VEF202 sovjetski radio - UKV

[ivor]

Urejanje radia VEF202 sem že opisal v tej temi. Z doseženim sem zadovoljen.
Ker radio nima UKV pasu, podnevi pa imam doma na SV bolj slab sprejem, sem se odločil da bom poskusil nekaj ukreniti v tej smeri.
Na območju nekdanje Sovjetske zveze je še vedno ohranjenih precej podobnih sprejemnikov. Na spletu je možno najti več različnih "receptov" kako mu dodati UKV, od dodatnih ploščic, ki jih nekateri prodajajo že narejene in z majhnimi predelavami radia to omogočajo, pa vse do popolne predelave in vgradnje dejansko novega sprejemnika v originalno škatlo. Ker sprejemnik krasno deluje na vseh AM pasovih, sem se odločil da bom poskusil ohraniti originalno vezje v celoti in v tem delu ne bom izvajal nobenih predelav.
Valovni preklopnik žal nima nobene povezave z napajalno napetostjo ali vhodom NF ojačevalnika. Dvojni vrtljivi kondenzator ima samo sekciji z max. kapacitivnostjo okrog 400pF, primerni za AM pasove, ni pa možno dodati kondenzatorjev manjših kapacitivnosti za UKV. Vse to pa bi rabil za učinkovito dodajanje UKV pasu.
Pri prej omenjenih "receptih" dodajo v serijo z obstoječimi vrtljivimi kondenzatorji še majhne fiksne kondenzatorje okrog 20pF. Poskusil sem izmeriti skupno kapacitivnost take kombinacije, s tem da še vedno ostane priklopljeno originalno vezje AM sprejemnika. Izmeril sem spremembo kapacitivnosti 1pF med minimalno in maksimalno vrednostjo. Morda nisem izbral pravega načina merjenja ali se situacija spremeni pri vklopljenem napajanju. Na koncu me ta način ni prepričal in sem se odločil narediti drugače. Treba bo konstruirati nekaj čisto drugačnega in originalnega, ki še ni bilo opisano na spletu.

[ivor]

Moj prvi poskus dodajanja UKV v star radio sem omenil v tem prispevku. Na kupljenem sestavljenem UKV modulu sem najprej odstranil vse nepotrebne elemente in zamenjal vrtljivi kondenzator s kombinacijo varikap diode in potenciometra. Vse je delovalo v redu in potrebno je bilo le mehansko pritrditi potenciometer na šasijo in sestaviti prenos osi na vrvico skale. Življenje je šlo potem v drugo smer, prišle so nove naloge in radio je zamenjal lastnika. Ostal mi je le predelani UKV modul.
Podobnega UKV modula trenutno nisem več našel v prodaji in sem za začetek preizkusil obstoječega. Začasno sem dodal IC 78L05 za napajanje 5V, povezal sem potenciometer za iskanje postaj in NF izhod na vhod sprejemnika. Modulček še vedno deluje, tudi v spremenjenih pogojih.

[ivor]

Stari UKV modul bo lahko dobil novo nalogo, le problem prenosa vrvice skale na os potenciometra je ostal.
Potrebno bi bilo pritrditi potenciometer na ustrezno mesto na plastični šasiji sprejemnika in na os potenciometra pritrditi kolešček ustreznega premera. Na grobo sem izračunal, da bi moral biti premer tega koleščka okrog 60mm. Toliko prostora znotraj sprejemnika pa žal ni. Na spletu sem našel primer, ko je nekdo namesto navadnega vgradil poseben potenciometer z več obrati (multiturn) ali nekaj podobnega in enostavno ovil vrvico skale okoli osi. Takega potenciometra pa nimam in ne bi rad naredil podobnega posega v moj radio.
Raje bom sestavil poseben elektronski vmesnik, ki bo pretvoril položaj obstoječega vrtljivega kondenzatorja (kazalca na skali) v enosmerno napetost. S to napetostjo bi potem s pomočjo varikap diode spreminjal sprejemno frekvenco UKV modula.

Prvi poskus pretvorbe položaja kazalca v napetost in naprej na UKV sprejemno frekvenco. Za radiem je napajalnik 5V in 9V, UKV modul in trenutno še celo sračje gnezdo elektronike. Vse to skupaj bo treba vgraditi v škatlo radia, da bo UKV normalno deloval zraven že obstoječih AM frekvenčnih pasov.

[ivor]

In kako vse skupaj deluje?

Obstoječi lokalni oscilator proizvaja neko frekvenco v območju, ki ga lahko sprejema PLL vezje CD4046, v tem primeru med 100kHz in 200kHz približno. V ta namen sem navil posebno tuljavo na feritnem EI jedru z vmesnim odcepom.

Induktivnost je približno 3mH. Tuljava je povezana po vzoru na tuljave lokalnega oscilatorja za obstoječe AM frekvenčne pasove, le induktivnost je mnogo večja. Zato je frekvenca nihanja mnogo nižja, ampak je še vedno odvisna od trenutne kapacitivnosti vrtljivega kondenzatorja. To je le pomožni oscilator, ki omogoča spremljanje kapacitivnosti vrtljivega kondenzatorja za iskanje postaj oz. položaja kazalca na skali sprejemnika.

