'DipIt' - Dipmeter return
DipIt - Dipmeter
Projekt: Dipper
Kontakt: DL2LTO
 
Einleitende Worte:
'Diplt das ultimative Dipmeter' oder 'Diplt das Super Dipmeter', so wird es in der Bauanleitung angekündigt. Ein solches HF-Meßgerät sollte zur Grundausstattung eines jeden Funkamateurs gehören. Hier seine nur einige Anwendungsgebiete genannt:
- Bestimmung der Resonanzfrequenz von Schwingkreisen
- Abgleich von Oszillatoren, Bandfiltern, Tiefpässen etc.
- Untersuchung und Abgleich von Antennen
- Einsatz alsMeßsender
- Bestimmung von Induktivität und Kapazität bei einer bestimmten Frequenz
Die Baugruppen sind auf drei Platinen, Hauptplatine Zählerplatine und Anzeigeplatine aufgeteilt.Ein Halbschalengehäuse, alle Bauteile und eine ausführliche Bauanleitung gehören zum Lieferumfang. Bestellen könnt ihr das DipIt beiQRPproject.
Hinweise zum Bau des Dippers:
Der Zusammenbau wird in dem Manual von QRPproject sehr anschaulich und ausführlich beschrieben. Viele Einzelschritte sind bebildert und oft mit Fotos nachhaltig dokumentiert. Jede Baugruppe muss getestet werden, bevor es zur Nächsten geht. Für Anfänger zu empfehlen. 
Karton mit allen Bauteilen, versandfertig ...
So wurde der Bausatz bei mir geliefert. Gehäuseschalen, Leiterplatten, Plasterohr für die Dipperspulen, Bauelemete und Spulenwickeldraht in Tütchen verpackt, Baumappe und Inventurliste. Was will man mehr, super.
Bauteile gut sortiert ...
Hier noch mal die Teile ausgepackt. Nun kann die Inventur der Bauteile erfolgen.
Kleinteile ...
Es wurden mal alle Zubehörteile aus der Tüte geschüttelt. Nicht zu sehen ist das PVCrohr für die Spulen und das zweischalige Gehäuse. Siehe ganz oben.
die drei zu bestückenden Leiterplatinen ...
Die drei Leiterplatinen, die zu bestücken sind.
 
Details zu den einzelnen Baugruppen:
Baugruppe 1 [Spannungsversorgung]
Bauelemente zur Baugruppe 1, Spannungsversorgung. Die benötigten Bauteile wurde selektiert und auf Mossgummi gesteckt. Damit wurde gleichzeitig eine Vollständigkeitskontrolle vorgenommen. Nichts ist schlimmer, als wenn man beim Bestücken suchen muß. Vor dem Einlöten werden besonders die Widerstände und Kondensatoren noch einmal ausgemessen und sichtgeprüft. Es ist zwar etwas aufwändiger, zahlt sich bei einer eventuellen Fehlersuche aber immer aus.
Bauelemente der Baugruppe 1 ...
bestückte Platine ...
bestückte Platine ...
 
Baugruppe 2 [Sägezahngenerator]
Bauelemente der Baugruppe 2 ...
bestückte Platine ...
bestückte Platine ...
 
Baugruppe 3 [Oszillator, Anzeigeverstärker]
Bauelemente der Baugruppe 3 ...
bestückte Platine ...
bestückte Platine ...
gewickelte Übertrager auf Ringkern ...
 
Baugruppe 4 [Direküberlagerungsteil]
Bauelemente der Baugruppe 4 ...
bestückte Platine ...
bestückte Platine ...
 
Baugruppe 5 [Frequenzzähler, Anzeige]
Bauelemente der Baugruppe 5 ...
beiden bestückten Zählerplatinen ...
 
Baugruppe 6 [Leistungsverstärker, Regelstufe]
Bauelemente der Baugruppe 6 ...
bestückte Platine ...
 
