Słowo wstępu
Na sam początek chciałbym przyznać, że elektronik ze mnie marny. Nigdy nie szkoliłem się w tym fachu a to co umiem, zawdzięczam pomocy kolegom a także własnej praktyce i czytaniu książek. Wielokrotnie próbowałem "wystrugać" własnoręcznie jakiś prosty jednopasmowy odbiornik SSB czy też jakiś nadajnik na 80m. Posiłkowałem się różnymi schematami publikowanymi w różnych polskich wydawnictwach. Niestety brak możliwości konsultacji z innymi konstruktorami (zaczynałem jak jeszcze nikt o Internecie nie myślał) oraz brak odpowiedniego zaplecza pomiarowego przyczyniały się do pasma porażek i rosnącej sterty konstrukcji w szafie.

Podziękowania
Do sukcesu uruchomienia "Taurusa" bardzo mocno przyczynili się: konstruktor TRXa Włodek SP5DDJ, Piotr SP9LVZ oraz Rysio SP6IFN, którym chciałbym w tym miejscu bardzo gorąco podziękować.

Dlaczego "Taurus"?
Przeglądając różne strony internetowe w poszukiwaniu schematów ATU, trafiłem kiedyś na stronę Włodka SP5DDJ. Z ciekawości zacząłem ją przeglądać i czytać. Przedstawione tam opisy "Aquariusa" i "Taurusa" wydawały mi się bardzo czytelne a co ważniejsze znalazłem tam dokładne opisy uruchamiania a także informacje o kolegach, którzy z sukcesem, często od pierwszego włączenia uruchamiali te radia (jak się później okazało mi nie było to pisane). Na dodatek, znalazłem informację o możliwości nabycia gotowych płytek a także deklarację konstruktora o jego pomocy w uruchamianiu urządzeń. To wszystko zaważyło w grudniu 2006 roku o decyzji wykonania "Taurusa" na 80m.

Założenia
Radio ma być jak najmniejsze, aby można było je zabierać ze sobą na każdy wyjazd, zasilane z akumulatora żelowego lub z samochodowego (wtyk zapalniczki). Z dodatków radio ma być wyposażone w wskaźnik sygnału odbieranego i nadawanego oraz RIT. Powinno także mieć skalę częstotliwości częstotliwości oraz wbudowany głośnik wyłączany słuchawkami. Skusiłem się także na diodowy wskaźnik nadawania oraz zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem zasilania.

Urządzenia warsztatowe
Do konstrukcji "Taurusa" użyłem z wyposażenia fabrycznego: miernika uniwersalnego z pomiarem tranzystorów i pojemności, akumulatora żelowego 12V do zasilania TRXa, odbiornika kontrolnego (FT-757GX) a także koniecznością okazał się zakup na aukcji prostego oscyloskopu.
Z urządzeń wykonanych samemu już wiele lat temu: wykonany na bazie KITu AVT przestrajany generator w.cz., wg książki "Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących": sonda w.cz. z podwajaniem napięcia, miernik częstotliwości oraz przystawka do miernika częstotliwości do pomiaru indukcyjności cewek.
Aktualnie w Internecie znajduje się wiele schematów prostych urządzeń pomiarowych na procesorach PIC, których wykonanie może pomóc w uruchomieniu radia.

Elementy
Postanowiłem nie zaczynać konstrukcji przed skompletowaniem wszystkich elementów. Zbieranie ich zajęło mi cztery miesiące. Kalkulacja kosztów do pobrania tutaj: Arkusz XLS - 28KB Na pewno zapomniałem coś wpisać. hi
Co do skali częstotliwości, to z racji sporych rozmiarów wyświetlaczy 1x16 zdecydowałem się a zakup KITa od Łukasza SQ2DYL (miernik na wyświetlaczach LED).

