VHF Airband Receiver (w/ EPROM data)

!! WE HAVE GOT THE CONTENT OF THE EPROM ON FILE. SEE BOTTOM OF THE PAGE !!

NOTE: I DO NOT HAVE READY TO BUILD KITS, PCBS OR EPROMS AVAILABLE. THIS PAGE JUST SHOWS HOW YOU CAN BUILD SUCH A RECEIVER. THIS PROJECT WAS 15 YEARS AGO!

Introduction

Listening to airplanes is and has always been a fascinating hobby. To do so, you need a good receiver. I decided to design and build a high performance and dedicated VHF-AM receiver. (we are talking 1994)

When I was working as a professional engineer at one of the biggest telecom companies in the world, I had the opportunity to design an build several synthesised receivers covering 118 to 136 MHz with an AM de-modulation method. Using the possibility to measure the design with high standard equipment and playing with several VCO and PLL circuitry, I ended up in with this design of a high performance AM receiver with an excellent dynamic range needed for ‘near by’ operations (listening at the field) and outstanding sensitivity to receive far away ground stations. (when listening at home)

Design

The receiver is build around a TDA 1072 AM Receiver Circuit and the used frequency synthesiser is a NJ8820 CMOS Controller. All components are general available on the market. The design is from 1994 and has not been taken further in designing a PCB or Kit to reproduce.


Click on the image to enlarge

The conserve power, during portable operations, this receiver has no digital display. In stead ‘avaialble’ BCD switches are used. Thes switches act as adress lines for the EPROM. During switching (or actually some milliseconds after the adress is stable) the corresponding data is latched into the PLL. Thereafter the EPROM circuitry is switched again to conserve power and to lower the risk of internal interference with the RF circuitry.


3235 means that the receiver is tuned to 132.350 MHz

The EPROM does contain also 80 adresses with preset frequencies. In that case the first and last digit are 0 (zero).
Furtermore, only 0, 2, 5 and 7 are valid for the 4th digit as they represent 00, 25, 50 and 75 kHz.
For example: ‘0340‘ means memory channel 34 and ‘1832‘ stands for 118.325 Mhz.

Hereunder you find the list with memory channels as they are programmed into the EPROM and valid in 1994.

Note that some of the programmed frequency are changed or no longer in use.

Specifications

Frequency range 118 – 136 Mhz
Channel steps 25 KHz
Memories in EPROM (fixed)
Mode A3
Circuit type Double Conversion
Intermediate freq. 21.4 MHz and 455 KHz
Sensitivity 1uV @ 10dB S/N
Squelch sensitivity .7uV
Selectivity(-6/-60dB) 6 KHz/20KHz
Image Rejection 40 dB
Supply Voltage 13.8 Volt (9.0 – 16.0 V)
Accu NiCad 8x AAA Cells
Current Consumption 250mA (Approx.)
Size (w,h,d) 100 x 43 x 130 mm
Housing Metal
Antenna receptor BNC

The circuitry is build on a versatile PCB used for experimenting with RF grounding grid toplayer. The antenna is a VHF helical and the casing a modified ‘everywhere’ to buy casing. (I made it a little smaller)
The 8 ‘AAA’ NiCad cells are underneath the PCB. The EEPROM holds the data for the PLL and is controlled by the BCD switches.

To finish off the description a last picture of the receiver detailing out the frontpanel connections and components build up.

Block Diagram

As already outlined, I have never brought the design to maturity and to transform it into a re-buildable design or kit. Nevertheless you are free off course to use the design and create yours. The block diagram and schematics can help you in choosing the right components.

Band-pass filter
HF Amplifier
Mixer SCM1 or SBL1 type
MF Amplifier 21.4 MHz
MF stage 455 KHz and De-modulation
Squelch circuit
LF amplifier
VCO, Synthesiser and LPF
ROM and BCD switches
Power supply

Schematics

Download the complete schematic by clicking here.

EPROM content

We finally found a partner to read and copy the content of the EPROM. The 27512 EPROM contains the devider setting for the PLL. The data is now available in HEX or Motorola S1F format.
You can download it by clicking one of the links: hex  s1f

Future

Flying this airplane?

