TRANSCEIVER
DIGITAL 2004
TECHNICKÉ ÚDAJE:
Rozměry: 220*120*50mm
Celková váha:
0.7kg
Napájení
TX: 12V
(8-14V) / max 2.5A
Napájení RX: 12V
(8-14V) / 250 mA
Rozsah ladění vysílače: 1- 30MHz
Rozsah ladění
přijímače: 50kHz-
30MHz- v šesti podrozsazích
Druh provozu:
SSB
a CW
Výstupní výkon: TX
v
závislosti na pásmu 6-12W
Citlivost: RX
0.5uV
Impedance antény: 50 ohmů
Výstupní výkon / imp. přijímače: 1W/8
ohmů
NF šířka pásma: RX 2.4kHz
Mezifrekvenční kmitočet
40MHz
Krok syntezéru: 1,
10, 20, 100Hz, 1, 5, 6.25, 10, 12.5, 25kHz, 1, 10MHz
Stálost
kmitočtu: krystalová
Číslicové přeladění pomocí knoflíku s automatickou
regulací rychlosti přeladění.
VYBAVENÍ:
Interní elektretový mikrofon, PTT a repro, konektory k připojení externího
mikrofonu, PTT a sluchátek, ručního klíče a pastičky elektronického klíče,
elektronický klíč, řízení mikroprocesorem, syntetizátor kmitočtu
UNISYNT 2002A DDS/ FAST PLL, podsvícený displej LCD, signalizace LED kroku a RIT, druhe VFO, VFO B=A, VFO A/B,
RIT bez omezení, CLR RIT, CLR TX, automatická paměť pro každý podrozsah
(funguje jako šest různých VFO), 3
přídavné paměti na každém podrozsahu - dohromady 18 pamětí, automatické prohledávání
kmitočtů, analogový a číslicový indikátor S a výstupního výkonu, vypínaný zesilovač vf, AVC, ruční regulace zesílení.
Obsah všech pamětí včetně posledního
nastaveného kmitočtu zůstane zachován i při vypnutí - zapnutí napájení.
POPIS
TRANSCEIVERU DIGITAL 2004
Systém napájení a
přepínání:
Napájecí
namětí je do TRX přiváděno přes pojistku 4A. Spolu s diodou
1N4001 chrání obvody
transceiveru před přepólováním zdroje. Napájení PA a budiče je stálé. Napětí na gejtech při
vypnutí napájení zbylých stupňů je 0 V, a tyto tranzistory neodebírají proud z napáječe. Toto řešení umožnilo použití vypínače na malý proud. Po zapnutí zařízení je napájení přivedeno do obvodu přepínající mezi režimy příjem vysíláni a stabilizátorů 5V. Tímto napětím je napájena většina obvodů transceivru, což umožnilo velký přípustný rozsah změn napájecího
napětí. Je to zvlášť
důležité při napájení z
nestabilizovaného napáječe nebo akumulátoru.
Hlavním prvkem obvodu přepínání RX/TX je anténní relé.
Jeden jeho kontaktní
systém přepíná anténu
na přijímač nebo vysílač, druhý přepíná napětí pro zbývající stupně přijímače nebo vysílače.
Ve vysílači je tímto
napětím napájen směšovač vysílače, vf. zesilovač vysílače, a stabilizátor 5V, který vytváří především napětí potřebné k napájení
budiče a PA. V přijímači je nestabilizovaným
napětím napájen zesilovač vf, směšovač,
první mf. zesilovač a nf. zesilovač. PTT vnitřní nebo vnější je zavedeno do procesoru a přes tranzistorový
obvod na cívku relé.
V
DIGITALu 2004 je použit kruhový směšovač v cestě SSB
pro přijímač i vysílač,
který byl poprvé použit v TRX TRAPER 2002. Tak jako
v Traperu
je přepínán diodovým
a diodovo- tranzistorovým přepínačem. Při vysílání se do něj přivádí nf. signál z mikrofonního zesilovače nebo stejnosměrný signál a na výstupu získaváme mf. signál SSB nebo nosné
a při příjmu je do něj přivádí signál mf. - získáme nf. signál CW nebo SSB.
Zajímavě byl vyřešen obvod přepínání rozsahů. Diky tomuto řešení není zapotřebí
používat spoustu elektromechanických relé, které vždu zabírají spoustu místa,
spotřebují hodně proudu a nejsou levné.
