MOTTAGARE FÖR SAQ

MOTTAGARE FÖR SAQ
VLF-SÄNDAREN I GRIMETON
BYGGBESKRIVNING
OCH LITE OM HUR DEN FUNGERAR
Världsarvet Grimeton/
Execubic AB, 2014
1 Innehåll m.m.
Kretskort
Rulle med 0,3 mm lackad koppartråd för L1, L3och L4
Batterihållare
Anslutningstrådar antenn-kretskort, grön, och
batteri-kretskort, svart/röd
Plastisolerad tråd för L2, röd
2 rattar
Spolstomme för antenn, diameter ca 20 cm* L1
2 IC-socklar
Toroidstomme, vit
L2 / L3
Ferritkärna, grå
L4
2 kopplingsplintar
J1 , J 2
Jack för hörtelefon
J3
Potentiometer 10 kΩ, linjär
P1
Potentiometer 10 kΩ, logaritmisk
P2
Diod 1N4001
D
IC 555
IC1
IC TDA7052A
IC2
2 transistorer 2SK170
T1, T2
Resistorer
270 Ω
R5
2 st. 1 kΩ
R3, R6
10 kΩ
R4
15 kΩ
R2
33 kΩ
R7
1 MΩ
R1
Kondensatorer 2 st.1 nF
C2, C9
3,3 nF
C1
68 nF
C4
3 st. 1 μF
C3, C7, C8
2 st. 220 μF, elektrolyt
C5, C6
Batteri, strömställare och
monteringsmaterial ingår
inte.
Mottagaren slås på genom
nom att man sätter batteriet i hållaren.
Färgkod:
Röd-lila-brun
Brun-svart-röd
Brun-svart-orange
Brun-grön-orange
Orange-orange-orange
Brun-svart-grön
”1000/siffra”
”3300/siffra”
”68nK” el. liknande
“1μK”
220 μF
*) Bit av papprör för byggändamål. Kan köpas i längder på ca en meter på byggvaruhus.
Bild 1 Kretskortet. På kortet är komponenterna
markerade så att man ser hur de ska kopplas in.
Resistorerna kan anslutas på vilket håll som
helst, liksom kondensatorerna, utom C5 och C6.
Det är också viktigt att dioden D vänds rätt.
Det finns fem hål för potentiometrarna P1 och P2.
De två undre är för en enklare potentiometervariant för skolbruk och används inte här.
Observera att C1 inte finns med på kortet, utan
ansluts på antennspolen.
Kortets undersida är försett med ett lager skyddslack som underlättar lödningen. Det kan ta skada
vid omlödning, som måste göras försiktigt.
1
Kondensatorer
68 nF
1 μF
Plintar
Diod
220 μF
Jack J3
Transistorer
270 Ω
1 kΩ
10 kΩ
15 kΩ
33 kΩ
1 MΩ
IC-socklar
Ferrit
Toroidstomme
Kondensatorernas färger
och märkningar kan variera
något.
Bild 2 Några av komponenterna.
L2/L3 på toroidstomme
Bild 3 Det färdiga kretskortet.
De båda integrerade kretsarna är isatta så att deras
text är rättvänd, sedd från
vänster.
Till antenn
J2
Till batteri
J1
Plus
Minus
L4 på ferritkärna
Potentiometrarna har samma resistans, 10 kΩ, men
har olika karakteristik. Den
högra har ett B efter ”10k”.
IC2, TDA7052A
IC1, 555
IC2 har nyligen fått ändrade
data så att en ytmonterad
kondensator (C10) har måst sättas
in på kortets undersida.
FrekvensInställning
Toroiden är av typ 3E25,
diameter 16 mm.
Linjär, ”10k…”
Jack för hörlurar
Volymkontroll
Logaritmisk, ”10kB…”
2
2. Schema och verkningssätt
Bild 4 Blockschema.
Antenn
17,2 kHz-signalen från sända17,2 kHz
ren går från antennen till antennAntennBlandare
förstärkaren och därifrån till
förstärkare 2SK170 Filter, L3C3
blandaren. Där blandas den med
en signal från lokaloscillatorn på
18 eller 16,4 kHz så att skillnadsfrekvensen 0,8 kHz bildas.
2SK170
0,8 kHz
Sedan går signalen genom ett
bandpassfilter som bara släpper
18 eller 16,4 kHz
Lokaloscillator
genom signaler i ett smalt område
Inställning: P1
555
kring 0,8 kHz. Sist sker förstärkning
i audioförstärkaren.
