Úprava ALC obvodu transceiveru YAESU FT847 - pokračování

Před dvěma lety jsem na našich stránkách zveřejnil úpravu obvodu ALC transceiveru FT847. Pokud vím, těchto úprav se v OK i v EU udělala celá řada s očekávaně pozitivním výsledkem a při VKV závodech to skutečně vedlo ke snížení vzájemného rušení. Přesto i po této úpravě zůstal v transceiveru v obvodu ALC jeden problém. Toto pokračování první modifikace původního zapojení tento problém řeší.

Především je nutno zdůraznit, že obě popsané úpravy (ta z období před dvěma lety i ta uvedená níže) nepředstavují v transceiveru žádné nevratné změny a zapojení transceiveru lze kdykoli snadno uvést do původního stavu. Není nutné přerušovat žádné propojky plošného spoje, není nutné měnit jakékoli nastavení regulačních prvků a všechny funkce transceiveru zůstávají v činnosti beze změny. Pokud zachováte základní principy práce v zařízení osazeném součástkami SMD, tranzistory řízenými polem a integrovanými obvody s vysokou mírou integrace (při úpravě tedy nebudete používat pistolovou páječku a hrubé zacházení) jsou popsané úpravy bezpečné. Přesto - pokud se k jejich provedení rozhodnete, budete je pochopitelně provádět na vlastní nebezpečí, protože ani já, ani radioklub OK2KKW nemůže nést žádnou zodpovědnost za vaše vlastní úpravy ve vašem zařízení.


Proč vůbec ještě nějaká dodatečná úprava? Uživatelé tohoto zařízení (jak neupravených, tak zejména ve stavu po první úpravě) si občas stěžují na to, že při přepnutí z příjmu na vysílání zařízení produkuje na svém VF výstupu výkonovou špičku, o které se mimochodem zmiňuji už v článku týkající se první úpravy:

..."Pokud ovšem transceiver obvody ALC vybaven je, potom v zařízení dochází k následujícím přechodovým jevům: po přepnutí na vysílání je vysílací řetězec otevřen na maximální zisk, první hláska, pronesená do  mikrofonu způsobí plné vybuzení koncového stupně transceiveru, na to zareagují obvody ALC a zisk vysílací cesty se automaticky sníží tak, aby výkonový zesilovač nebyl přebuzen"...a dále: ..." První další možný překmit se může (pozn. - po úpravě)  objevit až po dalším přechodu na vysílání, což je rozhodně lepší, než aby došlo k překmitu smyčky při každé slabice" (pozn. - jako před úpravou) ...

Výkonová špička po přepnutí z příjmu na vysílání trvá do 10 milisekund u zařízení před první úpravou, resp. několik desítek milisekund po první úpravě (výkonový překmit také závisí na velikosti nastaveného výstupního výkonu). Pokud budíme transceiverem přídavný PA, nebo transvertor, který na svém vstupu potřebuje menší buzení (například 15W) vede to ke špičkovému přetížení tohoto přídavného zařízení, což může způsobovat nežádoucí reakci jeho ochranných obvodů (pojistka spínaného zdroje, ochrana proti přebuzení, reflektometrická ochrana) a navíc chvilkové přebuzení může způsobit na pásmu špičku rušení při přechodu RX/TX. Tato výkonová špička navíc přichází přesně ve chvíli, kdy je to nejméně žádoucí - totiž v okamžiku přepínání výkonových koaxiálních relé a dalších výkonových obvodů. Obvody přídavného PA (či transvertoru) jsou naštěstí před nesprávnou funkcí obvykle chráněny vhodným sekvencerem, ale přesto je tato výkonová špička nežádoucí a ohrožuje spolehlivost celé kaskády komplikovaného vysílacího řetězce.

Cesta k odstranění této výkonové špičky tedy nevede směrem k odmítnutí první úpravy - tím se totiž změní jen její časování, ale výkonová špička se neodstraní. Naštěstí řešení existuje:

Analýzou zapojení firmy Yaesu bylo zjištěno, že nastavení zisku vysílací cesty (mimochodem přístupné pod skrytým menu - více zde) je uloženo jako digitální číslo v ovládacím mikropočítači a převedeno na analogovou hodnotu napětí (ve schematu označeného jako "TX Gain") v 8-mi bitovém D/A převodníku Q1093 (M62353GP). Tento D/A převodník ovšem nemá omezení (ve věci generování hodnoty napětí pro "TX Gain")  funkce pouze na stav, kdy je transceiver ve stavu "TX ON", ale je aktivní i při příjmu. To má za následek, že během příjmu, kdy je smyčka ALC neaktivní, se zvedne napětí na kolektoru Q1021 na cca 2,5 V a tím se nastaví zisk vysílací cesty na maximum. Následně, po přepnutí na vysílání, dokud  vlivem funkce smyčky ALC nedojde k omezení výkonu, zařízení vyprodukuje onen nežádoucí výkonový překmit.

Řešení je tedy relativně jednoduché - nastavit zisk vysílací cesty během příjmu na minimum tak, aby teprve po přepnutí na vysílání se začal operační zesilovač Q1019 pomalu otvírat tak, jak se přes odpor 1M pomalu (stovky milisekund) ze zdroje "TX Gain" (C1064 47µF) nabíjí  nově přidaný tantalový kondenzátor (C1070 1µF) a tím se bez jakéhokoli překmitu postupně zvyšuje výstupní VF výkon transceiveru od nuly až do hodnoty nastavené na regulačním knoflíku "RF PWR".

