ZL2PD'S DDS VFO, Nighthawk 개선
http://www.zl2pd.com/tiny85_si5351_VFO.html
http://www.zl2pd.com/Nighthawk.html
Nighthawk_Kit_Instructions.zip
Nighthawk_Kit_Instruction_Manual_V3.1_English.pdf
소개
몇 개월 전, 나는 인터넷상의 중국 공급 업체 중 한 곳에서 송수화기 키트를 주문했습니다.
우리가 있기 때문에 메일이 사막에서 안정적으로 여기 전달받을 수 없다.
나는 런던에 있는 주소로 발송이 키트 같은 항목을 찾으실 수 있습니다.
다음에 도시를 방문 할 때, 나는 나의 우편물을 모은다.
당신이 상상할 수 있듯이, 몇 달은 주문, 중국에서의 배달, 그리고 그것을 수집하는 사이에 쉽게 지나갈 수 있습니다.
지연에도 불구하고, 이 시스템은 합리적으로 잘 작동하는 것 같습니다.
그러나 이 트랜시버 키트를 수집했을 때, 내가받은 키트가 내가 주문한 키트와 완전히 다른 점이 분명했습니다.
제공되는 키트는 나이트 호크 40m CW 송수신기 (夜鹰) 이었지만, 실제로는 "캥거루"(주문했다.....) SSB 송수신기 키트.
(어떻게 사람은 나이트 호크의 캥거루 실수를 할 수 있습니까? ;-))
이것은 이 키트의 문제 중 오랜 이야기의 첫 번째 일뿐입니다.
합리적인 방법으로 공급 업체의 문제를 해결하기 위해 내 명령을 내린 이후로 너무 많은 시간이 지났으며 내 구두 광둥어와 북경어 기술은 존재하지 않아서 받은 키트를 제작하기로 결정했습니다.
키트 지침에서는 원래 디자인이 "여러 영역에서 개선되었습니다" 라고 설명했습니다.
주장된 개선 내용은 다음과 같습니다.
• 높은 송신기 출력 전력 (2W 대신 10W)
• 개선된 rx / tx 스위칭
• 더 나은 수신기 대역 통과 필터
• 다양한 프런트 엔드 수신기 다이오드 감쇠기
• 보다 안정적인 11MHz VXO 및
• 온보드 CW 키어
디자인은 Dave Benson K1SWL이 디자인한 잘 알려진 널리 사용되는 SW-40 + CW 트랜시버를 기반으로 90%입니다.
무엇이 잘못될 수 있습니까? 그것을 구축, 내가 결정, 좋은, 편안한 제작 경험이 될 것입니다 ...
키트 구성 요소
키트 제작의 첫 번째 단계는 부품을 분류하여 키트 지침에 제공된 부품 목록과 대조하여 확인하는 것입니다.
명령….? 이 키트에는 평소와 같이 제공된 지침이 없습니다.
그러나 거의 검색하지 않은 후에는 공급 업체의 웹 사이트를 통해 일련의 PDF 형식 지침을 얻을 수 있었습니다.
큰! 중국어로 .... 아, 그렇게 대단하지 않아요.
그림 2 : 키트 키트에는 키트를 만드는 데 필요한 모든 것이 포함되어 있습니다.
키트를 만드는 데 필요한 지침.
이들은 공급자로부터 얻은 것입니다. 중국어.
다행히도, 나는 그 문제를 처리 할 수 있다.
지시 사항을 번역하고 나면 키트를 제작하고 트랜시버를 작동시키는 데 필요한 정보가 최소한 중요하고 정확하다는 사실을 알게되었습니다.
이 키트 지침에 대한 번역은 아래에서 다운로드할 수 있습니다.
내 중국어 번역 기술에 대해 비판해보십시오.
제공된 부품 대부분이 적절한 품질이었고 부품 목록의 모든 것이 키트에 들어있었습니다.
PCB는 훌륭했습니다.
레이아웃은 PCB에 인쇄 된 일부 구성 요소 라벨을 약간 읽기가 어렵게 만들었지만 심각한 문제는 없었습니다.
제공된 NE602 IC는 모두 명확하게 재활용 부품이었습니다.
부식은 거의 모든 핀에서 나타 났으며 부품은 최소한의 주의만으로 원래 PCB에서 분명히 제거되었습니다.
