Strumenti usati per le autocostruzioni

-Tester analogico e digitale

-Sonda radiofrequenza a diodo

-Frequenzimetro

-Analizzatore di spettro

-Generatore DDS

-Bromografo per circuiti stampati

  • I primi due strumenti non necessitano di commenti.
  • Il frequenzimetro che uso da molti anni è l’LX725 di Nuova Elettronica

https://www.youtube.com/watch?v=VSZL1VB5xc4&feature=youtu.be

  • ANALIZZATORE DI SPETTRO

L’analizzatore di spettro l’ho costruito negli anni 80.

Il progetto è di Christoph Kessler (DB1UQ 1982). Questo strumento, pur non avendo la precisione di strumenti professionali, si è rivelato fondamentale nella taratura di circuiti accordati specie in VHF, UHF e SHF.

L’analizzatore è a doppia conversione sincrodina copre la frequenza da 1 Mhz -1,8 Ghz ma con le armoniche arriva a leggere fino a 2500 Mhz ( l’ho utilizzato per il mio trasverter per i 12 cm) .

Lavorando in sincrodina,  se si tiene basso lo spazzolamento , la curva del segnale  che si legge all’oscilloscopio è a doppio picco formato dalla somma e differenza tra le frequenze miscelate .

Il seguente filmato fa vedere il funzionamento dell’analizzatore con un ingresso di 90 Mhz generato da un genaratore DDS. Il DDS ha una uscita di 16dB , per far entrare il picco nello schermo del tubo catodico dell’oscilloscopio ho dovuto attenuare il segnale di 45 dB . Da prove effettuate con attenuatori ogni centimetro dell’ asse Y dello schermo corrisponde all’incirca a 10 dB di segnale in ingresso.

Vediamo ora come è composto il circuito di questo analizzatore di spettro.

Il primo vco spazzola da 1 a 1,8 ghz ed invia il segnale ad un mixer doppio bilanciato a diodi che può arrivare fino a 2 Ghz, per cui l’ingresso del mixer può leggere segnali  da 1 a 1,8 Ghz ed invia il segnale di miscelazione ad un filtro passa-basso da 1 Mhz ed infine al detector logaritmico che è collegato all’asse Y dell’oscilloscopio.

In questa modalità l’analizzatore copre lo spettro da 1 a 1,8 Ghz.

Una seconda uscita ( segnale a 1 Ghz ) del suddetto mixer va ad un amplificatore ( bf960) , cui segue un filtro in stripline tarato a 1 Ghz e mixer bilanciato con tecnica stripline con due diodi Schottky 2800.

A questo secondo mixer arriva la frequenza di un secondo vfo fisso a 1Ghz . La frequenza risultante 30Khz-1Mhz va anch’esso  al detector logaritmico collegato all’asse Y dell’oscilloscopio.

In questa modalità a due conversioni l’analizzatore copre lo spettro di frequenza che va da 0 fino a 800 Mhz.

Il seguente schema a blocchi chiarisce quanto detto.

Ora gli schemi teorici e pratici

Schema pratico

Secondo mixer

Il secondo mixer è ad anello su comune basetta di vetronite a doppia faccia

Il circuito del generatore sweep ho preferito utilizzare quello di K. Weiner DJ9HO perché permette di dosare oltre lo spazzolamento  anche il voltaggio medio che si applica ai varicap del vco .

Questo permette di spostare il picco a destra e sinistra del tubo catodico dell’oscilloscopio , come si è visto nel filmato.

Inoltre ho collegato un frequenzimetro al vco , in modo da leggere  la frequenza del picco presente nel centro del tubo catodico , anche se in modo approssimativo a causa dello spazzolamento del generatore.

Circuito in pratica

  • GENERATORE DDS

Una decina di anni fa  ho costruito  un generatore DDS con chip della Analog Devices AD9951 pilotato da un PIC16F877 che copre 1-160 Mhz secondo quanto descritto nel seguente sito

http://www.dl5mgd.de/dds/AD9951.htm

Il chip è dotato di tecnologia avanzata, convertitore digitale / analogico da 14 bit ad alta velocità, in grado di generare una forma d’onda sinusoidale con uscita analogica a frequenza fino a 200 MHz con una risoluzione di sintonia fine di 32 bit.

