DG0SA-MAS TRX - techn Probleme beim Aufbau

  • Hallo zusammen
    Um auch auf 80m einen MAS-TRX zu haben habe ich mich für den im FA veröffentlichten (3/14) Transceiver von DG0SA entschieden und mir eine Leiterplatte besorgt.


    Beim Aufbau habe ich nach der Bestückung der SMD-Bauteile mit der NF-Seite angefangen. NF-Verstärker funktioniert jetzt.
    Für die Dual-Gate-MOSFETs habe ich "nur" BF 961 bekommen, nicht die originalen BF 960.


    Jetzt schwingt der BFO (an T2) nicht richtig an!! Tippt man mit einem Schraubendreher oder dem Finger auf C6 ist die Schwingung stabil da. Ich kann das Signal mit meinem Stations-RX (TS 140) und einem Stück Draht als Antenne sauber abhören. Nimmt man kurz die Spannung weg, so benötigt der BFO wieder einen "Anstupser" zum Anschwingen. Ansonsten lässt sich das Signal mit C6 wie gedacht um ein knappes KHz ziehen.


    Kann das Problem am Unterschied zwischen BF961 und BF960 liegen?? An welchem Bauteilwert "dreh ich am besten", um ein selbstätig sicheres Anschwingen zu gewährleisten?? Sind mit dem BF961 auch in den anderen Schaltungsteilen (T1 und T6) ähnliche Probleme zu erwarten ??


    Neben dem FA Heft ist der TRX auch hier http://www.dg0sa.de/mas13.pdf dokumentiert.


    73 de Martin, DH4NWG

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Hallo Martin,


    Wolfgang, DG0SA ist ein echt cooler Typ und er hilft dir bestimmt auch direkt weiter, hast Du daran mal gedacht ?


    Ich habe seine Schaltungen 2013 + 2014 bisher noch nicht aufgebaut, da ich noch zu viele "Baustellen" habe.

    73 de Uwe
    DC5PI

  • Hallo Uwe


    Okay, habe Wolfgang jetzt auch mal direkt angemailt. Aber irgendwie bin ich weiter auch selber "beim brüten".
    Der "Ziehkondensator" (C6) ist ja gleichzeitig der eine Teil vom Kapazitiven Spannungsteiler für die Colpitts-Rückkopplung.
    Im vergleichbaren Sendemischer ist der mit 100 pF ausgelegt.
    Ich will jetzt aber nicht irgendwie wild z.B. 100 pf zu C6 parallel schalten. ausserdem würde sich dann Q4 wohl kaum noch ziehen lassen.....


    73 de Martin

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Hallo Martin.


    Eine fast ähnliche Schaltung wird im MA12 ebenfalls als selbstschwingende
    Mischstufe verwendet. Beim MA12 hatte ich keine Anschwingprobleme , dort
    werden BF961 laut Schaltplan eingesetzt. Es kann schon mal sein, dass Dein
    BF961 nicht ausreichend steil in der Kennlinie ist. Mache mal den C7 mit 470pf
    etwas kleiner , so auf 330pf . Du kannst zusätzlich die Gate 2 Spannung auf
    etwa 2V anheben. Dazu von G2 an plus einen 470k Widerstand legen.
    Ich habe hier irgendwo noch eine der ersten Versionen Deines Gerätes
    hier zu liegen. Habe es nicht weiter aufgebaut , weil die Endstufe mir wegen
    Selbsterregung 2 mal abgeraucht ist. Ich verwendete damals CB Treibertransistoren
    2SC2314 . Weswegen damals die Transistoren genau abgeraucht sind weiss
    ich leider nicht mehr.
    Falls ich meine Restplatine noch finde , werde ich mich melden.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo Martin.


    Habe ein paar Aufzeichnungen gefunden , es betrifft aber leider eine
    Version von 2010. Diese ist als Direktmischer aufgebaut .
    Tut mir Leid, habe jetzt hier keine Hardware um Dein Problem nach zu verfolgen.
    Momentan auch keine Zeit, die Schaltung mal so schnell aufzubauen.


