Zusammenbau des Transceivers QRP-MINI II

Der MINI-II ist die komplett überarbeitete Version des bekannten und vielfach aufgebauten QRP-MINI. Diese Seite zeigt eine erprobte Reihenfolge beim Zusammenbau von Transceiverbausätzen der "QRP-MINI-II" Serie und versteht sich als Ergänzung zur mitgelieferten Bauanleitung.
Die Frontplattenaufteilung des Gerätes wurde im wesentlichen beibehalten, das Gehäuse ist jedoch 5 cm tiefer als beim Vorgänger.
Alle Platinen sind nunmehr mit Lötstopp und Bestückungsaufdruck versehen sowie durchkontaktiert. Mit Fotos zur Bestückung und speziellen Hinweisen soll an dieser Stelle auf häufig auftretende Fragen zu Konstruktionsdetails eingegangen werden.
Für weitere Fragen bzw. Hinweise stehe ich gern per E-Mail bzw. telefonisch zur Verfügung.

Preis und technische Details

Der Bausatz wird vormontiert ausgeliefert. Vor dem Bestücken sind folgende Schritte notwendig:
	Lösen der seitlichen Befestigungsschrauben und abnehmen des Gehäusedeckels Abmontieren des Gehäusebodens Ausbauen des VFO-Moduls - der VFO ist mit 3 Schrauben auf Abstandsbolzen befestigt abmontieren des Hauptabstimmknopfes (zwei Madenschrauben) Lösen der vier Schrauben an der Frontplatte und Fronteinheit vorsichtig herausnehmen Abmontieren der Seitenteile und Rückwand

Achtung ! Bewahren Sie die Schrauben und Kleinteile sorgfältig auf, und legen Sie die Gehäuseteile, Fronteinheit, Kabelbaum und VFO erst einmal beiseite.

• Bestückung der Hauptplatine
• Vorbereitung der Rückwand für den Einbau
• Montage der Seitenteile und Einbau der Fronteinheit
• Die Endstufe
• Kabelbaum, Verdrahtung, VFO und Rückwand
• VFO-Abstimmbereich
• Kontaktbelegung des 6-poligen Mikrofoneinbausteckers
• Einbau eines Lautsprechers
• Beseitigung von Knackgeräuschen beim Umschalten RX/TX
• Änderung der AGC-Erholzeit
• Ersatz des Skalenknopfes durch einen Standarddrehknopf
• PSK31 und andere Digimodes
• Externer Zähler als digitale Frequenzanzeige
• PTT-Steuerung einer externen PA

Bestückung der Hauptplatine

In der Bauanleitung wird die Bestückungsreihenfolge ausführlich erläutert. An dieser Stelle soll mit einigen Fotos das ganze noch ein wenig ergänzt werden. Die Fotos zeigen die Bestückung bei der 80 bzw. 40 m Version (zur Vergrößerung auf das jeweilige Bild klicken). Die 20m Version ist nahezu identisch, lediglich die beiden Varikapdioden und T 23 kommen noch hinzu.

Vorbereitung der Hauptplatine für den Einbau

Wenn die Hauptplatine fertig bestückt und einer Sichtkontrolle unterzogen wurde, kann der Zusammenbau des Gehäuses beginnen. Hinweis: Die meisten Verbindungskabel können auf der Unterseite der Platine verlegt werden. Die Kabel zu den Buchsen für Kopfhörer und Lautsprecher und Mikrofon sind möglichst vor dem Einbau der Platine anzubringen.
Alle anderen Lötaugen sind auch nach der Montage der Seitenteile gut zugänglich, trotzdem sollte die Vorverdrahtung - soweit als möglich - bereits jetzt erfolgen. Besonderes Augenmerk gilt den Koaxkabelverbindungen mit RG 174. Wie man diese ordentlich vorbereiten kann ist beispielsweise hier zu sehen.