Externe Spannungsversorgung
Schaltskizze ...
externe Spannungsversorgung ...
Ich habe lange darüber nachgedacht, ob eine externe Spannungsversorgung sinnvoll ist. Letzendlich habe ich mich dafür entschieden. Der Spannungsregler begrenzt die extere Spannung auf 6 Volt. Der interne Buchsenschalter unterbricht die Batterieversorgung bei externer Spannungsversorgung.
Die kleine Lochrasterplatine wurde direkt an die Niedervoltbuchse gelötet. Damit entfällt eine zusätzliche Befestigung. Die Buchse wurde an der linken Seite gleich neben der Batteriehalterung, im oberen Bereich geschraubt. Damit wird eine Kolision mit den anderen Bauelementen vermieden.
 
Spulen
Mit den 5 Spulen wird ein Frequenzbereich von 1,4 bis 40 MHz abgedeckt. Es kommt darauf an, dass sich die Frequenzbereiche der angrenzenden Spulen um ca. 200 bis 500 KHz überlappen. Das ist auch der Grund, dass bei der Anfertigung der Dipperspulen mit den höheren Frequenzen begonnen werden soll.
Wenn der gewünschte Bereich nicht erreicht wird, einfach bei der entsprechenden Spule eine Wicklung auf oder ab wickeln, dann kriegt man das recht gut hin. Fmax/Fmin sollte bei 2 liegen. Die Anzapfung braucht nicht verändert werden.
Weiterhin kann bei allen Spulen durch Auseinanderziehen oder Stauchung einzelner Wicklungen der angestrebte Frequenzbereich erreicht werden. Das nennt man dann Frequenzfeintuning.
Spulen nach dem Wickeln ...
Zum Fixieren der Wicklungen in der Testphase, habe ich einen schmalen Streifen Klebekrepp über die Bohrungen des Spulenkörper geklebt und den Stecker provisorisch angelötet. Die überstehenden drei Drähte werden erst später auf ca. 5 mm gekürzt, wenn der Stecker endgültig angelötet wird. Diese testphase war sehr wichtig, da es doch noch zu kleinen Frequenzkorrekturen kam.
Zum Schluß, wenn der Abgleich fertig war und die Überlappungsbereiche meinen Vorstellungen entsprachen, müssen die Drahtwindungen dauerhaft fixiert werden. Ich nahm wieder 'Pattex Plastik' und spendierte noch eine Verpackung aus schwarzem Isolierband. Mann kann auch Schrumpfschlauch nehmen, aber Achtung bei der Erwärmung, damit sich das Spulenrohr nicht verformt!
Zu guter letzt beschriftetet ich jede Spule.
Kontaktstecker für die Spulen ...Da der Kontaktstecker anfangs sehr locker in dem Plasterohr wackelte, habe ich die drei Ausbuchtungen mehrmals mit 'Pattex Plastik' betreufelt, und somit den Durchmesser vergrößert. Nach dem Trocknen konnte der Stecker in dem Plastikrohr fixiert und genau eingepasst werden. Achte aber darauf, dass Stecker und Spulenrohr in einer Flucht fixiert werden. Nachdem die Windungen aufgetragen und die Enden am Stecker kurz verlötet wurden, habe ich beide Teile mit Zweikomponenten Harz verklebt. Im Rohrinneren den Harz nach unten rinnen lassen und verteilen. Zum Schluß den Spalt noch von außen 'verfugen'.
Spule Frequenzbereich
1 40,1 MHz bis 19,9 MHz
2 20,2 MHz bis 10,2 MHz
3 10,5 MHz bis 5,3 MHz
4 5,4 MHz bis 2,7 MHz
5 2,8 MHz bis 1,4 MHz
Überlappung der fünf Frequenzbereiche ...
Für mich war noch der Frequenzbereich um 455 KHz interessant. Eine weitere Spule wurde grob berechnet und ohne Wickelmaschine realisiert. Auf das übrig gebliebene Plastikrohr werden ca. 240 Windungen 0.1 mm CuL gewickelt, Anzapfung bei ca. 40 Windungen. Das läßt sich noch gut mit der Hand wickeln, mehrlagig und ohne spezielle Wickelordnung. Damit sollten etwa 400 bis 520 KHz überstrichen werden.
Olaf, DL7VHF hat eine Spule für genau 455 KHz gewickelt. Er schrieb dazu im QRPforum wie folgt.
'Ich habe dazu etwas experimentiert. Ohne ein Parallel-C wird die Spule übermäßig groß und läßt sich mechanisch schlecht realisieren. Da man n u r die 455 kHz plusminus einige kHz benötigt, kam bei mir folgendes heraus und funktioniert auch gut:
Frequenzbereich 438...474 kHz
W1 = 25 Windungen 0,3 CuLS 
W2 = 135 Windungen 0,3 CuLS (weiter gewickelt)
Cp = 330 pF
Lges = 300 µH
Spule auf selben Durchmesser wie alle anderen gewickelt, jedoch mehrere Lagen. Cp befindet sich innerhalb des Wickelkörpers.'
 
