Da mich mein (eigentlich nur für ein Jahr geplantes) Experiment,
meine Funkgeräte ausschliesslich mit Solarenergie
zu versorgen, anscheinend "nicht mehr loslässt", schaue ich
mittlerweile sehr intensiv auf den Stromverbrauch der von mir verwendeten
Funkgeräte. Dabei fiel mir auf, das mein (mittlerweile ausschliesslich
für Kurzwelle verwendetes) FT-817 doch ein echter "Stromfresser" ist.
Ca. 500mA im Empfangsbetrieb sind mir definitiv zu viel... Ausserdem
brauchte ich nach einer Menge fehlgeschlagener Entwicklungen von effizienten
und störungsarmen Spannungswandlern mal wieder ein "Erfolgserlebnis"...
Also entschloß ich mich, mich nach einem Bausatz für einen
"stromsparenden" KW-Transceiver umzusehen, und wurde bei
QRPProject fündig:
Der dort angebotene "Hobo" ist zwar "nur" ein
Monoband-Transceiver für CW und SSB, kann aber auf allen AFU-Bändern
durch Wechsel der Bandmodule eingesetzt werden. Dieser Transceiver benötigt
laut Beschreibung nur ca. 70mA im Empfangsbetrieb. Ausserdem war der
Bausatz (incl. der -mich interessierenden- Bandmodule "40m" und "10m")
"ab Lager" verfügber. Also habe ich diesen Bausatz bestellt...
Hier nun der (während des Aufbaus entstandene) Erfahrungsbericht:
Tag 1: Sondierung des Bausatzes und erstes Studium der Baumappe
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Der Inhalt des Päckchens mit dem bestellten Bausatz enthielt außer
dem Verpackungsmaterial ein Gehäuse, die Baumappe
(DIN A4, Querformat, Ringbindung, 107 Seiten), eine 7seitige Inventurliste, und
einen (knapp 600g schweren) Beutel mit Bauteilen. Oha, das ist eine ganze Menge
zu verbauendes Zeugs... Laut Inventurliste, in der die Bauteile den einzelnen
Baugruppen zugeordnet werden, müssten es insgesamt 10 Leiterplatten und
gut 750 Bauteile sein. Dazu kommen die beiden Bandpacks mit je zwei Leiterplatten
und knapp 90 Bauteilen. Also ein "Puzzle mit knapp 1000 Teilen",
welches fehlerfrei zusammenzubauen ist... Ok, bei einer angenommenen
durchschnittlichen Basteltätigkeit von ca. 2-3Std. täglich, gehe ich
mal von ca. 3Wochen aus, die ich für dieses Projekt brauchen werde. Da ich
den Fortschritt "nebenbei" hier auch noch dokumentieren möchte,
werden es wohl 4-5Wochen werden... Mal sehen, wie gut diese Schätzung
stimmt → Ich bin ja mehr am Basteln interessiert, als "möglichst
bald" einen selbst gebauten Transceiver zu besitzen. Zuerst habe ich mich
der Baumappe
gewidmet, und sie einmal komplett gelesen. Dabei ist mir u.A.
aufgefallen, daß ich bei der empfohlenen Inventur der Bauteile, bei
der die Bauteile gleichzeitig nach Baugruppen sortiert werden, aufpassen muss,
wie ich die Quarze zwischen den Baugruppen 5 und 7 aufteile: Dem ersten Anschein
nach enthält der "Bauteilsack" zwei (unterschiedlich
beschriftete) Tüten mit Quarzen der gleichen Bauform und Beschriftung,
die jedoch nach unterschiedlichen Kriterien ausgemessen wurden. Diese dürfen
keinesfalls durcheinander geraten.
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Tag 2: Inventur und Sortierung der Bauteile nach Baugruppen
Da ich die Befürchtung hatte, daß ich den (für die
Bauteilsortierung vorgeschlagenen) Eierkarton irgendwann doch einmal
versehentlich umkippe, verwendete ich für die Zuordnung der Bauteile zu
den Baugruppen während der Inventur lieber einige (verschliessbare)
"Bauteiltütchen", die ich mit Aufklebern für die Baugruppen
versehen hatte. Die Inventurliste beginnt mit den Kondensatoren. Also griff
ich mir den Beutel "Kondensatoren" aus dem Bauteilpaket, und kippte den Inhalt
in eine Kunststoffschale (eine ggf. auftretende elektrostatische Aufladung
sollte den Kondensatoren ja wohl nichts anhaben können). Dann begann
die Sortierung der Kondensatoren mit 2.5mm Rastermass zu kleinen Häufchen
mit gleicher Bezeichnung (mit Hilfe von Lupe und Pinzette). Dabei fiel mir
mehrmals auf, daß ich in dem Häufchen "104" Kondensatoren
eingeordnet hatte, die zu dem Häufchen "5k5" gehörten.
Nachdem alle der (gelblichen) Kondensatoren geordnet waren, fing ich an, die
Anzahlen mit der Liste zu vergleichen, die Kondensatoren entsprechend
abgezählt in die Tüten für die entsprechenden Baugruppen
umzufüllen, und in der Liste abzuhaken. Für die 82pF, 180pF und
4.7nF der Liste existierten keine Häufchen, von den 100pF hatte ich
drei zuviel, und die 100nF waren zu wenig. Dafür blieben die
"5k5" übrig (keine Entsprechung in der Liste)??? Da nun der
restliche Haufen von Kondensatoren doch recht übersichtlich war, stellte
sich sehr schnell heraus, daß der 82pF ein keramischer Scheibenkondensator
mit 5mm Rastermass war, und die 180pF und 4.7nF eine andere Farbe (blau)
hatten. Nach intensiver Betrachtung löste sich auch die Unstimmigkeit
der 100nF und der "5k5" auf: Diese sind beidseitig
bedruckt ("104" und "5k5")! Damit blieben nur noch
drei überschüssige 100pF und ein 100nF übrig. Die Folienkondensatoren,
Tantal-Kondensatoren und radialen Elkos stimmten exakt mit der Liste überein,
und liessen sich problemlos zuordnen. Die drei überschüssigen
100pF im Rastermass 2.5mm könnten vielleicht den drei fehlenden 100pF
im Rastermass 5mm entsprechen, der überschüssige 100nF passt jedoch
nicht zu dem fehlenden "150pF Glimmer (nur bei 10m/15m)" in der Liste.
Daher bleiben diese Kondensatoren erstmal in dem Beutel "Kondensatoren".
Vielleicht steckt ja der Glimmerkondensator bei den Bauteilen des 10m-Bandmoduls...
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Tag 3: Weitere Sortierung der Bauteile und Aufbau der Stromversorgung
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Nach der Einsortierung der Kondensatoren waren die Widerstände dran. Auch
hier gab es nur minimale Unterschiede zwischen der Inventurliste und den
vorhandenen/gefundenen Bauteilen: Einer der 27k-Miniaturwiderstände fehlte,
ein liegender Trimmers von 5k ebenfalls, dafür war ein 25k-Trimmer (auch
liegend) zuviel. Weiter mit den Halbleitern... Doch Vorsicht! War da nicht in
der Baumappe von einigen Bauteilen die Rede, die sehr empfindlich auf
elektrostatische Aufladungen reagieren können? Nach kurzem Nachblättern
habe ich mir die entsprechenden "Kandidaten" in der Inventurliste
entsprechend gekennzeichnet (BF961, BS170 und BS250). Die Sortierung der
Halbleiter habe ich daher in einer gläsernen Auflaufform (unpraktisch, aber
"aufladungssicher") und mit einer improvisierten Ableitung (etwas
Messingkette um das Handgelenk geschlungen, mittels Krokoklemmen und eines
1MOhm-Widerstandes geerdet) vorgenommen, und die "gefährdeten"
Bauteile in leitfähigen Schaumstoff gesteckt, bevor sie in die Beutel
wanderten. Ausser daß statt der BC546B in der Liste BC547B im Bauteilsatz
enthalten waren, gab es keine Unstimmigkeiten.
Bei der Sortierung der Induktivitäten (wieder in der Kunststoffschale)
musste ich "Subtüten" in meinen Bauteilbehältern für
die verschiedenen Baugruppen einführen, da ich die vier Filterbausätze
(auch in einer separaten Tüte zusammengefasst) auf drei Baugruppen aufteilen
musste. Ansonsten wären diese winzigen Wickelkörper zwischen den anderen
Bauteilen "verschwunden". Der Rest (Leiterplatten und Mechanikbauteile)
war kein grosses Problem mehr. Einige Bauteile (Steckerleisten, Quarze und SMD-Bauteile)
habe ich nicht auf die Baugruppen aufgeteilt, das Zeugs verblieb in einem eigenen
Beutel und wird "je nach Bedarf" verwendet.
Danach ging es (endlich)
ans Löten: Baugruppe 1 (Stromversorgung) aufbauen... Das verlief dank der
sehr ausführlichen Baumappe ziemlich unproblematisch. Auch der jede
Baugruppe abschliesende Test ergab exakt die erwarteten Ergebnisse! Einige
wenige "Unschönheiten" sind mir jedoch aufgefallen: Einer der
Spannungsregler (7808) soll isoliert aufgebaut werden. Das Silikongummi
dafür ist vorhanden, jedoch fehlen das Isolierhütchen und die
passende Verschraubung. Aber sowas hat man als Bastler ja im "Fundus".
Ausserdem hat sich die Ausführung des verwendeten Displays anscheinend seit
der Erstellung der Baumappe verändert. Die Platine des mitgelieferten
Displays entspricht nicht (mehr) der Abbildung in der Baumappe und die zu
kontrollierenden Jumper sind anscheinend anders bezeichnet. Ich habe erstmal
die Finger von einer Änderung gelassen → Falls die Hintergrundbeleuchtung
(Die nächste Baugruppe wirds zeigen) nicht korrekt funktioniert, kann ich
ja immer noch die Jumper modifizieren. Meine bisherige Meinung zu diesem
Bausatz: Fast perfekt, eben das Maximale, was "im realen Leben"
erreichbar ist.
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Tag 4: Aufbau der Steuerung
Die Steuerung des Transceivers befindet sich auf einer Leiterplatte, die
ausser dem Microcontroller (und einigem "Drumherum") sämtliche
Bedienelemente und das Display beherbergt, insgesamt etwas über 60 Bauteile.
Also gut 60 mal die gleiche Prozedur: Benötigtes Bauelement suchen, ggf.
den Bauteilwert nachmessen, Position auf der Leiterplatte suchen (die Angabe
der "Feldkoordinaten" in de Baumappe ist dabei sehr hilfreich),
Anschlüsse des Bauteils zurechtbiegen, Bauteil einstecken und mit sehr
wenig Lötzinn "anheften", Position und Ausrichtung kontrollieren,
Bauelement verlöten, Lötstellen mit Lupe kontrollieren, ggf.
nachlöten, Drahtenden abkneifen, nochmals kontrollieren, und den
Arbeitsschritt in der Baumappe abhaken. Den größten Teil der Zeit
habe ich dafür benötigt, möglichst sicher das richtige Bauteil zu
finden. Aber mit wachsendem Fortschritt wurden die Auswahlmöglichkeiten
immer kleiner...
Beim abschliessende Test erschienen die in der Baumappe
beschriebenen Displayausgaben und ich konnte schon mal ein wenig mit den
verschiedenen Funktionen "herumspielen". Daß viele der
Funktionen noch wirkungslos waren, lag einfach daran, daß ich die
dafür notwendigen Module noch nicht aufgebaut hatte. Aber meines
Erachtens hätte die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung an dieser
Stelle schon funktionieren müssen, aber diese blieb dunkel...
