Wzmacniacz pośr. (IF) wg. F6CER, ew. hycas wg. W7ZOI

[SQ4AVS]

A jak z temperaturą

[SP9LVZ]

Temperatura jest. Niestety to jest problem tranzystorów końcowych z dużymi prądami spoczynkowymi - wydzielanie się cały czas dużej ilości ciepła. RR16HHF1 lubią duże prądy 300-450mA. W wersji uruchomieniowej mam prądy ustawione poniżej tego poziomu. Trzeba też wziąć pod uwagę, że przy wyższych prądach spoczynkowych te tranzystory dają większe wzmocnienie (dadzą większą moc wyjściową), ale przy zbyt dużych prądach spoczynkowych mogą się wzbudzić. W tej wersji uruchomieniowej chcę mieć wzmacniacz nadajnika jak najbardziej stabilny, by zweryfikować jak PA wpływa na pozostałe moduły w trx. Niestety dla tych tranzystorów RD16HHF1 relacja prąd spoczynkowy - mocy wyjściowa jest nie ciekawa.

[SP2JQR]

Znacznie lepsze są tranzystory SMD RD07. Na KF pracują doskonale już przy prądach 30-40mA tyle, że mają trochę mniej mocy. Uważam że na dzień dzisiejszy są to najlepsze tranzystory do energooszczędnego QRP. Większy prąd daje się dla nich tylko wtedy gdy pasmo PA ma sięgać UKF, wtedy robimy jak zaleca katalog.
Jeszcze jeden plus - są tanie.

[SP9LVZ]

Zgadza się to co pisze Henryk. RD07MUS2B pracują bardzo dobrze i stabilnie na KF, nie wymagają dużego prądu spoczynkowego.
Do tej wersji TRX wykorzystam właśnie zaprojektowany moduł PA QRP z 2 x RD07, będzie on driverem do zewnętrznego stopnia mocy.
   

Dziś przeprowadziłem pierwsze QSO w paśmie 80m na całości konstrukcji z tym właśnie PA na 2 x RD07MUS2B z mocą 4 W outp. Moduł wzmacniacza jest jeszcze poza obudową, na RD07 dołożony jest radiator.
   

Film z fragmentu pierwszego QSO
https://youtu.be/qLnhYY5KSgc

Drugie QSO na tej konstrukcji w paśmie 20m.
https://youtu.be/tZZG0V6tg50

Jako tranzystor sterujący jest RD00HHS1, a pierwszy stopień BFR93. Moduł steruje się w mojej wersji do 5W outp... można więcej, ale RD00 jako sterujący RD07 ogranicza je... można by zamiast niego zastosować RD01MUS1 o większej mocy. Jeden RD00 już uszkodziłem, więc nie podciągam więcej mocy na nim.
W załączeniu schemat mojej wersji wzmacniacza - drivera z RD07. W wersji którą uruchomiłem jest wbudowany pierwszy tłumik 3 dB, natomiast drugi jest pominięty.
Kilka osób ma tą płytkę, więc można spokojnie ją montować.

Zrobiłem jeszcze test sygnału TX na analizatorze. Generatorem 1,2 kHz wysterowałem mikrofon do mocy drivera na 2xRD07 outp 5W. Pomiar wprost na wyjściu PA bez LPF, do poziomu -60dB, brak sygnałów niepożądanych wokół wygenerowanej nośnej. Sygnał przechodził przez wzmacniacz mikrofonowy, modulator, tor filtru SSB w przedmiotowym torze p.cz na mosfetach (dwa stopnie regulowanego ręcznie wzmocnienia), BPF i PA-driver. Z testu wynika, że każdy stopień pracuje liniowo.

   

Drugi test to wymodulowanie do 5W sygnałem SSB (mowa) - produkty niepożądane na drugiej harmonicznej poniżej -30dB, na trzeciej poniżej -40dB.
W przypadku dołożenia LPF za driverem, produkty niepożądane spadną jeszcze niżej o wartość tłumienia LPF.

