ในโพสต์นี้เราจะได้เรียนรู้ขั้นตอนการสร้างวงจรเครื่องส่งสัญญาณวิทยุสมัครเล่นแฮม 2 เมตรโดยใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ธรรมดาและอุปกรณ์ทดสอบทั่วไป

วิทยุ VHF 2 เมตรคืออะไร

ตัวต้านทานนี้ไม่มีนัยสำคัญและค่าใด ๆ ที่สูงกว่า 50 k ก็เพียงพอแล้ว Tr1 ทำงานเหมือนตัวปรับอิมพีแดนซ์ที่ให้การขยายกระแสเท่านั้นซึ่งอาจรวมถึงการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าประมาณ 30%

VR1 ที่ต่อเข้ากับแหล่งสัญญาณ Tr1 จะปรับเอาต์พุตเสียงและดังนั้นการเบี่ยงเบนโดยทำตามแหล่งที่มาของ TR1 ไปทางฐาน Tr2 ถึง C3

Tr2 สร้างแรงดันไฟฟ้าและด้วยการรวมโซ่ไบแอสด้านบนเข้ากับตัวเก็บรวบรวมจะทำให้เกิดการป้อนกลับระดับหนึ่งซึ่ง จำกัด การขยายไว้ที่ประมาณ 100 เท่า

R8 และ C5 ทำหน้าที่เป็นเครือข่ายแยกสำหรับโมดูเลเตอร์ไปทางด้านแหล่งจ่ายไฟและ R7 ในขณะที่ C6 เก็บ RF ไว้ห่างจากเอาท์พุทโมดูเลเตอร์ R6 และ C4 จัดเตรียมการตัดแต่งเพิ่มเติมบางอย่างให้กับวงจรเพื่อให้ได้ลักษณะการตกที่จำเป็นสำหรับผลลัพธ์เสียง ข้อกำหนดปัจจุบันสำหรับโมดูเลเตอร์อยู่ที่ประมาณ 500 µA

Crystal Oscillator, VFO Amplifier, Phase Modulator

กำลังที่ใช้กับทุกขั้นตอนเหล่านี้จะคงที่ผ่าน D1 และ R13 รูปที่ 2 เวทีออสซิลเลเตอร์เป็นวงจรเพียร์ซออสซิลเลเตอร์ซึ่งคริสตัลสามารถมองเห็นได้เชื่อมต่อระหว่างประตูและขั้วท่อระบายน้ำของ TR3 เพื่อให้แน่ใจว่าการถอดคริสตัลออก ประตูที่จะเปิดสำหรับสิ่งที่แนบ VFO เมื่อใดก็ตามที่จำเป็นต้องใช้ Tr3 เพื่อทำงานเป็นเครื่องขยายเสียง

VC1 อยู่ในตำแหน่งที่จะลากคริสตัลไปยังความถี่เฉพาะและไม่ส่งผลใด ๆ กับ VFO RFC1 ยับยั้งสัญญาณไม่ให้ส่งผ่านไปยัง Tr3 โดยปล่อยให้ผ่าน C7 ไปยังประตู TR4 ซึ่งเป็นตัวปรับเฟสโดยมี R12 เป็นโหลด

เอาต์พุตจะผ่าน C10 ไปยังโซ่ตัวคูณและข้อเสนอแนะจะส่งผ่าน C8 เพื่อสร้างการมอดูเลตเฟส สัญญาณเสียงจะถูกกำหนดให้กับประตู TR3, 1V p / p เป็นข้อกำหนดขั้นต่ำของตัวปรับเฟส

โซ่ตัวคูณ

ทรานซิสเตอร์ Tr5, Tr6 และ Tr7 ในรูปที่ 3 ได้รับการกำหนดค่าขั้นตอนสามเท่าและสองเท่าตามลำดับ

ขั้นตอนเหล่านี้ได้รับการออกแบบด้วยเลย์เอาต์ที่คล้ายคลึงกันและใช้เพื่อสะท้อนความถี่ฮาร์มอนิก ขั้นตอนที่เหมือนกันทั้งหมดนี้ทำงานโดยมีกระแสน้ำนิ่งประมาณ 500 µA

หากเพิ่มขึ้นเป็น 1.5 mA เมื่อเชื่อมต่อสัญญาณ RF สัญญาณเหล่านี้จะเริ่มทำงานในโหมดคลาส AB เนื่องจาก FET มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงจึงสามารถดึงเอาท์พุทออกจากท่อระบายน้ำซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงการใช้การแตะบนขดลวด