    Trotzdem viel Erfolg beim Aufbauen.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Zum aktuellen Status:


    Wolfgang, DG0SA hat ähnlich geantwortet:


    Zitat
    "gebe Gate2 etwas Vorspannung, bei "0 V" (nur 100 kOhm zu "-") ist die
    Steilheit des BF961 zu gering. Ich denke, zusätzlich 470 kOhm zu "+" müssten
    das Problem beseitigen. Der BF960 hat bei 0 V an G1 und G2 immer noch genug
    Steilheit."
    *** Ende Zitat


    Das hab ich jetzt mal probiert, aber der Erfolg blieb leider aus. Jetzt ist das Gate 2 zwar definiert auf 2,25 V aber schwingen tut jetzt gar nix mehr ?(


    Wolfgang meinte daraufhin, mal eine 4,7uH-Drossel einzusetzen....... da weiß ich jetzt aber nicht genau, wie er das meint.
    Hab zur Klärung nochmal (aber erst vor ner 1/4 Stunde) bei ihm angefragt.


    Grüße
    Martin

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Hallo Martin.


    Mit Arbeitspunkt und Steilheit ist das so ein Problem, es muss Strom
    fließen. Der jetzige Widerstand R3 mit 6k8 mindert den möglichen
    Strom erheblich. Er dürfte so bei 1mA liegen , verkleinere diesen Wert
    auf die Hälfte so dass ein größerer Strom fließen kann. Messen kannst
    Du den Stromfluß als Spannungsabfall über den Widerstand R3 .
    Die Drossel L3 würde ich nicht weiter verkleinern , eher die Kondensatoren
    C6 und C7 ändern , dahin , dass C6 die Hälfte von C7 ist. Also mal C6= 100pf
    bis 150pF und C7 auf 220pF . Dem Quarz würde ich ein Serien-C von 33pF
    spendieren. Die ist aber in der Summe der Bauteile "eines" mehr.
    Martin, was hast Du als T1 eingesetzt ? Bestimmt den gleichen wie T2,
    beides BF961 ?
    Eine noch nicht in Betracht gezogene Möglichkeit ist der Quarz Q5 , falls
    der eine schlechte Güte haben sollte , könnten diese Probleme auch auftreten.
    Oder Transistor und Quarz , beides also.
    Am Besten eine externe Versuchsschaltung aufbauen damit die orginal Leiterplatte
    nicht beschädigt wird.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo Manfred


    Danke für Deine Antwort. Das mit der "externen Versuchsschaltung ist ein guter Vorschlag. Hab auch schon überlegt, was ich tun kann, damit ich beim experimentieren die Leiterplatte nicht "zerlöte"....


    Beim Wippermannschen MAS-TRX ist T1, also der Empfanksmischer, keine selbstschwingende Mischstufe wie im MA12 der QRP AG. Der VFO hat da einen extra FET spendiert (T5) - da dürfte es keine Anschwingprobleme geben. Erst der Sendemischer mit T6 ist dann wieder mit dem gleichen Transistor aufgebaut, die Dimensionierung ist dort aber etwas anders (kleinere Drossel - Werte im kap Spannungsteiler insgesamt größer.


    Beim "über der Schaltung brüten" verstehe ich die Funktion der einzelnen Teile dieser Oszillatorschaltung (und der bei T6 vergleichbaren) noch nicht komplett.



    Mir ist "nicht so ganz" die Dimensionierung der Drossel zwischen
    Source und Masse klar.


