µSDX – bouw ervaringen – 1

Inleiding

Ik heb inmiddels wat ervaringen opgedaan met het project. Dat wil ik hier graag delen.

De opbouw

Nadat ik alle onderdelen verzameld heb, is het eerste wat ik heb gedaan de SI5351 module aangepast. Om de I2C communicatielijnen geschikt te maken voor de ATMEGA328P processor moeten er blijkbaar een paar transistoren en bijbehorende weerstanden worden verwijderd, en vervangen door twee andere, en twee doorverbindingen. Je kunt een hoop gaan prutsen met een tinzuiger of litze, maar uiteindelijk vond ik het eenvoudigst om ze met een fijn kniptangetje door te knippen en de restanten er af te solderen. Ik ging ze toch niet meer hergebruiken, dus wat maakt het uit. Daarna een paar korte doorverbindingen en 1/8W weerstandjes van 1k erop geprutst, en klaar is Kees.

Je kunt het module voorzien van connector pinnetjes en het zo op de print solderen. Daarna de 90 graden gebogen connector pinnen monteren en vastsolderen op de aansluitingen die eigenlijk bedoeld waren voor SMA connectoren.

Ik kon op korte termijn geen LM4562 in DIP behuizing te pakken krijgen, dus heb ik de SMD versie gebruikt en die op een adapter bordje gesoldeerd. Dat werkt, maar later begreep ik dat een NE5532 ook prima te gebruiken is, en die is vaak wel in DIP behuizing te krijgen.

Het mixer IC (FST3253) is het enige SMD component dat je moet installeren. Let op dat je de juiste besteld: die in SOIC behuizing, niet de TSSOP versie, die is veel kleiner en past niet op de print. Tip: fixeer het ic-tje even met een klein stukje tape, en soldeer dan 1 of 2 pootjes vast. Je kunt dan het tapeje weghalen en de rest van de pootjes solderen. Je moet ook met een dun draadje de aansluitingen 1 en 16 met elkaar verbinden.

k gebruik plug en sockets om het display en het LPF filter te monteren. Het display zit vast met kunststof afstandbusjes (2,5mm) van 12mm die ik toevallig had liggen. Dat past prima. Tip: D0 t/m D3 van het display worden niet gebruikt. Die hoef je dus ook niet aan te sluiten.

De processor en TTL IC heb ik in voetjes gezet. Ik heb geen standaard voetjes gebruikt, maar sockets die je op maat kunt breken/knippen. Als je vaker dit soort projectjes soldeert is dat wat handiger, omdat je dan niet zoveel verschillende voetjes op voorraad te houden. Je knipt ze gewoon op maat.

Het LPF filter heb ik bij QRP labs besteld. Om de hoogte van het bouwsel een beetje binnen de perken te houden heb ik het ondersteboven op de print gemonteerd. Dit kan door de connectoren aan dezelfde kant te monteren als componenten. Je kunt hem dan ondersteboven op de print pluggen. Let op dat je de GND terminals van de LPF print in de juiste terminals op de uSDX print prikt, anders gaat het niet werken.

De processor

De ATMEGA328P kun je natuurlijk uit een Arduino UNO roven. Let op: er zijn ook UNO’s in omloop die een SMD versie hebben, die kun je natuurlijk niet gebruiken. Die met een DIP versie wel, en daar zit de processor in een socket, zodat je die makkelijk heen en weer kunt pluggen als je het programma wilt updaten.

Als je (zoals ik) je UNO misschien nog wel voor iets anders wilt blijven gebruiken kun je ook een losse processor kopen. Let op: gebruik liefst wel een P versie. Je moet n.l. een bootloader branden en dat is een hoop gedoe als je niet deze versie gebruikt. De Arduino software herkent hem dan niet als een geldige processor. Dat is op te lossen door een configuratie bestand te hacken, maar zoals gezegd, als je direct de goede besteld gaat dat een stuk makkelijker. Nog beter is het om een versie met reeds gebrande bootloader te bestellen. Je kunt hem dan direct via de UNO en de Arduino IDE programmeren.

Ontvangst

Nadat ik alles had gesoldeerd was het spannend, werkt het of niet. Dat viel niet tegen, de display kwam tot leven en met de koptelefoon kon ik al snel wat stations ontvangen. De rotary encoder moest ik voor mijn gevoel wel de verkeerde kant op draaien. Maar dat was eenvoudig te verhelpen door twee variabelen in het programma aan te passen.

De ontvangst is prima, de geluidskwaliteit viel me helemaal niet tegen. Wat wel een beetje onhandig is, is dat je het geluidsniveau via het menu moet regelen. Ook is het lf signaal – wat direct uit de processor komt – niet sterk genoeg om comfortabel uit een luidspreker te laten komen. Een van de eerste uitbreidingen die ik ga maken is dan ook een LF versterker met een volume potmeter.

