Linier Amplifier 5 Watt 50 Ohm

Penguat Linier ini saya coba rangkai untuk menguatkan signal RF output dari exciter BITX dan sejenisnya, dengan tujuan akan difungsikan sebagai driver untuk penguat push pull dengan output sekitar 50 – 75 watt. Penguat ini diharapkan pula bisa langsung dipancarkan dengan output sekitar 5 watt dengan impedansi output 50 ohm.
Perbedaan rangkaian ini dari yang biasa kita jumpai adalah penerapan Low Impedance Bias dan attenuator pada output untuk menjamin impedansi benar-benar 50 ohm.

.
Gambar rangkaian untuk band 40m adalah sebagai berikut :

Pada skema di atas resistor dari emitor BD140 ke plus 12V bernilai 2k2 lupa saya tulis hehe . . .

Setelah dirangkai hasilnya sebagai berikut :

20171109_172947-2

 

.

Hasil Eksperimen :

1. Rangkaian di atas tanpa kesulitan menguatkan sinyal output exciter BITX dengan output 5 watt baik output ke dummy load maupun antenna. Dengan menaikkan tegangan bias ternyata output bisa mencapai 9 watt tetapi mosfet dan attenuator output terasa panas yg agak berlebih. Terakhir sudah saya gunakan untuk transmit dengan power 7 – 8 watt dengan modulasi santai.

2. Pengamatan skala SWR pada beban dummy load menunjukkan konstan 1 : 1, baik dengan modulasi rendah maupun lantang.  Sedangkan dengan beban antenna double bazooka skala SWR bervariasi sampai 1 : 1.5

Selama eksperimen tidak tampak adanya gejala self osilasi, sehingga saya cukup puas akan kinerja rangkaian ini.

3. Rangkaian sudah berhasil digunakan untuk transmit QRP dengan hasil memuaskan, begitu pula ketika dimanfaatkan sebagai driver penguat push pull IRFP240 dengan tegangan 24 V dapat memberikan power output 80 – 100 watt tanpa kesulitan.
UPDATE :
Beberapa waktu saya menggunakan penguat linier di atas untuk berkomunikasi ternyata ada sedikit gejala kurang stabil.  Kesimpulan didapat setelah saya mengganti resistor pada emitor TR1 yang semula 47 ohm menjadi 22 ohm untuk mendapatkan tambahan penguatan ternyata malah memicu self osilasi.
Akhirnya saya merubah nilai resistor pada TR1 yang semula 47 ohm menjadi 68 ohm dan resistor emitor pada TR2 yang semula 12 ohm menjadi 22 ohm.  Hasil akhirnya penguat linier ini mampu dinormalkan dengan output 3 – 5 watt pada kondisi modulasi dari exciter sekedar membuka tanpa suara back ground yg berlebihan.  Pada TR2 dan Mosfet pun tidak terjadi panas yang berlebihan.

Selamat mencoba !

Z

 

Iklan

Antenna Loop 1/4 Lambda (Edginton Loop)

Perubahan kondisi sosial ekonomi masyarakat menyebabkan semakin berkembangnya wilayah permukiman, yang umumnya terbagi menjadi blok-blok yang berisi sekumpulan rumah dengan ukuran luas tanah dan bangunan tertentu. Sementara itu pola tradisional yang terdiri dari rumah keluarga dengan pekarangan dan kebun yang luas lambat laun semakin menghilang dari lingkungan kita. Disadari maupun tidak, kondisi tersebut turut mempengaruhi pilihan minat pada kegiatan Radio Amatir. Pada zaman dahulu ruang untuk mendirikan antenna 80 m Band dapat tersedia tanpa kesulitan, sedangkan zaman sekarang karena kondisi lahan pekarangan yang terbatas menyebabkan pergeseran minat menuju band frekuensi yang lebih tinggi dimana kebutuhan ruang untuk pemasangan antenna tidak terlalu besar dimensinya. Bagi Amatir Radio yang tetap ingin beraktivitas pada band 80m dan 40m tentulah harus mencari solusi antara lain menggunakan antenna yang berdimensi kecil.
Kali ini saya mencoba suatu antenna yang dimensinya tidak terlalu besar namun mempunyai performa yang lumayan. Artinya baik digunakan untuk penerimaan maupun untuk memancar masih bisa didapat hasil yang wajar, ditambah keunggulan bahwa antenna ini tidak memerlukan grounding atau counterpoise yang intensif.
.
QUARTER WAVE (EDGINTON) LOOP ANTENNA
Antenna QW Loop (Edginton Loop) adalah antenna yang sudah dipatenkan oleh Ben Edginton (G0CWT) dengan nomor paten GB2285712, namun untuk keperluan eksperimen radio amatir telah diberikan ijin untuk menggunakannya.
Untuk mempelajari landasan tehnik dan sejarah penemuan antenna ini dipersilahkan untuk meninjau alamat sebagai berikut :

http://g0cwt.co.uk/magloops/practical_details.htm
.
Adapun antenna yang saya coba sesuai gambar skema sebagai berikut :

Hasil setelah disolder adalah sebagai berikut :

Konfigurasi pemasangan pada saat uji coba adalah sebagai berikut :

HASIL EKSPERIMEN :

