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MONTAJETÓN 2013
Por Jon Iza, EA2SN
Con mi agradecimiento a Javier Solans, EA3GCY, creador de un fantástico kit, y a la Junta
Directiva y los Miembros del Radio Club Foronda EA2RCF por su constante apoyo.
0. LEA EL estupendo MANUAL DE EA3GCY
Este documento se ha preparado para acompañar la construcción del ILER-40 siguiendo
una estrategia de montaje diferente a la planteada en el Manual de EA3GCY. Pero eso no
significa en absoluto que no deba Usted leer el manual de principio a fin y con atención,
especialmente si es principiante, porque algunos de los detalles constructivos deben
leerse en él.
1. Elección del kit.
La elección del kit se hizo teniendo en cuenta:
Relativa simplicidad
Coste muy económico
Relación prestaciones/coste
Utilidad del kit
Opciones disponibles
El kit para transceptor de banda lateral en 40 metros ILER-40, de Javier Solans EA3GCY
www.qsl.net/ea3gcy, dispone de un VXO con bastante cobertura para actividades QRP en
portable. El consumo en recepción es muy ajustado, de unos 50-100 mA lo que permite el
uso con baterías pequeñas. El transmisor, de 4 W, permite contactos peninsulares cuando
las condiciones son razonables y se usa una antena adecuada.
2. Estudio del esquema.
El diagrama de bloques nos servirá para entender el
funcionamiento del equipo. En recepción la señal de la
antena pasa por el filtro pasabajos del transmisor y,
después, un relé la deriva al receptor. Se ha previsto
un atenuador, un par de diodos en antiparalelo para
limitar la señal a niveles seguros y un filtro
pasabanda. Un detalle de diseño muy curioso es la
configuración de los mezcladores y el filtro a cristal:
funcionan en un solo sentido, de tal forma que el
primer NE602 actúa como mezclador de RF en
recepción y como generador de doble banda lateral en
transmisión. El OFV es un Super-VXO con dos
cristales, sintonizado con un condensador variable que
permite disponer de dos rangos de cobertura, de 35 y
75 kHz nominales. La mezcla pasa por un filtro de
cuatro cristales de 4,915 MHz que tiene un ancho de
banda nominal de 2,2 kHz. Un segundo NE602
funciona en el receptor como detector de producto y
como mezclador de RF en transmisión. El oscilador de
frecuencia de batido debe ajustarse a 4,9135 MHz. La
señal de audio pasa por un preamplificador que actúa
además como filtro pasabanda y termina con el
habitual LM386 para atacar al altavoz con un buen
volumen.
En transmisión se usa un micro dinámico
preamplificado antes del generador de doble banda lateral. La señal, una vez convertida
en banda lateral única en el filtro a cristal, es mezclada con la señal del VXO generando la
frecuencia final, que es amplificada y filtrada con otro filtro pasabanda. Después se
amplifica con un BD135 y un 2SC1969. El filtro pasabajos deja una señal limpia, de unos
4-5 W.
3. Orden de montaje
Para un kit como este hay dos tipos de montaje: por tipos de componentes o por fases. En
el primero de los casos -el que se usa en el manual del kit- se deben montar todos los
componentes por grupos, empezando por los de menor "altura": diodos, resistencias,
condensadores cerámicos, circuitos integrados, transistores, condensadores electrolíticos,
etc. Otros recomiendan montar los componentes pasivos primero y dejar para el final los
componentes activos: transistores y circuitos integrados, especialmente.
El montaje por fases va construyendo bloques del circuito, montando todos los
componentes de cada uno de ellos, lo que permite, en algunos casos, probar el bloque
recién montado. Este tipo de montaje puede ser algo más lento pero se evitan muchos de
los problemas de puesta en marcha que, al descubrirse al hacer las primeras pruebas
con toda la placa montada, son complejos y difíciles de resolver. El montaje por bloques
es, además, mucho más formativo porque se pueden estudiar los bloques por separado y
comprobar su funcionamiento con equipos accesibles e instrumentos económicos tales
como receptores y SDR, multímetros, medidores L/C y PC que pueden servir como
generadores de audio para tonos y ruido y como osciloscopios y analizadores de espectro
para frecuencias de audio.
Después de analizar el circuito se marcaron varios bloques
I) Amplificador de audio
II) Preamplificador de audio
III) Oscilador de frecuencia de batido
IV) 2º mezclador y filtro a cristal
Va) VXO
Vb) 1er. mezclador
VIa) Paso de entrada Rx
VIb) Filtro pasabajos Tx
VIIa) Preamplificador de micro
VIIb) Pre-excitador y filtro pasabanda Tx
VIII) Excitador y paso final del Tx + Indicador LED Tx/Rx
Para seleccionar las fases de montaje se puede definir primero todos y cada uno de los
bloques y, a continuación, decidir el número de bloques a realizar en cada sesión de
montaje, en función del número de días disponibles, En este caso, y teniendo en cuenta
que incluso los principiantes van adquiriendo soltura y habilidad a lo largo de los días,
para el montaje del kit básico se han previsto 4 sesiones, por lo que la selección de
bloques es la siguiente:
Sesión 1:
a) Inventario
b) Montaje de conectores y zócalos.
c) I. Amplificador de audio
d) II. Preamplificador de audio
Resultado: amplificador de audio.
