Een buizen DSB-transceiver voor 80m

Bas de Jong, PE1JPD, Hilversum

pe1jpd@amsat.org

Al jaren lagen er bij mij op zolder diverse dozen met buizen en andere 'vintage' onderdelen en ik wilde daar altijd nog eens iets mee maken. Omdat ik nu als C-amateur ook op de kortegolf mag uitkomen was de tijd rijp om de soldeerbout op te stoken en de buizenboeken af te stoffen.

VFO

Op de pagina hiernaast is het schema van de transceiver weergegeven. De VFO werkt direct op de zend/ontvangfrequentie, in mijn geval van 3,5 tot 4,0 MHz. In de VFO wordt een helft van een ECC81 als Colpitts-oscillator geschakeld, dus met een door condensatoren bepaalde terugkoppelverhouding. De afstemming vindt plaats met een 100 pF variabele condensator, waarbij met CÕs parallel en/of in serie de juiste frequentie en het afstembereik worden ingesteld. Eventueel een paar platen uit de afstem-C verwijderen (eruit trekken met een platbektang) om het bereik te verkleinen. Op de anode van de oscillator staat zoÕn 20 Vtt en dit wordt via een klein C-tje, gemaakt van ca. 1 cm in elkaar gedraaid montagedraad, doorgekoppeld naar het rooster van de tweede triode in de ECC81, geschakeld als kathodevolger. De uitgangsimpedantie bedraagt hier ca. 1k. De voeding van de VFO en buffer is met twee zenerdiodes van 47 V in serie op ca. 100 V gestabiliseerd (ik had geen stabilisatiebuis, anders had ik die wel gebruikt). De temperatuurdrift van de oscillator kan onder controle worden gebracht door te experimenteren met C-tjes met diverse temperatuurco‘ffici‘nten. Overigens wordt er in de transceiver geen gebruik gemaakt van een aparte negatieve roosterspanning; iedere buis wordt met zijn kathodeweerstand of met roosterstroomnegatief ingesteld.

Ontvanger

De ontvanger werkt volgens het directe-conversieprincipe, waarbij dus het ontvangsignaal direct naar audio wordt gemengd. Groot voordeel is de eenvoud, wel van belang als je het aantal buizen toch enigszins wilt beperken. Nadelen zijn er ook: je ontvangt beide zijbanden en de AM-onderdrukking is slecht. Met name dit laatste is merkbaar als de preselector op omroep rond 4 MHz wordt afgestemd. De ontvangeringangstrap is opgebouwd rondom een EF184, een steile pentode. Op het stuurrooster wordt het HF aangeboden, afkomstig uit een afstembare preselector. Hiervoor worden twee kringen op Amidon T68-2 met een dubbele afstemcondensator afgestemd. Een kring kan met een (tol-)trimmer getuned worden voor maximale gelijkloop. De inkoppeling van het antennesignaal vindt inductief plaats (6 windingen aan de koude kant). Het oscilatorsignaal wordt op het keerrooster van de EF184 toegevoerd. Op de anode is het LF beschikbaar, waarbij via een smoorspoel en C-tjes van 1 nF hoogfrequente signalen worden geblokkeerd. De instelling van de buis (via de kathodeweerstand) bleek kritisch en het is aan te bevelen deze weerstand tijdelijk door een potmeter (250 ohm) te vervangen. Na de ingangstrap en mixer wordt het audiosignaaltje versterkt in een EF89 en na een 3 kHz lowpassfilter via de volumeregelaar door een versterker rond de ECL82 op meer dan genoeg luidsprekervolume gebracht. In plaats van de EF89 zou beter een EF86 (N.B.: andere aansluitingen!) kunnen worden gebruikt, maar die had ik (toen) niet. Het lowpassfilter is nog niet ideaal omdat de hoge frequenties onvoldoende worden verzwakt. Het is daarom de bedoeling hier een LC-filter voor in de plaats te bouwen. De hele ontvangtrein wordt trouwens gevoed via een 1k5 / 22 uF RC-combinatie waardoor nauwelijks meer brom optreedt. Tevens wordt de dissipatie van de LF eindtrap hierdoor beperkt en zijn de schakelklikken in de koptelefoon tijdens het gebruik van de PTT acceptabel en blijven je oren heel.

