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自制AX94单边带发讯机

===== BA5TX/郑英俊   BA5RX/薛立人 =====
 
原载《HAM`s CQ 业余无线电家》 1998年第3期

    AX94电路集单边带话-报信号产生,高频宽带线性功率放大、输出低通滤波及收发转换控制为一体,额定输出功率10W(最大可达25W)。配合接收机能在短波段进行良好的通联(福建HAM还成功地用AX94进行RTTY和SSTV传送试验)。是目前国内HAM自制SSB设备中音质最好的电路之一。为方便爱好者仿制我们以7MHz波段为例来介绍AX94的工作原理和制作调试方法。

    电报工作

    IC2的10、11脚内部原静噪放大电路与外围C15、C16、C17T、R13、R14等移相网络配合,构成800-1000Hz音频振荡器,起振的幅度条件受Q3控制。其振荡输出经C8送至MIC放大电路放大后再送往平衡调制电路。当电键按下时,Q3因上偏置电压对地短路而截止,对IC2的10脚呈现高阴状态,音频振荡电路起振;抬键时Q3饱和导通,集电极对IC2的10脚呈现低阴状态,破坏了振荡电路的幅度条件而使其停振,音频无输出。

    收发转换

    Q1、Q2用于PTT信号识别控制,这样可以将MIC和PTT信号用一根屏蔽线来传输。按下电键或PTT开关,都将使C11对地放电,当C11上的电压下降到不能击穿D4时,IC2的12脚变为低电位,经反相后在IC2的13脚输出高电位,键控管Q4得到正向偏压而导通,收发继电器J1吸合,同时还通过Q5输出9V电压去控制功放部分;抬键或松开PTT开关时,+9V电源通过R11、W3、R10对C11充电,经过一定时间(可由W3调节)后C11上的电压上升到使D4击穿,IC2的12脚高电位,13脚变为低电位,键控管Q4截止,继电器J1释放,Q5截止,改由Q6送出9V电压去控制收信部分(小于500mA)。

    单边带话

    压下PTT开关后,Q1、R6为驻极体话筒提供偏置电压。C4将话音信号分离出,送至IC1的10、11脚与R4构成的MIC放大电路进行放大。而后由D1、D2压缩音频信号变化范围,以保证注入平衡调制电路的音频幅度大小适中,减少互调等寄生成分,提高话音中较弱的部分,平均话音功率,明显改善通话效果。W2用以调节调制深度。

    平衡调制

    IC1的1、2脚与Y1等外围元件做成电容三点式振荡器产生载频信号。FM用途的MC3361其混频级的载频抑制指标不能满足SSB平衡调制的要求,我们外加了一个偏置电路,由R1、W1、R2分压经R3馈送一个约1.7V的直流偏置来改善原混频级的平衡指标。音频信号由IC1的脚输入,在3脚获得DSB输出。

    边带滤波

    Y2-Y5构成梯形滤波器按图中的数值,其通带宽度约2.5KHz。T7、 T8是为改善滤波器性能而加入的阻抗匹配器。调节T1将载频下拉到边带滤波器通带的低端,便能得到6MHz的USB信号;苦将T1换成可变电容,并将载频调到边带滤波器的通带高端,所获得的将是LSB信号。

    平衡变频

    平衡变频是利用IC2中的混频电路来完成的。IC2的1、2脚与Y6等外围元件构成频率为13MHz的电容三点式振荡器。振荡信号与16脚输入的6MHz单边带信号混频后由于脚输出,并由T2、C21选频得到7MHz的SSB信号。

    激励电平控制

    双栅场效应管Q7在这里做隔离放大,改变其第二栅直流偏压可以平衡地控制放大器增益,使激励电平适应功放级的要求。将W4安装在机器面板上,就能随时调节输出功率。

    功率放大

    功放电路前两级Q8、Q9均设置在甲类状态以保证有足够的增益和较好的线性。R21、R20为第一级器Q8的直流偏置电阻,R22是Q8的直流负反馈电阻,用以保证Q8直流工作点在工作温度范围内的稳定。R21同时还起电压负反馈作用,提高放大器的工作稳定性。C26用来改善高频响应调节高频增益。

