Bei der Entwicklung des TRX  QRP 4- S habe ich versucht, möglichst viele Anregungen und Wünsche erfahrener OMs  in das Konzept einzubringen. Es sollten folgende Kriterien für ein vertretbares Preis-Leistungsverhältnis erfüllt werden:

-Ein klares nachvollziehbares Empfänger-Sendekonzept für CW und SSB Betrieb

-Modulare- Platinen-Aufteilung für individuelle Gestaltungsmöglichkeiten

-SSB Aufbereitung nach der Filtermethode

-Vierbandgerät mit einfacher Bedienung und Bandumschaltung

-Liefermöglichkeit als Fertiggerät, Bausatz, Baugruppen und Optionen

-Frequenzanzeige LED  6-Stellig abschaltbar

-Gute HF-Vorselektion durch schmale Eingangsbandfilter mit Relaisumschaltung

-Hohe ZF-Selektion durch Doppelsuperhetkonzept mit Quarz und Keramik-Filtern

-Optional zuschaltbares CW Filter  in der zweiten ZF mit ca 800Hz Bandbreite

-Aus der HF gewonnene Regelung mit Kurz- und Langzeitkonstante

-Regelbare Empfängerrit zur Transiveinstellung

- Spektralreines Oszillatorsignal mit geringem Seitenbandrauschen und hoher
  Frequenzstabilität durch Einsatz einer DAFC–Schaltung

-Regelbare Sendeausgagsleistung mit Gegentaktendstufe ca 10 Watt

-Mithörton  für CW  (Sideton) ca 800 Hz  A2H  SSB/CWModulation

-Möglichst genaue S-Meter und Leistungsanzeige mit 7-Stelliger Led –Anzeige

-Einfache PTT und CW-Tastung gegen Masse mit einstellbarer Zeitkonstante

-Optionaler Kayeranschluss

In der weiteren Entwicklung soll die frei Bandwahl möglich sein;so das jeder OM
seine vier Wunschbänder individuell zusammenstellen kann.

In eigener Sache!!
Jedes; QRP-Projeckt,  ist verbesserungsfähig!
Etat, Qualität und Preis bestimmen weitgehend die Entwicklungsarbeit.Ich habe
versucht,mit möglichst geringem Materialeinsatz und ausgefeilter Schaltungstechnik
maximale Ergebnisse zu erziehlen.Ich hoffe ,damit Anregung und Lust auf QRP
geweckt zu haben !    In diesem Sinne!!  72/73
 
 
 

Baugruppen und Modulaufteilung

-Hauptplatine im fast Euroformat         155x100
-Vierfachoszillotor-Modul                   45x30
-Frequenzzähler-Modul                      85x87
-Sendeendstufen-Modul                     95x60
-S-Meter u. Leistungsanz.-Modul       70x27

