Inbetriebnahme und Ergänzungen QRP-MINI

Dieser Abschnitt bezieht sich auf Fragen zur Inbetriebnahme bei Transceiverbausätzen der QRP-MINI Serie (QRP MINI-I). Das Projekt ist recht komplex und es ist deshalb nicht ungewöhnlich, daß hin und wieder Fragen zu bestimmten Details auftauchen.

Einige häufig gestellte Fragen - gewissermaßen die "FAQ" - werden hier, ergänzend zur Bauanleitung etwas ausführlicher behandelt. Stromlaufpläne der MINI-Serie sind u.a. hier zu finden.

Ich möchte an dieser Stelle zugleich die Gelegenheit nutzen, all jenen OM´s zu danken die mit Ihren Vorschlägen und Hinweisen dazu beigetragen haben dieses schöne Amateurfunkprojekt zu unterstützen.
Der QRP MINI-I wurde inzwischen durch den QRP MINI-II abgelöst.

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• Stromaufnahme während der Inbetriebnahme
• NF-Teil
• Inbetriebnahme und Abgleich des Empfängers
• BFO-Frequenzeinstellung, CW-Ablage
• VFO-Temperaturregelung und Frequenzkorrekturen
• Frequenzerweiterung für das 40m-Band
• PA-Inbetriebnahme, PTT- und RIT-Einstellung
• Ergänzungen und Änderungen

Stromaufnahme bei der Inbetriebnahme

In der Bauanleitung ist zu diesem Punkt bereits einiges gesagt, dennoch möchte ich an dieser Stelle noch einmal zusammenfassend ein paar Erläuterungen geben.
Vor dem Messen ist es wichtig, daß die Jumper auf der TX-Platine 1 und im VFO noch nicht eingesteckt sind. Falls die Stromaufnahme den Wert von 80 bis 100 mA drastisch übersteigt, liegt entweder ein Kurzschluß bzw. ein Bestückungsfehler vor. In diesem Fall möge man auch berücksichtigen, daß sich die eingespeiste Leistung binnen kürzester Zeit in Wärme umwandeln kann ! Schnelles Handeln ist also angesagt.

Achtung ! Beim An- und Abklemmen von Meßgeräten und Steckverbindungen, beim ziehen oder einstecken von IC`s schalten Sie die Betriebsspannung stets aus. Es versteht sich, daß Lötarbeiten nicht an unter Spannung stehenden Teilen vorgenommen werden.

Fehlereingrenzung bei zu hohem Strom

• Ziehen des Steckers an der PA-Platine, am VFO und an der Frontplatine
• Plusleitung verfolgen, Kontrolle auf Zinnbrücken
• Erwärmung des 78L08 auf der Hauptplatine kontrollieren
• Spannung hinter dem 78L08 messen
• nacheinander vorsichtig die IC´s aus den Fassungen nehmen
• VFO ausbauen

Ein weiteres Indiz sind verdächtige Geräusche. Ein feines Knistern oder Zischeln deutet beispielsweise auf einen verpolten Elko hin. Gleiches gilt für einen sehr rasanten Stromanstieg.

NF-Teil

Bei den MINI-Transceivern werden seit Mitte 2007 für den NF-Ausgang und die CW-Taste Stereoklinkenbuchsen eingesetzt. Da es sich bei diesen Buchsen um Schaltbuchsen handelt, treten hin und wieder Fragen zur Beschaltung auf.

Die nebenstehenden Fotos zeigen die korrekte Belegung: Links - ohne Schaltfunktion z.B. für CW-Taste und Kopfhörer. Blau ist die Masseleitung, gelb das von der Hauptplatine kommende NF-Signal; bzw. der CW-Anschluß.
Im rechten Bild ist die Belegung als Schaltbuchse dargestellt, also beispielsweise für den Anschluß eines Gehäuselautsprechers. Gelb wäre das NF-Signal und grün würde zum Lautsprecher führen - der sich bei dieser Belegung automatisch abschaltet, sobald der Kopfhörer angeschlossen wird.

