<<

Pa0nhc ARDFRx2m Versie 20140528-s34-p45  20150218 20160407
Een geheel nieuw ontworpen, gevoelige vossejacht ontvanger voor de 2m band (144.0 - 144.9MHz).

Bestand downloaden? Klik dan met de rechter muisknop op uw keuze, en kies daarna : "Opslaan als".

Schema Topsilk Topview MASK PNG 1200DPI
double sided home made PCB
MASK PDF
TuneSwitch
Componenten Xray Bottomview
(SMD lokaties)
Practische aanwijzingen Antenne

De laatste van de serie prototypes: 

Alle componenten aan de bovenzijde hebben draadjes of pennen.
Zie "Bottomview" voor de locatie van de 4 SMD componenten.

Dit DUBBELZIJDIGE printje van 123.19 x 37.846 mm2 is ontworpen om op drie afstandbussen in een (ronde) ALU-buis gemonteerd te worden.
Deze buis fungeert als goedkope en makkelijk te bewerken behuizing.
De schroefgat afstanden zijn : s2-1 = 49.784 mm , s3-1 = 116.332 mm).

Bij voldoende belangstelling kan ik eventueel professionele, doorgemetalliseerde printjes met opdruk bestellen.

Ten tijde van de ontwikkeling van deze ontvanger zijn alle genoemde componenten makkelijk en goedkoop verkrijgbaar bij http://www.conrad.nl/ce/ .
Het kristalfilter (10M12B) is onder andere verkrijgbaar bij  http://www.box73.de/  (de intenetwinkel van het blad FUNKamateur).

    Inleiding.

Geoefende zelfbouwers zouden dit ontwerp succesvol na moeten kunnen bouwen. Er wordt bewust geen gebruik gemaakt van zeldzaam wordende AM/FM omroep radio IC's. Bijna alle componenten hebben draadjes of pennen, en worden aan de bovenzijde gemonteerd. De vier SMD componenten CD1 en FET1,2,4 worden aan de onderzijde gemonteerd. Spoelen L1 t/m 6 worden gewikkeld op spoelvormen van Conrad.

 
Schema.

    Prestatisch.
Een signaal van -120dBm (0.22uV klemspanning, m= 80%) is duidelijk waarneembaar in de achtergrond ruis. Het maximaal sterke te verdragen antenne signaal is -35dBm. Daarboven treedt verzadiging van IC1 op.
Met de zeer effectieve gevoeligheid regeling kan dit uiterst sterke signaal met gemak verzwakt worden. Een extra ingang verzwakker is alleen nodig, als sterkere signalen dan -35dBm verwacht worden. De selectiviteit van het prototype is  ongeveer -80dB bij + en - 250 kHz. Afgestemd op een zwakke vos, is een zeer sterke finishvos goed onderdrukt. De opgenomen batterij stroom is slechts 10-27mA (afhankelijk van de stand van de gevoeligheid regeling). De verwachte gebruiksduur van één 6LR61 9V alkaline batterij is dus minstens 6 uur. Door een zeer effectieve spanning stabilisatie blijven de afstemming en de gevoeligheid onveranderd totdat de klemspanning van de batterij is gedaald naar slechts 6.0V (!). Er is ruim aandacht aan ontkoppelingen besteedt. De ontvanger vertoont geen spoor van instabiliteit, mede door opbouw in de lengte richting en een dubbelzijdige print.

    Beschrijving.
Een effectieve gevoeligheid regeling is gerealiseerd door uitsluitend de gate2 spanning van FET1-3 te variëren. In IC1 wordt geen versterking regeling toegepast, om de eigenschappen van deze mixer niet te bederven, en oscillator "pulling" te voorkomen.

Voor 145MHz is een op een ringkern gewikkelde, goed aanpassende, gebalanceerde ingangskring niet te realiseren. Om de beste gevoeligheid te verkrijgen, moet de Q ervan hoog zijn, en er correct aan 50 Ohm aangepast worden. Omdat een transformatie verhouding van 1:5.5 nodig is, werd geen inductieve koppeling, maar een capacitieve spanningsdeler toegepast. Antennekring L1 wordt niet op een ringkern, maar op een afgeschermde, makkelijk af te regelen miniatuur VHF spoelvorm gewikkeld. R1 voorkomt schade door statische ladingen. 

Als "bovenmenging" toegepast zou worden, kunnen sterke pagerzenders rond 165,9MHz storend zijn. De oscillatorkring L2 wordt daarom rond 133.5 MHz afgestemd. Doordat de oscillator weinig energie verbruikt, en door de toepassing van een dubbelzijdige print met veel aardvlakken, treden geen gevoeligheid vermindering of ongewenste mengproducten door het oscillator signaal op. Ontkoppel condensator C3 (100pF, SRF 100 - 180 MHz), sluit oscillator en VHF signalen kort naar massa. C46 (22n, SRF 8-17MHz) is meest effectief voor 10.7MHz MF signalen.