1. Die Hauptplatine enthält folgende Baugruppe

1.2 Hochwertige Eingangs-Bandfilter mit Amidon Ringkern und Relaisumschaltung

1.3 7 dBm Mischer MD 113  mit nachfolgendem 50 Ohm Diplexer

1.4 Ersten ZF-Verstärker mit 5 Quarz-Ladderfilter  4.608 MHz  B  2.4KHz

1.5 Zweiten  Mischer mit NE 612  Quarz Oszillator und Rit –Einstellung  5.063 MHz

1.6 Zweiter ZF-Verstärker mit 455 KHz  Keramikfilter murata  CFJ455K13 B  2.7KHz

1.7 Optional zuschaltbares CW-Filter  455 KHz  B  ca.500Hz

1.8 Einstellbare HF-Reglung mit Kurz und Langzeitkonstante

1.9 BFO-SSB Demodulator mit 455KHz Resonator NE 612  und NF Verstärker LM 386

1.10 Mikrofonverstärker und SSB Modulator mit NE 612

1.11 CW-Aufbereitung A1H  mit Mithörton (Sideton) ca 800Hz

1.12 ESB-Filter;Bandmixer und TX-Treiber (Mar)

1.13 Spannungsversorgung und RX/TX Umschaltung mit einstellbarer Zeitkonstante

4. Oszillator-Modul

4.1 Vierfachoszillator mit Umschaltung und Trennstufe

5. Frequenzzähler- Modul mit ICM 7217 und DAFC Genirung

5.1 Zähleraufbereitung und DAFC (Digitale Automatische Frequenz Kontrolle)

6. Sendeendstufen-Modul mit Kühlkörper und TX-Filtern

6.1 Gegentacktendstufe ca 10 Watt mit Treiber und TX-Filtern

7. S-Meter und Leistungsanzeige-Modul

7.1 S-Meter  und Leistungsanzeige
 
 

QRP 4-S Kurzbeschreibung und technische Daten

Der  QRP 4-S ist empfangsseitig ein Doppelsupehet-Empfänger mit einer 1.ZF von
4.608MHz und einem Ladder (Abzweigfilter) bestehend aus fünf Quarzen mit einer
Bandbreite von 2.8KHz.Die zweite ZF 455KHz ist mit einem hochwertigen Keramik-
Filter von murata  CFJ 455K13 mit einer Bandbreite von 2.7KHz bestückt.Optional
Ist der Einbau eines CW Filters 455KHZ mit einer Bandbreite von ca.800Hz möglich.
Um eine Gute HF-Vorselektion zu realisieren wurden ausschließlich hochwertige Amidon Ringkern-Spulen mit hoher Güte für die Eingangs-Bandfilter verwendet.Für das 40 Meter Band kam ein Keramikfilter 7.200MHz mit anschließendem hochselektivem Saugkreis für
7.125MHz zum Einsatz..Auf Grund guterFilteranpassung und geringer Dämpfungswerte konnte auf eine HF-Vorstufe verzichtet werden.
Um Gute Kreuzmodulatinsfestigkeit und Spiegelfrequenzunterdrückung zu erreichen wurden ausschließlich zur Bandumschaltung Miniaturrelais verwendet.
Als nachfolgender Mischer kam ein 7dBm Mischer MD 113 mit anschließendem 50Ohm
Diplexer zum Einsatz.Der 2. Mischer ist ein Double-Balance-Mischer NE 612 der ebenfalls dank seiner guten Eigenschaften als BFO und Sendemischer eingesetzt wurde.Die aus der 2. ZF gewonnene Regelspannung mit einer Langzeit und einer Kurzzeitkonstante zeigt in der Praxis ein gutes Regelverhalten. Im Sendefall wird nach dem Sendemischer das in der 1. ZF liegende Quarzfilter als ESB-Filter genutzt und im ersten Mischer das benötigte Bandsignal erzeugt welches über die hochselektieven schaltbaren Eingangs-Bandfilter selektiert und einem Mar-Verstärker für die benötigte Treiberleistung zugeführt wird.Die CW- Aufbereitung  erfolgt über einen Sideton-Generator ca. 800 Hz in A1H Modulation.
Als Oszillator werden 4 hochwertige schaltbare Einzeloszillatoren mit C-Diodenabstimmung und einer DAFC Stabilisierungsschaltung verwendet.
Die Frequenzanzeige wird mit einem 6-Stelligen LED-Zähler realisiert.Die HF-Endstufe wurde als Gegentakt-Endstufe  mit einer Maximalen Leistung von 10 Watt Konzipiert.Die S-Meter und Leistungsanzeige erfolgt mittels einer 7 Stelligen LED- Dioden-Anzeige.