Sesión 2:
a) III. Oscilador de frecuencia de batido OFB
b) IV. Detector de producto y filtro a cristal
Resultado: receptor de banda lateral monocanal en 4.915 MHz, FI del equipo.
Sesión 3:
a) Va. Entrada de oscilador externo
b) Va. Oscilador de frecuencia variable interno (VXO) (provisional o
definitivo: choque o toroide en L6)
c) Vb. Mezclador de RF
d) VIa. Etapa de entrada del receptor
e) VIb. Filtro pasabajos del transmisor (preparación y medida de toroides)
Resultado: receptor completo en 7 MHz funcionando con el OFV interno.
Sesión 4:
a) VIIa. Preamplificador de micro.
b) VIIb. Etapa excitadora del transmisor
c) VIII. Etapa final del transmisor (segundo excitador) (preparación y medida
de toroides)
d) VIII. Etapa final del transmisor (paso final)
e) VIII. Diodo Tx/Rx
Resultado: kit queda terminado y funcionando.
En una sesión adicional se llevarían a cabo las siguientes operaciones:
Sesión 5:
a) Montaje del módulo de CAG
b) Colocación del módulo de CAG en la placa del transceptor
c) Ajuste fino de la frecuencia del OFV interno (toroide L6)
d) (Opcional) Conexión del módulo OFV de EC5ACP
e) (Opcional) Montaje de un detector de RF para potencia y ROE (con Zmatch).
f) (Opcional) Conexión del módulo OFV de EA3GCY
4. Impresión de esquema y serigrafía a gran tamaño
Se ha impreso en una copistería el esquema en tamaño A0, y la serigrafía del circuito
impreso en tamaño A1. A continuación se han marcado con rotulador fluorescente los
bloques que componen el circuito. Para ello se ha seguido el código de colores de las
resistencias. Así, el marrón indica el bloque I, el rojo el II, y así sucesivamente hasta el
bloque VIII, de color gris. Para la serigrafía y las hojas de inventario de cada día se ha
seguido un patrón similar, basado en los procedimientos de comprobación a realizar.
5. Marcado de los puntos de ensayo
Quizá sería interesante antes de comenzar el montaje del circuito impreso marcar con
rotulador indeleble los puntos que después servirán para hacer los ensayos.
6. Caracterización de los cristales
La caracterización de los cristales puede ser una buena experiencia de aprendizaje. Dado
que están previamente seleccionados por EA3GCY pueden usarse en el montaje sin
ningún temor. Pero una simple caracterización y el uso de herramientas de diseño de
filtros nos pueden ayudar a entender cómo funciona nuestro equipo.
Para ello deberá usarse un oscilador de ensayo del tipo G3UUR con un frecuencímetro
calibrado y un medidor L/C.
7. Inventario
EA3GCY se toma muy en serio su actividad y con toda seguridad habrá recibido todas las
piezas de su kit, pero llevar a cabo un inventario puede ser una buena práctica, que le
ayudará a familiarizarse con los componentes: códigos de color de resistencias e
inductancias, tipos de condensadores y códigos, marcado de los semiconductores...
Este trabajo es muy sencillo, dado que vienen separados en bolsitas por tipos.
Se han preparado unas hojas de inventario para ser colocadas sobre láminas finas (1 cm)
de corcho blanco, y así poder "pinchar" los componentes en sus lugares. Forre la plancha
dedicada a los semiconductores con papel de aluminio para evitar dañarlos por descargas
electrostáticas o, si prefiere evitar riesgos, no los saque de sus bolsas hasta que vaya a
usarlos, especialmente los transistores y circuitos integrados. Los números que aparecen
en las hojas de inventario son los usados en el esquema y en la serigrafía del circuito
impreso. Las columnas indican los pasos de montaje y están separados por
comprobaciones: deberá instalar todos los componentes de una columna y comprobar el
funcionamiento; después la siguiente columna, y comprobación, etc. Están colocados de
izquierda a derecha, día por día, para que sea más fácil después transferir los
componentes de cada día a la hoja de montaje. Lo siento por los zurdos, pero las hojas
están pensadas para diestros (sin segunda intención :-) ).
En caso de que Usted no tenga un sitio adecuado para almacenar las hojas de inventario
entre sesiones, puede saltarse este proceso, dejando los componentes en sus bolsitas, e
ir directamente a las hojas de montaje diarias.