V
transceivru je třeba pro změnu rozsahu
přepnout výstupní filtry vysílače, pásmové filtry vysílače i přijímače, fázový
závěs a VCO. Zdejší hlavní přepínač je
dvoupólový, šestipolohový, umístěný přímo na desce transceiveru. Pro signál vf.
přepíná výstupní filtry vysílače. Rovněž přepíná stejnosměrný signál ,
ovládající mikroprocesor, jeho prostřednictvím syntetizér kmitočtu a ovládá
tranzistorově diodový přepínač, který vybírá příslušný pásmový filtr. V RX i TX
pracují tytéž pasmové filtry, které jsou přepínány diodovými přepínači,
ovládanými z obvodu přepínajícího
příjem-vysílání.
Díky speciálně řízenému jedinému VCO
dochází k jeho přepínání pouze pomocí kmitočtového sintetizéru, který jej
přeladí na příslušný kmitočet. Rovněž k přepínání postranního pásma dochází
automaticky, protože v rozsazích do 10 MHz pracuje VCO pod mf. kmitočtem a pro
rozsahy nad 10 MHz pracuje nad mf. kmitočtem.
Přijímač:
Signál je přiveden z anténního
konektoru přes obvod přepínání do zvoleného pásmového filtru a z něj do
vstupního zesilovače přijímače. Tento pracuje s vysokoproudovým tranzistorem
FET J310 v zapojení s uzemněným gejtem. Zesilovač má zesílení přes 10 dB. Po
jeho vypnutí pracuje kanál tranzistoru jako odpor a vykonává funkci několikadecibelového
atenuátoru. Efekt tohoto, spolu s vypnutím zesilovače, činí kolem 20 dB.
Z
vstupního zesilovače je signál přiveden na vstup směšovače přijímače. Tento
směšovač je osazen dvěma tranzistory MOS FET typu BF964 v zapojení s uzemněnými gejty(pro přijímaný
signál). Do směšovače je rovněž přiveden
signál oscilátoru zesílený tranzistorem BF959.
Příslušný
produkt směšování je vybrán prvním čtyřkrystalovým filtrem příčkového typu na
kmitočtu okolo 40 MHz a následně je zesílen prvním stupněm mf. zesilovače
osazeným BF970. Zesílený signál je přiveden do druhého čtyřkrystalového
příčkového filtru a následně zesílen v
dalším mf. zesilovači osazeným tranzistorem BF959. Signál je dále veden přes
diodový spínač do posledního dvoukrystalového filtru přijímače a pak do
směšovače (produkt-detektoru) osazeného NE612N.
NE 612 vytváří také signál nosné,
který je přiveden do v/vsměšovače.
Výsledek směšování signálu mf. a generátoru nosné je výstupní
nízkofrekvenční signál.
Nf. signál je přiveden přes obvod
deemfáze (6k8, 33n) a potenciometr do nf. zesilovače, který je osazen IO LM386.
Obvody
AVC a měření přijímaného a vysílaného signálu využívají IO LM358 a tranzistor
BF547c. Jeden z operačních zesilovačů tohoto obvodu
zesiluje nf. signál vycházející z obvodu deemfáze. Zesílený signál je detekován
a filtrován, vzniklé ss. napětí, které je
úměrné úrovni přijímaného signálu, je přivedeno do AVC přijímače. Jeho funkci plní tranzistor
BC547C propojený s prvním mf. zesilovačem.
Druhý z operačních zesilovačů obsažených v LM358, spolu s vf. detektorem
vysílače, mikroprocesorem transcievru a
displejem LCD plní funkci S-metru a indikátoru výkonu vysílače.
Celá cesta přijímače je
charakteristická velmi malým vlastním šumem, velmi vysokou dynamikou a
oddolností vůči křížové modulaci. Je v této oblasti srovnatelná s nejlepšími
současnými zařízeními a jistě předčí hodně starších modelů, nacházejících se na
trhu.
Vysílač:
Vstup
pro mikrofon transceivru je přizpůsoben pro připojení běžného
elektertového mikrofonu. Při přepnutí na
vysílání pomocí interního PTT lze také použít vestavěný mikrofon. Signál z
mikrofonu je přiveden na vstup zesilovače osazeného BC547. Tento zesilovač díky své kmitočtové
charakteristice plní rovněž funkci obvodu preemfáze. Zesílený signál je
přiveden do modulátoru vysílače. V modulátoru pracuje obvod NE612N, který v
přijímači pracoval jako produkt-detektor.
Tak
jako v přijímači pracuje stejným způsobem ve vysílači generátor nosné.