1. Pembuatan antenna pertama kali menggunakan kawat email diameter 1 mm dengan panjang sekitar 10 m, yaitu 1/4 lambda pada band 40 m. Selanjutnya diukur menggunakan Antenna Analizer SARK100 dengan hasil frekuensi resonan terlalu rendah dari yang diharapkan. Ketika dilakukan tuning pada trimmer kapasitor ternyata tidak bisa mengejar resonansi kepada band 40 m, bahkan jika nilai kapasitansi terlalu kecil maka tidak terjadi resonan pada antenna.
2. Langkah berikutnya dengan menetapkan trimmer kapasitor kurang lebih di tengah, dan yang disesuaikan adalah panjang loop yang secara bertahap dikurangi sampai tercapai resonansi di tengah band 40 m, diperoleh panjang yang cocok sekitar 7 meter. Akhirnya antenna pun dipasang pada kerangka pipa PVC dan rangkaian tuner dimasukkan dalam wadah plastik kedap udara untuk melindungi dari kelembaban dan air baik berupa embun maupun air hujan.
3. Uji coba dengan menggunakan power sekitar 50 watt pancaran dari kota Yogyakarta dapat diterima di Sukabumi dan di Pulau Belitung tanpa kesulitan dan modulasi terbaca dengan jelas. Kondisi propagasi kurang menguntungkan dan level noise cukup tinggi.
4. Pengalaman uji coba sebelumnya di Solo adalah bahwa antenna loop ini bisa diarahkan baik untuk mendapat penerimaan yang lebih bagus ataupun untuk mengurangi adanya gangguan QRM yang berasal dari arah tertentu.  Dengan demikian apabila diyakini antenna ini sudah berfungsi dengan baik maka penerapan suatu as atau poros sehingga antenna dapat diputar ke arah tertentu bisa menjadi eksperimen yang cukup menarik.
.
Kesimpulan saya bahwa antenna ini cukup memadai untuk dipasang pada lingkungan perumahan dengan luas halaman yang terbatas, dengan unjuk kerja yang cukup baik. Lumayan dari pada tidak ada antenna sama sekali he he he . . .
.
Selamat mencoba.

Hasil uji coba komunikasi antara kota Yogyakarta dengan Pulau Belitung dengan power 50 watt kondisi propagasi kurang begitu baik :

.
.
Hasil uji coba komunikasi antara kota Yogyakarta dengan Tangerang Selatan,
terbaca readibility 5 dan strength 7 – 9 :

.
.
.

UPDATE :

Pengukuran terhadap komponen-komponen vital antara lain sebagai berikut :

1. Induktansi loop = 11,59 uH

2. Kapasitor seri resonan pada 6,970 MHz = 42,7 pF

3. Kapasitor seri resonan pada 7,140 MHz = 41,0 pF

4. Induktansi loop termasuk lilitan sekunder trafo RF = 19,7 uH.

Selanjutnya dicoba memasukkan parameter di atas pada LC Resonance Calculator di sini :
http://www.pronine.ca/lcf.htm

Setelah dilakukan simulasi perhitungan ternyata resonansi antena dipengaruhi langsung oleh induktansi loop (tanpa trafo RF) dan kapasitor seri yg terpasang.

Mengingat nilai kapasitas sebesar 1 – 2 pF saja berpengaruh cukup besar terhadap titik resonansi antenna, maka pengukuran dengan menggunakan Antenna Analyzer tetap diperlukan.

UPDATE :

Harap berhati-hati ketika menggunakan power besar mengingat munculnya tegangan tinggi RF pada rangkaian tuner di atas. Ketika saya melepas rangkaian RC feedback dari drain ke gate pada penguat linier, diduga terjadi lonjakan daya output. Setelah beberapa kali mencoba berkomunikasi ternyata ada gejala kepekaan penerimaan menurun. Kemudian saya cek kondisi antenna tuner ternyata begini hasilnya :

20170921_085612

WASPADALAH, WASPADALAH ! ! !

 

Z

VFO NE602 #2

Rasa penasaran untuk membuat Variable Frequency Oscillator (VFO) yang stabil mendorong saya untuk mencoba lagi membuat VFO menggunakan NE602. Pada eksperimen terdahulu saya menggunakan tambahan variabel induktor dari Tuner FM dengan hasil yg cukup baik. Saya sempat membuat kembali dengan hasil yang mengecewakan, akhirnya kali ini saya coba secara maksimal dengan komponen yang ada di laci saya.

Skema rangkaian VFO sebagai berikut :

20170713_105310-1

Selanjutnya saya buat PCB dan dipasang komponen sebagai berikut :

20170713_064349

 

20170713_064410.

Induktor yang digunakan berupa lilitan kawat email diameter 0,3 mm pada koker 8 mm tanpa inti ferit.

20170713_065240

.

Output dari NE602 dikuatkan dengan MMIC tipe ERA +4 supaya level sinyal cukup besar.

20170713_065040

 

HASIL EKSPERIMEN :
1.  Penggunaan rangkaian regulator presisi yang terdiri dari LM 336 – 5V dan LM 317 patut diduga ikut berpengaruh terhadap kestabilan frekuensi dari VFO ini.  Pengaturan trimpot sebanyak 2 buah diperlukan untuk mendapatkan kestabilan berupa loncatan frekuensi yang minimal dan  perubahan baik pergeseran naik maupun turun yang tidak terlalu cepat.
2.  Penggunaan inti ferit cukup membantu untuk mendapatkan nilai induktansi yang tinggi dengan sedikit lilitan, tetapi tidak disarankan apabila yang diinginkan adalah kestabilan frekuensi oscillator.  Pada saat inti ferit dipasang ternyata pergeseran frekuensi bisa meloncat-loncat cukup lebar sehingga akhirnya tidak saya pergunakan.
3. Gejala perubahan frekuensi yang meloncat-loncat sekitar 5 sampai puluhan Hertz sempat terjadi pada saat sekat dari lembar PCB belum dipasang.  Gejala berkurang ketika keseluruhan rangkaian VFO diberi sungkup kotak plastik.  Akhirnya saya memasang sekat dari lembaran PCB antara rangkaian aktif VFO dengan rangkaian regulator.  Dari keseluruhan rangkaian regulator terasa LM7809 sedikit hangat dan resistor 620 ohm cukup panas (disarankan jangan menggunakan resistor 1/4 watt).
4.  Stray capacitance diduga berperan cukup besar dan mempengaruhi frekuensi VFO.  Rangkaian yang dibiarkan terbuka di frekuensi bawah berosilasi pada 6,709 MHz.  Ketika bagian atasnya diberi sungkup plastik tanpa merubah kondisi lainnya maka osilasi berubah pada 6,725 MHz yaitu naik 16 kHz, suatu pergeseran yang cukup besar.  Kemungkinan nanti ketika sekat PCB saya tutup permanen barulah diperoleh frekuensi yang akan dipertahankan supaya stabil.
5.  Secara umum stabilitas rangkaian VFO ini cukup baik, pergeseran naik turun untuk short term sekitar 10 – 20 Hz sedangkan untuk long term drift belum dilakukan pengamatan.  Ketika varco diputar dari menutup penuh menjadi terbuka penuh secara cepat maka stabilitas frekuensi telah tercapai kira-kira dalam 5 detik saja.
6.  Penggunaan kapasitor NP0 pada rangkaian cukup berperan terhadap stabilitas frekuensi.  Semula kapasitor NP0 360 pF pada rangkaian saya gunakan nilai 680 pF padder/poly, namun masih ada gejala lonjakan 5 – 10 Hz sehingga saya ganti dengan NP0.