Hinweise zur Fehlerbeseitigung:
Im Bestückungsplan in Baugruppe 1 wurde C33 mit 1 μH beschriftet. Die Platinenbeschriftung für R47 ist mit Dr1 gekennzeichnet.
Damit Verwechselungen ausgeschloosen werden, sind die 3 Anschlüsse des Wendelpotis P5 vor der Montage mit einem Ohmmeter zu bestimmen.
Sollte Fmax/Fmin von ca. 2 nicht eingehalten werden und man will eaber am Frequenzbereich spielen, kann R45 verändert werden. Das gibt den nötigen Spielraum für die überlappenden Bereiche. R45 etwas verkleinern und man kommt zu einer niederen Endspannung für die Varicaps und damit zu einer höheren Kapazität und die Frequenz geht runter. Die obere Frequenz bleibt unberührt und es wird nur die Bandbreite verändert. Versuchsweise mal 22 KΩ parallel zu R45 schalten.
Zur Einstellung Trimmer P3
7 dBm entsprechen etwa 5 mW und somit 500,6 mV eff an 50 Ω. 750 mV ergeben +7 dBm am Ausgang. Eingestellt wird am oberen Frequenzbereich einer Spule. Über den Frequenzbereich einer Spule bleibt der Ausgang dann zwischen +6,4 dBm und +7 dBm. [ 7 dBm = 501 mV Vrms = 1,41 V Vp-p = 5,00 mW ]
Der +7dBm Verstärker schwingt.
In Einzelfällen schwingt der +7dBm Verstärker. Das wird auf Streuungen der Bauteilewerte / Verstärkungsparameter des OP AMPs zurückgeführt.
Abhilfe schafft:
a)  ein 10 nF Kondensator von Pin 7 nach Pin 6 des Regelspannungsverstärkers IC 1b löten. Damit wird die AC Verstärkung durch Gegenkopplung verringert.
b)  Falls das nicht reicht, den Elko C27 verkleinern oder ganz weg lassen.
Voraussetzung ist aber, dass der Ausgang mit 50 Ω abgeschlossen wurde, D5 wirklich eine PIN Diode ist und Trafo TR1 und TR2 richtig herum eingebaut wurden.
abgefeilte Kante!Montageklotz auf der Batterieseite ist unsymmetrisch. Die Kante drückt in die obere, hintere Batterie! Es besteht sonst Kurzschlussgefahr, wenn die Schraube der Abdeckschale eingedreht wird.
Die Kante muss unbedingt schräg abgefeilt werden!
Die genaue Kalibrierung des DipIt ist ganz einfach.
DipIt in Stellung Schwebungsfrequenzmessung bringen und Wobbler abschalten. Eine Antenne über ATU an den Messeingang anschließen und ATU auf etwa 6075 kHz einstellen. Im Kopfhörer sollte jetzt die Deutsche Welle zu hören sein. VFO genau auf Zerobeat einstellen, das ist die Lücke zwischen den Überlagerungstönen, bei der gerade kein Ton mehr zu hören ist. Mit dem Trimmer des Referenzquarzes die angezeigte Frequenz auf genau 6075,0 ziehen.
Die Kippschalter müssen möglichst ‚hoch’ eingebaut werden, nicht mit der Oberfläche der oberen Schale bündig abschließen, wie man es aus Gründen der Optik gern tun würde.
Weiterhin alle Anschlussdrähte seitlich oder besser zur Oberschale hin gerichtet anlöten.