그럼에도 불구하고, 그리고 약간의 청소와 납땜 인두로 정리된 후에, 이 모든 칩은 잘 작동하는 것으로 판명되었습니다.
이 단계에서 키트의 가장 큰 부품 문제가 가변 차폐 인덕터가 될 것이라는 사실을 거의 알지 못했습니다.
이 키트에 제공된 7 x 7mm "7 MHz" 인덕터는 SW-40 + 설계에 사용된 원래의 "42IF123" 10mm x 10mm 차폐 인덕터를 지금은 찾을 수 없었던 것과는 완전히 다릅니다.
내부적으로 공급된 "7 MHz" 코일은 다른 1 차 : 2 차 권선비, 중요한 설계 파라미터를 갖는 것으로 판명되었습니다.
나이트 호크 키트 디자인 쟁점
키트로 만난 모든 문제는 키트의 "디자인 개선", 즉 원래 SW-40 + 디자인의 수정 사항을 추적할 수 있다고 말하는 것이 합리적이라고 생각합니다.
이러한 IMHO의 변경은 제공된 이 키트가 절대로 올바르게 작동하지 않을 수 있음을 의미합니다.
문제는 송신기와 수신기에 모두 영향을 미칩니다.
예를 들어 U5 주변의 송신기 믹서 회로 (NE602)가 작동하지 않았습니다.
키트의 디자인 변경으로 인해 이 믹서에 과도한 VXO 입력 레벨이 발생했습니다.
그런 다음 필요한 7MHz 전송 신호를 생성할 수 없습니다.
후속 송신 대역 통과 필터에 사용하기 위해 제공된 잘못된 인덕터는 또한 정확하게 작동하지 않을 수도 있음을 의미합니다.
또한 필터의 하이 임피던스 출력은 후속 Q6 앰프 스테이지의 낮은 입력 임피던스 입력에 과도하게 부하되었다.
이로 인해 여러 웹 사이트에서 보고된 문제가 필터의 올바른 정렬을 방해합니다.
모든 이야기, 꽤 엉망.
리시버에서 새로 추가된 다이오드 가변 감쇠기가 올바르게 작동하지 않았습니다.
그것은 가변적인 감쇠를 제공했지만, 약 20dB의 최소 감쇠에서 최대 40dB까지의 범위였습니다.
기본적으로 이 회로는 모든 수신 신호를 적어도 20dB 줄였습니다.
- 수신기가 완전히 귀머거리였습니다!
송신기와 마찬가지로 이 키트의 수신기는 제대로 작동하지 않습니다.
다행히도 이러한 문제는 모두 쉽게 해결할 수 있습니다.
Nighthawk 디자인을 약간 변경하여 회로 시뮬레이션 소프트웨어 및 일부 벤치 테스트에 소요된 시간을 기반으로 일부 추가 부품과 회로 재배치가 제대로 작동합니다.
예를 들어, 가변 다이오드 감쇠기에 대한 몇 가지 사소한 변경 사항으로 이제는 약 -3 ~ -27dB의 조정 범위를 갖습니다.
이는 원래의 키트 "디자인" 보다 약 5dB 더 많은 다이나믹 레인지이며, 실제로 사용하기에 꽤 좋은 것으로 입증되었습니다.
그림 3 : 완성된 트랜시버 보드. 정말로 주의 깊게 보면 (자세한 내용은 오른쪽 클릭),
모든 것이 제대로 작동하도록 수정된 몇 군데를 보게 될 것입니다.
Nighthawk 키트는 또한 안테나 전환용 릴레이와 CW 송신 중 릴레이 채터링을 줄이기 위한 지연 회로가 추가 된 tx / rx 전환에 대한 변경을 특징으로 했습니다.
나는 전환 시간을 제어하는 커패시터 값에 대한 사소한 변화가 바람직하다는 것을 발견했다.
원래 SW-40 +의 완벽한 침입 키잉 기능과는 완전히 일치하지 않지만, 이 분야의 사소한 회로 변경은 저에게 잘 작동하는 것 같습니다.
트랜스미터 전력 증폭기 스테이지의 변경 사항은 실제로 잘 작동합니다.
그들은 매우 안정적이고 문제가 없는 것처럼 보입니다.
그러나 또 다른 관련 설계 오류가 심각한 문제를 야기합니다.
