. EXT key
to +12v.
3. LPT.
4. COM.
5. TTL/CMOS.

500

PRMA
1C05		 10k

220

+12v

2N2222

1uF

2N2222
100uH 100nF

2N2222

1N914

50

+12v

100

100uH

100nF

+12v
10nF

510

1k

100

BFR96S

BFR96S

 Xtal

J109

8.6

220

270

82pF

100nF

100nF

33

220k

15

 100nF

18

150pF

100

22k