QMX+ Aufbau und Abgleich - LP und BP

    Hallo OM's


    wie bereits in meinem Thread zum QMX+ PA Kühlkörper angekündigt mein

    zweiter Beitrag zum QMX+.

    Dieses mal geht es um den Abgleich der LP und BP Filter, sofern die System-Diagnose

    schlechte Parameter beim Sweep zeigt.

    Im Anhang ein paar Bilder vom 80m, 40m,30m und 20m Band beim LP und BP RF Sweep.

    Leider brachte die Verschiebung der Windungen auf den Kern keine Veränderung.

    Bevor ich die Kerne wieder ausbaue, wollte ich wissen ob jemand bereits Modifikationen

    an den LP und BP Kondensatoren vorgenommen hat, da dies einfacher ist.

    Z.Z. habe ich eine Empfindlichkeit von -105 bis -90dBm, je nach Band.

    Hätte jetzt etwas mehr erwartet, da der QCX+ (Mono-Bänder 40m und 20m) bei mir

    an die -120dBm ran kommt.

    Für nützliche Hinweise bin ich Euch dankbar.


    vy73

    Markus

    PS.: bei den QRP-Labs Forum unter groups.io bin ich auch nicht fündig geworden,

    habe aber Dort noch keine Anfrage formuliert.

    80m/40m/30m/20m LP mittels der QMX+ Diagnose im Terminal.


    80m/40m/30m/20m BP mittels der QMX+ Diagnose im Terminal.

    Die Werte die nicht um 0dB liegen, bei den Afu-Bändern, sind das Problem. Mit den anderen kann man soweit leben.

    Edited once, last by DL8MBY (July 8, 2025 at 1:07 PM).

    Hallo Markus,

    die Filter des QMX+ sind ein weites Betätigungsfeld, bis sie so richtig laufen. In den niederfrequenten Bänder habe ich keine Probleme, die lassen sich gut einstellen. Bei den höherfrequenten sieht das anders aus, hier habe ich noch einige leistungsschwache dabei, teilweise auch hohe Stromaufnahme.
    Entscheidend ist das Zusammenspiel des gesamten Bereiches PA und Filter.
    Wobble ich meine Filter separat (mit FA-NWT), haben sie eine vorbildliche Filterkurve (QMX+ ausgeschaltet, Filter angeschlossen nur zwischen den Schaltdioden. Bei der Messung mit dem LPF-Sweep gibt es dann Abweichungen. Ursache sind Resonanzen im Komplex PA-Filter. Sie äußern sich meist als Dip im Durchgangssignal und sind mit den LPFs faktisch kaum zu beeinflussen, Es deutet vieles daraufhin (auch Veröffentlichungen von QRP-Labs), dass der Ausgangstrafo der PA eine große Rolle spielt. Das war auch hier so, dass ein Neuwickeln des Ausgangstrafos plötzlich andere Ergebnisse brachte.
    Ich habe mir so geholfen: Die Kondensatoren auf Originalwerte lassen, die Spulen vor Einbau abgleichen anhand auf der Resonanzfrequenz (mit Kondensator). Ich stecke die Spulen nicht mehr durch, ich habe Zinnperlen auch den Pads, quasi Oberflächenmontage (oder Stifte einlöten). Das schont die LP bei mehrmaligen Ausbau
    Beim Trafo kommt es an: Das empfohlene Wickelschema (siehe Bauanleitung Trafo) scheint am besten zu gehen. Das Verdrillen der Drähte, ihre Lage innerhalb der Schweinenase, alles scheint Einfluß zu haben. Ich habe meinen auf den oberen Bändern auch noch nicht voll im Griff. Ich habe aber keinen großen Druck, da mein QMX (60-15m) auf allen Bändern mindestens 4,9W bringt und auch die zusätzliche Wärmeableitung im Sommer sehr hilfreich ist. Das wird eine Winterarbeit.
    Warnung: Das sind meine subjektiven Erkenntnisse, die müssen nicht alle richtig sein. Ich überlege auch, im Winter den QMX+ auf HF-FETs umzubauen, aber das ist ist auch recht umfangreich, die BS170 bringen zwar auf 6m noch eine akzeptable Leistung, aber die Resonanzen (wegen der hohen Kapazitäten ???) machen das Ganze manchmal kompliziert.

    Hallo Rainer,

    ich denke auch dass selbst die Diodenströme den Filterverlauf in einem gewissen Rahmen verändern.