Výsledkem směšování obou signálů je na výstupu modulátoru signál DSB o dvou
postranních pásmech. Tento je přiváděn přes diodo-tranzistorový spínač do
čtyřkrystalového příčkového filtru. Ve filtru je potlačeno jedno z postranních
pásem. Z filtru je vzniklý signál na kmitočtu okolo 40MHz přiveden do směšovače
vysílače, který je osazen SO42P. Tam je přiveden též signál z VCO. Výsledek
směšování signálů VCO a SSB - tedy KV signál je filtrován pásmovým filtrem LC a
dále zesílen zesilovačem osazeným dvěma BFR96.Dalším stupněm vysílače je budič
osazený dvěma paralelně spojenými MOSFETY BS170. Koncový stupeň je osazen také
MOSFETem IRF530.
Během
provozu CW jsou oba poslední stupně vysílače klíčovány. Signál CW je vytvářen
podobně jako signál SSB s tím rozdílem, že do modulátoru se namísto signálu z
mikrofonu přivádí ss. napětí, které rozvažuje vyážený modulátor, čímž vznikne
na jeho výstupu namísto signálu DSB signál nosné.
Všechny zesilovací stupně vysílače
jsou kmitočtové kompenzovány za účelem získání pokud možno stejné závislosti
výkonu na vybuzení v celém kmitočtovém rozsahu. Signál vysílače je přiveden
přes širokopásmový transformátor, přepínanou dolní propust a anténní relé na
anténní konektor. Na 28 MHz je výstupní výkon 6W, na 24 MHz 8W a na ostatních
pásmech 10 - 12W.
Digitální část transceivru
Oscilátor TRXu tvoří obvod VCO
osazený tranzistorem MOSFET BF964 pracující v rozsahu 30-70 MHz. Tranzistor VCO
je z důvodu nepřebuzení kapacitní diody napájen napětím cca 1V.
Signál z VCO je přiveden do
oddělovače zapojeného jako emitorový sledovač (BF970) a dále do zesilovače VCO
(BF959). Z výstupního transformátoru tohoto zesilovače je signál VCO přiveden
do syntézy UNISYT 2002A a to konkrétně do jeho předděličky tvořeného děličem v
módu f /256. Výstupní signál předděličky o
kmitočtu okolo 117 - 273 kHz je přiveden přes zesilovač BF959 na vstup detektoru faze/kmitočtu tvořeného 74HCT4046. Do jeho druhého vstupu
je přiveden rovněž přes zesilovač BF959 vzorkový signál generovaný integrovaným
syntetizérem DDS AD9835BRU. Tento syntetizer je programovaný třívodičovou
sběrnicí mikroprocesorem AT89S8252/UNISYNT2002 obsahující program transceivru.
Mikroprocesor řídí rovněž displej LCD, přijímá povely z klávesnice trxu a
obvodu naladění. Při vysílání plní rovněž funkci elektronického klíče.
Mikroprocesor
je napájen obvodem, který umožňuje jeho činnost ještě nějakou dobu po
vypnutí napájení - díky tomu má
mikroprocesor čas zapsat do své paměti
poslední naladěný kmitočet.
Během normální práce je
mikroprocesor synchronizován interním generátorem hodin. Tento generátor o
kmitočtu 16777216Hz pro AD9835BRU a mikroprocesor je tvořen krystalovým
oscilátorem a násobičem kmitočtu - to celé pomocí obvodu 74HCT00. Tento obvod
řídí rovněž násobič napětí tvořený sedmi diodami a šesti kondensátory. Napětí 25V, které zde vznikne, napájí
zesilovač chyby kmitočtu/ fáze syntetizéru (LM358).
; Tento zesilovač je buzen během vyhledávání správneho kmitočtu VCO
především detektorem kmitočtu a po zasynchronizování PLL pouze nízkošumovým
detektorem fáze obsaženým v obvodu
74HCT4046. V té době negeneruje detektor kmitočtu žádné přeběhy.
Zesilovač chyby plní rovněž roli dolní propusti. Tímto způsobem obvod reguluje
pomalu, ale v širokém rozsahu, kmitočet VCO.
Druhý obvod regulace neboli v/v
detektor fáze je oddělen dolnopropustním filtrem a druhou kapacitní diodou,
slabě vázanou na VCO. Reguluje v úzkém rozsahu, ale rychle, aktuální fázi VCO a
eliminuje jeho fázové šumy.
Toto řešení umožnilo účinné řízení v
širokém rozsahu jednoho VCO bez nutnosti změn parametrů U/f smyčky PLL nebo použití
kompromisního filtru PLL.