BITX - Traducción libre del articulo de Ashhar Farhan

BITX – un transceptor SSB de 6 watts para 14 Mhz fácil de construir.

BITX es un tranceptor fácil de construir para novatos con buena performance.

Usando componentes electrónicos ordinarios e improvisando donde componentes específicos como toroides no están disponibles. El equipo tiene un mínimo de bobinas que elaborar.

La puesta a punto no es crítica y se logra con facilidad sin equipamiento sofisticado. Las instrucciones necesarias para ensamblar el equipo se dan aquí.

Los radioaficionados indios se han visto a menudo obstaculizados para salir al aire por falta de equipos de bajo costo. Un diseño mono banda bidireccional usando transistores NPN ordinarios fue desarrollado para atender esta demanda. El diseño puede ser adaptado a cualquier banda de radios aficionados cambiando las bobinas y capacitores del filtro pasa banda y la frecuencia del VFO (oscilador de frecuencia variable).

El BITX ha evolucionado a lo largo de un año a partir del excelente receptor S7C descrito en el nuevo libro ARRL “Experimental Methods in RF Design” hasta un transceptor bidireccional. Varios radioaficionados de todo el mundo contribuyeron en su diseño. Una serie de correos electrónicos se intercambiaron con OM Wes Hayward (W7ZOI) durante la evolución de este diseño. Sus contribuciones han sido muy valiosas. Me instó a luchar por un mayor rendimiento desde un diseño simple. El equipo resultante tiene un receptor sensible capaz de manejar señales fuertes y un transmisor estable y limpio con el poder suficiente para hacer contactos en todo el mundo.

Todas las partes usadas en el BITX son componentes electrónicos ordinarios. En lugar de los toroides (caros y difíciles de conseguir), usamos arandelas ordinarias. Para los transformadores de banda ancha usamos baluns de TV. La totalidad del transceptor puede ser ensamblado en la india por menos de Rs. 300. He diseñado una PCB con un solo lado y grandes pistas que pueden ser grabadas fácilmente en casa o en cualquier tienda de PCB. También están disponibles en OM Paddy, (VU2PEP, pepindia@yahoo.com).

Para aquellos que no leen artículos largos…

Hay un par de cosas que usted debe saber antes de empezar el montaje del circuito:

• El mismo bloque amplificador se utiliza en todo. Pero las resistencias del emisor varían en algunos lugares. Revise los valores. Si se cambian los valores, el circuito no dejará de funcionar, pero trabajara terriblemente. Eso podría ser un poco difícil de diagnosticar al final. Compruebe los valores del emisor y las resistencias que van entre la base y el colector.
• El amplificador de frecuencia intermedia del receptor, entre el filtro y el detector de producto es acoplado al detector de producto mediante un capacitor de 100pf no 0.1uF.
• El filtro de cristal funciona para mí. Yo utilice cristales de una tienda local de la marca KDS. Estos son los más baratos y trabajan con los valores de capacitores indicados en el filtro. Sus cristales pueden requerir un conjunto diferente de condensadores. Trate con los valores dados aquí, si usted encuentra el ancho de banda muy estrecho, disminuya la capacitancia, si le resulta demasiado ancho aumente la capacitancia.
• El micrófono está directamente acoplado al amplificador con un voltaje de polarización de 5v. Si su micrófono no necesita polarización, inserte un capacitor de 1uF en serie con el micrófono.
• Las imágenes muestran mi prototipo en dos placas. No haga esto, separe el VFO. El pre-driver (Q14) debe ser montado en la placa principal. El driver (2N2218) y el amplificador de poder (IRF510) deben estar en una placa diferente. Mantenga esta misma disposición para mantener el amplificador de poder estable.
• Hay un capacitor de 50uF en la línea eléctrica soldado cerca de la BFO, no lo olvides. Limpia el ruido de audio que de otro modo entraría en el receptor.
• En el PCB, hay puentes entre las líneas T (voltaje para las etapas de transmisión) y las líneas R (voltaje para las etapas de recepción) a través del filtro de escalera. Hay un puente desde el suministro de energía del OFB al VFO.

Descripción del circuito

Se hizo todo lo posible para mantener un buen rendimiento tanto como fue posible dadas las limitaciones de mantener el circuito simple y asequible.

El receptor

Se utilizó el VFO más simple que fue posible con un mecanismo de ajuste de dos perillas. Funciona muy bien y para aquellos (como yo) que utiliza la sintonización rápida, lo mejor de ambos mundos. La sintonización lenta a través del varactor y ajuste rápido a través del condensador variable sin ningún sistema de giro lento. Conseguir un sistema de giro lento es un problema cada vez más difícil y esto es un sustituto eléctrico.