Technische Daten:

Abmessungen      180x130x60
Frequenzbänder      160;80;40;20 Meter
Stromaufnahme  Empfang  200mA   Senden ca.1.2A
Bandbreite 3dB   SSB 2,4KHz  CW  600Hz
ZF-Unterdrückung   75dB
Spiegelfrquenz    70dB
Weitabselektion   95dB
Eingangsempfindlichkeit  0.45µV  bei 10 dB  SN
Regeleinsatz    1,5 µV
Rit     +/-  200Hz
Sendeleistung    bei 13.8V  ca. 8 Watt regelbare
Nebenwellenaustrahlung  < 30dBm
Trägerunterdrückung  > 60dBm
NF-Ausgangsleistung   0,5 Watt
Mithörton (Sideton)  ca. 800 Hz
Frequenzstabilität nach Rastung   10Hz/h
Frequenzanzeige  6 Stellig LED  abschaltbar
 
 
 
 

Hauptplatine:

Auf der SMD bestückten Hauptplatine ist die gesamte Sende-Empfänger-Aufbereitung einschließlich der Potis für NF-Reglung;Rit und HF-Ausgangsreglung und
eine Optional bestückbares CW-Filter untergebracht. Allein durch Anlegen der Betriebsspannung und eines entsprechenden Oszillatorsignals mit einem Pegel von ca 40mV
ist die Platine spielbereit.Zur Ansteuerung einer Endstufe stehen ca 250mV/50 Ohm regelbareTreiberleistung zur Verfügung. Die Platine kann voll bestückt und abgeglichen oder
teilbestückt (aller SMD-Bauteile);als Bausatz;-bzw.für SWLs als hochwertige Empfänger-Platine geliefert werden.Durch die Modulare- Aufteilung ist eine Gute Integration bereits vorhandener Systeme wie DDS bzw.PLL Oszillatoren und individuelle Gehäusegestaltung möglich.Mit auf der Platine vorhandenen Steckerleisten wird eine übersichtliche und einfache
nach Masse zu schaltende Bandumschaltung realisiert.Die CW-Tastung und PTT-Umschaltung
erfolgt ebenfalls durch einfaches nach Masse schalten.

Vierfach-Oszillator-Modul

In diesem kleinen in einem Weisblechgehäuse untergebrachten Oszillatermodul,befinden sich die
Vier abgleichbaren Einzeloszillatoren einschließlich der Trenn und Pufferstufe.Die Umschaltung der Oszillatoren erfolgt über eine stabilisierte Betriebsspannung von 5 Volt. Durch die Verwendung von abgleichbaren Oszillaterspulen ist eine Korrektur der Oszillatorfrequenz  in einfacher weise möglich. Die Frequenzeinstellung erfolgt mit C-Diodenabstimmung durch ein  hochwertiges 10.Gang-Wendelpotentiometer mit hoher frequenzauflösung. Die DAFC-Stabilisierung wird mittels sehr lose an den Schwingkreis gekoppelter C-Dioden mit einem
maximalen Haltebereich von ca.10KHz  realisiert.Das Oszillatormodul liefert ein Spektralreines
und Rauscharmes -Oszillatorsignal von ca 40mV an 50 Ohm.

Frequenzzähler und DAFC-Modul

Auf dieser Platine befindet sich der Frequenzzähler mit dem ICM 7217 und der 6.Stelligen LED-
Anzeige.Die ersten beiden Stellen des Zählers werden über den Bandwahlschalter über eine Diodenmatrix voreingestellt und beim 20 Meterband der Zähler auf rückwärtszählen geschaltet.
Über die BCD Eingänge wird der ZF-Versatz voreingestellt.Die Zeitbasis zur Steuerung des Zähltores sowie Reset und Speicherübernahmeimpulses wird mit dem bekannten IC 6260 bereitgestellt.Dieser IC liefert gleichzeitig die benötigten Tacktfrequenzen zur DAFC-Gewinnung.
Die benötigte Zählereingangsspannung beträgt ca. 30mV. Über den getakteten  IC 74LS74 und dem OV L411 wird die benötigte Nachstimmspannung für die Frequenzkorrektur der Oszillatoren gewonnen.Der Haltebereich wird auf ca +/-5KHz eingestellt.

Sendeendstufen-Modul

auf diesem Modul befindet sich die komplette PA einschließlich Kühlkörper; demTreibertransistor 2SC1970 der Gegetaktendstufe mit den 2 SC 2078 die mittels Relai schaltbaren TX-Filter und das
Antennenrelais.Die Endstufe benötigt ca 250mV HF-Eingangsspannung und liefert bei einem Wirkungsgrad von ca 55 % eine Maximalen Output von 10 Watt bei  Ub 15 V.
 