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Tag 5: Erste "Fehlerbehebung", Aufbau des NF-Moduls und der BFO-Steuerung
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Zunächst ging es auf die Suche nach der nicht funktionierenden Displaybeleuchtung:
Nachdem ich das Display von dem Steuerungsmodul abgeschraubt, die Jumper (0Ω
SMD-Widerstände) umgelötet, und das Display wieder montiert hatte,
funktionierte auch die Hintergrundbeleuchtung! Fazit: Das Layout der Displayplatine
hat sich zwar geändert, die Bezeichnungen der Jumper stimmen aber noch.
Weiter mit dem NF-Modul: Die Anzahl der Bauteile ist zwar "sehr übersichtlich",
dafür ist das Modul aber auch recht klein. Der fehlende Bestückungsaufdruck
wird durch die Beschreibung mit "Relativpositionen" durchaus kompensiert.
Ausserdem fiel mir das Fehlen der Anuli (Wärmefallen) an den Masseverbindungen
auf: Diese Pins benötigten deutlich längere Lötzeiten, als die
Massepins auf dem Steuerungsmodul, was aber durchaus unkritisch war. Bei der Montage
der Steckverbinder zur Hauptplatine habe ich meinen ersten (entdeckten) Fehler
"gebaut": In der Baumappe steht: "Suche auf der Hauptplatine vorne
rechts die Position, die mit AF-Unit bezeichnet ist." und gleich darauf
"Stecke die beiden 4 PIN Steckleiste 90 Grad in die Bohrungen des NF-Moduls.".
Ich hatte stattdessen die Buchsenleiste in die Hauptplatine gesteckt und "angeheftet",
bevor mit der Fehler auffiel... Da die Buchsenleisten bislang nur mit wenig
Zinn an nur jeweils einem Pin befestigt waren, liessen sich die Buchsen
problemlos wieder entfernen. Ich muss mich halt daran gewöhnen, sehr
genau zu lesen!
Der abschliessende Test des NF-Moduls verlief erfolgreich, jedoch kam mir
das Signal im Kopfhörer etwas sehr leise vor. Aber für diesen
Fall sind ja schon zwei weitere Bauteile auf dem NF-Modul vorgesehen → Später.
Der Aufbau der BFO-Steuerung (auch nur wenige Teile auf der Hauptplatine) ging
problemlos von der Hand. Auch die Messwerte beim abschliessenden Test waren
korrekt. Was mir jedoch auffiel, war der Umstand, daß das Umschalten von
SSB auf CW recht lange (5s.?) dauert. Könnte das vielleicht mit dem
Steuerungssignal zusammenhängen, welches mir beim Test des Steuerungmoduls
schon aufgefallen ist? Dieses Signal erreicht zwar die vorgesehenen
Spannungswerte, nur es dauert eben ein paar Sekunden...
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Tag 6: Zerstreuung von Bedenken und erster Teil des Aufbaus des SSB-Moduls
Die gestrige Frage nach der Langsamkeit der CW/SSB-Umschaltung wurde durch
intensives Studium der Baumappe beantwortet: Einerseits durch Analysieren
der Schaltpläne am Ende der Baumappe, andererseits durch einen Hinweis
im Text zum Test des ZF-Moduls, wo empfohlen wird, diesen Effekt durch
einen 1kΩ-Widerstand zwischen zwei Pins auf der Hauptplatine zu verhindern.
Die Ursache für die langsame Umschaltung ist der Umstand, daß
das Quarzfilter-Modul zu diesem Zeitpunkt noch nicht aufgebaut wurde.
Nun ging es an den Aufbau des SSB-Moduls, welches den BFO, den Modulator, und
das SSB-Filter enthält. Nach dem Lesen des entsprechenden Abschnittes
der Baumappe war mir klar: Hier wird es schon etwas anspruchsvoller...
Die Bestückung einiger weniger Bauteile auf der Hauptplatine entsprach
den Tätigkeiten der letzten Tage → relativ harmlos. Dann ging
es an eine Aktion, die in der Baumappe als die "fummeligste Operation beim
Aufbau" bezeichnet ist... Dabei geht es darum, elf einpolige Steckverbinder
zwischen Hauptplatine und SSB-Modul herzustellen. Die einzelnen Buchsen werden
mit den entsprechenden Steckern (die später in der Platine des SSB-Moduls
verlötet werden) versehen, und möglichst senkrecht auf der
Hauptplatine eingelötet. Dann wird die Leiterplatte des SSB-Moduls von
oben auf die hervorstehenden Pins gelegt, und alle elf Pins in die entsprechenden
Bohrungen "eingefädelt". Bei dieser Anzahl von Pins ist es
natürlich klar, daß die Position einiger Pins (trotz sorgfältiger
Ausrichtung) mal einen Millimeter daneben liegt. Dieser Umstand
wird durch Ausrichtung der einzelnen Steckverbinder mittels einer Pinzette
korrigiert. Nach einigen Minuten Gefummel fanden alle Pins meines Aufbaus
(hoffentlich, es wird sich erst später zeigen) ihren "Bestimmumgsort",
und die Leiterplatte des SSB-Moduls lag plan auf. Zu diesem Zeitpunkt hätte
mir eine Kennzeichnung der Bohrungen im Layout, in denen nun die
Steckverbinder stecken sollten, die "Bauchschmerzen" genommen, die
ich beim Verlöten der Pins hatte. Oder ist es einfach nicht möglich,
die Buchsen so schief zu montieren, daß eine falsche Bohrung
getroffen wird? Einige Bauteile dieser Baugruppe konnte ich diesen Tag noch
bestücken, aber dann war es auch wieder Zeit für "Dokumentation"
(→ dieser Text)...
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Tag 7: Anfrage wegen fehlender Bauteile und zweiter Teil des Aufbaus des SSB-Moduls
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Da die Baugruppen, in denen die mir fehlenden Teile benötigt werden, bald
"an der Reihe" waren, und mir beim bisherigen Aufbau keine weiteren
fehlenden Teile aufgefallen waren, fragte ich wegen der Teile per EMail bei
Nik (DL7NIK) an, und bekam prompt die Antwort "Die Teile schicke ich dir zu".
Na, das nenne ich doch "echten Service"! Nik gab mir zudem
noch einen sehr nützlichen Hinweis zu dem (aus meiner Sicht "überschüssigen")
Silikon-Isolierplättchen: Auch Leistungshalbleiter, die nicht isoliert
aufgebaut werden müssen, sollte man auf einem Silikonplättchen
(allerdings ohne Isolierhütchen verschraubt) aufbauen, da dadurch
Unebenheiten ausgeglichen werden, und der Wärmeübergang zum kühlenden
Element (Kühlkörper oder Gehäuse) verbessert wird.
Wie schon im gestrigen Bericht vermutet, gestaltete sich der weitere Aufbau
des SSB-Modul "schon etwas anspruchsvoller" als die vorhergehenden
Baugruppen: Aufgrund der Packungsdichte existiert kein Bestückungsaufdruck
auf der Leiterplatte (wäre auch sinnlos, da vor lauter Bauteilen davon nichts
mehr zu erkennen wäre), was eine höhere Konzentration (und häufigeres
Nachsehen im Bestückungsplan) erfordert, um keine Fehler zu machen. Auch
hier ist die vorgesehene Reihenfolge der Bestückung der Bauteile sehr gut
gewählt und hilfreich (→ "Weg über die Leiterplatte"). Das
(für mich neue) Wickeln der Bobinspulen des Filterbausatzes erforderte
zwar eine gute Sehhilfe und viel Licht, verlief aber insgesamt recht problemlos.
Dann folgten noch drei SMD-Bauteile, bei denen die Montage wesentlich einfacher
war, als die Bauteile aus ihrer "Verpackung" (mit gut haftendem
Klebeband auf Papier aufgebracht) zu befreien. Ich habe mich dabei für die
Methode "Durch das Papier drücken" entschieden, bei der es sich
als sehr nützlich erwiesen hat, eine große "Auffangschale"
darunter zu stellen...
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Tag 8: Test des SSB-Moduls und Aufbau des DDS-Moduls
Beim Test des gestern aufgebauten SSB-Moduls zeigte sich wie erwartet
auf dem Oszilloskop eine hochfrequente Schwingung, deren Amplitude mit dem
dafür vorgesehenen Trimmer einstellbar war. Eine grobe Schätzung der
Frequenz aus der Periodendauer ergab einen Wert "in der Gegend von
10MHz" Die Frequenzänderung beim Verstellen des Trimmers auf der
Hauptplatine war natürlich nicht erkennbar. Also habe ich einen
KW-Transceiver auf die erwarteten 9Mhz (Modus CW, maximal breites Filter)
eingestellt, ein Stück Draht in die Antennenbuchse des Transceivers
gesteckt, und mit einem Uhrmacher-Schraubendreher kurz den entsprechenden Pin
des SSB-Moduls berührt. Das daraufhin ertönende "Beeep"
zeigte mir, daß auch die erwartete Frequenz recht genau stimmte. Die
Wiederholung des Versuchs nach Verstellung des Frequenztrimmers ergab eine
andere Tonhöhe -> Ok, der BFO funktioniert. Die vorgesehene Messung des
Signals am Ausgang des Trennverstärkers (mit 1:10 Tastkopf) zeigte kein
Signal. Nanu? Sollte mir vielleicht beim Wickeln/Anschliessen des
Ringkerntrafos ein Fehler unterlaufen sein? Oder sollte ich vielleicht mit
meiner "Primitivvariante" des ESD-Schutzes beim Einbau den MOSFET
zerstört haben? Nach kurzem Blick auf den Schaltplan fiel mir auf, daß
der MOSFET ja noch von der Einstellung der Sendeleistung beeinflusst wird...
Nach Aufdrehen des "TX-Output"-Reglers auf der Frontplatte erschien
dann auch das erwartete Signal (zwar nicht -je nach Stellung des Reglers-
sonderlich sinusförmig, aber vorhanden). Bei der Einstellung der BFO-Abstimmspannung
auf maximales Ausgangssignal zeigten sich mehrere Maxima: Ich habe mir das
"mittlere" ausgesucht. Das SSB-Modul scheint damit ok zu sein, weiter
geht's mit dem DDS-Modul.
Das Bestücken des DDS-Chips erforderte den nächst stärkeren
Linsensatz meiner Kopflupe und etwas Geduld, die Pins exakt zu plazieren
(einen Pin musste ich aufgrund meiner "Durchdrückmethode zum
Auspacken der SMD-Bauteile" erstmal wieder in die richtige Position
bringen), aber das "Anheften" des Chips klappte... Nach dem
Anlöten hatte ich schon einige Bedenken, ob ich die dadurch entstandenen
Kurzschlüsse zwischen den Pins wieder beseitigen konnte. Aber das in
der Baumappe beschriebene Verfahren mit der Entlötlitze funktionierte!