Als je het volume boven de 10 zet krijg ik af en toe wat kraakjes te horen. Anderen hebben dat ook gerapporteerd. Niet duidelijk is waar het door veroorzaakt wordt, maar bij een volume van 8 of 9 is het nagenoeg wet. Deze setting is prima voor een koptelefoon.

Aangezien er geen pre-selectie in de ontvanger zit, hoor je af en toe wel wat mengproducten van sterke omroepstations. Maar erg storend is het niet.

Ik heb hem een paar dagen op diverse banden naar FT8 stations laten luisteren, en zo ongeveer de hele wereld al zien voorbijkomen. Ik heb de indruk dat de gevoeligheid net iets lager ligt dan mijn andere HF sets, maar voor een QRP setje is het meer dan voldoende.

Er zitten een paar DSP bandfilters in en een ruisonderdrukking, maar daar ben ik niet erg van onder de indruk. Het verhoogt het luistergenot in ieder geval niet. Dat is misschien toch net iets te veel gevraagd voor het 8 bit processortje.

Zenden

Over het zenden ben ik nog niet 100% tevreden. Het werkt, maar de kwaliteit van het SSB signaal houdt niet over. Als ik mezelf terugluister, dan klinkt het bij lage volumes erg krakerig. Bij hogere gaat het beter, maar de verstaanbaarheid is niet geweldig.

Het vermogen is acceptabel. Na wat met de wikkelingen van het LPF filter te hebben gespeeld komt er nu max 3W uit op 17m, en 2W op 20m. Het LPF filter is gemaakt voor 17m, maar lijkt de 2e harmonische van 20m ook voldoende te onderdrukken.

Digitaal (FT8) lijkt een stuk beter te gaan, en ik heb al een aantal verbindingen in deze mode kunnen maken (in SSB ook, maar daar kreeg ik wel commentaar over de verstaanbaarheid).

Ik ben al flink bezig geweest om te proberen dit te verbeteren, maar helaas nog niet met veel succes.

Ik heb het volgende al geprobeerd:

  1. Zo ongeveer alle mogelijke combinaties van drive, bias min en bias max geprobeerd, maar een fatsoenlijke verbetering kreeg ik hier niet mee.
  2. Een elco (22µF) in serie met het microfoonsignaal. Geen effect.
  3. De modificatie van Miguel, PY2OHH, waarbij een extra BS170 in de eindtrap wordt gebruikt. Dit werkte bij mij helemaal niet. Het vermogen nam af van 3W naar vrijwel 0, maar de vervorming bleef
  4. De ingangen van de niet gebruikte poort van de 74ACT00 aan 0V hangen. Dat gaf bij mij een raar fenomeen dat de modulatie op gang kwam, en na 1 seconde wegviel. De geluidskwaliteit (zover ik die kon beoordelen) was zo mogelijk nog rotter dan hiervoor. Na het weer te hebben losgesoldeerd werkte het weer als voorheen.
  5. Een andere microfoon geprobeerd, ook geen verschil.

Het is me een raadsel waarom het zo slecht werkt. Daarom ben ik erg benieuwd naar jullie ervaringen

Wikkel gegevens

Aad, PE1HTJ was zo vriendelijk om de wikkelgegevens van de spoelen op een rijtje te zetten:

BandKernL1/L3IndL2IndC1/C4C2/C3
80mT37-2
(rood)
25
wind.
2,4
µH
27
wind.
3
µH
470
pF
1200
pF
60mT37-2
(rood)
23
wind.
2,1
µH
24
wind.
2,3
µH
680
pF
1200
pF
40mT37-6
(geel)
21
wind.
1,4
µH
24
wind.
1,7
µH
270
pF
680
pF
30mT37-6
(geel)
19
wind.
1,1
µH
20
wind.
1,3
µH
270
pF
560
pF
20mT37-6
(geel)
16
wind
0,77
µH
17
wind.
0,9
µH
180
pF
390
pF
17mT37-6
(geel)
13
wind.
0,55
µH
15
wind.
0,67
µH
100
pF
270pF
Lowpass filter gegevens – Draaddikte is 0,3mm

BandKernL3IndC28
80mT37-2
(rood)
24
wind.
2,3
µH
180
pF
60mT37-2
(rood)
24
wind.
2,3
µH
86
pF
40mT37-2
(rood)
16
wind.
1
µH
56
pF
30mT37-2
(rood)
14
wind.
0,78
µH
30
pF
20mT37-2
(rood)
10
wind.
0,4
µH
30
pF
17mT37-2
(rood)
9
wind.
0,32
µH
30
pF
EIndtrap L/C combinatie gegevens – draaddikte is 0,3mm