Luciferdoos ontvanger

Een miniatuur AM ontvanger.

 

Grappig

Recentelijk kwam ik het radiootje weer tegen. Hij zat in een bakje met ‘SPECIALS’ erop geschreven. Het is een bouwsel wat ik gemaakt heb rond 1981. Ik zat in het groene pak (dienstplicht) en was regelmatig op bivak.
Nou had je in die tijd nog nooit gehoord van een walkman, laat staan van een iPod of een portabele radio die je in ongezien ergens in je kleding kon verbergen. In die tijd was ik abonnee op het blad Elektuur, een blad waar altijd leuke eenvoudige en praktijkgerichte ontwerpjes in stonden. Zo ook een beschrijving van een eenvoudig AM ontvangertje met behulp van een ZN414 IC. (datasheet) Met nog 6 componeneten een knoopcel batterij en een oortelefoontje zou het de ontvangst van sterke AM zenders moeten geranderen. Enfin, ik dat ding bouwen en ziedaar een perfecte portabele en onzichtbare radio. Ik kon hem prima in de borstzak van mijn gevechtspak opbergen en als we de geluidbeschermers ophadden bleef het oordopje perfect en onzichtbaar in je oor zitten. Het gebeurde zelfs een keer dat een hoge pief me bezocht op de schietbaan en met mij babbelde terwijl ik naar Hilversum 3 luisterde! Hij had niks in de gaten :-). Kortom een leuk radiootje, misschien het nabouwen waard. O ja het lijkt niet eens op een radio, maar op de doosje lucifers.

Het ontwerp

 

Zoals gezegd komt het ontwerp uit Elektuur alleen heb ik daar geen copy meer van. Vandaar deze schets uit mijn scrapbook. De onderdelen zijn:

  • ZN414.
  • R 100k.
  • R 150ohm.
  • C 22nF.
  • C 150nF.
  • L = ferrit antenna 100wdn.
  • Cadj = 2 x 120pf.
  • Dynamisch oortelefoontje.
  • Lithium knoopcel 1,5 Volt
  • De afstemcondensator en ferrietantenne zou je uit een oud (of nieuw) AM radiootje kunnen slopen! Er kan eventueel een audio versterkertje worden toegevoegd. Maar ja dan wordt het al weer een heel apparaat met het nodige volume aan batterijen.

    De uitvoering

    De foto’s geven een goed overzicht hoe je de ontvanger kunt opbouwen. Een spinnenweb constructie dus. Klik op de foto’s voor een vergroting.


    Ferrietantenne.

    Spinnenweb.

    Lithum batterij.

    De behuizing.

    Gebruik

    Zoals gezegd een echte stealth ontvanger. Onzichtbaar en werkt altijd. Je zoekt een zender op en die blijft gewoon doorspelen. Stukken makkelijker dan je iPod en de ontvanger speelt makkelijk 10 jaar op dezelfde batterij! Het exemplaar wat ik gebouwd heb in 1981 heeft natuurlijk een paar jaar in de doos ‘SPECIALS’ gelegen maar speelt nog gewoon op de originele knoopcel! Nabouwen is eenvoudig en ik wens je veel luisterplezier. Hieronder kun je naar een fragmentje luisteren wat ontvangen is met deze luciferdoosontvanger.

    Je hoort Radio Big-L en daarna draai ik wat over de band van boven naar beneden 1595kHz >> 600kHz waar je een duits station hoort om vervolgens via Radio5 en GrootNieuwsRadio1008 terug te komen op 1600kHz waar de locale piraat ook nog goed doorkomt!

     

    Ik heb hem terug.

    Airband Receiver terug bij z’n ontwerper.

    Wat een mazzel heb ik weer. Na ca. 14 jaar afwezigheid heb ik mijn geliefde ontwerp weer terug.

