En aquest post aprenem el procediment de construcció complet d’un circuit transmissor de pernil amateur de 2 metres, mitjançant components electrònics normals i equips de prova normals.
Què és la ràdio VHF de 2 metres
El Els drets d'autorització dels usuaris de ràdio amateur incorporen la utilització de freqüències en aquesta banda en particular per a telecomunicacions a nivell local, normalment a uns 160 km. Aquest transmissor de 2 m aboca al voltant d’un 1,5 watts a l’antena, funciona amb una bateria de 12 V, està modulat en freqüència i es pot controlar a través d’un cristall o VFO. S'ha considerat específicament una major puresa de l'espectre del senyal que es canvia amb precisió per assegurar que els harmònics es redueixen molt per sota dels 45 dB. L’àudio d’entrada es pot subministrar des d’un micròfon de cristall o dinàmic i la sortida es pot utilitzar amb una antena de 50 a 75 peus correctament adaptada. A més, es podria controlar momentàniament en una càrrega SWR sense restriccions, que és de circuit curt o obert, sense cap dany al transistor de sortida. A més, en ser la modulació de fase convertida en modulació de freqüència, les possibilitats de desviació excessiva són gairebé insignificants. La FM es pot aconseguir mitjançant un parell de tècniques. La més fàcil és la utilització d'un díode varicap sobre el cristall o VFO. Aquesta tècnica requereix un petit circuit complementari, però implica l'aspecte negatiu de la probabilitat de desviació excessiva, que pot ser superior a ± 2,5 k Hz. La següent tècnica és mitjançant la creació d’una freqüència portadora constant que posteriorment es modula en fase i es converteix en FM mitjançant la retallada de la resposta AF. La modulació de fase condueix a un augment de la desviació no només a través de l’amplitud, sinó també a través de l’augment de la FA provocant que l’amplificador d’àudio tingui una característica de caiguda. Els avantatges són que la desviació excessiva està pràcticament fora de qüestió, la desviació és uniforme i, fins i tot, la resolució en la detecció de pendents simple es compara fàcilment amb la FM absoluta. Per tant, s'havia implementat la modulació de fase per a aquest circuit transmissor de 2 metres. La modulació de fase requereix una freqüència fonamental més baixa quan es desitja una desviació àmplia entre 144 MHz i 146 MHz, i és per això que s’havia escollit de 8,0 a 8,1 MHz, que pot funcionar amb una cadena multiplicadora de 18x per aconseguir la freqüència de treball prevista. Els transmissors de banda amateur de 2 metres estàndard fan ús de BJT que treballen a la classe C en les etapes multiplicadores, però inclouen desavantatges significatius. La impedància d’entrada és increïblement petita i depèn del corrent en lloc de la tensió. Això es tradueix en un consum més elevat a través de l’etapa del circuit anterior, cosa que fa necessari que l’etapa anterior es coincideixi exactament si cal mantenir la Q de l’etapa i eliminar l’amplificació d’harmònics no desitjats. Tot i que són molt menys eficients, els FET poden superar aquests problemes, ja que funcionen còmodament a la classe C, provocant la generació d’harmònics a corrents més baixos i pel fet que els dispositius d’alta impedància d’entrada presenten un funcionament dependent del voltatge. Com a resultat, la Q es cuida, els harmònics no desitjats es cobreixen, però ofereixen una amplificació limitada en els rangs de freqüència desitjats. La sortida del multiplicador és un FET addicional que funciona amb 10 a 20 mA que serveix per a un controlador i un amplificador de potència estàndard. Tr1 i C1 proporcionen una impedància d’entrada més alta, tal com es mostra a la figura 1, tot i que no és crucial, ajuda a aïllar el micròfon mentre R1 i C2 actuen com un filtre RF, amb la porta TR1 connectada a terra per R2. Aquesta resistència no és significativa i n'hi haurà prou amb qualsevol valor superior a 50 k. Tr1 funciona com un modificador d’impedància que proporciona només amplificació de corrent, que pot incloure una pèrdua de voltatge al voltant del 30%. VR1 connectat a la font Tr1 ajusta la sortida d'àudio i, per tant, la desviació, seguint la font de TR1 cap a la base Tr2 a través de C3. Tr2 produeix un guany de tensió i, en integrar la cadena de polarització superior amb el seu col·lector, s’aconsegueix un cert nivell de retroalimentació, que restringeix el guany a unes 100 vegades. R8 i C5 funcionen com una xarxa de desacoblament del modulador cap a la font d'alimentació i R7, mentre que C6 manté la RF fora de la sortida del modulador. R6 i C4 proporcionen una retallada addicional al circuit per aconseguir la característica necessària de caiguda dels resultats d'àudio. El requisit actual del modulador és aproximadament de 500 µA. La potència aplicada a totes aquestes etapes s’estabilitza a través de D1 i R13 Fig. 2. L’etapa de l’oscil·lador és un circuit de l’oscil·lador Pierce, on es pot veure el cristall connectat entre els terminals