Buizen Bit-X
Inleiding
Wat is een BitX, tsja, daar kan ik kort over zijn, het www staat er vol mee. Maar even gauw in het kort, het is een idee van Ashhar Farhan, VU2ESE, om met zo min mogelijk, zo goedkoop mogelijk en heel gemakkelijk te verkrijgen onderdelen, een transceiver te bouwen, die zonder dure meetapparatuur af te regelen is.
Een low-cost-concept dus. Niet verwonderlijk, daar de beste man uit India komt en daar heeft niet iedereen evenveel te besteden als in ons deel van de wereld. Ik moet nog wel even vermelden dat het om een monoband transceiver gaat, en wanneer je echt aan de originele BitX houdt, men voor nog geen € 10 klaar is. Dit idee intrigeerde mij een tijdje geleden en ik heb er ook eentje gemaakt een jaar of wat terug. Helaas nooit "in het net", omdat er een renovatie van de woning tussen kwam, en alle delen her en der terecht zijn gekomen, en ik het nooit meer echt bij elkaar heb weten te krijgen.
Doch toen ik daar mee bezig was, ontstond er al een schim in mijn gedachten: waarom niet met buisjes... ?
Uiteraard op het grote www gezocht, maar slechts heel weinig er over gevonden. Een groot deel van het origineel zijn drie zogeheten bi-directionele versterkers, opgebouwd uit twee transistoren. He, dat zou toch ook door een buisje vervangen moeten kunnen worden? ECC83 o.i.d. Een dubbel-triode in ieder geval. En verder aan actieve delen zijn er natuurlijk de VFO, de BFO, de HF-amp, de mic-amp, de AF-amp en natuurlijk de PA.
Nou ja, dat worden alles met elkaar toch nog wel een flink aantal buizen.
Dan zit er nog een diode-ringmixer in, een dubbel gebalanceerde mixer en een kristalfilter voor de benodigde selectiviteit.
De uitwerking
Mijn volgende stap was een blokschema opstellen en eens wat met een aantal getallen gaan stoeien, en vooral rekening te houden met wat ik in mijn eigen voorraad cq junkbox kon vinden.
Hier houdt overigens de ideologie op van het low cost principe, want met een dergelijke hoeveelheid glaswerk en de daarbij behorende voeding... Een ding scheelt in mijn geval, mijn junkbox is rijkelijk gevuld en vrij groot.
Kom ik bij het eerste struikelblok, het kristalfilter.
Kristalletjes kosten niet veel meer, maar die mini dingetjes passen niet bij ons nostalgisch glaswerk. Wat zijn volop aanwezige kristallen van formaat? Mijn eerste idee was meteen: oude PAL-kristallen, 4,433619 MHz.
Kan ik hier wat mee? Ja hoor, best wel, want mijn opzet was een TRX op 20m. En 14 MHz - 4,4 MHz = 9,6 MHz.
Die band is 350kHz breed, dus 9,6 MHz + 0,35MHz = 9,95MHz.
Dat moest het VFO bereik dus worden, laten we voor het gemak stellen dat de VFO loopt van 9,5 tot 10 MHz. Moet kunnen.
Een vrij lopende oscillator met een verhouding frequentie staat tot bandbreedte 1:20 moet in alle redelijkheid stabiel genoeg (voor spraak !) te maken zijn. Toen dus op zoek naar kristallen. Al een paar keer op de dub met de hobbyavond een roepie gedaan, helaas geen respons, maar het geluk was aan mijn zijde bij de Techno Nostalgica Beurs alhier in Emmen, waar ik een zakje aantrof met dergelijke kristallen, voor een luttel bedrag.
Voor het filter had ik een vierpolig filter in gedachten en dan wil je ook vier gelijke kristallen hebben, dus een simpel oscillator gemaakt om ze te "matchen". Tsjongejonge, wat een spreiding hebben die dingen.
Maar goed, de beste bij elkaar gezocht (op serie resonantie uiteraard).
Daarbij kwam ook aan het licht welke ik het beste kon gebruiken voor de BFO; deze moet eigenlijk bij voorkeur ±1,5kHz lager liggen, omdat het op de 20m band gebruikelijk is om USB te bedrijven. Indien CW ook gewenst is, moet de BFO omschakelbaar zijn naar de filterfrequentie, zodat er een draaggolf doorkomt. Dit is ( nog ) niet van toepassing op mijn ontwerp, maar zeker niet ondenkbaar. Goed, gaan we verder.