Takovou úpravu by bylo možné provést v SW pro ovládací mikropočítač (aby D/A převodník během příjmu nastavil napětí "TX Gain" na min.), ale protože cílem úpravy je možnost bezproblémového návratu k původnímu zapojení, byla zvolena jednoduchá HW úprava.

Ta spočívá v přidání jedné diody (1N4148 apod) a jedné drátové propojky. Funkce úpravy je ta, že během režimu "příjem" je nový C1070 vybit přes přídavnou diodu a R1090 na hodnotu napětí okolo 0,3V prostřednictvím propojky na zdroj +RX. Po přechodu na vysílání se C1070 začne nabíjet pře R1086 (1M) až dosáhne hodnoty napětí, které odpovídá nastavenému (požadovanému) vysílacímu výkonu (cca 0,8 až 2V). Níže jsou uvedena schemata postupné úpravy (po kliknutí se zvětší):

Původní zapojení obvodu ALC Zapojení ALC po první úpravě (2007) Zapojení ALC po druhé úpravě (2009)

 

 

 
  Celkové schema finálně upraveného ALC FT847  

Tolik schemata - ale jak vypadá úprava v praxi? Transceiver otočíme "vzhůru nohama" a odstraníme spodní část krytu. Další úpravu budeme sledovat na obrázcích:

  • odstraníme původní C1070 1µF (miniaturní elektrolytický  SMD kondenzátor)   (toto je modifikace popsaná zde)

  • připájíme nový C1070 1µF (tantalová kapka s drátovými vývody) na místo podle obrázku (toto je modifikace popsaná zde)

Postup při první úpravě (více viz zde):

Původní stav obvodů ALC Naznačené změny první úpravy Realizovaná úprava pro odstranění spletrů

Postup při druhé úpravě:

  • na levou kontaktní plošku, která je volná po odpájení původního C1070 připájíme anodou "na stojáka" diodu 1N4148

  • katodu této diody spojíme s pomocí nového vodiče, zataženého do kabelového svazku, s kolektorem spínacího tranzistoru Q1039 (na obr. je vodič žlutý)

  • při úpravě postupujeme podle obrázků

Naznačené místo připájení diody 1N4148 Realizovaná úprava v obvodech ALC Realizovaná úprava v obvodech zdroje +RX

Celkový pohled na místa, dotčená úpravou ALC:

Oblast úprav obvodů ALC Oblast připojení vodiče ke zdroji +RX Tento šroub musí být krátký

Tím je úprava dokončena. A potom již pouze na transceiver namontujeme spodní kryt. Nezapomeňte na to, že označený šroubek u spodního krytu musí být ten nejkratší!

A jaký je výsledek? Prakticky zmizí jak výkonové špičky, tak i spletry způsobené překmity regulační smyčky ALC. Po přepnutí z příjmu na vysílání se VF výkon na výstupu transceiveru plynule zvyšuje od nuly do hodnoty nastavené knoflíkem RF PWR. Toto "nabíhání" výkonu trvá (podle nastavení knoflíku RF PWR) cca 100 až 400 milisekund. To by se sice mohlo zdát jako dlouhá doba, ale nezapomínejte, že cca 300 milisekund stejně trvá zpoždění přepnutí RX/TX (a zpět) způsobené sekvencerem u připojeného PA, či transvertoru (a toto komplikované přepínání všech obvodů vysílací cesty, zejména při systému pro multibeamingový provoz, stejně "spolkne" první slabiku, nebo pár prvních telegrafních znaků). V praxi VKV závodů tedy prakticky nedojde k žádnému reálnému dodatečnému zpoždění - naopak PA je po přepnutí na vysílání technicky správně buzen postupně od nejnižšího až do nastaveného nominálního výkonu bez výrazných výkonových překmitů. Dobu náběhu by sice jistě bylo možné zkrátit snížením kapacity C1070 (například změnou kapacity na 0,68µF), ale potom by se opět mohly objevit výkonové špičky v dechových přestávkách naší SSB modulace, čímž bychom nejbližší contestové stanice asi moc nepotěšili. Takto upravený transceiver se ovšem potom z důvodu pomalejšího náběhu výkonu bude málo hodit pro HSCW telegrafní provoz na KV a OK1RR, který vždycky chtěl poslouchat mezi vlastními telegrafními značkami, tedy v režimu "full BK", by z této úpravy asi radost neměl. Nicméně, prostředí DX a contestového provozu na VKV je zcela jiný svět, než KV a uvedená úprava je zaměřená na použití tohoto transceiveru právě na VKV.

Pokud máte doma transceiver FT817 - 857 - 897, bude to pravděpodobně v bleděmodrém totéž. Nicméně výsledky této úpravy si budete muset otestovat sami. Níže je uvedeno navržené schema zapojení takové modifikace. Místa odpovídajících změn naleznete v servisní dokumentaci, kterou si můžete stáhnout tady.

Navržená úprava obvodu ALC u FT897 - část 1. Navržená úprava zapojení ALC u FT897 - část 2.

No a to je všechno. Hodně zdaru jak při provedení popsané úpravy, tak i během vašich dalších radioamatérských aktivit.

Na slyšenou (pochopitelně na VKV) se těší OK1VPZ