Odbiornik
Na początku maja 2007 zacząłem montować wg instrukcji uruchamiania odbiornik. Zalecam drobiazgowe trzymanie się tej instrukcji, wtedy nie popełnimy wtedy żadnego błędu a sama instrukcja jest napisana wyjątkowo "łopatologicznie". hi
Uruchamianie odbiornika nie nastręcza żadnych trudności. Najlepiej pomierzyć indukcyjności aby ich wartość zgadzała się z tymi na schemacie. Korekty wymagały tylko: zakres przestrajania VFO oraz częstotliwość BFO. Filtry stroją się super a słuch. Jak się później okazało po informacji Piotra SP9LVZ, korekty wymagały kondensatory w filtrze wejściowym ze 180pF na 150pF (ja wstawiłem 160pF co w moim przypadku okazało się wartością graniczną, lepiej dać 150pF), gdyż filtr ma maksymalną przepustowość około 3,6MHz. Strojąc na słuch nie da się tego zauważyć. Dysponując oscyloskopem i generatorem w.cz. da się to już zaobserwować i zestroić filtr na wymagane 3,7MHz. Prawdę mówiąc da się to zrobić dysponując generatorem i sondą w.cz. choć będzie to bardziej uciążliwe. Przyznam się, że nie pomyślałem wcześniej aby sprawdzić pasmo przenoszenia.
13 maja 2007 mój odbiornik "dostał" antenę (kilkanaście metrów drutu na dach) i wydał pierwsze dźwięki "z eteru". Odbiornik pracuje rewelacyjnie. Na "uchometr" nie słyszę różnicy pomiędzy odbiornikiem "Taurusa" a Yaesu FT-757GX.

Nadajnik
Podbudowany uruchomieniem odbiornika zacząłem wg instrukcji uruchamiania wlutowywać i uruchamiać poszczególne człony nadajnika. Pod koniec maja 2007 miałem zmontowany nadajnik.

Widok nadajnika

Połączone płytki

Wykonałem poszczególne pomiary napięć stałych oraz sondą w.cz. Wszystkie były w normie. Dokonałem odsłuchu na odbiorniku kontrolnym i… nie byłem zbytnio zadowolony. W słuchawki odbiornika kontrolnego wstawiłem mikrofon i nagrałem kawałek transmisji. AUDIO 1 - 400KB
Wygląda to jak praca wzmacniacza głębokiej klasie C tudzież nanoszenie się w.cz. na tor mikrofonowy. Dodatkowo wzmacniacz w trakcie regulacji PRkiem 470omów miał tendencje do wzbudzania się. W pierwszej kolejności równolegle do cewki L5 powędrował rezystor. Próbowałem różne wartości i ostateczne skończyło się na 2k. Niestety lekki "brum" dalej był słyszalny. Nie mając jeszcze wtedy oscyloskopu, za radą Włodka zlutowałem płytki brzegami i wstawiłem "Taurusa" do obudowy licząc na to, ze ekranowanie obudowy załatwi sprawę. Jak się okazało, nie załatwiło.

Pierwsze uruchomienie w obudowie (zdjecia troszkę nieostre)

Widok z góry. Wszystkie przewody ekranowane z wyjątkiem linii zasilania: gniazdo -> wyłącznik -> tranzystor zabezpieczający polaryzację -> płytka TX. Przy kołkach VFO jest dodany kołek z masą (niewidoczny) do którego podłączone są masy przewodów prowadzonych do potencjometru VFO. Wszystkie potencjometry przymocowane są przez podkładki połączone z masa układu (widoczna srebrzanka). Przy rezonatorze GFN widać przewód pobierający z dławika +6V TX do diodowego wskaźnika nadawania na płycie czołowej. Na tylnej ściance widać gniazdo słuchawek odłączające wbudowany głośnik. Pod wyłącznikiem zasilania widać kawałek kondensatora 470nF na gnieździe zasilania.

Płyta czołowa od tyłu

Niestety brak możliwości obserwacji przebiegów oraz kilka innych przyczyn doprowadziły do przeszło dwumiesięcznej przerwy w pracach nad nadajnikiem.

Pomiary oscyloskopem
Jak się okazało bez oscyloskopu ani rusz… Zdecydowałem się wiec na zakup na aukcji niedrogiego używanego oscyloskopu o paśmie przenoszenia do 15MHz i wtedy się zaczęło…

Rozpocząłem kontrolę kształtów poszczególnych sygnałów.

Sygnał BFO (widać, że jest trochę nachylony)

Sygnał GFN

Sygnał VFO (ten sam kształt na wyjściu z MC3362P, separatorze na J31 oraz na wejściu na 6 nodze SA612)

Rozrównoważony modulator, noga 5 NE612 (ten przy PR 1M),
Kierunek nachylenia sygnału zależny od tego w którą stronę rozrównoważymy PR 1M

Sinus 1kHz z generatora podany na kolki MIC. Amplituda sygnału dobrana na podobna do tej, która jest na kołku MIC gdy silnie gwizdamy w mikrofon. Pobór prądu TRXa z tym sygnałem ok. 0,3A

Sygnał sinus na 6 nodze uA741 (oczywiście wzmocniony)

Zauważyłem, ze po podaniu na kołki MIC sygnału większego niż 60mV na wyjściu uA741 (6 noga) wygnał zaczyna być zniekształcony

Wejście sygnału sinus na 2 nogę NE612

Dalsze próby były wykonane z sygnałem o poziomie nie powodującym zniekształceń. Sygnał wychodzący z 5 nogi NE612 na pierwszy stopień wzmacniacza w.cz.