    Sie bildet für den Source DC-Strom nur einen leichten Widerstand
    (ohmsch)


    Für denMittelpunkt des "schwingenden Kapazitiven
    Spannungsteilers" bildet sie einen "nennenswerten induktiven
    Widerstand" (2*pi*f*L )


    Beim BFO (T2) ist der kapazitive Spannungsteiler des Oszillators aus
    "relativ kleinen Werten" aufgebaut (100 pF "unten" und 10/60 pF
    "oben), soll also auch wenig belastet werden. Deshalb hier 47 uH.
    Beim Sendemischer ist der kap. Spannungsteiler aus deutlich höhren
    Werten aufgebaut (470pF und 100 pF) ungefähr Faktor 5 größer.
    Deshalb kann auch die Drossel einen um den gleichen Faktor
    kleineren Scheinwiderstand haben ?? und deshalb hier 10 uH



    Oder lieg ich mit meinen Gedanken auf dem Holzweg??




    Weiter bleib mir die Frage, wie ich die Rückkopplungsverstärkung
    erhöhen kann, damit der Quarz sauber anschwingt. Drossel L3 zu
    verkleinern senkt den Scheinwiderstand und damit die HF-Spannung
    am kap-Spannungsteiler-Mittelpunkt. Müsste jetzt C7 größer oder
    kleiner werden, um den Rückkopplungseffekt zu erhöhen ??
    Irgendwie hab ich einen Knoten im Hirn...... Dein Vorschlag, "mit C7 auf die Hälfte des Wertes von C6 zu gehen" deutet darauf hin, dass bei kleinerem C6/C7 Verhältnis - also kleinerem C7 (von Dir 100uF zu 220uF - 1:2 statt ca 1:4 bis 1:5) die Rückkopplung größer wird.?.?


    Beim MA12 (QRP AG) ist die Drossel im vergleichbar aufgebauten Sendemischer mit 100 uH nochmal doppelt so groß ausgeführt. Die Cs sind dann 47pF zu 220 pF - also ca 1:4. Der BFO is beim MA12 im NF-Verstärker intergriert und schwingt somit über den ersten NPN-Transistor - ist also nicht ganz zu vergleichen.


    Zum selektieren/messen meiner Quarze habe ich einen FET-Colpitt aufgebaut (mit 2N3819) - dort schwingen alle Quarze ohne irgendwelche Probleme an. Ich werde mit dieser Schaltung auch nochmal vergleichen.


    73 de Martin, DH4NWG


    Edit: P.S.:
    ich weiß noch nicht, ob ich heut Abend schon weiterexperimentieren kann. Ab morgen bin ich auf Dienstreise, dann gehts erst am Wochenende mit praktischen Versuchen weiter.....aber zum Theorie-brüten hab ich im Hotelzimmer jede Menge Zeit. Ausserdem kann mit dem Hotel-WLAN auch hier weiterdiskutieren.

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Hallo Martin.


    Werde der nächsten Tage eine Platine für den MAS13 erhalten. Mein Materiallager sagte mir 2 Stück
    BF960 vorhanden. BF961 leider nicht auf Lager. Aber Dein Hinweis zum 2N3819 ist gut. Zwei Stück
    von denen kaskadiert ergeben auch einen Doppelgate MOSFET.
    Zur Funktion der Drossel L3.... sie soll mehr oder weniger die HF blockieren. Ein Widerstand würde
    die selbe Funktion haben, nur, dass bei einem Widerstand noch gleichzeitig ein Spannungsabfall
    entsteht. Die Source ist dann bezogen auf Masse etwas positiv, oder das Gate bekommt bezogen
    auf die Source eine negative Spannung die den Stromfluss abschnürt. Wenn Du Dir den T5 anschaust
    hast Du genau diese Schaltung. Der R8 hat eine Einstellfunktion auf den Arbeitspunkt von T5. Der C14
    sorgt im Rückkopplungsweg dass die HF ungehindert in die Spule L4 eingespeist werden kann.
    Wird der Strom durch T5 zu gross wird über R8 eine größere erzeugt, die den T5 etwas weiter zuschnürt,
    dieser hat dann weniger Verstärkung und der Strom pendelt sich auf einen durchschnittlichen Wert ein.
    Das Ganze dabei bei einem Oszillator ist den richtigen Punkt der Rückkopplung zu erreichen. Das ist wie in einem
    Kreis, Verluste , Verstärkung und die richtige Phasenlage , zusammen muss die Verstärkung etwas größer als 1 sein.
    Also , wie Du das Gate angetippt hast, stellte das eine zusätzliche Kopplung dar und Dein Oszillator hat geschwungen.
    Aber wohin jetzt mit den Werten von C6 und C7 ....ich werde mir mal eine kleine Leiterplatte zurecht machen um das
    zu erkunden. BF961 habe ich leider nicht gefunden in meiner Ersatzteilkiste.
    Vom den Unterlagen her ist der BF960 für UHF-Anwendungen, der BF961 für VHF-Anwendungen.
    Wenn ich mit dem Probeaufbau weitergekommen bin melde ich mich.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo Martin und die Runde.