아마추어 무선 통신 사업자는 종종 배터리 전원이 필요한 장소에서 Nighthawk과 같은 QRP 송수신기를 사용합니다.
이는 낮은 수신기 전류 소모를 요구한다.
몇 가지 이상한 이유로 SW-40 + 송수신기의 이 중국어 버전에서는 최종 전력 증폭기 FET (Q5 - RD15HVF1)의 게이트 바이어스 전압이 스위치되지 않은 8V 레귤레이션된 전원 레일 (VCC_8V)을 사용하도록 설계되었다.
이것은 수신시 최대 130mA의 추가 불필요한 전류를 추가했다 (!)
설계를 약간 변경하여 R29 (4k7)가 송신 8V 레일 (VCC_8VT)에 연결되도록 유도함으로써 수신기 전류를 160mA에서 단지 30mA로, 트랜시버의 QRP 배터리 동작을 실용적으로 만든다.
그렇다면 모든 것을 작동시키기 위해 필요한 변화는 무엇입니까?
수정 세부 사항
수정 (a), (b) 및 (c)는 올바른 작동에 중요합니다. 수정 (d) 및 (e)가 적극 권장되지만 필수 사항은 아닙니다.
A. 수신기 가변 감쇠기
그림 4 : 수신기 RF 감쇄기 수정 (자세한 내용은 오른쪽 클릭)
• R37 (4k7)을 470R 저항으로 교체하십시오
• R39 (4k7)를 100uH RF 초크로 교체하십시오.
이 수정은 최소 신호 감쇠를 수용 가능한 레벨로 감소시키는 동시에 조정 범위를 증가시킵니다.
B. 송신 믹서 오실레이터 입력
그림 5 : 전송 믹서 회로 수정 (마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면 자세한 내용을 위해)
• C44 (1000p)를 10p 디스크 세라믹 커패시터로 교체하십시오
• U5 (NE602)의 핀 2와 핀 3 (접지) 사이에 새 100pF 디스크 세라믹 커패시터를 설치하십시오.
이 변경은 릴레이 대기 시간을 줄이고 tx / rx 전환을 가속화합니다.
기음. 송신기 대역 통과 필터
그림 6 : 송신기 BPF의 수정 (더 자세한 사항을 마우스 오른쪽 단추로 클릭)
• C27 (220p) 제거
• 장착되어 있으면 PCB에서 T3을 제거하십시오. 가변 인덕터의베이스 내부에서 내부 커패시터를 제거한다. (일반적으로 100pF 소형 관형 세라믹 커패시터 임)
• 수정 된 T3를 PCB의 제자리에 설치하십시오.
• T2의 핀 3과 T3의 핀 1 사이에 새로운 3p3 디스크 세라믹 커패시터를 설치하십시오
• 새로운 1000pF 디스크 세라믹 커패시터를 설치하거나 (위의 수정 단계에서 C44를 제거한 후) R25와 병렬로 설치하십시오
• C43 (100nF)을 제거하고 새 100pF 디스크 세라믹 커패시터로 교체하십시오
이 수정을 통해 BPF가 올바르게 작동하고 정렬 될 수 있습니다.
참고 : C27의 값을 수정하는 대신 상위 커플 링 (추가 3p3 커패시터)을 선택했습니다. 귀하의 키트에는 T2 및 T3에 제공된 다른 브랜드 / 유형의 중국어 인덕터가있을 가능성이 있습니다. 이 경우 권선비가 달라질 수 있으며 C27을 수정하여 다시 정사각형으로 돌아갈 수 있습니다. 탑 - 커플 링을 사용하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다.
다음은 PCB 아래에 추가 된 커패시터를 보여주는 그림입니다.
그림 7 : PCB에서 변경이 필요함 (본문 참조)
D. 송 / 수신 타이밍
• CP14를 1uF에서 470nF로 변경하십시오.
이 중요하지 않은 수정은 릴레이 대기 시간을 줄이고 tx / rx 전환 속도를 높입니다.
이자형. 최종 전력 증폭기 (Q5) 바이어스
• R29 (4k7) 제거
• R29를 PCB의 아래쪽으로 재배치하여 C58 / W3과 Q8의 콜렉터 (VCC_8VT 레일) 사이를 연결한다. 그림 7은 새로운 위치에있는 저항을 보여줍니다.