[ivor]

Dobljena frekvenca gre na vezje PLL. Napajalna napetost PLL vezja je 5V in je enaka kot pri uporabljenem UKV tunerju (modulu). Ta modul sem uporabil samo za ta poskus. Ker nisem z njim preveč zadovoljen (preveč meša postaje), bom v bodočnosti sestavil drugačen modul z napajanjem +9V in medfrekvenco 10,7MHz s keramičnimi filtri. Sestavni deli so trenutno še na poti.
PLL vezje CD4046 sprejema frekvenco lokalnega oscilatorja in ji na izhodu tesno sledi. Vrednosti uporov in kondenzatorjev za frekvenco VCO so tako izbrane, da se enosmerna napetost na vhodu VCO spreminja od 1V, pri najnižji frekvenci lokalnega oscilatorja, do 4V pri najvišji frekvenci. To je največji možen razpon pri tej napajalni napetosti.
PLL vezje je torej vmesnik, ki pretvori trenutno kapacitivnost vrtljivega kondenzatorja za postaje v enosmerno napetosti. Z dobljeno enosmerno napetostjo se regulira frekvenca drugega lokalnega oscilatorja na UKV modulu s pomočjo varikap (varaktorske) diode. Ta na koncu določa sprejemno UKV frekvenco. Modul sem že pri prejšnjem projektu predelal iz mehanskega vrtljivega kondenzatorja na potenciometer in varikap diodo, le da je sedaj namesto potenciometra vmesnik PLL. NF izhod modula gre na koncu na obstoječi potenciometer in NF ojačevalnik.
Z obračanjem obstoječega vrtljivega kondenzatorja tako posredno izbiramo frekvenco v UKV pasu. Pri sprejemu AM pasov pa se vsi dodatki izklopijo in sprejemnik deluje enako kot pred predelavo.

[ivor]

Razumljivo je, da sistem zahteva pazljivo uglaševanje vseh elementov vezja.
Najprej se izmeri minimalno in maksimalno frekvenco vmesnega lokalnega oscilatorja. Dobro je če frekvenca ni previsoka in da je obenem razpon frekvenc dovolj velik. V takem primeru je sinhronizacija PLL bolj stabilna. Uporabil sem fiksno tuljavo in fina nastavitev frekvence ni možna. Da bo frekvenčni pas čim širši, sem premostičil kondenzator za skrajšanje pasu C38. Za to bo v končni verziji poskrbel valovni preklopnik, njegovi pini 12 in 14 bodo v položaju UKV sklenjeni.
Frekvenčno območje PLL vezja mora obvezno pokrivati celotni razpon frekvenc lokalnega oscilatorja, drugače bo PLL izpadel iz sinhronizacije in napetost ne bo več sledila obračanju skale. Razpon izhodne enosmerne napetosti po potrebi razširimo z dodatkom upora za offset VCO (R2 v podatkovnem listu za CD4046 med pinom 12 in maso). Dobro je, če je tudi ta razpon čim večji.
Na koncu je treba poskrbeti, da bo dobljeni razpon enosmerne napetosti dovolj velik za pokrivanje celotnega UKV pasu. Z navitjem lokalnega oscilatorja za UKV določimo spodnjo mejo sprejemnega pasu. Da ne bi šli s frekvenco previsoko, dodamo varikap diodi paralelni fiksni ali trimer kondenzator.

[ivor]

Izdelal sem in preizkusil novo ploščico za valovni preklopnik. Vgradil sem jo v edino še prosto mesto na valju preklopnika. Položaj preklopnika bo dobil oznako FM, čeprav je na samem preklopniku frekvenca le nekaj sto kHz in se spreminja z obračanjem gumba za postaje. UKV frekvence se bodo pojavile šele za vmesnikom, na dodatnem modulu za UKV. Vmesnik in UKV modul je treba še sestaviti in vgraditi v radio.

UKV Ploščica prelkopnika.png (9.23 KiB) Videno 1856 krat

Na ploščico so montirani kontakti preklopnika, tako kot pri ostalih originalnih ploščicah. Na tem modulu je nosilec kontaktov iz materiala za tiskane ploščice brez bakra, ki prenese višjo temperaturo kot navadna plastika (hvala VolkD).

[ivor]

Čeprav sem se hotel izogniti vsaki predelavi obstoječega vezja sprejemnika za AM, pa sem se vseeno odločil za eno malenkostno predelavo. Ta v ničemer ne spremeni delovanja sprejemnika, omogočila pa bo preklop med obstoječim AM sprejemnikom in dodatnim UKV modulom. Na preklopniku št. 5 (glej sliko v prejšnji temi) je namreč originalno vedno prisotna enosmerna napetost približno 3,5V, merjeno napram - polu napajanja. Enosmerna komponenta je potrebna za delovanje lokalnega oscilatorja, zato je originalno prisotna tudi na preklopniku št. 16. Preklopnik št. 5 je vezan na skupno točko vseh navitij na feritni anteni, kjer enosmerna nima posebne funkcije. Zato sem odstranil povezavo med 5. in 16. preklopnikom in dodal RC člen med 5. preklopnikom in - napajanjem. Pri 16. preklopniku za lokalni oscilator pa ostane originalna povezava.
Na dodatni ploščici za vklop UKV sem dodal mostiček med 5. in 16. preklopnikom. V položaju UKV se na 5. preklopniku spet pojavi enosmerna napetost, ki upravlja z vsemi dodatnimi elektronskimi preklopniki za preklop na UKV. Elektronski preklopniki nadomeščajo manjkajoče mehanske preklopnike, ki bi preklapljali napajanje in NF. Tako sem se izognil morebitni mehanski predelavi sprejemnika.

P.S.: Prvotna ideja je bila, da bi na valj valovnega preklopnika pritrdil majhen trajni magnetek, na ustrezno mesto na plastični šasiji pa reed stikalo. V položaju UKV bi magnet aktiviral reed stikalo, ki bi preklopilo elektronske preklopnike. Tako rešitev sem zasledil na spletu pri nekaterih primerih dodajanja UKV za take in podobne radie. Vseeno se mi zdi zgoraj opisana reširev bolj elegantna.

[ivor]

Kot smo že videli, je prvi poskus posrednega iskanja postaj na dodatnem UKV modulu dal zadovoljive rezultate. Namesto pred nekaj leti nabavljenega UKV modula na osnovi TDA7021T, pa bi raje uporabil nekaj boljšega. Omenjeni IC deluje namreč na zelo nizki medfrekvenci 76kHz in uporablja aktivne filtre v MF ojačevalniku. To zelo poenostavi izdelavo UKV tunerja, ker ni potrebno nobeno dodatno uglaševanje. Zato se pojavi problem z zrcalnimi frekvencami, ki je sicer sorazmerno dobro rešen, vendar se to vseeno pozna pri selektivnosti. Raje bom uporabil TEA 5710, kot je na spletu že prikazano na enem od številnih primerov dodatka UKV za ta radio.

