QCX: QRP Labs transceiver kit fuer 49 $

Habe heute etwas im DTC mitgemacht und just for fun die letzte Stunde den QCX getestet. Muss sagen, ich bin begeistert vom RX (Beim TX lässt sich ja weniger verkehrt machen, 5W sind 5W) Der RX lässt sich auch bei gut gefülltem 40m-Band an ordentlicher W3DZZ nicht aus der Ruhe bringen. Keine Übersteuerung, kein Zustopfen, kein störendes Eigenrauschen, kein Empfang des verkehrten Seitenbandes, das macht Laune und brachte überdies noch weitere 29 QSOs zu den bereits vorhandenen mit TS-590 und 100W.

Einzig die fehlende Regelung ist auf Dauer ungesund, wenn man gerade auf eine leise Station hört und es ruft ihn wer mit gefühlten S9+40dB an. Der NF-Endverstärker läuft mit 16V und das tut schon weh, wenn der in die Begrenzung getrieben wird. Zumindest eine Amplitudenbegrenzung sollte da schon helfen. Mit einer guten AGC wird es ja nicht so einfach wegen fehlender ZF, das Problem ist ja nicht neu.

Zitat von DL6HAK

Die Schaltung lässt sich ja relativ einfach mit einem gekapselten Optokoppler aufbauen und sich erst einmal experimentell mit ein paar Drähten an die Unterseite des qcx löten.

Hallo Walter,
ich befürchte, dass der Ersatz des Fotowiderstandes durch einen Optokoppler nicht ohne weiteres klappt. Letzterer ist für diese Anwendung wohl zu schnell, während ein Fotowiderstand ein relativ träges Verhalten hat, was hier im Falle eines Regelkreises ein Aufschaukeln verhindern wird. Denn das ist wohl die wahre "Kunst" einer solchen NF-Pegelregelung: Schnelles Ansprechen, aber keine Schwingneigung.

Aber Versuch macht Kluch, man kann ja mal testen. Am Ende sollte es volumenmäßig aber auch nicht gerade größer als der ganze QCX werden, hi.

Hallo,

hier eine erprobte Audio-AGC-Schaltung.

Schematic of an AGC used in the analog telephone network; the feedback from output level to gain

is effected via a Vactrol resistive opto-isolator.

East of Borschov (talk) 08:57, 16 November 2010 (UTC). Drawn in Proteus v.4, underlying schematic

is PD. - Own work

Basic +20dB, automatic gain control cell - as used in 1970s telephone networks. Adapted from A.

V. Yushin (1998, in Russian).

Note that capacitor values are chosen to narrow passband to telephony standard; hi-fi passband would need

at least 100nF values for both C1, C2.

Eine Automatische Verstärkungsregelung setzt ein Stellglied voraus, dessen Spannungsübertragungsfaktor mit einer Gleichspannung (der Regelspannung) gesteuert werden kann. Die Regelspannung wird bei analoger Schaltungstechnik durch Gleichrichten der Signalspannung und anschließendes Glätten mit einem Tiefpass gewonnen. Die Reaktionszeit ist von der Dimensionierung des Tiefpassfilters abhängig. Bei digitalen Empfangsgeräten wie dem Software Defined Radio wird das Steuersignal für die AGC üblicherweise digital als das Quadrat des Scheitelfaktors, bezeichnet als englisch Peak-to-average ratio (PAPR), gewonnen.

73 de Gerd, dm2cdb

Zitat von DL6HAK

Zusätzlich könnte man die LED und den Photowiderstand in einen schwarzen Schrumpfschlauch stecken und damit vor Fremdlicht schützen.

Hallo Walter,
deinen Vorschlag finde ich gut, weil zum Test nur eine Parallelschaltung des Fotowiderstands zum bestehenden R38 nötig ist, was weniger Pfriemelei ist als das Auftrennen von Leiterzügen.
Ich habe mal experimemtiert mit vorhandenen Bauelementen. Meine Fotowiderstände sind zwar mit Ø14mm etwas groß, aber ich habe 7 Stück, die schon ewig auf eine Verwendung warten. Der Dunkelwiderstand liegt bei >20 MOhm, das ist schon mal gut. Für das Beleuchten habe ich verschiedene vorhandene LED getestet, angeordnet in einem Schrumpfschlauch. Das beste Ergebnis bringt eine gelbe LED, bei max. 30mA Flussspannung geht der Fotowiderstand auf ca. 800 Ohm zurück, das ist ein sehr schön großer Widerstandsbereich, der überschlägig die Verstärkung des IC10B um rund 40dB verringert (Bei R38 = 1 kOhm hätte der OPV ja ca. V = -1)