    Bin gerade fertig geworden mit dem ersten Probeaufbau auf einer externen Platine.
    Kleine Platine mit 20x20mm Lötinseln gefräst , Schaltung aufgebaut.... und es ging
    nichts , egal wie ich mit den Werten variierte. Dann eine andere Tüte mit BF960
    genommen, siehe da , es funktioniert....hurra !
    Ich hatte keinen Trimmer eingesetzt , sondern mit einem Fest-C von 47pf aufgebaut.
    Die Frequenz lag bei etwa 6,1435MHz . Kann also die 47pf noch vergrößern um mit der
    Frequenz etwas runter zu kommen.
    Werde aber unabhängig von diesem Ergebnis diese Schaltung in einer Kaskadierung von
    2 Stück 2N3819 aufbauen, mal sehen was dann dort raus kommt.


    Ich melde mich wieder..


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Schaltung aufgebaut.... und es ging
    nichts , egal wie ich mit den Werten variierte. Dann eine andere Tüte mit BF960
    genommen, siehe da , es funktioniert...


    Verstehe ich das RICHTIG ??? Hast Du erst mit BF961 aufgebaut und es ging nichts - dann mit BF960 gings ???


    Da ich keine 960er habe müsste ichs mit 61ern zum laufen bekommen.....


    73 de Martin, DH4NWG

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Hallo Martin.


    Ich hatte generell "nur" BF960 , jedenfalls stand es so drauf. Aus der unterschiedlichen
    Beschriftung entnehme ich mal, es sind verschiedene Hersteller. Habe diese 2 verschiedenen
    BF960 aber bestimmt schon über 5 Jahre , wenn nicht sogar 10 Jahre in der Transistorschachtel
    zu liegen. Mit der ersten Sorte ging gar nichts , es stellte eine Drainspannung von etwa 2,5 bis 3V ein.
    Mit einer anderen Sorte den Aufbau wiederholt und der Oszillator schwang auf der angegebenen
    Frequenz. Es stellte sich eine Drainspannung von 0,6V ein. Den C6 änderte ich dann mal von 47pf
    auf 150pf, ... nichts ging mehr, am Drain 2,5V...dann mit 100pf...es ging nichts, ...wieder die 47pf
    eingebaut ...es geht nichts..... Erkenntnis davon ist... vorsicht.. statische Aufladung...
    ich hatte nur die Stromversorgung / das Netzteil ausgeschaltet , aber die Schaltung nicht von
    den Anschlußklemmen getrennt. Das ist momentan meine Einschätzung zum Eintritt des Defektes.
    Als Lötstation benutze ich eine ZD931... 24V Niederspannung, Temperaturgeregelt.
    Werde mir eine handvoll neue BF960 bestellen und geht es weiter.
    Zur Not muss an dieser Stelle der 2N3819 in getrennter Oszillator - und Mischerschaltung herhalten.
    Eine Kaskadierung geht nicht, dazu ist die Betriebsspannung zu klein, denn der Strom, der dort
    fließen muss liegt bei mindestens 1mA .


    wenn ich hier weiterkomme, werde ich mich wieder melden.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Danke Manfred


    Noch folgende Fragen


    * welche Induktivität hattest Du als Drossel im Source-Zweig ??