Primer UKV tunerja za radio VEF202 in podobne. Ploščica je predvidena za vgradnjo u valj valovnega preklopnika. Sam bom raje izdelal drugačno ploščico in jo dodal na neko primernejše mesto.

TEA 5710 ima predvideno standardno MF 10,7MHz za UKV. Namesto filtrov z nihajnimi krogi so uporabljeni keramični filtri (kar 2 v MF ojačevalniku in še 1 kot detektor), tako da tudi tukaj odpade vsako uglaševanje. Visoka MF obenem definitivno reši vse probleme z zrcalnimi frekvencami. Razen oscilatorskega nihajnega kroga pa je predviden tudi VF (antenski) nihajni krog, kar bi znalo zakomplicirati uglaševanje soteka obeh frekvenc. Poskusil bom zaobiti tudi ta problem in spraviti uglaševanje celotnega tunerja na minimum.

[ivor]

Če je medfrekvenca za UKV 10,7MHz, potem vse zrcalne frekvence padejo izven frekvenčnega pasu, rezerviranega za radiodifuzijo 87,5-108MHz. Zrcalna frekvenca se najbolj približa na začetku skale pri 87,5MHz:
87,5+2*10,7=108,9MHz
kar je že izven sprejemnega pasu. Pri višjih frekvencah se zrcalna frekvenca še bolj odmika od zgornje meje 108MHz.
Osnovna naloga vhodnega VF (antenskega) filtra je da zaduši zrcalne frekvence. Filter sicer nekoliko prispeva k selektivnosti sprejemnika, vendar to pri tako visokih frekvencah praktično niti ni opazno. Ker pri UKV teoretično nimamo problema z zrcalnimi frekvencami, je dovolj če na vhodu sprejemnika dodamo pasovno prepustni filter 87,5-108MHz, da nam slučajno ne prileti kakšen motilni signal izven pasu, ki bi nam lahko povzročal nepričakovane probleme.
Primer takega pasovnega filtra je GFMB6 ali GFMB7. Namesto nastavljivega vhodnega filtra z nihajnim krogom bom zato raje dodal tak filter pred vhod sprejemnika, takoj za anteno. Nastavljivi vhodni nihajni krog (L2-C6 na zgornjem načrtu ali L2+pripadajoči nastavljivi in fiksni kondenzatorji na podatkovnem listu) bom nadomestil z dovolj veliko induktivnostjo, ki ne rabi nobenega uglaševanja, omogoča pa normalno delovanje vhodne stopnje sprejemnika in jo spremeni v širokopasovni ojačevalnik.

[ivor]

Prispeli so vsi naročeni sestavni deli za novi dodatni UKV modul: TEA5710, GFMB6, keramični filtri 10,7MHz in keramični diskriminator 10,7MHz. Prišel je čas za sestavljanje in praktični preizkus. Upore, kondenzatorje in tuljavico s feritnim jedrom bom recikliral, zračno tuljavico lokalnega oscilatorja bom pa navil sam.
Prvi problem se pojavi pri montaži TEA5710: v podatkih piše DIL24, raster pa je nestandardni. Razmak med pini ni 2,54mm (100mils), kot smo navajeni, ampak samo 70 milsov. Čip je zato manjši, ampak ne paše v nobeno poskusno ploščico z rasterjem 2,54mm. Tudi ustreznega podnožja ni niti primerne prilagoditvene ploščice za standardni raster. Pač neki Philipsov izum. Za začetek sem moral sam improvizirati neko začasno vmesno ploščico z dodatnimi žičkami. Za dokončno verzijo s pravim tiskanim vezjem upam, da ne bo problema.
Sprejemnik bi moral takoj delovati po vklopu napajalne napetosti, edino tuljavico lokalnega oscilatorja je treba nastaviti z razmikanjem ovojev. Namesto paralelnega kondenzatorja sem sestavil vezje z varikap diodo, ki ga bom za začetek krmilil s potenciometrom. NF izhod sem priklopil na "hišni" ojačevalnik z zvočniki, napajanje 9V bo tisto, namenjeno celotnemu radiu. Upam, da se bo že na začetku vsaj nekaj slišalo v zvočnikih, da bom vedel kako in kaj naprej.

[VolkD]

Za dokončno verzijo s pravim tiskanim vezjem upam, da ne bo problema.

Niti pod razno NE!

[ivor]

Za dokončno verzijo s pravim tiskanim vezjem upam, da ne bo problema.

Niti pod razno NE!

Sem mislil na risanje povezav na TIV z različnimi čudnimi rasterji. Za samo izdelavo vem, da ne bo problema.

[ivor]

Upam, da se bo že na začetku vsaj nekaj slišalo v zvočnikih, da bom vedel kako in kaj naprej.

In slišalo se je! S spreminjanjem krmilne napetosti varikap diode Ur od 0 do 9V sem sprejemal celotni pas UKV in še nekaj več. Tukaj moramo biti pazljivi pri izbiri frekvence lokalnega oscilatorja, ki je lahko za medfrekvenco višja ali nižja od sprejete frekvence na anteni. Pri navadnih sprejemnikih, ki smo jih bili nekoč vajeni, je to čisto vseeno in tovarniški sprejemniki so uporabljali eno ali drugo možnost. Pri novejših sprejemnikih z integriranimi vezji, ki imajo vgrajeno tudi funkcijo AFC (avtomatično prilagajanje frekvence lokalnega oscilatorja in sledenje sprejemni frekvenci), pride v poštev le višja lokalna frekvenca, drugače pride zaradi AFC do nasprotnega efekta, sprejemna frekvenca "beži" in ni možno dobiti kvalitetnega sprejema, ampak le nekakšne motnje in močan popačen zvok.
V območju višje frekvence lokalnega oscilatorja od sprejemne, je sprejem dovolj kvaliteten že s koščkom žice 50cm na antenskem vhodu. Zvok je čist in ni opazno nobeno mešanje postaj. Poskusil sem več različnih tipov varikap diod. Vsaka zahteva drugačno nastavitev tuljavice lokalnega oscilatorja L2 (razmik med ovoji) in drugačno območje krmilne enosmerne napetosti Ur. Moram še izbrati pravo kombinacijo Ur, ki bo ustrezala območju izhodne enosmerne napetosti vmesnika med vrtljivim kondenzatorjem na eni strani in frekvenčnem pasu UKV na drugi strani.

