| ... |
Zoals hierboven te zien
is, heb ik N9, N8 en N7 vast ingesteld. Dit heeft tot gevolg dat met de
dipswitches alle frequenties tussen 384.0000 (alle dipswitches open) en
511.9875 MHz (alle dipswitches gesloten) in een 12.5 kHz raster kunnen
worden ingesteld.
Een toelichting op dit grote
frequentie-bereik: men kan vrij kiezen voor onder- of bovenmenging. Men
is vrij in de keuze van middenfrequenties voor zowel tx als rx. Er bestaat
een 23 cm ombouw voor deze atf2. Een ruime frequentiekeuze is bij een 23
cm ombouw noodzakelijk.
Op de besturingsprint (Schema
besturing in PDF-formaat) wordt gebruik gemaakt van 4 schuifregisters,
type 74HC165. Per exemplaar kunnen 8 bits parallel worden aangeboden. Serieel
komen ze vervolgens naar buiten. Met vier schuifregisters in serie kan
zo een bitstroom worden gegenereerd van 32 bits lang. Meer dan voldoende
bits dus voor de 145156, die er slechts 19 nodig heeft. De eerste 13 bits
worden niet gebruikt en heb ik vast ingesteld op 0. De bits 14 t/m 18 bevatten
C1, C2, N9, N8 en N7 en zijn vast ingesteld, zoals eerder beschreven. Resteren
14 bits die met dipswitches instelbaar zijn: 7 bits voor het aantal MHz,
7 bits voor het aantal malen 12.5 kHz.
Rond U6A en U6B is een SR-flipflop
opgebouwd. Als de schakeling van spanning wordt voorzien, zal deze flipflop
de teller U5 laten tellen. De data-bits worden nu naar de pll gestuurd.
Zodra het laatste bit verstuurd is, wordt de flipflop via U6C gereset en
stopt teller U5. Dit alles vindt plaats binnen 1 seconde nadat de schakeling
van spanning is voorzien. De rest van de tijd doen flipflop, teller en
schuifregisters dus niets, alleen die eerste seconde.
U7A is geschakeld als inverter.
Zodra het packetmodem ptt maakt, zal de ptt-lijn naar aarde worden getrokken.
De uitgang van U7A zal nu hoog worden en transistor Q1 komt in geleiding.
Op de emitter van Q1 zal nu een spanning komen t.b.v. eindtrap en pinswitch.
U7B is ook geschakeld als inverter. Op zijn uitgang staat bij zenden geen
spanning, bij ontvangst wel. Deze spanning wordt gebruikt om de tx-oscillator
tijdens rx af te laten slaan, de zgn. PA3EKO-fast-ptt-mod. Later meer hierover.
|
... |
|
 |
... |
Voor de besturing is een
dubbelzijdige print ontworpen die de originele processorprint kan vervangen.
Hij past precies, er zijn geen draadjes nodig. Wanneer een print wordt
gebruikt die niet is doorgemetaliseerd, soldeer dan zowel boven- als onderzijde
van de print! Via een M3 bout wordt het massavlak van de print verbonden
met de behuizing van de Nokia. De besturingsprint is dan tegelijkertijd
vastgezet. Let op dat vlaksteker JP5 juist gemonteerd wordt, zodanig dat
de kleuren van de aansluitdraden overeenkomen met de vermelding op de componentenopstelling.
Componentenopstelling
besturing in PDF-formaat
Layout
bovenzijde besturing in PDF-formaat
Layout
onderzijde besturing in PDF-formaat
|
.
..... |
| ... |
Als
hf-omschakeling tussen rx en tx is gekozen voor een pinswitch. Voor 9600
Baud packet is dit een vereiste. Geen geklapper van een relais, een korte
omschakeltijd. De pinswitch is opgebouwd met losse componenten. Er zijn
ook modules in de handel die een complete pinswitch bevatten. Nadeel is
dat ze niet te repareren zijn: een defecte pindiode betekent het einde
van een dergelijk moduul. De hier beschreven pinswitch is indien nodig
zelf te repareren.
Schema
pinswitch in PDF-formaat
De
werking is als volgt: tijdens ontvangst wordt geen spanning aangeboden.
De diodes zullen niet geleiden en hebben een hoge impedantie. Een signaal
komt binnen via de antenne. Aan de rechterzijde 'ziet' het de hoge impedantie
van diode D5, een barriere, aan de linkerzijde kan het signaal via de twee
stukjes RG316 coax-kabel, LINE1 en LINE2, naar de ontvanger toe. De diodes
die naar massa staan, D1 t/m D4, hebben een hoge impedantie en verzwakken
het signaal niet noemenswaardig. Tijdens zenden wordt spanning aangeboden.