Audioförstärkare
TDA7052A
Ljudstyrka: P2
Signalen från SAQ på 17,2 kHz har för hög frekvens för att kunna höras om den bara
direkt omvandlas till ljud. Därför kombineras den med en signal från en lokaloscillator som alstrar en signal med variabel frekvens (den går från ben 7 på IC1 till T2:s
gate). Blandningen resulterar i en signal 0,8 kHz som är bekväm att lyssna till. Eftersom filtret efter blandare bara släpper genom signaler kring 0,8 kHz, måste man ställa
in lokaloscillatorns frekvens till 0,8 kHz över eller under 17,2 kHz. Det görs med
frekvensinställningsratten på potentiometern P1 (den vänstra på kretskortet). Man får
därför in SAQ på två inställningar, ca 18 kHz och 16,4 kHz.
Antennförstärkare
Blandare
Filter
(2)
R4
R3
(3)
Antenn
J2
C2
T1
L2
C5 (4)
T2
C3
L3
C4
D
C10*
Audioförstärkare
P2
C1
R1
+
J1
-
L4
C7 C6
L1
(1)
R2
J3
IC2
Jord (minuspolen)
C9
P1
Lokaloscillator
C8
R7
(5) R5
IC1
R6
Bild 5 Kopplingsschema.
Siffrorna inom parentes är punkter där man
kan kontrollmäta spänning i förhållande till
till jord. (1): 9 V (2), (4): 8,3 V
(3): ca 2 V (5): ca 6,5 V
Värdena kan variera något med batterispänning och komponenter.
*) C10 är på en halv mikrofarad och har måst läggas till sedan data för audioförstärkaren ändrats.
Inget hindrar att mottagaren matas med större spänning än 9 volt, t.ex. 12 volt från
bilbatteri. I så fall ändras de uppmätta spänningarna. Undvik spänning över 12 volt.
3
3. Bygget
Spolarna
Bild 6 Antennspolen L1.
Börja med att trä trådänden genom de tre hålen på ena
sidan underst på stommen och se till att lämna ca en
decimeter fri ände på insidan. Linda sedan 220 varv
med någorlunda spänd tråd. Varven bör inte korsa varandra onödigt mycket, men man behöver inte linda noga
varv intill varv. Ett par varv mer eller mindre spelar
ingen roll.
För att inte riskera att tappa räkningen kan det vara bra
att anteckna t.ex. vart femtionde varv eller så. (Förf.
brukar linda 70 varv till motsatta sidan, sedan lika
många tillbaka och sist 80 varv mot de tre fria hålen.)
Kapa tråden och trä genom de tre andra hålen; kanske
måste man försiktigt maka på trådvarven intill.
L1
C1
Till J2
C1 syns nederst
på insidan.
Till J2 på kretskortet
Lackera inte spolen! Då ökar dess egenkapacitans och gör resonansfrekvensen mindre än den
som kretsen beräknats för, 17,2 kHz.
Avisolera sedan trådändarna och förtenna dem. Tråd av den här tjockleken avisoleras
lättast genom att man hettar upp den med lödkolven i samband med förtenningen,
men det måste göras innan man ansluter kondensatorn, som annars kan förstöras.
Löd på kondensatorn C1 (som bl.a. är märkt 3300); man kan vika ut benen en smula.
När det är gjort löds de isolerade, gröna, anslutningstrådarna på och kan tvinnas lätt.
De ska sedan anslutas till antennjacket J2. Fixera mot spolstommen, t.ex. med lim.
L2 och L3 lindas på den vita, toroidformade spolstommen. Börja med L3, som ska ha
100 varv – några varv med eller mindre har ingen betydelse. Man måste ta ut den
längd som behövs för alla varven, 2 ½ meter räcker. Lämpligen börjar man från
mitten av tråden. Linda något så när jämnt och lämna ett par centimeters fria ändar.
Undvik helst öglor. Sedan läggs L2 på med 20 varv. För att undvika förväxling används plastisolerad (röd) tråd. Skulle L2 och L3 förväxlas försämras mottagarens
prestanda avsevärt.
Därefter avisoleras de fyra ändarna, de till L2 försiktigt med avbitartång och L3:s som
ovan; de senare förtennas noga. Här är det viktigt att vara mycket noggrann eftersom
en dåligt förtennad tråd är svår att löda fast på kretskortet utan att dess skyddslager
och ledningar skadas.
4
Den lilla spolen L4 lindas på ferritkärnan genom att man trär genom så många varv
det går, kanske fyra-fem. Tråden behöver inte ligga tätt mot rörets utsida. Avisolera
på samma sätt som ovan.