[ivor]

Izbral sem varikap diodo BB529. Imam že več primerkov. Za pokrivanje celotnega UKV pasu se potrebna enosmerna napetost spreminja med 3,65V in 7,56V. S spreminjanjem tuljavice L2 se celotni frekvenčni pas lahko premika gor in dol.
Sedaj je na vrsti prilagajanje vmesnika med originalnim lokalnim oscilatorjem in tistim na TEA5710 (UKV sprejemnik). Problem nastane pri priklopu izhodnega signala originalnega oscilatorja na vhod PLL vezja 4046. Pri UKV sprejemniku je sicer vse v redu, sama povezava pa tako razglasi lokalni oscilator za obstoječe AM pasove, da sprejemnik postane neuporaben. Prvotna ideja je bila, da bi pri AM pasovih izklopil povezavo z elektronskim preklopnikom, a je oscilator tako občutljiv da že priklop žičke do elektronskega preklopnika tako spremeni frekvenco da bi ga moral na novo uglasiti pri vseh AM pasovih. Temu se bi najraje izognil če je le možno.

[ivor]

Treba bo izvesti priklop na izhod lokalnega oscilatorja tako, da zaradi tega ne spremenimo njegove originalne frekvence, kljub njegovi (pretirano) veliki občutljivosti na zunanje vplive.
Prva možnost, ki se ponuja, je priklop preko dovolj velikega upora. Pri večjem uporu je vpliv na frekvenco manjši in obratno. Z večanjem upornosti pa upada amplituda signala. Ko dodam dovolj velik upor, okrog 100kΩ, je sprememba frekvence na SV že dovolj majhna da ne moti. Amplituda signala pa že toliko upade da mu PLL ne more več slediti. Važno je, da je upor priklopljen neposredno na izhod lokalnega oscilatorja, na sami osnovni plošči radia, brez dodatnih povezav. Druga stran upora že ni občutljiva na dodatne elemente in se lahko poveže, brez večje škode, tudi preko daljše žičke naprej na dodatno vezje.

Na tak način radio že deluje v redu pri AM in FM

Ker je sedaj amplituda signala premajhna, je treba dodati še ojačevalnik pred vezje PLL. Tukaj gre za frekvence okrog 100kHz do 200kHz in navadni operacijski ojačevalniki, kot so TL072 in podobni, tukaj ne pridejo v poštev. Raje bom dodal komparator LM339 in njegove preostale dele izkoristil za druge namene, na pr. za krmiljenje dodatnih elektronskih preklopnikov. Ker ima komparator že dovolj veliko ojačenje, si lahko dovolim tak luksuz, da dodam upor od 220kΩ namesto 100kΩ. Vpliv na frekvenco pri AM bo še manjši, amplituda izhodnega signala pa se zaradi tega nič ne spremeni.

[ivor]

Preostane še sistem elektronskih preklopnikov med UKV in ostalimi AM pasovi.

Krmiljenje vseh preklopnikov je izvedeno z napetostjo na stikalu št. 5. Z dodatkom na osnovni plošči radia in mostičkom na dodatni ploščici za UKV dosežemo, da se pri obračanju valovnega preklopnika napetost na stikalu št. 5 spremeni iz 0V na približno 3,5V pri preklopu iz AM na UKV. Komparator primerja dobljeno napetost z referenčno napetostjo 1,6V (R12, R13, C13). Skupaj z naslednjim komparatorjem, ki deluje kot digitalni inverter, oba krmilita preklopnike CD4066 za AF signal (modulacijo) in za napajanje skozi T1. Ker ima CD4046 4 stikala, potrebujemo pa samo 2 (1 izmenični preklopnik), so stikala po 2 in 2 vezana paralelno.
PCB13 pomeni priključek na osnovni PCB plošči št.13 (na sliki levo spodaj), kjer je izhod AM detektorja, AF_FM je izhod FM tunerja in POT_TOP je vhod potenciometra za glasnost (vhod NF ojačevalnika).
Napajanje sprejemnika je izvedeno z majhnim transformatorjem 2x11V~. Z usmerjanjem in filtriranjem se dobi približno 12V=. Napajalna napetost se stabilizira s serijskim integriranim stabilizatorjem 78L09. Ker uporabljeni UKV tuner s TEA5710 lahko deluje tudi z napajanjem +9V, sem stabilizator za +5V tokrat opustil. Pri zaprtem potenciometru za glasnost je izmerjena poraba približno 13mA pri AM in približno 30mA pri FM.

[ivor]

Takšno je trenutno (začasno) stanje vseh dodatkov za UKV. Elementi so razporejeni na 2 začasnih poskusnih ploščicah izven radia in so z njim povezani z žičkami. Prav tako napajanje. Ohišje potenciometra za glasnost sem povezal na maso, ker je drugače "v zraku" (šasija je iz plastike!) in lovi motnje iz okolice. Vse deluje po pričakovanjih. Poskusil bom dodati še nekaj izboljšav, a moram počakati da naročeni elementi pridejo po pošti.