    Da die Schaltdioden keine richtigen PIN-Dioden sind, nur diesen Effekt 'add on' haben habe ich mich

    mit den Strömen durch diese befasst. Auf den unteren Bändern gehe ich an die 60mA ran und reduziere

    sukzessive um 5mA bis zum 20m Band. Danach bleibe ich bei den empfohlenen und voreingestellten

    30mA Querstrom.

    Was mich aber gestern etwas irritiert hat, dass das Zusammendrücken und Auseinanderziehen der

    Windungen auf den Ringkernspulen keine Veränderungen ( zumindest merklich) bei der internen

    Diagnose anzeigt.

    Dass die 120+x pF der PA (jeweils zwei durchschaltende FETs) einen Einfluss auf die Filter haben ist mir

    soweit klar.

    Ob ein rückwärtiges Wobbeln der Filter von der Antennenbuchse aus bei eingeschaltetem FETs einer Seite

    aber deaktiviertem Ansteuer-Rechteck möglich ist muss ich erst einmal dem Schaltplan entlocken.

    Bis dato habe ich diesen nur oberflächlich betrachtet.

    Aber ich habe gesehen, dass auf der Platine Messpunkte für die Filter bereitstehen.

    Dazu muss ich mir erst einmal entsprechende Messkabel konfektionierten.

    Das Messen mit dem DSO-Tastkopf und der GND Krokodilklemme führt eher zu einem Kurzschluss

    und ist suboptimal.

    Wenn ich mal was vorzeigbares habe, melde ich mich wieder.

    Bis Mitte September muss der QMX+ funktionieren, denn da bin ich mit der XYL im Urlaub und wollte

    QRV sein und etwas QRP machen.


    vy73

    Markus

    Hallo OM's

    ich habe mal MDS (SN 3dB) bei meinem QMX+ gemessen. Betriebsart CW, CW passband 500Hz.

    7,03 MHz -122dBm, 10,114MHz -122dBm, 14,06 MHz -114dBm, 18,096MHz -115dBm, 21,06 MHz -116dBm, 24,924MHz -113dBm und 28,06MHz -109dBm.

    73 Andreas, DL4JAL

    Noch eine Anmerkung zu meiner Aussage von weiter oben.

    >Ob ein rückwärtiges Wobbeln der Filter von der Antennenbuchse aus bei eingeschaltetem FETs einer Seite

    >aber deaktiviertem Ansteuer-Rechteck möglich ist muss ich erst einmal dem Schaltplan entlocken.

    An der Antennenbuchse wird erst ein 30dB Att angeschlossen, bevor es zum Signalgenerator geht,

    nicht dass sich jemand aus Versehen sein Sig. Gen. kaputt macht, falls der TRX auf Sendung geht.


    vy73

    Markus

    Danke für die Messungen Andreas, ohne auf die Messwerte eingehen zu wollen dazu eine Frage. Welcher Operationsverstärker ist in deinem QMX im Tayloe QSD verbaut. Ein LM4562 oder der seit kurzem verwendete LTC6231? Letzterer müsste gegenüber dem LM4562 rein theoretisch nach Datenblatt eine um 7 dB verbesserte Empfindlichkeit liefern.

    73,de Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    tnx

    die LTC6231 sind extrem rauscharme (1.1nV/√Hz) und gleichzeitig hochlineare und schnelle OpAmps. Die sollten m. E. nicht der Grund sein, dass das MDS zu den höheren Bändern hin etwas abfällt. Zu den hohen Frequenzen spielen wohl die Filter, der Schaltmischer-Widerstand und die Bandschalt-Dioden eine zunehmende Rolle. Eine Diskussion, ob die Empfindlichkeitswerte ausreichend sind, möchte ich hier nicht anstoßen; bis 14 MHz sicher empfindlich genug, da das externe Rauschen überwiegt. Nach wie vor gilt, wenn beim Anschluss einer Antenne das Empfänggrrauschen merklich ansteigt, reicht die Empfindlichkeit.

    73, de Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Edited once, last by DL4ZAO (July 8, 2025 at 11:07 PM).

    Ja die Filter - so ist es wohl.

    Anbei ein Sweep vom ersten und zweiten TP.

    Einspeisung am Ant.-Eingang ueber 30dB Att und messung mit einem 10:1 TK an den

    Dioden D508 (LP 160m) und D509 (LP 80/60m)

    War so mal auf die Schnelle um zu sehen, wo die LPs so stehen.

    TX-PA war noch nicht aktiviert!


    vy73

    Markus

    ...

    ...

