MOTTAGARE FÖR SAQ VLF-SÄNDAREN I GRIMETON BYGGBESKRIVNING OCH LITE OM HUR DEN FUNGERAR

Transkript

1 MOTTAGARE FÖR SAQ VLF-SÄNDAREN I GRIMETON BYGGBESKRIVNING OCH LITE OM HUR DEN FUNGERAR Världsarvet Grimeton/ Execubic AB, 2014

2 1 Innehåll m.m. Kretskort Rulle med 0,3 mm lackad koppartråd för L 1, L 3 och L 4 Batteri, strömställare och Batterihållare monteringsmaterial ingår Anslutningstrådar antenn-kretskort, grön, och inte. batteri-kretskort, svart/röd Plastisolerad tråd för L 2, röd 2 rattar Mottagaren slås på genom Spolstomme för antenn, diameter ca 20 cm * L 1 nom att man sätter batte- 2 IC-socklar riet i hållaren. Toroidstomme, vit L 2 / L 3 Ferritkärna, grå L 4 2 kopplingsplintar J 1, J 2 Jack för hörtelefon J 3 Potentiometer 10 kω, linjär P 1 Potentiometer 10 kω, logaritmisk P 2 Diod 1N4001 D IC 555 IC 1 IC TDA7052A IC 2 2 transistorer 2SK170 T 1, T 2 Färgkod: Resistorer 270 Ω R 5 Röd-lila-brun 2 st. 1 kω R 3, R 6 Brun-svart-röd 10 kω R 4 Brun-svart-orange 15 kω R 2 Brun-grön-orange 33 kω R 7 Orange-orange-orange 1 MΩ R 1 Brun-svart-grön Kondensatorer 2 st.1 nf C 2, C /siffra 3,3 nf C /siffra 68 nf C 4 68nK el. liknande 3 st. 1 μf C 3, C 7, C 8 1μK 2 st. 220 μf, elektrolyt C 5, C 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 C 5 och C 6. Det är också viktigt att dioden D vänds rätt. Det finns fem hål för potentiometrarna P 1 och P 2. De två undre är för en enklare potentiometervariant för skolbruk och används inte här. Observera att C 1 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

3 Kondensatorer 68 nf 1 μf Plintar Transistorer 220 μf Diod Jack J Ω 1 kω 10 kω 15 kω 33 kω 1 MΩ IC-socklar Bild 2 Några av komponenterna. Toroidstomme Ferrit Kondensatorernas färger och märkningar kan variera något. Bild 3 Det färdiga kretskortet. L 2 /L 3 på toroidstomme De båda integrerade kret- Till batteri sarna är isatta så att deras J 1 text är rättvänd, sedd från Plus vänster. Minus Till antenn J 2 L 4 på ferritkärna Potentiometrarna har sam- IC 2, TDA7052A ma resistans, 10 kω, men har olika karakteristik. Den IC 1, 555 Jack för hörhögra har ett B efter 10k. lurar IC 2 har nyligen fått ändrade data så att en ytmonterad kondensator (C 10 ) har måst sättas in på kortets undersida. Frekvens- Inställning Volymkontroll Toroiden är av typ 3E25, diameter 16 mm. Linjär, 10k Logaritmisk, 10kB 2

4 2. Schema och verkningssätt Bild 4 Blockschema. Antenn 17,2 khz-signalen från sända- 17,2 khz ren går från antennen till antenn- Antenn- Blandare Audioförförstärkaren och därifrån till förstärkare 2SK170 Filter, L 3 C 3 stärkare 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 TDA7052A Sedan går signalen genom ett Ljudstyrka: P 2 bandpassfilter som bara släpper 18 eller 16,4 khz Lokaloscillator genom signaler i ett smalt område Inställning: P kring 0,8 khz. Sist sker förstärkning i audioförstärkaren. 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 IC 1 till T 2 :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 P 1 (den vänstra på kretskortet). Man får därför in SAQ på två inställningar, ca 18 khz och 16,4 khz. Antenn- Blandare Filter (2) D (1) förstärkare R 4 + R 3 C 2 L 2 C 3 C 4 * C 10 Audioförstärkare J 1 (3) C 5 (4) - Antenn J 2 T 1 T 2 L 3 P 2 L 4 C 7 C 6 J 3 L 1 C 1 R 1 R 2 IC 2 Jord (minuspolen) C 9 Lokaloscillator C 8 P 1 R 7 Bild 5 Kopplingsschema. (5) R 5 Siffrorna inom parentes är punkter där man IC1 kan kontrollmäta spänning i förhållande till till jord. (1): 9 V (2), (4): 8,3 V R 6 (3): ca 2 V (5): ca 6,5 V Värdena kan variera något med batterispänning och komponenter. *) C 10 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

5 3. Bygget Spolarna Bild 6 Antennspolen L 1. 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. C 1 syns nederst på insidan. L 1 C 1 Till J 2 Till J 2 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 C 1 (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 J 2. Fixera mot spolstommen, t.ex. med lim. L 2 och L 3 lindas på den vita, toroidformade spolstommen. Börja med L 3, 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 L 2 på med 20 varv. För att undvika förväxling används plastisolerad (röd) tråd. Skulle L 2 och L 3 förväxlas försämras mottagarens prestanda avsevärt. Därefter avisoleras de fyra ändarna, de till L 2 försiktigt med avbitartång och L 3 :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

6 Den lilla spolen L 4 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 L 2 /L 3. Spolstommen ställs på högkant och trådändarna förs försiktigt ner i sina hål, de för L 2 till vänster och L 3 :s till höger. Det hela kan fixeras mot kortet med en klick lim. L 4 löds sedan på stående. Därefter tar man kondensatorerna och de båda transistorerna; se till att transistorerna samt C 5 och C 6 kommer rätt (markeringar på kortet). Pluspolerna på C 5 och C 6 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 J 1 - 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

7 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 L 2, L 3 och L 4. 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 L 2 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 IC 2, 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 L 2 :s respektive L 3 :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 P 1 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

8 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 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

9 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 info@alexander.n.se. 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 c.he@telia.com. Du är välkommen att ringa konstruktören på eller mejla arne.siko@hh.se. Har du synpunkter är vi tacksamma om du hör av dig. I viss mån kan vi tillhandahålla extra komponenter till självkostnadspris + porto. På finns morseövningar för den intresserade att ladda ned kostnadsfritt. 8