Odbiornik DRAKE SPR4, remont i modyfikacja.

[SP3SUZ]

Swego czasu wpadło mi w ręce takie radio. Jak na czasy w których zostało zaprojektowane i zbudowane, był to na wskroś nowoczesny sprzęt. W latach 70/80 kiedy jeszcze królowały lampy i tranzystory bipolarne zbudowano super odbiornik na KF na MOS - FET ach dwubramkowych. Konstrukcja jest z podwójną przemianą. Pierwsza pośrednia wynosi 5,645MHz a druga 50 kHz. Radio strojone jest za pomocą klasycznego VFO od 5 do 5,5 MHz zmieszanego z dodatkowym generatorem kwarcowym w zakresie os 11,590 MHz do 40,590 MHz, a różnica tych częstotliwości podana na pierwszy mieszacz odbiornika powoduje odbiór danego zakresu fal który zależy od kwarcu. Na niektóre pasma radiofoniczne oraz pasma amatorskie kwarce były dostarczane przez fabrykę. Przełącznik pasmowy ( kwarców) obejmował jednak tylko 25 pozycji. Czyli że nawet mając pełną obsadę kwarcową nie udawało się pokryć całego pasma KF. Pomijając inne poprawki które opiszę dalej pierwszą zamianą jaka przyszła mi do głowy była zamiana generatora kwarcowego na "taki sam " tylko DDS. Po skonsultowaniu się z Kolegą ( SP2DMB) który buduje takie rzeczy doszliśmy do wniosku że układ według ZL2PD byłby idealny do zastosowania w tym odbiorniku. Po wykonaniu tego układu okazało się że wyświetlacz pochodzi od telefonu NOKIA 3310 i po poszerzeniu otworów pozostałych po przełączniku kwarców daje się zamontować w układzie. Konieczne również było wykonanie dwóch przycisków przełączających częstotliwość "góra - dół" oraz przeróbka premiksera. Ponieważ napięcie z generatora DDS wynosi 1 V sinus zachodziła obawa że to za dużo ale jak się okazało nie w tym odbiorniku. Jednak okazało się że i w dokumentacji producenta są błędy!  Powstały one w wyniku przysłowiowych "studwudziestupięciu" późniejszych zmian w produkcji nie uwzględnionych na schemacie.  Okazało się że po zdemontowaniu płytki generatora kwarcowego w "piwnicy " urządzenia mieszacz nie chce zapracować jak trzeba. A w zasadzie w ogóle nie pracuje. Tranzystor okazał się sprawny ale okazuje się że według instrukcji napięcie na drugiej bramce powinno być 0,8 V a jest... plus cztery! Czyli nie to co trzeba. Na dodatek okazało się że według dokumentacji ta bramka powinna być podłączona do obwodu "minus" 5 Volt! Jeszcze lepiej! Hi. Na tym etapie konieczna jest własna inwencja twórcza,- bierzemy potencjometr 100 kilo liniowy i podłączamy opornicę pomiędzy napięcie 10 V i masę a z suwaka podajemy napięcie na "niebiesko biały kabelek" przylutowany na płytce do obwodu drugiej bramki. Zaznaczam że takie rozwiązanie to jedyna konieczna poprawka tego mieszacza. Teraz kolej na ustawienie poziomu napięcia wyjściowego. Załączamy odbiornik do pracy , ustawiamy pasmo 7 MHz na generatorze i VFO w zakresie od 0 do 200 kHz. Ustawiamy preselektor na "E 5,5" odpowiada to pasmu 7 MHz. Następnie załączamy antenę do gniazdka ( może być KD9WZO) a po uruchomieniu całości powinniśmy usłyszeć w odbiorniku normalne odgłosy eteru. Teraz przykładamy sondę w.cz. do wejścia heterodyny na mieszacz i ustawiamy nasz potencjometr na takie napięcie drugiej bramki aby uzyskać jak najgłośniejszy odbiór. Przy okazji będzie to najwyższy poziom sygnału na mieszaczu. Teraz według instrukcji powinniśmy dostroić cały