Cały tor nadajnika przetestowany, można uznać że wszystko pracuje prawidłowo.
--------------------------------------------------------
Dodatkowe informacje z testów i eksploatacji wzmacniacza - drivera na 2 x RD07MUS2B (pracują z prądem spoczynkowym 50mA):
- w zaprojektowanej, przedstawionej w całości konfiguracji transceivera wysterowują się one do mocy wyjściowej na poziomie 8W. Poziom mocy z drivera można liniowo obniżać przez układ regulacji mocy w torze IF. W związku z tym, iż mój zewnętrzny moduł wzmacniacza mocy 100W nie potrzebuje takiej mocy sterującej (potrzebuje ok 2-5W w zależności od pasma) ustawiam moc drivera indywidualnie dla każdego z pasm poprzez potencjometr regulacji mocy w TRX.
- przy zmianach napięcia zasilania tranzystorów RD07 z 13,8V na 12V nie ma zauważalnej zmiany mocy wyjściowej, przy takim samym poborze prądu tranzystorów,
- spadek mocy wyjściowej następuje przy napięciu zasilania poniżej 12V, przy 10V już o około połowę (może to być związane też ze spadkiem wysterowania).
- jak do tej pory nie uszkodziłem RD07 w trakcie uruchamiania modułu draivera i podczas pierwszych QSO wykorzystując go w wersji QRP czy jako sterowanie PA 100W-ego.
Wnioski:
- tranzystory RD07MUS2B nadają się bardzo dobrze do TRX QRP w teren do zasilania z akumulatorowego,
- można zasilać TRX z napięcia 12V (specjalnie w tym celu zostały zaprojektowane wewnętrzne stabilizacje napięć na 10V, a nie na 12V),
- przy zasilaniu z 12V na tranzystorach RD07 wydziela się mniejsza strata (niższa temperatura tranzystorów),
- nie należy stosować napięć zasilających powyżej 13,8V.

-------------------------------------------------------
Ogólne wrażenia po tygodniowej intensywnej eksploatacji i przeprowadzeniu kilkunastu QSO (QRP i QRO) na różnych pasmach pierwszej wersji TRX z IF na mosfetach z jednym filtrem kwarcowym (SSB):
- rozważana wcześniej kwestia sygnałów niepożądanych od syntezy w trakcie eksploatacji jest nie zauważalna, wystarczy ustawić zrównoważenie mieszacza minimalizujące to zakłócenie na jednym z wybranych pasm,
- w przeciętnych warunkach propagacji w pasmach 21 i 28 MHz wzmocnienie włączanego dodatkowo pre-amp (wzmacniacza antenowego) jest wystarczające dla osiągnięcia wymaganej czułości odbiornika,
- wysoka odporność na intermodulację, również z włączonym pre-amp (nasłuch w zawodach IARU),
W mojej subiektywnej ocenie odbiornik pracuje najlepiej ze wszystkich dotychczas wykonanych przeze mnie konstrukcji transciverów z pojedynczą przemianą (znanych powszechnie od lat 80-tych z układami TCA440, UL1203, UL1221, MC1350, UL1242, NE602, układami Plesseya, z mieszaczami diodowymi, na AD831, SL6440), pod względem: szumów własnych, dynamiki - zakresu pracy ARW, odporności na duże sygnały, zakłóceń od syntezy.
Atutem jest prosta konstrukcja, brak przełączników machanicznych, brak konieczności wykonania problematycznych niestabilnych klasycznych VFO czy pre-mixerów do VFO, brak wpływu różnych poziomów napięć heterodyny na pracę mieszacza na kluczach SD5400 dzięki zastosowaniu układu kształtowania sygnału heterodyny.

[SP9MZU]

Piotr, a jak w porównaniu do Twojego fabrycznego sprzętu ?
Pomijając oczywiście inne udogodnienia takiego radia...