    Elders op mijn website heb ik een artikel over deze Airband Receiver gepubliceerd. Het volledige ontwerp, maar helaas met een paar tekortkomingen. Ten tijde van het schrijven van het (oorspronkelijke) artikel had ik de ontvanger namelijk al niet meer in mijn bezit. Ik had hem verkocht en nu vele jaren later is hij in feite via dezelfde weg weer teruggekomen. Toeval of niet, tijdens mijn vakantie op Texel kon ik de ontvanger weer in ontvangst nemen in het Luchtvaartmuseum op Texel International Airport. Niet dat hij daar tentoongesteld stond, maar een van de conservators van het museum had hem in zijn bezit.

    Er moest wel even het e.e.a. gerepareerd worden, maar hij staat hier nu weer vrolijk op de plank en laat de geluiden van DutchMil en Teuge Airport door de kamer schallen. (Nogmaals mijn dank aan Rob en Andre)

    Ik zal eerdaags het oorspronkelijke artikel vervangen door een meer up to date versie met meer detailfoto’s en bouwaanwijzingen.

    vy 73 de Johan, PA3ANG

    Het ANGwiel – Mini QRP Transceiver

    Het Wiel, een DSB Transceiver voor 80, 40 of 20 Meter

    Click here for English text.    Klik hier voor de overhead sheets van mijn ANGwiel presentaties.

    Afmetingen 100 x 43 x 130 mm

    Geluidsfragmenten


    BQC Net.

    Over ‘de band’ draaien.

    Ned.talig Net.

    TX modulatie.

    Inleiding

    De transceiver dankt zijn naam aan het nachtuilen-net. We kennen allemaal de uitdrukking: ‘opnieuw ‘het Wiel’ uitvinden’. Men vond dat Fred PA0MER opnieuw het wiel had uitgevonden. In dit geval een zend/ontvanger die gebruik maakt van ‘n techniek uit het verleden.

    Het begon allemaal door een ontvangerontwerp, de DC-80, van Wim PA0WDW in CQ-PA, jaargang 1980. Fred PA0MER maakte daar een zendontvanger van en publiceerde deze onder de naam ‘Het Wiel’ in CQ-PA oktober 1991. Later verscheen, eveneens in CQ-PA (1992), nog een ontwerp van een ‘4-wieler’ waaraan ook Albert PA3EKN, een grote bijdrage aan de verdere ontwikkeling had geleverd. Het eerste ontwerp werd door Henk PAoGHS gepromoot in de BENELUX QRP CLUB en vele printen vonden toen hun weg naar de zelfbouwzendamateur. Het laatste ontwerp echter is nooit goed van de grond gekomen. Zelf heb ik er ook menig uurtje in gestoken en tal van veranderingen aangebracht. Het nu ontstane ontwerp heeft een geheel nieuwe print-layout met minimale afmetingen. Deze print bevat een complete transceiver voor de 80, 40 of 20 meter band met een uitgangsvermogen van ongeveer 3 Watt en draagt nu de toepasselijke naam ‘MINIWIEL’. De print zelf is 9 bij 4,5 cm en de componenten ztjn normaal verkrijgbaar; dus geen SMD. De print is enkelzijdig en heeft aan de componentenzijde een volledig massavlak.

    Het hart van de transceiver

    De transceiver heeft als hart een TCA440 IC, tegenwoordig ook bekend als A244D. Siemens, de oorspronkelijke producent van dit IC, heeft de rechten en originelen verkocht aan een producent in het voormalige Oostblok. Daardoor is de chip voor ons amateurs behouden gebleven. De TCA440 bevat alle actieve komponenten die nodig zijn voor een complete ontvanger. Je hoeft alleen nog maar de frequentiebepalende delen aan te sluiten. In veel amateurontwerpen kom je dit IC tegen.

    Het concept van deze transceiver omvat een DC (Direct Conversie) ontvanger en een DSB (Dubbel Side Band) zender. Dat betekent dat, zowel bij ontvangst als bij het zenden, van beide zijbanden gebruik wordt gemaakt. Dit heeft wel enige nadelen maar de voordelen van dit concept zijn ook legio. Zo zijn er geen dure filters nodig, kan er worden volstaan met een simpele balansmixer en LF-filtering en kan worden volstaan met één oscillator die gebruikt wordt voor het zenden en ontvangen.

