Een Stabiele VFO voor kortegolf zenders |
Het construeren van een echt stabiele vfo is niet zo gemakkelijk , vooral warmte verschillen zorgen al snel voor een frequentie verloop van tientallen en soms zelfs wel honderen hertz , op korte golf wordt het nog erger , ik heb vfo's gezien welke soms wel 4 of 5 Kc verliepen in een half uur . Nu gebruiken we tegenwoordig vaak PLL of DSS schakelingen welke wel een echt stabiele frequentie leveren maar ik heb het altijd als een hobby beschouwd om een echte "free running " vfo op de plaats te houden . Er zijn een aantal factoren welke frequentie verloop veroorzaken , als eerste natuurlijk warmte verschillen , en dat hoeft echt maar heel weinig te zijn Condensatoren zetten uit bij opwarming waardoor de capaciteit afneemt , vooral keramische condensatoren zijn hier erg goed in .hierdoor loopt de f5requentie omhoog . Omgekeerd echter , spoelen zetten ook uit bij opwarming , hierdoor wordt de zelfinduktie groter en hierdoor loopt de frequentie omlaag . Goed uitgebalanceerd kunnen deze twee elkaar opheffen zodat het uiteindelijke verloop dus nul blijft Dit werd o.a. gedaan in de beroemde BC211 golfmeter uit de jaren 40 , maar voor een amateur is zoiets bijna niet te ontwerpen . Wat ik ook wel eens gedaan heb is een vfo bouwen met een extra varicap over de spoel , dmv een tweetal NTC weerstanden en een instelpot zorgde ik ervoor dat de varicap precies het frequentieverloop veroorzaakt door temperatuurverschil uitregelde . Ook bijna niet te doen , verschillende malen achtereen de hele VFO opwarmen en afkoelen , net zolang tot de goede instelling van de NTC brug was gevonden , hier ben je echt dagen mee bezig , opwarmen en afkoelen duurt echt uren . Bovendien heb je daar zo ongeveer een klimaatkamer voor nodig . Over het algemeen lukt het me aardig om een VFO rond de 1600 Kc behoorlijk op de plaats te houden , in ieder geval na een korte opwarm tijd binnen de 100 hertz . Op 6 M/c is dit echter al veel moeilijker als de VFO binnen de 500 hertz op de plaats blijft heb je al een mooi stukje werk geleverd , maar 500 hertz is te veel , veel te veel . Bij het onderstaande ontwerp is het gelukt om het frequentie verloop kleiner dan 10 hertz te houden , ook over langere tijd . De truc , zet de vfo op een hele lage frequentie en meng het signaal omhoog en dat is precies wat ik hier heb gedaan Ik ben hier uitgegaan van een vfo welke afstembaar is van 200 tot 350 Kc en meng dit signaal met de output van een kristal oscilator op 6 M/c er onstaan dan twee mengprodukten de onderband van 5800 tot 5650 Kc en de bovenband van 6200 tot 6350 Kc Omdat we gebruik maken van een balans of ringmixer hebben we gelukkig geen last van het 6 Mc signaal deze is aan de uitgang praktisch verdwenen Wel moeten we zorgen dat het onderband signaal verdwijnt , het verschil is slechts 400 tot 700 Kc met de bovenband en hier moeten we dus wel een filter toepassen De hele schakeling is opgebouwd rond het A4000 ic , een al wat ouder ontvanger IC van Russische herkomst . Oud maar bij sommige restposten handelaren nog wel verkrijgbaar , soms slechts voor een paar kwartjes . De A4000 is een echte alleskunner , bruikbaar van lager dan 10 Kc tot boven de 30 Mc , voorzien van een uitstekende VFO met een negative weerstands schakeling zodat er geen spoelen met aftakkingen nodig zijn , reeds voorzien van een interne temperatuurs compensatie een uitstekende spannings stabilisator voor het oscilator deel waar we ook de spanning voor de varicap afstemming