.

20170713_063842

.

20170713_063818

.

20170713_063541

Kapasitor NP0 yang saya gunakan adalah kapasitor SMD berukuran kecil dan disolder pada adapter dari PCB polos seperti berikut :

FB_IMG_1499925987141

 

Rangkaian VFO yang saya coba di atas sudah saya lengkapi dengan opsi 2 band yaitu untuk band 80m dan 40m.  Koil oscillator untuk 80m sama dengan 40m yaitu dibuat pada koker 8 mm inti udara, dililit hampir penuh menggunakan kawat email 0,3 mm dan diparalel dengan kapasitor 150 pF NP0.

.

UPDATE :

Rekan homebrewer Pak Dadang mengingatkan saya tentang kemungkinan drift VFO disebabkan tidak cocoknya impedansi output NE602 sekitar 1500 ohm, dengan impedansi input MMIC sekitar 50 ohm. Ada beberapa opsi yang bisa ditempuh untuk masalah tersebut antara lain :

1. Membuat penyesuai impedansi berupa rangkaian LC sederhana.

2. Membuat impedance matching attenuator terdiri dari 3 resistor, bisa bentuk Pi atau T.

3. Menambah resistor senilai 1k5 pada output NE602 atau merubah kapasitor kopling, dikecilkan nilainya, sehingga reaktansi kapasitifnya mendekati nilai 1500 ohm.

4. Memasang trafo RF penyesuai impedansi dari 1500 ohm ke 50 ohm.

.

Setelah dipertimbangkan bahwa opsi-opsi yang ada dapat menyebabkan level sinyal semakin kecil atau rangkaian penyesuai impedansi tidak bersifat broadband, maka saya memilih untuk memasang trafo RF sebagai penyesuai impedansi.

PERHITUNGAN :

Impedansi input yang harus disediakan adalah 1500 ohm. Dengan asumsi Q = 4 maka impedansi input adalah 6000 ohm. Jika frekuensi terendah adalah 3,7 MHz maka hitungan induktansi primer sebagai berikut :

L = XL / ( 2 x Pi x f )

= 6000 / ( 6,28 x 3,7 x 10^6 )

= 258 uH

Dengan nilai induktansi yang cukup besar ini kemungkinan harus menggunakan toroid kecil dari lampu hemat energi. Saya coba lilit dengan kawat email 0,3 mm sebanyak 15 lilit diperoleh sekitar 300 uH sudah mendekati nilai yang diharapkan.
.
20170713_182315
.

Jika kita anggap lilitan primer 15 lilit mewakili impedansi 1500 ohm maka kita hitung jumlah lilitan sekunder yang mewakili impedansi 50 ohm :

NS = Akar kuadrat ( 50/1500) x NP

= 0,1826 x 15

= 2,7 lilit  ( dibulatkan = 3 lilit )

Berdasarkan perhitungan tersebut maka trafo RF dibuat dan dipasang di antara output NE602 dapat gulungan primer 15 lilit dan dari gulungan sekunder 3 lilit ke penguat MMIC.

20170713_193536-3

.

20170713_182442

.
Setelah trafo RF dipasang secara umum tidak dirasakan adanya perubahan yang signifikan, karena saya memang tidak melakukan pengukuran secara khusus.  Short term drift sekitar 1 – 2 Hz setiap sekitar 5 detik bisa naik atau turun, dan long term drift sementara rata-rata sekitar 1 Hz per menit.
Secara umum rangkaian VFO ini cukup stabil, perubahan frekuensinya tidak terlalu drastis dan masih cocok untuk komunikasi radio.

.

UPDATE :

Upaya untuk meningkatkan kestabilan VFO adalah menambahkan rangkaian kompensasi suhu. Ulasan terkait dapat dibaca kembali pada artikel “VFO : Temperature Compensation” silahkan dicari.

Rangkaian kompensasi suhu yang saya tambahkan pada VFO NE602 #2 adalah seperti di bawah ini. Rangkaian ditempatkan dalam bagian yang dipasang kotak pelindung, dengan diberi lubang akses untuk penyetelan trimpot. Dengan demikian untuk mengatur kompensasi suhu kita tidak perlu membuka kotak pelindung VFO.

.

20170715_100459-1

.

Setelah dipasang ternyata pengaturannya tidak berpengaruh signifikan, malah mendekati ujung-ujung maksimum dan minimum trimpot dapat menimbulkan ketidakstabilan pada VFO.  Kesimpulan : Rangkaian kompensasi suhu tidak jadi dipasang dan diganti dengan rangkaian Fine Tuning.

.

UPDATE :

Jangkauan frekuensi VFO selebar lebih dari 500 kHz dalam satu putaran boleh jadi akan menimbulkan sedikit kerepotan ketika rangkaian VFO digunakan sebagai bagian dari satu set transceiver. Apabila kita mempunyai alat vernier dial atau slow motion untuk melengkapi varco yang ada tentunya akan sangat membantu. Apabila kita tidak memilikinya maka rangkaian Fine Tuning dapat menjadi salah satu solusinya.

20170715_142723

Rangkaian Fine Tuning yang saya tambahkan terdiri dari potensio multiturn 20 k, dioda 1N4007, kapasitor 0,1 uF, resistor 4k7 dan kapasitor kecil NP0 15 pF.  Saya hubungkan dengan catu stabil +5 V ternyata total lebar jangkauan frekuensi sekitar 19 kHz. Berarti untuk satu putaran potensio bisa menjangkau 1900 Hz kira-kira cukuplah untuk mengoreksi  VFO jika terjadi short term drift.

LUMAYAN, baru kali ini saya rasa membuat VFO itu menyenangkan hehe hehe hehe . . .

 

UPDATE :

VFO NE602 yang telah dimasukkan dalam kotak dan diberi frequency counter terbukti berfungsi dengan baik dan stabil. Pada band 80m tidak ada keluhan, sedangkan pada band 40m terjadi sedikit keanehan.