Una palabra sobre el VFO: dependiendo de la disponibilidad de componentes, habilidades y preferencias, todos tenemos un circuito favorito para el VFO. Siéntase libre de utilizar lo que quiera. Solo debe mantener la salida del colector de Q7 a menos de 1.5 voltios. Para el funcionamiento en 20 metros, se necesita un VFO que cubra de 4 a 4.4MHz. El VFO dado tiene bajo nivel de ruido a pesar de que tiene una ligera deriva, pero no he tenido ningún problema con QSOs ordinarios. Después de 10 minutos de calentamiento, la deriva no es perceptible, incluso en PSK31.

Un oscilador Hartley utilizando un FET como BFW10 o U310 funcionaría mucho mejor. Puede sustituir este OFV con cualquier otro diseño que desee utilizar. Si está utilizando el diseño de PCB, y desea utilizar un VFO diferente, omita el VFO de la placa y constrúyalo externamente en una caja separada.

El simple amplificador de IF tiene una ganancia fija. Anteriormente observe que el amplificador de IF estaba contribuyendo con ruido en las frecuencias de audio. El ruido provenía de la fuente de alimentación y colocando un capacitor de 50uF en la línea de alimentación se detuvo. El amplificador de IF tiene un acoplamiento a la salida mediante un capacitor de 100pf para proveer un roll-off en las frecuencias de audio.

El OFB es un oscilador de cristal RC con emisor común. El emisor común ha sido polarizado a 6v.

El detector también funciona como modulador durante la transmisión; por lo tanto, se utiliza un atenuador al final. No tiene ningún impacto en la cifra global de ruido ya que no hay suficiente ganancia antes del detector. El pre amplificador de audio es un amplificador de audio de una sola etapa. El condensador de 220pF través de la base y el colector proporciona respuesta en baja frecuencia.

El receptor no tiene un AGC (Control Automático de Ganancia). Esto no es gran problema. Control de ganancia manual te permite controlar el nivel de ruido del receptor y yo personalmente lo encuentro muy útil en la búsqueda de señales débiles.

Transmisor

El amplificador de micrófono esta DC acoplado al micrófono. Esto se hizo para robar un poco de polarización de CC que se requiere cuando se utiliza audífonos con micrófono como los usados en las PC. Si su micrófono no requiere ningún tipo de polarización, ponga un capacitor de 1uF en serie con el micrófono. El amplificador de micrófono es un simple amplificador de audio de una sola etapa. No tiene ningún pasa banda, el filtro SSB se hará cargo de todo.

El modulador balanceado de dos diodos utiliza balance resistivo y reactivo. Un capacitor fijo de 10pF en un lado del modulador se equilibra mediante un capacitor variable de 22pF en el otro lado. Un trimer de 100 ohmios permite el equilibrio resistivo de la portadora. Se consideró necesario un atenuador en la salida para terminar correctamente el modulador de diodos y mantener la fuga de la portadora hacia el amplificador de frecuencia intermedia a un mínimo. Si bien esto puede parecer excesivo, produce un DSB (Doble Banda Lateral por sus siglas en inglés) limpio con portadora casi 50db abajo con ajustes cuidadosos en el osciloscopio.

El resto de la circuitería de transmisión es exactamente la misma que la del receptor. Hay una etapa extra de amplificación (Q14) para aumentar la señal de SSB de 14Mhz a 300 mV, lo suficiente para excitar el driver del amplificador de poder (2N2218).

Amplificador lineal

Un amplificador lineal simple que consiste en un transistor NPN de bajo costo y potencia media (2N2218) conduce al transistor IRF510 de 6 vatios de potencia en 14MHz. La salida del IRF510 utiliza una arandela de plástico como transformador de salida. El transformador de salida tiene 40 vueltas de devanado bifilar, estos pueden producir la suficiente capacidad parasita como para afectar el rendimiento adecuado del transformador. El filtro de media que sigue al transformador absorbe estas capacitancias como parte de la red de adaptación.

He utilizado este amplificador lineal, porque funciona para mí y proporciona 6 vatios en 14MHz. Yo no uso más poder porque no lo necesito ni tengo una fuente de alimentación que pueda abastecerse más. Si necesita más poder, hay una serie de cosas que puede hacer, sólo tiene que aumentar la tensión de alimentación del IRF510 hasta 30 voltios y conseguiría casi 15 vatios de potencia con la misma configuración. A 30 voltios, la salida del “drain” será de 30 ohmios de impedancia y la red pi tendrá que ser diseñado para que coincida con el “drain” directamente a 50 ohmios de carga de la antena. Alternativamente, puede probar dos IRF510s en push-pull. Estas son las variaciones que se pueden hacer. Una palabra de advertencia sin embargo, la energía en estos niveles puede darle una quemadura de RF grave. Quemaduras de RF pueden ser más dolorosas que el fuego o el vapor. El QRP no sólo es divertido, también es seguro.