8. Sesión 1. Bloques I y II: cadena de audio.
8.a) Inventario
Uso de las hojas y las planchas de corcho blanco. Si no se quiere correr riesgos con las
descargas electrostáticas, no sacar los componentes activos de las bolsas de
semiconductores
8.b) Montaje de conectores y zócalos
Para evitar problemas posteriores, se recomienda montar ahora todos los conectores
macho de pines y los zócalos. En el caso de un montajetón comunitario se podría usar el
circuito impreso de un compañero para sujetar todos los pines en su sitio mientras se
invierte la placa y se sueldan. En otro caso se puede usar una placa de Veroboard. Para
los zócalos se puede usar el truco de apilarlos para que de esta manera queden bien
asentados en la placa al invertirla para soldarlos. Para el último habrá que evitar
quemarse los dedos... ;-)
8.c) Amplificador de audio
Deben montarse todos los componentes de la columna I. Puede dejar C34 sin instalar
hasta después de realizado el primer ensayo de Enmudecimiento.
COMPROBACIÓN Amplificador de audio (el preamplificador IC4 no debe estar instalado)
Comprobación del PTT. Con el potenciómetro del
amplificador girado hacia la izquierda, hasta el
mínimo, conectar un altavoz y aplicar tensión.
Comprobar que el consumo de corriente con un
miliamperímetro en serie con la alimentación es
menor de 100 mA. Al poner la entrada de PTT a
masa debe sonar el relé. Comprobar el cambio en
el consumo de corriente.
Comprobación del funcionamiento del amplificador. Ensayo del potenciómetro de
audio. Conectar un generador de audio al punto T1 (isleta izquierda de C32) y aplicar
tensión. Ir girando el mando de volumen hasta que se oiga el tono (si no es así, aumentar
la señal del generador de audio). Comprobar que el volumen cambia al variar la posición
del potenciómetro.
** El generador de audio puede ser un PC, con el software apropiado. Tenga cuidado y
adapte los niveles de señales, incluyendo un condensador de acoplamiento si es
necesario para bloquear la componente continua de la señal.
Si el generador tiene medida de la señal, apuntar el valor. Si se dispone de un
osciloscopio se podrá ver el efecto de amplificación midiendo la tensión en la entrada y en
la salida a diferentes ajustes del potenciómetro de volumen. En el caso de usar un
programa de osciloscopio para el PC use cables de conexión a la tarjeta de sonido con
algún tipo de limitador para evitar dañar la entrada de la misma. Si no está muy seguro,
use una tarjeta de sonido USB externa barata. Si algo va mal no arruinará la tarjeta
integrada con la placa madre de su PC.
Para el cálculo de la ganancia en dB se pueden usar programas de Calculadora de RF,
como el de Mini-dB de DL5SWB ( http://www.dl5swb.de/html/mini_db-rechner.htm ).
Ensayo de respuesta de audio. Los generadores de ruido de audio son fáciles de
construir, pero ahora podemos generar todo tipo de ruido, además de señales
sinusoidales y cuadradas, con software en el PC. Usando alguno de dichos generadores
de ruido y un programa de analizador de espectro (por ejemplo
http://www.qsl.net/zl1an/Software/Spectrum3.zip ) podremos comprobar la respuesta en
frecuencia de la cadena de audio. Para ello se debe conectar el generador de ruido de
audio al punto T1 y la entrada de la tarjeta de sonido a la salida del altavoz, en paralelo
con el mismo. Aumentando el nivel hasta que aparezca el ruido en la pantalla del PC,
usaremos una medida integrada que nos permita ver la curva con facilidad (subir el cursor
de FFT average a 20-30 y esperar a que el perfil se desarrolle; a mayor valor más tiempo
tarda en obtenerse una medida representativa). Para tener una referencia sobre el
comportamiento del generador de ruido se puede hacer una prueba en directo desde el
generador de ruido al analizador de audio. El amplificador responde al ruido hasta
frecuencias superiores a 10 kHz.
Ensayo de distorsión. Con una onda sinusoidal se puede comprobar la distorsión del
amplificador. Al aumentar la señal que se inyecta por T1 y aumentar el volumen
aparecerá distorsión, en forma de armónicos de la señal sinusoidal usada, que llegan a
frecuencias elevadas. Si se usa un programa de osciloscopio (incluso simultáneamente al
analizador de espectro) se verá que la onda aumenta de nivel pero comienza a
deformarse simultáneamente con la aparición de armónicos.
Comprobación del enmudecimiento y del efecto del condensador de retardo. Esta
prueba solo puede hacerse en este punto del montaje del ILER-40. No lo intente cuando
el equipo está completo. Con un cable auxiliar conectar 12 voltios al punto T2 (isleta
arriba de R20) mientras se está escuchando el tono de audio por el altavoz.
*** Si no ha instalado aún C34 comprobará que se oyen chasquidos y clics de
conmutación. Suelde ahora C34 y vuelva a repetir la operación. Se puede comprobar que
el retorno del nivel de audio al nivel anterior a la conmutación tiene un cierto retardo.