    Het TCA440 IC bevat al deze functies. Het IC heeft een HF voorversterker met regelbare gain, een balansmixer, een regelbare MF/LF versterker met 100 dB gain, een AGC ver­sterker, ‘n Hartley oscillator en ‘n – voor zendamateurs – zo belangrijke aansluiting voor een ‘S’ meter.

    Klik op de figuur voor een vergroting van het schema. Je kunt ook hier het schema downloaden.

    De werking

    Het oscillatorcircuit is opgebouwd met een Toko-spoel, een tweetal polystyreen condensatoren en een varicapdiode. De varicapspanning wordt aangebracht via een 10 KW helicoilpotmeter. Gebruik hiervoor een goede potmeter; de wat duurdere aanschafprijs valt in het ‘niet’ bij het plezier wat je er aan beleefd.

    Het spoeltje behoeft enige extra aandacht. Dit moet het zgn ‘roze’ VRZA-spoeltje zijn en is zo genoemd omdat het enige jaren geleden veel in ontwerpen van deze vereniging werd toegepast. Omdat het oscillatorcircuit in de TCA440 alleen met een volledig symmetrische spoelopbouw wil oscilleren, zijn we hieraan gebonden. De spoeltjes zijn bij de BQC te verkrijgen. Het bandfilter voor ontvangst is eenvoudig van opzet en wordt eveneens met dezelfde Toko spoelen opgebouwd.

    De filtering op laagfrequent niveau bestaat uit een RC filter 3k3 + 1mF bij de uitgang van de balansmixer en de ingang van de LF versterker en een LC filter met de 100mH spoelen aan de uitgang van de LF versterker. Hierdoor is een doorlaat tot 2,4 kHz verkregen.

    De ontvangst is voorzien van een AGC, zodat harde en zwakke stations even sterk uit de luidspreker moeten komen. De versterker rond V12 en het gelijkrichtcircuit V9/V10 doen hiervoor het nodige werk. Het zen­dergedeelte bestaat uit een eenvou­dige N6RY versterkertrap met een gain van 16 dB. De 2SC1969 ver­sterkt daarna zo’n slordige 20 dB en brengt het uitgangsvermogen tot rond de 3 Watt DSB. Voor de harmo­nischen onderdrukking maken we ge­bruik van het bekende PI-filter. Deze tweevoudige filtering geeft voldoende onderdrukking van minimaal 40 dB. Verder zijn nog wat bekende circuit­jes aangebracht zoals RF-indicatie, microfoon versterker en omschakeling TX/RX.

    Het gebruik

    Indien ‘n goede dipoolantenne wordt aangesloten kun je moeiteloos verbindingen maken op de 80 meter band. De bediening is uiterst eenvoudig. Alleen een draaiknop voor de frequentie en een volume regelaar. Het signaalrapport is niet altijd S9+ 20dB maar ze horen je wel en daar valt best mee te leven, HI.

    De modulatie is karakteristiek. Het is namelijk niet te voorkomen dat er een beetje ‘FM-ing’ op het signaal zit. Dit komt, omdat de oscillator op dezelfde frequentie staat afgestemd als het relatief sterke zendsignaal. Door goede afscherming en ontkoppeling is dit frequentieverloop tijdens het opmoduleren te minimaliseren. Bij het ontwerpen van de printlayout is hiermee uiteraard zoveel mogelijk rekening gehouden.

    De bouw

    Stuklijst

    De print dient met een 0.8 mm boortje te worden bewerkt. De gaatjes voor potmeters, filters etc, die iets ruimer dienen te zijn, komen later vanzelf aan de beurt. De componentenzijde van de print is een volledig massavlak en we dienen alle gaten, met uitzondering van die gaten zoals aangegeven op de layout-tekening, te soevereinen. Op de print dienen drie draadbruggen te worden gemaakt:

    1. Van relais +T naar R9.
    2. Van relais + R naar R7.
    3. 13.8 volt naar Ni.

    Aan de onderkant van de print wordt een dun coaxkabeltje gelegd van relais naar knooppunt R7/V5. Dit coaxkabeltje aan beide zijden aarden!!