Construcción

Yo recomendaría que se construya por encima de una placa revestida de cobre soldando el extremo a tierra de los componentes en el cobre y los otros extremos de los componentes entre sí (insecto muerto). Mira las fotos para ver cómo lo hice. Si usted no sabe acerca de este método de montaje de circuitos de RF, debe leer sobre ello, hay un buen número de comentarios escritos en Internet acerca de este método de experimentación RF. No requiere ninguna PCB, es muy robusto y muy estable.

Montaje del PCB

Para aquellos que se sienten intimidados por el metodo del insecto muerto, he diseñado un PCB. El diseño de la PCB (lado del componente) se puede descargar al final del articulo. Se trata de una sola cara PCB con pistas anchas que pueden ser fácilmente realizados en un laboratorio casero. No hay derechos de autor sobre el PCB, el circuito o incluso este artículo, siéntase libre para copiar y distribuir.

El PCB es un rectangulo de aproximadamente 21cm x 6cm. La placa es grande comparada con la totalidad de componentes que utiliza. Esto se hizo para que no sea crítico y funcione bien. Todos los amplificadores bidireccionales se muestran de manera similar.

Cuandotenga su PCB, debe hacer una inspeccion visual a fondo, preferiblemente en el sol. Compruebe que no hay pequeñas grietas en las pistas. Compruebe que no haya contecto entre pistas o entre pistas el el plano de tierra. El diseño de la PCB se hizo para minimizar esto, pero debe comprobarlo de todos modos. Especialmente comprobar las pistas que se ejecutan en diagonal a la base de cada transistor en el circuito bidireccional. Estos estan muy cerca y son candidatos a un cortocircuito.

Casi todas las instrucciones de montaje piden soldar los transistores al final. Yo recomendaría soldar los transistores y los diodos primero. Usted estara lo suficientemente alerta al iniciar el proyecto como para soldar los transistores correctamente, el resto del circuito se puede soldar a su alrededor. Tenga mucho cuidado con la orientación de cada transistor. El transistor amplificador de micrófono (Q10) se encuentra en una dirección opuesta al resto de los transistores y los pares de transistores en amplificadores bidireccionales se enfrentan entre sí. Los diodos tienen un anillo para indicar hacia donde apunta la flecha.

Después de soldar los transistores, termine el BFO. Si está montando esto para 14MHz o mas alta frecuencia, el BFO ​​necesitará una bobina en serie con el cristal (USB - Banda Lateral Superior por sus siglas en ingles), si usted necesita operar en LSB (Banda Lateral Inferior), necesitará un condensador de ajuste en su lugar (vea el esquema). Encienda el BFO ​​y usted debería ser capaz de escucharlo en una radio de onda corta en torno a la banda de 31 metros (10Mhz). Sonará como una estación de radio en silencio. Debe ser bastante fuerte. Desconectar y conectaro la fuente de alimentacion del BFO le ayudará a identificar su señal ​​en la radio. Si usted tiene una sonda de RF, o un osciloscopio, debería ser capaz de ver las oscilaciones. Espere un voltaje de 2 voltios o mas en RF.

A continuación, monte el VFO. Bobinar 150 vueltas es una de las tareas más tediosas del montaje de este equipo. Usted no tiene que conectar el condensador de sintonía de 365pf todavía. Compruebe las oscilaciones en un receptor o un contador de frecuencia. Puede que tenga que disminuir el número de vueltas. Sin el 365 pf, el trimmer 22pF debe ser capaz de poner el VFO a 4.3MHz o menos. Si el VFO está oscilando a una frecuencia más baja, a continuación, quitar algunas vueltas de la bobina. Si el VFO está en una frecuencia más alta, agregue 22pF paralelo al trimmer de 22pF (si está utilizando el PCB, soldar al lado contrario de los componentes). Usted necesita un puente para llevar energia de la fuente de alimentación entre el OFV y el BFO. Son las únicas etapas que deben permanecer encendidas en recepcion y transmision.

Monte el pre-amplificador de audio y el amplificador de potencia de audio y conecte el control de volumen. Cuando se aplica energía a las etapas de audio, tocando con el dedo a la base de Q4 debe producir estática en el altavoz.

