Pixie4

Detail úpravy Pixie4

Ozval se Robert OK2PYA, který zahajuje stavbu Pixie4. Není mu jasná úprava. Zrovna jsem vyráběl jeden kus pro pásmo 30m a tak jsem detail nafotil. Vše je snad jasné, pokud porovnáte originál se schématem úpravy. Na straně plošných spojů je to asi jasné a vršek vypadá následovně:

Originál CP2 (podle potisku) se neosadí a místo něj se do dírky + zapojí odpor R8. Jeho druhý konec se vzdušně spojí s elektrolytem, který je na schématu úpravy označen CP2 (100uF). Druhý konec CP2 se musí uzemnit. Já jsem ho strčil do stejné dírky jako je kondenzátor Pí článku C5. Teď už jen čekám, až mi dorazí Xtal 10116 KHz od Ondry OK1CDJ. Samozřejmě Pí článek se musí upravit. Kondenzátory 150pF a indukčnost 0,8uH. Nyní už nepoužívám u BSY34 chladič.

Jak na stavbu Pixie4?

Předně je nutno zopakovat, že pohár JDCDXCC a ostatní aktivity, patří do oblasti aktivit klubu PZ (Ptákovinám Zdar nebo Power Zero HI). Tedy legrace a návrat do doby pana Batličky. Zkrátka je to velice vzrušující, pokud s tak jednoduchým TCVR navážete spojení. Tím, že stavebnice se dá jednoduše zakoupit na EBAY.com a plošný spoj je profesionální, pak výdaj cca 200 Kč není zase tak vysoký. Pokud byste si nakoupili součástky v nějakém E shopu, pak jen Xtal 7023 KHZ by Vás přišel na částku odpovídající 2/3 celé stavebnice. Tedy skutečně to smysl má. Co nás čeká při stavbě?
Hlavně od toho nečekejte zázraky. Kromě jednoduchého Pí článku na vstupu rádia, zde není žádný další selektivní člen. Naštěstí rozhlasové stanice z pásma 40m postupně vymizely. Tedy to, co ještě před několika desítkami let bylo nemyslitelné (40m pásmo bylo nejhorší, co se týká odolnosti přijímače), tak dnes už tolik nevadí. Přesto se připravte na to, že zvláště Radio Romania (je zajímavé, že Rumuni ještě vysílají na KV ), bude Vašim společníkem při experimentech HI.
První co udělejte, vyhoďte tranzistor Q2 (směšovač a PA stupeň). Jeho životnost při zaklíčování je asi 5 sec a dojde k jeho tepelné destrukci. Zkrátka při napájecím napětí 12V a při výstupním výkonu cca 500mW, se dá předpokládat příkon kolem 1W a to plast neumí uchladit. Zkoušel jsem na jeho místě různé tranzistory a nakonec se docela dobře osvědčil BSY34 ze šuplíkových zásob.
Další úprava je popsána dále. Jedná se o zvětšení zesílení LM386 z hodnoty asi 40dB na 60dB. Ti otrlejší mohou zkusit i více a to změnou hodnoty odporu R8 (22 ohm) na 10 ohm. Je nutné si uvědomit, že nedojde ke zvýšení citlivosti (odstup signál šum), ale hlasitosti. Ono to totiž opravdu v originále hraje slabě. Dále je potřeba při nastavování si uvědomit několik věcí. Pokud budete klíčovat ručním klíčem (odpor při stisku klíče je téměř dokonalá nula), pak při zaklíčování by kmitočet se měl při paralelní rezonanci blížit údaji, který je napsán na krystalu. Tedy 7023 KHz (u mne je to asi 7023,05 KHz). Správný odskok při příjmu nastavíte trimrem. Já preferuji u velkých zařízení 450Hz, ale zde jsem volil asi 600Hz. Zkrátka toto je asi největší přínos Pixie 4 a to je, že skutečně volám tam, kde poslouchám. Samozřejmě je zde možnost poslechu falešného postranního pásma (z druhé strany). Jestli je zázněj "pravý", či "falešný", lehce poznáte tím, že při pohybu běžce trimru proti směru hodinových ručiček, musí výška zázněje klesat. Možná by bylo vhodné doplnit malé zkratovací tlačítko za odporem R6 (výstupní napětí pro varicap). Pokud by zázněj byl pravý, pak by při jeho stisku měl padnout do nuly.
Pozor však na jednu věc. U elektronických klíčů většinou při jejich sepnutí nelze dosáhnou nulového odporu (většinou je zde saturační napětí klíčovacího tranzistoru). Tím pádem Vám vysílací kmitočet "uteče" směrem nahoru (Většinou na 7023,3 KHz). To by ani tak nevadilo, jako spíše to, že při pokusu o naladění na protistanici (trimrem W1), Vám uskočí i vysílací kmitočet. To je tedy veliký problém a tak ladit pomocí tohoto trimru vůbec nedoporučuji.
Zajímavé je to, že tak jednoduchý směšovač má relativně docela dobré vlastnosti. Pokud tedy zrovna Radio Romania nevysílá, je po úpravě (zvýšení zesílení LM386) výsledek poslechu a i odolnost shodná se známým Rockmite. Mimochodem, W1REX, který převzal komletaci stavebnice Rockmite, ji vlastně "zavraždil". Rockmite v jeho podání vychází na 50USD plus 12 USD shipping. To je celkem 62 USD a při kursu 24 Kč za dolar to je asi 1500 Kč. Daleko lepší a kvalitnější řešení je potom použít stavebnice CRK-10A, která např. v Eshopu Ondry OK1CDJ vychází na 1450 Kč a je to kompletní stavebnice s krásnou krabičkou a s výstupním výkonem 3W (na rozdíl od 500mW z Rockmita). Cena za Rockmita -to je opravdu mnoho. Čínský Pixie sice nemá vestavěný elektronický klíč, nemá pořádný příposlech při vysílání, nemá na vstupu selektivní člen v podobě dalšího Xtalu, ale jinak vlastnosti jsou téměř shodné. Zřejmě experimentátoři s Pixie mohou přes pomocné relátko doplnit selektivní člen s krystaly na vstupu, či pomocí obvodu N0XAS dolnit klíč i s příposlechovým tónem. Samozřejmě příposlech by bylo možno vyřešit i pomocí zvětšení napětí na LM386 při zaklíčování. Možná by stačilo dát do série s diodou D3 ještě jednu diodu (nezkoušel jsem to).
A jak se pracuje s tak jednoduchým zařízením? Špatně HI. V každém případě jste svázáni s jedním kmitočtem. Tedy buď budete poslouchat tak dlouho, až se Vám na kmitočet někdo "trefí", či budete dávat výzvu. Daleko lepší řešení je vyměnit Xtal 7023 KHz za daleko výhodnější 7030 KHz. To je totiž volací QRP kmitočet. Na něm budete daleko úspěšnější. Bohužel zase velice často bývá obsazen QRP stanicemi. Asi by bylo dobré tedy Xtaly přepínat. Já osobně to řešil tím, že jsem zakoupil stavebnici další a osadil ji právě Xtalem 7030 KHz. Bohužel cena tohoto krystalu je vysoká (95Kč plus minimálně 50 Kč za poštovné). Tedy za jeden krystal dáte více než za celou stavebnici včetně shippingu z Číny HI.
V každém případě se však dá říci, že po prvotním nadšení s batličkovskou dobou, Vás to asi brzy omrzí a tak stavebnice skončí stejně v regálu. Ale i za těch pár spojení to stojí za to.
Přeji hodně úspěchů v rámci JDCDXCC.