    De spoelen

    Verwijder nu voorzichtig de piepkleine condensatoren in de TOKO-spoeltjes. Met een scherp voorwerp deze ‘breken’ en niet trachten ze te verwijderen, daar de kans bestaat dat dan de spoel wordt beschadigd. Soldeer de spoelen als eerste op de print en soldeer de behuizing vast aan de bovenzijde.

    Klik op de figuur voor een vergroting van de componenten opstelling. Je kunt ook hier de hoge resolutie downloaden.

    Klik op de figuur voor een vergroting van de componenten opstelling met componentnummers.

    Klik op de figuur voor een vergroting van de pcb layout. !! In werkelijkheid is de pcb is 89 x 46 mm groot !!
    Je kunt hier de hoge resolutie downloaden. Vervolgens zou je hem met een willekeurig fotobewerkingsprogramma kunnen bewerken om hem met een goed zwart / wit contrast en met de juiste grootte te printen om zo een ‘film’ te maken voor het belichten van fotogevoelige printpraat.

    Montage

    Zoek vervolgens alle componenten bij elkaar die op de bovenzijde dienen te worden gemonteerd. De condensatoren moeten ‘n steek hebben van 5 mm. De weerstanden worden rechtop gemonteerd. De layout dient als richtlijn voor het optimaal rechtop plaatsen. De TCA44O wordt met ‘n IC-voet op de print gezet, de LM386 kan direct op de print worden gesol­deerd. Soldeer het blikken afschermschotje op ‘n aantal plaatsen vast op de printplaat. Er dient ‘n keus te worden gemaakt voor welke band ‘Het wiel’ operationeel wordt gemaakt. De bandafhankelijke onderdelen zijn vermeld in tabel 1:

    Band V4 C4 C5 R2 C8 C9/10 C42/44 C43 L13/14
    80 mtr BB112 270pF 560pF 1Kohm 33pF 680pF 470pF 1nF 20wdg
    40 mtr BB112 47pF 120pF 15Kohm 2,7pF 180pF 330pF 680pF 12wdg
    20 mtr BB529 18pF 33pF 27Kohm 1,8pF 47pF 150pF 330pF 10wdg

    De spoelen die zelf nog gewikkeld dienen te worden zijn:

    L4 – 10 wdg trifilair 0.2 mm posyn­draad op FT37-61 ringkern
    L12 – 24 wdg enkel 0,5 mm posyn­draad op FT37-61 ringkern
    L13 – zie tabel, op T50-2 ringkern, 0,5 mm posyndraad
    L14 – zie tabel, op T50-2 ringkern, 0,5 mm posyndraad

    De eindtransistor moet gekoeld worden. Gebruik een koelplaatje of maak, indien mogelijk, gebruik van de behuizing. De transistor dient geisoleerd te worden gemonteerd – collector is tevens behuizing! – en dient van het merk MITSUBISHU te zijn. Andere merken voldoen niet aan de specificatie, hetgeen resulteert in te weinig output.

    Sluit alle bedieningsorganen aan en vergeet hierbij niet de ‘S’meter of een 470 ohm weerstand op de s-meter/RF aansluiting te monteren, daar er anders geen output is waar te nemen. Men kan ook C45 voorlopig weglaten. Vervolgens kan de 13.8 volt worden aangesloten.

    Afregelen en testen

    Er zijn ‘n aantal afregelpunten. Allereerst dient de VFO in de band gebracht te worden. Draai de afstempotmeter geheel linksom en ga met een ontvanger, waarvan de antenne of oppikspoel in de buurt van het miniwiel is gebracht, luisteren op de ondergrens van de gekozen amateurband. Draai de kern van L3 zo dat je een draaggolf waarneemt op je ontvanger. Wanneer je het goed hebt gedaan zal tijdens het draaien van de afstempotmeter de frequentie oplopen tot aan de bovenkant van de bandgrens. Als de frequentie terug loopt, heb je de potmeter verkeerd aangesloten. Hierna kan L1 + L2 op maximaal signaal worden afgeregeld. Eventueel L1 maximaal op bandbegin en L2 maximaal op bandeind. Hiermee is de ontvanger afgeregeld.

