Proměna Pixie v Hejkala?

Dnes jsem dostal nádherný Email od Karla OK2BWB. Popisuje svoji cestu vylepšení Pixie a to z hlediska MAS závodu. Zde bych podotkl to, že moje ptákoviny vychází z toho, že jsem si prakticky ověřil, že 6-letý klouček dokáže Pixinu z Číny postavit za 6 hodin (s pomocí). Pokud cena Pixiny je někde kolem 60 Kč, pak je to geniální vstup do kouzelného života spojování. Pokud jsem Pixinu znásilnil v OK QRP závodu, pak to bylo pouze z hlediska zjišťování, zda je schopna soutěžit. Při běžných spojeních je to samozřejmě o něčem jiném. Naši kloučci se určitě nebudou utkávat s tím, co jsem prožil já. Pokud však je to za 60 Kč zaujme a budou si to stavět, pak je to super. Pokud přitom budou mačkat klíč, pak děda se rozpláče blahem. Zkrátka jsem přesvědčen, že Pixie (PUB) je ten geniální vstup do kouzelného světa rádia. Je úplně jedno, jaké to má parametry. Důležité je to, že na kus drátu se dovolají z jednoho paneláku na druhý. Zkrátka, jako jsme to dělali i my. Pamatuji, jak jsem svoje první spojení (black club call) dělal s Jardou OL4AFI na záznějový oscilátor do Emila. Ten měl nějak větší cívku a kmitalo to v pásmu 160m. Anténu jsem navázal přímo na anodu HI. Nějaké přizpůsobování antény mi tenkrát ještě nic neříkalo. Ale vraťme se k vylepšování, které prováděl Karel.

Ahoj Milane,

rád sleduji Tvoje pokusy s trx Pixie. Asi mě nakazilo Tvoje heslo "ptákovinám zdar". Beru to jako relax od všech přílišných radioelektronických složitostí, které jinak pracovně řešívám. 

Pixie je skutečně velmi jednoduché zapojení. Chtěl bych se někdy zúčastnit závodu MAS a tak jsem se zamýšlel nad tím, jak z Pixie vyždímat větší výkonnost, hlavně dynamický rozsah a blízkosignálovou selektivitu. Zároveň jsem chtěl vynechat všechny integrované obvody a použít minimum součástek, kvůli podmínkám závodu a pak i pro svoje vlastní potěšení.

Původní směšovač v Pixie není principiálně špatný, ale navrhoval bych zapojit ho trochu jinak. Může lépe a obvodově čistěji fungovat v zapojení, které bych nazval jako "cold bjt mixer". Inspirace pochází ze směšovače "cold fet mixer" fungujícího podobně. Výhodou je, že směšovaný signál neprochází tranzistorem. Dále je potřeba poskytnout takovému směšovači pořádnou úroveň oscilátorového signálu, z výpočtů i měření mně vyšlo alespoň 10dBm, tedy 10mW. Tohle je zároveň základní a jediný problém podobného zapojení: Signál oscilátoru prochází tím nenapájeným koncovým tranzistorem s útlumem asi 25dB ven do antény. V době příjmu tedy vysíláme do antény výkonem asi -15dBm, což je asi třicetina mW. Prakticky je to ovšem v pořádku. Koneckonců, tohle je přece známé u většiny jednoduchých přímosměšujících přijímačů bez zesilovače mezi anténou a směšovačem.

Dále Pixie nemá ten svůj směšovač vůbec dobře přizpůsobený. Což je škoda, protože to lze velmi dobře zajistit zjednodušeným a funkčním diplexerem. C1 v zaslaném zapojení tvoří horní propust diplexeru, L1 pak formuje začátek jeho dolní propusti. Tím se přijímaný a žádoucí směšovací produkt od sebe oddělí. No a jaká je výkonnost takového směšovače? Směšovač jsem postavil a změřil. Průchozí útlum tohoto cold bjt mixeru jsem naměřil menší než 6dB a bod jednodecibelové komprese 17dBm, což odpovídá vstupnímu IP3 kolem 30dBm! Když ovšem zmenšíme úroveň oscilátorového signálu pod asi 5dBm, výkonnost mixeru se rapidně zhorší a je zcela neakceptovatelná, zvlášť, když před směšovačem žádný filtr kromě jednoduché dolní propusti není. 

Signál jdoucí ze směšovače je pak filtrován dolní propustí, kterou jsem dopočítal kolem odrušovací tlumivky 10mH tak, aby měla vhodné vstupní i výstupní parametry, protože tento směšovač potřebuje na svém výstupu za diplexerem vidět nízkou impedanci. Pak teprve pracuje správně.

Audio zesilovač pracuje ve známém zapojení ve třídě A, s minimálním zkreslením až do výstupního výkonu 50mW. Druhá a třetí harmonická jsou potlačeny o více než 40dB, při výstupním výkonu do 20mW pak o více než 50dB. Použil jsem tranzistorové zapojení, protože tak jsem byl schopný dostat se celkově pod 50 elementárních součástek. Přepínače, relátka, konektory se v podmínkách MAS závodu nepočítají.

Se zapojením, které Ti posílám pro případ, že by Tě zajímalo, jsem si hrál pouze v simulačních programech a taky na papíře s logaritmickým pravítkem, obě cesty vedly k témuž výsledku. Vyzkoušel jsem zatím pouze směšovač.

Samozřejmě, už to není tak jednoduché, jako původní Pixie a proto jsem zapojení po tolika změnách znovu pokřtil, jmenuje se Hejkal mini. Kdyby se ale za kondenzátorem C13 nasadil známý LM386, bylo by to asi snazší. Navržený tranzistorový zesilovač má ale větší zesílení.
  

Zdravím Tě z Nového Města na Moravě

Karel OK2BWB
 



Kvalitnější schéma máte zde:

Schema.pdf