Inbetriebnahme und Ergänzungen QRP-99


Der Beitrag bezieht sich auf Fragen, welche bei der Inbetriebnahme von Transceiverbausätzen der QRP-99-Serie auftreten können. Aufgrund der aufwändigen Konstruktion ist dies durchaus nicht ungewöhnlich und ich hoffe mit diesen Ausführungen einige Unklarheiten ausräumen zu können.

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QRP-99 IV

Die Frontplatine

Auf der Frontplatine befinden sich zwei Trimmer - für die RIT-Korrektur und und die Anzeigeempfindlichkeit. Diese sind stehend angeordnet und von unten bzw. oben bequem zugänglich. Die Plexiglasfrontplatte muß hierfür nicht abgenommen werden !
Zur RIT-Einstellung wird ein Frequenzzähler benötigt. Der Vorgang erfolgt, wie in der Bauanleitung beschrieben. Der Abgleich ist in Mittelstellung des RIT-Knopfes durchzuführen. Es kommt dabei nicht so sehr auf die absolute Position an. Der Knopf darf jedoch nach der Einstellung nicht mehr auf der Achse verdreht werden.
Falls also - aus welchen Gründen auch immer - eine Frontplattendemontage notwendig gewesen ist, muß die RIT wieder neu eingestellt werden.


Digitale Frequenzanzeige

Die Digitale Frequenzanzeige arbeitet als Frequenzzähler - die VFO-Frequenz wird also direkt gemessen. Weil der Zähler - je nach Band - rückwärts (80m und 40m) bzw. bei 20m vorwärts zählt, ergibt sich eine Anzeigedifferenz in der Größenordnung der Filterbandbreite. Diese Differenz wirkt sich lediglich auf die Anzeige aus und ist mit einer einfachen Maßnahme kompensierbar.

Die Programmierung des Zählers erfolgt im BCD-Code, was standardmäßig mit Lötbrücken realisiert wird. Durch den Ersatz dieser Brücken durch Dioden (z.B. 1N4148), welche je nach Seitenbandlage angesteuert werden, läßt sich der filterbedingte Anzeigeversatz beseitigen.

Aber wie steuert man diese Dioden an ? Nutzbar wäre z.B. der Bandumschalter - eine Ebene ist ja noch frei. Das bedingt aber das Anbringen dreier zusätzlicher Leitungen - für +5V zum Schalter und zweimal 5V (Bandabhängig) wieder zur Zählerplatine zurück.

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Wesentlich eleganter geht es mit Dioden direkt auf der Zählerplatine. Hierfür wird der SMD-IC 4011 genutzt. Die benötigten Schaltspannungen stehen am Pin 1/2 (20m-Band) und 3/5/6 (80/40m- Band) ohnehin zur Verfügung. Das Foto zeigt den betreffenden Auschnitt mit Dioden anstelle von Lötbrücken.

Wie geht man praktisch vor ? Nun, als erstes wird im 80/40 m Band der Zähler - z.B. mit Lötbrücken - so eingestellt, daß die richtige Empfangs-frequenz angezeigt wird. Eine gute Orientierungshilfe bieten die Quarzfilterdaten.
Zieht man von dieser Voreinstellung ca. 4 KHz ab, erhält man den Wert für 20 m. Als nächstes werden die Brücken wieder getrennt und die Dioden eingebaut.

Beispiel: Die Einstellung mit Lötbrücken ergibt bei 80/40 m einen Wert von 7 KHz. Es sind also drei Lötbrücken erforderlich. Bei 20 m würde sich demnach ein Wert von 3 KHz ergeben - also zwei Brücken.

Die Umschaltung ließe sich demnach mit 5 Dioden realisieren. Geht es noch sparsamer ? Es geht ! Bei genauem hinsehen erkennt man an diesem Beispiel, daß an die Lötpads für die "1" und die "2" sowohl bei 80/40 m als auch bei 20 m jeweils eine Diode zu legen wäre. Diese Doppelbelegung kann man vermeiden.
Weil die betreffenden Pins sowohl bei 80/40 als auch bei 20m auf "H-Potential" liegen, können sie auch gleich mit Lötbrücken "versorgt" werden. Im Beispiel würde man also mit nur einer einzigen Diode auskommen.