    De zender hoeft alleen te worden afgeregeld d.m.v de beide potmeters. Zet deze eerst in de middenstand en moduleer via de microfoon. De out­put moet ongeveer 1 a 3 watt bedragen afhankelijk van de gekozen band. Met behulp van ‘n ontvanger moet P3 worden afgeregeld op minimaal signaal tijdens een spraakpauze, waarbij de ontvanger iets naast de frequentie dient te staan zodat de draaggolf hoorbaar is (draaggolfonderdrukking). Blijft nu nog de microfoon-gain. Stel P2 zo af dat de zender goed moduleert. Pas op, niet te veel want dan veroorzaakt u, ook met QRP, spletter!! Zorg voor een goede 50 ohm afsluiting van de zender, deze dient beslist goed te zijn daar FM-ing en/of vervorming anders ernstig toenemen indien zulks niet het geval is.

    Foto’s — Klik op de figuur voor een vergroting van de foto —


    Bedieningsorganen

    Er zijn slechts twee potmeters: een voor de afstemming en een voor het volume. Verder ‘n 13.8 volt, microfoon, PTT en luidspreker aansluiting. Gebruik een goed afgeschermde kabel naar de helicoil-potmeter.

    Monteer over de ingang van de microfooningang een C-tje van 100 nF om LFD tegen te gaan. De microfoon dient een dynamisch type te zijn met een Z van 600 ohm.

    U kunt een meter aansluiten die u kunt gebruiken voor de aflezing van frequentie, ‘S’ en/of RF-meter. Als meter hebt u de keuze tussen ‘n 100 mA of 1 mA exemplaar, eventueel wat met serieweerstandjes experimenteren (R26). Voor de RF-indicatie kan het nodig zijn om C45 te vergroten naar 10 pF. Indien geen ‘S’ meter wordt aangesloten dient een belasting van 470 ohm te worden gemonteerd, daar anders de output wordt beinvloed door de RF schakeling versus TCA440 pin 3 (AGC). Bij het omschakelen van de meter in de stand ‘S’meter of frequentieaflezing dient u hier ook rekening mee te houden.

    Behuizing

    Een metalen behuizing geniet de voorkeur. Eventueel kan een eind trapje in dezelfde behuizing worden gebouwd. Houdt echter rekening met de mogelijkheid van FM-ing. Er dient in ieder geval een goede afscherming te worden aangebracht tussen de zender en de eindtrap.

    The ANGwheel – Mini QRP Transceiver

    The Wheel is a DSB Transceiver for 80, 40 or 20 Meter

    Klik hier voor een Nederlandse versie.

    Size 100 x 43 x 130 mm

    Sound fragments


    BQC Net.

    Tuning the band.

    Dutch Net.

    TX modulation.

    Introduction

    The transceiver got its name during the Dutch ‘night owls’ net. We all know the expression ‘re-inventing the wheel’. People thought Fred (PA0MER) was re-invented the wheel. In this case a transceiver using techniques of the past.

    It all started because of a receiver design, the DC-80, by Wim (PA0WDW) in CQ-PA, 1980. Fred made a transceiver out of it and published it named ‘The Wheel’ in CQ-PA in October 1991. Later, the design of a ‘4-wheeler’ was published in CQ-PA (1992). Albert (PA3EKN) helped a great deal in it’s development. The first design was promoted and published by Henk (PA0GHS) in the BENELUX QRP CLUB and many PCB’s were produced for the home brew radio amateurs. The latest design has never become a success, however. I’ve also spend a couple of hours on the project and made numerous changes. The current design has a whole new print-layout with a minimal size. The print contains a full transceiver for 80, 40 or 20 meter band with an output power of about 3 Watt and carries the name ‘MINI-WHEEL’. The print itself is 9 by 4,5 cm and the components are ‘wired’ (no SMD). The print is one-sided and has a ground plane on the components side.