Nun gilt es natürlich, die LED-Ansteuerung zu entwerfen. Gerds Vorschlag sieht zwar recht simpel aus, dürfte aber (zumindest für normale LED und den gewünschten NF-Pegel) nicht funktionieren: Um da eine Handvoll mA durch die LED zu schicken, sind dort viel zu hohe NF-Spannungen nötig. Wieviel NF-Pegel überhaupt für die üblichen Kopf- und Ohrhörer akustisch als angenehm empfunden werden, muss ich erst noch mal testen. Aber ganz sicher nichts >1Veff., da bin ich mir schon fast sicher. Mit dieser Spannung bekommt man aber eine LED bekanntlich nicht/kaum zum Leuchten, selbst mit minimalem Vorwiderstand. Also wird eben doch ein zusätzlicher Regelverstärker nötig.

Es gilt also noch etwas zu experimentieren, und das ist auch gut so, hi.

Hallo Peter,

als Optokoppler bietet sich der FET-Optokoppler H11F1M von Fairchild (jetzt ON-Semiconductor) an, der Werte von 200 Ohm bis 300 MOhm bei 1 MHz Grenzfrequenz erreicht. Die 200 Ohm werden bei 16 mA erreicht. Im I-Net gibt es ein Datenblatt mit Schaltungsvorschlägen. Da der Verstärker zweistufig ist, kannst Du ja auch die erste Stufe regelt. Ich hoffe, die 7,5 kV Spannungsfestigkeit reichen Dir. Der Optokoppler steckt in einem 6 poligen DIL-Gehäuse.

73 de Gerd, dm2cdb

Hier die Fertigstellung der Frontseite :

https://groups.io/g/QRPLabs/to…2Fsticky,,,20,2,0,6080634

Viel Erfolg

Zitat von DM2CDB

als Optokoppler bietet sich der FET-Optokoppler H11F1M von Fairchild (jetzt ON-Semiconductor) an, der Werte von 200 Ohm bis 300 MOhm bei 1 MHz Grenzfrequenz erreicht. Die 200 Ohm werden bei 16 mA erreicht. Im I-Net gibt es ein Datenblatt mit Schaltungsvorschlägen. Da der Verstärker zweistufig ist, kannst Du ja auch die erste Stufe regelt. Ich hoffe, die 7,5 kV Spannungsfestigkeit reichen Dir. Der Optokoppler steckt in einem 6 poligen DIL-Gehäuse.

Danke für den Tipp, diese Art Koppler kannte ich bisher noch nicht. So ein speziell dafür gedachter Optokoppler ist natürlich optimal. Habe mir mal das Datenblatt angesehen und stolpere über 2 Unklarheiten:

• Einerseits wird der Widerstandsbereich mit einem sehr großen Bereich zwischen 100 Ohm und 300 MOhm angegeben, im Diagramm 1 sieht man dann aber nur ein Widerstandsverhältnis von reichlich 1:10. Vermutlich liegt der größere Rest des Dynamikbereichs im Bereich zwischen If = 0 und If = 1mA, für den es leider kein Diagramm gibt. Im Umkehrschluss würde dies aber bedeuten, dass man für unsere Zwecke nur ganz geringe Ströme durch die interne LED schicken müsste, um eine deutliche Lautstärkereduzierung zu erreichen.

• In der gezeigten Applikation für eine AGC liegt der veränderbare Widerstand nicht im Gegenkopplungszweig, sondern in der Einkopplung zum invertierenden OPV. Dort ist natürlich der Pegel um den Verstärkungsfaktor kleiner, was evtl. weniger Verzerrungen ergibt. Andererseits muss dann aber die Funktion umgekehrt werden: Signal leise = viel Verstärkung nötig = viel LED-Strom und umgekehrt.

Übrigens bleibt zum internen Herabregeln auch wirklich nur die Stufe mit IC10B (Vmax. = 41dB), alle anderen Stufen haben entweder V=1 (IC10A) oder sind Bestandteil von Filtern, die man wohl besser unangetastet lässt.