    Das Rückwärtswobbeln von der Antennenbuchse ist schwierig, es gibt irre Kurven. Da spielen wohl der Empfänger, wenn er nicht HF-mäßig abgetrennt ist, und sicher auch die Verdoppler für die Schaltspannungen eine Rolle. Da braucht man viel praktische Erfahrung, was ein realer Meßwert ist oder ob man nur irgendwo was übersehen hat, was da mit reinfunkt.

    Bin heute Abend wieder etwas zum Messen gekommen.

    Ich habe die LP Filter überbrückt, mittels eines 100nF

    Kondensators, siehe Schaltbild.

    Danach die Diagnose-SW auf die Bänder 160-20 angewendet

    und danach am DSO die Ausgangs-HF angeschaut.

    Ohne LP bringt der QMX+ bei 10.5V und Strombegrenzung bei 1.5A

    je nach Band ca. 10W bis 6W, allerdings ziemlich oberwellenreich, s.u.

    .

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    Die Transformatoren auf den Kernen und die Leitungsführung sowie der Dioden-Strom haben trotzdem Ihre Wirkung.

    Die Dioden z.B. verhelfen den LP-Kondensatoren trotzdem das Signal teilweise auf Masse abzuleiten.

    Ich habe zwar den Strom auf einen Minimalwert von 1mA gestellt,aber offensichtlich schafft die FW mit der PWM aus der

    die DC für die Dioden erzeugt wird nur 5mA als kleinsten BIAS Strom, so zeigt es zumindest die Diag-SW.

    Die entsprechenden DSO Bilder des Ausgangsspannung sehen entsprechend verunstalte aus.

    160m:

    80m

    80m mit Spektrum

    30m:

    30m + Spektrum


    40m und 20m sehen ähnlich schlimm wie das 80m Band aus, was ja bei der Schalt-PA ja zu erwarten ist.

    Ich wollte heute nicht zu viel Löten, deshalb diese einfache Ansatz. Aber man kommt wahrscheinlich nicht

    umhin die Filter auszubauen um besser Messen zu können und andere Varianten auszuprobieren.

    Bevor ich das mache werde ich mir mal die Filter mit ELISE durchrechnen um zu sehen, welche Impedanzen

    sie am Eingang und Ausgang gaben. Sie sind ja nicht symmetrisch aufgebaut.


    vy73

    Markus


    PS.: Das Spektrum vom letzten Bild wurde leider nicht angehängt, da die Maximalzahl der Bilder erreicht wurde.

    Hallo Markus,

    die BPF-Kurven in Deinem ersten Beitrag zeigen ein (?) Problem in Deinem QMX. Der Pegelwert bei der jeweiligen Bandfrequenz (senkrechte Linie) sollte meist bei -5 (dB) oder höher liegen. Bei einzelnen Bändern kommen auch mal -10 (dB) oder etwas weniger vor. Die -30 ... -40 zeigen eine Dämpfung irgendwo.

    Die Kurven der TP-Filter sind auch nicht ok. Hier könnte eine relativ hohe Dämpfung bei den Bandfrequenzen vorliegen. Man muss beachten, dass die Pegelwerte auf den Wert bei der Bandfrequenz (senkrechte Linie) bezogen sind. Dort wird immer 0 (+/- 1) dB gezeigt. Bei den tieferen Bändern sind starke Welligkeiten im Durchlassbereich untypisch. Außerdem fällt die Kurve im Sperrbereich typisch um etwa 30 dB ab. Deine Kurven passen nicht.

    Was für Ausgangsleistungen siehst Du?

    73 Ludwig

    Hallo Ludwig,


    danke für Diene Hinweise und Einschätzung.

    Mir ist natürlich auch aufgefallen, dass etwas nicht stimmen kann.

    Da ich aber noch nicht mit der Diag-SW des QMX+ vertraut war, noch bis dato

    die Bedienungsanleitung durchgelesen habe, sondern beim Aufbau nur die

    Dokumente zum Zusammenbau und Trafo-Wickeln verinnerlicht habe,

    musste ich mich durch die restlichen PDF's erst einmal durchlesen.

    Ich habe auch im QRP-Labs Forum in groups.io nach Hinweisen gesucht

    um das Zusammenspielen der QMX+ Schaltung zu verstehen.

    Ich konnte einige hilfreiche Beiträge für mein Anliegen finden und werde

    am Wochenende weiter machen.

    Nach dem Aufbau hatte ich je nach Band zwischen 1.8 und 5W HF Leistung

    bei einer Versorgung von 10.5V und einer Strombegrenzung von 1.5A.