Soweit ich es optisch beurteilen konnte, waren danach keine erkennbaren
Kurzschlüsse mehr vorhanden. Die weiteren SMD-Bauteile (Bauform 0805
und größer) dieses Moduls zu bestücken, war zwar etwas
anstrengend, klappte aber problemlos. Der abschliessende Test des Moduls
zeigte auf dem Oszilloskop ein Signal, welches zwar die richtige Frequenz (bei
meiner Einstellung für 10m etwa 20MHz) beinhaltete, aber alles andere als
sinusförmig war. Ausserdem erschien mir die Amplitude etwas grösser,
als in der Baumappe angegeben. Die in der Baumappe folgende Beschreibung der
Eigenschaften und der Bedienung des "Uni DDS" habe ich nicht so ganz
verstanden, aber morgen ist ja auch noch ein Tag...
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Tag 9: Analyse des DDS-Signals und erster Teil des Aufbaus des ZF-Moduls
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Da mir gestern (zu später Stunde) aufgefallen war, daß das
Ausgangssignal des DDS-Moduls "so gar nicht nach einem Sinus" (eher
wie eine -unschöne- Schwebung) vorkam, lötete ich einen 200pF-Kondensator
und ein Stück Draht (→ Masse) an eine BNC-Einbaubuchse, steckte Draht
und Kondensatoranschluss in die entsprechenden (noch unbestückten)
Bohrungen für die Buchsenleiste des Bandmoduls, und klemmte meinen
Spektrumanalysator daran. Sehr schnell wurde mir klar, warum das Signal nach
"Schwebung" aussah: Neben dem erwünschten Signal von knapp
20MHz existiert noch eine zweite Komponente bei gut 30MHz, die nur etwa 3dB
schwächer ist. Der Effekt der sonst noch in dem Signal vorhandenen
Komponenten (ca. 40dB kleiner als das "Nutzsignal") dürfte
auf dem Oszilloskop wohl kaum sichtbar sein. Eine kurze Recherche zur Funktionsweise
des DDS-Verfahrens
bestätigte meinen Verdacht, daß dieses zusätzliche Signal
wohl "systembedingt" ist → Bei einer synthetisierten Frequenz
von ca. 20MHz und einem Systemtakt von 50MHz arbeitet der Chip schon nahe
an der theoretischen Grenze des Verfahrens. Ich hoffe mal, daß das
(für diesen Zweck vorgesehene) Filter auf dem Bandmodul diesen Effekt
einigermassen "geradebügelt".
Als Nächstes ging es an den Aufbau des ZF-Moduls: Einige Bauteile auf
der Hauptplatine, dann wieder das "lustige Ausrichten von einpoligen
Steckverbindern" (wie schon beim SSB-Modul). Diesmal waren zwei
doppelpolige Verbinder dabei, und es gibt in der Baumappe auch den von mir
vermissten Plan, auf dem die Bohrungen markiert sind, in denen die Pins
(bei korrekter Montage) stecken sollen. Waren diese beiden Punkte nun
ausschlaggebend dafür, daß es mir diesmal leichter fiel, die
Modul-Leiterplatte auf die Pins zu bekommen, oder ist das ein Effekt der
"Übung"? Einige wenige Bauteile auf dem ZF-Modul habe ich noch
bestückt, aber dann wurde es auch wieder Zeit, darüber zu
schreiben... In den letzten Tagen ist mir aufgefallen, daß ich
anfange, "schlampiger" zu arbeiten. Ist das auch ein (unschöner)
Effekt der "Übung", oder brauche ich erstmal eine Pause???
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Tag 10: Nur etwas Theorie
Heute war "Lötpause", aber da mich das Thema doch nicht so
ganz loslässt, habe ich mich ein wenig mit der Funktionsweise des
Empfängers beschäftigt. Wie erfolgt eigentlich der SSB-Empfang mit
dem 10m-Bandmodul (welches ich zuerst aufbauen werde)?
Im nebenstehenden Diagramm wird angenommen, es soll eine SSB-Aussendung auf
28.360MHz empfangen werden. Die Frequenzangabe bezieht sich ja allgemein auf
die (im Diagramm als gelb gestrichelte Line dargestellte) Frequenz des
unterdrückten Trägers. Das zu empfangende Signal ist mit einem
Frequenzbereich von 100 bis 2200Hz angenommen. Damit dieses Signal "mittig"
auf das SSB-ZF-Filter mit einer Mittenfrequenz von 9.000MHz "passt",
ist eine VFO-Frequenz von 19.3611MHz (rote Linie) notwendig. Durch Mischung mit
dieser Frequenz ergeben sich die (ersten) Mischprodukte für die unterdrückte
Trägerfrequenz von 28.360 - 19.3611 = 8.9989MHz und 28.360 + 19.3611 =
47.7211MHz, wobei die höhere Frequenz das ZF-Filter nicht passieren kann.
Nun wird das Signal mit der (nun verschobenen) Frequenz des unterdrückten
Trägers aus dem BFO gemischt, und es ergeben sich Mischprodukte von
8.9989 - 8.9989 = 0.0MHz und 8.9989 + 8.9989 = 17.9978MHz, wobei wiederum die
höhere Frequenz das NF-Filter nicht passieren kann. Da der bei dieser
Betrachtung jeweils oberhalb der berechneten Frequenz liegende
"Nutzfrequenzbereich" mit gemischt/verschoben wird, ergibt sich
ein Ausgangssignal im Frequenzbereich von 100 bis 2200Hz, was genau der
gewünschten NF entspricht.
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Tag 11: Fehlende Bauteile angekommen, zweiter Teil des Aufbaus des ZF-Moduls und Fehlersuche
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Ein morgendlicher Blick in den Briefkasten offenbarte mir, daß
pünktlich zum Anfang des Wochenendes (→ mehr Zeit zum Basteln) die
fehlenden Teile meines Bausatzes angekommen waren, TNX Nik! Damit entschwand
schon einmal die Befürchtung, daß ich am Wochenende zwar Zeit
hätte, jedoch mangels Teilen nicht weitermachen könnte. Aber ich
hatte ja mit dem ZF-Modul erst angefangen... Die weitere Bestückung dieses
Moduls ging (trotz der extremen Packungsdichte) recht gut voran. Auch das
Wickeln der beiden Filterspulen klappte problemlos. Nur der abschliessende
Test wollte nicht wie beschrieben klappen... Ich konnte die dabei mit Hilfe
des DDS-Moduls erzeugte ZF-Frequenz verstellen, wie ich wollte, an der AGC-Spannung
änderte sich nichts??? Erst als ich die Frequenz grob verdrehte
(auf 12MHz), ergab sich eine Änderung. Da stimmte die Filterkurve
doch hinten und vorne nicht! Ich hätte nun die Messwerte bei verschiedenen
Frequenzen aufnehmen, und mir ein Diagramm zeichnen können, aber wozu
habe ich denn entsprechendes Messequipment? Um mir einen einfachen
Überblick zu verschaffen, habe ich mit Hilfe eines 1:10-Tastkopfes
die Ausgangsspannung des zweiten ZF-Filters an der Diode, die das AGC-Signal
erzeugt, abgegriffen, und den Tastkopf an meinen Spektrumanalysator geklemmt.
Damit ergab sich zwar eine Fehlanpassung am Eingang des Analysators, aber der
Absolutwert des Signals war ja auch recht unwichtig. Und eine zu starke
Beeinflussung des Filterkreises sollte durch die 10pF des Tastkopfes (an der
gewählten Stelle) wohl auch nicht auftreten. Den Eingang des ZF-Moduls
speiste ich (statt von der Linkleitung zum DDS-Modul) mit dem (kapazitiv
eingekoppelten) Ausgangssignal des Tracking-Generators. Das Ergebnis (bei der
vorgeschlagenen Grobeinstellung der beiden Filterkerne) zeigt das nebenstehende
Diagramm. Interessanterweise waren beide Filterkreise auf eine zu
hohe Frequenz abgestimmt (was einfach durch Drehen der Filterkerne zu erkennen
war). Nur durch vollständiges Hineindrehen der Filterkerne liess sich
die Resonanzfrequenz gerade mal in die Nähe von 9MHz bewegen. Hätte
einer der beiden Kreise "daneben gelegen", wäre ich davon
ausgegangen, daß ich mich beim Wickeln der Filterspulen verzählt
habe, aber die fast gleiche Abweichung bei Beiden??? Das musste einen
anderen Grund haben... Vielleicht hat es etwas damit zu tun, daß ich
statt der in der Baumappe beschriebenen (und in meinem Bauteilsatz nicht
enthaltenen) 100pF-Kondensatoren im Rastermass 5mm die (in meinem Bauteilsatz
überschüssigen) 100pF-Kondensatoren im Rastermass 2.5mm verwendet
habe? Denn genau diese beiden Kondensatoren finden in den beiden
Resonanzkreisen Verwendung... 100pF sollten ja wohl unabhängig vom
Rastermass 100pF bleiben, aber auffällig ist das schon. Eine Nacht Schlaf
bringt vielleicht eine neue Idee...
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Tag 12: Weitere Fehlersuche
Der Schlaf zeigte sich als förderlich zur Ideenfindung → Ich erwachte
mit einer Idee zum Nachweis meines Verdachtes bezüglich der
100pF-Kondensatoren. Glücklicherweise war es Sonntag, und ich konnte
sofort mit den Messungen beginnen. Den dritten "verdächtigten"
Kondensator hatte ich im SSB-Modul (Ausgangskreis des Modulators) verbaut.
Sollte also meine Theorie stimmen, müsste auch dieser Schwingkreis
"zu hoch liegen". Also habe ich direkt am Eingang des auf den Kreis
folgenden Quarzfilters gemessen, und die BFO-Frequenz verstimmt. Ausser
einiger schwacher Maxima entdeckte ich ein deutliches Minimum ganz knapp
(20Hz?) unter 9MHz. Das wird wohl das Quarzfilter sein, welches bei dieser
Frequenz niederohmiger wird. Und die Amplitude stieg mit dem Eindrehen des
Filterkerns (bis zum Anschlag) immer weiter an. Damit erhärtete sich der
Verdacht, daß die verwendeten 100pF-Kondensatoren (aus welchen
Gründen auch immer) kleiner als vorgesehen waren. Oder sollte ich alle
bisher aufgebauten Filterspulen falsch bewickelt haben??? Nachdem ich 10pF
(auf der Lötseite der Platine → mehr Platz) parallel gelötet
hatte (natürlich mit möglichst kurzen Anschlüssen), zeigte sich
beim Eindrehen des Filterkerns ein Maximum, bevor das Ende des Einstellbereichs
erreicht war. Ich beliess das Filter bei dieser Einstellung (Maximum auf der
Frequenz des Quarzfilters), und führte den letzten Test des SSB-Moduls
erneut durch. Nun zeigten sich zwei deutlich ausgeprägte Maxima mit
einer leichten "Eindellung" dazwischen (Filterkurve?). Ich stellte
die BFO-Frequenz auf die Mitte zwischen den Maxima.
Dann versah ich auch die beiden Filterkondensatoren auf dem ZF-Modul mit jeweils
zusätzlich 10pF bzw. 15pF. Danach liess sich die Filterkurve auch auf 9MHz
einstellen. Jedoch zeigte sich nun, daß die obere Flanke der Kurve
"seltsam steil" wurde. Als Ursache ergab sich der zu hohe Pegel des
Trackinggenerators, der die AGC zum Ansprechen/Regeln brachte. Nach
Einfügen eine Dämpfungsgliedes und Abdrehen der AGC erschien nun die
Filterkurve schön symetrisch. Leider sind dadurch die Pegelwerte der
beiden Diagramme nicht mehr vergleichbar (der Frequenzbereich ist jedoch
identisch).