Il programma per il PIC16F877 , scritto in basic con step selezionabili da 1 Hz fino a 10Mhz , l’ho ricavato da internet, poi l’ho modificato adattandolo  alle mie esigenze ( medie frequenze, moltiplicazione x 4 per uso SDR etc).  Il circuito stampato l’ho acquistato da Giuliano I0CG.

L’idea di intraprendere questa costruzione mi è venuta leggendo questo sito

http://radioesperimenti.altervista.org/DDS%20VFO.htm

Il circuito genera un segnale di circa 1dBm, io l’ho potenziato facendo seguire un MAV11 che guadagna oltre 10 db.

Nel 2008  ho scritto alla ditta costruttrice americana dicendo che stavo sperimentando questo integrato ( sono passato per un ingegnere) e mi son visto arrivare dopo una ventina di giorni tre esemplari di AD9951 gratis ( nel sito Analog Devices allora c’era questa opzione, credo per invogliare all’utilizzo di questo chip) . Di questi 3 integrati , il primo l’ho rovinato in fase di saldatura, gli altri due sono andati a buon fine. Tutti i componenti sono smd ma di facile reperibilità.

Il secondo AD9951 l’ho utilizzato nel mio primo trasmettitore analogico HF

I0CG propone un oscillatore a 500 Mhz ottenuto selezionando la 5a armonica di un oscillatore  da 100 Mhz, ( ho eliminato lo stampato che riguardava questo oscillatore perché ho usato per semplicità un oscillatore a 80 Mhz) . A livello software infatti  è possibile attivare un moltiplicatore interno all’integrato, addirittura si possono utilizzare quarzi da 10 o 20Mhz, certo più la frequenza è alta, più il segnale in uscita  sarà esente da spurie.

Lo schema del circuito DDS teorico e del circuito stampato  è il seguente:

Questo è il circuito teorico del pic PIC16F877 che pilota il chip DDS

DDS in fase di costruzione

Foto del DDS ultimato

Per terminare inserisco un filmato che fa vedere l’uso pratico del generatore DDS e dell’analizzatore di spettro nella taratura di un filtro passa-basso a 9 Mhz e di di un filtro Ladder a 8 cristalli da 12 Mhz ( usati nel mio ricetrasmettitore analogico HF a doppia conversione ).

BROMOGRAFO PER CIRCUITI STAMPATI

Il bromografo permette di fare circuiti stampati di buona qualità , anche per componenti smd attraverso la tecnica della fotoincisione.

Il programma freeware da me usato per fare circuiti stampati è Fidocad .

Come noto, Fidocad è completamente manuale, cioè non crea il circuito stampato da un circuito teorico ma dobbiamo essere noi a posizionare le tracce, piazzole etc.

Una volta fatto il disegno, si invia la stampa ad una normale stampante a getto di inchiostro che creerà il disegno su  un foglio lucido da proiezione trasparente.

I migliori risultati si ottengono con basette di vetronite ramata presensibilizzata.

Il tempo di esposizione del sandwich lucido-basetta alla luce UV è di 1 minuto.

Segue poi l’immersione in soda caustica diluita ( 20gr. di soda in 1 litro di acqua)  con movimento del liquido sulla bacinella che durerà finchè non si vedrà chiaramente il disegno del circuito stampato sulla piastra presensibilizzata.

Occorre prestare attenzione  a non eccedere nell’immersione in soda caustica , altrimenti si rischia di portare via anche le tracce che devono rimanere .

Infine si immerge la basetta nel cloruro ferrico muovendo continuamente il liquido sulla bacinella fino alla asportazione del rame che era stato  illuminato dalla luce UV.

ALCUNI ESEMPI DI CIRCUITO STAMPATO OTTENUTO CON QUESTA METODICA :