Vorbereitung der Rückwand für den Einbau

Zunächst wird der Kühlkörper abmontiert, danach überprüfen Sie die Buchsen auf festen Sitz. Kontakte der Buchsen die später an Kabel angeschlossen werden, sollten jetzt - da alles gut zugänglich ist - verzinnt werden. Auch die Masseverbindungen z.B. an den Klinkenbuchsen zur Mikrobuchse sollte man bereits jetzt anlöten.

Montage der Seitenteile und Einbau der Fronteinheit

Die Hauptplatine wird zunächst mit den Seitenteilen verschraubt, aber die Schrauben noch nicht fest angezogen. Als nächstes folgt die Montage der Bodenplatte.

Anschließend wird die Hauptplatine fest verschraubt, wobei darauf zu achten ist, daß die Seitenteile bündig an den Rändern der Bodenplatte anliegen (eventuell Schrauben der Bodenplatte wieder ein wenig lockern). Zum Gegenhalten an den Muttern eignet sich ein Schraubenzieher oder ein flaches Holzstäbchen.
Die Rückwand wird eingebaut und zuletzt die Fronteinheit eingesetzt. Nun muß noch die Frontplatte über die vier M 2,5 Schrauben mit den Seitenteilen verbunden werden.
Masseverbindung Fronteinheit / Hauptplatine: Die Masseverbindung erfolgt über den Steckverbinder an der Frontplatine. Zur Sicherheit ist aber noch eine weitere Masseverbindung - direkt von der Hauptplatine an die Fronteinheit - anzuraten. Entsprechende Lötpads sind auf den Platinen vorhanden. Die Verbindung kann mit einfacher dünner Litze oder einem Draht erfolgen.
Wenn schließlich alles gut sitzt, wird die Bodenplatte wieder abmontiert und die entsprechenden Potianschlüsse mit der Hauptplatine verlötet.

Den Anschluß des Ringkernwandlers zur Leistungsmessung zeigen diese beiden Fotos. Links ist die 20m-Platine dargestellt, rechts die 80/40 m Version.
Der Einbau geht am besten, wenn die Anschlüsse möglichst lang gelassen werden und nur direkt am Kern verzinnt wird. Die Verbindung zwischen Platine und PL Buchse ist vor dem Einbau auf die richtige Länge zu bringen und zuerst auf der Platine zu verlöten.
Anschließend ist der Kern aufzufädeln, dessen Anschlüsse mit der Platine zu verbinden und schließlich die Verbindung zur PL-Buchse herzustellen.

Die Endstufe

Bereits seit Anfang 2009 wird der QRP-MINI mit einer neu überarbeiteten PA ausgeliefert. Diese ist mit HF-MOSFET vom Typ RD16HHF1 bestückt. Bitte beachten Sie:

• FET sind empfindlich gegenüber statischen Aufladungen
• Der Ruhestrom ist etwas höher als bei Bipolartransistoren und weniger temperaturabhägig
• Es sind keine Glimmerscheiben erforderlich, der Sourceanschluß liegt auf Masse

Die Schaltung der PA entspricht weitgehend der das MINI-I. Allerdings bietet die Unterbringung auf der Hauptplatine eine erheblich bessere Zugänglichkeit für die Abgleichelemente und natürlich auch HF-technische Vorteile.
Die Bestückung wurde weiter optimiert, alle Trimmer zur Ruhestromeinstellung sind jetzt bequem von oben zugänglich.

Montagehinweise: Die PA-Transistoren und T 18 werden auf einer an der Rückwand mit Wärmeleitkleber großflächig befestigten Aluplatte angebracht. Glimmerscheiben sind nicht erforderlich.
Die Schrauben für die Transistorbefestigung werden später vom Kühlkörper verdeckt (Senkkopfschrauben). Wie bereits in der Bauanleitung erklärt, sollten diese drei Transistoren erst ganz zum Schluß - wenn das Gehäuse montiert ist - eingebaut werden. Beim Zusammenbau ist darauf zu achten, daß zwischen Transistorkühlfläche und Mutter je eine Unterlegscheibe eingefügt wird.