เนื่องจากการโหลดควรมีค่าเล็กน้อยจึงทำให้วงจร Q อยู่ในระดับสูงและทำให้มั่นใจได้ว่าการปรับแต่งของขดลวดนั้นไม่ซับซ้อนมากนัก

การปรับแต่งเอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์อยู่ในช่วงที่คมชัด ดังนั้น VC2 จึงต้องได้รับการปรับแต่งอย่างพิถีพิถันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การป้องกันโลหะขนาดเล็กเป็นสิ่งสำคัญรอบ ๆ L4 เพื่อหยุดการตอบรับไม่ให้ไปถึง L3 ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการสั่นที่เกิดขึ้นซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของเวที

R24 ทำงานเหมือนตัว จำกัด กระแสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าป้อนกลับสำหรับ Tr8

ไดร์เวอร์และเพาเวอร์แอมป์

ขั้นตอนทั้งหมดนี้ได้รับการออกแบบให้ทำงานในโหมดคลาส C

อินพุต Tr9 ดังแสดงในรูปที่ 4 ถูกปรับผ่าน L4, VC2 และ C26 VC2 และ C26 อนุญาตให้มีการจับคู่อิมพีแดนซ์สำหรับฐาน TR9 ของ Tr9 RFC2 จัดเตรียมเส้นทางส่งกลับ DC

การกระจายโดยรวมจากทรานซิสเตอร์ Tr9 โดยใช้โซ่ตัวคูณที่ตั้งไว้อย่างเหมาะสมและติดตั้งคริสตัลแบบไดนามิกอาจสูงถึง 300 mW ซึ่งหมายความว่าอาจต้องติดตั้งชุดระบายความร้อนเล็กน้อยกับทรานซิสเตอร์นี้

ต้องติดตั้ง Tr10 ที่ด้านแทร็กของ PCB อิมพีแดนซ์อินพุตของมันต่ำมากและเป็นตัวเก็บประจุในธรรมชาติ

C28 และ VC3 ใช้สำหรับการปรับแต่ง L5 และสร้างการจับคู่อิมพีแดนซ์ในฐานของ TR10 RFC4 ช่วยชดเชยความจุอินพุตและ RFC5 ทำหน้าที่เหมือนเส้นทางส่งกลับ DC

เมื่อเห็นว่า Tr10 อาจกระจายกำลังไฟได้ถึง 2.5 วัตต์อาจต้องใช้ฮีตซิงก์ขนาดใหญ่เพื่อให้ทรานซิสเตอร์กำลังเย็นอยู่

RFC6 อยู่ในตำแหน่งเพื่อยับยั้ง RF เพื่อให้แน่ใจว่าการกำหนดค่าวงจรเอาท์พุตโดยใช้ VC4, C30, L6, C31, L7 และ VC5 จะกลายเป็นโหลดตัวรวบรวมสำหรับ TR10 แต่เพียงผู้เดียว โล่คัดกรองที่อยู่รอบ ๆ L7 และ VC5 ช่วยยับยั้งเนื้อหาฮาร์มอนิกเอาต์พุตได้อย่างมากและควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าสิ่งนี้รวมอยู่ในค่าใช้จ่ายทั้งหมด

วิธีการสร้าง

วงจรนี้สร้างขึ้นได้ดีที่สุดบน PCB หุ้มทองแดงสองด้านรูปที่ 5 ขอแนะนำให้ใช้คำแนะนำที่เกี่ยวข้องกับการประกอบทั้งหมดด้วยความระมัดระวัง ดูว่าจุดกราวด์ทุกจุดถูกส่งไปยังพื้นที่ด้านบนของ PCB

ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกสอดเข้าไปที่คอและให้เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้ในขณะที่ขาขดลวดและตัวต้านทานที่ขยายออกจะต้องต่อสายดินอย่างเหมาะสม ต้องสร้างขดลวดด้วยความช่วยเหลือของเพลาเจาะที่แนะนำ

หลังจากม้วนบนสว่านเสร็จแล้วขดลวดควรถูกบังคับให้อยู่เหนืออดีตที่แข็งจากนั้นจะต้องปรับช่องว่างระหว่างรอบโดยยืดให้ตรงกับความยาวโดยรวมที่แนะนำของขดลวด