A continuación, monte las tres etapas bidireccionales! Esto implica gran cantidad de soldadura. Pero las seis etapas son exactamente lo mismo. Termina una etapa a la vez. Los condensadores están simétricamente dispuestas y todos ellos son 0.1uF con una excepción (100pF en la salida del Q3). Recuerde que las resistencias de polarización de emisor son 100 ohmios, 220 ohmios o 470 ohmios. Si mezcla los valores, el equipo seguirá funcionando pero tendra baja performance en presencia de señales fuertes y la transmisión sera mala. Hay puentes para T (etapas de transmision) y la línea R (etapas de recepcion) a través del filtro de cristal. Soldarlos y proveer de energía a la línea R o la línea T, pero nunca al mismo tiempo. Los emisores de etapas bidireccionales deben mostrar 2 voltios aproximadamente, y los colectores deben mostrar alrededor de 8 voltios y el transistor de desconexión deben mostrar tensión cero en los tres conductores.

Llego el momento de la verdad, suelde las tres bobinas, condensadores de ajuste y los condensadores del filtro RF, conecte una antena y enciendalo! Compruebe que las etapas están trabajando a partir de finales de audio. Si toca pin de control del control de volumen, debe oír el zumbido de CA y estática. Si toca la base de Q4, debe haber una estática bastante ruidoso. Tome una pata de su VOM y el tacto Q3, debe dar mucho ruido de estática, probablemente mezclado con difusoras locales de AM. Toque la base de Q2 con la punta de prueba y debe obtener menos estática porque el filtro sólo permite el paso de 3 KHz de 10MHz.

Por último, conecte la antena correctamente en la entrada del filtro pasa banda de RF y gire los tres condensadores de ajuste hasta lograr el máximo ruido atmosférico. Conecte el capacitor de 365 pf y comience la sintonización alrededor de la banda, mueva el front-end de RF en una señal fuerte y luego sintonice una señal más débil y ajuste hasta lograr máxima claridad (no máximo sonido).

Una nota importante: Asegúrese de que ha conectado una adecuada carga de 50 ohmios en la antena. El filtro de RF trabaja correctamente sólo en 50 ohmios. Si utiliza un cable largo para hacer la prueba inicial, tendrá que retocar los trimmers de nuevo cuando instale la antena adecuada.

Tómese un descanso, pase la tarde escuchando su nuevo equipo casero. Para USB, añada más vueltas a la bobina del BFO, para LSB, ajuste el trimmer.

El montaje del amplificador de micrófono (Q10) y el amplificador de salida (Q14) completará la parte excitadora del transceptor. Para poner el transceptor en el modo de transmisión, conecte a tierra la línea R y aplique 12V en la línea T. Conecte la salida de Q14 a un osciloscopio, pero no conecte el micrófono todavía. Anule la portadora con el trimpot de 100 ohmios el trimmer de 22pF. Uno afecta al otro por lo que podría tener que ir y venir entre los dos controles.

Ahora conecte del micrófono y comience a hablar. Usted debe ser capaz de ver una señal de SSB limpia de entre 200 y 300 mV en un osciloscopio a la salida de Q14. En lugar del osciloscopio puede utilizar otro receptor de 14MHz para probar su calidad de transmisión. Apague el AGC del otro receptor para ajustar el trimer y el trimpot de anulacion de portadora. Un suave silbido en el micrófono debe elevar la amplitud de la señal.

A continuación, monte el amplificador lineal. En este punto, usted necesitará un chasis adecuado para su proyecto. Cualquier caja de metal sirve. Si usted no tiene ninguna, puede soldar placas de cobre juntas (como yo) y hacer un chasis en forma de U. Mantener el VFO al aire libre hace que tenga un poco de deriva. Una caja cerrada es realmente útil.

Una caja grande de galletas (o chocolate) es ideal. Con un taladro de mano, usted puede fácilmente hacer agujeros para encajar las dos PCB en su interior. El estaño se suelda fácilmente en estas cajas. Utilice la perilla mas grande que encuentre para la sintonia principal. Los condensadores de plástico de radio FM por lo general tienen un eje corto al cual no se puede poner una gran perilla.

Necesitara un tambor de plastico como una tapa grande para fijarla mediante un tornillo al eje de sintonia. Ajuste bien el tornillo y aplique pegamento epoxico.

Yo uso un simple interruptor triple de doble polo para la conmutacion entre transmisión / recepción. Si prefiere la operación PTT (push to talk o presione para hablar), puede sustituir fácilmente el interruptor por un relé. Asegúrese de soldar un diodo de polarización inversa a través de la bobina del relé para evitar que entre tensión inversa en la línea de alimentación del transceptor.

Utilice cable blindado para todas las conexiones entre el amplificador de potencia y la placa principal.

