15mSSBトランシーバーの製作


YAS's Factory 画像/写真はクリックで拡大表示できます。 2008.12.17

1.まえせつ

前回は50MHzSSBトランシーバーを製作致しましたが、Esの季節を除くとこちら田舎ではお相手も居ないので・・・・今度はHF、21MHzあたりのトランシーバーを作ることに致しました。
今回も最終的に完成品として仕上げるのは大体1年後を目標にということにして、暇な時間に少しずつ作り上げていくこととします。
出来るだけ手持ちの部品を利用するという原則は今回も適用して、少々時代遅れで古くても部品箱で眠らせておくよりは使ってやることに致します。

まずは今回も SSBジェネレーターの製作 からスタートです。

2.設計 2009.12.4追補修正
クリスタルフィルターは手持ちのものが9MHz6エレメントのものなので、これをベースに考えることにして部品箱をかき回してみますと・・・・
マイクアンプはコンデンサマイクの使用を前庭に考えトランジスタ2石による簡単な物です。
OPアンプを使っても良かったのですがバラモジICの入力レベルが70mVrmsで良いので簡単に済ませてしまいましたがこれでも十分過ぎるくらいです。
バラモジは定番のSN16913Pが入手不可能となってしまいましたので、今回初めて新日本無線のNJM2594を使ってみました。
パッケージがSOPですので、直接基板に取り付けるにはパターン作成が難しいので変換基板を利用しました。
IFはとりあえず2SK241で簡単に済ませることに。
段数は悩む所ですがとりあえず3段にして、どうしてもトラブルようだったらその時点で考えることに。
低周波はこれも定番だったLM386Nで・・・・と想ったのですが、部品箱を覗いてみると、もう手持ちの在庫が無い!(1W未満のオーディオPA-ICが無い!)
まあ、近日中に部品店を覗いてみることにして、とりあえずはLM386Nにて設計。
送信時に電源を落とすとポップ音がかなり大きいので、今回はJRCのデータシートのミューティングの例1として出ている方法・・・・(−)入力に+電圧を加え出力をグランドレベルに飽和させてしまうと言う方法としました。
また前回は12Vの電源をそのまま供給していましたが今回は8Vの電源を作って供給することにしました。
というわけで、できあがったブロック図が右図の通りです。
回路図は水魚堂さんのBSch3Vで作成してありますが、縮小すると何だかわからなくなりましたので・・・文字を右クリックで対象をファイルに保存でD/Lできます。
JPEGやPNGの方はクリックで直接見ることもできます。

ブロック図
回路図BSch3V(174KB)
    JPEG(197KB)

  PNG(18KB)

3.プリント基板製作 2009.12.11 修正
1mm方眼紙にパターンを描いていきます。
前回は大きめの基板ありきで作ったので大きくなりすぎたきらいがあったので、今回はかなり詰め込んでみました。
結局前回の半分の大きさになりました。

基板の製作過程は省略。

NJM2594周辺の拡大
エッチングが終了したら洗浄し良く磨いてフラックスを塗布する。
パターン同士の短絡や穴あけのミスがあればカッターなどで修正する。
はんだ付け途中・・・・・の作業台の様子。
浅い菓子箱の中に基板を入れて作業するとリードの切れ端等が散逸せず便利です。
はんだ付け完了!
前回に比べるとずいぶんとコンパクトになりましたが、それでもまだスペースが結構目立ちます。

4.トランスバータの設計 2009.05.28追加
まずVXO部ですが、ジェネレータの方は逆ヘテロダインで周波数変換することを考えLSBジェネレータになっていますので、差分で21MHz台になるように30MHz台の周波数が必要となります。
今回もSSB専用ですのでCWの周波数帯は考えずに21.150MHz〜21.450MHzの範囲として、30.150MHz〜30.450MHzが必要となります。
もちろん基本波でこの範囲は発振できませんのでこの1/3の周波数で発振させて3逓倍することにします。
すると10.050MHz〜10.150MHzとなりますが、10MHz台でも100KHzの可変範囲を取るのはちょっと厳しいので2分割してやることにします。
実際の発振周波数は水晶の表示周波数よりもやや低めに出ますので、今回は10.105MHzと10.155MHzの水晶を特注してスイッチで切り替えることにします。
受信部はオーソドックスな回路で済ませましたが、送信部はちょっと欲張って1W程度の出力を目標にして。ミキサーにもゲインを持たせたFETでのバランスドミクサーにしてみました。
手持ちの部品を勘案しながら作ったブロック図/回路図が右の通りです。
例のごとくクリスタルはアルト電子に発注しました。

回路図: BSch3V(201KB)
     JPEG(216KB)
     PNG(20KB)

5.VXO部の製作 2009.06.07追加
バリコンはAM用の2連で等容量の新品を買ってきましたが、容量は140pF程度だと思います。
電源ラインの2SC945は9Vのツェナー代わりで、ツェナーより安価だし手持ちが多量にあるので代用したまでです。
RFCの18μHは周波数可変範囲の如何によってはカットアンドトライで変更の余地有りです。

はんだ付け完了。
端子部は従来のハトメラグをやめて、コネクタ接続を考えてインチピッチのピン端子にしました。
コイルが10Kタイプと07Kタイプが混在しているのは手持ちの関係からで、本来は10Kに統一したかった所です。
基板の材質は紙エポキシですが、これも手持ちにちょうど適当な大きさの物があったからで、特に他意はありません。
とりあえず10MHz台の発振を確認してOKとしました。

         ↑↑↑↑
これが後に大失敗となる原因!(2009.12.4追加)

6.受信部(RF+Conv.) 2009.07.07追加
受信部は次のアップバーター部と同じ基板にすることも考えましたが、調整のしやすさを考えて独立させることにしました。
このため、やけに小さい基板の上隙間だらけになりましたが、手持ちの基板片をそのまま使いましたのでご容赦を。
DBMは10年くらい前に買ってあったNECのリングダイオードとフェライトビーズで自作しました。
例によってFCZコイルは手持ちの関係から10Sと7Kの両サイズが混在です。
受信高周波部+周波数変換部 パターンは今回も油性の黒フェルトペンで
休憩中・・・・・・! エッチング完了 はんだ付け完了

7.アップバーター部
9MHz→21MHzアップバーター部は、まずJ-FETによるシングルバランスドミクサーによって21MHzに変換した後、簡単なフィルタを通って2SK241のバッファに入り、2SC2824と2SC1306の2段増幅で出力1Wを目指します。
デバイスは必ずしも最適素子ではないのですが、手持ちの部品の中から使えそうな物を選んだ結果このようになりました。
基板にやけにスペースが目立ってしまいましたが、当初この部分に受信部を入れるつもりでパターンを作っていたためです。

もう少し小さい基板で作っても良かったか? エッチング完了 はんだ付け完了
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