Sygnał na kolektorze pierwszego 2N3904

Sygnał na kolektorze drugiego 2N3904. Dalej na kolektorze 2N2219 i wyjściu antenowym kształt sygnału jest taki sam.

Sygnał sinus na wyjściu antenowym przy zmniejszonej do minimum amplitudzie generatora 1kHz podającego sygnał na kolek MIC. Widoczne pogłębienia sygnału - zaznaczone na czerwono.

Po pewnej przerwie powracam do "Taurusa". Wypiąłem wszystkie dławiki przy tranzystorach wzmacniacza nadajnika. Na wejście MIC podany sygnał 1,5kHz o napięciu ok. 10mV wg odczytu na skali oscyloskopu. Zaobserwowane przebiegi na oscyloskopie przy 0,2V/cm i czasie 0,5us/cm z włączonym przełącznikiem x0,2. Brak sondy oscyloskopowej. Podłączam bezpośrednio kabelek 50om do płytki.

Do oglądania zamieszczonych poniżej filmów może być potrzebny kodek Xvid. Do pobrania tutaj: kodek Xvid

Przebieg na 1 nodze drugiego SA612 po filtrze kwarcowym: 1 noga - 160kB
Przebieg na 6 nodze tego scalaka (wejście VFO): 6 noga - 383kB
Wyjście 5 noga na pierwszy tranzystor wzmacniacza: 5 noga - 183kB

Tu się właśnie bardzo zdziwiłem. Przebieg jest dziwny. Zmienia się w trakcie kręcenia synchronizacją oscyloskopu co widać na filmie. Da się go zsynchronizować jak to widać na końcu filmu. Z drugiej strony jeśli to cos z oscyloskopem, to dlaczego bez problemu obserwuje sygnały VFO, BFO? Taki sam przebieg na tej nodze występuje gdy nie ma sygnału na wejściu MIC a rozrównoważę modulator.

Po konsultacjach dowiedziałem się, że jest to wynik mieszania sygnałów a także nałożonych śmieci. Pierwszy obwód powinien wyfiltrować co trzeba.

Wpiąłem pierwszy dławik zasilający pierwszy tranzystor we wzmacniaczu w.cz. Oscyloskop przypięty na bazę drugiego 2N3904. 0,1V/cm i czas 0,5us/cm z włączonym przełącznikiem x0,2.

Obserwowany przebieg (trochę mi się ręka trzęsła): baza drugiego 2N3904 - 490kB

Obraz zmienia się w trakcie kręcenia gałką oscyloskopu co widać na filmie. Niestety nie mogę go zsynchronizować. Taki sam przebieg jest w przypadku odłączenia sygnału m.cz. na kolkach MIC i rozrównoważeniu modulatora. Z wrażenia sprawdziłem oscyloskop (czy to aby nie z nim kłopoty). Podpiąłem do mojego Yaesu sztuczne obciążenie, podłączyłem oscyloskop i ustawiłem CW na 3,7MHz z minimalna mocą. Zaobserwowany sygnał jest bardzo ładny wiec to raczej nie sprawa oscyloskopu.

Zrobiłem próbę łącząc +6V przy dławiku do masy przez kondensator 100n, wymieniłem dławik na 10uH na wałeczku ferrytowym wlutowanym pod płytką a także wstawiłem 100p miedzy kolektor pierwszego 2N3904 a masę. Niestety przebieg na bazie drugiego 2N3904 bez zmian.

Kilka dni zajęła mi walka z tym tematem. W końcu zauważyłem , ze przy strojeniu obwodu z L4 dla przykładowo 3,7MHz mam przy kręceniu kondensatorem pewne maksimum jednakże tylko jedno a powinny być dwa w punktach symetrycznego nakładania się górnej i dolnej okładziny kondensatora.