Digitale Frequenzanzeige mit Programmierfeld

Mitte 2010 wurde im Zuge einer Änderung der Frontplatine auch die Zählerplatine überarbeitet. Das Rastermaß der Steckkontakte wurde neu angepaßt und ein Programmierfeld eingefügt.

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Die Programmierung erfolgt jetzt mit steckbaren Dioden und kann ganz bequem auch bei eingebauter Platine durchgeführt werden. In der Bauanleitung ist dieser Vorgang detailliert beschrieben.
Genau wie bei der alten Ausführung wird im BCD-Code programmiert. Der Versatz kann bis zu 30 KHz - im 1KHz Raster - betragen.
Aus dem Stromlaufplan des Zählers ist der Programmierbereich (eingerahmt) ersichtlich. Der Versatz läßt sich getrennt für 20m und 80/40 m einstellen. So findet die ZF-Filterbandbreite entsprechende Berücksichtigung. Im Bild rechts ist als Beispiel + 6 KHz für 80/40m und + 2 KHz für 20 m dargestellt.
Der Vorteil dieser Methode liegt auf der Hand: Umständliches Löten oder irgendwelche extra Verbindungen entfallen. Die Umschaltung erfolgt automatisch mit dem Bandschalter.

Wichtig ! Bei dieser Platine bitte nur Dioden zur Programmierung verwenden. Drahtbrücken können Fehlfunktionen verursachen.


Rückwand und Tiefpaßfilterplatine

Die Tiefpaßfilterplatine enthält u.a. die Einstellregler für PTT und das SWR-Meter, sowie die PTT-Steuerung. Bei der ersten Inbetriebnahme kann es vorkommen, daß das Antennenrelais immer ein und aus schaltet. In diesem Fall ist der PTT-Regler (von oben zugänglich) entsprechend einzustellen.
Für Taste und Kopfhörer werden seit 2008 im "QRP-99" 3,5 mm Stereo-Klinkenbuchsen mit Schaltkontakt eingesetzt. Die Beschaltung dieser Buchsen ist auf dem Foto dargestellt.


RX-Inbetriebnahme


ZF-Teil und Quarzfilterplatine, BFO-Einstellung

Der BFO - genauer gesagt die BFO-Frequenz - spielt für die richtige Funktion des Gerätes eine äußerst wichtige Rolle. Von ihr hängt nicht nur die Signalqualität ab, sondern auch die Empfindlichkeit des Empfängers. Zum allgemeinen Verständnis der BFO-Funktion:

Vor dem Abgleich bringen Sie zunächst alle drei Trimmer in Mittelstellung. Messen Sie dann die BFO-Frequenz - z.B. am Punkt A 26 bei normaler Seitenbandlage (LED "SSB" leuchtet). Schalten Sie von 40 auf 20 m um - die Frequenz muß sich um ca. 3 KHz nach unten verschieben.
Ist das der Fall, können Sie sicher sein, daß die Quarze nicht vertauscht sind. Nun wird bei einem anliegenden SSB-Signal der RX-Zweig abgeglichen.

Dabei ist es sehr wichtig, daß die Modulation nicht zu hell klingt. Falls der Abgleichbereich der Trimmer nicht ausreichen sollte, kann man einen Kondensator - Größenordnung 22 bis 56 pF parallel zum Trimmer schalten.


VFO-Abgleich/ Frequenzerweiterung für 40m


DAFC-Abgleich/ Einstellung

Nach dem Anschließen der DAFC-Platine ist zuerst die Stromaufnahme zu kontrollieren. Danach wird der Einstellregler RP1 im Mittelstellung gebracht und der Jumper eingesteckt. Der Jumper legt das Frequenzraster fest, wobei sich die beiden mittleren Positionen als günstig erwiesen haben.
Die Funktion der DAFC kann man überprüfent, indem zunächst eine Station eingestellt wird, die Frequenzstabil ist. Dann wird die RIT ganz langsam verstellt. Das Signal darf nicht weglaufen. Erst wenn der RIT-Knopf mehr als etwa 2 Punkte verstellt wurde, darf es eine Abweichung geben.
Eine andere Methode ist die Messung der VFO-Frequenz mit einem Frequenzzähler.