Alle diodes gaan geleiden en krijgen een lage impedantie. Signaal vanuit
de eindtrap gaat via de geleidende diode D5 en vervolgens via de smd condensator
C1 naar de antenne. Waarom gaat het vermogen niet rechtstreeks naar de
ontvanger? De diodes naar massa, D1 t/m D4, zijn in geleiding en hebben
een lage impedantie. Via een coax-lus wordt deze lage impedantie over een
kwart golflengte getransformeerd, waarna een hoge impedantie ontstaat.
De eindtrap 'ziet' in de richting van de ontvanger dus een hoge impedantie,
een barriere. Door twee coax-lusjes in serie te zetten en na elk lusje
twee diodes naar massa te solderen, wordt een zodanig grote scheiding verkregen
dat de ontvanger geen last heeft van de zender.
|
... |
 |
| ... |
... |
Voor
de pinswitch is een dubbelzijdige print ontworpen. Een zijde is alleen
massavlak, de andere zijde bevat naast massavlak ook een aantal sporen
en eilandjes. Vergeet niet de doorverbindingen aan te brengen, die massavlak
onderzijde en massavlak bovenzijde met elkaar moeten verbinden.
Het
coaxkabeltje naar de antenne is afkomstig van het originele Nokia duplexfilter.
Aansluiting van de rx- en tx-poort vindt plaats via SMB-male-print-chassisdelen.
Vergeet niet aan de onderzijde van de print koper weg te bramen rond de
binnenpen van SMB chassisdeel J1 dat naar de ontvanger gaat, dit om kortsluiting
te voorkomen. (Ter info: de twee gebruikte chassisdelen zijn identiek aan
het hf-chassisdeel dat zich op de synthesizerprint bevindt. Dat is dus
SMB.)
|
... |
|
 |
| ... |
... |
Ombouw
is mogelijk zonder de originele service-doc van de atf2. Voor hen die wel
over deze doc beschikken, gebruik ik referenties zoals die in de originele
documentatie worden gebruikt, zoals L19, L23 etc. De atf2 wordt aan twee
zijden geopend. De ene zijde bevat het duplexfilter, de audioprint en de
processorprint. Alle drie worden verwijderd. Een zijde van de Nokia is
nu dus leeg. De leegtes worden later opgevuld met de nieuwe besturing en
de nieuwe pinswitch. De andere zijde van de atf2 bevat de eindtrap, de
synthesizerprint (in het midden) en de ontvanger.
|
... |
|
| ... |
Op de ontvangerprint bevindt
zich aan het uiteinde een 5-polige bruine connector. Pen 1 [10]
daarvan zit het dichtst bij de instelpotmeter. Onderbreek aan de onderzijde
van de print het printspoor [21]
dat naar de eerder genoemde pen 1 loopt. Leg vervolgens een verbinding
[20] van deze pen 1
naar pen 8 van het demodulator-ic, type TDA1576. Vervang het helicalfilter
[09] door een exemplaar
voor 70 cm, bijv. type 252MX1549A. Deze is pin-compatible en behoeft geen
verdere afregeling. Hiermee is de ombouw van de ontvangerprint voltooid.
... |
... |
... |
|
 |
| ... |
 |
|
 |
| ... |
 |
|
| ... |
... |
Pen 1 van de 145156 hangt
aan massa via een smd weerstand van 3.9 Ohm. Verwijder deze smd weerstand.
Plaats hem vervolgens zodanig terug dat pen 1 van de 145156 met pen 5 wordt
verbonden via de smd weerstand. Verwijder de smd weerstand die aan pen
19 van de 145156 hangt. Pen 19 hangt nu vrij. Maak vervolgens een verbinding
van pen 3 van de 7474 naar pen 19 van de 145156. Pen 1 [07]
van de bruine 7-polige connector (de pen het dichtst bij de eindtrap) hangt
via de parallelschakeling van een R en een C naar massa, beiden smd. Verwijder
deze twee componenten. Vanaf pen 1 gezien is het eerstvolgende onderdeel
nu een polyester condensator [06],
direkt naast de vierkante instelspoel [06].