De diode-ringmixer; klinkt moeilijk maar is het niet. Vier diodes in serie, in een kringetje. Links en rechts signaal erin en eruit, in het midden schakelt men de hele boel met het VFO-signaal, en de boel mengt zich perfect.
Ja, dat klopt, vermits men vier exact dezelfde diodes neemt.
De fabrikanten hebben de oplossing al bedacht en bieden kant en klare mixers aan, zoals de SBL 1 en nog veel meer. Eigenwijs als ik ben, heb ik daar niet voor gekozen, en wel om de volgende redenen: bij zo'n buizenbouwwerk horen "echte (lees zichtbare) diodes" en we zitten met een impedantie probleem.
Eerst maar eens het laatje met Germanium diodes op zijn kop en meten maar. Had ik niet vier vrijwel gelijke 0A81'ers? Super toch! Moeten we die maar gaan gebruiken.
Weer een probleempje: wat is de impedantie van een ringmixer...
Op de dub, uit meerdere bronnen, waren we het er wel over eens dat het nogal laag Ohmig zou moeten zijn, in ieder geval t.o.v. de in- en uitgangsimpedantie van de buizen.
Vandaar dat er nogal stevige impedantietrafo's staan aan de in- en uitgangen van zowel de ringmixer als de kristalfilter.
Overigens had ik nog liever twee dubbel-diode-buisjes gebruikt als ringmixer, ware het niet dat ik geen extra 600 mA aan gloeistroom over had in de voedingstrafo.... Weer even terug naar het filter, bij een prettige banddoorlaat is de impedantie ongeveer 420 Ω, en dat is toch echt wel erg laag voor een ECC83, zowel voor de ingang als de uitgang. Dus ook hier een wikkelverhouding 1:10 minimaal waarbij er een impedantie verhouding ontstaat van 1:100.
Het schema
Even voorop gesteld dat tijdens het schrijven dezes het geheel nog in opbouw en in ontwikkeling is.
Vooruitblikkend op het volgend gedeelte, zou ik een ieder die misschien ook het idee opvat om een dergelijk apparaat te bouwen, het een en ander iets ruimer te maken dan dat ik het heb gedaan. Het frame van een oud 27 MHz basisbakkie is nogal krap bem eten.
Laten we het schema eens doorlopen van links naar rechts en van boven naar beneden.
Als HF-versterker heb ik gekozen voor een EF85 of EF89 omdat het zogeheten staartbuisjes zijn, en dus een variabele µ hebben.
Fig. 1.
Deze buisjes zijn uitermate geschikt voor AGC of AVC. In het schema zien we een niet correct AVC-circuit, dit moet nog verder uitgewerkt worden (suggesties zijn altijd welkom). Al denk ik eerder dat ik eerst eens moet meten welke spanningen ik kan verwachten op dat punt, vooraleer ik er een signaalmeter aan kan hangen en er een serieuze HF-versterkingsregeling mee kan realiseren. Om een beetje preselectie te krijgen, heb ik voor en achter de EF85 een kringetje gezet. De exacte waardes en of de spoeltjes die ik wil gaan gebruiken weet ik nog niet, maar het lijkt mij goed mogelijk om, om in de stijl te blijven, oude 10,7 MHz bandfilters uit oude radio's zover omhoog te trekken.
Het volgende gedeelte in het schema is de eerste (van drie) bi-directioneleversterkers.
Fig. 2.
Duidelijk is hier te zien dat er met de anode-spanning wordt geschakeld voor RX en TX.
Verder zijn het twee heel standaard, volgens het boekje ingestelde triode-versterkertjes, die in tegengestelde richting geschakeld zijn.
Het enige waar ik nog een beetje mee in mijn maag zit, is dat de anodeweerstand, voor HF althans, parallel staat aan de roosterweerstand. En dat dit maar niet te veel demping op gaat leveren.
Gaan we een stapje verder, komen wij de ringmixer tegen. Niet geheel standaard van opzet, zoals te zien, doch aan alle drie de zijden impedantietrafo's.
Alle drie aangepast aan de frequentie die erin of eruit gaat.
Foto 1.
Nou ja, behalve dan misschien die aan de linker kant, omdat ik bij nader inzien er voor heb gekozen er een afgestemde kring van te maken.
Vandaar dat hier voor een ijzerpoedertoroïde of ringkern gekozen is.
Daarna is er weer een bi-directionele versterker, waaraan de BitX een deel van zijn naam te danken heeft.