Ich werde mir mal beim blauen C so ein Ding holen, ist ja noch bezahlbar.

Hallo Peter,

das Bauelement kenne ich bereits aus den achziger Jahren, weil ich mich in Dresden zwei Jahre lang mit elektronischen Pegelstellern beschäftigen durfte. Es gibt natürlich auch analoge und digitale Pegelsteller-IC für diesen Zweck. Der FET-Optokoppler erfordert aber den kleinsten Aufwand. Ich habe übrigens heute meine 27 MHz TCXO erhalten. (Größe 3x5 mm). Es dürfte kein Problem sein, einen anstelle des Quarzes einzulöten. Es sind ja nur 3 Anschüsse, Masse, 3,3 V und HF-Ausgang. Der PSK31-Sender macht mir da viel mehr Kopfschmerzen, denn die einzelnen Baugruppen sind zwar auf der Platine, aber in einer verkehrten Reihenfolge. Vielleicht kann ich bei Hans ja eine Leerplatine kaufen, dann ist der Schaden nicht so groß.

73 de Gerd, dm2cdb

Zitat von DL6HAK

Hallo Peter und Gerd,
in den application notes von fairchild wird nicht der Gegenkopplungswiderstand des OP zur Verstärkungsregelung benutzt, sondern der Eingangswiderstand des OP.

Ja genau Walter, das habe ich doch auch vorhin so geschrieben, hi. Nur muss man dazu eben die LED-Ansteuerung umkehren, d.h. die LED im Koppler muss immer "leuchten", aber bei zu lauten Signalen dunkler werden. Geht alles zu machen, aber ist ein bisschen ungewöhnlich gegenüber der üblichen Ansteuerung.

Wenn man den Koppler-FET jedoch in den Gegenkopplungszweig parallel zu R38 schalten könnte, dann währe hingegen keine Invertierung notwendig, im Idealfall nicht einmal eine Verstärkung: Ausgangs-NF über Gleichrichter (ggf. als Spannungsverdoppler) und kleines Sieb-C und minimalem Vorwiderstand (lediglich als Strombegrenzung) auf die LED des Kopplers. Lt. Dabla hat diese LED nur ca. Uf = 1,3V für vollen Strom, scheint also eine Infrarotdiode zu sein. Und die geknickte Kennlinie der LED währe auch prima, denn das Herabregeln soll ja erst ab einem bestimmten Mindestpegel erfolgen. Ich werde damit mal experimentieren, der nötige Eingiff in den QCX ist ja minimal. Mehr als Schwingen oder total Verzerren kann es ja nicht.

Hallo Walter,

beim invertierenden OPV wird die Verstärkung durch das Verhältnis R38 (128 kOhm) zu R37 (1 kOhm) bestimmt, beträgt also im konkreten Fall 128. Ersetzen wir nun R37 durch den FET-Optokoppler, der den Widerstandbereich 200 Ohm bis 300 MOhm überstreicht, so bekommem wir einen Verstärkungbereich von 635 bis 0,0004. Dabei ist die hohe Verstärkung bei einem hohen Strom=hoher NF-Pegel, also genau verkehrt herum. Ersetzen wir nun R38 durch den FET-Optokoppler, so bekommen wir bei 200 Ohm eine Verstärkung von 0,2 und bei 300 MOhm eine von 300000. Durch Parallelschaltung eines Widerstandes zum FET kann man nun der gewünschten Verstärkungsbereich einstellen. Im Beispiel sollte also der R 38 (128 kOhm) in der Schaltung bleiben und der FET parallel geschaltet werden. Wir erhalten also einen Verstärkungsbereich von 128 bis 0,2, dessen unteren Bereich wir über die maximale NF-Spannung=LED-Strom einstellen können. ich hoffe, nun ist alles klar. Übrigens nimmt das Rauschen bei hohem Widerstand R37 stark zu, deshalb ist die Schaltung aus dem Datenblatt nicht unbedingt empfehlenswert.

73 de Gerd, dm2cdb

Natürlich soll / muss R38 drinbleiben, das hatten wir ja beim Fotowiderstand bereits erkannt. Ob sich das Rauschen unangenehm bemerkbar macht, werde ich ja sehen. Da es bei R38 = 120k nicht merklich hörbar ist, wird es ja durch bloßes Parallelschalten des FET im Koppler nicht steigen, zumal dieser ja bei kleinen Pegeln mit seinen bis zu 300 MOhm quasi als Isolator wirkt. Und bei brüllend lauten Signalen soll er herabregeln, da sollte ein ein evtl. Rauschen auch nicht stören.

