Kortin rakenne
TX1 main-korttina on pieni (94 mm
x 50 mm) kaksipuoleinen piirilevy. Kaikki komponentit ovat pintaliitosmallia
(SMD) ja ne asennetaan levyn yläpuoliseen tasoon. Kortin pohja on
kokonaan maatasoa, jolla saadaan aikaan pieni-impedanssinen RF- ja DC-tie
ja parannetaan levyn lämmönjohtavuutta. TX1-kortti asennetaan
alumiinikotelon pohjaan. JUMA-TX1 main-kortin rakentamisessa ei tarvitse
käämiä keloja.
Kortin toiminnot
TX1-kortti sisältää
RF-asteet DDS-kortilta antenniin saakka. RF-vahvistin on kolmeasteinen,
jolla aikaansaadaan riittävä vahvistus. CW-avainnuksesta huolehtii
ensimmäinen vahvistin. Ohjainasteessa (driver) ja pääteasteessa
on käytetty edullisia kytkinsovelluksiin tarkoitettuja pintaliitos-MOSFETtejä.
Kortilla on myös semi-break T/R-kykin, joka aktivoi lähettimen
avainta painettaessa. T/R-kytkin huolehtii myös antennin vaihdosta
vastaanottimelta lähettimelle. Lisäksi kortilla on harhalähetteiden
vaimentamiseksi alipäästösuodattimet 80 m and 40 m bandeille.
MOSFETit on "biasoitu" lineaariseen toimintapisteeseen. Näin on aikaansaatu
riittävä vahvistus ja CW-avainnus voidaan tehdä vahvistimen
alkupäässä. Nimellinen ulostuloteho on 5 wattia 13.8 voltin
käyttöjännitteellä. Tyypillinen virrankulutus on alle
1.2 A.
CW-avainnusvahvistin
DDS-kortilta tuleva 0.25 Vp-p RF-signaali
menee avainnusvahvistimelle IC1. Se on pieni CMOS-invertteri, joka on "biasoitu"
lineaariseen toimintapisteeseen takaisinkytkentävastuksella R2, jolla
säädetään asteen RF-vahvistus. Avainnus on toteutettu
kytkemällä vahvistimen IC1 käyttöjännitettä.
Kun avainta painetaan, niin Schmitt trigger-invertterin IC2 sisääntulo
menee alas. Tämän invertterin ulostulo ohjaa transistoria TR4
avainnussuodattimen R17/C27 kautta ja TR4 kytkee käyttöjännitteen
avainnusvahvistimelle IC1.
Semi break T/R-kytkin
Avainta painettaessa kondensaattori
C28 varautuu ja sen jännite ohjaa Schmitt triggeriä IC3. Tämän
ulostulo ohjaa antennirelettä ja lepovirtaa. T/R-kytkimen (VOX) päästöaika
on n. 0.5 sekuntia ja sitä voidaan haluttaessa muuttaa, vaihtamalla
kondensaattorin C28 ja/tai vastuksen R18 arvoja. T/R-kytkimen toiminta
on estetty, kun STBY-sisäänmeno on maadoitettu.
Ohjain- ja pääteaste
SMD MOSFETteja, jotka ovat D-pak-kotelossa
on käytetty RF-tehovahvistimessa. TR1 toimii ohjaimena. Sen sisääntuloimpedanssi
on kuormitettu alas 50 ohmiin vastuksella R3, jolla tasataan fetin suuresta
sisääntulokapasitanssista johtuva taajuusriippuvuus. Ohjainaste
TR1 toimii A-luokassa. Lepovirta säädetään monikierrostrimmerivastuksella
R4. Source-vastuksella R5 ja kondensaattorilla C6 on kompensoitu päätevahvistimen
vahvistuksen taajuusriippuvuus. Ohjainaste syöttää pääteastetta
RF-muuntajalla T1, jona käytetään kaupallista yhteismuoto-signaalisuodatinta.
Muuntajan kierroslukusuhde on 1:1 ja sillä on mittausten mukaan hyvät
RF-ominaisuudet käytetyllä impedanssitasolla.
Muuntajan T1 toisiokäämi ohjaa pääteasteen MOSFETtejä symmetrisesti. Pääteaste toimii vuorovaiheisesti AB-luokassa. Pääteasteen fettien lepovirta säädetään monikierrostrimmereillä R6 and R9.
Myös ulostulomuuntaja on kaupallinen signaalisuodatin. Tässä muuntajassa on neljä erillistä käämiä samalla ferriittirungolla. Käämit on kytketty niin, että kierroslukusuhde feteiltä antenniin on 1:1, joka antaa teoreettisesti maksimi 7 wattia ulostulotehoa 13.8 voltin jännitteellä. Mittausten mukaan tämän muuntajan RF-ominaisuudet on hyvät ja se kykenee käsittelemään 5 watin tehon ylilämpenemättä.