    The heart of the transceiver

    The transceiver has a TCA440 IC as its main circuitry, which is also known as A244D. Siemens had sold the rights to a producer in the former Eastern Europe. That’s why we amateurs can still use the chip. The TCA440 contains all active components needed for a complete receiver. Only the frequency regulating parts are needed to complete. This IC is seen in many amateur designs.

    The concept of this transceiver is a DC (Direct Conversion) receiver and a DSB (Double Side Band) sender. That means that during receiving and transmitting, both side bands are used. This has some disadvantages but there are plenty of advantages. One is that expensive filters aren’t needed, and a simple balance mixer combined with LF-filtering does the job while only one oscillator is needed for both sending and receiving.

    The TCA440 IC contains all of these functions. The IC has a HF pre-amplifier with a controllable gain, a balance mixer, a controllable MF/LF amplifier with 100 dB gain, an AGC amplifier, a Hartley oscillator and a connection for an ‘S’- meter.

    Click on the picture for an enlargement of the diagram.
    Or download the file by clicking here.

    How it works

    The oscillator circuitry is built with a Toko-coil, two polystyrene capacitors and a varicap-diode. The varicap voltage is supplied by a 10 Kohm 10 turn variable resistor. You should use a good variable resistor for this; the expenses are nothing compared to the fun and the advantages of it.

    The coil needs some more attention. It should be a so-called ‘pink’ VRZA-coil and has been named because it was frequently used some years ago in designs of this society. Since the oscillator circuitry in the TCA440 only oscillates with a fully symmetric coil construction, we have to use this coil. The coils can be bought from the BQC. The Band filter for receiving is very simple and is build with the same Toko coils.

    The low-frequency filter system is an RC filter 3k3 + 1mF near the output of the balance mixer and the input of the LF amplifier and an LC filter with the 100mH coils connected to the output of the LF amplifier. Because of this we can get an low pass up to 2,4 kHz.

    The receiving path is provided with an AGC, so that loud stations are reproduced as loudly as a weak station. The amplifier and the V9/V10 rectifier circuitry do their part of the job. The transmitter part is a simple N6RY amplifier stage with a gain of 16 dB. The 2SC1696 stage has a gain of some 20 dB and brings the output power to more-the-less 3 Watt DSB. For the harmonic suppression we use the well known PI-filter. This two trap filter system gives enough suppression for minimal 40 dB. There are also some known circuitry implemented such as RF indication, a microphone amplifier and a TX/RX switch.

    How to use it

    If you connect a good dipole antenna, you can make easily qso’s on the 80-meter band. The controls are very simple. There is only a tuning control for the frequency and a volume control. The signal report is not always S9+ 20dB but they will hear you and we can live with that HI.

    The modulation is very characteristic. To be exactly, it’s not easy to prevent a little ‘FM-ing’ on the signal. The reason for that is that the oscillator is tuned on the same frequency as the relative strong transmitter signal. By using good protection and de-coupling this instability is minimised during modulating. While I was designing the print layout I tried to avoid as many problems as possible, of course.

    Construction

    Stuklijst

    The holes in the PCB must be drilled with 0.8 mm drill. The holes for the controls, filters etc, have to be a little bigger and will be treated later. The component side of the PCB acts as a ground-plane and we need to free all holes on this site except for the ones indicated. We need to solder tree wires on the PCB:

    1. From relais +T to R9.
    2. From relais + R to R7.
    3. 13.8 volt to Ni.

    On the solder side, a thin coax-cable needs to be soldered from the Relais to junction R7/V5. This cable needs to be grounded on both sides!!

    The coils

    Remove the little capacitors the TOKO-coils. We can easily break them with a sharp needle. Don’t try to remove them completely because it’s likely you will destroy the coil itself. The coils should be soldered as first components on the PCB and must be grounded on the component side.

    Click on the picture to get an enlargement of the layout. Or download the file by clicking here.

    Click on the picture to get an enlargement of the pcb layout. !! In reality the pcb measures 89 x 46 mm !! Or download the file by clicking here.