Kabelbaum, Verdrahtung, VFO und Rückwand

Der VFO wird nun wieder auf die drei Sechskantbolzen montiert, aber die Leitung am Punkt "T" (Thermostat) noch nicht angeschlossen.
Der Kabelbaum wird wie in der Bauanleitung auf Seite 12 gezeigt angeschlossen und verdrahtet. Wichtig auch hier: Die Koaxkabel sind sorgfältig vorzubereiten. Ansonsten gibt es keine Besonderheiten.


Verdrahtung an der Platinenunterseite - Kabel zur PA

Die HF vom Bandfilterausgang zur PA wird über ein abgeschirmtes Stück RG174 geleitet. Die Kabelführung kann an der Platinenunterseite oder oben erfolgen. Wird das Kabel an die Platinenunterseite gelegt, sollte der im Foto gezeigten Kabelführung der Vorzug gegeben werden.

Auf diese Weise sind Leistungseinbußen durch Verkopplungen und damit verbundener Dämpfung des Sendesignals im Bereich von T4 ausgeschlossen.
Dieser Effekt ist übrigens besonders ausgeprägt wenn das Kabel direkt über T4 verläuft. Das Foto zeigt einen Auschnitt der 20m-Version.

Als letzter Schritt bleibt noch das Verdrahten der Kippschalter und des Hauptabstimmpotis.

Begrenzung des VFO-Abstimmbereiches

Der Abstimmbereich hängt von der Abstimmspannung welche vom Wendelpoti kommt, ab. Er ist so bemessen, daß nach oben und unten eine gwisse Reserve bleibt. Wer möchte kann diesen Bereich weiter eingrenzen, indem der 24 K Widerstand auf der Frontplatine etwas vergrößert wird.
Dabei ist es sinnvoll zunächst einen Einstellregler - ca. 50 K - anstelle des Widerstandes einzubauen und anhand dessen den benötigten Wert zu ermitteln. Der Regler ist dann durch einen Festwiderstand zu ersetzen.

Kontaktbelegung des 6-poligen Mikrofoneinbausteckers

Da seit Mitte 2008 nur noch Mikrofone mit 6-poliger Buchse ("Stecker") verfügbar sind, möchte ich hier die Beschaltung des entsprechenden Einbausteckers - ergänzend zur Bauanleitung - zeigen.

Die Kennzeichung der Lötstifte ist nicht besonders gut, man muß sehr genau hinsehen. Bei der hier dargestellten Position befindet sich die Rastnase oben.

Achtung ! Pin 2 ist am Mikrofon ebenfalls belegt ! Er darf deshalb nicht anderweitig verwendet werden. Pin 4 und 6 sind hingegen frei und man kann sie z.B. bei PSK-Betrieb zum Anschluß eines Modems nutzen.

Einbau eines Lautsprechers

Das Gehäuse bietet natürlich auch noch Platz für einen kleinen Lautsprecher. Eine recht sinnvolle Option, denn die Schaltbuchse ist ja bereits vorhanden. Nicht immer hat man den Kopfhörer dabei, oder man möchte andere Personen am Geschehen auf dem Band teilhaben lassen.
Wie der Einbau aussehen könnte, zeigen die beiden Fotos. Am Gehäusedeckel müssen hierzu keine Änderungen vorgenommen werden. Der Lautsprecher wird in einen ca. 1,5 cm hohen Ring aus Pappe oder Zeichenkarton gesetzt und dort verklebt. Der Abstand von der Unterkante des Ringes bis zum Rand des Lautsprechers beträgt etwa 8 bis 10 mm, damit ein kleiner Resonanzraum entsteht.
Als Klebstoff empfehle ich einen dauerelastischen Kleber, Sekundenkleber ist ungeeignet. Ist der Lautsprecher samt Ring vorbereitet, wird er probeweise eingesetzt. Damit der Ring bündig am Deckel zu liegen kommt, muß er an den betreffenden Lüftungsschlitzen noch etwas eingekerbt werden - am besten mit einem Seitenschneider.
Die im Bild angegebenen Abstandswerte soltten nicht unterschritten werden. Man kann den Lautsprecher auch etwas größer wählen, vorausgesetzt er ist nicht zu hoch.