odbiornik. Bo co się okazuje? Okazuje się że kwarc kwarcowi nierówny i każdy daje inne napięcie z generatora. Dlatego czułość na różnych zakresach bywa różna przeważnie gorsza jak na naszym nowym generatorze. Poza tym po mieszaczu jest dwuobwodowy filtr wyjściowy który należy również "dociągnąć" trymerami. Jednak tu teraz będą obowiązywać inne zasady strojenia. Mianowicie każdy zakres preselektora ma swoją maksymalną częstotliwość i to TAM trzeba teraz dociągnąć trymery. Na komunikacyjnych pasmach. Wyświetlacz generatora trzeba tak zaprogramować żeby wyświetlał oprócz częstotliwości właściwą pozycję przełącznika preselektora od "A" do "H" co jest uzupełnieniem programu. Znajomość zakresu przestrajania preselektora określamy za pomocą NANO VNA przy czym najpierw dokonujemy pomiaru faktycznego pokrycia zakresów obwodów wejściowych. Następnie spisujemy od "B" do "H" na kartce który ile przenosi aby później obok dopisać zakres przestrajania obwodów premiksera. Następnie ustawiamy najwyższy przedział ( 500 kHz przestrajania VFO) na danym zakresie i posługując się sondą w.cz. na mieszaczu odbiornika trymerami ustawiamy (na początku VFO!) maksymalne napięcie w.cz. na mieszaczu ( podobnie jak na paśmie 7 MHz z tym że potencjometr zostawiamy w spokoju) . Kiedy ustawimy filtry premiksera, możemy rozpocząć strojenie odbiornika za pomocą generatora sygnałowego. Tego dokonujemy również w taki sam sposób ale NA KOŃCU KAŻDEGO ZAKRESU czyli na końcówce VFO ( 500 kHz). Według moich obserwacji odbiornik wyposażony w ten generator okazał się czulszy niż w oryginale. W oryginale czułość wynosiła ok. minus 110 dBm za to po zestrojeniu z nowym okazało się ze miejscami uzyskałem na filtrze CW w pozycji CW ok. minus 120 dBm (!) Można ? Można! Teraz jeszcze kilka wskazówek co do metodyki strojenia. Zaczynamy przy wyłączonym urządzeniu skręcamy wariometry maksymalnie w prawo ( najniższa pozycja rdzeni w cewkach) i ustawiamy rdzenie tak aby początek każdego był zrównany z "białym kołnierzykiem " każdego filtra. Jeśli to mamy zrobione możemy iść dalej. Teraz jeszcze o falach długich. Ten zakres jest strojony bezpośrednio z VFO bez udziału generatora premiksera i filtra. Po prostu VFO podawane jest bezpośrednio na pierwszy mieszacz. Na dodatek pasmo zaczyna się od 200kHz ( pozycja "ZERO" na VFO ) a zakres przestrajania zapewnia pokrycie całego zakresu fal długich plus częstotliwości nawigacyjne , 500 kHz oraz kawałek fal średnich. Takie rozwiązanie pozwalało na korzystanie z fali bezpieczeństwa 500 kHz podczas np. częściowej awarii odbiornika ( awaria generatora) a dodatkowym wyposażeniem tego zakresu była specjalna antena ramowa pozwalająca na uproszczoną nawigację bądź to z domu amatora bądź to ze statku za pomocą anteny namiernika. Strojenie fal długich polega tutaj nie na kręceniu trymerami ale na załączeniu odbiornika a następnie ustawieniu częstotliwości 300 kHz. Następnie ustawiamy odbiornik tak abyśmy patrzyli bezpośrednio na filtry. Patrząc od lewej delikatnie regulujemy rdzeń DRUGIEGO I CZWARTEGO FILTRA na maksymalny poziom ARW. To na razie tyle. Ja jeszcze nie skończyłem tego robić do końca. Prace trwają dlatego będę uzupełniał materiał na bieżąco. Tłumaczenie instrukcji jest na tym forum w wątku dotyczącym tłumaczeń.