    Assembly

    Select all components to mount on the component side. The capacitors need to fix on a 5 mm grid. Mount the resistors vertically. The layout act’s as a guide to mount the resistors in an optimal way. The TCA44O is mounted using a socket, the LM386 can be mounted without socket. Solder the metal screen at several places to the PCB. You have to choose for which frequency band you want to operate our ‘Wheel’. The frequency dependent components are summarised in table 1:

    <

    Band V4 C4 C5 R2 C8 C9/10 C42/44 C43 L13/14
    80 mtr BB112 270pF 560pF 1Kohm 33pF 680pF 470pF 1nF 20wdg
    40 mtr BB112 47pF 120pF 15Kohm 2,7pF 180pF 330pF 680pF 12wdg
    20 mtr BB529 18pF 33pF 27Kohm 1,8pF 47pF 150pF 330pF 10wdg

    The coils you have to wind yourself:

    L4 – 10 wdg trifilair 0.2 mm enamel ­ wire on FT37-61 ringkern
    L12 – 24 wdg single 0,5 mm enamel ­ wire on FT37-61 ringkern
    L13 – see table, on T50-2 ringkern, 0,5 mm posynwire
    L14 – see table, on T50-2 ringkern, 0,5 mm posynwire

    The transistor in the Final stage have to be cooled. Use a piece of metal or make use of the case. The transistor must be mounted in an isolated way – the collector is also the housing! – and must be produced by MITSUBISHU. All other brands do not fulfil the specifications needed to give enough RF power.

    Connect all user controls and don’t forget to switch a 470 ohm resistor across the S-meter/RF connection. Elsewhere no power output is available. Or leave out C45 for the time being. Finally connect the 13.8 V supply.

    Tuning and testing

    There are only a few tuning spots. At first the VFO needs alignment to cover the correct frequency band. Turn the tuning resistor fully anti clockwise and listen with a monitoring receiver of which the antenna or pickup coil is near to the rig. Monitor the lowest frequency of the chosen amateur band. Adjust Coil L3 till a carrier can be heard on the monitoring receiver. If you have properly build and adjusted the rig, it must now be possible to cover the whole band till the upper frequency limit with the tuning knob. If the frequency goes lower, the tuning resistor is wrongly connected. Now tune Coil L1 + L2 for maximum signal (received). Occasional L1 for max. signal lowest band end and L2 max. signal on highest frequency. Herewith the receiver has been tuned.

    The transmitter only needs alignment of the two variable resistors. Place both resistors in their mid position and modulate by means of the microphone. The power output should be about 1 to 3 watt, depending on the chosen band. Tune P3 using a monitoring receiver for minimum signal during no speech. De-tune the monitor receiver a couple of KHz to be able to hear the carrier. Tune for maximum carrier suppression. Remains the microphone gain. Adjust P2 in such a way that the transmitter is correct modulated. Take care!, not to much gain because then side-band splatter, also with QRP, will increase!! Arrange a proper 50 ohm matching for the transmitter, as otherwise FM-ing and /or distortion will increase dramatically.

    Photos — Click on the picture for an enlargement of the photo.


    Controls

    There are only two controls: one for frequency tuning and one for audio gain. A 13.8 volt, microphone, PTT en speaker connections. Use shielded cable to the helical-resistor.

    Solder parallel to microphone entry a 100 nF capacitor to prevent LFD. The microphone type must be dynamic with an impedance of about 600 ohm.

    It’s possible to connect a meter to read the frequency, receiving signal strength and RF power. You can choose a instrument for about 100 mA to 1 mA. Experiment with the serial resistor (R26) to match. For RF-indication it can be necessary to increase C45 to 10 pF. If you are not using a ‘S’ meter,a 470 ohm resistor must be soldered in stead, because the transmitter will not produce any power. This is because of the influence to pin 3 of the TCA440 (AGC). This is also the case if the meter is switched from ‘S’meter to frequency read-out.

    Casing

    Preferably a metal housing is used. If space permits, an amplifier can go in the same box, but be prepared of FM-ing. A proper shielding must be made between amplifier and transceiver.