이 중요하지 않은 수정은 수신 전류를 160mA에서 30mA로 감소시킨다. 송신기 키 특성은 영향을받지 않습니다.
이 수정은 원래의 (그리고 약간 애매한) 바이어스 설정 지침을 변경해야합니다. Q5 (RD15HVF1)의 게이트 바이어스 전압은 게이트 임계 전압 인 약 2V 여야합니다. 이것은 PA 스테이지가 CW 송신에 적합한 Class-C로 작동하도록합니다. (나는 효율성을 더 향상시키기 위해 클래스 -E 작업을 위해 PA를 수정하려고했지만이 프로젝트의 어딘가에 선을 그려야했습니다!)
Q5의 데이터 시트에 따르면 송수신기의 정확한 PA 게이트 바이어스 전압은 1.8 ~ 2.3V까지 다양하다. 이 값을 정확하게 설정하려면 RF 입력이 그 스테이지에 공급되지 않고 전송 중에 Q5의 드레인 전류를 모니터링해야합니다. R29 바이어스 수정 이후에는 RF 송신이없는 조건에서 PA 스테이지 전류를 측정 할 수있는 트랜시버가 없기 때문에 이러한 조정은 좀 더 어렵다.
하지만이 수정을 한 후에 우리가 어떻게 할 수 있을까요?
• Q4와 Q5 (RF PA 단계)의 RF 드라이브를 R25에서 일시적으로 단락시켜 비활성화합니다 (PCB의 R25에 와이어 링크를 납땜했습니다)
• 수동 키 모드에서 송수신기 전원을 켭니다 (전원을 켜기 전에 일시적으로 'dah'패들 연결을 접지 한 다음 접지를 제거하십시오)
• 송신기를 켜려면 키를 아래로 누릅니다 ( 'dit'터미널은 이제 수동 키 입력입니다 - 송신기를 켜려면 접지하십시오)
• 스탠딩 전류 측정 (트랜시버에서 약 340mA)
• 이 값을 50 - 100mA 증가 시키려면 W3을 조정하십시오 (W3을 420mA로 설정).
• 열쇠 놓기
• 전원 끄기
• RF 드라이브를 복원하려면 R25에서 단락을 제거하십시오.
• 수동 키 모드에서 송수신기를 다시 켜십시오.
• 송신기를 켜려면 키를 누릅니다. 이제 PA에 RF 드라이브가 있어야합니다.
• 트랜스미터 출력이 약 10W (12V 전원)이고 T2 및 T3 피크가 튜닝 범위에서 최대 출력을 위해 약간 있습니다 (내 트랜시버는 12V 전원으로 8W를 제공합니다)
기타 변경 사항
트랜시버에는 몇 가지 개선해야 할 부분이 있습니다.
하나는 키어입니다. dit / dah 타이밍 비율은 비록 내가 거의 전문가는 아니지만, 내가 전송할 때 나에게 아주 딱 맞는 소리는 아니다!
또한 다양한 키어 조정 단계 (예 : 키어 속도, 키어 사이드 톤)가 너무 거친 것으로 나타났습니다.
이 문제를 해결하기 위해 필자는 일반적으로 ATtiny와 일부 새로운 소프트웨어를 제공하지만 PIC12F629 핀아웃은 직접 플러그인 칩 대체를 허용하지 않습니다. PIC 칩을 위해 새로운 어셈블리 코드 소프트웨어를 작성하기 전에 아주 긴 비오는 주말을 기다려야 할 것입니다. (그리고 내가 매우 큰 뜨거운 사막의 한가운데에 살고 있기 때문에, 그것은 얼마 동안 있을지도 모른다. ..) 아마, 나는 쉬운 탈출구를 취하고 ATtiny Yack 키어에서 "구h 주걱 (shoehorn)"을 택할 것이다. 많은 기능과 많은 조정이 있습니다.
제가 수정하고 싶은 트랜시버의 다른 부분은 송신기 전력 증폭기입니다. 특히 트랜시버를 배터리 전원으로 사용하는 경우 디자인을 클래스 -E로 마이그레이션함으로써 정말 유용한 개선이 가능하다고 생각합니다. 상당히 광범위한 변화가 필요하겠지만 분명히 가능할 것입니다.