Lödningen
För att inte behöva löda om och riskera att skada kretskortet är det viktigt att alla
komponenter direkt kommer rätt. För den som inte av van att löda kommer först
några goda råd.
Rätt
Fel
Fel
Bild 7 Lödning. I mitten har lödtennet fått fäste på tråden, men inte på kortet och till höger har det
blivit tvärt om. I en lyckad lödning ska tennet ta formen av ett spetsigt berg.
Det är viktigt att det som ska lödas samman värms ordentligt, annars riskeras kalllödning. Sådana lödningar kan vara svåra att upptäcka, fungera ett tag, men sedan
sluta ge kontakt. Både komponent och lödstället på kretskortet ska värmas, annars
händer lätt att tennet bara väter den ena delen, som man ser på bild 6. Om tennet
bildar en droppe eller en vulkanliknande formation kan något sådant ha inträffat, och
man gör klokt i att försiktigt värma på ett tag till. De komponenter som kan vara
känsliga för överhettning är i första hand halvledarna, d.v.s. dioden och transistorerna. Låt gärna de senare behålla sina ben i ursprunglig längd.
Börja med de lägsta komponenterna, d.v.s. dioden och resistorerna. Markeringen på
kortet visar år vilket håll dioden ska sitta. Sedan kan man ta IC-socklarna, som kan ha
sina skårade ändar uppåt för att visa på vilket håll de integrerade kretsarna ska sättas
i. Plintarna och jacket för hörtelefonen kan komma i tur och sedan L2/L3. Spolstommen ställs på högkant och trådändarna förs försiktigt ner i sina hål, de för L2 till
vänster och L3:s till höger. Det hela kan fixeras mot kortet med en klick lim. L4 löds
sedan på stående.
Därefter tar man kondensatorerna och de båda transistorerna; se till att transistorerna
samt C5 och C6 kommer rätt (markeringar på kortet). Pluspolerna på C5 och C6 har
långa ben. Till sist löds potentiometrarna på sedan man kapat deras axlar till önskad
längd med en liten såg och ändarna filats upp så att rattarna går på lagom trögt.
När detta är gjort kan man sätta batterianslutningen i plinten J1 - observera polariteten
– och sätta i de integrerade kretsarna. Deras text ska kunna läsas rättvänd, sett från
kortets vänstra sida. Man kan få trixa lite med benen för att få i dem utan att de viks
eller hamnar utanför sockeln.
När också de båda trådarna från antennen satts fast i antennjacket är den elektriska
delen av konstruktionen färdig.
5
4. Test m.m.
Antennspolen ska vara i vertikalt läge när den används. Kretskortet sätts helst på ett
separat underlag tillsammans med batterihållaren för att antennen smidigt ska kunna
vridas runt för bästa mottagning. (Den bifogade, isolerade kopplingstråden räcker för
½ meter mellan antenn och kort.) Vi har inte bifogat några sådana detaljer, utan
överlämnar åt var och en att göra något passande. Stereolurar har man kanske redan
hemma.
Skruva ned volymen (högra potentiometern) maximalt moturs, sätt i batteriet och öka
sedan volymen. Nu ska ett ”surrande” ljud höras och bli påtagligt vid maximal volym. Kontrollera att dess karaktär ändras då man vrider på frekvensinställningsratten
eller ändrar antennspolens riktning. Lysrör och en del andra elektrisks apparater i
närheten kan bidra med oönskat ljud och på landet kan elstängsel ge upphov till
besvärande knäppar. Om mottagaren är tyst:







Kontrollera att batteriet är färskt. Spänning under 8,8-8,9 volt talar om att det
behöver bytas ut.
Kontrollera diodens inkoppling. Fel riktning skadar ingenting, men strömmen
till mottagaren spärras. (Dioden är till för att hindra att mottagaren matas med
spänning av fel polaritet.)
Är hörtelefonens propp ordentligt intryckt?
Har de integrerade kretsarna satts i på rätt håll?
Om allt detta stämmer, koppla ur batteriet och gå genom hela kopplingen.
Kontrollera att inget lödtenn har hamnat mellan ledningsbanor och på så ger
oönskade kontakter.
Ett vanligt fel är dålig kontakt för L2, L3 och L4. Kontrollera lödningarna
noga.
Om man har tillgång till en voltmeter kan spänningen testas i de fem punkterna på kopplingsschemat i bild 4. Dålig kontakt hos L2 visar sig genom att
spänningen i (4) inte är ca 8,3 volt. Obs: När man mäter spänningarna är det
viktigt att inga andra delar berörs. Det gäller särskilt om man mäter på ben 1
på IC2, vars spänning ska vara 8,3 volt. Om man samtidigt kommer åt ben 2
är risken stor att IC:n förstörs.