    R24、R26为Q9的直流偏置电阻,R27、R28提供直流负反馈,R25、 C29提供电压负反馈,C30是为改善和调节第二级放大器的高频响应而加入的。传输线变压器起级间耦合及阻抗变换作用。

    末级由Q10、Q11构成甲乙类推挽功率放大,R29、R30、R31和D5为Q10、Q11提供直流偏置,R30、R31还能够降低第二级T5的负载阻抗,提高稳定度并展宽频带。D5负极直接焊在Q11的发射极上,其温度补偿的响应速度远比硅脂导师热形式快得多。C33、R32和C34、R33作电压负反馈以提高末级的工作稳定性。C35、C36能够改善输出波形,若在10米和谐米波段工作可以不接以获得较大输出。

    三级功放电路的正向偏置+9V电压均受控于Q5,收信状态功放电路不工作。

    低通滤波

    设置低通滤波器以滤除高次谐波成分,是改善输出波形消除TVI的有效手段,也使得AX94容易通过无委办严格的技术检测。

    元件选择

    T1、T2、T3及T7、T8在7 X 7中周上绕制。T1绕35匝,T2、T3、 T7、T8均为20匝:5匝。T4、T5是用直径0.27mm漆包线在RH双孔磁芯上依图中标注的阻抗比绕制而成。T6用直径0.51mm漆包线在NX0-100 13 X 14双孔磁芯上绕L4、L5用直径0.77mm漆包线在直径9mm的钻头上绕16匝脱胎成空芯线圈并拉长到17mm。C52采用5/25PF微调电容。除电解外其余电容均选用高频瓷片电容。

    安装调试

    用于防止Q8产生寄生振荡的RH磁芯应套在C25引脚上。传输线变压器T5和电阻R29焊接在印板的焊接面,其余元件均依照标号注明的位置安装于元件面。D5负极剪短直接焊在Q11发射极上,正极折弯下来焊在印板上。

    先将延时调节电位W3调到阻值最小,W1、W2、W4朝向接地端调到头。T1磁芯退到顶端,其余中周磁芯调在蹭位置。检查焊装接线无误,接上功率计、50Ω假负载和13.8V电源即可进行调试。

    按下PTT开关或电键,这时因W2关死音频不能进入平衡调制器,6MHz载频会直接通过梯形滤波器与13MHz振荡信号混频,产生7MHz信号去推动功放电路输出。调节T7、T8、T2、T3使输出功率最大,调激励控制W4将功率调整到10W左右(整机电流约1.9-2A)再慢慢旋入T1至功率下降到0.5W左右(整机电流0.7A)。调平衡电位器W1使输出功率为零(即整机电流最低点,约0.66A)。按电键调W2使电报功率上升到10W左右,这时改按PTT对MIC讲话,平均功率应在5-10W左右。电报功率与话音功率的比例可通过改变C8容量来调节。按电键调L4、L5获得最大功率输出,调试基本完成。

    改变工作频段只需更换相应的晶体Y6、T2、C21、T3、C24的谐振频率,并将输出换成相应波段的低通网络。MC3361的平衡点受温度变化影响,停用时间较长的电路,刚开机可能有轻微载波泄露,数分钟后会消失。调校平衡W1应在开机数分钟待电路稳定后进行。

    请注意:文中所谓的高低电位只是为了便于说明工作原理,并非数字电路中的逻辑电平电报方式不是真正的等幅电报,而是音频调制的单边带报。可以与等幅电报很好地兼容。进行报、话模式交叉通联时不用调偏频率尤为方便。

    ON AIR 实效发射必须得到无线电管理委员会许可方为合法!

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