de la porta i el de drenatge de TR3, per assegurar que treure el cristall permet la porta estarà oberta per al fitxer adjunt VFO sempre que es requereixi que Tr3 funcioni com a amplificador. VC1 està posicionat per arrossegar el cristall a una freqüència determinada i no causa cap efecte sobre el VFO. RFC1 inhibeix el pas del senyal a Tr3, permetent-li passar per C7 cap a la porta TR4, que és el modulador de fase, tenint R12 com a càrrega. La sortida passa per mitjà de C10 cap a la cadena multiplicadora, i la retroalimentació passa per C8 generant la modulació de fase. El senyal d'àudio es dóna a la porta TR3, sent 1V p / p el requisit mínim requerit pel modulador de fase. Els transistors Tr5, Tr6 i Tr7 de la Fig. 3, estan configurats en etapes tripler i duplicador respectivament. Aquestes etapes estan dissenyades amb dissenys similars i s’utilitzen per ressonar en les freqüències harmòniques. Totes aquestes etapes idèntiques funcionen amb corrents en repòs al voltant de 500 µA. Si augmenta això fins a 1,5 mA amb un senyal de RF connectat, començaran a treballar en mode de classe AB. Atès que els FET proporcionen una impedància d’entrada elevada, la sortida es podria extreure del desguàs, cosa que ajuda a evitar que s’utilitzin cops a les bobines. Com que se suposa que la càrrega és insignificant, això permet que el circuit Q es mantingui elevat i garanteix que l'afinament de les bobines no sigui molt complex. La posada a punt de la sortida de l’amplificador de potència està en un interval molt intens. Per tant, el VC2 s’ha d’ajustar molt meticulosament per obtenir els millors resultats. Un petit blindatge metàl·lic és essencial al voltant de L4, per evitar que la retroalimentació arribi a L3, cosa que pot provocar una oscil·lació induïda que afecti negativament l’eficiència de l’escenari. R24 funciona com un limitador de corrent i un generador de retroalimentació de tensió per a Tr8. Totes aquestes etapes estan dissenyades per executar-se en mode de classe C. L'entrada Tr9, tal com es mostra a la figura 4, s'afina a través de L4, VC2 i C26. El VC2 i el C26 permeten la concordança d’impedància per a la base TR9 de Tr9. RFC2 proporciona el camí de retorn de CC. La dissipació general del transistor Tr9 mitjançant una cadena multiplicadora correctament configurada i un cristall dinàmic connectat, podria arribar a ser de 300 mW, cosa que significa que pot ser necessari instal·lar un petit dissipador de calor amb aquest transistor. El Tr10 s’ha de muntar al costat de la pista del PCB. La seva impedància d’entrada és realment baixa i capacitiva. El C28 i el VC3 s’utilitzen per afinar L5 i creen una impedància que coincideix amb la base del TR10. RFC4 ajuda a compensar la capacitat d’entrada i RFC5 actua com el camí de retorn de CC. En veure que Tr10 pot dissipar fins a 2,5 watts de potència, pot ser necessari un gran dissipador de calor per mantenir fresc aquest transistor de potència. RFC6 està posicionat per suprimir RF per garantir que la configuració del circuit de sortida mitjançant VC4, C30, L6, C31, L7 i VC5 es converteixi únicament en la càrrega del col·lector de TR10. El blindatge de cribratge situat al voltant de L7 i VC5 ajuda a inhibir significativament el contingut harmònic de sortida, i s’ha d’assegurar que s’inclogui a tota costa. El circuit es construeix millor sobre un PCB revestit de coure de doble cara, figura 5. És recomanable que totes les instruccions relacionades amb el muntatge s’implementin amb una cura precisa. Comproveu que cada punt de terra es lliura a la zona superior del PCB. Tots els cables de components s’insereixen fins al coll i es mantenen el més petits possible, mentre que les potes esteses de les bobines i les resistències s’han de connectar correctament a terra. Les bobines s’han de construir amb l’ajut dels eixos de trepant recomanats, Un cop acabat el bobinat de la broca, la bobina s'ha de forçar sobre la rígida, i després s'ha d'ajustar l'espai entre els girs estirant-se exactament a la longitud total recomanada de la bobina., Finalment, cal fixar les bobines al seu lloc sobre els formadors aplicant una capa molt suau d’adhesiu de resina epoxi. Les bobines que es recomana tenir llimacs de ferro ajustables s’han de fixar en la posició fixada amb l’ajut d’una gota de cera fosa. Tots els forats de la part superior d’aquestes bobines han de ser avellanats, mitjançant una broca adequada. La construcció s’inicia primer fixant el PCB a l’interior del contenidor fos i perforant els forats de cargol a través del tauler i la base. A continuació, comenceu a muntar els components soldant com es mostra a la figura 6, des de l'eix llarg cap a fora. Primer soldeu les pantalles abans de tot per facilitar la instal·lació. A més, pot ser una bona idea capgirar el PCB, cargolar-lo a la tapa de la caixa i, a continuació, foradar el centre dels condensadors variables i enrotllar-los amb un trepant núm. 60. Aquests forats s'han de fer més grans fins a 6 mm per