HOME PAGE

TRAPER 2005 - CW/SSB transceiver 3-8MHz i nie tylko


Po opracowaniu DIGITAL 2004 stwierdziłem że dotarłem do ideału transceivera KF do samodzielnego montażu. Potwierdzeniem tego jest duża ilość osób którzy szybko DIGITAL 2004 wykonali. Jednak okazało się że nawet on dla niektórych osób jest urządzeniem zbyt trudnym do wykonania lub zbyt drogim. Nic dziwnego, w końcu ludzie są różni. Niektórzy nawet nie wiedzą że czułość urządzenia mierzy się po wyłączeniu ARW....
Dlatego zawsze jest miejsce dla transceivera jeszcze prostszego i jeszcze tańszego. Owszem, był TRAPER 2002 - 7-7.1MHz. Lecz mi osobiście brakowało w nim klucza elektronicznego. Najprościej było wykonać elbug przy pomocy mikrokontrolera. A skoro już był mikrokontroler, prościej było wykonać syntezer niż stabilne VFO. Skoro syntezer, to różnica między urządzniem jedno i dwupasmowym praktyczni przestała istnieć. I tak powstał TRAPER 2005. TRAPER 2005 kosztuje tyle samo co poprzednie Trapery lecz jako urządzenie gotowe oferowany jest bez obudowy, ktorą należy wykonać we własnym zakresie. Wzamian, czego nie miały poprzednie Trapery, TRAPER 2005 pracuje na dwóch pasmach, posiada 3-cyfrową skalę LED, klucz elektroniczny, pamieć częstotliwości pasm i 2 VFO. TRAPER 2005 w wersji podstawowej to transceiver CW/SSB, 3MHz-8MHz (pełne pokrycie) o czułości 1uV i mocy około 10W. Moc zależy od napięcia zasilania. Traper jest urządzeniem odpornym na skrośną modulację i pozwala na swobodną pracę na pasmach amatorskich. Zasilanie 12V (min. 8V, max. 15V), wymiary płytki 202x70 mm. Pośrednia częstotliwość 18MHz, w filtrach 8 rezonatorów kwarcowych. Stabilność transceivera zapewnia syntezer częstotliwości o min. kroku ok.16Hz. Przestrajanie przyciskami z automatyczą zmiana kroku (nowość) co 16Hz oraz reczną zmianą kroku i szybkości przestrajania.
TRAPER 2005 sprzedawany jest jako urządzenie gotowe i do samodzielnego montażu. Gotowe urządzenie można zamawiać na dowolne 2 pasma KF lub na 50MHz lub na 144 MHz. Dla pasm 3.5 i 7 MHz większa czułość nie jest potrzebna. W przypadku pasm powyżej 10MHz gwarantowana moc min. wynosi 5W a transceiver wyposażany jest dodatkowo w wyłączany wzmacniacz w.cz i czułość transceivera wynosi ok. 0.2uV. Cena w tym przypadku wzrasta.
Zestaw do samodzielnego montażu zawiera wszystkie elementy nietypowe. To znaczy płytkę, zaprogramowany mikrokontroler, transformatory, nietypowe indukcyjności oraz dokumentację.
Zastosowany w Traperze 2005 syntezer częstotliwości ST1 wykonany jest na SAA1057 sterowanym przez AT89C2051. Syntezer ten jest znacznie prostszy od syntezerów UNISYNT 2000 , 2001 , 2002 czy 2004 i nie jest jak one, syntezerem uniwersalnym. Jednak można go zastosować w innych urządzeniach, w których pośrednia częstotliwość wynosi np. 6.000 lub 9.000 lub 12.000MHz itp.