Overbrug deze polyester condensator. Vervang het 31.4 MHz kristal [06]
door een 21.4 MHz exemplaar. Betreft dit een standaard kristal van Barend
Hendriksen, overbrug dan de vierkante instelspoel [06]
aan de onderzijde van de print. Dit is een paardemiddel om het 'Barend-kristal'
netjes op frequentie te krijgen. Succes verzekerd.
|
... |
|
| ... |
C38 [16]
[18] is een smd condensator
van 1p8 en vormt de koppeling tussen kring en varicap. Door deze koppelcondensator
te vergroten zakt niet alleen de frequentie richting 70 cm band, ook neemt
het vangbereik van de pll toe. Plaats bovenop C38 een smd condensator van
2p2 waardoor de koppelcondensator vergroot wordt tot 4 pF.
Naast de TCO bevindt zich
een spanningsstabilisator van het type 78L05 [08].
Soldeer op de uitgang van de 78L05 een elco van 10 uF naar massa, zo dicht
mogelijk bij de 78L05. Dit is nodig omdat deze spanningstabilisator regelmatig
oscilleert, wat zich manifesteert als duidelijk hoorbare ruis op het LO-signaal.
|
... |
... |
|
 |
|
|
| ... |
... |
Schema
fast-ptt-mod in PDF-formaat
De PA3EKO-fast-ptt-mod: soldeer
een diode 1N4148 met zijn kathode aan de emitter van smd-T Q6 [17].
Q6 bevindt zich aan de soldeerzijde van de print. Boor bij de emitter van
Q6 een gat door de print [19].
De diode 1N4148 [11]
wordt vanaf de componentenzijde van de print met zijn kathode door de print
gestoken, nadat het koper rondom het geboorde gat aan de componentenzijde
is weggebraamd, om kortsluiting te voorkomen. Aan de anode van diode 1N4148
komt een condensator van 1 nF [11]
naar massa. Aan de componentenzijde van de print bevinden zich dicht bij
de 7-polige bruine connector twee vaste spoelen, L19 [13]
en L23 [14]. Soldeer
L19 los aan de zijde die zich het dichtst bij de 7-polige bruine connector
bevindt. Buig het nu vrijgekomen pootje van L19 richting L23, soldeer het
vrijgekomen pootje van L19 vervolgens aan L23 aan de zijde die zich het
dichtst bij de 7-polige bruine connector bevindt [15].
L19 is aan een zijde uit de print gesoldeerd. In het vrijgekomen gat [15]
in de print wordt een weerstand van 4K7 [12]
geplaatst. De andere kant van deze weerstand wordt verbonden met het knooppunt
van anode 1N4148 met condensator 1nF [11].
Toelichting: tot nu toe werden Nokia's tot zenden gebracht door de 21.4
MHz kristaloscillator van spanning te voorzien. Dezelfde oscillator wordt
gemoduleerd met het 9K6 packet signaal. De eerste tientallen ms bleek de
oscillator niet goed moduleerbaar te zijn, waardoor een txdelay vereist
was van ruim 50 ms. PA3EKO heeft het volgende gedaan: laat de oscillator
continu onder spanning staan. Het probleem is dat de Nokia dan niks kan
ontvangen, de kristaloscillator wordt een paar cm verderop immers ontvangen
door het 21.4 MHz rx-mf. De truc is dat de oscillator tot afslaan wordt
gedwongen tijdens ontvangst, terwijl er wel spanning op blijft staan. Tijdens
ontvangst wordt via de 4K7 weerstand de diode 1N4148 in geleiding gebracht.
Via deze diode komt de 1 nF condensator dan aan de emitter van de oscillator-transistor
te hangen, waardoor deze afslaat en geen output meer geeft. Tijdens zenden
wordt de geleiding van de diode opgeheven en start de kristaloscillator
supersnel en kan vrijwel direct gemoduleerd worden, wat resulteert in een
tx-delay van minder dan 10 ms.
|
... |
|
|
Afregeling
en ingebruikname |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ... |
Stel
met de twee dipswitches op de besturingsprint de frequentie van de lokale
oscillator (LO) in. Dipswitch SW1 bepaalt het aantal MHz dat wordt opgeteld
bij 384 MHz. Dipswitch SW2 bepaalt het aantal malen 12.5 kHz dat daar vervolgens
bij komt. Middenfrequentie voor zowel zenden als ontvangen bedraagt 21.4
MHz.
Voorbeeld:
de transceiver moet werken op 430.6625 MHz. Dit houdt in dat de LO wordt
ingesteld op 430.6625 + 21.4 = 452.0625 MHz. Dit zijn dus 452 MegaHertzen
plus 5 maal 12.5 kHz. SW1 wordt ingesteld op 452 - 384 = 68, SW2 wordt
ingesteld op 5. Van SW1 worden daartoe de schakelaars 64 en 4 gesloten
(samen 68), van SW2 de schakelaars 4 en 1 (samen 5).