Sprawdziłem na prowizorycznym mierniku, ze L4 ma około 7uH. Odwinąłem dwa zwoje i wlutowałem cewkę na swoje miejsce i BINGO! Dla niższych częstotliwości uzyskałem trymerem dwa maksima zbiegające się w jedno w okolicy 3,63MHz co oznacza ze minimum trymera +270pF +L4 daje obwód o maksymalnej częstotliwości rezonansowej 3,63MHz. Aby uzyskać wyższą częstotliwość rezonansową trzeba wiec albo zmniejszyć indukcyjność odwijając kolejne zwoje lub zmniejszyć pojemność. Ponieważ minimum trymera nie zmienię a zejście z 270pF na niższy kondensator 220pF (240pF nie miałem) by było za dużym skokiem, zdecydowałem się na kolejne odwiniecie cewki L4. Odwinąłem kolejne dwa zwoje uzyskując około 6uH. Jak się później okazało odwiniecie jednego zwoju by wystarczyło. Uzyskany w ten sposób obwód stroi się bez problemu w zakresie 3,6-3,8MHz z dwoma maksimami. Okazało się także, że obwód ten pracuje bardzo ostro, że po nastrojeniu go na 3,7MHz przy pracy na końcach pasma wycina sygnał do 1/3 wartości. Chciałem wstawić w miejsce tego obwodu filtr pasmowy lecz przegląd szafy wykazał, ze nie posiadam następnego toroidu ani odpowiednich filtrów 7x7 do jego zbudowania. Na razie pozostaje wiec oryginalny obwód.

Sprawdziłem kształt sygnału na bazie drugiego 2N3904 w przypadku rozrównoważonego modulatora oraz zrównoważonego i podanym sygnałem 1,5kHz na kolki MIC. Jako ze kształt sygnału był całkiem zadowalający, podłączyłem w tym miejscu kawałek drutu jako antenę oraz wkładkę W66 jako mikrofon i wykonałem próbne nadawanie.
Probny odsluch - 672kB (przestrajany w czasie odbioru)

Podpiąłem dławik zasilający drugi 2N3904, za punkt pomiarowy obrałem bazę 2N2219 i powtórzyłem operacje jak poprzednio.
Probny odsluch - 1,0MB (przestrajany w czasie odbioru)

Kształt sygnału na bazie 2N2219 przy sygnale 1,5kHz ok. 12mV na kolkach MIC.
0,5V/cm i czas 0,5us/cm z włączonym przełącznikiem x0,2.
Widać, że kształt sygnału od dołu nie jest idealną sinusoidą. Czyżby wpływ krzywego sygnału VFO?

Podłączyłem dławik od zasilania 2N2219 a kabelek 50om prowadzący do oscyloskopu podpiąłem do bazy 2SC2078. Oscyloskop: 0,5V/cm i czas 0,5us/cm z włączonym przełącznikiem x0,2. Modulator rozrównoważony, na L5 rezystor 2,2k.
Zarejestrowałem przebieg zmieniając wartość PR 470om. Zmiana położenia ślizgacza na początku filmu do diody a na końcu filmu do zasilania.

Przebieg pierwszy dla rezystora emiterowego 2N2219 22om: emiterowy 2N2219 - 22om - 288kB
Na początku filmu drgnięcie obrazu, to raczej zerwanie synchro ale później.......

Zmiana rezystora emiterowego 2N2219 na 11om (2x22om): emiterowy 2N2219 - 11om - 192kB
Tutaj sygnał jest stabilny lecz dalej ma zły kształt.

Aby mieć punkt odniesienia skali na filmach zarejestrowałem ponownie przebieg na bazie 2N2219 z tymi samymi ustawieniami dla 11om: baza 2N2219, R emiterowy 11om - 44kB

Chcąc poprawić działanie układu wstawiłem równolegle do diody przy 2N2219 rezystor 100om, a rezystor emiterowy zmniejszyłem do 3,3oma. Sprawdziłem prąd jałowy tranzystora. Z wmontowanym rezystorem 1k miał około 12,5mA wiec tego rezystora nie ruszałem. Rozrównoważyłem modulator. Podłączyłem oscyloskop do bazy 2SC2078 i oczom moim ukazał się widok:

Sygnał o wiele większy niż z R emiterowym 11om i także stabilny przy regulacji PR470om.

Po kolejnych konsultacjach dowiedziałem się aby zbytnio nie przejmować się kształtem sygnału pomiędzy członami o ile na wyjściu antenowym po filtrach wyjściowych otrzymam ładny sinus.