Nun nahm ich den Abgleich noch einmal "nach Baumappe" (Mit Linkleitung
zu DDS-Modul) vor. Diesmal klappte der Abgleich anstandslos, und ich konnte
mit dem Quarzfilter-Modul beginnen.
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Tag 13: Aufbau des Quarzfilter-Moduls
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Der Aufbau dieses Moduls ging recht flott, da es weder einzelne Steckverbinder,
noch zu wickelnde Spulen beinhaltet → "Einfach nur bestücken"
und dabei gut aufpassen, die richtigen Bauteile zu erwischen... Die hier
verwendeten, baugleichen (und damit nicht zu unterscheidenden) Quarze sind in
zwei Gruppen unterteilt, die untereinander nur minimale Abweichungen
in der Resonanzfrequenz aufweisen (±15Hz laut Beschreibung). Und dieses
Filter funktioniert nur vernünftig, wenn die Quarze einer Gruppe auch
eines der beiden Filter (CW und SSB) bilden. Das einzige, was mir auffiel, war
der Umstand, daß die verwendeten Elkos seit dem Design der Leiterplatte wohl
"etwas an Umfang zugenommen" haben müssen → Die
benachbarten Bauteile sind so eng aneinander plaziert, daß mir nichts
Anderes übrigblieb, als die beiden Drosseln teilweise übereinander
zu montieren. Ein ähnlicher Umstand war mir schon bei dem ZF-Modul
aufgefallen: Dort befand sich der Anschlussdraht eines Widerstandes so nahe
an einem Elko (lag an dem Isolierschlauch an), daß ich mich nicht getraut
habe, diesen Anschluss zu löten, um nicht die Isolation des Elkobechers
zu schmelzen. Dort habe ich mir damit beholfen, die beiden Bauteile in
umgekehrter Reihefolge zu bestücken → Erst den Widerstand
(dessen Anschlußdraht beim Löten unweigerlich heiss wird), und
dann erst den Elko.
Ebenfalls sehr eng geht es in der Nähe der Buchsenleiste auf
der Hauptplatine zu, wo das Quarzfiltermodul montiert wird. Wie auf dem
unteren Foto zu sehen ist, passt der linke (stehend bestückte)
Widerstand des Quarzfiltermoduls exakt zwischen die beiden Transistoren
auf der Hauptplatine → meine Hochachtung für den Designer dieses
Layouts! Für den daneben angebrachten (ebenfalls stehen aufgebauten)
Widerstand auf der Hauptplatine wurde schon eine Miniaturversion gewählt,
jedoch der Anschlussdraht des Widerstandes "in der zweiten Reihe"
der Hauptplatine kollidierte mit dem Anschlussdraht des Widerstandes auf
dem Quarzfltermodul. Ich habe hier einfach den Widerstand auf der Hauptplatine
ein wenig gebogen, damit kein Kurzschluß entsteht.
Der abschliessende Test des Moduls verlief erfolgreich. Da bei diesem Test
die Filterbandbreiten "mittels Gehör" (Lautstärke des
Überlagerungstones) grob geprüft werden, war ich erstaunt, wie
unempfindlich (ungeschult?) doch mein Gehör ist → Nach meinem
Eindruck der Änderung der Lautstärke (3dB Differenz werde ich
wohl kaum unterscheiden können) waren die beiden Filter etwas breiter
als vermutet (aber deutlich unterschiedlich). Aber das werde ich später
noch einmal mittels anderer Verfahren nachmessen...
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Tag 14: Aufbau des Mischer-Moduls
Auf diesem Modul geht es nicht ganz so eng zu, wie bei den vorherigen
Modulen. Dafür war wieder einmal "spaßiges Wickeln"
(diesmal zwei Transformatoren auf Doppellochkernen und eine Filterspule)
angesagt. Das Wickeln der beiden Transformatoren war einfacher als
vermutet, zumal es mit "etwas dickeren" Drähten (0.2 und
0.3mm) erfolgte. Jedoch werden die beiden Doppellochkerne ziemlich voll,
und bei der letzten Windung wird es etwas fummelig, den Draht noch durch
die Bohrung zu bekommen. Auch der Aufbau der Filterspule (mit 0.1mm
Draht) ging erstaunlich gut von der Hand (Tagesform? Übung?).
Dabei fiel mir auf, daß auf diesem Modul wieder ein 100pF
Kondensator zusammen mit der Filterspule einen Schwingkreis bildet. Nur
bei diesem Filter ist ein Kondensator im Rastermass 2.5mm vorgesehen! Sollte
dieses Mal die Resonanzfrequenz wieder zu hoch liegen, wird es
wohl an meiner Wickeltechnik liegen, oder ich habe 100pF Kondensatoren
bekommen/verwendet, die aus einer Charge stammen, bei der die Kapazität
hart an der unteren Toleranzgrenze liegt. Leider reichte der (von mir
vorgesehene) Zeitrahmen nicht mehr, die Steckverbinder zur Hauptplatine zu
bestücken, und den abschliessenden Test durchzuführen, da ich
für das Schreiben dieses Textes "möglichst frische"
Eindrücke/Informationen notieren möchte. Aber morgen ist ja auch
noch ein Tag...
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Tag 15: Test des Mischer-Moduls
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Ausser den beiden Steckerleisten mussten vor dem abschliessenden Test des
Mischer-Moduls noch einige Adapterplatinen bestückt werden. Diese
Adapter sorgen dafür, daß der Filterkreis auf dem Modul für
einen Abgleich erreichbar wird. Der Test sollte (wie auch die vorherigen) mit
einer abgesicherten Stromversorgung oder mit einem Labornetzgerät mit
Strombegrenzung vorgenommen werden. Diesmal war eine Absicherung von 200mA
in der Baumappe angegeben. Also stellte ich die Strombegrenzung meines
Netzteils auf 200mA. Beim Einschalten regelte das Netzteil auf etwa 5V
herunter und signalisierte das Ansprechen der Strombegrenzung. Ooops, sollte
ich beim Aufbau des Mischers einen Fehler gemacht, oder bei der optischen
Kontrolle etwas übersehen haben? Ohne das neue Modul passierte dieser
Effekt nicht! Also habe ich nochmal alles intensiv geprüft → ohne
Ergebnis. Also drehte ich den NF-Regler auf Linksanschlag, denn bei den
bisherigen Tests war mir aufgefallen, daß der Stromverbrauch mit
einem "lauten" Ausgangssignal doch wesentlich höher ist.
Ausserdem erhöhte ich die Strombegrenzung auf 300mA. Nun liess sich
der (bisher "halbe") Hobo einschalten, ohne daß die
Strombegrenzung ansprach. Anscheinend benötigt die Schaltung bei der
Initialisierung doch etwas mehr Strom als angenommen. Im darauf folgenden
"Normalbetrieb" lag die Stromaufnahme sogar unter dem in der
Baumappe angegebenen Wert. Es besteht halt ein Unterschied zwischen "abgesichert"
(Strom darf im Mittel den angegebenen Wert nicht übersteigen) und
"strombegrenzt" (Strom darf den Wert nie übersteigen)...
Der Test verlief erfolgreich, zeigte jedoch den schon gestern vermuteten Effekt:
Das Einstellen des Filterkerns auf "maximale Lautstärke"
scheiterte am Einstellbereich des Filters. Nach Hinzufügen eines 15pF
Kondensators zu dem "verdächtigten" 100pF (wieder auf der
Lötseite) liess sich das Modul problemlos abgleichen. Nun muss ich
doch einmal QRPeter (DL2FI) fragen, ob ihm so etwas "schon einmal
untergekommen" ist, oder ob ich zu blöd bin, Bobinspulen zu
wickeln... Aber wie bemerkt an dieser Stelle die Baumappe so schön:
Der Empfänger ist zum Leben erwacht!
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Tag 16: Erster Teil des Aufbaus des HF-Moduls
In diesem Bauabschnitt werden großteils Teile des Bandsatzes
verwendet, von denen mindestens einer mit aufgebaut werden muss, damit
der Transceiver überhaupt funktionieren kann. Dieser Bauteilsatz
enthält zwei Leiterplatten und Bauteile, die für das gewünschte
Amateurfunkband spezifisch sind. Ich hatte zwei Bandsätze bestellt, einen
für 10m, und einen für 40m. Hier beschreibe ich den Aufbau mit dem
Satz für 10m, den zweiten Bandsatz für 40m werde ich aufbauen, wenn
der Hobo fertig gestellt ist. Nach dem Auskippen der Bauteile des Bandsatzes
in meine "Sortierschale" wurde mir klar, daß in diesem
Bauabschnitt "alle Kunst gefordert" ist: Ausser den Standardbauteilen
waren drei Ringkerne, vier Bandfilter, und ein paar SMD-Bauteile dabei... Ich
begann mit dem Sortieren der Bauteile und der Inventur → Alles vorhanden,
wunderbar. Der Bauabschnitt beginnt mit der Bestückung der SMD-Teile. Da
mir beim Auspacken der ersten benötigten Kondensatoren aufgefallen war,
daß die "Verpackung" der beiden Kondensatoren, die ich (wie
ich es schon vorher mit allen anderen SMD-Bauteilen gemacht hatte) durch das
Papier gedrückt hatte, nichts mehr enthielt, überdachte ich meine
"Durchdrückmethode" noch einmal, und begann die Suche nach den
vermissten Bauteilen. Glücklicherweise hatte ich die Teile über meiner
"Bauteilschale" aus der Verpackung befreit, und fand sie in der
Schale wieder. Für alle weiteren SMD-Bauteile habe ich dann eine neue Methode
des Auspackens gewählt: Ich schnitt an drei Seiten nahe des aufgeklebten
Bauteilbehälters (meist ein Pappstreifen mit Aussparungen für die
Bauteile, und einer aufgeklebter Folie) mit einem Skalpell entlang, hob den
Behälter empor, und zog damit den Rest des Klebebandes vom Papier ab. Bei
dieser Methode war die Gefahr, die Abdeckfolie des Behälters gleich mit
abzuziehen (und damit die Bauteile herauspurzeln zu lassen), wesentlich
geringer. Das Bestücken dieser ersten Bauteile erforderte zwar neben der
verstärkten Sehhilfe und einer Menge Licht etwas Konzentration, klappte
aber recht problemlos.
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Tag 17: Zweiter Teil des Aufbaus des HF-Moduls
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Heute ging es weiter mit der Bestückung der Bauteile des HF-Moduls
(enthält ausser dem Nachfilter für das DDS-Signal die beiden
abstimmbaren Preselektoren für das Sende- und Empfangssignal).
Außer den Standardbauteilen waren auch ein paar Varicaps dabei, die (laut
Baumappe) nur noch in einer mit recht kurzen Anschlüssen versehenen
Bauform zu beschaffen sind. Daher musste jeweils einer der Anschlüsse
der (stehend aufgebauten) Dioden mit einem Stück Draht verlängert
werden. Ausserdem passten die Anschlüsse nur wirklich knapp in die dafür
vorgesehenen Bohrungen. Nach der Montage der Halbleiter folgte das Wickeln und Bestücken
von vier Bandfiltern, was auch erstaunlich flott von der Hand ging (Übung?).