van afnemen . Er is een ringmixer aan boord , een gebufferde VFO uitgang , evenals een gebufferde mixer uitgang , een AM demodulator , een S Meter uitgang een RF versterker met een hoge dynamiek , verder nog een tweede versterker bedoeld voor een FM gedeelte , eem quadratuur demodulator een AGC schakeling . En nu komt het mooiste , als die delen zijn los aan de buitenkant aanspreekbaar , bij de meeste west europeese IC's zitten al die delen reeds intern doorverbonden zodat je er dan eigenlijk alleen maar een ontvanger van kunt maken , bij de A4000 heeft ieder deel zijn eigen in en uitgang en dit maakt het IC universeel toepasbaar . Als kristal oscilator heb ik een enkele transistor schakeling gebruikt met een 6 Mc kristal de uitgang hiervan wordt met 47 pf aangesloten op de ringmixer ingang van de A4000 Voor de oscilator heb ik gebruik gemaakt van een spoeltje van 200 windingen 0,18 draad gewikkeld op een 4 mm draaikerntje , hierover staan twee styroflex condensatoren 470 en 330 pf , verder een 1 nf styroflex naar de BB 112 varicap . het uitgangs signaal van de ringmixer is via een 100 pf condensator aangesloten op de middenaftakking van een afstemkring bestaande uit een spoel van 30 wandingen 0,22 mm draad Ook weer op een 4 mm kern , deze wordt met een 82 pf afgestemd op 6300 Kc . , aan de hete kant helen we hier het signaal af met een 22 pf condensator . Bekeken op de S.A. zien we hier het 6300 Kc signaal met het 6Mc component nog net zichtbaar onder in het gras ruim 50 dB zwakker . De onderband is echter slechts 20 dB zwakker , hier is nog wat extra filtering nodig . Ik heb nu het signaal van dit eerste spoeltje eerst nog 10 dB versterkt met een BC 547 waarna er een bandfilter volgt met nog twee van deze spoeltjes ook weer afgestemd met 82 pf , ik heb deze twee iets naast elkaar gedipt de eerste net onder de 6300 en de tweede er net boven Vanuit het tweede spoeltje uitgekoppeld met 3 windingen kan ik over 50 ohm hier een output halen van ongeveer 25 milliwatt Bekeken op de spec is bij een juiste afregeling de onderband nu ruim 50 dB onderdrukt , van het restant 6 Mc is ook niets meer te zien op 12 M/c is er nog net iets waarneembaar maar dit is niet noemenswaardig Nu de stabiliteits test , teller aangesloten en afgeregeld op 6300.000 , na 5 minuten staat de teller op 6299.973 maar ja , wat wil je ik ben heftig aan het solderen geweest en het geheel is nog steeds aan het afkoelen , nu eerst maar eens koffie drinken . Na 10 minuten terug op zolder staat de teller op 6299.961 . niet slecht voor een vfo die nog open op de werkbank ligt . Nu gaan we inpakken . Ik heb van dunne printplaat een doosje gemaakt waar de hele schakeling een plaatsje moet vinden , niet alleen de VFO maar ook de subdriver Vood het vfo gedeelte heb ik een apart gedeelte gemaakt welke geheel met plakvilt wordt bekleed , zijkanten , onderkant en straks ook het deksel , het losse vfo printje krijgt hier zijn eigen geheel afgeschermde plekje . Nu de zaak weer aangesloten en eerst maar eens een paar uur laten rusten , zo direct na al dat soldeerwerk kun je toch geen echte meting doen . s'avonds teruggekomen de vfo aangezet en op 6300.000 afgeregeld en er toen maar eens een nachtje over geslapen . De volgende morgen , nou ja bijna middag nog eens gekeken . Nu blijkt de teller op 6300.007 te staan . Slechts 7 hertz verloop in bijna 7 uur . Hier het VFO printje opgebouwd als Dead Bug en keurig ingepakt , duidelijk zichtbaar de 4 mm spoelkernen En dan hier het complete schema :