[SQ5KVS]

Ja jestem pod wrażeniem szumów i czystości odbioru, w porównaniu do mojego IC746, ale zastanawiam się jak duża w tym zasługa dobrego poziomu tła szumów (zewnętrznych).
Mój IC746 mnie czasami bardzo "rani" w uszy, bo bardzo wyciąga szumy (zewnętrzne) w AGC, przez co zwykle dla mnie jest zbyt hałaśliwie, z kolei kiedy korespondent jest naprawdę mocny to też jest za głośno , ale jak go przyciszę to już tego słabszego nie będę słyszał dobrze. I tak źle i tak źle, bo człowiek się męczy.
A tu - piękny odbiór. Mam nadzieję że uda się w tym roku pojechać do Burzenina i posłuchać, ale znowu - trzeba by zmajstrować pełnowymiarową antenę (co da się zrobić) i porównywać.

[SP9LVZ]

Takie porównania jakości odbioru sygnałów robiłem wielokrotnie głównie z FTdx10, ale też z FT10000MP. Oczywiście jedynie obiór można porównywać, a nie ogólną funkcjonalność bo tego nie jesteśmy w stanie dorównać.
Interesował mnie głównie odbiór słabych stacji na tle szumów własnych odbiornika... wypada to bardzo podobnie, gdyby przełączać bez wiedzy które radio jest aktualnie odsłuchiwane trudno było by zgadnąć. Jest jednak różnica, w odsłuchu audio... FTdx10 ma szerokość odsłuchu 3 kHz (z możliwością zawężenia), co daje inne brzmienie sygnałów w porównaniu do odbiornika z PP9 jako filtr SSB. W pewnych warunkach przyjemniej słucha się na szerokości 3 kHz, ale w pewnych na 2,4 kHz (PP9). Pytanie więc, czy gdyby wykonywać filtr kwarcowy z rezonatorów nie warto zrobić go nieco szerszy niż 2,4 kHz.
Druga sprawa to czułość graniczna, w naszym TRX nie jest przesadzona, powiedział bym dopasowana do potrzeb pod względem poziomu odbieranego szumu z anteny na poszczególnych pasmach (włączany w razie potrzeby pre-amp na 21 i 28Mhz). Szumy/zakłócenia typu przemysłowego w mojej lokalizacji są znikome, w związku z tym trudno mi jest brać pod uwagę jeszcze ten aspekt.
Kwestia czułości granicznej MDS. Podnoszenie czułości do granicznej w pasmach od 15m wzwyż w FTdx10 poprzez włączanie pre-amp AMP2 u mnie już nic nie daje. Inaczej mówiąc, jest różnica w granicznej czułości odbiorników, ale ta w przypadku FTdx10 czy FT1000MP nie jest u mnie wykorzystywana.
Kwestia którą porusza Karol to właśnie problem nie dopasowanej czułości odbiornika, fabryczne urządzenia mają przesadnie za dużą czułość. Na dolnych pasmach powinna być zdecydowanie mniejsza niż na górnych. Chodzi o różne poziomy tła (szum pasm, zakłócenia i poziomy sygnałów radiowych). Dolne pasma są prawie jak średniofalowe, a górne jak UKF, dlatego stosowanie tych samych reguł dla pasma 80m i 10 m jest problemem.

O szumie własnym odbiornika w naszym TRX jako porównanie do FTdx10 trudno pisać w formule lepiej/gorzej, bo są porównywalne, musiał by ktoś porównać z innej klasy transceiverami fabrycznymi.