Alipäästösuodattimet
Alipäästösuodattimet
80 m ja 40 m bandeille on toteutettu kaupallisilla pintaliitoskuristimilla
(SMD koko 2220). Ne kykenevät käsittelemään JUMA-TX1:n
5 watin tehon. Suodattimen vaihto bandilta toiselle tapahtuu automaattisesti
DDS-kortin ohjauksella. Jos taajuus on suurempi kuin 4 MHz, niin 40 m alipäästösuodatin
kytkeytyy käyttöön. Suodattimen vaihtorelettä RL2 ohjaa
pieni MOSFET-kytkin TR7.
Suhteellisen ulostulotehon näyttö
Diodilla D4 ilmaistaan ulostulon
RF-jännitetaso. Tästä saatu DC-jännite on skaalattu
alueelle 0...0.234 V ja se viedään DDS-kortille, jossa se näytetään
graaffisesti LCD-näytöllä.
Jänniteregulaattori
Avainnuspiirin, T/R-kytkimen ja
lepovirran syöttöjännite on +5.7 V. Se tulee jänniteregulaattorilta
REG1. Diodilla D5 aikaansaadaan negatiivinen lämpötilakompensaatio
lepovirtoja varten.
Ylivirta- ja jännitenapaisuuden
suoja
Ylivirtaa varten kortilla on pienikokoinen
sulake F1. Sulake palaa myös jos syöttöjännitteen napaisuus
on väärä. MOSFETeissä TR1...TR3 olevat estosuuntaineset
diodit polttavat tällöin sulakkeen.
Erikoisominaisuudet
Tarvittavat laitteet
Yleismittari (V/A/Ohm), 13.8V/1.5
A DC teholähde ja 50 ohmin keinokuorma. Keinokuormana Voidaan käyttää
myös omatekoista, esim. kolme kpl 150 ohm/2W vastusta rinnan kytkettynä.
Lankavastukset eivät käy tähän tarkoitukseen.
Varoitus
1. TX-kortti tulee asentaa alumiinikotelon pohjaan tai vastaavaan
Al-levyyn, jotta aikaansaadaan riittävä jäähdytys.
Varoitus
2. Älä kytke DC-teholähdettä, ennenkuin
olet varmistanut sen jännitteen ja napaisuuden.
Ennen jännitteen kytkemistä
Käännä aluksi kaikki
lepovirransäätötrimmerit R4, R6 ja R9 niin, että vastus
MOSFETtien TR1, TR2 and TR3 hiloilta piirimaahan (GND) näyttää
pienintä vastusarvoa. Tämä varmistaa sen, että lepovirrat
ovat 0 mA, kun jännitteet kytketään. Tämä toimenpide
on tärkeää, koska muuten fettien virta voi olla niin suuri,
että kortilla oleva sulake palaa.
Teholähteen tarkastus
Tarkista ja säädä
jännite 13.8 V (±0.2V). Jos käytettävässä
teholähteessä on säädettävä virranrajoitus,
niin aseta se 1.5 A:iin.
Lepovirtojen säätö
Poista lepovirtojen säädön
ajaksi RF-ohjaus asettamalla DDS:n taajuudeksi 0 Hz tai vaihtoehtoisesti
irroittamalla DDS-kortilta tuleva RF-signaali (merkitty TX piirilevyllä
"RF IN") juottamalla irti signaalijohdin eli "kuuma karva". Kytke virtamittari
sarjaan DC-teholähteen plus-johtimeen ja valitse sopiva virta-alue.
Kytke JUMA-TX1 päälle ja käännä STBY-kytkin OPER-asentoon.
Kytke avainnusliittimeen CW-avian ("pumppu") tai painokytkin ja "paina"
avainta. Merkitse ylös tämä tyhjäkäyntivirta,
joka on tyypillisesti välillä 30 mA...70 mA. Säädä
ensin pääteasteen lepovirrat trimmereillä R6 ja R9 niin,
että kumpikin lisää virtaa 5 mA tyhjäkäyntivirrasta.
Säädä seuraavaksi ohjaimen (driver) lepovirta trimmerillä
R4 kunnes virta kasvaa 100 mA lisää. Säädön aikana
virta pyrkii hiukan nousemaan fettien lämmetessä, tämä
on normaalia, eikä säätöä tarvitse tehdä
milliamppeerin tarkkuudella. Lopullinen virta on n. 110 mA + alussa ollut
tyhjäkäyntivirta. Juota lopuksi DDS-kortilta tuleva RF-sisääntulo
takaisin.