Beseitigung von Knackgeräuschen beim Umschalten RX/TX

Die Stummschaltung des Empfängers erfolgt vollelektronisch mit einem FET. Dennoch kann es bei der Umschaltung von Empfang auf Senden - bzw. umgekehrt - unter Umständen zu störenden Knackgeräuschen kommen.
Durch einfügen eines zusätzlichen 100n Kondensators und eines 1 K Widerstandes werden diese Geräusche zuverlässig unterdrückt. Der Kondensator wird vom Gate T14 nach Masse und der Widerstand parallel zum Lautstärkeregler eingelötet (siehe Foto).
In den meisten Fällen wird der Kondensator bereits ausreichen. Beide Bauteile lassen sich nach abnehmen des Gehäusebodens leicht an der Unterseite der Platine anbringen.

Änderung der AGC-Erholzeit

Die AGC besitzt beim MINI-II einen sehr großen Regelumfang. Das ermöglicht auch bei schwankenden Feldstärken ein recht entspanntes Hören. Die Ansprech- und Erholzeit ist mit der Kombination von R27/R28 und C43/C44 festgelegt.
Nach dem Umschalten von SSB-Senden auf Empfang ist die Erholzeit stets etwas länger als bei der sonst üblichen Ausregelung starker Stationen. Bei normalen Funkbetrieb wird das nicht ins Gewicht fallen, aber es gibt auch Gegenstationen mit dem berühmten "flinken Finger" oder Contestsituationen bei denen man schnell regieren möchte.
Mit einem Widerstand parallel zu C 44 läßt sich die Erholzeit verkürzen. Der Widerstand sollte einen Wert zwischen 68 K und 100 K besitzen und läßt sich bequem an der Unterseite der Platine einfügen.

Ersatz des Skalenknopfes durch einen Standarddrehknopf

Häufig wird mir die Frage gestellt, ob es keinen größeren Drehknopf für die Hauptabstimmung gibt. In vielen Fällen gehen die betreffenden OM´s hier davon aus, daß es sich beim eingesetzten Knopf um einen Getriebeknopf handelt.
Dem ist jedoch nicht so - die Untersetzung wird allein durch das Poti bewirkt. Der Skalenknopf soll nur der Orientierung auf dem Band dienen, denn der MINI-II verfügt nicht über eine digitale Frequenzanzeige.
Es ist daher möglich ihn durch einen größeren Knopf (siehe Bild links) zu ersetzen. Die Abstimmung wird dann wesentlich feinfühliger. Leider sind die Achsen der Wendelpotis aus mir unerfindlichen Gründen im Zollmaß gefertigt, hier sind das 6,35 mm (1/4 ").
Beim eventuellen Bestellen des Knopfes ist das unbedingt zu berücksichtigen. Vom Aufbohren gängiger 6 mm Knöpfe möchte ich dringend abraten ! Ein passender Knopf ist inzwischen unter "Zubehör/Drehknöpfe" im Onlineshop verfügbar.

PSK31 und andere Digimodes

Mit dem QRP-MINI ist es ohne weiteres möglich PSK-31, PSK-63, SSTV und ähnliche Betriebsarten zu tätigen. Die Frequenzstabilität ist ausreichend und das QRP-Konzept eignet sich z.B. für PSK ganz hervorragend.
PSK ist bereits mit relativ geringem Aufwand möglich, dennoch sollte man hier nicht an der falschen Stelle sparen. Die Verbindung Transceiver/Computer muß unbedingt galvanisch getrennt werden ! Am einfachsten kann man das mit NF-Übertragern machen. Die PTT-Steuerung erfolgt entweder über eine VOX - siehe Schaltung - oder die COM-Schnittstelle des PC.
Weil immer weniger Computer über einen Standard-COM Anschluß (Sub-D) verfügen, hat sich die VOX-Steuerung bestens bewährt. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß bei Digimodes im Sendebetrieb stets ein Signal vorhanden ist welches die VOX durchsteuert. Allerdings wird auch die PA recht ordentlich belastet. Das muß man bei der Leistungsregelung und gegebenenfalls Kühlung berücksichtigen.
Welche Software benutzt wird ist prinzipiell unerheblich. Für den Einstieg empfiehlt sich z.B. "DigiPan". Es ist kostenlos und man kann sich damit gut in die Materie einarbeiten.