Zender

Voor de zender heb ik uit het oogpunt van eenvoud gekozen voor DSB waarbij het dubbelzijbandsignaal direct op de zendfrequentie wordt opgewekt. Ik gebruik een ECC81 dubbeltriode als balansmodulator, waarbij het een probleem bleek om het audio 180 graden uit fase en laagohmig op de kathodes aan te bieden. Uiteindelijk bleek een eenvoudig trafo'tje voor 220 naar 2 x 6 V prima te voldoen. Experimenten om het VFO-signaal laagohmig en uit fase op de kathodes aan te bieden mislukten omdat de uitgangsimpedantie van de VFO-kathodevolger niet laag genoeg te krijgen was (althans, met voldoende uitsturing). Hierdoor viel ook een ringmixer ˆ la SBL-1 af en bovendien vond ik die te modern voor deze opzet. De microfoonvoorversterker bestaat uit een ECC83 dubbeltriode. Via de 220 V wikkeling wordt het audio in de balansmodulator gekoppeld. Het VFO-signaal wordt hoogohmig en in fase op beide roosters van de balansmodulator aangeboden en in de anodes wordt via een afgestemde kring het 80m-signaal uitgekoppeld. Via een potmeter in de anodes van beide triodes is de symmetrie van de balansmodulator instelbaar en daarmee de onderdrukking van de draaggolf. Een onderdrukking van ca. 30 dB is haalbaar. Na de balansmixer is op de uitkoppelwinding ca. 1Vtt HF beschikbaar, dat in een navolgende EF80 wordt versterkt tot ca. 8-10Vtt waarmee de eindbuis, een EL84, uitgestuurd wordt. In de anode van de EF80 zit nog een afgestemde kring die de spanning opslingert, een weerstand (4k7) kan eventueel ook maar dan is de uitsturing een stuk minder. Van de anode van de EL84 wordt het signaal naar het PI-filter geleid, bestaande uit een tweetal grote varcoÕs en een spoel gewikkeld op een Pritt-stift of iets dergelijks. Met dit PI-filter zijn de meest uiteenlopende antennes aan te passen, waaronder een lang eind draad waarmee mijn experimenten begonnen. Via een capacitieve koppeling wordt een klein deel van het HF gelijkgericht en dit geeft op een mA-meter een indicatie voor de output.

Voeding

Tenslotte de voeding. Hierin zit een Amroh trafo P100-140 die 130 mA kan leveren bij 250 V (of eventueel 300 V) en 6,3 V gloeispanning bij 4 A. Na gelijkrichting in een seleencel is ca. 350 V beschikbaar, wat na 2 uF elcoÕs, een Amroh 6006 smoorspoel en weer 2 50 uF elcoÕs leidt tot ca. 320 V. Omschakelen van zenden naar ontvangen vindt plaats via een standaard meervoudig omschakelrelais voor 12 V. De schakelspanning wordt d.m.v. spanningsverdubbeling uit de 6,3 V gloeispanning gehaald.