PA-Inbetriebnahme

Die PA wird als letzte Baugruppe in Betrieb genommen. Dabei ist ein ordentlicher Abschlußwiderstand (auch wenn keine Ansteuerung erfolgt) von enormer Bedeutung ! Nach dem Einstellen der Ruheströme ist die PA betriebsbereit. 99PA01 Achtung ! Bei der FET-PA ist im Gegensatz zur vorhergehenden Version der Abschlusswiderstand am HF-Eingang der PA-Platine (470 Ohm gegen Masse) aus technischen Gründen nicht mehr vorhanden. Damit ergibt sich eine höhere Eingangsempfindlichkeit. Bei bestimmten Ansteuerpegeln - insbesondere im Bereich von 2 bis 8 W Output - kann es in manchen Fällen zu Problemen beim Ausgangssignal kommen.

Weil genügend Leistungsreserven vorhanden sind, empfehle ich unbedingt einen Widerstand (ca. 1 K) vom Anschluß des HF-Eingangskabels (A32) gegen Masse zu schalten.
Der Widerstand wird auf die Unterseite der Hauptplatine gelötet (siehe nebenstehendes Bild). Mit dieser Maßnahme werden eventuelle Unsauberkeiten des Ausgangssignals zuverlässig beseitigt.

Bevor es an die Antenne geht, sollte noch ein kurzer Belastungstest durchgeführt werden. Ca. 5 Minuten bei etwa 8 W sind dafür zu veranschlagen. Wichtig bei diesem Test: Die Stromaufnahme ist ständig (!) im Auge zu behalten !

Wer die Möglichkeit hat, sollte das Ausgangssignal mit einem Oszilloskop kontrollieren. Dafür genügt ein 50 Ohm-Dummyload mit nachgeschaltetem Widerstandsteiler. Man prüft in der Betriebsart CW - das Signal muß Sinusförmig sein und darf nicht verwaschen aussehen.

Schwingneigung - stellt sich häufig bei grober Fehlanpassung ein. Arbeitet die PA am 50 Ohm Abschlußwiderstand sauber und an der Antenne kommt es zum Schwingen, ist die Ursache an der Antenne bzw. am Anpaßgerät zu suchen.

Dazu muss man folgendes wissen: Die Anpassung einer Antenne mittels Anpassgerät ist stets ein Kompromiß. Als besonders kritisch haben sich immer wieder Anpaßgeräte in T-Schaltung erwiesen. Zwar ist bei dieser Variante der Abstimmbereich außerordentlich groß, doch was nützt das, wenn am Ende unter Umständen weniger als 10 Prozent der ursprünglichen Sendeleistung von der Antenne abgestrahlt werden ?
Ich empfehle deshalb die klassische PI-Anpaßschaltung, noch besser ist natürlich eine gute - also resonante - Antenne mit ca. 50 Ohm Fußpunktwidersatnd.

Eine andere Möglichkeit Schwingneigung zu unterbinden ist eine sogenannte Vorlast am Ausgang der PA. Das ganze ist im Prinzip nichts weiter als ein induktionsarmer Ohmscher Widerstand.
Man nehme einfach vier gleiche 1/4 W Widerstände in der Größenordnung von 4,7 K bis 5,6 KOhm. Diese werden an den Enden verdrillt, verlötet und direkt von Ausgang der PA gegen Masse gelegt.
Beim QRP-99 kann man diese Anordnung z.B. direkt auf die Rückseite der Tiefpaßfilterplatine auflöten. Der Leistungsverlust beträgt bei 10 W Ausgangsleistung gerade mal 0,3 W - also absolut verkraftbar. Natürlich kann man anstelle der vier Einzelwiderstände auch einen Massewiderstand (1 bis 1,2 k und ca. 1 W) verwenden.


Anpassung des Einstellbereiches für den Power-Regler

Abhängig von der Verstärkung der einzelnen Baugruppen ist es möglich, daß die volle Ausgangsleistung bereits bei nur wenig aufgedrehtem PWR-Regler anliegt. Besonders bei CW muß man dann unter Umständen mit sehr spitzen Fingern agieren.