[ivor]

Nekaj je prišlo po pošti, ne pa tisto, kar sem že prej pričakoval. Vseeno sem se takoj lotil dela.
Možen je namreč tudi nekoliko drugačen pristop dodajanju UKV-ja, za katerega sem od začetka predvideval, da je čista znanstvena fantastika in da mi bo težko uspel. Malo me je prestrašil tudi VolkD, a sem se vseeno odločil poskusiti...
Treba je doseči, da se z vgrajenim vrtljivim kondenzatorjem 9 - 365pF posredno spreminja sprejemna UKV frekvenca. Ker je kondenzator s tako veliko kapacitivnostjo neuporaben za tako visoke frekvence, je treba najprej generirati nižje frekvence in jih potem nekako povečati do želenega frekvenčnega pasu. Frekvenco lokalnega oscilatorja dodatnega UKV sprejemnika moramo deliti s pomočjo digitalnega števca z ustreznim modulom deljenja (prescalerja) in dobljeni izhod primerjati s signalom iz obstoječega lokalnega oscilatorja, ki smo ga predelali tako, da generira ustrezno nižje frekvenčno območje.
V ta namen sem naročil prescaler MC12022, ki sem ga sedaj prejel po pošti. Uporabil bom najvišji možen modul štetja 129, da bom na izhodu dobil čim nižjo možno frekvenco in jo lažje primerjal s frekvenco obstoječega lokalnega oscilatorja.
Pričakoval sem problem pri povezavi lokalnega UKV oscilatorja na vhod omenjenega prescalerja. Ni mi namreč znana amplituda izhodnega signala oscilatorja. Signala namreč ne more biti ravno dosti, ker ga ne zazna moj frekvencmeter tako kot sem bil navajen pri starih sprejemnikih na elektronke z ECC85. Prescaler pa je ravno pri teh frekvencah najbolj "gluh", ker je namenjen za dosti višje frekvence, do čez 1GHz.

[ivor]

Najprej sem poskusil deliti znano frekvenco iz DDS generatorja. Amplituda je vsaj 1,5Vpp in bi morala biti dovolj velika glede na podatke iz podatkovnega lista. Če že to ne bo delovalo, potem pri sprejemniku nimam kaj iskati. V skrajnem primeru bi lahko po potrebi vmes dodal kakšen predojačevalnik.
Povezal sem prescaler po načrtu iz podatkovnega lista, na vhod sem priklopil izhod generatorja z navadno žičko brez mase (prvo ki je prišla pod roko), izhod pa preko sonde na osciloskop. Na ekranu se je takoj pojavila slika pravilnega izhodnega signala s frekvenco 1/129 tiste iz generatorja. Edino je slika bila nekoliko motna po horizontali. Ko sem pa s podobno žičko povezal še maso, je bila slika že nekoliko boljša. Frekvencmeter je na izhodu pokazal pričakovano frekvenco. Na koncu sem znižal vhodno frekvenco na 10MHz in prescaler je še vedno deloval normalno, čeprav po podatkih sploh ni namenjen za tako nizke frekvence.
Sledil je končni poskus, priklop neposredno na tuljavico lokalnega oscilatorja UKV modula. Spet sem uporabil podobno (malo krajšo) navadno žičko. Zaradi dodatnih kapacitivnosti je originalna frekvenca precej upadla, a prescaler je še vedno deloval. Tudi če sem dodal v serijo kondenzator 1pF , je stvar delovala kot prej, le frekvenca oscilatorja se je nazaj zvišala zaradi manjšega vpliva dodanega vezja. Prescaler torej deluje v redu pri predvideni povezavi, brez vmesnega predojačevalnika, pri najmanjši amplitudi ki pride v poštev in pri še nižjih frekvencah, kot so omenjane v podatkovnem listu (spodnja meja naj bi bila 100MHz). Brez problema lahko torej neposredno uporabim omenjeni prescaler za deljenje oscilatorske frekvence UKV sprejemnika.
Takoj sem naročil še 2 kosa!

[ivor]

Blok shema s prescalerjem

Kakšne frekvence lahko pričakujemo na izhodu prescalerja na začetku in na koncu UKV pasu?

UKV pas:
87,5MHz - 108MHz

Frekvenca lokalnega oscilatorja je višja za MF (10,7MHz):
87,5MHz+10,7MHz=98,2MHz
108MHz+10,7MHz=118,7MHz

Prescaler deli frekvenco lokalnega oscilatorja s 129:
98,2MHz/129=761,24kHz
118,7MHz/129=920,16kHz

V teh mejah se bo morala spreminjati frekvenca obstoječega lokalnega oscilatorja, pri obračanju vrtljivega kondenzatorja, če želimo pokriti celotni UKV pas.

[ivor]

Brez problema lahko torej neposredno uporabim omenjeni prescaler za deljenje oscilatorske frekvence UKV sprejemnika.

Nadaljeval sem poskuse s prescalerjem povezanim na tuljavico lokalnega oscilatorja za sprejem UKV.
Omenjena ugotovitev žal velja le za zgornji del UKV pasu, pa še tam le približno. Izhodna frekvenca bi morala biti f=(fspr+10,7MHz)/129. V zgornjem delu UKV pasu res pokaže frekvencmeter vrednost približno izračunani, pri nižanju pa vedno bolj odstopa in na začetku pasu nima več nobene logične povezave z izračunano vrednostjo. Z nižanjem frekvence pri določeni vrednosti začne izhodna frekvenca celo naraščati. Kot da bi imel prescaler lastnost, da pri nizki vhodni amplitudi signala, ali brez njega, samodejno zaniha pri neki nedoločeni frekvenci. Ta lastnost naj bi pomagala PLL vezju, da se lažje ujame v primeru izpada in ponovnega delovanja lokalnega oscilatorja. Mnogi prescalerji delujejo tako, drugi pa nimajo te možnosti.
Ker vse kaže na to, da je amplituda premajhna in ne bo šlo brez predojačevalnika, sem se lotil izdelave enega enostavnega z enim VF tranzistorjem. S tem pripomočkom sem dosegel, da je frekvencmeter kazal pravilne vrednosti na izhodu prescalerja glede na frekvenco sprejete UKV postaje.
Ko sem to dosegel, sem dodal še PLL vezje CD4046 oz. le njegov fazni komparator (detektor). Na drugi vhod sem povezal izhod DDS generatorja. Ideja je bila, da bi z nastavitvijo ustrezne frekvence generatorja izbiral sprejemno frekvenco v UKV pasu. Na izhodu faznega detektorja se pojavi enosmerna napetost, s katero spreminjamo frekvenco lokalnega oscilatorja s pomočjo varicap diode.
Rezultat tega poskusa pa je bil nepričakovan: Lokalni oscilator je res sledil frekvenci generatorja. To sem preveril tako, da sem izhod prescalerja, s pomočjo frekvencmetra primerjal s frekvenco generatorja in ugotovil, da sta enaki. Na izhodu sprejemnika pa sem, namesto programa izbrane postaje, slišal le močan moteči zvok podoben kuhanju vode na štedilniku. Enako je bilo pri vseh frekvencah, ki bi prišle v poštev za sprejem.
Očitno je, da na tak način ne morem nastavljati frekvence UKV sprejemnika. Zakaj se to dogaja, mi ni čisto jasno. Morda izbiranje frekvence s PLL vezjem ni kompatibilno s funkcijo AFC, ki je že vgrajena v sprejemnik in je ni možno izklopiti.
Ta način izbire frekvence UKV sprejemnika bom zato opustil in nadaljeval s prvotnim načinom z neposredno pretvorbo frekvence v enosmerno napetost (brez prescalerja), ki preverjeno deluje v redu. Prescaler bo morda prav prišel za kakšen drugi projekt.