Was braucht man an Hardware um mit PSK QRV zu sein ? Eigentlich nur das Modem und zwei Verbindungskabel zur Soundkarte des Computers.
Der Anschluß an den Transceiver erfolgt sowohl beim MINI, als auch beim QRP99-IV und V über die 6-polige Mikrofonbuchse. Einmal eingestellt ist der Betrieb denkbar einfach. Die Schaltung ist so gestaltet dass das RX-Signal vor dem NF-Poti abgegriffen wird.
Den NF-Regler kann man daher gegebenenfalls zurückdrehen und sich mehr dem Bildschirm widmen - das schont ungemein die Nerven... Außerdem hat sich gezeigt, dass das Notch-Filter bei Störträgern sehr hilfreich ist. Die eingestellte Notch-Frequenz läßt sich im Wasserfalldiagramm wunderbar verfolgen.
Damit das Signal möglichst sauber abgestrahlt wird, darf man die PA nicht übersteuern. PSK und Co. zählen zu den Low-Power Betriebsarten.

Externer Zähler als digitale Frequenzanzeige

Der VFO des "MINI-II" ist dafür schon vorbereitet. Am Stecker ist noch ein Pin frei - dort liegt das VFO-Signal an. Der Pegel beträgt etwa 200 mV ss (unbelastet). Weil die Auskopplung nur über einen kleinen Kondensator erfolgt, ist die Leistung an dieser Stelle sehr gering. Das ist beim Anschluss einer externen Last zu berücksichtigen.

Man benötigt also auf jeden Fall einen Zähler mit Vorverstärker. Außerdem muß er voreinstellbar sein (Verrechnungszähler), damit die ZF berücksichtigt und die reale Frequenz angezeigt wird.
Das Kabel führt man am besten direkt vom VFO-Anschluß zu einer der Cinch-Buchsen an der Rückwand. Als Zähler eignet sich beispielsweise der "LCD9M-70". Die Stromversorgung des Zählers könnte dann von der anderen Cinch-Buchse aus erfolgen.

Auf dem Foto ist der Stecker mit dem zusätzlichem Kabel zu sehen. Der Anschluß der Koax-seele erfolgt über einen kleinen Crimpkontakt, dem Bausatz liegen zwei Stück als Ersatz bei. Der Kontakt kann auch ohne Crimpzange befestigt werden, notfalls lötet man ihn einfach an.

PTT-Steuerung einer externen PA

QRP ist zweifellos eine tolle Sache, doch hin und wieder gibt es Situationen auf dem Band die nach etwas mehr Leistung verlangen. Es müssen ja nicht gleich 500 W sein, aber ein oder zwei S-Stufen - nun ja...
Zunächst muß man sich entscheiden ob die vorgesehene PA mit der PTT oder VOX gesteuert werden soll. Bei VOX-Steuerung müssen am Transceiver keine Änderungen vorgenommen werden. Allerdings kann es bei CW unter Umständen zu Problemen kommen wenn sich die VOX-Abfallzeit nicht richtig einstellen läßt.
Ich persönlich halte die direkte Steuerung über die PTT generell für die bessere Lösung, aber das ist natürlich Ansichtssache. Meistens wird es in diesem Fall so sein dass der betreffende PA-Anschluß entweder eine positive Spannung benötigt oder einfach gegen Masse gezogen wird.
Des weiteren ist der Strombedarf wichtig, eventuell muß zur Entkopplung noch ein kleines Relais eingebaut werden. Der MINI liefert eine positive Steuerspannung von 12 V die mit bis zu 500 mA belastbar ist.