QRP CW-Transceiver 'SW+' für verschiedene Bänder

In einem Beitrag im "The New England QRP Newsletter" aus dem April 1994, mit dem Titel "A Single-Board Superhet QRP Transceiver for 40m or 30m" wird ein QRP-CW Transceiver vorgestellt, der von Dave Benson (NN1G) entwickelt wurde. Dieser Transceiver wurde dann später von der von Dave Benson gegründeten Firma 'Small Wonder Labs' als 'SW40' vertrieben.

Anfang 1997 gab es auf der QRP-L Mail-Liste eine Diskussion über die Notwendigkeit eines Kurses für Anfänger. Daraus entstand dann ein Selbstbaukurs auf Grundlage des 'SW40' von Small Wonder Labs. Der SW40 wurde dann von Dave Benson, speziell für den Kurs, nochmals überarbeitet.

Es entstand so der 'SW+40', der dann Grundlage für den Selbstbaukurs wurde.

Die Kursunterlagen sind unter dem Titel ' Elmer 101' oder ' Elmer 101 Information' im Internet zu finden. Bei 'QRPproject' gibt es eine Übersetzung der Kursunterlagen in deutscher Sprache, unter dem Titel "Elmer 101 - das Buch zum Bausatz SW+40". Weiterhin die 8 Lektionen in Form von PowerPoint Präsentationen.

Aufgrund der sehr ausführlichen Diskussion über das Konzept und die Schaltung entstand dann der Wunsch einen 'SW+' aufzubauen. Nachdem dann auch noch eine Bezugsquelle für die VariCap Diode 'MV1662' und die 10,7 MHz Filter '42IF123' gefunden wurde, stand dem Projekt nichts mehr entgegen.

Es ist einzigartig ein solches Projekt in Verbindung mit einer derart ausführlichen Dokumentation aufzubauen.

Anhand der verfügbaren Unterlagen wurde mit 'Sprint-Layout' das Layout für die doppelseitige Platine erstellt. Das Layout wurde dann von Dirk (DH4YM) in hervorragend hergestellte Platinen umgesetzt.

Für SW+ liegen für die Bänder 80m, 40m, 30m und 20m Baumappen und Stücklisten vor. Genügend Platinen ebenfalls. Zunächst soll mit der 40m Version begonnen werden. Parallel dazu wurde auch die 80m Version aufgebaut. Die Versionen für 30m und 20m sollen dann noch folgen, falls die erforderlichen ZF-Quarze beschafft werden können.

Selbstbau eines QRP CW-Transceivers 'SW+' für verschiedene Bänder

sw+

Quelle: DL2KI

Technische Daten (gemessen): 40m

Frequenzbereich ca. 7005 kHz bis 7041 kHz (je nach Bauteilbestückung variabel)
Frequenzabstimmung stufenlos (VariCap)
Modes CW
RX-Typ Einfachsuper mit 4 MHz IF
3-pol. Quarzfilter
Spannungsversorgung 11 bis 15 V
TX Leistung ca. 2 W

Full break-in (QSK)
RX Stomaufnahme ca. 18 mA
TX Stomaufnahme ca. 330 mA
Technische Daten (gemessen): 80m

Frequenzbereich ca. 3530 kHz bis 3570 kHz (je nach Bauteilbestückung variabel)
Frequenzabstimmung stufenlos (VariCap)
Modes CW
RX-Typ Einfachsuper mit 8 MHz IF
3-pol. Quarzfilter
Spannungsversorgung 11 bis 15 V
TX Leistung ca. 1,5 W
Full break-in (QSK)
RX Stomaufnahme ca. 18 mA
TX Stomaufnahme ca. 260 mA

Bauteilbeschaffung

Die VariCap Diode 'MV1662' gibt es bei Earl (VE3AB) in Kanada. Die ZF-Filterspulen '42IF123' bekommt man bei Kits-And-Parts in USA. Die übrigen Bauelemente sind bei deutschen Versendern zu bekommen.