Úprava Pixie4 - zvýšení zesílení...

I když nám dolar vylezl až na 24 Kč, přesto však PIXIE4 se stal libereckým hitem. Dosti mi vadilo to, že jediné zesílení v LM386 nedostačuje pro příjemný poslech. Nakonec jsem zkusil úpravu a toto zesílení zvýšil z 40dB na ca 60dB. Opravdu je to o něčem jiném.

Co se mění je jasné ze schematu.

Opravdu to pomohlo. Poslech je velice příjemný. Teď už by to chtělo jen lépe ošetřit vstupy a to pomocí Xtalu, jak to má udělán Rockmite.

Úprava KITu PIXIE4 na lištičku 3

Na prvním obrázku je schéma originální stavebnice. Na druhém je schéma po úpravě. Pokud někdo nechce měřit teplotu, osvětlení a napětí baterie, pak může vše napravo od PICAXE vypustit. Vše je celkem jasné a tak není potřeba to rozvádět. Koneckonců obrázky po úpravě máte dole. Emitorovým odporem u KC507 je možno nastavit výstupní výkon. Pokud tento odpor zkratujete, pak při 4V napájení (3x NiMH aku) je výstupní výkon cca 100mW. Pro foxoring to tedy bude výhodnější. Zrovna tak změnou hodnoty kondenzátoru v serii s krystalem můžete jemně měnit kmitočet.