[SP3SUZ]

Pozostaje strojenie obwodów pośredniej oraz notch - filtra na częstotliwości 50 kHz. Wykonujemy to ściśle według instrukcji. Jeżeli ARW z jakiegoś powodu nie działa sondę od V640 możemy podłączyć w miejscu wyjścia sygnału w.cz. 50 kHz na ten układ. Wskazania miernika będą się zmieniać wraz z waszymi regulacjami. Jeszcze warto wspomnieć o wzmacniaczu akustycznym. Ja u siebie wymieniłem tranzystory przedwzmacniacza na współczesne (BC550 i BC 560) dobrane jako pary komplementarne. Dwa ostatnie tranzystory mocy pozostawiłem oryginalne. Warto także wymienić tranzystor w detektorze AM. Te oryginalne maja zbyt duży współczynnik szumów (ok. 10 db) co powoduje zagłuszenie słabych sygnałów. Owszem można wymienić cały układ VFO plus generator pasmowy na DDS ale ja chciałem zachować po pierwsze jak najbardziej oryginalny wygląd a po drugie uniknąć komplikacji konstrukcyjnej autorowi nowego generatora.  I jeszcze jedna ważna uwaga. Zanim po wymianie zaczniemy słuchać warto ustawić napięcia na S - metrze. A to dlatego że podczas zawodów grozi nam zniszczenie pierwszego tranzystora (Q - 4) z powodu przesterowania , owszem diody na wejściu powinny dać sobie z tym radę ale tu jest dodatkowy obwód z S- metra który reguluje napięcie drugiej bramki kiedy ARW nie wystarcza. Teraz kolega może "wyskoczyć" nam na wzmacniaczu 5 kW w zawodach na drugim końcu miasta i nie powinno się nic stać. Ten obwód to taki dodatkowy tłumik i dlatego powinno to być ustawione porządnie.

[SP3SUZ]

Teraz warto wspomnieć o kilku ciekawych właściwościach których inne odbiorniki nie mają. Zaczniemy od zakresu pracy preselektora, ponieważ występują tu rzeczy nader ciekawe. Zakres "A" oficjalnie od 0,2 do 0,5 MHz. Ale jak sie okazuje można się wstroić jeszcze na 150 kHz od dołu a także na ponad 700 kHz od góry. Na tym zakresie radio jest na tyle czułe że słychać ( w marcu ) stacje brytyjskie i nawet jedną turecką lub perską ( oprócz Warszawy pierwszej oczywiście)  Zakres "B" pełne fale średnie zależnie od propagacji nawet Na 648 kHz słychać Radio Caroline i inne słabsze stacje nie występujące na popularnych odbiornikach. No i tu już do głosu dochodzi obwód premiksera który pracuje od 5,840MHz do 7,160 MHz. Teraz zakres "C" stroi się od 1,3 MHz do 4,3 MHz i premikser od 7,160 do 10,600 MHz. Zakres "D" zawiera się od 2,8 MHZ do 8,920 MHz a premikser od 8,900 do 15,960 MHz. Zakres "E" stroi się od 4,2 do 11,5 MHz a premikser od 10,680 do 19,040 MHz. Zakres "F" stroi od 5,9 MHz do 19,7 MHz za to premikser od 12,880 do 23,440 MHz Zakres G stroi od 8,7 MHz do 24,8 MHz i premikser od 17,280 do 40,040 MHz. I ostatni zakres stroi od 10,8 MHz do 30,7 MHz i premikser od 19,920 do 35,760 MHz. Tak więc widać że premikser wykonuje operację odejmowania VFO od częstotliwości generatora pasmowego. Za to dawniej kiedy zamiast generatora DDS były tam kwarce można było odbierać na niektórych kwarcach po dwa pasma ! Jednak te zakresy nie były w zainteresowaniu krótkofalowców. Jest jeszcze jedna właściwość pozwalająca na stosowanie naszego SPR4 jako maszynki do słuchania DXów.  Na przykład pasmo 3,5 MHz można oficjalnie według instrukcji fabrycznej odbierać na zakresie "C" i owszem słychać będzie bardzo dobrze. Jednak przełączenie zakresu na "D" i skręcenie gałki na pozycję "2 do 3" pozwala na jeszcze lepszy odbiór pasma. Spowodowane jest to wyższą SEM ( Siłą Elektromotoryczną indukcji) ponieważ cewki pasmowe mają wyższą indukcyjność na początku pasma jak na końcu. I to można wykorzystać. Podobnie z pasmem 7 MHz, tu zamiast odbierać na "E - 5,5" można przełączyć na "F od 2 do 3" i owszem odbiornik dostanie skrzydeł ale za to wieczorem kiedy stacje radiofoniczne dojdą do głosu to zagłuszą wszystko dokładnie . Za to na " E- 5,5" nie ma tego efektu.  Podane informacje można wykorzystać kiedy po wyposażeniu odbiornika w generator DDS będziemy chcieli zestroić urządzenie aby poprawnie stroiło na całym zakresie KF.  Ponieważ  urządzenie w wersji podstawowej było strojone na zakresach amatorskich i to nie wszystkich . Teraz trzeba to zrobić na końcach zakresów.