Inbetriebnahme und Abgleich des Empfängers

Es empfiehlt sich den RX stufenweise zu prüfen. Dabei ist der BFO (siehe unten) eine sehr wichtige Angelegenheit, aber als häufigste Fehlerursache hat sich die Bestückung der Dualgate-FET BF961 erwiesen.
Die FET´s werden gern verdreht eingebaut, denn der Source-Anschluß ist nicht immer gut erkennbar. Es gibt herstellerspezifische Unterschiede, deshalb hilft nur ganz genau anschauen. Im nebenstehenden Foto habe ich versucht die Problematik zu verdeutlichen:

Man erkennt, daß an einem der kurzen Anschlüsse (der nach unten zeigende) die Stanzreste etwas länger sind. Hierbei handelt es sich um den Source-Anschluß, der nach rechts zeigende (lange)ist der Drain. Zwar gehen die Transistoren nicht kaputt, wenn sie um 180 Grad verdreht eingebaut werden, aber das Auslöten ist doch eine ziemliche Fummelei.

Als weiterer "Knackpunkt" haben sich die Spulen erwiesen. Die Kernbremse besteht aus Plastik und der Kern muß daher beim Abgleich behutsam und mit passendem Werkzeug behandelt werden. Ein Fixieren nach dem Abgleich mit Wachs oder Klebstoff ist nicht notwendig.

Müssen die Quarzgehäuse geerdet werden ? Besser nicht - denn: Das Quarzplättchen ist im Gehäuse von einer dünnen Plastikfolie umgeben. Wenn nun am Gehäuse zu lange gelötet wird, riskiert man daß sich diese Folie verzieht und direkt am Quarz zu liegen kommt. Dadurch kann eine Frequenzverwerfung auftreten. Bei einer derart geringen Toleranz (die Quarze sind auf +/- 50 Hz ausgemessen) könnte sich die Filterkurve verschlechtern.

BFO-Frequenzeinstellung

Die richtige BFO-Frequenz entscheidet nicht nur über die Empfangsqualität, sondern auch über die Sendeausgangsleistung, Seitenbandunterdrückung und natürlich die Modulation.
Letzteres ist bekanntlich ein Lieblingsthema der Funkamateure. In vielen Gesprächsrunden, werden diverse Varianten erörtert und Mikrofone aller erdenklichen Hersteller und Preisklassen ausprobiert. Ich selbst bin der Meinung, daß die Sprache noch einigermaßen natürlich klingen soll.
Praktische Versuche sind hier aber durchaus sinnvoll, denn die Stimme jedes Menschen klingt bekanntlich anders. Bei SSB wirkt sich das aufgrund der geringen Bandbreite wesentlich mehr aus, als bei AM oder FM.

Der QRP-MINI ist im BFO mit einem Quarz bestückt, der den Betrieb in der normalen Seitenbandlage erlaubt. Bei CW wird der Quarz um ca. 700 bis 800 Hz nach oben (20 m) bzw. nach unten (160 - 40 m) gezogen. Die Quarzfrequenz wird dabei nur in der Betriebsart "CW-Senden" geändert. Wie bereits in der Bauanleitung beschrieben, muß die BFO-Frequenz so eingestellt werden, daß SSB-Stationen nicht zu hell klingen.
Sollte der Ziehbereich mit den Trimmern nicht ausreichen, können Parallelkondensatoren - Größenordnung 22 bis 68 pF - angelötet werden.
Die endgültige Einstellung nimmt man am besten nach der Inbetriebnahme des Senders im Test mit einer Gegenstation vor.

VFO-Abgleich und Temperatureinstellung

Die VFO-Platine muß dazu nicht aus dem Gehäuse genommen werden. Der VFO ist bereits vorabgeglichen und normalerweise erübrigt sich ein Frequenznachgleich. Andernfalls kann man die Frequenz mit dem Spulenkern ganz bequem korrigieren.

Als kleines Extra verfügt der VFO über einen elektronisch gesteuerten Thermostat. Der Schwingkreis wird beheizt und mittels einer Regelschleife mit P-Charakteristik stets auf einer konstanten Temperatur gehalten. Infolge dessen ist die Frequenzdrift extrem gering !
Der Thermostat benötigt beim Einschalten ca. 50 bis 60 mA und im eingeschwungenen Zustand lediglich 20 mA - zur Funktionskontrolle dient die rote LED.