[ivor]

Načrt dodatne ploščice za UKV (upam da dokončen):

Dodal sem še napetostni stabilizator 5V za napajanje UKV sprejemnika. Hotel bi, da bi bilo omogočeno tudi baterijsko napajanje z baterijo 9V 6LR61, vsaj za kratek čas. Napetost baterije se s časom spreminja, kar bi drugače prineslo premikanje postaj po skali zaradi spreminjanja napetosti na varicap diodi. Po podatkih za TEA5710 se njegovo delovanje ne spreminja v območju napajalne napetosti 2-12V, seveda če bi bila varicap napetost enaka.
Nameravam dodati tudi majhen reed rele, ki bo odklopil originalni lokalni oscilator od UKV ploščice med sprejemanjem AM pasov, da ne bi dodatne povezave takrat vplivale na sprejemno frekvenco. Sam rele ni narisan na načrtu, ker ga bom montiral tik ob originalnem lokalnem oscilatorju na originalni plošči radia. Čakam da naročeni in poslani releji pridejo po pošti, kjer so se očitno izgubili v meandrih in stranpoteh...

[ivor]

Manjka še napajalnik za celoten radio. Dodatki za sprejem UKV bodo namreč zasedli večji del prostora za baterije in originalno baterijsko napajanje z baterijami 1,5V ne bo več možno. Tudi originalni kontakti za priklop baterij so tako uničeni, da se jih ne bi dalo več uporabiti in sem jih že odstranil.

Napajanje bo v principu iz električnega omrežja. Predvidel sem tudi možnost rezervnega napajanja z majhno baterijo 9V v primeru, da ni dostopa do omrežja. Za preklop med omrežnim napajanjem in baterijo je treba preklopiti majhen preklopnik S1 na ploščici napajalnika.

[ivor]

Nekako mi je uspelo za silo počistiti prostor za baterije od rje in ostankov korodiranih kontaktov za baterije 1,5V. Poskušal sem z raznimi kemikalijami: s tekočim detergentom, izopropanolom,... Najbolj sem si pomagal z acetonom za odstranjevanje laka za nohte.

Tukaj notri bodo našli prostor napajalnik in UKV sprejemnik. Prostora je približno 95x50x60mm. Malo se bo treba znajti in nekako obe ploščici spraviti noter in jih pritrditi z vijaki.

[ivor]

PCB napajalnika. Ploščica bo pritrjena na dno prostora za baterije na levi strani.

VEF202 napajalnik baker.png (9.81 KiB) Videno 802 krat

Pogled na stran bakra od spodaj. Moram še preveriti velikost nekaterih padov, potem gre ploščica v izdelavo.

[ivor]

Napajalnik bo pritrjen približno tukaj, ko bo narejen.

[ivor]

Za poskus sem sestavil eno ploščico napajalnika 9V na rasterju, toliko da vidim če sem vse dimenzije pravilno določil in če je možno ploščico pritrditi na določeno mesto v radiu. Ko sem se prepričal, da vse deluje v redu, sem priklopil izhod na sponke za zunanje napajanje na radiu in preizkusil delovanje. Ker trenutno še nimam izdelane UKV ploščice, bom zaenkrat preizkusil samo AM pasove.
Ko sem vklopil napajanje, sem imel kaj slišati: na DV se je pojavil tak brum, da je bil pas čisto neuporaben! Podobno je bilo tudi na začetku SV pasu, proti sredini pa je brum počasi izginil. KV pasovi so delovali v redu. Sreča, da sem predvidel tudi možnost baterijskega napajanja. Z baterijo je bilo seveda vse v redu in radio je normalno deloval na vseh pasovih.
Kaj bi bil lahko vzrok takemu obnašanju napajalnika? Na izhodu je napetostni stabilizator LM78L09, ki navadno odpravi vsako možnost za valovitost izhodne napetosti. Na njegovem vhodu je usmerjena in filtrirana napetost 18V=, kar je več kot dovolj za normalno delovanje.

[ivor]

Lotil sem se iskanja možnega izvora motenj.
Preklopnik sem postavil na baterijsko napajanje. S samo baterijo 9V je bilo vse normalno. Potem sem vklopil še omrežno napajanje na usmerniški del, preklopnik pa je še vedno v položaju "baterija". Na DV brni z vso razpoložljivo močjo, tako kot na začetku. Na radio je pa priklopljen samo - pol napajanja, ker se + pol konča v preklopniku. Torej ne more biti vzrok valovitost napetosti (slabo filtriranje). Enako se zgodi, če zraven baterije na radio priklopim samo + pol napajalnika, na + ali na - radia, vseeno. Če se s prstom dotaknem potenciometra ali gumba valovnega preklopnika, se stanje nekoliko spremeni, vendar brum nikoli popolnoma ne izgine. Če je napajalnik čisto odklopljen od radia in ostane samo baterija, bruma ni več.
V naslednji fazi sem odklopil + pol usmerniškega mostička od gladilnega kondenzatorja in povezal samo - pol na radio. Napajanje je še vedno iz baterije. Tišina. Enako če povežem + ali - pol mostička kamorkoli na radio, gladilni kondenzator je izklopljen. Torej stresano polje iz transformatorja ali predolgih povezav ni problem.
Potem sem med + pol mostička in gladilni kondenzator dodal še majhno tuljavico s feritnim jedrom 2mH, da bi morda odpravila morebitne tokovne špice in pomagala pri glajenju napetosti. Brnenje se enormno poveča, kot da bi ogenj gasil z bencinom!