    Nach dem Überbrückung der LP Filter steigt die HF Leistung bis auf 10W

    bei einer Stromaufnahme bis 2A. Dabei muss ich die Strombegrenzung

    noch etwas aufdrehen. Die spektrale Reinheit des TX HF-Signals ist dabei

    natürlich nicht mehr gegeben.

    Nach dem Dok. fdim2023 von der QMX+ Seite auf QRP-Labs.com, besitzt

    der QMX+ eine Schutzschaltung, die bei übermässigem Stromfluss durch

    die PA-Transistoren diese schützt und die Versorgungsspannung und damit

    die Leistung abregelt.

    Gleiches gilt auch für Fehlanpassungen an der Antenne.

    Siehe Anhang.


    vy73

    Markus

    .


    Das Dokument (fdim2023) behandelt einen Überblick über den Stand vone QRP-Labs Mai 2023, dort ist auch die Schaltung der Foldback-Lösung. Das Schaltbild zur Rev. 1 (Juli 2023) des QMX bei seiner Einführung entspricht diesbezüglich bereits dem aktuellen Schaltbild. Im aktuellen QMX/QMX+ ist diese Schaltung nicht enthalten, allerdings wird der Sendestrom über einen ADC-Ausgang des Prozessors gesteuert, ob da Foldback dabei ist, ist mir nicht bekannt. Auf alle Fälle schaltet mein QMX+ erst bei 1,7A ab, aber das, weil dann die Begrenzung des Netzteiles anspricht.
    Soweit mein Stand, vielleicht weis jemand mehr/genaueres.

    73 Reiner

    Hallo Reiner,


    auf der QRP-Labs Seite im Abschnitt QMX+ wird genau auf das Dokument Bezug genommen.


    >Other documentation:

    >The following documents relate to QMX but are highly relevant to QMX+ which is closely related to QMX.

    >FDIM May 2023 conference proceedings article - please note that this was written in February 2023 and several changes took place between the early prototype builds and the final production model. Bear this in mind when >reading the description of the QMX circuits in the article.
    >FDIM May 2023 seminar slides - the slides I presented at FDIM on 18-May-2023; with all due apologies for the bad jokes in the first few pages...


    Im neuen Schaltplan des QMX+ Ver.2 ersetzt Q507 die Transistoren Q5, Q6, Q8 im mdim-Schema und der

    Spannungsabfall am R27 (0.33) als Stromfluss-Sensor wird im neuen Schaltplan mittels ADC zwischen

    Drain und Source vom FET Q507 überwacht und führt bei Überstrom zum Abregeln.

    Siehe angehängte Bilder der beiden PDF's auszugsweise.

    vy73

    Markus

    PS.: Wird im Display hinter der Frequenz ein S sichtbar, so hat diese Schaltung entweder wegen

    Überstrom oder SWR Missmatch angeschlagen und deaktiviert den TX bis zum erneuten Einschalten.

    So zumindest mein Verständnis der Funktionsbeschreibung aus der Dokumentation.


    .

    .

    Hallo Markus,

    die Überbrückung der LPF-Sektion wirkt außer im Fehlen der Filterwirkung in zweierlei Richtung verfälschend:

    1. Eine gewisse Widerstandstransformation geht verloren. Der Ausgangswiderstand der PA liegt meines Wissens unterhalb von 50 Ohm.
    2. Jetzt liegt außer der PA-seitigen Impedanz der LPF-Sektion auch noch die ausgangsseitige parallel zum PA-Ausgang und RX-Eingang. In dieser Situation gewonnene Messergebnisse halte ich für nicht relevant.

    Wenn Du im Urzustand einigermaßen vernünftige Ausgangsleistungen hattest, könnten die LPF (ausreichend gut) funktionieren. Siehe dazu auch die Anmerkung am Ende dieses Beitrags.

    Dann wäre der Fehler für die niedrigen Pegelwerte bei den RF filter sweeps im Bereich ab Q508 bis zum IC407 zu suchen. Nach meiner Erfahrung und den Ergebnissen von Deinem QMX+ würde ich alles nach dem IC503 erst einmal ausklammern.

    Was habe ich bisher dazu gelesen oder selber gefunden?

    1. Schlechte Lötstellen im Zusammenhang mit CuL-Draht (relativ häufig),
    2. Probleme beim Q508 (nicht oft aber nicht nur einmal), Spannungen bei RX- und TX-mode messen; Für TX-mode reicht Terminal - Hardware tests - Diagnostics und Taste "P" (für PTT) drücken.
    3. Probleme mit IC402, IC403 und / oder IC408 (mehrfach aufgetreten); Zum Test des Bereiches IC402 bis IC403 gibt es im Wiki ein Dokument. Dieses passt auch für den QMX+. Für den Test von IC408 wäre analog zu IC402 die Spannung am pin 5 und entsprechend der BPF-Auswahl an den pins 1 bis 4 und 12 bis 15 zu prüfen.