Op
de originele DIN-aansluiting wordt zowel de voedingsspanning als het modem
aangesloten:
|
... |
|
| Kleur draad |
Signaal |
| rood |
+12 tot 15 Volt |
| zwart |
massa |
| geel |
ptt van modem |
| blauw |
tx-audio van modem |
| bruin |
rx-audio naar modem |
| ... |
Voorzie de Nokia van spanning
en controleer of de pll lockt. Gebruik hiervoor een ontvanger, afgestemd
op de LO-frequentie. Meet de spanning op het meetpunt [04]
naast de buistrimmer [03]
op de synthesizerprint. Lockt de pll direct, stel dan de spanning op het
meetpunt [04] in op
ongeveer 5 Volt door aan de buistrimmer [03]
te draaien. Als de pll niet lockt zijn er twee mogelijkheden:
De spanning loopt vast tegen
zijn ondergrens, ongeveer 1 Volt.
Oplossing: Draai de buistrimmer
naar beneden zodat de capaciteit toeneemt.
De spanning op het meetpunt
zal stijgen.
Stel hem in op ongeveer
5 Volt.
De spanning loopt vast tegen
zijn bovengrens, ongeveer 9 Volt.
Oplossing: Draai de buistrimmer
naar boven zodat de capaciteit afneemt.
De spanning op het meetpunt
zal dalen.
Stel hem in op ongeveer
5 Volt.
Sluit een spectrum-analyser
of een mW-meter aan op de hf-uitgang van de synthesizerprint. Op de print
bevindt zich een 6-voudig helicalfilter [05]
dat moet worden afgestemd rond 430 MHz. Maak ptt door de ptt-lijn (gele
draad) met massa te verbinden. Begin met de 6 schroefjes van het helicalfilter
zover in te draaien dat nog slechts 0.5 mm van de schroefjes zichtbaar
is. De echte fine-tuning vindt vervolgens plaats met spectrum-analyser
of mW-meter. Ruim 20 mW output is haalbaar, 15 mW volstaat om de eindtrap
volledig open te sturen. Laat vervolgens de ptt-lijn los en verbind de
uitgang van de synthesizerprint met de ingang van de eindtrapprint. Sluit
de eindtrap af met 50 Ohm via een powermeter. Maak ptt door de ptt-lijn
(gele draad) met massa te verbinden. In eerste instantie is er geen output.
... |
... |
| ... |
Op de eindtrapprint bevindt
zich een BFR96S. Op de collector van deze transistor zit een trimmer [01].
Stel deze trimmer zodanig in dat er output komt. Deze trimmer is kritisch:
staat hij verkeerd ingesteld, dan is er geen output! De rest van de trimmers
is niet kritisch. Maximaal vermogen wordt verkregen door de drie instelpotmeters
[02] op de eindtrapprint
alle drie geheel rechtsom te draaien. Doordat de atf2 voor 1 frequentie
wordt afgeregeld is het mogelijk de hogere harmonischen minimaal 60 dB
te onderdrukken.
... |
... |
... |
|
 |
| Performance |
| frequentiebereik vco |
384.0000-511.9875 MHz |
| output 430-440 MHz na pinswitch |
> 20 Watt |
| onderdrukking harmonischen |
> 60 dB |
| tx-delay |
< 10 ms |
|
| ... |
... |
De lf-karakteristiek van
de zender is zodanig vlak dat het FIR-filter van het 9K6-modem het best
kan worden ingesteld op de stand 'loopback', de stand die ook gebruikt
wordt tijdens loop-back-tests via een kabeltje. Bij de in dit artikel beschreven
ombouw zijn foto's onontbeerlijk. Alle foto's zijn in kleur in JPG-formaat
beschikbaar, mocht daar behoefte aan bestaan. Print-layouts en componentenopstellingen
zijn in PDF-formaat beschikbaar.
In een volgend deel zal worden
beschreven hoe de nu ontstane 70 cm data-transceiver geschikt kan worden
gemaakt voor zowel breedbandig zenden als ontvangen, wat packet-snelheden
mogelijk maakt tot 100 kB. Ook zal aandacht worden besteed aan modem, scc-kaart
en software. Upgrade naar een breedband-trx behelst geringe wijzigingen
aan de synthesizerprint, ingrijpende wijzigingen aan de ontvangerprint.
