RTTY converter DJ6HP 1
De meeste RTTY-amateurs gebruiken hun SSB-zend ontvanger om het signaal geschikt te maken voor HF. Hiertoe wordt het LF-signaal van de ontvanger in de ontvang converter gebracht, terwijl in het zendgedeelte het AFSK-signaal aan de microfooningang van de zender wordt toegediend.
Afgezien van enige professionele MF-converters, wordt voor de ontvangst en registratie van RTTY-signalen bijna altijd het LF-converter-principe toegepast, waarbij een ingreep in de daarvoor geschakelde ontvanger vermeden wordt. De constructie van een dergelijke converter is ook veel eenvoudiger omdat slechts LF-frequenties verwerkt behoeven te worden. RTTY LF-converters werken bijna allemaal volgens hetzelfde principe zoals dat getekend is in fig. 1. Het LF-signaal van de ontvanger wordt gefilterd en via een begrenzer geleid, die een zeer hoge spanningsversterking teweeg brengt. Ook zeer kleine LF-signalen sturen deze versterkingstrap in de begrenzing, zodat aan de uitgang het LF-spectrum van de ontvanger een constante amplitude vertoont.
Na de genoemde begrenzer volgen de twee selectiekringen voor de LF-signalen f1 en f2, respectievelijk MARK en SPACE. Volgens de internationale aanbeveling van de IARU zijn de frequenties hiervoor 1275 en 2125 Hz voor 850 Hz shift en 1275 en 1445 Hz voor 170 Hz shift.
Door de selectiekringen worden de signalen voor MARK en SPACE uit de frequentieband van gelijke amplitude van de begrenzer uitgefilterd. De bandbreedte van deze filters moet het 1,6 voudige aantal hertz van de maximaal te ontvangen seinsnelheid bedragen. Bij 50 baud bedraagt de bandbreedte 80 Hz voor de 3 dB punten van de filter doorlaatkurven. Na het filteren wordt het signaal gelijkgericht en ontdaan van de LF-wisselstroomcomponenten, zodat de MARK en SPACE gelijkstroomcomponenten worden overgehouden. Door de in- en uitslingertijd van de filters zijn de flanken ervan als e-functies te karakteriseren. Een hier achter komende Schmitt-trigger regenereert deze flanken zodat tenslotte het eindsignaal voor de sturing van video-display of telexmachine beschikbaar is.
Fig. 1. Blokschema RTTY-ontvangconverter.
Het schema
Het principeschema wijkt niet of van de aanvankelijke opzet van DJ6HP. De voordelen van dit type converter zijn:
- Shift-instelling door potentiometers.
- Door het gebruik van actieve selectiefilters kan worden afgezien van moeilijk te construeren LC-kringen.
- De waarde van de toegepaste actieve filters is zodanig aangepast aan de frequentie dat de bandbreedte bij frequentieverandering constant blijft.
- Aktieve filters zijn met eenvoudige middelen te berekenen en zijn eenvoudig reproduceerbaar.
- De constructie van de converter is niet kritisch; de afregeling neemt weinig tijd in beslag.
In vergelijking tot andere ontwerpen wordt door het gebruik van selectieve filters voor de begrenzer een aanzienlijke verbetering bereikt. Hierdoor worden n.l. storende signalen reeds voor deze trap onderdrukt en het gewenste signaal versterkt.
Bij de begrenzer moet men er in principe van uitgaan dat van een aan de ingang aanwezig frequentiespectrum slechts dat signaal aan de uitgang verschijnt dat aan de ingang de grootste amplitude heeft. Bij RTTY heeft men echter in principe met twee specifieke frequenties te maken, resp. voor MARK en SPACE, die men door voorselectie de weg door de begrenzer kan vergemakkelijken. Stoorsignalen, die weliswaar een hogere amplitude aan de uitgang van de ontvanger mogen hebben, worden toch aan de ingang van de begrenzer dusdanig afgezwakt dat ze geen schade kunnen aanrichten.
De grens van deze verbetering door voorselectie ligt natuurlijk daar, waar het stoorsignaal binnen het doorlaatgebied van de werkfrequenties valt. In dat geval kan men beter MARK en SPACE frequentie onderling verwisselen.
Een dergelijke voorselectie kan bewerkstelligen dat de display of machine nog foutloos signalen registreert die ca 12 dB onder het ruisniveau liggen.
Als selectieve kring in de converter werd een filter van samengestelde actieve filterkringen gekozen, die door hun eenvoud en reproduceerbaarheid hun bruikbaarheid hebben bewezen. In fig. 2 is het schema van een aktief bandfilter getekend.
Fig. 2. Actief bandfilter.
De berekening van de resonantiefrequentie van het filter gaat als volgt:
De versterking van fo is:
De kwaliteit van het filter wordt bepaald door: Q = R2 × fo × π en de bandbreedte door de formule:
De toch wel wat complexe formule voor het berekenen van de resonantiefrequentie kan wel wat worden vereenvoudigd indien men in de schakeling van het filter R1 R3 kiest. De formule gaat dan luiden:
Men kan de resonantiefrequentie met R3 wijzigen, waarbij de amplitude van de filter-uitgangsspanning constant blijft!
De optelling van de twee geselecteerde en gelijkgerichte signalen MARK en SPACE wordt wederom door een OP-AMP verricht. Het principeschema hiervan is getekend in fig. 3. Voor deze schakeling geldt de volgende formule:
Fig. 3. Optelschakeling voor mark- en spacesignaal tevens laagdoorlaatfilter.
Deel 1 - Deel 2.
PA0ERI.