Totdat de batterij spanning is gedaald tot 6.0V levert spanning referentie T2 een zeer stabiele 5.0V voeding spanning aan IC1, de stabiele afstem spanning, en de stroom aan D1 (gevoeligheid regeling). Dit is merkbaar aan de zeer goede oscillator stabiliteit en constant blijvende gevoeligheid. De LED is een batterij conditie indicator. Hij dooft zodra de batterij werkelijk leeg raakt.

Het kristal filter F1+2 geeft, samen met de Q van L3,4 en 6, een zeer goede selectiviteit. Dmv. Rx en Ry wordt het kristal filter correct afgesloten. Eventueel kan een kleine capaciteit (0.5-1.5pF, 1cm lengte dun coax) van de verbinding tussen beide filter helften naar massa worden geplaatst om de filter doorlaat kromme te veranderen.

Drie moderne dual gate MOS FETs, die speciaal ontworpen zijn voor gain regeling, versterken het 10,7MHz middenfrequent signaal. Er is ruime versterking reserve aanwezig. Kringen L3,4 en 6 verbeteren de veraf selectiviteit en voorkomen "blocking", als in de buurt van de finishvos naar zwakke vossen geluisterd zou worden. Om ongewenste koppelingen (en oscilleer neigingen) via de voedinglijn te voorkomen, worden de gates van Fet2 en Fet4 niet capacitief, maar inductief met de voorgaande FET trap gekoppeld. In deze kringen garandeert de relatief grote zelfinductie en de wikkelverhouding van 1:1 een ruime versterking per trap. Om mee koppeling (MF oscilleren) verder te ontmoedigen, is de wikkelrichting van deze MF trafos zo gekozen, dat de gates1 met elkaar in fase zijn, en alle drains dus in tegenfase met de gate van FET1. Ferriet ringetjes in serie met de gates2 onderdrukken hier VHF oscilleer neigingen. 

NB: let op de aangegeven wikkel richting van de spoelen ! 

Zeer effectieve en soepele gevoeligheid regeling geschiedt door de spanning op de gates2 te regelen tussen ca. +0.38V en ca. -0,58V. Voor de hiervoor benodigde positieve en negatieve spanningen wordt de spanningval over diodes D1 en D2 gebruikt. De eigenschappen van de FETs blijven onveranderd bij variërende batterijspanning. De "Batterij min" aansluiting is dus geïsoleerd en negatief tov. "massa". De totale batterij stroom loopt door D2.
Let dus op bij meten:
D2 raakt onmiddellijk defect bij sluiting tussen + en massa !
 

In het MF deel hebben alle ontkoppen Cs en smoorspoelen een SRF (Serie Resonantie Frequentie) rond de middenfrequentie. Deze C's hebben daardoor op deze frequentie een zo laag mogelijke serie weerstand, en de smoorspoelen een zo hoog mogelijke. Met als resultaat maximale blokkade van MF signalen. 

    Audio.
Peilontvangers horen geen automatische sterkte regeling te bezitten. Een sterk signaal van een onverwacht inschakelende zender mag echter niet tot gehoorschade kunnen leiden. 

!! Bij volledige uitsturing van IC2 (tot ca. 1Vrms) moet de geluidsterkte in uw hoofdtelefoon niet luider kunnen worden dan 85dBspl !!


Met R20 kan de maximale luidheid door uw hoofd telefoon worden ingesteld. Er is GEEN algemeen geldende waarde te geven, omdat de gevoeligheid van diverse types en merken hoofdtelefoons meer dan 20db kan verschillen. Zie constructie aanwijzingen.

    De AM detector (Fet5) is van het "Infinite Impedance" type.
De voordelen zijn : zeer hoge ingang impedantie, zeer goede lineariteit (ook bij zwakkere signalen) en gering stroom verbruik.
Het werkpunt van deze Jfet wordt eenvoudig en stabiel in klasse B  ingesteld dmv. R22 (100 kOhm). De waardes van C30 / 31 zijn hieraan aangepast. De gebruikte FET moet van een type met geringe IDss zijn (200uA @ Vg -1.5V tot -3.5V, BF244b). Eventuele spreiding in eigenschappen van deze FET hebben echter weinig of geen invloed op de correcte werking. 

IC2 versterkt (ca. 41dB) en filtert (200Hz-2kHz), en begrenst het audio tot maximaal 1Veff.

De voor AM ruime middenfrequent bandbreedte maakt comfortabel afstemmen mogelijk, maar veroorzaakt helaas ook een te breedbandig audio ruis spectrum. De gehoorde signaal-ruis-verhouding wordt aanmerkelijk verbeterd door de componenten rond IC2 zo te kiezen, dat een bandfilter ontstaat met een bandbreedte ca. 0.3kHz tot 2.0 kHz, met 18dB/okt flanken.