QRP-99 PWR-Regler Mit zwei zusätzlichen Widerständen bekommt man dieses Problem aber gut in den Griff. Im Grunde handelt es sich dabei um einen Spannungsteiler.
Wie auf dem Bild ersichtlich wird ein Widerstand (220 Ohm) direkt in die Leitung die zum Punkt A39 (B11) führt eingeschleift. Einen zweiten - hier 47 Ohm - legt man gegen Masse (zum Vergrößern auf das Bild klicken).
Die Werte der Widerstände können von Fall zu Fall etwas abweichen, aber man erreicht mit dieser Maßnahme eine wesentlich weichere Leistungsregelung. Außerdem hat man so auch eine gewisse Sicherheit gegen versehentliche Übersteuerung.
Ich empfehle die Widerstände so zu wählen, dass bei 20 m (in CW) 10 W sicher erreicht werden.


PTT und RIT-Einstellung

Die Haltezeit der PTT stellt man mit RP1 auf der Tiefpaßplatine ein. Der Einstellbereich ist recht großzügig bemessen und sollte so gewählt werden, daß bei normalem CW-Gebetempo das Antennenrelais nicht zwischen den Zeichen abfällt. RIT-Knopf-99 Die RIT-Einstellung geschieht folgendermaßen: Das RIT-Poti wird zunächst mit der Markierung genau auf Mitte gestellt (Foto rechts). Anschließend ist die VFO-Frequenz zu messen. Den Frequenzzähler kann man dabei bequem von unten an die Hauptplatine anschließen. Eine Auflösung von 10 Hz ist ausreichend. RIT-Knopf-99 Die gemessene Frequenz kann man notieren, es geht aber auch einfacher indem man eine glatte Zahl einstellt, z.B. 3.600. Wenn nun die PTT-Taste gedrückt wird, darf sich die Frequenz (normalerweise) nicht ändern.

Solch ein Zufall ist aber vermutlich äußerst selten deshalb geht man nun folgendermaßen vor: Mit RP2 auf der Frontplatine (von unten gut zugänglich) wird die Frequenz bei gedrückter PTT korrigiert. Wichtig: Während der RIT-Einstellung ist der "PWR"-Knopf ganz nach links zu drehen.
Sollte der Abgleichbereich zu klein oder zu grob sein, kann man parallel zu RP2 einen Widerstand - 470 Ohm bis 1 K - löten (auf den linken Foto gut sichtbar).
Ist der Abgleich erfolgt, darf der RIT-Knopf nicht mehr auf der Poti-Achse über die Endanschläge hinaus verdreht werden. Ansonsten verschiebt sich der Transceivepunkt - und man muß die Abgleichprozedur wiederholen.


Einbau einer Displaybeleuchtung

Das eingesetzte LC-Display ist transparent und kann mit geeeigneten Leuchtmitteln von der Rückseite aus beleuchtet werden. Als nahezu ideal für diesen Zweck haben sich Leuchtflächen (mit LED´s bestückt) entsprechender Größe erwiesen. Diese werden z.B. mit etwas Heißkleber hinter dem Display befestigt. Der Anschluß erfolgt nach Herstellerangaben.
Es ist unbedingt notwendig, das ganze vor dem Einbau zu testen. Das LC-Display befindet sich in Steckkontakten. Sollte eine Demontage notwendig sein, agieren Sie bitte vorsichtig. In der Bauanleitung ist eine erprobte Methode beschrieben.


Mikrofontypen und Kopfhörer

Der Mikrofonverstärker ist für dynamische Mikrofonkapseln mit ca. 500 Ohm bis 2 KOhm Impedanz ausgelegt. Solche Mikrofone werden z.B. bei CB-Geräten und natürlich auch bei den meisten Amateurfunkgeräten verwendet.
Bei Eigenkonstruktionen (HS-60 Kapseln o.ä.) ist darauf zu achten, daß die NF-Leitung beim loslassen der PTT-Taste unterbrochen bzw. an Masse gelegt wird.

Als Kopfhörer sind alle nieder- und mittelohmigen Typen geeignet. Anstelle des Kopfhörers kann man auch einen externen Lautsprecher anschließen.

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