สุดท้ายจะต้องยึดขดลวดให้แน่นเหนือฟอร์เมอร์โดยใช้กาวอีพอกซีเรซินที่อ่อนมาก

ขดลวดที่แนะนำให้มีทากเหล็กแบบปรับได้จะต้องยึดให้อยู่ในตำแหน่งที่ตั้งไว้โดยใช้ขี้ผึ้งละลาย

รูปลายด้านบนทั้งหมดของขดลวดเหล่านี้ต้องเป็นแบบฝังโดยใช้ดอกสว่านที่เหมาะสม

การก่อสร้างจะเริ่มขึ้นก่อนโดยการยึด PCB ภายในภาชนะหล่อและเจาะรูสลักผ่านบอร์ดและฐาน

จากนั้นเริ่มประกอบส่วนประกอบโดยการบัดกรีดังแสดงในรูปที่ 6 จากแกนยาวออกไปด้านนอก

ขั้นแรกประสานหน้าจอให้อยู่ในตำแหน่งก่อนทุกอย่างเพื่อความสะดวกในการติดตั้ง นอกจากนี้อาจเป็นความคิดที่ดีที่จะพลิก PCB ขึ้นมาประกบเข้ากับฝาปิดของกล่องจากนั้นเจาะรูผ่านตรงกลางของตัวเก็บประจุแบบแปรผันและขดลวดด้วยสว่านเบอร์ 60

รูเหล่านี้ต้องทำให้ใหญ่ขึ้นอีกถึง 6 มม. เพื่อให้สามารถเข้าถึงทริมเมอร์ตามลำดับได้ง่ายในระหว่างขั้นตอนการปรับแต่งขั้นสุดท้ายหลังจากติดตั้ง PCB ภายในกล่องแล้ว

ฮีทซิงค์สำหรับ Tr10 อาจเป็นประเภทมาตรฐานใดก็ได้ที่มีอยู่ในตลาด แต่สำหรับ Tr9 สามารถสร้างขึ้นเองได้โดยการหมุนทองแดงหรือเหล็กวิลาดขนาด 12 มม. โดยใช้แกนสว่าน 5 มม. แล้วดันไปรอบ ๆ ทรานซิสเตอร์

วิธีตั้งค่า

ทำความสะอาดชุดบัดกรีด้วยเอทิลแอลกอฮอล์จากนั้นตรวจสอบการบัดกรี PCB ด้วยความระมัดระวังและดูว่ามีบัดกรีแห้งหรือสะพานบัดกรีสั้นหรือไม่

ถัดไปก่อนที่จะยึดเข้ากับเคสให้เกี่ยวสายไฟชั่วคราวแล้วเสียบคริสตัลเข้ากับช่อง ใช้แอมป์มิเตอร์หรือเครื่องวัดกระแสใด ๆ และเชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับขั้วบวกของสายจ่ายพร้อมกับตัวต้านทานซีรีส์ 470 โอห์ม หลังจากนี้ให้เชื่อมต่อโหลดดัมมี่ป้องกัน 50 ถึง 75 โอห์มที่เอาต์พุตผ่านมิเตอร์ไฟฟ้าที่ดี

วิธีทดสอบ

โดยไม่ต้องติดคริสตัลให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 12V และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าเข้าไม่เกิน 15 mA ไปยังเวทีเสียงออสซิลเลเตอร์โมดูเลเตอร์เฟสซีเนอร์และสเตจตัวคูณนิ่ง

หากมิเตอร์ระบุว่าสูงกว่า 15 mA แสดงว่าอาจมีข้อผิดพลาดบางอย่างในเค้าโครงหรือ Tr8 อาจไม่เสถียรและสั่น สิ่งนี้สามารถระบุได้ดีที่สุดด้วยความช่วยเหลือของไฟล์ RF 'sniffer' อุปกรณ์ที่วางไว้ใกล้กับ L4 และปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการปรับ VC2 อย่างเหมาะสม

เมื่อตรวจสอบเงื่อนไขข้างต้นแล้วให้ใส่ใจกับโมดูเลเตอร์และใช้เครื่องวัดอิมพีแดนซ์สูงตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสม Tr2 อ่านแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งโดยอ้างอิงถึงปลายแหล่งจ่ายของ R19