Bouw

Ik heb de transceiver gebouwd op een chassis van 30 x 20 cm, 1,5 mm aluminium, uitgaande van een plaat van 30 x 30 cm waarvan 2 zijden over 5 cm zijn omgezet (foto 1). ** hier 2738f1.jpg ** Het front is een plaat (1 mm aluminium) van 30 x 15 cm die door middel van de diverse potmeters aan het chassis is vastgemaakt. De tankkring is gemaakt van een afgezaagde Pritt-stift, waarop 24 windingen 0,5 mm lakdraad zijn gelegd. Leg begin en eind van de wikkeling vast door de draad door twee gaatjes in de vorm te rijgen. De varcoÕs voor de VFO en de 'Plate' en 'Load' voor het uitgangsfilter zijn bovenop het chassis gemonteerd (foto 2). Zie het bijschrift van deze foto voor de indeling. ** hier 2738f2.jpg ** Voor de VFO moet wel een vertraging toegepast worden (1:36, resulterend in 18 slagen voor de hele band wat toch wel het minimum is voor afstemmen op SSB-stations). Met een wijzer die op de vertraging is geschroefd, is op een schaal te zien waar we in de band zitten. De wijzer kan worden geknipt uit een stuk doorzichtig plastic, kras erin en die zwart maken met inkt. Bij een schakeling als deze waarbij in de zender meerdere trappen op dezelfde frequentie staan als de VFO, moet altijd rekening worden gehouden met de kans op terugwerking. Ik heb hier geen problemen mee gehad, omdat de VFO goed is afgeschermd en omdat het vermogen laag is (QRP). Mocht je hier wel problemen mee ondervinden, dan kun je de VFO op de halve frequentie laten werken, maar dat maakt het wel ingewikkelder. De onderdelen voor de VFO onder het chassis zijn stevig ingeblikt (doosje omgezet tussen twee stukken hoeklijn in de bankschroef) en de gloei- en voedingsspanning worden via doorvoer-CÕs ingevoerd; zie foto 3. ** hier 2738f3.jpg ** Eigenlijk moet de varco ook ingeblikt worden maar blijkens de rapporten heb ik geen last van terugwerking, dus laat ik het maar zo. De VFO-spoel bestaat uit 40 windingen op een stuk elektrabuis, met twee-componentenlijm op het chassis gelijmd. De ECC81 voor de VFO, boven het chassis, zit in een afschermhuls, evenals de HF ingangstrap en de ECC81 balansmodulator. Alle onderdelen zijn aan de buisvoeten of andere vaste onderdelen gemonteerd, zoals mooi is te zien op de detailfoto 4. Afgezien van een flink aantal soldeerlippen is er slechts gebruik gemaakt van ÔnatuurlijkeÕ soldeerpunten op de buisvoeten, potmeters, varcoÕs een dergelijke. Het VFO-signaal wordt met twee stukjes RG-174 coax aan de ** hier 2738f4.jpg **

Gebruik

Bij gebruik moet voor ontvangst naast de VFO-frequentie ook de preselector afgestemd worden. Dit is eenvoudig doordat duidelijk de ruisbult is te horen. Voor zenden is het makkelijk om de balansmodulator uit balans te draaien en met de resulterende carrier het uitgangsfilter in te stellen op maximale antennestroom. Een fietslampje in de antenneleiding doet het op deze plaats prima. Dan tenslotte de balans met de balanspotmeter instellen door de output (lampje of outputmeter) op minimum te draaien.

Tenslotte

Hoewel ik me realiseer dat ik met deze transceiver geen hoogstandje naar huidige technische maatstaven heb gebouwd, werkt hij prima. De gevoeligheid is goed, aansluiten van een antenne geeft een duidelijk toename van het ruisniveau tot gevolg. De output is ca. 6 W. Ik hoop dat dit artikel aanstekelijk werkt zodat meer mensen nog eens wat doen met die doos glaswerk op zolderÉ

Referenties

Datasheets voor buizen zijn te vinden op http://home.wxs.nl/~frank.philipse/frank/frank.html

Single Sideband for the Radio Amateur, ARRL 1970

Zendontvanger voor telegrafie op 80 meter, Electron januari 1976 blz 28 e.v.

Diverse ontwerpen in Electron jaargangen Ô80-Ô90

Foto 1. De frontplaat is met de moeren van de potmeters en de microfoonplug aan het hoofdchassis bevestigd. Het chassis is verstevigd met twee stukken aluminium vierkantstaf. De wijzer op het schaaltje is eenvoudig zelf te maken (zie tekst). Rechtsonder zijn de ringkerntjes van de preselector zichtbaar.

Foto 2. Bovenaanzicht. Rechtsboven de ECL82, links daarnaast de ECC83 microfoonversterker. Aan de andere kant van de afstemcondensator de ECC81 balansmodulator in een afschermhuls, daaronder eerst de EF80 en dan de EL84. Daarnaast zijn duidelijk de tankspoel, met plate en load C, en geheel links het RX/TX relais te zien. De ECC81 voor de VFO zit in het midden en de EF184 linksonder, beiden in een afschermhuls. Naast de EF184 de EF89.

Foto 3. Onderaanzicht. In het midden het VFO-compartiment met het deksel verwijderd, rechts de preselector. De coaxkabeltjes van de VFO naar de balansmodulator (rechts boven de VFO) en de ontvangermengtrap (rechts onder) zijn zichtbaar.

Foto 4. Detail van de eindtrap met HF smoorspoel (midden), de preselector (rechts), de EF184 ingangstrap links onder de preselector) en de eerste LF versterker.