Wlutowałem wiec dławik 10uH zasilający ostatni tranzystor, podłączyłem sztuczne obciążenie i do niego oscyloskop. Włączyłem nadawanie i zobaczyłem piękna sinusoidę. Właśnie miałem zrobić zdjęcie, gdy oscyloskop mrugnął zielonym okiem i kształt sygnału się zmienił. Lekką zmianę sygnału widać przy każdym uruchomieniu TRXa: Zmiana sygnalu - 104kB

oraz fotka:

Kształt synału zmienia się przy regulacji PR 470om. Na filmie zmiana położenia ślizgacza na początku do zasilania a na końcu filmu do diody: Regulacja PR 470om - 272kB

Na końcu ścieżki PRka od strony diody można spróbować ustawić sygnał lecz jest to dosłownie jej sam kraniec i sygnał jest bardzo niestabilny: Regulacja PR 470om - koniec ścieżki - 297kB

Wylutowałem wiec rezystor emiterowy 3,3oma i w jego miejsce wstawiłem spowrotem opornik 10om. Kształt sygnału jest w tym przypadku ładną sinusoidą lecz nie zmienia się wcale przy regulowaniu PR 470om, oczywiście poza momentem zwarcia diody do zasilania.

Po kolejnych konsultacjach Piotr SP9LVZ napisał: "wydaje mi się, że dokonujesz podczas prób-pomiarów przesterowania poszczególnych stopni tranzystorowych....". Zgodnie z radą podpiąłem do sztucznego obciążenia oscyloskop i podając sygnał (gwizd do mikrofonu) zacząłem zmniejszać wzmocnienie MIC GAIN. Co się okazało: sygnał wyjściowy zaczął się "prostować" w trakcie zmiany wzmocnienia. Widać to na filmie: zmniejszanie MIC GAIN - 144kB Proszę zauważyć, że amplituda sygnału pozostaje taka sama, tylko znikają zniekształcenia. Prorok jaki ten Piotr czy co? hi Poprawę sygnału było widać także w trakcie mowy do mikrofonu. Teraz aby przesterować układ trzeba bardzo silnie gwizdać z bliskiej odległości do mikrofonu. Praktycznie przy mowie czy gwizdaniu z odległości około 10cm wszystko jest w najlepszym porządku. Zarejestrowałem też kawałek transmisji kontrolnej: Próbny odsłuch - 508kB (przestrajanie w czasie odbioru).
Uzyskana moc na środku pasma to około 3,5W przy poborze prądu ok. 1,1A.

Dodatki
Zgodnie z założeniami wykonałem skalę częstotliwości (KIT od SQ2DYL) a posiłkując się danymi ze strony Rysia SP6IFN zacząłem wykonywać płytki RITa oraz układu wskaźnika poziomu sygnału nadawanego i odbieranego.

Płytka RITa

Płytka S-metra i poziomu sygnału wyjściowego.
Wersja "do zabudowy" na gnieździe UC1 (nie lubię pająków).

Oraz już zamontowane na płytce RX i gnieździe antenowym:

Płytka przylutowana srebrzanką łączącą masy płytek.

Górny PR to "S", dolny "Power".

W moim przypadku wystarczyło wstawić 100pF miedzy C 2N2219 a masę. Na razie nadajnik uspokoił się choć kolejne testy wykonywałem tylko na sztucznym obciążeniu. W wyniku tej zmiany straciłem około 3Vpp na antenie.

Podsumowanie i uwagi do mojej wersji
W ten oto sposób po roku czasu od podjęcia decyzji o budowie "Taurusa" stałem się posiadaczem urządzenia QRP. Pierwszego z powodzeniem ukończonego! Prawdę mówiąc, to nawet trudno mówić jak się cieszę, ja po prostu jestem z tego urządzenia dumny! Gdyby nie dokładny opis uruchamiania i pomoc kolegów najprawdopodobniej poległbym w walce i to bardzo szybko. Dużą pomocą był też "Taurus - Dziennik" na stronie Włodka, gdzie mogłem podglądać co i jak wykonali inni koledzy a także czytać ich uwagi.

Trochę wolno reaguje wskaźnik wychyłowy. Zastosowanie taniego popularnego wskaźniczka nie było najlepszym wyborem. Można zastanowić się nad wstawieniem wskaźnika diodowego jak to już niektórzy koledzy uczynili. Sęk w tym, ze ja lubię wskazówki i nie zamienię. hi
Kolejną sprawą jest zamocowanie głośnika. Umiejscowienie go na spodniej płycie obudowy okazało się kiepskim pomysłem. Pomimo zastosowania nóżek, dźwięk wydostający się spod radia jest co najmniej "do bani". Jeśli już ktoś zamocuje głośnik na spodzie radia to koniecznie trzeba zamontować na obudowie z przodu podnoszone przednie nóżki aby unieść czoło radia do góry tak, jak to jest w fabrycznych urządzeniach.