หากคุณพบว่าค่านี้สูงกว่า 50% ให้ลองเพิ่มค่า R4 จนกว่าจะได้ค่าการอ่านที่แนะนำหรือในทางกลับกันหากการอ่านต่ำกว่า 1/2 อุปทานให้ลดค่าของ R4

เพื่อให้ได้การเพิ่มประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นสามารถใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อปรับแต่งค่า C6 จนกว่าจะได้แรงดันไฟฟ้า 3dB ที่มี 3kHz เทียบกับการตอบสนอง 1 kHz สิ่งนี้อาจถือได้ว่าเทียบเท่ากับการปิดที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและการมอดูเลตความถี่ที่ดี การทดสอบนี้ควรทำข้ามฐาน / ตัวปล่อยของ TR4

หลังจากนี้ให้เชื่อมต่อคริสตัลและตรวจสอบการตอบสนองในปัจจุบันคุณจะต้องเห็นการบริโภคปัจจุบันที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามเพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจากการกระจายสูงต้องปรับการใช้กระแสไฟฟ้านี้โดยตั้งค่า VC4 และ VC5 ให้เหมาะสม

ในขั้นตอนต่อไปเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องส่งสัญญาณ 2 ม. ของเราทำงานร่วมกับฮาร์มอนิกที่ถูกต้องควรปรับระยะตัวคูณให้เหมาะสมโดยการปรับแกนกระสุนของตัวเหนี่ยวนำตัวแปรทั้งหมดเพื่อให้ได้เอาต์พุตสูงสุดบนอุปกรณ์ 'ดมกลิ่น' หรืออาจใช้วิธีเดียวกันนี้โดยการปรับให้เหมาะสมสำหรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพฮาร์มอนิกที่ถูกต้องสำหรับเวทีวงจร

สามารถปรับทริมเมอร์ VC2 ได้โดยใช้วัตถุปลายแหลมที่เป็นพลาสติกเพื่อแก้ไขวงจรด้วยการใช้กระแสไฟฟ้าที่เหมาะสม

หลังจากนี้ให้ปรับแต่งทริมเมอร์ VC3 ซึ่งอาจส่งผลเล็กน้อยต่อการตั้งค่า VC2 ดังนั้น VC2 อาจต้องปรับใหม่อีกครั้ง จากนั้นปรับ VC4 และ VC5 จนกว่าคุณจะเห็นเอาต์พุต RF ที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยมีปริมาณการใช้กระแสรวมต่ำสุดที่เป็นไปได้

หลังจากนี้อาจต้องทำซ้ำขั้นตอนการจัดตำแหน่งนี้และการปรับแต่งอย่างละเอียดสำหรับตัวเก็บประจุแบบแปรผันทั้งหมดซึ่งมีผลต่อกันและกันจนกว่าจะได้การปรับที่เหมาะสมที่สุดในทริมเมอร์ที่มีเอาต์พุต RF สูงสุด

การปรับแต่งขั้นสูงสุดจะต้องส่งผลให้วัตต์เอาต์พุตเฉลี่ย 0.75 และ 1 W ไปยังโหลดดัมมี่โดยมีการใช้กระแสไฟฟ้าโดยรวมประมาณ 300 mA

ในกรณีที่คุณสามารถเข้าถึงเครื่องวัด SWR คุณสามารถเชื่อมต่อวงจรเข้ากับเสาอากาศด้วยคริสตัลอินพุตที่ความถี่ตายแล้วปรับแต่งการปรับแต่งผ่าน VC4 และ VC5 จนกว่าจะวัดเอาต์พุต RF ที่เหมาะสมซึ่งสอดคล้องกับการอ่าน SWR ขั้นต่ำ .

หลังจากการตั้งค่าเหล่านี้เสร็จสิ้นการทดสอบด้วยการมอดูเลตเสียงอินพุตไม่ควรทำให้ระดับเอาต์พุต RF เปลี่ยนแปลงใด ๆ หลังจากการยืนยันอีกสองสามครั้งเมื่อบรรลุผลการทำงานที่น่าพอใจอย่างเต็มที่จากวงจรเครื่องส่งสัญญาณ 2 เมตรบอร์ดอาจติดตั้งในกล่องหุ้มที่เลือกหรือกล่องไดคาสต์และทดสอบเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างเรียบร้อยดีกับการทำงานของ หน่วยตามที่ได้รับการยืนยันก่อนหน้านี้

ส่วนรายการ