Si se coloca en paralelo con C34 (triángulos
pequeños marcados en el esquema y la serigrafía)
un condensador electrolítico de 100, 220 o 470 µF
(atención a la polaridad: positivo a la isleta de R20
junto al borde) se aumentará el tiempo de retardo
hasta que el volumen de audio se recupera
totalmente. Debe buscarse un equilibrio entre la
eliminación de los chasquidos de conmutación y el
tiempo necesario para recuperar completamente el
nivel de audio. Este efecto también puede verse en el osciloscopio previo ajuste de la
base de tiempos del mismo.
8.d) Preamplificador de audio.
Aunque posteriormente se monte el módulo CAG convienen montar el preamplificador
original -con todos los componentes de la columna II- para hacer al finalizar las
comprobaciones
COMPROBACIÓN (con IC4 instalado)
Comprobación del funcionamiento. Con el altavoz conectado y el mando de volumen
girado hacia la izquierda al mínimo aplicar tensión. El generador de audio debe
conectarse al punto T3 (isleta izquierda de R13) pero con un nivel muy inferior al usado
con el ensayo del amplificador. Comprobar que el mando de volumen funciona
correctamente. Si el generador tiene medida de la señal, apuntar el valor con el que se
obtiene un volumen similar en el altavoz. La relación entre las señales es una indicación
de la ganancia del preamplificador.
Ensayo de respuesta de audio. Ahora puede probarse la respuesta del sistema de
preamplificador y amplificador de audio, inyectando señales sinusoidales o ruido por el
punto T3. Podrá observar cómo la respuesta del conjunto difiere bastante de la del
amplificador solo, ya que el preamplificador incluye un filtro de audio, por lo que el ruido
aparecerá más amplificado, pero en una banda de frecuencias de audio más estrecha.
9. Sesión 2. OFB, 2º mezclador y filtro a cristal: receptor SSB monocanal en 4,915 MHz.
a) Inventario
Colocar los componentes de las columnas III y IV, correspondientes a la hoja de inventario
de la sesión 2.
b) Oscilador de frecuencia de batido OFB
Deben montarse todos los componentes de la columna III, empezando por el cristal de
cuarzo, que debe montarse ligeramente separado del circuito impreso (insertar entre el
cristal y el circuito impreso una tira de cartulina fina mientras se suelda). Las inductancias
montadas horizontalmente deben separarse de la placa unos 2-3 mm. La inductancia
montada verticalmente puede ir a ras del circuito impreso.
COMPROBACIÓN.
Nivel de salida, Frecuencia y rango de
variación.
Una vez montado hay que verificar que no se
escapa el humo mágico y el consumo de
corriente, que será unos mA mayor.
Después hay que verificar la salida en el
conector marcado BFO (punto T4), lo que se
puede hacer con un osciloscopio con un ancho
de banda mínimo de 5 MHz (tensión: ______ mV pico-pico) o una sonda a diodo (con
una sonda estándar se miden unos _____ mV).
Otras opciones:
1) Recibir la señal colocando un cable aislado como antena por encima del circuito
oscilador y recibiendo en 4.9135 MHz o alrededores.
2) Con un SDR multibanda puede verse el rango de cobertura y fijar el OFB si está bien
calibrado. Instale en la entrada un atenuador de 20-40 dB para protegerlo.
3) Conectar un frecuencímetro para medir la frecuencia de salida. En caso de que la
entrada del frecuencímetro "cargue" el circuito oscilador se puede usar como aislamiento
una resistencia de 470 Ω o un condensador de 22 pF.
En todos los casos, comprobar el rango de variación al girar el trimmer con un
destornillador de relojero: 4.91_____ -- 4.91______ MHz. Dejarlo ajustado a 4.9135 MHz.
9.c) Detector de producto y filtro a cristal
No instalar IC3 en su zócalo. Deben montarse el resto de componentes de la columna IV,
comenzando por los cristales de cuarzo, soldados ligeramente separados del circuito
impreso. Las inductancias montadas horizontalmente deben separarse de la placa unos
2-3 mm.
COMPROBACIÓN
(Sin instalar IC3 en su zócalo)
Inyección de OFB en detector de producto (Rx) y mezclador de RF (Tx).
El relé conmuta la señal del OFB entre IC3 en recepción e IC2 en transmisión. La señal
debe observarse en T5 en reposo (a la izquierda del relé, isleta debajo de C22 o patilla 6
de IC3), y en T6 (a la derecha del relé, isleta debajo de C21 o patilla 6 de IC2) cuando se
aplica el PTT. La señal en las patillas de los zócalos es menor que en los otros puntos de
muestreo, porque pasa a través de condensadores de 220 pF. Si usa un SDR como
detector, el acoplamiento o las fugas entre etapas puede influir en su lectura: Usted podrá
apreciar una disminución o un aumento de la señal recibida. Tenga en cuenta que la
escala del S-meter es de tipo logarítmico, y que tales receptores son extremadamente
sensibles.