VFO berfungsi normal mulai frekuensi 6,7 MHz sampai 7,10 MHz, kemudian loncat ke 7,205 MHz sampai 7,3 MHz.

Dari posisi 7,205 MHz jika dituning turun bisa sampai frek 7,20 MHz kemudian loncat ke rek 7,050 MHz. Semula saya mengira hal ini disebabkan bilah varco yang terbuka mendekati dinding kotak PCB sehingga berubah kapasitansinya. Tetapi setelah diamati pada band 80m tidak muncul gejala tersebut maka dugaan tersebut tampaknya keliru.

Daripada VFO dibongkar dan diperbaiki dengan hasil yang belum pasti maka saya pasrah menerima bahwa VFO saya ini tidak mau bekerja pada frekuensi antara 7,10 – 7,20 MHz karena faktor yg belum dapat di identifikasi.

Terima kasih dan . . . . .

.

Selamat mencoba ! ! !

Z

 

Mic PreAmp #2 (untuk BITX dan DSB)

­Kegiatan eksperimen pembuatan pemancar radio SSB maupun DSB sering menemui kendala signal output yang kecil. Beberapa faktor dapat menjadi penyebabnya, salah satunya adalah level modulasi yang kurang besar. Kondisi ini sering dijumpai khususnya pada balans modulator yang menggunakan ring dioda.
Pada rangkaian yang lalu saya menggunakan transistor sebagai penguat depan mic condensor, sedangkan kali ini saya coba menggunakan IC yang khusus dirancang untuk preamp mic yaitu TA 2011 S atau persamaannya SA 2011 S. Kelebihan rangkaian ini adalah sudah ada pengaturan level otomatis sehingga level output sinyal audio dijaga tidak berlebihan.
.
Skema rangkaian sebagai berikut :

Setelah dibuatkan PCB dan dipasang komponen yang sesuai maka hasilnya seperti ini :

 HASIL EKSPERIMEN :
1. Secara umum audio yang dihasilkan mempunyai level yang cukup untuk disuntikkan kepada balans modulator dan menghasilkan output sesuai yang diharapkan. Warna suara cenderung medium, tetapi bisa berbeda tergantung rangkaian filter pada pemancarnya.
Untuk merubah respons tone maka dapat dicoba merubah nilai kapasitor input pada IC 1 dan IC 2, serta pengaturan trimpot 3.
2. Pengaturan penguatan sinyal adalah melalui trimpot 1 yang terletak pada kaki 2 IC1. Nilai hambatan minimal identik dengan penguatan yg tinggi, dimana level noise pun terdengar lebih besar. Sebenarnya menurut pendapat saya penguatan yg maksimal tidak diperlukan, bahkan pada posisi hambatan paling besar pun (penguatan minimal) ternyata level output masih memadai dengan noise yg rendah saja.
3. Trimpot 2 digunakan sebagai pengatur level modulasi, harap pengaturan dilakukan dalam kondisi transmit dan dimonitor sampai diperoleh modulasi yang paling baik tanpa terjadi distorsi maupun osilasi yang tidak diinginkan.
4. Efek peredaman terhadap suara yang terlalu keras cukup terasa walaupun tidak secara dramatis. Audio sudah cukup bagus walaupun dengan gaya bicara santai sehingga tidak perlu berbicara sambil setengah berteriak.
5. Ada fitur yang bagus pada IC 1 yaitu pada saat power on rangkaian preamp aktif dengan jeda waktu sekitar 10 detik. Fitur ini sangat bermanfaat jika mic digunakan untuk rapat, upacara atau karaoke sehingga tidak menimbulkan suara DUG pada loudspeaker. Tetapi jika rangkaian ini dipasang pada pemancar kita bisa jadi lama kelamaan terasa menjengkelkan. Oleh karena itu pada rangkaian ini power supply untuk IC 1 saya hubungkan dengan VCC sehingga delay hanya terjadi pada saat pemancar di ON kan pertama kali, dan tidak berpengaruh terhadap kinerja PTT.
6. Semula rangkaian dirancang dengan fitur bass boost pada LM 386, tetapi ketika didengarkan melalui headphone terasa berlebihan sehingga saya hapus saja. Apabila nanti setelah dipasang pada rangkaian pemancar dirasa perlu untuk meningkatkan level bass maka dapat dipasang RC seri menghubungkan kaki 5 dan kaki 1 LM386 dengan nilai R = 10k dan C = 22 nF silahkan disesuaikan dengan selera anda.
.
Selamat mencoba.

Z

SSB Receiver dengan LA1600

Melanjutkan eksplorasi kita terhadap rangkaian dengan menggunakan IC LA1600, kali ini saya mencoba merangkai pesawat radio untuk menerima siaran SSB di 40m Band. Jika anda sudah merakit penerima AM dengan IC yang sama, seperti yang saya coba disini :
https://jagawana80m.wordpress.com/2017/01/10/receiver-am-sw-dengan-la1600/

maka merakit penerima SSB merupakan suatu tantangan kenaikan kelas. Mengapa demikian ?