    * wo kann man den noch BF960 bestellen ??? Reichelt hab ich keine mehr gefunden und auch beim FA gibts nur die BF961.....


    73 de Martin, DH4NWG

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


    DARC DOK B12 | DL-QRP-AG #490 | FISTS #18187 | SKCC #12673 | GQRP #17504

  • Wenn eine Schaltung so kritisch ist, dass sie nur mit einem ganz bestimmten Typen oder Fabrikat eines Dual-Gate Fets funktioniert, darf man die Frage stellen, ob das derzeitige Schaltungsdesign ausreichend nachbausicher ist. Dort anzusetzen und nachzubessern führt am ehesten zum Erfolg.


    73
    Günter

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

    2 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

  • Hallo Matin , hallo Günter und die interessierte Rund.


    Vom Prinzip hast Du natürlich recht Günter. Wolfgang , DG0SA , schreibt auch in seinem Dokument,
    dass es ohne Messtechnik nicht geht. Das ist eigentlich immer so , auch wenn viele Schaltungen
    nach dem Aufbau sofort laufen.
    Habe meine Experimentierleiterplatte von allen Bauteilen befreit , auf Schlüsse kontrolliert und noch mal
    alles heute aufgebaut. Die Widerstände diesmal als smd , auch die Cs, bis auf C6. Dort setzte ich wegen
    besserer Austauschmöglichkeit ein bedrahtetes C ein. Zu Anfang wie schon mal zuvor 47pf.
    Der Oszillator erzeugte die gewollte Schwingung, aber am Drain konnte ich immer nur so 1V bis 1,2V messen.
    Diesmal dann dann der Drainwiderstand verringert. Einfach mal zum vorgesehenen 6k8 noch einen 10k parallel
    geschaltet. Ein DG-MOSFET ist eben auch wie ein Mensch, er braucht etwas womit er sich beschäftigen kann, und
    dass ist in unserem Fall einen kleineren Drainwiderstand damit genügend Strom fließen kann. Die Drainspannung
    bewegt sich jetzt etwa bei 2,5V . Wird die Drossel L3 Kurzgeschlossen stellt sich eine Drainspannung von
    etwa 1,9 bis 2,0V ein.Bei C6=47pf ... 6,1435 MHz , C6=100pf ...6,1429MHz . Jetzt mal C6 auf 100pf belassen und
    in die Quarzverbindung ein Verkürzungs-C / Ziehkondensator von 15pf eingesetzt ... die Frequenz zeigte wie erwartet
    stabieles Verhalten bei 6,145MHz. Man kann sagen, so wie vorgeschlagen, bis auf R3 mit 6k8 bei mir , funktioniert
    Schaltung. Es ist aber, wie Wolfgang geschrieben hat.... ohne Messtechnik geht nichts... ich meine zumindest kann man
    sich mit Messtechnik einige graue Haare ersparen.
    Da ich den BF961 nicht hier hatte beziehe ich mich also nur auf die BF960 , die ich hier zur Verfügung hatte. Weitere
    Typen sind geordert, die Leiterplatte liegt jetzt hier und wartet auf Bestückung.
    In seiner Unterlage erläutert der Wolfgang , DG0SA , dass die Quarze ausgemessen werden sollen. Das möchte ich hier
    nur unterstreichen, für diejenigen , die es ohne versuchen wollen. Mit einer einfachen Quarzoszillatorschaltung und einem
    Zähler ist man eigentlich schon auf der sicheren Seite.


    Martin, ich hoffe ich konnte ein wenig weiterhelfen. Versuche mal mit Deinen BF961 den R3 zu verkleinern , in einer ähnlichen
    Demodulatorschaltung mit einem BF1009SW ist ein 1k Widerstand eingesetzt worden, es muss eben der richtige Strom
    fließen. Also , experimentieren kann manchmal weiter bringen.


    Hoffe, Ihr hattet alle ein schönes WE.... hi..