 
 
 
 

QRP4-S Hauptplatine

Kurzbeschreibung des Frequenzzählers

Das vom Oszillator an der Basis von T1eingespeiste Signal wird mit T1 und  IC1/4 ( 74 LS 132 )für die weitere Verarbeitung aufbereitet und gelangt an den 25:1 Vorteiler  IC3 ( 74 LS 390 ). Der Ausgang des Vorteilers  ist an das als Tor genutzte Gatter  IC1/2 geschaltet dessen Ausgang wiederum mit dem Zähleingang von IC5 (ICM 7217 IJ ) führt.
Die Steuerung von IC5, ( Count / Up/Down / Reset ) wurde als Ablaufsteuerung mit dem BCD zu 1 aus 10 Decoder IC4 ( CD 4028 ) realisiert. Als Zeitbasis dient der Oszillator / Teiler -Schaltkreis ( CD 4060 ) IC2. Mit C3 ist ein exakter Abgleich  der Zeitbasis möglich. Der Ausgang Q14 öffnet das Tor IC1/2 für die Dauer von 250ms und wodurch die in diesem Zeitraum eintreffenden Impulse von IC5 gezählt werden können. Nach Ablauf  dieser Zeitspanne wird als nächstes über Q0 /IC4 und Gatter IC1/3 am Store- Eingang Pin9 / IC5 die Übernahme des Zählerstandes in das interne Latch von IC5 veranlasst . Nach erfolgter Übernahme wird der Zählerstand sofort  zur Anzeige gebracht. Durch Q1 von IC4 wird über Gatter IC1/1 der Zählerstand wieder auf Null gesetzt. Als nächstes wird durch Q2/IC4 der Zähler voreingestellt um die ZF vom Anzeige- Wert abzuziehen bzw. hinzu addieren. Dabei ist jedoch zu beachten dass in dieser Zähler- Schaltung die ganzen Megaherz den Zähler mit Vorteiler zwar durchlaufen aber nur indirekt angezeigt werden. Ein Megaherz mehr oder weniger hat also keinen Einfluss auf die angezeigte Frequenz . Somit sind für die Voreinstellung nur die letzten vier Stellen relevant. Das hat den Vorteil das ein vierstelliger Zähler- Schaltkreis verwendet werden kann.
 Zur Voreinstellung dient die Diodenmatrix ( D1- D7 ) welche nacheinander durch die Digitausgänge von IC5 aktiviert werden. Es wird der Wert 3929 in das Register geladen . In den FB- Bereichen 160m, 80m und 40m müssen 6071 Impulse weniger gezählt werden um die um die ZF ( 4,6071 MHz )höhere Oszillatorfrequenz für eine richtige Frequenzanzeige  wieder zu korregieren  ( 0000 -3929 = 6071 ). Im 20m Band schwingt aber der Oszillator um die ZF niedriger ( unteres Seitenband ) . Um die Anzeige zu korregieren muss also 3929 hinzu addiert werden. Dies wird dadurch erreicht dass der Zähler zunächst rückwärts, also erst 3929 Impulse bis Null zählt und dann durch die kleine mit zwei Transistoren realisierte Zusatzschaltung  wieder auf vorwärts zählen umgeschaltet wird. Diese 3929 Impulse entspricht der Differenz der Oszillatorfrequenz 4.6071 MHz bis zu den vollen  5.0000MHz. Da wie schon erwähnt der Durchlauf von 1 Megaherz  keinen Einfluss auf die Anzeige hat ist die Voreinstellung damit abgeschlossen.
Durch diese Schaltung war es möglich einen preiswerteren vierstelligen Zählerschaltkreis einzusetzen

Mit S1 kann das Display zu Stromsparzwecken abgeschaltet werden. Mit S2/1 werden die höherwertigen Ziffern der Anzeige zur Voreinstellung  1, 3, 7, 14 Megaherz  und die  Oszillatoren umgeschaltet.

Schaltplan des QRP4-S