System zasilania i przełączania N/O. Napięcie zasilające doprowadzone jest do transceivera poprzez bezpiecznik 4A. Zabezpiecza on wraz z diodą 1N4001 układy transceivera przed odwrotnym włączeniem zasilania. Zasilanie PA i drivera dołączone jest na stałe. Ich napięcie bramek przy wyłączonym zasilaniu pozostałych stopni wynosi 0 V i tranzystory te nie pobierają z zasilacza prądu. To rozwiązanie pozwoliło zastosować włącznik zasilania małej mocy. Po włączeniu urządzenia zasilanie doprowadzone jest do układu przełączania N/O oraz stabilizatorów 5V. Tym napięciem zasilana jest większość układów transceivera co zapewniło szeroki dopuszczalny zakres zmian napięcia zasilającego. Jest to szczególnie ważne przy zasilaniu urządzenia z zasilacza niestabilizowanego lub akumulatora. Głównym elementem układu przełączania N/O jest podwójny przełącznik który wg. własnego uznania można zastąpić przekaźnikiem sterowanym przez PTT mikrofonu. Jeden z jego przełączników przełącza antenę na tor nadajnika lub odbiornika a drugi przełącznik przełącza napięcie zasilające na pozostałe stopnie nadajnika lub odbiornika. W torze nadajnika tym napięciem zasilany jest mieszacz nadajnika, wzmacniacz w.cz nadajnika oraz stabilizator 5V który wytwarza przede wszystkim napięcie do polaryzacji drivera i PA. W torze odbiornika niestabilizowanym napięciem zasilany jest wzmacniacz p.cz oraz wzmacniacz m.cz.

Odbiornik: Sygnał z gniazda antenowego transceivera, poprzez układ przełączania doprowadzony jest do wybranego filtru dolnoprzepustowego pracującego również przy nadawaniu a z niego, poprzez wyłączany tłumik i filtr wejściowy odbiornika do dwudiodowego mieszacza odbiornika. Filtr wejściowy odbiornika przenosi sygnały z zakresu 2-8MHz. Mieszacz odbiornika zrównoważony jest dla sygnału heterodyny i co ciekawe i ważniejsze, dla sygnału wyjściowego wzmacniacza p.cz.
Odpowiedni produkt przemiany mieszacza zostaje wyselekcjonowany w pierwszym dwukwarcowym filtrze drabinkowym o częstotliwości 18 MHz, a następnie wzmocniony w pierwszym wzmacniaczu p.cz wykonanym na tranzystorze BF959. Wzmocniony sygnał p.cz doprowadzony jest do drugiego dwukwarcowego filtru drabinkowego i poddany dalszemu wzmocnieniu w następnym stopniu wzmocnienia p.cz pracującym z tranzystorami BF959 i BC557 skąd, poprzez czterokwarcowy filtr drabinkowy dociera do demodulatora. Demodulator to mieszacz dwudiodowy do którego doprowadzony jest również sygnał generatora nośnej. W wyniku zmieszania w nim obu sygnałów, otrzymujemy sygnał m.cz który poprzez układ deemfazy ( 6.8k, 33n) i potencjometr doprowadzony jest do wzmacniacza mocy m.cz który pracuje na układzie scalonym LM386.