Dann war die Platine vollständig bestückt, jedoch noch einige Teile
des Bandsatzes (incl. einer Leiterplatte und der Ringkerne) übrig. Also
habe ich die restlichen Teile wieder in die Tüte der Bauteile des Bandsatzes
verfrachtet. Die Beschreibung dieser Baugruppe ging weiter mit einigen Teilen
aus dem "Basis Bausatz", die auf der Hauptplatine zu bestücken
waren. Unter denen befand sich auch ein Ringkern, der leider nicht ganz so
handlich war, wie die Ringkerne des Bandsatzes → "N30" (4.5mm
Durchmesser). Und dieser sollte mit 22 Windungen CuL 0.1 bewickelt werden...
Nach dem Wickeln wurde noch ein Schaltdraht (mit Isolation) durch dem Kern
gesteckt, womit der Transformator zur SWR-Messung aufgebaut wird. Ich hatte
ein Stück Schaltdraht gewählt, welches ich "knapp passend"
durch den Kern fädelte und (wie vorgesehen) zurechtbog. Dann fiel mir auf,
daß die Drähte der Wicklung nicht so ganz mit den Anschlußpunkten
auf der Platine übereinstimmten, und ich versuchte, den Schaltdraht in dem
Ringkern entsprechend zu drehen → keine gute Idee, denn dabei riß der
Draht der Wicklung, und ich durfte die Wickelei wiederholen... Im zweiten
Anlauf klappte die Montage des Trafos. Der abschliessende Test dieser Baugruppe
erfolgt morgen...
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Tag 18: Test des HF-Moduls
Zu diesem Test wurde eine Drahtbrücke zwischen zwei Anschlußbuchsen
des (noch nicht aufgebauten) Ausgangsfilters gesteckt, um das Signal von der
Antennenbuchse zum HF-Modul zu leiten. Trotz eines kräftigen Testsignals
von -90dBm konnte ich an den Eingangsfiltern und der Preselektor-Einstellung
drehen, wie ich wollte, es war nichts zu hören. Auch eine Messung auf dem
Modul ergab: Kein Eingangssignal. Als Ursache stellte sich heraus, daß
ich die Drahtbrücke um zwei Pins verschoben eingesteckt hatte. Nach Behebung
dieses Fehlers war dann auch das Signal vorhanden, und die beiden Eingangsfilter
waren abstimmbar. Beim Grobabgleich des TX-Preselektors das gleiche Problem:
Kein Signal! Nach Rückverfolgung des Signalweges über den Mischer bis
zum SSB-Modul fand ich die Ursache. Es war exakt die Gleiche, über die
ich schon beim Test des SSB-Moduls ( Tag 8) gestolpert war:
Der "TX-Output"-Regler stand auf Null. Nach Aufdrehen des Reglers
liessen sich auch die beiden Ausgangsfilter abgleichen. Auch die Prüfung
des Filters für das DDS-Signal verlief erfolgreich. Damit war der Aufbau
dieser Baugruppe abgeschlossen.
Da nun mein Aufbau bereits als Empfänger funktionierte, bekam der Hobo
zum ersten Mal "eine Antenne zu sehen". Die Empfangsleistung dieses
(bisher nur grob abgeglichenen) Gerätes konnte sich bei den ersten
Versuchen durchaus mit dem FT-817 messen. Als sehr angenehm empfand ich den
einstellbaren Preselektor und den NF-Klang dieses Aufbaus. Weitere Eindrücke
werde ich morgen bei der sonntäglichen lokalen 10m-Runde sammeln.
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Tag 19: Aufbau des Sendevorverstärker-Moduls, Pech und Glück
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Diesen Sonntagmorgen begann ich mit dem Aufbau des Sendevorverstärker-Moduls.
Diese Stufe ist ein "kräftiger", zweistufiger Verstärker mit
(laut Baumappe) 38dB! Aufgrund der hohen Verstärkung sind die Bauelemente
überwiegend als SMD ausgeführt (→ Reduzierung der Schwingneigung).
Vermutlich ist deshalb die entsprechende Leiterplatte auch "ziemlich
edel" ausgeführt → alle Anschlüsse und Lötpads sind
vergoldet, und es existiert ein beidseitiger Bestückungsaufdruck. Um diesen
Umstand entsprechend zu würdigen, versuchte ich während des Bestückens
der SMD-Bauelemente meine SMD-Löttechnik zu optimieren. Unter Anderem
probierte ich verschiedene "Fixierungtechniken" (Daumennagel, Pinzette,
Stecknadel) beim Anheften des ersten Pins des Bauteils auf dem sehr dünn
verzinnten Lötpad aus. Dabei stellte sich (leider) heraus, daß bei der
Variante mit der nichtmagnetischen Stecknadel (aus der Verpackung eines
Oberhemdes "gewonnen") die Gefahr besteht, daß das zu fixierende
Bauelement im hohen Bogen "davonhopsen" kann... Eine sofort eingeleitete
Suche nach dem entschwundenen Bauteil (mit feinem Pinsel und Lupe "bewaffnet")
erbrachte leider keinen Erfolg → Dieses Bauteil wird wohl lange Zeit
"vermisst" bleiben, oder gar nicht mehr auftauchen... Also musste ich
das ganze Projekt erstmal (mangels Ersatz) beiseite legen.
Nun wurde es auch Zeit für die lokale 10m-Runde, an der meist fünf
bis zehn OMs (teilweise aktive Bastler) beteiligt sind. Vielleicht hat ja Einer
von Denen einen 33Ω in der Bauform "0805" (ca. 2 x 1.5 x 0.5mm)
in einer seiner Bastelkisten, und kann mir damit aushelfen? Leider war diesmal
die 10m-Runde nur "recht dünn bestückt" (außer mir
drei OMs, großteils "QRO-DXer" und Antennenbauer). Die Hoffnung,
auf diesem Wege einen SMD-Widerstand als Ersatz zu bekommen, konnte ich demzufolge
"knicken"... Aber da ich zuvor schon meine Antennenleitung mit einem
BNC-Verbinder ausgestattet hatte, konnte ich die Antenne während des
Verlaufs der Runde sowohl an den FT-817, als auch an meinen "bereits
empfangsfähigen" Hobo anklemmen. Ergebnis: Auch Stationen, die ich
mit schwachem Signal empfing (RST-Beurteilung mit dem FT-817: "41 und 52"),
konnte ich problemlos auch mit dem Hobo-Aufbau hören. Die Feldstärkeanzeige
im Display hatte zwar (mangels Abgleich) noch keinerlei Bedeutung, jedoch
empfand ich den Klang des Hobo (in den Ohrstöpseln eines MP3-Players) als
deutlich angenehmer. Und der Stromverbrauch des Hobo-Aufbaus (aus dem auch
für diese Runde seit über einem Jahr eingesetzten Solarpuffer) betrug
nur knappe 100mA! Der Versuch, den Lautsprecher, den ich normalerweise
am FT-817 angeschlossen habe, am Hobo anzuschließen (um einen Vergleich
des Klanges zu ermöglichen), scheiterte jedoch an der geringen Lautstärke
der Hobo-NF. Ausserdem stellte ich fest, daß ich den Hobo um ca. 840Hz
"zu hoch" einstellen musste, um SSB "frequenzkorrekt" zu
empfangen → Ein Wert, den ich mir für den späteren Feinabgleich
meines Aufbaus notieren sollte...
Nachmittags kramte ich noch einmal meine Widerstandskiste durch, und fand
tatsächlich Widerstände von 68Ω in der Bauform 0805 (die Einzigen
in dieser Bauform → Keine Ahnung, für welchen Zweck ich mir die
einmal beschafft hatte). Eine Parallelschaltung (Stapelung) zweier dieser
Widerstände käme auf 34Ω, was im Toleranzbereich des
vermissten 33Ω liegt. Und die 0.5mm zusätzlicher Bauhöhe
sollten wohl kaum eine nenneswerte zusätzliche Induktivität
(→ Schwingneigung) erzeugen. Ab diesem Zeitpunkt arbeitet ich wieder
strikt nach der in der Baumappe empfohlenen Methode, die SMD-Bauteile mit
Hilfe einer Pinzette in das erhitzte Zinn des ersten Lötpads zu
schieben...
Der abschliessende Test der Baugruppe ergab etwa die erwarteten Werte,
jedoch die Ausgangsspannung des Verstärkers betrug nur etwa 1.1Vss,
statt der in der Baumappe erwarteten "über 2Vss". Da die
anderen zu ermittelnden Messwerte auch an der unteren Grenze lagen,
schob ich diesen Umstand erstmal auf den Frequenzgang des verwendeten
50MHz-Oszilloskops (welches –meines Erachtens– bei 28MHz schon
mal etwas zu wenig anzeigen könnte).
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Tag 20: Erster Teil des Aufbaus des Sendetreibers
Der Sendetreiber wird auf der Hauptplatine aufgebaut, die ich dazu erst einmal
von sämtlichen Modulen befreien musste → Es ist mittlerweile ein
recht stattlicher Haufen an "Elektronikbrocken" zusammengekommen.
Ein paar Bauteile (teils SMD) wurden auf der Unterseite, der Großteil
(ohne SMD dabei) auf der Oberseite montiert → recht unkritisch. Da meine
Bastelzeit heute recht begrenzt war, und nach dem Bestücken der
Standardbauteile ausser dem Wickeln eines Übertragers einiges mechanisches
Gebastel (nicht gerade mein bevorzugtes Gebiet) gefordert war, verschob ich
diese Aktionen lieber auf den folgenden Tag...
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Tag 21: Zweiter Teil des Aufbaus des Sendetreibers
Nach dem Zusammenschliessen und Zurechtbiegen zweiter Dioden, die als
Temperaturfühler (Kompensation des Ruhestroms von Treiber und Endstufe)
dicht bei dem Endstufentransistor montiert werden, war noch ein Übertrager
zu wickeln und zu bestücken → Unkritisch, mit den Doppellochkernen
hatte ich ja bereits Übung. Dann sollte der Treibertransistor in die
Hauptplatine gesteckt, und die Hauptplatine in die dafür vorgesehenen
Führungen des Gehäuses geschoben werden, bis sie an der Rückwand
des Gehäuses anstösst... Ähhh, geht nicht, denn vor der
Hauptplatine stösst die während des Aufbaus des HF-Moduls
( Tag 17) montierte BNC-Buchse an der Rückwand an...
Also waren vor dieser Aktion erst einmal die Bohrungen für die BNC-Buchse,
die beiden Klinkenbuchsen, und den Stromversorgungssanschluß herzustellen.
Aber wo müssen die Löcher genau hin? Bei den
Zusatzinformationen
zum Hobo habe ich nichts gefunden, unter "Baumappe" gab
es dort zwar eine Maßzeichnung für die Frontplatte, jedoch nicht für
die Rückwand. Also mass ich (so genau es ging) die Positionen der entsprechenden
Bauelemente auf der Hauptplatine aus, verrechnete die Ergebnisse mit den
Gehäusemaßen, und erzeugte mir eine entsprechende Skizze. Für
die Exaktheit der in der Skizze angegebenen Maße kann ich jedoch
keinerlei Gewähr übernehmen !. Nach Skizze bohrte ich
(mit einem etwas mulmigen Gefühl im Bauch) die entsprechenden Löcher
in die Rückwand meines Gehäuses. Danach liess sich die Hauptplatine
bis zur Rückwand vorschieben. Nach Markierung der Position des Treibertransistors
bohrte ich das entprechende Loch, und konnte danach den Transistor (isoliert)
montieren und in der Hauptplatine einlöten. Im nächsten Schritt wurden
die beiden Dioden entsprechend montiert und verlötet. Im abschliessenden
Test stellte ich den Ruhestrom des Treibers ein. Damit war auch diese
Baugruppe abgeschlossen.