Ein Problem wird offenbar immer mehr die Beschaffung von geeigneten Kondensatoren. Die für den VFO benötigten Vielschicht Keramik-Kondensatoren CG0 sind in kleinen Mengen schwer zu beschaffen. Ich bin hier daher auf Styroflex-Typen ausgewichen. Ist vom Platz her eng und sieht optisch nicht sehr gut aus. Man muss dann sehen, ob man die Kondensatoren später nochmals austauscht.

Die 9.0 MHz Quarze für die 20m-Version gibt es bei 'QRPproject, Berlin'. Es handelt sich um ein 'matched Set' von 6 Quarzen, die für das Quarzfilter des 'SOLF' verwendet werden.

Für die 30m-Version werden 7.68 MHz Quarze benötigt, die es bei 'Bürklin' gibt.

Aufbau / Projektstand:

Platinenentwurf
Herstellung der Platine
Beschaffung der Bauteile (40m, 80m)
Bestückung und Test  (40m, 80m)
Abgleich (40m, 80m)
Einbau in Gehäuse (40m, 80m)
Beschriftung (40m, 80m)

Oktober 2013

Nachdem auch das zweite Gehäuse fertigstellt ist, sind nun beide Bauprojekte abgeschlossen. Aufgrund der Fertigung der Gehäuse, mit einfachsten Mitteln, lassen sich geringfügige Unterschiede nicht vermeiden. Auch wenn die Gehäuse gleich aussehen, handelt es sich jeweils um handgefertigte Unikate.

September 2013

Der SW+ 80 ist nun in ein Gehäuse eingebaut.



Da ich kein passenden Gehäuse gefunden habe, wurde das Gehäuse aus Leiterplattenmateriel ebenfalls selbst gebaut.

Die Frontplatte ist mit einer Grafiksoftware erstellt. Nach dem Ausdruck auf Papier wird diese mit einer transparenten Folie überklebt, und dann mit wasserlöslichem Klebestift auf der Gehäusefront befestigt.

Die Skala des linearen VXO-Potis muss vorab kalibriert werden. Die nichtlineare Kennlinie der Varicap-Diode wird mit einem Widerstand am Poti soweit möglich etwas ausgeglichen. Ggf. könnte man es auch direkt mit einem logarithmischen Poti probieren.

Die Bohrungen für die Befestigung des Oberteils werden nun gebohrt. Danach werden auf der Innen- seite des Unterteils jeweils die entsprechenden Muttern angelötet.

September 2013

Parallel zu der 40m-Version wurde auch die 80m-Version aufgebaut.

Hier ergaben die ersten Messungen, dass die DC-Spannungen im VFO in Ordnung waren, nicht jedoch die HF-Spannungen. Im Ergebnis war es so, dass der Oszillator, im Vergleich zur 40m-Version, zu wenig HF-Spannung erzeugte. Hierdurch waren auch die Eingangsspannungen der Mischer zu gering, sodass die folgenden Stufen nicht ausreichend ausgesteuert wurden.

Im Sendezweig führte dies dazu, dass die PA keine ausreichende Leistung abgab.

Nachdem die Ursache für das Problem im Oszillator nicht ermittelt werden konnte, wurden die kapazitiven Spannungsteiler C3/C3 und C9/C10 so geändert, dass die erforderlichen Eingangsspannungen an den Mischern nun anlagen.

Dies führte dann dazu, dass der Sendezweig nun auch hier funktionierte.

Weiterhin wurde am Eingangsfilter T1 der Parallelkondensator etwas vergrößert, um den Abstimmbereich der Filterspule etwas zu verschieben. Hierdurch lässt sich das Eingangsfilter besser Abgleichen.

September 2013

Zum weiteren Arbeiten an dem Transceiver wurde die Platine zunächst einmal auf dem Experimentierbord verkabelt.  Hier sollen nun zunächst einige Messungen anhand des Buches zum Bausatz durchgeführt werden.

swplus
swplus

Mit Spektrum Lab und einem Rauschgenerator wurde die Bandbreite des Quarzfilters dargestellt.

