“Gib’ mir fünf!” reloaded – Ein kompakter SSB-Transceiver für 5 Bänder in SMD-Bauweise – DER EMPFANGSTEIL

Zum Einführungsartikel zu diesem Projekt

“Bearbeiten und Einfügen” ist ein nützliches Mittel, wenn man einen Doktortitel erreichen will, wie es einst der ehemalige Bundesverteidigungsminister Herr Guttenberg (aka “KT”), tat. 😉 Ich möchte nicht promovieren, schon gar nicht in Jura, aber der Empfänger dieses Gerätes ist mehr oder weniger die selbe Schaltung, den ich für den Midi6-Transcevier aufgebaut hatte. Also habe ich einfach mal die Schaltpläne kopiert und die Änderungen in dieser Ausarbeitung fixiert.

DK7IH Multiband QRP Transceiver for 5 Bands 2020 - THE RECEIVER
DK7IH Multiband QRP Transceiver für 5 Bänder 2020 – Der Empfangsteil (Hohe Auflösung)

Der Rundgang durch die Schaltung beginnt auf der linken Seite. Dort lässt sich die Bandumschalteinheit erkennen, beginnend mit einem BCD-Decoder, der ein vom Microcontroller erstelltes 3-Bit-Muster in eine entsprechende Dezimalausgabe umwandelt mit der dann die 5 Leitungen der Relaisschaltstufen angesteuert werden. Der ULN2003 ist eigentlich ein Treiber für Motorsteuerungen, aber auch als Relaistreiber sehr nützlich. Integrierte Schutzdioden und eine “Open Collector”-Schaltung machen das IC als Treiberschaltung für die Relais in diesem Gerät mehr als brauchbar.

Danach folgt der Teil mit den Bandpassfiltern. Ich verwende immer Relais zum Schalten des jeweiligen Filters, weil ich feststellen musste, dass dies die beste Methode ist, um eine optimale Signaltrennung zu erreichen. Vorausgesetzt, man verwendet Relais, die diesen Zweck auch erfüllen können, i. d. R. werden diese als “Signal Relay” bezeichnet. Hier wurden entsprechende Relais vom Typ TQ2-12V von Panasonic eingebaut. Die Spulen sind kleine TOKO-Spulenkörper mit 5,1 mm (2 x 2,54 mm, d. h. 2 x 0,1″) Rastermaß.

Der HF-Vorverstärker ist mit einem Dual-Gate-MOSFET wie dem BF900 oder ähnlich ausgestattet. Die AGC soll dieses Mal auch manuell steuerbar sein, um einen “RX Gain” zu erhalten. Man verbindet einfach den AGC-Ausgang der Stufe mit einem variablen 10-kOhm-Widerstand, der einen Spannungabfall zwischen 0 und 12 erzeugt, und legt den Mittelanschluss des Potentiometer auf die AGC-Eingänge der entsprechenden Stufen. Das Potentiometer wird in die Frontplatte eingebaut.

Der Mischer des Empfängers ist ein SL6440, der ein sehr gutes IMD3-Verhalten zeigt (ca. 30 dB) und der anstelle eines Diodenringmischers verwendet wurde. Einige dB Verstärkung werden ebenfalls erreicht, aber natürlich nicht die Betrag, den man von einem SA602 erwarten könnte. Dafür ist die Großsignalfestigkeit dieser Schaltung herausragend für einen aktiven Mischer.

In der Praxis hält der IC übrigens wirklich, was der Hersteller verspricht. Auf dem 40m-Band, nur als Beispiel, sind mit einer langen Doppelzeppantenne (2x26m) keine IMD-Produkte hörbar, selbst wenn starke Sender neben dem Amateurfunkband sind. Ein wirklich gelungener Versuch, dieses IC in diesem Empfänger einmal auszuprobieren!

Da das SSB-Filter auch für den Sender verwendet wird, schaltet ein weiteres Signalrelais das Filter zwischen Empfänger- und Senderzweig um.

Ein integrierter HF-Verstärker, ein MAV-11, folgt auf das Filter, um das Signal ein wenig anzuheben.

Als nächstes wird der Videoverstärker MC1350 benutzt, um die Hauptverstärkung auf der ZF-Ebene zu erreichen. Es wird von der AGC-Schaltung auf der rechten Seite des Schaltplans gesteuert, was seinen Verstärkungsfaktor verändert, wenn starke Signale anliegen. Die Verstärkung ist minimal, sobald die Spannung am AGC-Eingang 7 V oder mehr beträgt.

Der Produktdetektor ist ein Dual-Gate-MOSFET, der nur eingebaut wurde, weil dieser eine geringe Verstärkung aufweist und nicht viel Platz auf den winzigen Platinen verbraucht.

Die Audio-Vorverstärkerstufe ist ebenfalls sehr einfach, nur ein Bipolartransistor mit Gegenkopplung, die über einen großen Widerstand (390 k) zwischen Basis und Kollektor realisiert wird und den Halbleiter mit einem geeigneten Basisstrom versorgt.

Der Audio-Hauptverstärker ist hier kein IC (wie z. B. der in aller Regel unvermeidliche LM386), sondern eine Gegentaktanordnung mit 3 Bipolartransistoren. Die Stufe, die die Spannung erhöht, ist mit einem BC547 ausgelegt, die Stufe, die für die Stromverstärkung bestimmt ist, verwendet ein Paar Komplementärtransistoren (BD137 -NPN- und BD138 -PNP-). Die Audioleistung beträgt etwa 1 Watt, was für ein kleines Gerät ausreicht.

Die AGC verwendet einen Operationsverstärker, jeder entsprechende Typ wie z. B. der LM358 funktioniert hervorragend. Der LM358 enthält zwei identische Verstärkerstufen. Der erste wird verwendet, um das Audiosignal auf einen bestimmten Pegel zu bringen, dann diese Spannung gleichzurichten und sie anschließend an eine Zeitkonstante zu leiten, die aus einer Kapazität (C=2,2 uF) und einem Entladewiderstand (R=3,3 M) besteht. Die Schaltung hat eine sehr schnelle Reaktion beim Ansprechen, man hört daher kein lästiges “Plopp” beim Einsetzen von starken Signalen) und die Haltezeit klingt sehr weich aus, d. h. der Kurvenlauf ist exponenziell mit einer langen Zeit nahe der Asymptote.

Die zweite Stufe arbeitet nur als Instrumentenverstärker, der bis zu 12 V ausgibt, um den Eingang des MC1350 an PIN5 zu steuern. Im Prinzip also eine Inverterschaltung, denn der MC1350 benötigt eine umgekherte Regelspannungskurve vergleichen mit den Dua-Gate-MOSFETs.

Zum Abschluss dieses Artikels werfen wir noch einen Blick auf den praktischen Aufbau des Empfängers:

 

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(Hohe Auflösung)

Vy 73 de Peter (DK7IH)