Die Temperatur ist bereits voreingestellt, und kann bei Bedarf mit dem Trimmer angepaßt werden. Nach rechts - höhere Temperatur. Die Temperatur sollte nicht über 45 Grad liegen. Optimal sind 30 bis 35 Grad. Durch Ziehen des Jumpers wird der Thermostat abgeschaltet. Aus dem Stromlaufplan des VFO ist die Funktion des Thermostates ersichtlich:
Über einen am Kupferbecher der Spule befestigten NTC wird eine temperaturabhängige Spannung an den Eingang des TL 081 geführt, dort verstärkt und T 5 zugeleitet. R 20 begrenzt den Maximalstrom und VD 7 verhindert Rückwirkungen. T5 ist ebenfalls am Kupferbecher - allerdings an der gegenüberliegenden Seite - angebracht und fungiert als Heizelement.
R 24 verhindert Schwingungen des Regelkreises und mit RP1 ist der Sollwert einstellbar. Die Temperatur des Schwingkreises - und damit auch die VFO-Frequenz - wird mit diesem Trick extrem konstant gehalten.

Frequenzerweiterung für des 40m-Band

Um den Frequenzbereich von 7,0 bis 7,2 MHz erfassen zu können, muß der VFO den Bereich von 1,8 bis 2,0 MHz überstreichen. Im VFO ist als Abstimmelement eine Dualvarikapdiode (BB304) eingebaut. Im einfachsten Fall genügt es, parallel zu dieser eine weitere Varikapdiode zu schalten und C 14 von 56 pF auf 270 bis 330 pF zu vergrößern.
Die zusätzliche Varikapdiode wird von der Mittelanzapfung der BB304 zum heißen Ende des Schwingkreises eingelötet, wobei die Katode an die Mittelanzapfung kommt. Man kann dafür z.B. die BB205 bzw. die SMD-Typen BB729 oder vergleichbare Exemplare nehmen. Es ist wichtig, daß für C 14 ein Kondensator mit kleinem TK - gelber oder roter Farbpunkt - eingesetzt wird. Sollte der Abgleichbereich der Spule nicht ausreichen, müssen einige Windungen abgewickelt werden.
Das ist allerdings nicht ganz einfach. Ich biete deshalb die Möglichkeit an, den VFO einzuschicken. Der Umbau wird dann gegen eine kleine Aufwandsentschädigung von mir erledigt. Wer keine passenden Konndensatoren bzw. Varikaps hat, kann diese ebenfalls bei mir bestellen.

Nachdem die Frequenzerweiterung vorgenommen wurde sollte man unbedingt die Amplitude des VFO-Signals überprüfen. Diese muß über den gesamten Frequenzbereich etwa konstant sein. Ist das nicht der Fall sollte in Reihe zum Widerstand R15 (1 K) eine Drossel (ca. 100 µH) eingefügt werden.

PA-Inbetriebnahme, PTT, RIT

Ergänzungen und Änderungen

Vergrößerung des Handregelbereiches

Die Handregelung wird beim QRP-MINI über eine mit Dioden (1N4148) stabilisierte Gleichspannung realisiert. Diese Spannung gelangt über Widerstände und VD 9 an die Basis von T6.
Da jeder Halbleiter eine sogannnte Flußspannung (der Spannungsabfall über die PN bzw. NP-Strecke bei Gleichspannung in Flußrichtung) aufweist und diese u.a. von Fertigungstoleranzen abhängt, ist der Regelbereich im ungünstigsten Fall nur eingeschränkt nutzbar.

Mit dem Ersatz von VD9 durch eine Schottky-Diode (z.B. BAT41, BAT42 etc.) ist dieses Problem behoben und der Handregelbereich wesentlich breiter.
Die Diode wird einfach an die Platinenunterseite gelötet und VD9 damit gewissermaßen überbrückt. Wer sich die Mühe machen will, kann VD9 natürlich auch ausbauen - unbedingt notwendig ist es aber nicht.