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Tag 22: Aufbau der Sendeendstufe
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Die Sendeendstufe besteht aus relativ wenigen Teilen, die recht schnell
bestückt waren. Einen Kondensator, der mit dem Vermerk "nur bei
10m/15m Version" versehen war, konnte ich mangels Kondensator nicht
bestücken. Aber vielleicht finde ich Diesen ja noch unter den Bauteilen
des noch aufzubauenden Tiefpassfilters (Teil des Bandsatzes). Das Wickeln
einer Drossel auf Ringkern und eines Transformators auf Doppellochkern klappte
zügig, da dieses Mal beide Ferrite in einer "handlichen"
Bauform vorlagen. Nun wurde der Endstufentransistor eingesteckt, die
Hauptplatine im Gehäuse montiert, und die richtige Position für die
Bohrung der Befestigungsschraube markiert. Ausserdem markierte ich die Position
für die Bohrung einer Masseverbindung unterhalb der Hauptplatine. Nach
Ausbau der Platine, Bohren der Löcher in der Rückwand, und erneuter
Montage des Aufbaus im Gehäuse konnte nun der Endstufentransistor auf der
Rückwand verschraubt und auf der Platine verlötet werden. Die
Masseverbindung sollte mit Hilfe einer Schraube und einer Lötöse
erfolgen. Leider konnte ich eine Lötöse weder im Bausatz, noch in
meinem "Fundus" finden. Also habe ich mir kurzerhand aus dem
vom Trafowickeln übriggebliebenen 0.8mm Draht eine (verzinnte) Öse
zurechtgebogen und montiert. Einen abschliessenden Test gab es diesmal nicht,
da dazu das Tiefpassfilter, welches im nächsten Bauabschnitt hergestellt
wird, noch fehlte.
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Tag 23: Aufbau des Ausgangsfilters
Das letzte verbleibende Modul war des Ausgangsfilter. Die Anzahl der Bauelemente
war sehr übersichtlich, und der Aufbau erschien wirklich einfach. Vermutlich
hat mich dieser Umstand dazu verleitet, unkonzentriert und "etwas
schlampig" an die Sache heranzugehen. Ergebnis: Einen der drei Ringkerne
hatte ich falsch herum bewickelt... Ok, nochmal wickeln, es sind ja nur
elf Windungen auf einem "handlichen" Kern. Der Rest (Steckverbinder
und Befestigung) klappt problemlos. Aber in der Bauteilschale blieb etwas
übrig! Der Kondensator, der in der Baumappe mit dem Vermerk "nur
bei 10m/15m Version" gekennzeichnet war! Meinen Recherchen zufolge dient
dieser Kondensator zur Kompensation der Streuinduktivität des Ausgangsübertragers
der Endstufe. Also montierte ich dieses Bauteil (wie vorgesehen) auf der
Lötseite der Hauptplatine. Ob ich den wieder ausbauen muss, wenn
ich mein (später aufzubauendes) 40m-Bandmodul verwenden will???
Nun wurde der Hobo zur Einstellung des Ruhestroms des Sendetreibers und der
Endstufe mit Ausnahme des HF-Moduls komplett aufgebaut. Der Abgleich klappte
problemlos, von einer möglichen Erwärmung der Leistungstransistoren
(worauf in der Baumappe hingewiesen wird) habe ich nichts bemerkt. Dann sollte
als abschliessender Test die HF-Leistung des Aufbaus gemessen werden. Jedoch
zeigte mein Leistungsmesser beim Aufdrehen der Ausgangsleistung nichts
an??? Wie denn auch, das HF-Modul fehlte ja in dem momentanen Aufbau! Nachdem
ich das Modul eingesteckt hatte, zeigte das Display (noch nicht abgeglichen)
"2.7W", und mein Leistungsmesser etwa "3.5W" (bei einer
Stromaufnahme von etwa 910mA). Dieses Ergebnis war zwar etwas wenig, passte
recht gut zu den Messwerten, die ich beim Test des
Sendevorverstärkers schon gemessen hatte. Daher gehe ich davon aus,
daß der Treiber und die Endstufe korrekt aufgebaut sind, und
funktionieren.
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Tag 24: Aufbau der SSB-NF-Aufbereitung
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Die letzte Baugruppe besteht aus dem Mikrofonverstärker und dem
Dynamikkompressor, und wird auf der Frontplatine aufgebaut. Zuerst war der
SMD-Chip für die Dynamikkompression (MSOP-10) zu bestücken, was sich
aufgrund des Pinabstandes (0.5mm?) als "etwas knifflig" herausstellte,
aber mit Hilfe der empfohlenen Methode "Ignoriere Lötbrücken,
verwende gute Entlötlitze" auch mit mäßig guter
Entlötlitze und etwas Geduld funktionierte. Die Bestückung der
restlichen Standardbauteile verlief problemlos.
Damit waren alle Bauteile verbaut, und mein erster Eigenbau-Transceiver
stand (noch unabgeglichen) vor mir... Für den abschliessenden Test
der Baugruppe war der Anschluß eine Mikrofones notwendig. Da ich
keines der empfohlenen Mikrofone besaß, hatte ich mir vorsorglich
schon einmal einen entprechenden Stecker nebst passender Kupplung (ebenfalls
8polig) für ein vorhandenes "HM-36"-Mikrofon beim
ortsansässigen
Amateurfunkhändler beschafft. Beim Studium der Unterlagen des
Mikrofons musste ich feststellen, daß es sich um ein Elekretmikrofon
handelt. Ok, anstatt einer einfachen Kabelverbindung (da Pinbelegung
unterschiedlich) mussten auch noch zwei Bauteile im Stecker eingebaut werden.
Ich wählte dafür einen Tantal-Elko von 1µF und einen Widerstand
von 1.8kΩ, die ich grade in der Bastelkiste fand. Nach Aufbau des
Mikrofonadapters führte ich den abschliessenden Test der Baugruppe durch,
der eigentlich nur aus dem Test bestand, ob der Hobo im Modus "SSB" beim
Drücken der PTT-Taste in den Sendebetrieb geht, und bei einem anliegenden
Mikrofonsignal HF produziert... Diesen Test bestand mein Aufbau. Nur reicht
das auch, um damit (in SSB) "kommunizieren zu können"?
Glücklicherweise hörte ich während des Schreibens dieses Textes
Thomas (DO6OTH) auf 70cm, und fragte ihn nach der Möglichkeit eines Tests
auf 10m/SSB. Er war sofort bereit dazu, und so ergab sich das erste QSO mit dem
noch nicht abgeglichenen Transceiver. Der noch vorhandene Frequenzversatz
von ca. 800Hz und meine noch nicht vorhandene Kenntniss der Einstellung des
RIT des Hobo führten zwar anfangs zu einigen Verständnisproblemen,
aber Thomas konnte das mit seinem Transceiver kompensieren... Daß
für dieses QSO auf beiden Seiten QSL-Karten ausgefüllt
wurden, ist wohl selbstverständlich...
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Tag 25: Erster Grobabgleich
Da der Rapport, den ich beim ersten SSB-QSO erhalten hatte, insbesondere
bei der "Readability" nicht besonders gut ausfiel, machte ich mich
vor den "Abgleich nach Baumappe" an einen groben Vorabgleich: Zuerst
musste der Frequenzversatz korrigiert werden. Dazu klemmte ich ein Stück
Draht an den Ausgang des Trackinggenerators meines Spektrumanalysators und
erzeugte damit ein konstantes Trägersignal (Sweep aus). Dieses Signal
empfing ich dann einerseits mit meinen FT-817, andererseits mit dem Hobo.
Dadurch ergaben sich zwei hörbare Töne, und eine entsprechende
Schwebung ("Pulsieren" der Töne). Durch Einstellung der
BFO-Abstimmspannung verringerte ich die Schwebungsfrequenz der Töne
soweit wie möglich (< 3Hz). Danach war die Frequenz des Hobo zumindest
so genau eingestellt, wie die von meinem FT-817... Nun ging es an die Optimierung der
Tonqualität: Da ich hierbei sowohl die Eigenarten des verwendeten Mikrofons,
als auch den Frequenzgang meiner "Anpassung des Mikrofonsignals" mit
einbeziehen musste, erzeugte ich mittels PC, Lautsprecher und
Baudline einige Messtöne,
die ich mit dem Hobo aussendete, und mit dem FT-817 und einem Kopfhörer
(→Vermeidung von Rückkopplungen) wieder empfing. Daß ich bei
dieser Aktion mit geringstmöglicher Leistung arbeitete, und öfters
einmal mein Rufzeichen in das Mikrofon sprach, versteht sich ja von selbst...
Bei diesen Versuchen zeigte sich, daß der Chip zur Dynamikkompression
doch recht "giftig" reagiert, und (bei Übersterung?) ein
deutliches "Atmen" (→ "Asthmahydraulik") zeigte.
Daher drehte ich den Kompressionsgrad am entsprechenden Regler auf
Minimum (den in der Baumappe angesprochenen Jumper zum Abstellen des
Dynamikkompressors habe ich noch nicht gefunden). Anscheinend lässt die
Lineartät meines derzeitigen Aufbaus noch etwas zu wünschen
übrig → Bei geringer Aussteuerung (wobei ich gleich noch die
Trägerunterdrückung des Modulators auf dem SSB-Modul optimierte)
schien mir das Signal "sehr sauber", bei größerer
Aussteuerung (so daß der Leistungsmesser etwas anzeigte) klang das
Signal etwas verzerrt. Ausserdem wurden bei hoher Aussteuerung Splatter im
Abstand von ca. 100kHz auf dem (nun als Empfänger verwendeten)
Spektrumanalysator sichtbar. Ich denke, ich werde die Einstellungen erstmal
so belassen, und mir in der morgigen 10m-Runde ein paar (ehrliche) Rapporte
geben lassen...
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Tag 26: Modifikation der Filterkreise
Bevor ich mit dem "Abgleich nach Baumappe" begann, bin ich nochmal
einem Hinweis zu meinen "verstimmten Filtern" ( Tag 11)
nachgegangen, den ich von Uwe (DF7BL) im QRPForum erhielt. Die Ursache lag anscheinend darin, daß
es zwei verschiedene Aufbaumethoden für die Filter gibt: Bei der
Methode, die der Schaltungsdesigner angewendet hat, wird der Spulenkörper
zuerst in den Halter des Ferritkerns eingesetzt, und dann das Ganze auf der
Leiterplatte montiert. Bei der in der Baumappe beschriebenen Methode wird der
Spulenkörper zuerst auf der Leiterplatte montiert, und dann der Halter
darübergestülpt. Da der Spulenkörper bei der ersten Methode
tiefer in den Halter gesteckt wird, ergibt sich eine Differenz der Position
des Abstimmkernes zur Position des Spulenkörpers. Das nebenstehende Bild
verdeutlicht (hoffentlich) diesen Umstand, und Uwes "Trick", diesen
Effekt zu vermeiden/beseitigen: Der (blaue) Halter wird um ca. 1mm verkürzt,
damit der Halter anstatt auf der Leiterplatte, auf der "Schulter" des
Montagesockels aufliegt. Das bringt ca. 1mm mehr "Eindringtiefe", womit
die Spule mehr Induktivität erhält, und die tiefste einstellbare
Resonanz sinkt. Durch diese Modifikation konnte ich die "Zusatzkondensatoren"
wieder entfernen, und die (vier) Kreise korrekt abstimmen → TNX Uwe.