Inyección de señal de 4.195 MHz y detección de tono. Ensayo inicial de respuesta
del filtro.
Insertar IC3 en su zócalo. Tenga en cuenta para ello la orientación.
Con un generador de RF en 4.915 MHz o alrededores se puede comprobar el
comportamiento del receptor. Al variar la frecuencia se observará la variación del tono y
su desaparición. La impedancia de entrada al filtro a cristal no está ajustada, pero con un
generador digital es posible hacer una primera prueba -preliminar- de la banda pasante
del filtro:
* conectar el generador al punto T7 y ajustarlo en una frecuencia en la que se oiga
un tono en el altavoz
* colocar a la salida del altavoz un voltímetro de alterna, osciloscopio (o la tarjeta
de sonido)
* desplazar el generador hasta que no se escuche el tono e ir apuntando
frecuencia-señal
* representando los datos señal frente a frecuencia se debe obtener una forma de
campana.
Se puede también comprobar el comportamiento del filtro a cristal. Ha de desplazarse la
punta del generador desde T7 hacia la isleta arriba de C16, la isleta debajo de C17, la
isleta arriba de C18 o la isleta derecha de C19. Esto es equivalente a mover el punto de
inyección desde el final hasta el principio del filtro, reduciendo el número de polos, y esto
conduce a un ligero aumento de la señal (menor pérdida) y un mayor ancho de banda (lo
que podrá observar escuchando cómo señales más alejadas del centro de la banda
pasante -tonos más graves y más agudos- pasan a través del filtro).
En el caso del ensayo en C19 no hay efecto de filtro de banda lateral porque no hay
ningún cristal, por lo que será posible escuchar la señal del oscilador por encima y por
debajo de la frecuencia del OFB con el único filtrado de la etapa de audio. Puede ser
interesante comparar la respuesta del filtro a frecuencias por encima y por debajo de la
frecuencia del OFB inyectándolas a ambos lados del filtro a cristal.
Otra prueba posible sería inyectar
ruido de RF en esos puntos y ver la
respuesta en el analizador de
espectro. Cambiando el punto de
inyección a lo largo del filtro a cristal
se podría apreciar el efecto de
filtrado del mismo. Recuérdese que
el preamplificador de audio ejerce
un efecto de filtrado adicional.
Usted podrá notar cómo cambia la
anchura del filtro según va
moviendo el punto de inyección a lo
largo del filtro. Y cómo la posición
relativa del OFB con relación al filtro
cambia la "tonalidad" del ruido recibido, desde un ruido bajo a un ruido agudo. Para este
ensayo, una vez que consiga ver en la pantalla del analizador de espectro una "campana"
bien desarrollada, gire el trimmer CV1 y vea cómo se mueve la campana arriba y abajo de
la banda. En algunos casos puede que la frecuencia del OFB quede "dentro" del filtro.
Esto hará que el filtro permita el paso de frecuencias de ambas bandas laterales, que no
puede discernirse cuando se usa ruido, pero que se puede detectar inyectando
frecuencias correspondientes a la banda "opuesta", viendo cómo pasan a través del filtro.
10. Sesión 3. Bloques Va, Vb, VIa y VIb. Receptor en 7 MHz.
En esta sesión se pueden hacer varias variantes, en función del OFV que se vaya a usar.
Si no se tiene definido el uso del equipo se recomienda montar el VXO básico, aunque
puede usarse en lugar de L6 un choque fijo de 10-15 µH separado ligeramente del circuito
impreso. Para el bobinado de los toroides, léase el manual.
10.a) Inventario
Colocar en la hoja de inventario los componentes de las secciones Va, Vb, VIa y VIb.
10.b.1) Entrada de oscilador externo (en caso de que se vaya a usar un OFV externo)
Instalar C50, R32 y R33 (columna Va), junto al conector VXO. Para el VFO/DDS modificar
la placa del ILER-40 según las instrucciones reseñadas en el manual.
COMPROBACIÓN
Inyección de OFV en mezclador de RF (Rx) y modulador balanceado (Tx).
Una vez conectado el OFV externo al conector T8 (VXO) -atención a la polaridad del
conector- verificar que la señal de 12 MHz llega al mezclador de RF en Rx. La señal debe
observarse en recepción (relés en reposo) en T6 (a la derecha del relé, isleta debajo de
C21 o patilla 6 de IC2), y en transmisión (PTT activado) en T5 (a la izquierda del relé,
isleta debajo de C22 o patilla 6 de IC3). De hecho, como el OFB está ya montado y
funcionando lo que se observará es que la señal en T6 cambia de 12 MHz a 4,912 MHz a
al pasar de Rx a Tx y lo contrario ocurre en T5. La señal en las patillas de los zócalos es
menor que en los otros puntos de muestreo, porque pasa a través de condensadores de
220 pF. (Verificación con osciloscopio o sonda de RF)
10.b.2) Oscilador de frecuencia variable interno (VXO)
Si únicamente se va a usar un OFV externo (por ejemplo, el VFO/DDS de EA3GCY, el
OFV-900 de EC5ACP u otro VFO cualquiera, digital o no) se puede saltar la instalación
del resto de componentes de la fase Va. Estos componentes están situados en la esquina
inferior izquierda de la placa.