Silahkan rangkaian penerima AM anda yang berada pada gelombang SW didekatkan dengan rangkaian Beat Frequency Oscillator (BFO) dan cobalah mencari dimana rekan2 Radio Amatir berkomunikasi. Cobalah rasakan dulu sensasinya.  Nah untuk menyingkat waktu dan supaya tidak kerepotan mari kita langsung saja menyimak rangkaian hasil eksperimen saya sebagai berikut :
.
ssb-la1600-skema
.
Kita solder sebisanya dengan hasil seperti di bawah ini :
.
ssb-kotak-biru
.
Rangkaian tuning dan fine tuning silahkan dicermati :
.
fine-tuning
.
Rangkaian BFO seperti yang ini :
.
bfo
.
HASIL EKSPERIMEN :
1.  Rangkaian penerima AM SW jangkauannya lebar.  Dengan demikian selektivitasnya kurang baik untuk digunakan monitor pancaran Amatir Radio di 40m Band yang jarak antar kanalnya cukup rapat.  Dengan kata lain, tuningnya susah Bro . . .
2.  Upaya untuk mempersempit tuning range yaitu merubah sisi varco yang digunakan.  Semula menggunakan sisi AM dengan kapasitas sekitar 15 – 250 pF dirubah ke sisi FM dengan kapasitas 12 – 40 pF.  Rangkaian Fine Tuning ditambahkan dengan kapasitor 10 pF.  Modifikasi ini cukup membantu tetapi dirasa tetap kurang memuaskan.
Akhirnya varco pun diseri kapasitor 33 pF sehingga jangkauan kapasitas sekitar 50 % dari semula.  Sedangkan Fine Tuning diganti dengan kapasitor 1 pF saja.  Nah hasil modifikasi terakhir ini sudah cukup bagus, hanya saja frekuensi Osilator Lokal dirasa masih berubah-ubah dan belum cukup stabil.
3.  Kapasitor pada rangkaian LO dan koil input antena sebagai penentu band aktif adalah bernilai 100 pF, semula menggunakan kapasitor keramik biasa.  Untuk meningkatkan kestabilan osilator maunya sih saya menggunakan kapasitor kertas atau padder atau styroflex tapi di laci tidak ditemukan.  Akhirnya saya ganti dengan kapasitor NP0 SMD 100 pF, supaya mudah memasangnya maka saya tambahkan kaki.  Hehe lucu kapasitor SMD tapi tidak dipasang sesuai tujuan produksi pabriknya maafin ya boss . . .
.
kap-smd.
Nah begitulah setelah diganti dengan 2 buah kapasitor SMD 100 pF NP0 maka sekarang frekuensi LO sudah lebih stabil.  Jangkauan Fine Tuning pun cukup sempit untuk menemukan modulasi yang paling manusiawi.
4. Rangkaian BFO perlu disesuaikan frekuensinya supaya suaranya manusiawi dengan menyetel trimer kapasitor.  Level sinyal juga perlu disesuaikan, karena jika terlalu besar maka sinyal yang diterima akan tertutup.  Sebaiknya trimpot output BFO distel pada level minimum lebih dulu, baru dinaikkan sedikit demi sedikit sampai level beat-nya cukup.
.
Demikianlah eksperimen membuat pesawat penerima SSB pada band 40m dengan menggunakan LA1600.  Pengembangan selanjutnya dapat ditambah rangkaian AGC sehingga penerimaan lebih nyaman, atau dengan menambah jumlah filter keramik yang semula diseri sebanyak 2 buah menjadi 4 buah atau lebih.
.
Selamat mencoba.

CATATAN :
Salah satu faktor yang cukup menentukan keberhasilan eksperimen ini adalah pembuatan koil T1 dan T2.  Bahan untuk membuatnya adalah koil IF Biru untuk FM frekuensi 10,7 MHz, kita buka kotaknya, dibuang semua gulungan aslinya, termasuk kapasitor bawaan pabrik yang terletak di bagian bawah koker.
Selanjutnya digulung ulang dengan menggunakan kawat email diameter 0,2 mm atau lebih tipis juga bisa.
Pada sisi koker yang berkaki 2 digulung 4 lilitan, digulung acak naik turun pada ferit yang ada.  Pada sisi koker yang berkaki 3 digulung 7 lilitan tap pada kaki tengah kemudian digulung 7 lilitan lagi.  Cara menggulung sama, yaitu secara acak naik turun.
Untuk lebih jelasnya silahkan dilihat ilustrasi di bawah ini :
.
gulung-koil.
Z

RECEIVER AM SW DENGAN LA1600

Merakit pesawat penerima radio seharusnya merupakan suatu pengalaman yang menyenangkan. Namun berdasarkan pengalaman ternyata merakit pesawat penerima sering kali lebih memusingkan dari pada merakit pesawat pemancar.
Berbagai masalah yang muncul antara lain sensitivitas (kurang peka terhadap sinyal kecil), selektivitas (siaran terasa bertumpuk-tumpuk), audio terasa bising penuh suitan membuat pusing, ataupun kestabilan oscillatornya yang kurang memadai.
Kali ini saya mencoba merakit pesawat penerima radio AM pada gelombang SW dengan menggunakan IC LA1600. Waktu itu saya main ke tempat rekan dan ditawari terus saya ambil contohnya, belum tahu akan diapakan. Kemarin saya bongkar-bongkar laci terlihat kembali IC tersebut akhirnya dilanjutkan browsing apakah sudah ada yang menggunakan LA1600 untuk bersenang-senang. Akhirnya dari beberapa contoh skema dan gambar dalam datasheet saya mencoba rangkaian seperti pada gambar di bawah ini.
Semula terdapat keraguan akan stabilitas oscillator internal pada IC tersebut, juga jangkauan maksimal frekuensi yang diperkenankan tetapi biarlah tidak usah terlalu banyak berfikir, yang namanya eksperimen namanya tidak berhasil itu sudah biasa.
.
Saya solderlah rangkaian sesuai gambar skema :
am-sw-rx-la1600-skemaCF adalah keramik filter 455 kHz kaki 3 , saya pasang seri ada 2 buah.