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Ich teile Manfreds Ansicht, dass der Strom durch den Dual-Gate FET zu klein ist, um die notwendige Verstärkung bereitzustellen. Wie man im Diagramm sieht, wird unter 2mA Strom nur eine Steilheit von einem Viertel des Datenblattwertes erreicht. Wenn dann die Schwingbedingung der Oszillatorschaltung auf der Kante ist, wird es mal gehen, mal nicht gehen. Das kann auch beim BF961 auftreten, denn wie bei allen FETs unterliegen auch die Dual-Gates beträchtlichen Exemplarstreuungen bei IDss.


    Hilfeiche Anleitung zum Testen der Steilheit: http://www.darc.de/distrikte/g…jfet-vergleichsmessungen/


    73
    Günter

  • Hallo Freunde


    Mein Außendienstjob hat miche erst heute Abend wieder in meine Bastelstube kommen lassen.
    Anfang der Woche hatte sich Wolfgang, DG0SA auch per mail bei mir gemeldet und die gleiche Spur verfolgt. Er hatte auch bei den BF960 soviel Streuung festgestellt, dass die Oszillatoren teilweise nicht sauber angeschwungen sind. Deshalb hat auch er empfohlen, den Wert von R3 "mindestens zu halbieren" bzw einfach noch 4k7 parallel zu schalten.


    Nachdem ich dies jetzt gemacht habe, schwingt mein BFO problemlos an - soweit alles bestens.
    Also, R3 erniedrigen auf 2k7 hat bei mir funktioniert.


    Vielen Dank für die Unterstützung. Mal sehen, wie mich das Wochenende weiterbringt.


    73 de Martin, DH4NWG

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  • Hallo Martin.


    Wer sagt es denn... es klappt doch.. so ein Funkgerät ist doch auch nur
    ein Mensch, es möchte gehegt , gepflegt und verwöhnt werden und manchmal
    braucht es eben etwas mehr an Zugabe, in diesem Fall etwas mehr an Strom...
    Meinen Glückwunsch Martin.
    Ich habe die Platine , das Kleinmaterial und muss "nur noch" alles zusammenbauen.
    In dem Zusammenhang habe ich mitbekommen, dass auch ein Dreifach-Drehko aus
    Schalkau dort rein passt. Diese wurden sehr viele in UKW-Tunern eingebaut, mehr
    als die zweifach-Drehkos. Nur das man den Anschluss für das dritte Statorpaket
    nicht durch die Leiterplatte führen kann. Genau da unter geht eine andere Leitung.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo Manfred


    Danke für den Zuspruch.........Habe heute Abend die ZF fertig gelötet. Habe leider keinen Netzwerktester zum Wobbeln. Mein FA-SDR ist auch erst im Bau. von daher muss der Abgleich von L2 noch ein wenig warten.... :D
    Ich kann aber ein Signal auf der ZF im Kopfhörer hören. Ich koppel das Signal aber allein durch Strahlung ein und höre deshalb natürlich beide Seitenbänder, aber das USB deutlich lauter = also scheint der Ladderfilter soweit okay zu sein. Ideal wäre, wenn die SDR und die Rauschgenerator-baustelle bereits fertig wären für den Abgleich - doch verkehrt rum angefangen......


    Jetzt will ich den Empfangszweig aber mal fertig machen. Werde mich morgen früh an L4 machen und als erstes den Oszillator aufbauen. Ich mach morgen mal ein Bild von meinem Drehko - Teile aus Schalkau sind in "fränkischen Bastelkisten" eher nicht so vertreten - aber größenmäßig passt mein Teil ganz gut auf die Platine. Mechanisch werd ich etwas basteln müssen. Also Bild wenn fertig 8o


    Jetzt schalt ich die Lötstation ab - XYL wird gleich nach Hause kommen....
    schönen Abend noch.


    73 de Martin, DH4NWG

    vy 72/73 de Martin, DH4NWG


    hpe cuagn !!


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