Man kan också mäta resistansen över L2:s respektive L3:s anslutningar utan att
ha batteriet inkopplat. Om resistansen inte är nära noll ohm är någon lödning
dålig.
Den som har ett instrument för frekvensmätning kan kontrollera lokaloscillatorns
frekvens. Mät mellan ben 3 och jord (minuspolen). Med P1 maximalt moturs ska den
vara ca 14 kHz och åt andra hållet ca 20 kHz. Sedan kan man ställa in på 18 eller 16,4
kHz så att bara mindre justeringar behöver göras vid mottagningen.
6
5. Mottagningen
Mot Grimeton
Bild 8 Antennspolens orientering.
Antennen är en s.k. loopantenn, som känner
av magnetfältet från sändaren. Därför ska den
placeras vertikalt och vridas så att spolplanet
ligger i riktningen mot sändaren.
Antennen orienteras enligt bild 8 för största signalstyrka. Vrids den ett kvarts varv
blir signalen noll (varför den kan användas som pejlantenn).
I de flesta fall fungerar det bra med mottagning inomhus, men om störkällorna är
många eller huset är metallklätt kan det vara nödvändigt att hålla till utomhus.
Mottagaren är testad med gott resultat på flera platser i Europa, bl.a. i Kiruna och
Portugal.
Sändningarna
Sändningarna från SAQ annonseras i förväg på vänföreningen Alexanders hemsida
www.alexander.n.se . Om de anges i UTC ska man lägga till en timme för att få
svensk normaltid.
Allmänt kan sägas att sändning sker några gånger per år. Sändaren är gammal och
bör inte köras för mycket, men å andra sidan då och då vara i gång. Säkra sändningstillfällen:



Julafton kl. 9 (på morgonen!) En tradition som fick sin början 2006,
då 100-årsjubileet av den första sändningen med tal och musik
firades. Den skedde med en sändare av liknande konstruktion som
den i Grimeton, men med mycket mindre effekt. (SAQ kan bara
sända telegrafi.)
Alexanderdagen, första söndagen i juli eller sista i juni. Sändning
vid två tillfällen under dagen. Det är då öppet hus och alla är
välkomna att besöka anläggningen. Att få se den gamla maskinen
startas och i sändning är en intressant och engagerande upplevelse.
Sedan ett par år brukar FN-dagen den 24 oktober om möjligt hedras
med en utsändning.
7
Vid angiven sändningstid sänds ett meddelande som kan ta ca tio minuter. Det
inleds alltid med ett allmänt anrop:
CQ CQ CQ DE SAQ SAQ , upprepat ett par gånger. Den som inte är van vid
telegrafi kan lära sig känna igen anropet, som låter:
dah-di-dah-di dah-dah-di-dah (ca tre gånger) dah-di-di di
C
Q
D
E
di-di-di di-dah dah-dah-di-dah (två-tre gånger)
S
A
Q
”di” är korta ljud, ”dah” är tre gånger så långa. Tiden mellan tecken motsvarar en
lång och mellan ord (t.ex. CQ och DE) ca 2 långa.
CQ betyder att det är ett allmänt anrop och DE betyder ”från”.
Omkring tjugo minuter före angiven sändningstid påbörjas startproceduren och
motorn varvas upp till rätt varvtal etc. Under den tiden sänds då och då testsignal
ut. Den består av anropet ovan och bokstaven V, som anger test. Kanske är det den
del av sändningen som är lättast att uppfatta för den som inte är telegrafivan: V är
tre korta och en lång, di-di-di-dah.
På stationen är man intresserad av lyssnarrapporter, helst med detaljer om platsen
för mottagningen, störningar, mottagarsort m.m. Så skicka gärna ett mail om mottagningen till [email protected] . Rapporter från vissa sändningar – alltid den
på Alexanderdagen - belönas med bekräftelse i form av ett QSL-kort, så uppge i
det fallet din postadress. För att säkerställa att det var rätt sändning måste tiden
anges noga och detaljer från sändningen helst uppges. Om andra sändningar, se
hemsidan.
6. Service
Vi är angelägna om att du ska bli belåten med mottagaren. Uppstår problem ber vi
dig snarast kontakta oss på [email protected] . Du är välkommen att ringa konstruktören på 070-2790048 eller mejla [email protected] .
Har du synpunkter är vi tacksamma om du hör av dig. I viss mån kan vi tillhandahålla extra komponenter till självkostnadspris + porto.
På www.execubic.se finns morseövningar för den intresserade att ladda ned
kostnadsfritt.
8