Da es in der 10m-Runde um "wichtigere" Dinge ging, und ich kaum zu
Wort kam (das ist halt das Schicksal von QRP-Stationen), fielen demzufolge auch
die erwünschten Rapporte aus. Also konnte ich den "Abgleich nach
Baumappe" beginnen:
Zuerst wurden das SSB- und das ZF-Modul in ihre Abschirmkästen verbracht,
was auch alles "saugend" passte. Dann folgte ich der Anleitung Schritt
für Schritt. An einigen Stellen war mir zwar unklar, warum die Abgleichschritte
nun genau so, und in dieser Reihenfolge erfolgen sollten, aber
mir war von Abgleichanleitungen (insbesondere von alten Farbfernsehern) bekannt,
daß die Reihenfolge der Einstellungen meist durchaus einen Sinn hat.
Während des Abgleiches fiel mir mehrfach auf, daß beim Drehen des
Preselektorreglers "Sprünge" auftraten, und einmal sogar die
Strombegrenzung meines Netzgerätes ansprach. Eine intensive Untersuchung
dieses Effektes ergab, daß der Mittelpin des Reglers gelegentlich die
Vorderkante der Hauptplatine berührte, und dort einen Masseschluß
verursachte. Also kürzte ich die überstehenden Mittelpins der beiden
Regler in diesem Bereich.
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Tag 27: Abschluß des Abgleiches und Anfang der Bearbeitung der Frontplatte
Nach Abschluß des "Abgleiches nach Baumappe" nahm ich noch
einige weitere Einstellungen vor, die nicht in der Anleitung standen (u.A.
den Abgleich der Feldstärkeanzeige). Da mir die Lautstärke des Hobo
(für den Betrieb mit einem Lautsprecher) etwas zu gering erschien, baute
ich die beiden dafür vorgesehenen zusätzlichen Bauteile auf das
NF-Modul. Der notwendige Widerstandswert war zwar nicht angegeben, liess sich
aber leicht mit Hilfe eines Trimmpotis ermitteln. Nun blieb nur noch die
Bearbeitung der Frontplatte übrig:
Als ich die Maße aus der Maßzeichnung der Frontplatte auf meine Frontplatte
übertrug, fiel mir auf, daß der Abstand des Stromversorgungsschalters
von der Unterkante der Frontplatte irgendwie nicht stimmen konnte. Ich korrigierte
diesen Wert auf 22.5mm, und bohrte die Löcher für die Bedienelemente.
Ok, das 19mm Loch für die Mikrofonbuchse ist etwas größer und
nicht ganz rund geworden... Da werde ich später "etwas tricksen"
müssen, um diesen Umstand zu kaschieren. Ich demontierte das LC-Display,
um zu sehen, welche Modifikationen zur Montage notwendig sind. Auf jeden Fall
muß mit den Schrauben, die das Display halten, etwas passieren: Entweder
müssen die Schrauben gekürzt werden, oder vielleicht ist es auch
möglich, die Schrauben entgegengesetzt zum Vorschlag einzubauen.
Gegebenenfalls müssen auch die Lötpins, die auf der Frontseite des
Displays herausragen, gekürzt werden. Damit werde ich mich wohl morgen
beschäftigen. Auf jeden Fall habe ich schon einmal die Position des
Displays auf der Frontplatte (durch Entlangziehen eines Bleistiftes an den
Aussenkanten des Displays) markiert, da mir auch diese Positionsangaben in der
Maßzeichnung nicht zu stimmen scheinen.
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Tag 28: Einpassen des Displays (leise rieselt der Aluminiumstaub)
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Da die Frontplatte nach dem Einpassen des Displays sehr nahe an den Kontaktpins
des Displays liegen wird, kniff ich zuerst einmal die überstehenden Pins
der Steckerleiste ab, die das Display kontaktiert. Nachdem ich kontrolliert
hatte, daß die doch recht langen, zur Montage der Displayplatine verwendeten
M2-Schrauben ohne Weiteres auch "falsch herum" (d.h. mit dem Schraubenkopf
auf der Displayplatine) montiert werden konnten, ohne "weiter innen"
mit Irgendetwas zu kollidieren, montierte das Display in dieser Weise. Nun
konnte das Display in die Frontplatte eingepasst werden. Die Aussenmaße
des Displays hatte ich ja schon gestern auf dem "Malerkrepp", welches
ich auf die Rückseite der Frontplatte geklebt hatte, markiert. Nun bohrte
ich vier Löcher mit 2mm Durchmesser und jeweils ca. 3mm Abstand zu meinen
Bleistiftstrichen in die Ecken des vorzunehmenden Ausschnitts, und sägte
mit Hilfe einer Laubsäge mit etwa 1.5mm Abstand zu der Linie den Ausschnitt
grob aus. Trotz des recht harten Aluminiums klappte das sehr gut und forderte
(dank der ständigen Schmierung mit Spiritus?) nur ein Sägeblatt.
Die nächsten Stunden verbrachte ich mit Feilen, Putzen der soeben bearbeiteten
Fläche, Nachmessen der Gradlinigkeit, Nachmessen des Abstandes zum Frontplattenrand,
Montieren, Nachschauen, wo noch zu viel Material vorhanden war, Reinigen der Feile
mittels einer Messingbürste, Bepinseln der Feile mit Spiritus, und weiterem
Feilen... Doch irgendwann rutschte das Display "saugend" durch die
Frontplatte, und auch die anderen Bohrungen passten exakt auf die umgebenden
Bauelemente. So langsam kann ich mir vorstellen, daß die doch recht teure,
fertige, laserbearbeitete Frontplatte (→ hohe Fertigungskosten), die es
für diesen Bausatz gibt, doch ihren Preis wert sein könnte...
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Tag 29: Pause, Dokumentation und Überlegungen zur Frontplattenbeschriftung
Da ich gestern sehr lange mit (mir unliebsamer) Mechanik zugebracht hatte
(insbesondere das Feilen hasse ich seit meiner Ausbildung, bei der ich mehrere
Wochen nur mit dieser Tätigkeit zugebracht habe), legte ich heute eine
Pause ein, und schrieb erst einmal den Text für den gestrigen Tag (voriger
Absatz), wozu ich gestern nicht mehr gekommen war. Ausserdem überlegte
ich mir ein Verfahren zur Beschriftung der Frontplatte. Früher habe ich
Frontplatten aus Aluminium mit einem Schwingschleifer behandelt, dann mit Hilfe
von Tusche, einem Zeichenstift, und einer Normschriftschablone beschriftet, und
danach mit Plastikspray "versiegelt". Bei einer schwarz eloxierten
Platte wird das wohl kaum klappen... In letzter Zeit habe ich spiegelverkehrte
Ausdrucke mit einem Laserdrucker auf einer sehr glatten Folie (Reste von
Aufkleber-Blättern nach dem Entfernen der Aufkleber) verwendet, um den
Toner mit Hilfe eines Bügeleisens auf die Frontplatten zu übertragen.
Aber auch das wird bei einer schwarzen Grundplatte wohl kaum sichtbar sein.
Und ich wüsste nicht, daß es weissen Toner gibt... Aber (wie ich
festgestellt habe) gibt es sehr wohl weisse Zeichentusche! Hmmm, also doch
die "alte Methode"? Die weisse Zeichentusche hatte ich bereits
beschafft, nur die Normschriftschablone hatte sich leider nicht wieder
angefunden... Ausserdem musste ich mir noch überlegen, wie ich das
"unrunde" Loch der Mikrofonbuchse kaschiere...
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Tag 30: Kaschieren des "Pfusches" und Beschriften der Frontplatte
Nach einigen Experimenten mit verschiedenen Klebern, Folien und u.a. Ruß
(zur Farbgebung), hatte ich eine Methode gefunden, mit der das zu groß
gebohrte Loch zu kaschieren war: Um eine glatte Oberfläche zu erhalten,
die nicht mehr nachbearbeitet werden musste (was sicher Kratzer auf der
Frontplatte ergeben hätte), spannte ich eine Verpackungsfolie aus
"PE-LD" (Polyethylen?) auf ein Reststück Aluminium, und
schloß damit das Loch auf der Frontseite ab (mit Malerkrepp fixiert).
Meine Experimente hatten ergeben, daß mein "5Minuten-Epoxy"
auf dieser Folie so gut wie nicht haftete. Das Stück Aluminium sorgte
dabei für eine ebene Oberfläche. Damit der (klare) Kleber so etwa
dem Schwarz der eloxierten Frontplatte entsprach, mischte ich zu der Kebermasse
aus den zwei Komponenten noch etwas Graphitpulver (Schmiermittel für
Autoschlösser → eine furchtbare Schweinerei, wenn man nicht sehr
sorgsam damit umgeht). Diese drei Komponenten verrührte ich mit Hilfe
eines Streichholzes sorgfältig zu einer schwarzen Pampe, mit der ich dann
den Rand des zu gross gebohrten Loches einkleisterte.
Nach etwa einer Stunde Trocknungszeit (Angabe des Herstellers: "Nach
20Minuten fest, durchgetrocknet in 72Stunden") löste ich das Stück
Aluminium und die Folie mit sanftem Druck ab. Ein Wenig der Klebermasse war
in einer sehr dünnen Schicht doch noch zwischen Folie und Frontplatte
geflossen. Da der Kleber noch nicht ganz ausgehärtet war, liess sich diese
Schicht problemlos durch Schaben mit dem Fingernagel (→ Kratzer vermeiden)
entfernen. Nach einigen weiteren Stunden Trockenzeit (in denen ich die
Frontplatte beschriftete) war der Kleber hart genug geworden, daß ich das
nun verkleinerte Loch mittels einer Feile auf das korrekte Maß erweitern
konnte. Nun ist schon ein sehr genauer Blick auf die Bohrung der Mikrofonbuchse
notwendig, um festzustellen, daß hier "gepfuscht" wurde...
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Die Frontplatte beschriftete ich in "althergebrachter Weise" mit Hilfe
eines Zeichenstiftes (0.35mm), weisser Tusche, einer entsprechenden
Normschriftschablone, eines Lineals, und einiger
Arterienklemmen
(zur Fixierung des Lineals). Das Schreiben mittels Schablone (insbesondere beim
Zeichenabstand) mußte ich erstmal wieder üben. Auch das (für mich
neue) Arbeiten mit weisser Tusche (gelbe war leider nicht verfügbar) ergab
einige neue Erkenntnisse: Anscheinend entmischt sich diese Farbe recht schnell,
wenn der Zeichenstift nicht senkrecht gelagert wird (Deckkraft lässt nach).
Und auch das Schreiben auf der recht rauhen Oberfläche der Frontplatte bedurfte
etwas Gewöhnung... Zum Schluß bekam die Frontplatte noch einen
dünnen Überzug mit "Plastik-70"-Spray, um die (jetzt schon
erstaunlich haltbare) Beschriftung zu schützen. Nachdem ich diese
"Qualen" hinter mir habe (und das Ergebnis –für mich–
als "recht ordentlich" einstufen kann), bin ich zu der Überzeugung
gekommen, daß es (für mich) die richtige Entscheidung war, die
vorgefertigte Frontplatte (deren Preis ich mittlerweile für "durchaus
angemessen" halte) nicht mitzubestellen → Nur so kam
ich zu meinem Unikat (und meinem ersten selbstgebauten)
KW-Transceiver.