Si va a instalar el VXO debe montar el
resto de componentes de la columna
Va, comenzando con los cristales. Abrir
con cuidado las patillas e insertar en el
circuito impreso. El separador plástico
puede dejarse colocado y, en ese caso,
se pueden soldar los cristales a ras de
la placa de circuito impreso. Preparar el
eje del condensador variable antes de
soldarlo. ATENCIÓN: no insertar los
tornillos de sujeción del condensador variable al panel, a no ser que se intercale una
tuerca, como mínimo. Si se introducen demasiado pueden dañar las placas del
condensador variable y dejarlo inservible.
El choque L7 va separado de la placa unos 2-3 mm. Para evitar tener que manejar la
placa con el toroide L6 en posición, se puede sustituir provisionalmente por un choque fijo
de unos 15 µH.
COMPROBACIÓN
Frecuencia y rango de variación (provisional).
El nivel de salida se puede verificar en el conector VXO (T8) con un osciloscopio o una
sonda a diodo (con una sonda estándar se miden unos _______mV).
La frecuencia y el rango se pueden observar con un receptor sintonizado cerca de 12,000
MHz, usando como antena un cable aislado colocado por encima de la placa (sin hacer
contacto eléctrico con ningún componente).
Con un SDR se puede ver bien el rango de cobertura.
Un frecuencímetro nos dará con precisión la frecuencia de salida. En caso de que la
entrada del frecuencímetro "cargue" el circuito oscilador se puede usar como aislamiento
una resistencia de 470 Ω o un condensador de 22 pF.
En todos los casos, comprobar el rango de variación al girar el condensador variable, con
el puente en J1 en la posición A o B.
Rango A:
desde _________ MHz hasta ________ MHz
Rango B:
desde _________ MHz hasta ________ MHz
Inyección de OFV en mezclador de RF (Rx) y modulador balanceado (Tx).
El OFV y el OFB se inyectan en los dos mismos puntos pero alternados según sea
recepción o transmisión.
La señal debe observarse en recepción (relés en reposo) en T5 (a la izquierda del relé,
isleta debajo de C22 o patilla 6 de IC3), y en transmisión (PTT activado) en T6 (a la
derecha del relé, isleta debajo de C21 o patilla 6 de IC2). La señal en las patillas de los
zócalos es menor que en los otros puntos de muestreo, porque pasa a través de
condensadores de 220 pF. (Verificación con osciloscopio o sonda de RF)
10.c) Mezclador de RF
Deben montarse todos los componentes de la columna Vb. Los componentes ocupan el
centro de la placa.
COMPROBACIÓN
Recepción de 7 MHz.
Una vez instalado IC2 el circuito se comporta como un receptor en 7 MHz. La
comprobación consiste en inyectar una señal de 7.080 MHz en T9, isleta a la derecha de
C7 ajustando el condensador variable hasta que se sintonice. Si se usa como generador
un VFO/DDS de EA3GCY o un OFV de EC5ACP hay que atenuarlo para que no dañe el
receptor. También se puede conectar una antena provisional a dicho punto, aunque como
receptor será sordo y sufrirá de intermodulación.
10.d) Etapa de entrada del receptor
Deben montarse los componentes de la columna VIa. Atención a la polaridad de los
diodos.
COMPROBACIÓN
Ajuste del filtro pasabanda
La señal del generador en 7.080 MHz (muy atenuado) se inyecta en T10 (isleta a la
izquierda de C1). El ajuste de T1 y T2 tiene cierta interacción mutua, por lo que habrá que
repetir el ajuste de una y otra bobina mientras se va reduciendo la señal del generador de
RF. Si no se dispone de generador de RF se puede hacer el ajuste conectando a T10 una
antena.
Efecto del atenuador.
Puede probarse el atenuador cortocircuitando los pines ATT (o, lo que es lo mismo,
conectando T12 a +12 V). La señal se verá atenuada.
10.e) Filtro pasabajos del transmisor (preparación y medida de toroides)
Deben montarse los componentes de la columna VIb. Ha de prestarse mucha atención al
bobinado de los toroides, según las instrucciones del manual y limpiar con esmero los
rabillos de los toroides. Conviene repartir las espiras uniformemente para que ocupen
aproximadamente 270º del toroide.
Para limpiar el hilo de cobre esmaltado, se puede usar primero un encendedor, seguido
de una cuchilla de bricolaje o lija fina de metal. El cobre debe quedar limpio y brillante.
Después debe estañarse y debe comprobarse que queda estañado por todos los lados. Si
no es así, repetir el rascado/lijado hasta que quede bien estañado.