September 2013

Zwischenzeitlich wurde die Platine fertig bestückt. Es folgt nochmals eine Sichtkontrolle der Lötstellen. Die IC's und der PA-Transistor werden zunächst nicht eingebaut.

Anschließend erfolgte eine Kontrolle der Versorgungsspannungen an den IC-Sockeln. Nach dem Einsetzen der IC's und dem Einschalten der Versorgungsspannung rauschte es schon mal im Kopfhörer.

Nun wurden zunächst alle Spannungen an den Testpunkten im Schaltplan "Troubleshooting the 'SW-xx+' Transceiver" überprüft und für OK befunden. Dann wurden die Funktion des VXO und die anliegenden Frequenzen an den Mischerschaltkreisen nachgemessen. Hier ergab sich noch Einstellungsbedarf an der VXO-Spule L1. Der Frequenz-bestimmenden Kondensator C7 entfällt hier.

Der Abgleich des Empfängerzweiges erfolgt durch Abgleich der Filterspule T1 auf maximales Signal. Nachdem die Funktion des Empfängers überprüft war, ging es dann an die Überprüfung des Sendezweiges.

Hier wurden wiederum zunächst die Prüfspannungen im Sende- und Empfangsfall nachgemessen. Die Kerne der Filter-spulen T2 und T3 sowie der Schleifer von R24 werden in Mittelstellung gebracht.

Danach erfolgt der Abgleich der Filterspulen und die Einstellung der Ausgangsleistung mit dem Trimmpoti R24.

August 2013

Die doppelseitige Platine hat keine Durchkontaktierungen und keinen Lötstopplack. Dies bedingt, das auch Bauteile auch auf der Bestückungsseite gelötet werden müssen. Auf diesem Weg werden auch die Durchkontaktierungen hergestellt.

Es ist daher zweckmäßig, zunächst die Bauteile zu bestücken, an die man später nicht mehr so gut heran kommt. Danach folgen weitere Bauteile, die Lötstellen auf der Bestückungsseite erfordern.

Da dies die erste Platine ist, die ich auf diese Weise bestücke, muss ich hier auch erst Erfahrung sammeln.

Es wurden daher auch verschiedene Bauteile entgegen dem Bestückungsplan gedreht, um hier besser verlöten zu können. Das Layout wird dann, nach dem fertigen Aufbau der ersten Platine, nochmals angepasst.

Bei einigen Bauteilen muss man diese zunächst einige mm über der Platine heraus stehend verlöten. Danach wird das Zinn durch Erhitzen des Bauteildrahtes von der Unterseite nochmals verflüssigt, und das Bauteil dann etwas nach unten gezogen. Diese Lötstellen müssen danach auf ihre Funktion hin überprüft werden, da beim Herunterziehen des Bauteils Zinn am Bauteildraht haften bleibt. Man sollte daher für die Lötstelle auf der Bestückungsseite etwas mehr Zinn verwenden.

Gelötet wird mit 0.5 mm Lötdraht 'L-Sn60PbCu2' und einer Temperatur von 420°C. Dies garantiert saubere Lötstellen und kurze Lötzeiten.

Nach Fertigstellung von ca. 5-6 Lötstellen werden diese grundsätzlich sofort überprüft und ggf gereinigt. Bei dieser Vorgehensweise werden fehlerhafte Lötstellen oder Leiterbahnkurzschlüsse eher erkannt, als beim späteren Überprüfen der gesamten Platine.

Weiterhin werden die Lötstellen bei Bedarf auch direkt mit Alkohol gereinigt, da man im Aufbaustadium wesentlich besser an die Lötstellen herankommt.

August 2013

Die Platine für den SW+ ist doppelseitig ausgelegt. Da ich bisher kein Verfahren für die eigene Herstellung dieser Platinen habe, erfolgte die Herstellung wieder durch Dirk (DH4YM). Die Qualität der Platinen ist hervorragend.

swplus