[ivor]

Gladilni kondenzator se polni skozi diode usmerniškega mostička in prazni skozi breme v ritmu 100Hz. Ker je serijska upornost sekundarnega navitja in usmerniških diod majhna, so tokovni sunki kratki in koničasti in imajo lahko veliko višjih harmonskih. Tokovni sunki ustvarjajo elektromagnetne valove ko tečejo skozi vodnike. Antena sprejemnika jih lovi, kar se kaže kot brnenje v zvočniku. Če povežemo maso napajalnika na maso sprejemnika, smo tej parazitski anteni dodali kvalitetno ozemljitev in valovi se še lepše širijo v okolico. Če dodamo v serijo še tuljavo s feritnim jedrom, smo sevanje dodatno povečali in imamo že nekakšen majhen VLF oddajnik, ki veselo smeti po okolici.
Da bi omejili višje harmonske, moramo nekako "zaokrožiti" konice tokovnih impulzov. To lahko dosežemo z dodatkom serijskega upora v sekundarni tokokrog omrežnega transformatorja. Poskusil sem s serijskim uporom 100Ω. Situacija se je nekoliko popravila, a motnje so bile še vedo prisotne, le z manjšo intenziteto.
Lahko zaokrožimo tokovne impulze tudi tako, da nekoliko "pokvarimo" usmerniške diode. Vsaki diodi dodamo paralelno kapacitivnost 100nF (skupaj 4 kondenzatorje). Diode tako postanejo počasnejše in impulzi niso več tako ostri. V tem primeru so dodatni kondenzatorji tako popravili situacijo, da motnje niso bile več slišne niti pri najnižjih frekvencah DV.

[DusanK]

A se ne da pri 78xx regulatorjih poleg vhodnega in izhodnega elektrolita še 10n in 100n keramiko na obeh straneh čim bližje nogicam regulatorja?
Mogoče bi še povečal (ali dodal paralelno še enega) vhodni elko iz 470µF na 1000µF.

Je kaj manjša napetost na vhodu regulatorja zaradi upora R3 (100Ω) kot če ga ne bi bilo?
Brez upora naj bi bila napetost na IN pinu regulatorja 12V x √2 = 16,9V.

[DusanK]

Bo treba biti pazljiv pri vstavljanju (orientaciji) čipov...

[ivor]

A se ne da pri 78xx regulatorjih poleg vhodnega in izhodnega elektrolita še 10n in 100n keramiko na obeh straneh čim bližje nogicam regulatorja?

Tukaj gre za 78L09. Plastično ohišje, največ 100mA. V podatkovnih listih priporočajo na vhodu 0,33uF in na izhodu 0,1uF. Regulator sam po sebi deluje normalno brez bremena tudi brez teh kondenzatorjev. Mora pa delovati tudi v najtežjih pogojih, ki pridejo v poštev: več regulatorjev paralelno, fizično med sabo oddaljenih, povezanih z dolgimi povezavami, na različnih koncih ploščice ali na različnih ploščicah znotraj iste naprave... Takrat brez teh kondenzatorjev ne gre. Bipolarni kondenzator na vhodu je vezan paralelno z gladilnim elektrolitom in mu tako zmanjša ESR. V tem primeru sem uporabil malo boljši in trajnejši "Polymer Aluminum Solid Capacitor", ki naj bi imel majhen ESR in se nahaja le 1cm od regulatorja in usmerniškega mostiča, tako da bi moral uspešno "preživeti" tudi brez paralelnega bipolarnega kondenzatorja.

Mogoče bi še povečal (ali dodal paralelno še enega) vhodni elko iz 470µF na 1000µF.

Prve poskuse sem naredil s podobnimi kondenzatorji 220uF in se je napajalnik obnašal čisto v redu pri tako majhni porabi (mislim da 15mA). Ko sem dodal še elemente za UKV, sem bolj iz preventivnih razlogov povečal na 470uF, da kasneje ne bi bilo negativnih presenečenj . Uporabil sem kondenzatorje, ki sem jih že imel pri roki. 1000uF take sorte pa nimam in bi jih moral posebej naročiti samo za ta projekt, kar mislim da ni potrebno.

Je kaj manjša napetost na vhodu regulatorja zaradi upora R3 (100Ω) kot če ga ne bi bilo?

Seveda je manjša napetost na vhodu regulatorja. Vrednost sem izbral le za poskus, da vidim koliko se bo zmanjšala motnja na DV pri največji možmi vrednosti upora, da še ne bo prevelik padec napetosti na vhodu regulatorja. Ker sem videl, da je tudi pri tako veliki ohmski vrednosti brnenje še vedno prisotno, sem upor odstranil in poskusil rešiti na drugi način. Na koncu sem upor naknadno dodal v načrt, da si bom za vsak primer rezerviral prostor na ploščici, na poskusni ploščici pa ga ni. Če ne bo problema, bom v končni verziji upor zamenjal z mostičkom.

Brez upora naj bi bila napetost na IN pinu regulatorja 12V x √2 = 16,9V.

Teoretično drži, v praksi je 12V~ le pri maksimalni dovoljeni obremenitvi. Tukaj sem, pri normalnem delovanju s tem transformatorjem, na elektrolitu izmeril okrog 18V. Torej si lahko dovolim tudi majhen serijski upor na sekundarju, če bo treba.

[ivor]

Bo treba biti pazljiv pri vstavljanju (orientaciji) čipov...

Edino na tak način sem uspel spraviti vse potrebno na enostransko tiskano vezje, brez mostičkov, na tako omejen prostor. Pine št. 1 sem si označil s pravokotnimi padi, edino pri 4046 sem pozabil. Bom popravil, če bo treba izdelati še kakšno tako ploščico.
P.S.: Vidim, da si pravi mojster za reverse engineering!