Ajuste y Operación

Ajuste el VFO para cubrir correctamente de 4.0 a 4.4MHz. Si puede, lleve su equipo al shack de un amigo radioaficionado, puede supervisar su VFO de su equipo por encima de la banda de 80 metros cerca de los 4MHz. Ajuste el potenciómetro para que pueda escuchar el VFO cuando el receptor de su amigo sintonice los 4.0MHz y el condensador de sintonía está completamente cerrado (tanto como sea posible hacia la izquierda). Después de esto, conecte la antena y ajuste las bobinas de RF para obtener el maximo ruido en el altavoz. Si usted puede sintonizar en una señal débil, entonces esta ajustado al maximo para recepción.

Si usted puede sintonizar correctamente emisoras de telegrafia y no puede escuchar apropiadamente estaciones de banda lateral unica, esto signifca que su BFO no esta apropiadamente ajustado. 

En las bandas de aficionados por encima de 10 MHz, SSB se transmite en banda lateral superior y en bandas por debajo de 10 MHz, se transmite en banda lateral inferior. Para sintonizar una señal de banda lateral superior, el BFO ​​tiene que estar en el borde inferior de la banda de paso del filtro de cristal. Va a requerir ya sea el inductor (para USB) o el condensador (para LSB) en serie con el cristal del BFO. Si su BFO se establece en la frecuencia adecuada las señales se sintonizaran y a medida que continúe moviendo el dial la señal caerá en tono y desaparecerá. Si las señales aparecen apagadas, entonces el BFO ​​está situado en el centro del paso del filtro de cristal, añada más vueltas a la bobina (USB), o ajuste el trimmer (LSB). Si las señales aparecen estridentes y no son capaces de sintonizar adecuadamente, entonces el BFO ​​esta demasiado lejos de la frecuencia del filtro - Disminuya las vueltas de la bobina (para USB) o ajuste el trimmer (LSB).

La puesta a punto del transmisor implica esencialmente la anulación de la portadora. Lo mejor para poner a punto el transmisor es una carga ficticia. Utilizo 8 (2 vatios) resistencias de 220 ohmios, en paralelo como carga ficticia. Coloque la carga ficticia en el transmisor, y conecte una sonda de RF a la carga ficticia (o un osciloscopio). Como usted habla, usted debe obtener 20 voltios o más voltaje pico en la carga ficticia al silbar o simplemente decir "hoooolaaa". En otro receptor en la misma habitación, conecte un corto trozo de alambre como antena y controle su propia señal. Usted probablemente será capaz de escuchar su propia portadora también. Ajuste el trimpot y el trimer del modulador balanceado para desaparecer lo mas posible la portadora.

Una palabra de precaución, los mezcladores de diodo son propensos a generar armónicos impares. La tercera armónica de 4 MHz es de 12MHz. Por lo tanto, si usted simplemente ajusta las bobinas para la máxima salida de transmisión, es posible que erróneamente ajustó el front-end RF a 12 MHz (lo hice). El filtro de RF pasa banda es mejor sintonizarlo en modo recepcion a travez de una señal debil en 14.150MHz o cercano a ello.

Conclusión

Puede haber un kit (componentes y PCB en una bolsa) pronto. Yo personalmente no tengo el tiempo para hacer kits. Si alguien está interesado en hacerlo, sólo tiene que ir adelante y hacerlo. El diseño es libre, no es necesario pedir permiso a mi o de cualquier otra persona. 

Esta es también la primera vez que he llevado a cabo un diseño de PCB para mi equipo. El objetivo es hacer frente a la necesidad de los radioaficionados de la India, en particular, para un equipo de SSB barato y facil de construir. Mi objetivo original era mantener el precio bajo Rs. 1000. El diseño actual cuesta menos de 300 rupias (menos de 7 dólares).

Imagenes

Vista superior del equipo: La placa izquierda es la parte excitadora, a la derecha la placa del amplificador lineal.

IF y seccion de audio: El preset esta soldado a una pequeña placa de pcb por el lado de cobre, y la pequeña placa a su vez esta soldada al plano de masa por medio de pequeñas piezas de cable.

Front-end: muestra solo dos bobinas en el filtro , el tercero fue añadido luego. La bobina de la parte superior es del VFO. El transformador mezclador es mostrado en la parte inferior derecha de la imagen.

Amplificador: El radiador del IRF510 esta soldado a la placa de cobre, aislelo del IRF510.

Articulo original: http://www.phonestack.com/farhan/bitx.html

Nota: Cualquier corrección o contribución sera bien recibida de mi parte para mejorar el articulo para los hispano hablantes. Saludos y 73 cordiales