Ulostulotehon säätäminen
Huom 1:
Poista
ensin virtamittari teholähteen plus-johtimesta, koska yleismittarissa
on todennäköisesti liikaa sarjavastusta n. 1 A:n virralle.
Huom 2:
Älä
käytä antennia, kun säädät ulostulotehoa, koska
antennin impedanssi on yleensä tuntematon. Käytä 50 ohmin
keinokuormaa.
Huom 3:
Älä paina avainta kuin maksimissaan 1 minuutti, jotta paikat
eivät ylikuumennu.
Aseta taajuudeksi ensin 3.5 MHz. Paina avainta ja kierrä RF gain-trimmeriä R2 kunnes LCD:n suhteellinen tehonäyttö näyttää kaksi viivaa alle maksiminäytön. Tämä vastaa 5 watin ulostulotehoa. Säädä sitten taajuudeksi 7 MHz ja tarkasta, että alipäästösuodattimen vaihtorele toimii. Releen tulisi naksahtaa kun ohitetaan 4 MHz. Tarkista ulostuloteho sitten 7 MHz:lla. Pienistä eroista ei kannata lähteä tekemään muutoksia. Kolme LCD-viivaa vastaa noin 1 dB:n tehoeroa, eikä sillä ole vaikutusta QSO:n kulkuun. Jos bandien välillä on suuri tehoero, niin se voidaan kompensoida vaihtamalla kondensaattiorin C6 arvoa. Ulostuloteho voidaan tarkistaa myös oskilloskoopilla, jos sellainen on käytettävissä. 45 Vp-p vastaa 5 watin ulostulotehoa. Tyypillinen DC-virrankulutus on n. 0.8 A 3.5 MHz:llä ja n. 1.2 A 7 MHz:llä.
Huom 4: Kun TX on kytkettynä antenniin, niin LCD:n suhteellinen tehonäyttö saattaa näyttää suurempia tai pienempiä arvoja. Tämä on normaalia, koska tehonäyttö mittaa RF-jännitettä ja antennin impedanssi vaikuttaa näin näyttämään.
Signaalien kuvaukset (merkinnät TX1-kortilla, katso myös piirikavio)
RF IN (J1, J2)
RF-sisäämeno. Normaali
signaalitaso 0.25 Vp-p. Sisääntuloimpedanssi n. 1 kohm rinnan
n. 20 pF.
KEY (J3, J4)
Alhaalla aktiivinen CW-avaimen sisäänmeno.
Voidaan ohjata "pumpulla", releellä tai open collector-piirillä.
Avoimen piirin jännite +5.7 V. Tarvittava nieluvirta < 2mA.
TX (J5)
Ylhäällä aktiivinen
ulostulo (+5.7 V), joka ilmoittaa TX:n olevan aktiivinen. Huom, tämä
signaali nousee ylös myös STBY-tilassa, kun avainta painetaan.
STBY (J6, J7)
Stand-by valinta sisäänmeno.
Kun tämä sisäänmeno maadooitetaan, niin lähetin
on stand-by-tilassa, eikä T/R-kytkin aktivoidu avainta painettaessa,
mutta DDS ja RF-ohjain aste aktivoituu "spottausta" varten.
7M (J8)
Bandin valinta sisäänmeno.
Kun signaali on ylhäällä (3 V...15 V), niin 40 m alipäästösuodatin
on käytössä. Alhaalla (< 1 V) ollessa 80 m alipäästösuodatin
on käytössä.
REL (J9)
Suhteellisen RF-ulostulon DC-ulostulosignaali.
0.22 voltin DC-ulostulo vastaa 5 watin RF-ulostulotehoa 50 ohmin kuormaan.
Tämän lähdön ulostuloimpedanssi on 5 kohm.
+ (J10, J11)
13.8 voltin tehonsyöttö
DDS-kortille, ON/OFF-kytkimen takana.
ANT (J13, J12)
Antenniliitin, 50 ohmia.
+14 (J15, J14)
Tehonsyötön sisäänmeno.
Jännitealue +12 VDC...+15 VDC. Suojattu 2 amppeerin sulakkeella.
RX (J17, J16)
Antennisignaali vastaanotinta varten.
Huomioi, että tämä signaali kulkee TX:n alipäästösuodattimen
kautta.
ON/OFF (J18, J19)
Juotos-pädit ON/OFF-kytkimelle.
Huom, tehonsyöttö on suoraan kytketty ohjain- ja pääteasteen
MOSFETeille.