Las inductancias del ILER-40 del filtro pasabajos deben medir 1,02 µH
(aproximadamente).
COMPROBACIÓN
Continuidad antena-relé.
Para comprobar que los rabillos de los toroides están bien soldados debe comprobarse la
continuidad con un polímetro entre las isletas de C76 abajo y C74 abajo. La resistencia
debe ser prácticamente 0 Ω.
Recepción en 40 metros usando el conector de antena.
Ya puede comprobarse el receptor directamente desde la antena (T11).
11. Sesión 4: Bloques VIIa, VIIb y VIII. Transmisor.
11.a) Inventario
Colocar los componentes de las secciones VIIa, VIIb y VIII en las hojas de inventario
correspondientes.
11.b) Preamplificador de micro.
Deben montarse todos los componentes de la columna VIIa; quedan a la derecha de la
placa.
COMPROBACIONES
Antes de empezar las pruebas, colocar los potenciómetros P1 y P2 en su posición central.
Funcionamiento con tonos de audio.
Todos los ensayos del transmisor, excepto el del modulador balanceado, deben hacerse
inyectando tonos de audio, ruido blanco o incluso música* por la entrada de micrófono.
Se usará el generador de audio o el PC para generar ruido, tonos o modulación grabada
(unos 5-50 mV) para inyectar por la entrada de micrófono. A la salida del amplificador de
micro (en T13, isleta a la izquierda de R7) se colocará el osciloscopio para ver la señal
amplificada, o se conectará la entrada de la tarjeta de sonido usando un programa de
osciloscopio o analizador de espectro.
* Lo de usar música puede sonar a herejía, pero en un receptor SDR un único tono sin
referencia a ninguna portadora se podría decodificar como BLS o BLI indistintamente.
Con música eso no es posible.
Transmisión en 4.915 MHz DSB (BLI y BLS) antes del filtro.
A la salida de modulador balanceado IC2 (T14, isleta derecha de C15) se habrá generado
en transmisión una señal de doble banda lateral (DSB) en 4.915 MHz aproximadamente
-dependiendo del ajuste del trimmer del OFB-. Sacando una antena de este punto se
podría escuchar en un receptor, tanto en USB como en LSB. Con un SDR se verá la
modulación a ambos lados de la portadora disminuida. La prueba puede hacerse usando
un micrófono o inyectando música o voz desde el PC.
Inyección de música
Inyección de ruido blanco
Punto T (desbalanceo del modulador).
Conectar el punto T a masa y comprobar que aparece señal en T14.
Recepción en 4.914 MHz BLS después del filtro a cristal.
En el punto T15 (isleta izquierda de C19), después del filtro a cristal, una de las bandas
laterales habrá desaparecido, por lo que únicamente podremos detectar la banda lateral
superior pero no la contraria.Si probamos puntos intermedios del filtro a cristal entre T14
(inicio) y T15 (fin) veremos cómo la señal de la banda lateral opuesta va disminuyendo
(sin que llegue a anularse). La disminución da una idea de la atenuación de la banda
lateral no deseada ejercida por el filtro a cristal.
Ajuste provisional del mezclador balanceado.
Cortocircuitar la entrada del micro y ajustar P2 hasta que la señal a la salida del
mezclador en T14 detectada con el osciloscopio o con la sonda de RF sea mínima.
También se puede hacer con un SDR en 4.914 MHz o alrededores, anulando la
portadora. Si se hace durante la emisión de tonos, ruido o música, habrá que intentar
reducir la portadora central.
Observación de las salidas del mezclador de RF.
En el punto T16 (isleta arriba de C52), que está situado después del mezclador, se
obtendrán las señales suma y resta de las frecuencias del OFB y OFV pero no las
frecuencias originales.
Medir con la sonda de RF la señal de salida del mezclador, ______ mV.
Comprobar que no se detecta señal en 12 MHz o en 4.914 MHz (con un receptor o un
SDR y una antena colocada cerca de T16)
Comprobar que se detecta la señal resta (11.974 - 4.914 = 7.060 MHz LSB) y la señal
suma (11.974 + 4.914 = 16.888 MHz USB).
11.c) Etapa excitadora del transmisor
Deben montarse todos los componentes de la columna VIIb.
COMPROBACIONES
Medida del nivel de salida del primer excitador. Ajuste del filtro pasabanda.
Preajustar P1 a mitad de recorrido.
En el punto T17 (base del transistor Q6) se obtendrá la señal a transmitir amplificada y
filtrada.
Inyectar por la entrada de micrófono un tono fijo de 800-1000 Hz y unos 20 mV. Ajustar
los transformadores T3 y T4 con un destornillador de relojero hasta que se consiga la
máxima señal en T17 (usar para ello un osciloscopio, una sonda de RF o un receptor con
S-meter sintonizado en la banda de 7 MHz). Después se podrá comparar el nivel de
señal en T16 y T17 para calcular la amplificación.