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Nun ist mein Hobo (mit dem ersten Bandmodul) fertig! Und meine Einschätzung
des Zeitaufwandes stimmt so etwa! Ab hier werde ich in lockerer Folge weiter
über den Aufbau des zweiten Bandmoduls (40m), Erfahrungen, Modifikationen,
und Ähnlichem berichten.
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Ich bin nicht der Einzige...
Einbau eines Lautsprechers und Fehlerbehebung im NF-Modul
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Da ich mir wünschte, den Hobo auch einmal ohne "Zusatzgeräte"
wie Kopfhörer oder externem Lautsprecher betreiben zu können (und diese Option
auch auf der Hauptplatine schon vorgesehen ist), begab ich mich auf die Suche
nach einem geeigneten Lautsprecher. Zuerst dachte ich an ein "Kragenmikrofon
mit Lautsprecher" als Bauteilspender, jedoch das hatte ich anscheinend
schon für etwas Anderes verwendet... Der Inhalt meiner Kartons mit der
Beschriftung "Zum Ausschlachten" gab nichts Brauchbares her: Die
Lautsprecher aus PCs, Anrufbeantwortern, Miniradios, u.s.w. waren alle mindestens
20mm hoch, und passten somit nicht an den einzigen freien Platz im Hobo-Gehäuse.
Die Hörerkapseln aus schnurlosen Telefonen passten zwar, waren jedoch zu
hochohmig (meist >200Ω). Dann fiel mir ein Walkman-Kopfhörer in
die Finger. Dessen Lautsprecher waren niederohmig und flach genug. Die erste
der beiden Kapseln fiel der "Extraktionsmethode" (→Absägen)
zum Opfer, aber es gab ja zwei davon... Dieses Teil klebte ich auf den Abschirmdeckel
des SSB-Moduls und verkabelte es (mit Pfostensteckern, denn ich möchte den
Abschirmdeckel auch einmal entfernen können, ohne daß er an irgendwelchen
Leitungen hängt) mit der Hauptplatine. Ergebnis: Naja, für den CW-Betrieb
ist das vielleicht noch erträglich, aber für SSB ist diese Variante
untauglich. Vielleicht bohre ich die Löcher in der Abdeckkappe noch etwas
auf, oder mir fällt etwas Besseres in die Hände...
Bei dieser Aktion fiel mir auf, daß der NF-Chip (LM386-4) "sehr warm
bis heiß" wurde. Da war doch was faul! Schon beim ersten
Test des NF-Moduls war mir aufgefallen, daß die
Lautstärke sehr gering war. Später hatte ich
diesen Umstand durch Einbau weiterer Bauteile "korrigiert", wobei
die Verzerrungen etwas anstiegen. Der Chip müsste laut Datenblatt mehr als
500mW abgeben können, ohne zu "kochen"... Eine optische
Untersuchung der Lötstellen des NF-Moduls ergab keinerlei
Auffälligkeiten. Trotzdem lötete ich die "verdächtigen
Punkte" (vom Chip bis zum Stecker) noch einmal nach. Danach war die NF
brüllend laut und "sauber", und der LM386 blieb kühl!
Anscheinend hatte eine der Lötstellen (unsichtbar) so etwas wie einen
"halben Kurzschluß" verursacht. Den Widerstand zur Erhöhung
der NF-Ausgangsleistung konnte ich also wieder ablöten...
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Aufbau des zweiten Bandmoduls (40m)
Der Betrieb auf 10m klappt meistens nur tagsüber, also für mich meist
nur am Wochenende. Aber genau dafür hatte ich mir ja auch das Bandmodul für
40m mitbestellt... Nachdem ich den SMD-Teil des Moduls (DDS-Nachfilter) bestückt
hatte, erinnerte ich mich an einen Beitrag im QRP-Forum,
in dem es genau um dieses Filter ging. Also habe ich den bisher aufgebauten Teil
des Moduls erst einmal an den Spektrumanalysator geklemmt und nachgemessen. Bei
meinem Filter lag die Mittenfrequenz gut 1MHz zu hoch. Also habe einige keramische
Kondensatoren aus der Bastelkiste probeweise parallel zu den SMD-Kondensatoren
auf dem Modul geschaltet und dabei die Filterkurve beobachtet. Mit zwei mal 10pF
parallel zu den beiden Resonanzkreisen konnte ich die Kurve auf die "Sollfrequenz"
verschieben, ohne die Form der Kurve zu verändern. Demzufolge lötete
ich die beiden Kondensatoren mit möglichst kurzen Anschlüssen auf das
Modul und notierte mir "10pF in Bauform 0805" auf meiner Bestellliste
am Kühlschrank (→bestellt wird, wenn Liste voll). Der restliche
Aufbau des HF-Moduls und des Ausgangsfilters verlief problemlos. Auch der
Abgleich bereitete (auch dank der erlernten Aufbaumethode
der Filterkreise) keinerlei Probleme. Nach dem Austausch der beiden Module
musste ich beiden VFO-Frequenzen, die Eckfrequenzen für den Scanbetrieb,
und die ZF-Mischung (VFO-Frequenz in Bezug auf Empfangsfrequenz) im SETUP-Menü
neu einstellen. Da mir der letzte Punkt etwas verwirrend vorkam, habe ich den
nebenstehenden Frequenzplan erstellt, um die Funktionsweise zu verdeutlichen.
Im Gegensatz zum Betrieb auf 10m schwingt bei 40m der VFO oberhalb der
Arbeitsfrequenz. Durch diesen Umstand wird auch der "verdrehte"
LSB-Frequenzbereich (die tieferen NF-Töne liegen auf den höheren
HF-Frequenzen) wieder in die richtige Lage gebracht. Die korrekte Einstellung
im SETUP lautet also "VFO+ZF" (→die VFO-Frequenz ist die angezeigte
Frequenz plus der ZF). Da das Display jedoch nicht das anzeigt,
was aktuell eingestellt ist, sondern das, was eingestellt würde, wenn
der Knopf betätigt wird, muss im Display "VFO-ZF" stehen, damit
die Einstellung korrekt ist. Nach Vornahme der korrekten Einstellungen kann ich
nun auch (abends) 40m nutzen...
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Entwurf und Aufbau eines "Bandblockes"
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Mit nunmehr zwei Bandmodulen "bewaffnet" nehme ich natürlich
gelegentlich einen Bandwechsel vor. Nur dazu musste ich jedes Mal das Gehäuse
zerlegen, um sowohl von oben an die beiden Bandmodule (HF- und TX-Filter-Modul),
als auch (von unten) an deren Verschraubung herankommen. Der Versuch, den oberen
Gehäusedeckel einfach weg zu lassen, und keine Verschraubung zu verwenden,
führte zu Kurzschlüssen zwischen den Abschirmbechern der Filter auf dem
HF-Modul und den Lötstellen des Mischermoduls (→ das HF-Modul wackelt
ohne Verschraubung ein wenig). Glücklicherweise hat das Mischermodul es
bisher überstanden, aber eine schöne Lösung war das nun
wirklich nicht... Also musste eine bessere Lösung her. Nach eingehender
Analyse der "baulichen Gegebenheiten" wurde mir klar, daß ich
die beiden Module zu einem Block zusammenfassen musste, um die Stabilität
zu erhöhen. Und "einfach austauschbar" sollte dieser Block auch
werden. Da die Platine des TX-Filters kürzer ist als die HF-Platine,
konstruierte ich zuerst einen "Höhenadapter" für das
TX-Filter, um dann beide Module mit einem "gemeinsamen Griff"
versehen zu können. Diesen "Adapter" fertigte ich aus einem
Stück "Bastlerglas" (Polystyrol?) von 4mm Dicke, in dessen
Stirnseite ich eine Aussparung von etwa 2mm Breite sägte/feilte. Dieses
Teil ließ sich dank der Aussparung auf das TX-Filtermodul stecken, und
verlängerte damit das Filtermodul auf die Höhe des HF-Moduls. Nun
fehlte noch die Verbindung der Module und der "Griff"... Da beide
Module mit den Lötseiten zueinander auf der Hauptplatine montiert sind,
und somit die Bauteile der Module nach aussen stehen, musste ich den Ausschnitt
im Gehäusedeckel so groß wählen, daß die beiden verbundenen
Module inklusive der Bauteile hindurch passten. Dadurch ergab sich auch die
Größe und Form des "Deckels", der die Öffnung wieder
verschliesst. Nach dem Sägen des Ausschnitts im Gehäusedeckel und
der ersten "Anprobe" des neuen Deckels ergab sich auf den ersten
Blick auch die Idee, wie die beiden Module miteinander zu verbinden sind!
Der neue Deckel (nun "Grundplatte des Bandblocks") bekam eine
Aussparung, die auf den Rand des HF-Moduls passte. Nachdem ich das
Adapterteil um die Tiefe der Aussparung verkürzt hatte, lag die
Grundplatte wieder plan im Ausschnitt des Gehäusedeckels und ragte etwa
einen Millimeter aus diesem heraus. Nun dachte ich darüber nach, sowohl
das HF-Modul, als auch das Adapterteil mit der Grundplatte zu verkleben. Dabei
hätte sich jedoch ein Problem ergeben: Ich wäre in bei dieser
Konstuktion nicht mehr vollständig an die Lötseiten der Module
herangekommen. Der Adapter musste also mit einer lösbaren
Verbindung an der Grundplatte befestigt werden. Ich wählte für
diesen Zweck eine Konstruktion mit zwei 2mm-Blechschrauben. Nun fehlte nur
noch der Griff... Da ich bemerkte, daß sich der Gehäusedeckel
ohne Probleme etwa einen Millimeter eindrücken lässt, entschloss
ich mich, eine "Griffrille" in alle vier Stirnflächen der
Grundplatte zu feilen. Damit vermied ich einen Griff, der über die
Gehäusemasse herausragen würde (und die Stapelbarkeit des Gerätes
eingeschränkt hätte). Durch einen leichten Druck auf den
Gehäusedeckel kann ich nun mit den Fingernägeln die umlaufende
Rille erreichen und somit den Bandblock herausziehen. Zur Endmontage schraubte
ich das Adapterteil (senkrecht!) auf die Grundplatte, gab etwas
Zweikomponentenepoxy auf die Oberkanten der beiden eingebauten Leiterplatten
(vorher etwas anrauhen) und in die entsprechenden Aussparungen meiner
Konstruktion, und positionierte die Grundplatte in dem dafür vorgesehenen
Ausschnitt des Gehäusedeckels. Nach der Trocknung des Klebers liess sich
der gesamte Bandblock mit etwas Wackeln und Ziehen aus dem Hobo entfernen.
Die Gedanken, die ich mir über weitere "Führungsschienen" im
Inneren des Hobo gemacht hatte, erwiesen sich als nicht notwendig, da der
Block exakt an den Gehäuseschienen anliegt, und aufgrund der Durchsichtigkeit
des verwendeten Materials auch nach dem Einsetzen eine Kontrolle des korrekten
Sitzes möglich ist. Nun kann ich relativ schnell einen Bandwechsel
vornehmen, ohne das Gehäuse zerlegen zu müssen. Um eine Neueinstellung
des Hobo-SETUPs nach dem Wechsel des Bandblocks komme ich damit natürlich
nicht herum...
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erstellt: 24.01.2012 - letzte Änderung: 26.06.2012