Nadajnik:
Wejście mikrofonowe transceivera przystosowane jest do dołączenia typowego mikrofonu elektretowego. Sygnał z mikrofonu doprowadzony jest do wzmacniacza który pracuje na dwóch tranzystorach BC547. Wzmacniacz ten dzięki swej charakterystyce częstotliwościowej spełnia również rolę układu preemfazy.
Demodulator odbiornika to jednocześnie modulator nadajnika. Jest on układem zrównoważonym dla sygnał generatora nośnej. Przy nadawaniu CW jest on rozrównoważany sygnałem stałoprądowym. Przy nadawaniu SSB - sygnałem m.cz ze wzmacniacza mikrofonowego.
W wyniku zmieszania sygnału m.cz z sygnałem generatora nośnej, na wyjściu modulatora pojawia się sygnał DSB o dwóch wstęgach bocznych. Sygnał ten podany jest na czterokwarcowy filtr drabinkowy dzięki któremu zostaje wytłumiona jedna z wstęg sygnału. Z filtru, sygnał SSB o częstotliwości około 18 MHz doprowadzony jest do mieszacza nadajnika, który wykonany jest na tranzystorze BF959. Do tego mieszacza doprowadzony jest także sygnał VCO 21-26MHz. Wynik mieszania sygnałów VCO i SSB, czyli sygnał KF poddany jest filtracji w dolnoprzepustowym filtrze LC a następnie wstępnemu wzmocnieniu przez wzmacniacz pracujący na tranzystorze BF959. Następnym stopniem nadajnika jest driver zrealizowany na tranzystorze MOS-FET BS170. Stopień końcowy nadajnika pracuje na tranzystorze MOS-FET IRF530. Oba ostatnie stopnie nadajnika podczas pracy CW są kluczowane. Sygnał nadajnika doprowadzony jest poprzez szerokopasmowy transformator, przełączany filtr dolnoprzepustowy, przałącznik antenowy, do gniazda antenowego.

Część cyfrowa transceivera: Heterodyna transceivera to układ VCO wykonany na tranzystorze BF959 pracujący w zakresie 21-26MHz. Tranzystor VCO zasilany jest, w celu nieprzesterowywania diody pojemnościowej, napięciem ok. 1.8V. Wygenerowany przez VCO sygnał doprowadzony jest do separatora w układzie wtórnika emiterowego (BF959) a następnie do wzmacniacza VCO (BC547). Wzmocniony sygnał VCO doprowadzony jest do mieszacza nadajnika, mieszacza odbiornika oraz do scalonego syntezera PLL SAA1057.
W SAA1057, po przetworzeniu, sygnał VCO porównywany jest z sygnałem generatora wzorcowego 4MHz w wyniku czego na wyjściu syntezera powstaje sygnał sterujący diodę pojemnościową VCO, stabilizując a podczas przestrajania zmieniając jego czętotliwość.
SAA1057 sterowany jest trójprzewodową magistralą przez mikrokontroler AT89C2051/ST1 zawierający oprogramowanie transceivera. Mikrokontroler steruje również wyświetlaczem LED i przyjmuje rozkazy z klawiatury, przełącznika N/O i pasm a przy nadawaniu spełnia również rolę klucza elektronicznego.
Syntezer SAA1057 może przestrajać VCO z krokiem 1kHz. Aby uzskać małe kroki niezbędne dla dostrojenia się do sygnałów SSB i CW, mikrokontroler wraz z rezystorami 1M i kondensatorem 10n stanowi układ przetwornika PWM+R/2R C/A dzięki któremu wytwarza odpowiednie napięcie przestrajające wzorzec syntezera, tym samym przestrajając precyzyjnie VCO.

Uruchamianie: Uruchamianie Trapera jest bardzo proste i nie wymaga trudno osiągalnych przyżądów. Wystarczy częstościomierz. Aby ułatwić uruchamianie, teraz przedstawione zostaną czysto amatorskie sposoby uruchamiania, które w zupełności wystarczą dla prawidłowej pracy urządzenia. Po prawidłowym zmontowaniu, włączeniu zasilania i anteny, przestrajając transceiver, od razu powinny być słyszane stacje amatorskie.