Recepción en 7.1 MHz LSB y en 16.915 USB.
Una vez ajustado el filtro pasabanda la señal en 7.1 MHz será más potente y en 16.915
MHz o alrededores deberá haber desaparecido prácticamente por completo.
11.d) Etapa final del transmisor (segundo excitador)
Deben montarse todos los componentes de la columna VIII excepto Q7 y D6. La
inductancia debe separarse del circuito impreso unos 2-3 mm. Atención: Q7 (antes
2SC5739) es ahora 2SC1969. R45 ha cambiado de 680 Ω a 270 Ω (ROJ-VIO-MAR)
COMPROBACIÓN
Nivel de salida del segundo excitador.
Comprobar con osciloscopio o sonda de RF las señales en T18 (esquina inferior izquierda
del toroide T5) y T19 (base de Q7). Con ello se podrá hacer un cálculo aproximado de la
ganancia del segundo excitador.
11.e) Etapa final del transmisor (paso final)
Haga los puentes correspondientes a su transistor: Tanto para el 2SC5739 como para el
2SC1969, han de hacerse los puentes E-y y C-x (cruzados). Asegúrese que no se toquen.
Montar ahora el transistor final y el diodo asociado, con una mica y una arandela aislante,
en el radiador, usando silicona térmica.
COMPROBACIONES
IMPORTANTE: antes de aplicar tensión, girar el potenciómetro P4 hacia la izquierda
hasta llegar al tope (sentido contrario a las agujas del reloj). Con ello garantizaremos una
polarización mínima en el transistor y evitaremos riesgos de dañarlo.
NO HACER NINGÚN AJUSTE SIN RADIADOR EN EL TRANSISTOR FINAL.
Ajuste de polarización del transistor final (bias).
Para este ajuste debe conectarse a la salida de antena (T21) una carga artificial que
pueda disipar 5 W como mínimo. El ajuste de bias se realiza intercalando un
miliamperímetro en J2 (punto T20). Para evitar modular el paso final quitaremos el circuito
integrado mezclador de RF, IC3. La medida debe hacerse en frío. Aplicaremos tensión,
pulsaremos el PTT y giraremos lentamente P4 hasta que la corriente medida en J2 sea
de 40-45 mA para el 2SC1969 (45 - 50 mA en caso de usar el 2SC5739). Con esto queda
ajustada la polarización. El siguiente paso será poner un puente en J2 para que el
transistor quede alimentado para el siguiente ensayo, que es la comprobación final.
Ajuste final: Potencia de salida.
Insertar de nuevo IC3.
Con la carga artificial en T21 y una señal de audio de unos 20 mV en la entrada de
micrófono pulsar PTT y medir la potencia de salida.
Reajustar el filtro pasabanda T3-T4 para máxima potencia.
Si se desea, reajustar la anulación de la portadora en el mezclador balanceado. Quite U1,
ajuste P1 al mínimo (sentido anti-horario), pulse PTT y ajuste P2 hasta que la potencia de
salida sea mínima. Reinstale U1 y ponga P1 en su posición anterior.
Ajuste final: Modulación.
Deberá reajustar P1 en función de su micrófono. La idea es ir aumentando el nivel de
entrada hasta que la potencia no aumenta más y luego retroceder un poco. El punto en el
que la potencia no aumenta más es cuando se produce la saturación; toda transmisión
por encima de este valor estará distorsionada y causará "splatter" en la banda. También
puede usar un generador de dos tonos (se recomienda 700 y 1900 Hz) y ver con un
osciloscopio la envolvente, que debe ser limpia, sin achatamientos. Si se puede usar un
SDR (usando una toma de -40 dB como mínimo, para proteger la entrada del mismo),
haciendo zoom se podrán ver las dos señales generadas y los productos de mezcla.
Estos deben quedar como mínimo 27-30 dB por debajo del valor PEP, que está 6 dB por
encima de las señales correspondientes a cada tono (véase
http://www.elecraft.com/manual/2T-Gen_Manual_Rev_B.pdf ).
Observación con osciloscopio de la Envolvente. Fuente: Manual Elecraft 2T-Gen.
Este comportamiento también se puede ver en el modulador balanceado. Haciendo una
inyección de un único tono con un nivel reducido se produce la Doble Banda Lateral con
dos señales claras a +/- 1 kHz de la FI
Cuando se amplía mucho el nivel de excitación (en este caso de dos tonos de 1 y 2 kHz)
comienzan a aparecer productos de intermodulación a 3, 4, 5, 6 kHz y frecuencias
superiores.
11.f) Diodo Tx/Rx
Se montará el diodo según el gusto del usuario (se puede eliminar su consumo si no se
instala).
COMPROBACIÓN
Cambio de color con PTT.
Una vez instalado al encender el equipo deberá estar iluminado el diodo verde, pasando
a color rojo en transmisión.
El kit queda terminado y funcionando.