permetre un fàcil accés als retalladors respectius durant el procés de sintonització final, després que la PCB estigui instal·lada dins de la caixa. El dissipador de calor per al Tr10 pot ser qualsevol tipus estàndard disponible al mercat, però per al Tr9 es pot construir manualment girant un quadrat de coure o placa de llauna de 12 mm amb el mandril de perforació de 5 mm i després empenyent-lo al voltant del transistor. Netegeu el conjunt de soldadura amb alcohol etílic i, a continuació, examineu la soldadura de PCB amb precaució i comproveu si hi ha soldadura seca o ponts de soldadura en curtcircuit. A continuació, abans de fixar-lo a la caixa, connecteu els cables temporalment i connecteu el vidre a la ranura. Utilitzeu un amperímetre o qualsevol mesurador de corrent i connecteu-lo en sèrie amb el positiu de la línia de subministrament, juntament amb una resistència de sèrie de 470 ohms. Després d'això, connecteu una càrrega fictícia blindada de 50 a 75 Ohm a la sortida mitjançant un bon mesurador de potència. Sense fixar un vidre, connecteu el subministrament de 12 V i assegureu-vos que la presa de corrent no sigui superior a 15 mA, a l’etapa d’àudio, l’oscil·lador, el modulador de fase, el zener i l’etapa de multiplicació en repòs. Si el mesurador indica més de 15 mA, pot ser que hi hagi algun error al disseny o potser Tr8 no sigui estable i oscil·lant. Això es pot identificar millor amb l'ajut d'un RF 'sniffer' dispositiu situat a prop de L4 i el problema es va corregir ajustant adequadament VC2. Un cop verificada la condició anterior, fixeu-vos en el modulador i utilitzant un mesurador d’alta impedància, comproveu que la tensió del col·lector Tr2 sigui la meitat de la tensió d’alimentació en referència a l’extrem de subministrament de R19. Si creieu que és superior al 50%, proveu un valor augmentat de R4 fins que s’aconsegueixi la lectura recomanada o, al revés, si la lectura és inferior a la meitat de l’oferta, reduïu el valor de R4. Per obtenir una millor optimització, es pot utilitzar un oscil·loscopi per ajustar el valor C6 fins que s’obté una tensió 3dB amb 3 kHz, en comparació amb una resposta d’1 kHz. Això es pot considerar equivalent al roll off més eficaç i a una bona modulació de freqüència. Aquesta prova s'ha de fer a través de la base / emissor de TR4. Després d'això, connecteu un cristall i comproveu la resposta actual, haureu de veure un cert augment del consum actual. No obstant això, per protegir el transistor de sortida d'una elevada dissipació, aquest consum de corrent s'ha d'ajustar configurant VC4 i VC5 adequadament. Al següent pas, per assegurar-nos que el nostre transmissor de 2 m funcioni amb els harmònics adequats, s’hauria d’optimitzar l’etapa multiplicadora ajustant els llimacs del nucli de tots els inductors variables per obtenir la màxima sortida al dispositiu “sniffer”. Alternativament, es pot implementar el mateix optimitzant el màxim de corrent, que correspon a l’optimització harmònica correcta per a l’etapa del circuit. El tallador VC2 es podria ajustar mitjançant un objecte punxegut de plàstic afilat, per fixar el circuit amb un consum de corrent òptim. Després d'això, ajusteu el tallador VC3 que pot afectar lleugerament el paràmetre VC2 i, per tant, és possible que calgui tornar a ajustar VC2. A continuació, ajusteu VC4 i VC5 fins que vegeu la millor sortida de RF possible, amb el mínim consum de corrent total possible. Després d'això, potser caldrà repetir aquest procés d'alineació i afinació per a tots els condensadors variables, que s'efectuaran mútuament, fins que s'aconsegueixi un ajust òptim entre els retalladors amb la màxima sortida de RF. La modificació definitiva ha de resultar en una potència de sortida mitjana de 0,75 i 1 W a la càrrega fictícia amb un consum de corrent global d’aproximadament 300 mA. En cas que tingueu accés a un mesurador SWR, podeu connectar el circuit a una antena amb un cristall d’entrada a una freqüència morta i, a continuació, refinar l’afinació a través de VC4 i VC5 fins que es mesuri una sortida RF òptima, corresponent a una lectura mínima de SWR. . Després de completar totes aquestes configuracions, les proves amb una modulació d'àudio d'entrada no haurien de provocar cap canvi en el nivell de sortida de RF. Després d’unes confirmacions més, quan s’aconsegueix un rendiment totalment satisfactori des del circuit transmissor de 2 metres, la placa es pot instal·lar al recinte seleccionat o a la caixa de fosa a pressió i es pot provar a continuació per assegurar-se que tot està bé amb el funcionament del unitat com s’ha confirmat anteriorment. Llista de peces
Principals característiques
Circuit de modulador
Oscil·lador de vidre, amplificador VFO, modulador de fase
Cadena multiplicadora
Controlador i amplificador de potència
Com construir
Com es configura
Com provar
Anterior: Circuit de llast electrònic per a làmpades germicides UV Següent: Com dissenyar un circuit d'alimentació de banc estabilitzat