Inne porównania.
Udało mi się zrobić planowany test z podłączeniem klasycznego VFO do mieszacza zamiast sygnał heterodyny z Si5351. Wykorzystałem VFO wielopasmowe z klasyka TRX JOWISZ.
Jednak przy tym teście musiałem mieć włączony sterownik syntezy ESP32, ze względu na sterowanie przełączaniem obwodów pasmowych i generowanie BFO.
Co się okazało?... że sygnały niepożądane słychać nadal, nazwał bym je "szmery od syntezy". Wnioskuję, że przeczyszczenie VFO (i BFO) pi-filtrem na wyjściu Si5351 oraz układ kształtowania heterodyny w module mieszacza na HC04 i HC86 jest wystarczające do naszych oczekiwań. Nie potrzeba nic innego w układzie synteza - mieszacz.
Problemem pozostaje być może szczelne zekranowanie syntezy i obwodów wejściowych z mieszaczem.
Inny testy - odwróciłem sytuację, na Jowisza podałem sygnał z syntezy, odbiera tak samo jak z jego VFO nie zauważyłem żadnej różnicy, jakiś małe ślady szmery od syntezy (urządzenia były oddalone o około 30cm).
Jest jednak inna kwestia, szumy własne naszego odbiornika z IF na mosfetach i Jowisza. Jest różnica, by napisać że duża, to nie odzwierciedla rzeczywistości.
To jest przepaść! Przy odsłuchu w słabych warunkach propagacji, gdy głównym sygnałem jest szum pasma a stacje wychodzą na poziomie szumu z pasma, po wykręceniu anteny z naszego transcivera szumu w głośniku praktycznie nie słychać, a w Jowiszu szum odbiornika pozostaje na takim samym poziomie jak szum z pasma.
Trochę szkoda mi cokolwiek zmieniać w oryginalnym Jowiszu, ale odbiornik w nim nadaje się do generalnej modernizacji.
----------------------
Ostatnie zaplanowane testy z syntezą. Odwrócenie częstotliwości heterodyny z domyślnie ustawionej jako suma częstotliwości pasma i p.cz. na różnicę częstotliwość pasma i p.cz.
W związku z odwróceniem generowane są niższe częstotliwości heterodyny, przykładowo dla 21.200 domyślnie jest generowana 30.200, a po odwróceniu 12.200 kHz. Efekt jest taki, że w paśmie 14 i 28 Mhz, produkty niepożądane praktycznie zniknęły, natomiast w pasmie 21 Mhz pojawiły się większe niż w pierwotnej wersji, ale można je zminimalizować symetryzacją mieszacza.
Wada jest taka, że na dolnych pasmach nie można włączać USB, bo procesor nie rozumie matematyki i z odejmowania wychodzi mu częstotliwość ujemna, trzeba by mu wprowadzić dodatkową instrukcję. Ponadto, w paśmie 21 Mhz pojawia się lustrzanka stacji broadcastingowej (BPF lepiej tłumi prawe zbocze niż lewe). Wynika z tego, że pierwotna wersja ma więcej zalet niż wad.
Gdyby ktoś chciał protestować ten wariant to należy w liniach ustawienia BFO ustawić dla USB tą samą częstotliwość co dla LSB
ifshiftUSB 899850 (linia ok 49)
oraz dla instrukcji generowania heterodyny USB trzeba zrobić odejmowanie
set_freq (frq - ifshiftUSB + freqrit); (linia ok 673
set_ferq (freq-ifshiftUSB); (linia ok 676)

Na tym kończę próby z pierwszą wersją transceivera i zakręcam ostatnie cztery śrubki obudowy.

   

[SQ4AVS]

Piotrze a dało by się dorobić opcję heterodyna razy 2?

[SP9LVZ]

Nie ma z tym problemu, wystarczy zmienić kod na obliczanie częstotliwości heterodyny, SI5351 będzie generował zadaną częstotliwość heterodyny x 2.
W przypadku modułu syntezy z pi-filtrem, trzeba by go pominąć na CLK2 lub zmienić jego wartość, bo teraz jest ustawiony na ok 40 Mhz obcięcie, w przypadku wersji z inverterami nic nie trzeba zmieniać.
Trzeba zmodyfikować linie od pozycji ok 660, tam gdzie są reguły na wyliczenie set_freq i najprościej (hi) dodać w tych liniach drugi raz: freq i ifshiftLSB, tak samo dla USB i CW,... wtedy program będzie przy wyliczaniu częstotliwości heterodyny dodawał dwa razy częstotliwość pracy i dwa razy ifshift, oczywiście txshift też trzeba zmienić.... widzę tu różne możliwości, trzeba by zrobić kilka zmian i sprawdzić jak się zachowuje synteza i co generuje, mam na myśli np CW, by generowała sygnał TX bez x 2 (CW direct), a do odbioru x2 do podziału np na 74HC74 do mieszacza RX.
W wolnej chwili mogę potestować różne konfiguracje, to co pisałem wyżej to działą, bo już sprawdzałem.
Mogę przygotować takie różne wersje programu.

[SQ4AVS]

Poproszę.