Konec experimentů s liškou 3

Přeci jenom klasická anténa doma je něco jiného, jak nízká někde v přírodě. Pepík OK1BJH poslal nahrávku lišky 3 (ještě udává výkon 1mW - nahrál jsem původní SW), bylo tam však asi 90mW. Mimochodem, dostal jsem dotaz, jak tak přesně měřím malé výkony. No pokud máte osciloskop, pak to není problém. Pro klasický sinus signál změříte napětí špička- špička a výkon na 50 ohmech vypočtete podle známého vzorečku (zkuste si odvodit, že je to pravda) výkon = napětí špička- špička na druhou lomeno 400. Tedy například pokud naměříte napětí špička - špička 3V, pak výkon je na 50 ohmech 22.5mW.
Jinak se výkon majáku dá pohodlně nastavovat změnou emitorového odporu u PA tranzistoru.
Z nahrávky si můžete všimnout, že už to je dokonale slyšitelné a tedy postrádá to smysl dále pouštět a sledovat. Liška č. 3 tedy dnes zavysílala naposled. Teď už ji bude změněna volačka na MOE a bude připravena pro Foxoring na Šumavě. Stále je však aktivní liška 2, která vysílá s 1mW do antény LW18m 3m vysoko a je umístěna v přírodě. (Znovu opakuji, že je synchronizována světlem a tedy vysílá cca 40min po rozednění a cca 40 minut po západu sluníčka). Baterie zatím po téměř 2 měsících činnosti jsou na 3.92V. Tedy určitě bude vysílat ještě počátkem února. Pepík vymodeloval vyzařovací diagram. Je to samozřejmě šišoid s maximem vyzařování vzhůru. Dále Pepík posílá to, co mu program vypočítal. Nezdá se mi to.
V tak malých výškách program MMANA-GAL nepočítá zcela korektně. Přesto však můžeme konstatovat, že Pepíkovi to poslouchá báječně. Pepík poslal informace o anténě.
Delta loop je na fotce, kolem 81 m, odstříhané kusy jsem neměřil,
anténí lanko WIMO celkový průměr cca 2,5 mm
nastavení minivna pro do rezonance na 3.542 MHz.
na podpěrách cca v 10 m, na domě cca 12 m
žebříček odhad cca 470 ohmů přímo do okna a pak symetrický tuner
a koax do rádií.

QTH locator : JN78EX

Tedy nyní je vše jasné. Pepa má vytvořenu téměř ideální anténu typu NVIS. Pokud ve svém QTH má radiově čisto, pak je to ideální stanoviště pro sledování super malých výkonů na jeden odraz. Pepo blahopřeji, brzy budeš vyhrávat veškeré domácí závody (HI).

Krásné spojení s Tedem SP1CVP

Vysílat na Pixie 4 je skutečný Challenge HI. Nikdy jsem nebyl na "tvrdý sběr zemiček". Vždy mi to připadalo jako ztráta času. Ale chápu, že pro někoho to je vyvrcholení jejich HAM činnosti. Chápu, že udělat 300 zemí na 160m je asi opravdu náročné na čas. Tedy zde bych těm borcům chtěl skutečně pogratulovat (OK1DOT) i když bych se možná zamyslel nad tím, zda na svém blogu nezveřejňuji něco, co je lež a mohlo by to být podmětem pro trestní oznámení. Pohár někdy přeteče.
Vysílat na Pixie 4 je vlastně něco nenormálního. Je to necitlivý TCVR , přímosměš. Zkrátka typický příklad "sebemrskačství". Přesto je to skutečná batličkovská zábava. Dnes mi poslal Ted nahrávku:

SP1CVP(mp3)

Je to zábavné, slyšet 300mW na speciální antény Teda.
Jinak snad ještě poznámku. Pokud z nějakých důvodů potřebujete něco otestovat v majákovém provozu, pak používejte svoji značku lomenou /B. Nemusíte se za to stydět. Otázkou však je, jaký používat výkon. Zkrátka maják by měl používat takový výkon, aby nebyl normálně slyšen HI. Co s majákem, který s výkonem 4W troubí po světě? Co chce otestovat? To je k ničemu. V současné době se dá říci, že experimentovat má smysl s výkony kolem 3mW. Ano průměrná stanice v OK v pásmu 80m je schopna slyšet signály s výkonem 2-5mW. Pokud to neslyší (z jakýchkoliv důvodů), pak je na tom dosti špatně. Podle mé zkušenosti je mez pro náhodný příjem za zvláštních podmínek kolem 80uW. Pokud však používáte značku "PIRATE" a jste amatéři, pak co říci? Snad jen to, že amatéry nejste. Jen provokujete a můžete vyvolat něco, co nechci domýšlet.