Setelah dicetak PCB dan disolder beginilah penampakannya :
am-sw-rx-la1600-foto

HASIL EKSPERIMEN :
1. Selesai disolder kemudian rangkaian dihubungkan dengan speaker dan adaptor ternyata langsung bunyi dan suaranya cukup lumayan walaupun belum sempurna masih terdengar berkilas-kilasan. Dilanjutkan dengan tuning IFT Kuning sampai suaranya optimal, dilanjutkan tuning T1 dekat antena hasilnya sudah bisa menerima siaran radio AM dari luar negeri dengan suara yang memadai.
2. Karena suara dirasa terlalu kencang maka saya berusaha kecilkan tetapi sampai potensio diputar minimal mentok suaranya tetap keras tidak berubah. LHOOO . . .
Kemudian saya sentuh kaki tengah potensio malah bunyi TOOOTTT, Lhooo lagi. Seharusnya dengan kaki tengah potensio terhubung ke ground kan tidak ada suara. Berarti suara yg diperkuat amplifier LM386 adalah bocoran RF ? Tapi dituning bisa berubah dan normal ? Hmmmm . . .  Okelah kita copot potensionya dan diganti potensio lain yang normal. Ternyata suaranya jadi bagus dan bulat, putaran potensio sudah normal, kalau dikecilkan minimum tidak ada suara. Syukurlah.
3. Muncul lagi masalah bahwa suara sudah cukup besar sekalipun potensio belum diputar sampai 25 %, jika diteruskan memang jadi kencang tetapi ada cacat. Solusinya merubah rangkaian amplifier LM386 yang semula dengan penguatan maksimal (antara kaki 1 dan 8 diberi kondensator 10 uF), terpaksa harus dikurangi supaya penguatannya bisa normal. Mungkin akan saya copot saja kondensatornya.
4. Pengamatan sementara menunjukkan oscillator cukup stabil untuk mendengarkan siaran selama 5 – 10 menit tidak banyak berubah. Kalaupun frekuensinya sedikit bergeser dapat dituning kembali dengan memutar varco sedikit saja.
5. Percobaan penerimaan awal ini menggunakan varco pada sisi AM dengan kapasitas sekitar 17 – 130 pF, dimana sebagian besar penerimaan adalah siaran luar negeri dan sempat terpantau siaran SSB pada dial bawah namun terjadi kesulitan unutk mengepaskan frekuensinya. Diperkirakan jangkauan frekuensi penerimaan terlalu tinggi dan terlalu lebar sehingga perlu diturunkan dan dipersempit sesuai tujuan pembuatan rangkaian receiver ini yaitu untuk monitor komunikasi di 40m Band.
6. Perubahan rangkaian diawali dengan mengganti sisi varco yg dipakai yaitu sisi FM dengan kapasitas sekitar 16 – 36 pF. Induktansi pada kaki2 pinggir T1 dan T2 adalah sekitar 4,7 uH sehingga dibutuhkan kapasitor sekitar 100 pF. Untuk mencukupkan jangkauan di band 40m maka diparalel dengan kapasitor kecil 82 pF di kedua gang. Percobaan ternyata bisa menerima suara kode morse, akhirnya dilanjutkan dengan tuning koil osilator sampai bisa menerima siaran SSB. Dilanjutkan tuning IFT dan koil antenna, sudah lumayan besok tinggal dilanjutkan membuat BFO.
.
Demikian laporan sementara, jika sudah bisa menerima siaran SSB dengan sempurna akan saya tambahkan ulasannya.
.
Selamat menikmati.
.
CATATAN : Menggulung Ulang IF Biru
Sebelum ada yang terlanjur bertanya, ada baiknya saya ceritakan bagaimana saya menggulung ulang Trafo IF Biru (sebetulnya Trafo utk FM frek 10,3 MHz) menjadi T1 dan T2.  Bukan berarti cara menggulung yang saya ceritakan ini adalah yang benar, tetapi ketika saya menggulung trafo seperti ilustrasi disini, kemudian saya pasang pada eksperimen ini, ternyata bisa bunyi dan tidak ada masalah.  Apabila Anda punya cara yang lain silahkan dipergunakan.
Sebelum menggulung saya ingatkan untuk membuang kapasitor kecil di dasar Trafo IF Biru sekaligus kawat penghubungnya.  Kemudian dibuka kalengnya dan bongkar semua lilitan aslinya.
Siapkan kawat email halus untuk gulungan baru, pakai kawat bekas kumparan relay juga boleh, tetapi kalau dirasakan ada kesulitan bisa pakai kawat email ukuran sekitar 0,2 mm.  Ingat ujung2 kawat email harus bersih sehingga ketika disolder ke kaki2 trafo IF bisa terhubung sempurna.  Terserah bagaimana cara anda, apakah akan dikupas atau dikerik dulu lapisan emailnya, atau langsung disolder silahkan saja.  Yang penting dipastikan bahwa kumparan tersebut terhubung dengan kaki-kaki trafo.
Selanjutnya perhatikan gambar ilustrasi di bawah.  Sebelah kiri adalah cara menggulung untuk yang 4 lilit pada kaki 2 trafo, dan sebelah kanan adalah untuk lilitan 2 x 7 lilit pada kaki 3 trafo.
Ingat, gambar adalah tampak atas, artinya kaki2 trafo IF ada di bawah dan ferit tempat gulungan kawat ada di atas.
Cara menggulung bebas, ditumpuk naik turun secara merata (tidak dililit rapih rapat berdampingan).
Santai saja Bro, saya melilit serampangan begini juga bisa bunyi kok gak usah cari yang susah dulu ya.
.
Selamat mencoba.
.
.
menggulung-if-biru.

.
Z

HiperVFO

Membuat VFO yang stabil menjadi tantangan yang tidak ada habisnya pagi penggemar radio komunikasi homebrew. Untuk menghemat waktu eksperimen sehingga bisa berlanjut ke rangkaian lainnya maka kita bisa mencoba rangkaian HiperVFO yang saya ambil dari PY2OHH.
Sengaja saya pilih frekuensi di bawah 7 MHz pada band 40 m sehingga pada saat eksperimen tidak akan mengganggu band Radio Amatir yang sesungguhnya.
.
Skema rangkaian seperti di bawah ini :

HiperVFO Skema KECIL
.

Setelah disolder tampak seperti ini :
HiperVFO KECIL
.
HASIL EKSPERIMEN :

Secara umum kinerja rangkaian sangat dipengaruhi koil yang dipergunakan.

  1. Koil induktansi rendah sekitar 4,7 uH – 10 uH :  Osilasi stabil, frekuensi kristal dapat diturunkan sekitar 5 kHz,  dengan getaran yang stabil merata.
  2. Koil induktansi tinggi sekitar 100 uH ke atas : Frekuensi turun sangat jauh bisa sampai 2 MHz, tetapi osilasi tidak stabil.  Putaran varco tidak banyak berpengaruh terhadap frekuensi output.
  3. Koil seperti pada skema, jumlah 40 lilit pada IF Biru, dengan menggunakan kawat email tipis ex koil relay 12 Volt.  Nilai induktansi sekitar 31 uH, jangkauan frekuensi 6,350 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi kurang stabil pada ujung frekuensi rendah tetapi cukup stabil pada frekuensi mendekati 7 MHz.
  4. Koil seperti pada skema, jumlah 40 lilit pada IF Biru, dengan menggunakan kawat email diameter sekitar 0,2 mm.  Nilai induktansi sekitar 27 uH, jangkauan frekuensi 6,970 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi stabil merata.
  5. Koil diganti, jumlah menjadi 35 lilit pada IF Biru, menggunakan kawat email diameter sekitar 0,2 mm.  Nilai induktansi sekitar 20,5 uH kondisi inti ferit mentok ke atas.  Jangkauan frekuensi antara 6,960 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi pada ujung frekuensi rendah relatif stabil, terjadi penurunan sekitar 1 – 2 Hz secara kontinyu.  Apabila frekuensi digeser pada 6,970 MHz osilasi menjadi stabil.  Seterusnya sampai frekuensi 7,000 MHz osilasi stabil, dengan pergeseran turun naik antara 1 – 5 Hz saja.