Übrigens habe ich soeben mal gemessen: Ein 1Veff. Sinuston 700Hz erzeugt ein gerade noch in (meinem) Hörer erträgliches lautes Signal. Damit wächst die Chance, eine Begrenzung durch bloße Gleichrichtung und Siebung zu erreichen.

Hallo Peter,

da haben wir leider parallel geantwortet. Als Rauschquelle habe ich R37 gesehen. Wenn dieser 300 MOhm hat, hast Du einen prima Rauschgenerator. Übrigens sind wir inzwischen fast bei dem Ausgangsvorschlag angekommen. Der mögliche Regelumfang mit meinen Werten beträgt ca 50 dB.

Hallo DF2OK,

das Problem bei LED und Fotowiderstand sehe ich bei der Reproduzierbarkeit der Funktion, da beide Bauelemente größere Toleranzen haben. Das ist der H11F1M um Längen besser.

73 de Gerd, dm2cdb

Hallo Hajo,

besten Dank für den Tipp. Es war sehr interessant zu sehen, wie die Maschine bedient wird.

73 de Gerd, dm2cdb

Konnte mir heute den bestellten H11F1M abholen und habe ihn erst einmal mit seinen beiden Ausgangsanschlüssen parallel zu R38 geschaltet und die beiden LED-Anschlüsse per Litzen herausgeführt und schon mal 1k als Vorwiderstand eingefügt, um ungestört experimemtieren zu können.

Wie zu erwarten hat sich ohne Ansteuereung nix geändert, da der interne FET dann sehr hochohmig ist. Beim Anschalten ans regelbare Netzteil ergibt sich, dass wie lt. Datenblatt zu erwarten bereits bei ca. 1,2 Volt ein "internes Licht aufgeht" und den FET ansteuert, wodurch die Verstärkung drastisch absinkt. Allerdings gibt es in der ersten Phase (wenn die Amplitude noch wenig abgesenkt wurde) eine Verzerrung, die bei weiterer Durchsteuerung wieder verschwindet. Ich interprediere es so, dass wohl anfangs die Spannung über dem FET den linearen Steuerbereich überschreitet und das wird wohl auch der Grund sein, warum es keine Applikation für diesen Einsatz im Gegenkopplungszweig gibt. Da es mir aber in erster Linie um eine Begrenzung der Lautstärkespitzen geht, werde ich vorerst weiter die gewählte Variante verfolgen.

Um den Regelkreis zu schließen, habe ich mal testweise parallel zum Höreranschluss die NF auf eine fliegend verdrahtete Spannungsverdopplerschaltung aus 2x 22µF und 2x Ge-Diode gegeben. Es kommt damit aber noch keine Regelung zustande, da selbst bei großer Lautstärke nur wenig über 1V DC zur Verfügung stehen. Ein Rückbau auf einfache Gleichrichtung mit 22µF Lade-C bringt noch weniger Spannung. So wie es also aussieht, wird es mit dem rein passiven Betreiben also nix, es sei denn, man transformiert aufwärts vor dem Gleichrichten.

Sobald es Neuigkeiten gibt, melde ich mich wieder. Vielleicht probiere ich erst einmal, ob mit 2x Schottkydiode statt Germanium etwas mehr DC gewonnen werden kann, immerhin fehlt ja nicht mehr viel bis zum Stromfluss durch die LED.

Hallo Peter,

am Ausgang des OPV liegt doch die halbe Betriebsspannung. Über einen Spannungsteiler solltest Du den Arbeitspunkt so einstellen, dass die LED schwach leuchtet. Die NF koppelst Du über eine C aus. Zwischen Germanium und Schottky-Diode besteht bezüglich der Schwellspannung kaum ein Unterschied, die Schottky-Diode hat aber einen höheren Sperrstrom. Dann solltest Du die gleichgerichtete Spannung mit der Arbeitspunktspannung überlagern,, aber so, das die LED-Spannung zunimmt. Wenn das nicht klappt, schalte den FET-Koppler vor den letzten OPV.

73 de Gerd, dm2cdb