    Für die korrekte Funktion der LPF-Sektion ist der richtige Diodenstrom (BIAS) wichtig. Was sagt dazu das Fenster von Terminal - Hardware tests - Diagnostics wenn Du die Taste "P" drückst?

    73 Ludwig

    Hallo Ludwig,

    danke für Deine Anmerkungen und den Link.

    Die Problematiken, mit dem Verlöten der Trafos und selbst gewickelten Spulen

    bei Verwendung vom lackiertem Cu-Draht, ist mir soweit bekannt.

    Ich habe beim Aufbau alle Drahtenden mit einem speziellen Schaber freigekratzt

    und danach mit Lötzinn (bei 400°C) benetzt, bevor sie eingelötet wurden.

    Wenn ich keinen Fehler beim Wickeln der Trafos und deren Verdrahtung gemacht

    habe, kann ich Kontaktierungsprobleme ausschliessen.

    Ich werde trotzdem die TX Trafos und die TX Drosseln nochmals auslöten und

    prüfen und eventuell umwickeln.

    Was mir beim Aufbau aufgefallen ist, war dass ein BS170 bereits vor dem Aufbau

    defekt war, da alle von mir vorher durch gemessen wurden.

    Da ich aber etliche dieser FETs in meinem Fundus habe, war das kein Problem.

    Ob schon beim SMD Bestücken sich Fehler eingeschlichen haben ist schwer

    zu beurteilen, kann aber nicht ausgeschlossen werden.

    Ich werde mich heute Abend und am Wochenende weiter mit dem QMX+

    beschäftigen und werde hier berichten.

    Ach noch was, zum Abtrennen/Überbrücken der LP-Filter und der Anpassung der PA.

    Generell hast Du natürlich recht, dass die LPs die Inpedanyen transhormieren sollen,

    sofern sie direkt an die PA angeschlossen werden.

    In unserem Fall kommt aber der Trafo T501 zuerst an die PA und dieser transformiert

    die niedrige Impedanz der FETs auf die der Antenne.

    Wäre dies nicht der Fall, dann hätte ich keine 40dBm der Endstufe an die Dummy-Load

    entlocken können. Nur wenn die Anpassung stimmt kann man ja der Quelle die

    maximale Leistung entnehmen.


    vy73

    Markus

    Edited once, last by DL8MBY (July 11, 2025 at 7:07 PM).

    Quote from DL8MBY

    Generell hast Du natürlich recht, dass die LPs die Inpedanyen transhormieren sollen,

    sofern sie direkt an die PA angeschlossen werden.

    In unserem Fall kommt aber der Trafo T501 zuerst an die PA und dieser transformiert

    die niedrige Impedanz der FETs auf die der Antenne.

    Hallo Markus,

    ich meinte schon die Ausgangsimpedanz der PA, also einschließlich T501, denn ohne den ist es keine PA.

    73 Ludwig

    Hallo Markus,

    richtig ist, das Q507 den Strom abschalten kann (über Software), außerdem dient er als Modulator. Hans halte mal in Diskussionen geäußert, dass man ihn auf Wunsch auch zur Leitungsbegrenzung bentzen kann, aber das wohl noch wegen der dann auftretenden Wärme untersucht werden muß. Aber ich habe im Bereich bis 1,7A (deutlich über den von Hans angestreben Rückfalten bei 1,2A) noch nie bemerkt, dass er irgendwie als Strombegrenzer wirkt, immer nur der übliche Abfall am Transistorinewiderstand, keine Strombegrenzung und auch keine Foldback-Funktion (sie ist ja hardwaremäßig durch Q8, Q6 und Q5 realisiert und fehlt im QMX). Und er schaltet bei mir auch real bei Auslösen eines Schutzes zu 100% ab, die Modulation in SSB funktioniert, also nichts abgebrannt. Bei einer Foldback-Funktion müsste ja ein kleinerer Reststrom weiter fließen. Aber man könnte vielleicht die Bereitstellung der 0,5V an den BS170 der PA bei Empfang als solches sehen, auch wenn ich das nicht so sehe. Sei es , wie es sei, auf alle Fälle funktioniert diese Schaltung von Hans gut als Modulator und Gefahrenabschaltung, egal wie wir sie am Ende nennen.

    73 Reiner