    SELAMAT MENCOBA.

    .
    Z

Aktiv Antenna 40m

Apabila Anda menjadi salah satu peminat homebrew radio komunikasi, bisa jadi Anda sudah merakit satu atau beberapa pesawat transceiver, atau mungkin hanya pesawat receiver sesuai kit-kit yang beredar secara luas. Pada umumnya kit-kit tersebut dirancang untuk digunakan dengan antena standar dengan impedansi sekitar 50 ohm, sehingga untuk melaksanakan uji coba sebaiknya menggunakan antena dengan dimensi dan impedansi yang standar pula. Apabila dicoba dengan antena asal-asalan pada umumnya hasilnya dirasa kurang memuaskan.
Cukup merepotkan ketika kita hanya ingin mencoba fungsi penerimanya saja, atau memang kita ingin menggunakan penerimanya saja sebelum ditingkatkan untuk dipancarkan, jika harus memasang antena standar dengan ukuran penuh dan instalasi tiang yang cukup tinggi. Suatu solusi murah meriah namun fungsional adalah dengan membuat rangkaian Aktiv Antena seperti skema di bawah ini. Saya pilih pada band 40m karena bisa di uji coba sewaktu-waktu dan penggunaan band-nya cukup intensif sehingga bisa dilakukan pengujian lebar jangkauan frekuensinya.

Antena Aktiv 40m Skema KECIL.

Rangkaian setelah disolder seperti ini :
.

Antena Aktiv 40m KECIL

Skema dasar saya peroleh dari artikel “A Regenerative Receiver for 40 Meters” dari http://www.ke3ij.com dengan modifikasi sesuai komponen yang saya miliki saat ini.

HASIL EKSPERIMEN :
1.  Uji coba rangkaian dengan menggunakan Phase Shift SSB, dibandingkan antara penggunaan antena standar Double Bazooka, kemudian menggunakan kabel panjang 200 cm saja, dan menggunakan rangkaian Aktiv Antena menunjukkan bahwa rangkaian Aktiv Antena berfungsi dengan baik.  Kualitas penerimaannya setara dengan menggunakan antena standar.
2.  Penguatan rangkaian dirasakan efektif dengan lebar sekitar 80 kHz, masing-masing 40 kHz di bawah dan di atas frekuensi tuning.  Apabila kita keluar dari range tersebut gejala yang dirasakan di bawah frekuensi tengah adalah sinyal bertahap mengecil, sedangkan di atas frekuensi tengah muncul suara dengung atau hum yang cukup mengganggu.  Oleh karena itu penggunaan varco pada rangkaian di atas sangat disarankan untuk menyesuaikan antena pada lokasi-lokasi frekuensi favorit kita.

3.  Saya sempat mencoba merubah rangkaian agar berfungsi pada band 80m yaitu dengan menambah kapasitor paralel dengan varco, bernilai sekitar 200 pF.  Dirasakan ada penguatan noise pada saat varco diputar tetapi berhubung saya mencoba pada pukul 02.00 dinihari tidak ada rekan yang ngebrik maka saya tidak bisa melaporkan bagaimana hasilnya.  Silahkan nanti dicoba pada saat band 80m kondisi ramai ya . . .

Pembuatan koil menggunakan toroid T50-2 hanya mengikuti skema aslinya.  Tentunya kita bisa membuat dengan menggunakan bahan-bahan lain misalnya fixed inductor atau trafo IF Biru  dengan jumlah lilitan menyesuaikan induktansi yang dikehendaki, atau dengan menyesuaikan nilai kapasitornya.

4.  Rangkaian memiliki dimensi fisik yang kecil, sehingga jika kita menggunakan baterai kotak 9 V bisa dirangkai sedemikian rupa sehingga cocok untuk dioperasikan secara portable, apalagi antenanya berupa kabel fleksibel yang bisa digulung wah tinggal dikantongi saja ketika kita bepergian.

SELAMAT MENCOBA.

 

UPDATE :
Pengamatan lebih lanjut menunjukkan bahwa tuning menggunakan varco tidak banyak berpengaruh terhadap kinerja rangkaian.  Oleh karena itu maka varco bisa diganti dengan kapasitor biasa saja.  Rangkaian saya di atas sudah cukup menggunakan kapasitor 93 pF (tulisan di body = 100 pF).

 

.

z

Voice Amplifier

Rangkaian penguat audio (Audio Amplifier) merupakan rangkaian tak terpisahkan dalam eksperimen merakit radio baik pemancar maupun penerima. Sangat banyak contoh rangkaian yang bisa anda download, tetapi saya memilih rangkaian di bawah ini untuk menemani eksperimen rangkaian radio, khususnya rangkaian penerima (receiver).
.
Rangkaian Voice Amplifier ini terdiri dari 3 blok sebagai berikut :
1. Pre Amplifier

Rangkaian yang umum dijumpai dengan penguatan dapat diatur melalui potensio. Jika anda menginginkan penguatan yang lebih besar maka silahkan mengganti potensio dengan yang lebih tinggi hambatannya. Resiko penguatan terlalu tinggi adalah terjadi feedback dan atau suara menjadi cacat.

2. Variable Bandwidth Voice Filter

Rangkaian di sekitar LM741 dirangkai sebagai bandpass filter dengan frekuensi tengah dirancang untuk voice atau suara percakapan. Lebar bandwidth diatur dengan potensio, jika nilai resistansinya rendah maka bandwidth menjadi lebar sehingga cocok untuk monitor SSB dan AM. Sedangkan apabila nilai resistansinya tinggi maka bandwidth menjadi sempit, cocok untuk monitor mode CW ( Morse ).