Lištička 2 sice ještě funguje, ale ať žije lištička 3

Stále jsem se neodhodlal navrhnout PS a trošku vše učesat. Napadají mne totiž další a další "blboviny". Při pohledu na právě došlou stavebnici PIXIE 4 mne napadlo následující:

Asi už tušíte o co jde. Použil jsem originál stavebnici. Osadil jsem jen vysílač a místo NF zesilovače LM386 jsem do patice osadil PIC. Udělal jsem klíčování pomocí BS170 (nulový odběr, když není zaklíčováno). Nechtěl jsem dělat úpravy na plošném spoji (řezání) a tak jsem vše zachoval s tím, že někde vycházela "vzdušná" montáž. Navinul jsem novou cívku do Pí článku a osadil krystal na 80m. Docela mne zajímalo, kolik bych z toho mohl dostat výkonu. Nakonec vznikla lištička 3, která má výkon kolem 90mW (4V napájení). Docela hezky se s tím pracuje, tak proč investovat do nového tišťáku. Po původní Pixie 4 mi v pytlíku zbylo ještě plno užitečných součástí. A to vše za necelé 200 Kč. Úpravy zde v budoucnu popíšu. Při té příležitosti mne napadla další věc. Zkrátka vše znásilnit tak, aby se lištička dala "luftem" přeprogramovat HI. To by byla věc. Dala by se dálkově zapínat, případně ji dálkově nastavovat hodiny. Dobré by bylo i vyřešit možnost snižování výkonu. On opravdu ten 1mW je někdy obrovský výkon. Bohužel to asi bude vyžadovat nějaký lepší procesor. Ale proč ne? Ještě mi to neměří "hektopascaly". HI
Aby se mi ty lišky nepopraly, tak tato má kmitočet 3579.32 kHz a dočasně ji někdy otestuji. (Je asi 100 Hz nad tím švédským majákem).

Změřené základní parametry TCVR Pixie4...

Projděme si schéma.

Princip je tak jednoduchý, že určitě není třeba výkladu. Hlavní oscilátor je tvořen tranzistorem Q1, který je řízen krystalem Y1. Dioda v sérii slouží jako varicap a má funkci rozlaďování při příjmu. Díky tomu tento TCVR vysílá tam, kde poslouchá. (Tedy oscilátor při příjmu odskočí o nastavenou výšku zázněje). Trnzistor Q2 má dvojí funkci. Při příjmu je v činnosti rezistor R5 a tak tranzistor se chová jako směšovač signálu z antény a z oscilátoru. Rozdílový NF signál je veden přímo do NF zesilovače L1 (LM386). Ten je zapojen podle katalogového listu pro max. zesílení asi 200. Je to jedinné zesílení v přijímačové cestě. Ačkoliv výstupní napětí ze zesilovače není nijak veliké, přesto pro citlivá sluchátka je dostatečné. Při vysílání je kromě jiného zkratován klíčem rezistor R5. Tím tranzistor Q2 pracuje jako výkonový zesilovač. Současně je za pomocí diody D3 sníženo napájecí napětí pro LM386 (dané pouze úbytkem na D3). Je nutné si uvědomit, že při vysílání neslyšíme žádný zázněj. Dané zapojení je totálním kompromisem pro ještě funkční a použitelný TCVR. Původní tranzistor Q2 jsem nahradil BSY34D s chladičem. Co jsem naměřil?

Citlivost pro S/Š 10dB lepší jak...................... 5uV
Výstupní výkon při napájecím napětí 8,7V .....200mW
Výstupní výkon při 11,7V..................................500mW
Spotřeba RX 8,7V...............................................18mA
Spotřeba TX 8,7V................................................73mA
Potlačení 2.harmonické........................................10dB (dosti špatná hodnota)
Potlačení 3. harmonické.......................................lepší jak 25dB

Potlačení 2. harmonické je tedy nedostatečné a bylo by žádoucí provést rekonstrukci výstupního členu. Jinak je TCVR schopen vysílat při použití běžné 9V destičkové baterie.