1: Dobór rezonatorów 18MHz:
Włączając do generatora nośnej XO kolejne kwarce 18MHz i mierząc jego częstotliwość, dobrać 9 jednakowych rezonatorów z dokładnością +/-100Hz a następnie je wmontować do płytki.
2: Dostrojenie generatora nośnej XO:
Wyszukać na paśmie sygnał o stałej nośnej i dostroić się do jego zera dudnień. Może być to na przykład sygnał sąsiadującej z pasmem amatorskim 7MHz stacji radiofonicznej. Trymer w generatorze nośnej należy tak ustawić aby podczas przestrajania transceivera w górę częstotliwości, był słyszany silny sygnał o niskich tonach. Natomiast przy przestrajaniu transceivera w dół częstotliwości , z drugiej strony od zera dudnień, zauważalny był dużo słabszy sygnał, w dodatku szybko zmiejszający swą siłę wraz z dalszym przestrajaniem w dół.
3: Korekcja częstotliwości do wskazań skali:
PR 1M ustawić na 0 ohm. Przełączyć transceiver na nadawanie CW. Częstościomierz dołączyć do kolektora wzmacniacza w.cz TX (BF959). Trymerem CT2 wyregulować częstotliwoć do zgodności ze skalą.
4: Ustawienie przestrajania małymi krokami:
Regulując PR 1M i przestrajając transceiver uzyskać przestrajanie transceivera w zakresie 1kHz z krokiem ok. 16Hz.
To koniec uruchamiania.

Obsługa:
1: Przestrajanie:
Odbywa się przyciskami UP i DWN. Po przyciśnięciu transceiver zaczyna przestrajać się krokami 16 Hz a następnie zwiększa kroki aż do ok.240Hz. Po puszczeniu przycisku i ponownym wciśnięciu sytuacja się powtarza. Po wciśnięciu dodatkowo drugiego przycisku, zwiększa się szybkość przestrajania.
2: Zmiana VFO:
Przyciśnięcie VFO A/B zmienia VFO. Praca z VFO B sygnalizowana jest trzecim przecinkiem na skali.
3: VFO A=B:
Po przełączeniu zakresu i powrocie, VFO A = VFO B i oba przyjmują ostatnią częstotliwoć.
4: Regulacja tempa klucza elektronicznego:
Odbywa się przy nadawaniu. Przy wciśniętym STEP klucz będzie nadawać tylko kropki. W pozycji manipulatora "kreski" tempo będzie się zwiększało. W pozycji manipulatora "kropki" tempo będzie się zmiejszało. Po puszczeniu STEP klucz pracuje normalnie, z ustawionym tempem.
4: SHIFT CW
Przy pracy CW konieczny jest przesuw częstotliwości odbiornika o 1kHz. Włącza się i wyłącza go przyciskając jednocześnie STEP i UP. Włączenie przesuwu sygnalizowane jest miganiem pierwszego przecinka na skali.
5: STEP:
Włącza lub wyłącza krok 5kHz. Po włączeniu skala wskazuje częstotliwoć VCO w MHz. Np. 25.0MHz. Pozwala to na szybkie przestrajanie w zakresie pracy SAA1057 (0.5-32.7MHz) a tym samym na szybką zmianę częstotliwości w zakresie danego pasma lub ustawienie syntezera do zupełnie innych własnych potrzeb.
6: Przełącznik zakresów:
W podstawowej wersji Trapera 3-8MHz (p.cz=18MHz) po włączeniu zasilania przełącznik zakresów wybiera pasmo 3.5 lub 7 MHz czyli ustawia VCO na ok. 21.5 lub 25.0MHz. Po dokonaniu przestrajania, przełączeniu zakresu i powrocie na były zakres, ostatnia częstotliwoć jest pamiętana.
7:Dodatkowe oprogramowanie przełącznika zakresów (wybór innego systemu Trapera):
a: po włączeniu zasilania z wciśniętym VFO A/B: Zakres 3.5/14MHz, p.cz=6MHz, VCO ok. 9.5/8MHz
b: po włączeniu zasilania z wciśniętym DWN: Zakres 3.5/28MHz, p.cz=12MHz, VCO ok 15.5/16MHz
c: po włączeniu zasilania z wciśniętym UP: Zakres 50/51MHz, p.cz=20MHz, VCO ok. 30/31MHz
d: po włączeniu zasilania z wciśniętym STEP: Zakres 144/145MHz, p.cz=18MHz, VCO ok. 26/27MHz. Po zsumowaniu z generatorem kwarcowym 100MHz uzyskany sygnał heterodyny= 126/127MHz.