.
3. Power Amplifier

Power amplifier audio menggunakan TDA2002, bisa juga diganti TDA2003, dengan rangkaian yang sederhana, jumlah komponen sedikit, tetapi telah dilengkapi berbagai fitur proteksi dengan level suara yang memadai.
.
Gambar skema rangkaian Voice Amplifier sebagai berikut :
.

Voice Amplifier TDA2002 KECIL

HASIL EKSPERIMEN :
1. Rangkaian sudah disolder dan dicoba dengan input audio dari radio FM.  Pada pengaturan gain tinggi dirasakan ada sedikit cacat maka ditambahkan resistor seri pada input senilai 4k7 lumayan ada perbaikan.  Potensio Gain dan Volume bisa digunakan bergantian untuk mengatur level suara dari loudspeaker.  Perbedaannya jika menggunakan potensio Gain pada penguatan tinggi dapat dirasakan adanya suara yang cacat, sementara pada level Volume yg tinggi tetapi gain kecil pada umumnya tidak terasa ada cacat pada audio yang dihasilkan.

2.  Rangkaian Voice Filter dengan bandwidth variabel berasal dari rangkaian Variable Bandwidth Audio Amplifier dari VU2PPP dengan menggunakan LM386.  Rangkaian aslinya dirasa terlalu lebar pengaturannya dan menghasilkan frekuensi terlalu tinggi sehingga nilai resistor diganti menjadi 2k2 dari semula 470 ohm.  Dengan penggantian tersebut maka level suara frekuensi tinggi sedikit berkurang namun masih menghasilkan level suara yang seimbang.  Pengaturan bandwidth ini akan dirasakan manfaatnya ketika kita eksperimen rangkaian-rangkaian penerima Direct Conversion maupun DSB receiver.

3.  Secara umum rangkaian Voice Amplifier ini tidak berisik, mudah dilakukan penyetelan, dan memberikan level volume yang memuaskan.
.
.
Selamat mencoba.

 

z

VFO : Temperature Compensation

Merakit Variable Frequency Oscillator (VFO), yang saya maksud adalah VFO analog, selalu dihadapkan kepada permasalahan kestabilan frekuensi. Secara umum bahwa pembangkitan frekuensi rendah jaminan mendapatkan kestabilannya lebih tinggi dari pada frekuensi yang lebih tinggi. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan frekuensi VFO cukup banyak yang tidak akan kita bahas satu per satu, namun satu faktor yang cukup menonjol adalah bahwa kestabilan frekuensi VFO dipengaruhi oleh suhu, baik perubahan suhu karena mengalirnya arus dalam komponen maupun perubahan suhu lingkungan.
Berbagai cara dapat dilakukan dan salah satunya adalah menambahkan rangkaian kompensasi untuk meredam pengaruh perubahan suhu pada VFO, salah satunya yang sudah saya coba sesuai skema di bawah ini :
.
VFO Temp - Skema KECIL.
Skema lengkap saya peroleh dari tulisan Frank W. Harris tahun 2010 : Crystal Sets to Sideband, Chapter 10 – VFO, yang dibuat berdasarkan materi dari ARRL Handbook.
Setelah dibuat secara cepat dengan menyolder pada PCB bolong-bolong dan saya sisipkan pada VFO Vackar saya yang terbaru, penampakannya seperti ini :
.
VFO Temp - Rangkaian KECIL.
Komponen yang paling menentukan pada rangkaian ini adalah thermistor atau resistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dengan nilai hambatan 10 k ohm, yang saya dapat bentuknya seperti ini :
.
VFO Temp - NTC KECIL.
HASIL EKSPERIMEN :

Penerapan rangkaian kompensasi suhu ini pada osilator VFO Vackar disebabkan karena frekuensi yang dihasilkan sebenarnya cukup stabil, naik turun sekitar 10 Hertz, tetapi perubahannya cenderung semakin meningkat sehingga setelah standby dalam waktu lama tetap terjadi pergeseran dari frekuensi yang diinginkan.
1. Kondisi awal VFO frekuensi semakin naik perlahan.  Dicoba pemasangan rangkaian kompensasi dengan setelan trimpot keduanya pada posisi tengah.  Terasa perbaikan kestabilan dimana waktu naik turun di sekitar satu frekuensi semakin lama, tetapi tetap ada kecenderungan naik.  Dicoba setelan trimpot 500 k ke arah kanan dan ada perbaikan, tetapi sebelum mencapai nilai maksimal terjadi lonjakan frekuensi VFO menjadi tidak stabil.  Setelan VR dikembalikan sampai VFO kembali stabil.

2.  Setelan beralih ke trimpot 5 k diputar ke arah kanan sedikit, pergeseran frekuensi menaik semakin lambat.  Selanjutnya kembali disetel trimpot 500k ke arah kiri, diamati kecenderungan pergeserannya.  Ketika masih ada kecenderungan naik maka saya putar lagi arah ke kiri sampai akhirnya ternyata pergeseran frekuensi tidak lagi naik tetapi justru turun.

3.  Setelah didapat posisi dimana kecenderungan perubahan frekuensi berganti arah maka penyetelan dilakukan lebih teliti sampai diperoleh setelan yang optimal, frekuensi VFO tetap naik turun tetapi di sekitar frekuensi yang sama.
.
Demikian hasil eksperimen dimana terbukti rangkaian ini dapat membantu kita memperbaiki kestabilan VFO.  Akankah berhasil diterapkan pada VFO Anda, silahkan dicoba sendiri.  Perlu diingat pada saat mencoba diusahakan VFO sudah berada pada tempatnya di dalam kotak, rangkaian kompensasi juga sudah duduk manis tidak akan digeser lagi.  Kita tinggal membuka tutup VFO, menyetel trimpot, menutup kembali VFO, dan mengamati kecenderungan pergeseran frekuensi yang terjadi.  Jika dirasa masih perlu koreksi maka diulangi kembali seperti langkah yang terdahulu, jangan bosan sampai didapat hasil yang optimal.

Selamat mencoba.

NB :  Hampir lupa, pada saat eksperimen di atas saya menghubungkan langsung tab tengah trimpot 500k ke katoda 1N4007 dan kapasitor 12 pF, tidak melalui kapasitor bypass 10 nF dan resistor 100k.  Waktu itu terburu-buru ingin tahu hasilnya hehehe . . .