Eindtrap, besturing en pinswitch behoeven geen extra aanpassing.
|
... |
|
| ... |
Om
eenduidig te kunnen vaststellen welke onderdelen nodig zijn, worden ook
de bestelnummers vermeld zoals die voorkomen in de catalogus van Display
Elektronika. Onderdelen die niet in deze catalogus voorkomen zijn o.a.
verkrijgbaar bij Barend Hendriksen. Naast de twee printplaten zijn de volgende
onderdelen nodig:
... |
... |
|
| Aantal |
Referentie |
Onderdeel voor
besturing |
Bron |
| 1 |
C1 |
10 uf / 35V radiaal miniatuur |
Display 81.02.10U.35 |
| 1 |
C2 |
68 nF Wima 5mm steek |
Display 81.40.68N.63 |
| 12 |
C3..C14 |
10 nF keramisch 2.5mm steek |
Display 81.10.10N |
| 2 |
JP1, JP3 |
header 5 posities uit female
recht 1x36 |
. |
| 1 |
JP2 |
header 7 posities uit female
recht 1x36 |
Display 05.88.1536 |
| 1 |
JP4 |
header 2 posities uit male
recht 2x36 |
Display 05.88.1236 |
| 1 |
JP5 |
vlaksteker print recht 4.8mm |
Display 04.11.1K136 |
| 1 |
JP6 |
5-polige housing socket
connector 3.96mm |
Display 05.59.105 |
| 1 |
. |
5-polige header socket connector
3.96mm |
Display 05.59.205 |
| 5 |
. |
krimpcontact socket connector |
Display 05.59.001 |
| 1 |
L1 |
RFC 6-gats varkensneus |
Display 02.42.210 |
| 1 |
Q1 |
BC547B |
Display 01.40.BC547B |
| 1 |
R1 |
4K7 |
Display 51.00.4K7 |
| 1 |
R2 |
10K |
Display 51.00.10K |
| 1 |
R3 |
1K |
Display 51.00.1K |
| 1 |
R4 |
470K |
Display 51.00.470K |
| 1 |
R5 |
8K2 |
Display 51.00.8K2 |
| 2 |
SIL1, SIL2 |
7X100K, 1 common |
Display 51.71.100K |
| 2 |
SW2, SW1 |
7-polige dipschakelaar |
Display 03.48.007 |
| 4 |
U1..U4 |
74HC165 |
Display 01.26.HC165 |
| 1 |
U5 |
4060 |
Display 01.30.4060 |
| 1 |
U6 |
74HC132 |
Display 01.26.HC132 |
| 1 |
U7 |
4011 |
Display 01.30.4011 |
| 1 |
U8 |
78L05 |
Display 01.00.78.41 |
| 1 |
U9 |
7810 |
Display 01.00.7810.50 |
| 5 |
. |
Preci-Dip contactstrip 32
pens soldeer |
Display 71.08.B032 |
| Aantal |
Referentie |
Onderdeel voor
pinswitch |
Bron |
| 1 |
R1 |
270R |
Display 51.00.270R |
| 1 |
C1 |
1 nF smd |
Display 81.50.1N |
| 2 |
C2, C3 |
100 nF smd |
Display 81.51.100N |
| 5 |
D1..D5 |
pindiode MI308 of low-cost
BA682 |
Barend Hendriksen |
| 1 |
LINE1, LINE2 |
30 cm RG316 voor LINE1 en
LINE2 |
Barend Hendriksen |
| 2 |
J1, J2 |
SMB male print vierkant |
Barend Hendriksen |
| 1 |
L1 |
20 cm geemailleerd koperdraad
0.5 mm voor L1 |
Display 05.96.KLD50.2 |
| 1 |
. |
20 cm afgeschermde kabel
voor verbinding met besturingsprint |
Display 05.22.101 |
| Aantal |
Onderdeel voor
Nokia zelf |
Bron |
| 1 |
helicalfilter type 252MX1549 |
Barend Hendriksen |
| 1 |
kristal 21.4 MHz |
Barend Hendriksen |
| 1 |
1N4148 |
Display 01.60.1N4148 |
| 1 |
1 nF keramisch |
Display 81.10.1N |
| 1 |
4K7 |
Display 51.00.4K7 |
| 1 |
2p2 smd |
Display 81.50.2P2 |
| 1 |
10uF/35V tantaal |
Display 81.05.10U.35 |
| ... |
Sommige
types 7810 hebben de nare eigenschap dat ze spontaan oscilleren. Met een
oscilloscoop op de uitgang van dit ic is dit duidelijk zichtbaar. Doet
zich dit probleem voor, dan zijn er twee mogelijkheden: vervang de 7810
door een ander exemplaar of soldeer een 10 uF tantaal elco van de uitgang
van de 7810 naar massa, waarbij de elco zo dicht mogelijk aan de 7810 wordt
gesoldeerd met zo kort mogelijke aansluitingen.
... |
... |
|
|