[VolkD]

Bom popravil, če bo treba izdelati še kakšno tako ploščico.

Popravi!
Nisem se še lotil izdelave TIV za napajalnik. Ker je največ dela s pripravo za jedkanje, je popolnoma vseeno ali naredim samo ploščico za napajalnik ali naredim še eno za to vezje.

[ivor]

Zaradi oblike enega pada se ne izplača ponavljati celega postopka. (Edit: vmes sem našel še enega.) Narejeno ploščico bom vsekakor uporabil.
Doma imam še 2 taka radia, ki jim imam namen dodati UKV, enkrat v bodočnosti. Ta iz koprskega kontejnerja bo služil kot poskusni kunec za predelavo (1. iteracija ). Če bo z njim vse v redu, bom potem na enak način predelal še ostala 2, drugače bom vmes popravljal morebitne napake. Prej moram tudi počakati, da po pošti pridejo reed releji iz PRC.
Enkrat naslednji teden pridem h tebi iskat to, kar je narejeno, potem sestavim in preizkusim. Kar bo še manjkalo, lahko narediva v naslednji rundi, skupaj z morebitnimi popravki.
Zaenkrat velika hvala za vloženi trud.

[ivor]

Na poskusno ploščico (raster) napajalnika sem dodal 4 kondenzatorje 100nF paralelno diodam usmerniškega mostička tam, kjer sem našel dovolj prostora. Serijskega upora nisem dodal. Izhod sem povezal na radio in ploščico pritrdil na določeno mesto v prostoru za baterije. Povezovalne žičke sem pustil malo daljše za primer, če bo treba ploščico začasno vzeti ven iz radia zaradi servisiranja. Desna stran prostora za baterije je rezervirana za UKV ploščico, ki bo tam pritrjena z vijaki bočno.

Radio na vseh razpoložljivih AM pasovih deluje po pričakovanjih, enako z napajalnikom in na baterijo, brnenja ni več slišati nikjer.
Na zadnji strani sem na pokrovu za baterije (napajalnik) naredil majhno odprtino za električni kabel. Originalna odprtina je obrnjena navzdol, proti dnu škatle sprejemnika, in bi radio z vso težo pritiskal na mesto, kjer je kabel zvit. Zato sem dodal novo odprtino zadaj na pokrovu. Kabel gre prosto ven iz škatle brez zvijanja.

[ivor]

Nove ploščice za radio so že doma.
Včeraj me je VolkD prijetno presenetil. Ko sem zjutraj dopotoval h njemu, je že imel izdelano novo verzijo ploščice napajalnika. Odstopil mi je tudi svojo delavnico, da sem izvrtal luknje na tej in na že prej pripravljeni UKV ploščici.

Ploščici zgoraj

Na koncu je na obeh še lepo enakomerno pospajkal ves baker.

Ploščici spodaj

Še enkrat najlepša hvala za ves vloženi trud, pa še po taki neznosni vročini...

[ivor]

Razporeditev elementov na obeh ploščicah:

Predlogi za izdelavo (jedkanje).

PWR.pdf

(146.25 KiB) Prenešeno 3 krat

BOT.pdf

(306.02 KiB) Prenešeno 2 krat

Sedaj pa veselo na delo!

[ivor]

Novi napajalnik je sestavljen in preizkušen.

[ivor]

Tudi druga ploščica je sestavljena (UKV sprejemnik + elektronski preklopnik AM-FM), ni pa še preizkušena.

[ivor]

Povezal sem sestavljeno ploščico na ustrezna mesta v radiu.
Deluje!
Edino je frekvenčni pas lokalnega oscilatorja nekam preširok, v primerjavi s preizkusnim vezjem na proto boardu. Sprejemna frekvenca 108MHz je dosti pod skrajnim položajem vrtljivega kondenzatorja. Spodaj pa gre prenizko in že se pojavijo zrcalne frekvence. Ne vem, zakaj se je pojavila ta sprememba: morda zato, ker je uporabljen drugi primerek čipa, druga varikap dioda, drugačno ožičenje...
Sreča da obstaja zdravilo proti temu: treba je zmanjšati offset na PLL vezju CD4046 s tem, da se poveča upor R10 od 53kΩ (glej načrt levo zgoraj). Poskus kaže, da je 100kΩ ravno prava vrednost. Zamenjava je prav tako enostavna, saj so priključne žice dovolj dolge, da se ploščica da lepo izvleči iz prostora za baterije.

Dodatna UKV ploščica z vsemi povezavami.

Po zamenjavi upora postavim ploščico nazaj na svoje mesto.

S sprednje strani so povezave speljane na ustrezna mesta na stikalih in na osnovni plošči radia, skozi obstoječe odprtine na plastični šasiji.

[ivor]

Kozmetični dodatek

[ivor]

Dodal sem manjkajoči reed rele, ki sem ga predvidel od začetka. Hvala @koala33 za releje, drugače bi še vedno čakal, da pridejo naročeni iz Španije po pošti (če bodo sploh kdaj prišli ). Oznaka je 109P-1-A-5/2D firme Pickering. Lahko se uporabi katerikoli podoben rele. Rele vklopi lokalni oscilator na UKV ploščico. Pri sprejemu AM pasov pa ga odklopi od ploščice, drugače se bi vse postaje premaknile na skali in se bi zato pokvaril sprejem (preverjeno).

[ivor]

...drugače bi še vedno čakal, da pridejo naročeni iz Španije po pošti (če bodo sploh kdaj prišli ).

Releji iz Španije so končno prišli 10.09. (torek), po mesecu in pol čakanja. Pri sledenju je bil večino časa podatek, da je pošiljka 30.06. na poti, kje točno naj se bi nahajala pa ni bilo podatka.
Ko je pošiljka prišla do mene, sem opazil na sprednji strani ovitka da je bila narobe zapisana država prejemnika: Czech Republic (CZ) namesto Slovenija (SI). S kemičnim svinčnikom je bila država prekrižana in z roko dodano Slovinsko (češko ime za Slovenijo). Na koncu so me vseeno uspeli najti in vročiti pošiljko. Hitrost pa taka!