Die Spulenwindungen sollten gesichert werden.
Das ist beim DipIt nicht so dramatisch wichtig, wie bei anderen Dippern, da sich eventuelle Auswirkungen auf die Induktivität ja im Zähler wiederspiegeln da keine mechanische Skala benutzt wird. Man kann alles nehmen, was die Güte der Spule nicht völlig kaputt macht. Gut macht sich UHU-Hart, Zweikomponentenkleber oder Sekundenkleber. Schrumpfschlauch, warum nicht. Hauptsache, es wird hart, hält die Windungen am Platz und löst den Lack nicht auf.
Zum Thema Langwellenspulen:
Kein Problem, man muss nur entsprechend viele Windungen aufbringen. Keinen Ferrit innen in die Spule legen!
Da es bei manchen Batterien vereinzelt zu Anschwingproblemen beim Wandler kommt, wird generell empfohlen, in die Plus-Leitung einen 1 Ω, 1 Watt Widerstand einzubauen. Der Widerstand sorgt für ein zuverlässiges Anschwingen auch bei unterschiedlichen Batterien. Der Schaltwandler hat einen relativ hohen Einschaltstrom.
Der Abgleich von P2 gestaltet sich wie folgt:
P2 wird so eingestellt, dass die Durchbruchspannung der Diode ohne Ansteuerung durch den Dipper gerade erreicht wird. Dazu wird die Spule abgezogen und P2 so justiert, dass die LED gerade eben sichtbar ‚glimmt’. Das ganze natürlich in Stellung ‚Dipper’ und ‚Wobbeln’.
Mein Bereich ist grösser, weil ich R45 extra darum verringert habe (22 kΩ parallel).
In der originalen Dimensionierung konnte ich mit einer Spule nur ganz knapp eine
Oktave (fmax/fmin=2) abdecken.
Hinweis ...Es kann zu Problemen mit der Bauteilhöhe kommen.
Bei der Anzeigeplatine kollidieren T1, IC1 im Sockel mit T2, R4 und R5 auf dem Hauptplatine.
T1 und T2 werden vorsichtig etwas angewinkelt oder bereits schräg eingelötet. Der Abstand beträgt nun ca. 3 mm. R4 und R5 ganz flach auf der Platine positionieren und seitlich in Pfeilrichtung abwinkeln. Das Problem, dass IC1 in der Fassung nicht mehr direkt auf den beiden Widerständen liegt wird dadurch behoben.
Hinweis ...Die Batteriekontakte des Batteriehalters sollten gegen Masseschluß zur Gehäuseschale geschützt werden! Einfach drei Tropfen Zweikomponentenkleber auf die rot umrandeten kritischen Kontaktstellen geben, trocknen lassen und verschleifen. Anschließend mit einer Schicht Isolierband überkleben.
 
DipIt als fertiges Messgerät:
fertige Spulen ...
Ein fertiger Spulensatz besteht aus 5 Spulen, der den Frequenzbereich von 40 MHz bis 1,4 MHz überstreicht.
Offene Gehäuseschalen, das steckt im Gehäuse ...
Beide Halbschalen geöffnet. Die Stecker mit den Kabelschuhen kamen nicht zum Einsatz. Sicher sind diese Steckverbindungen servicefreundlich. Aber der Platz in Gehäuseinneren ist sehr eng und es kann bei nicht sachgerechter Montage leicht zu Bauteilequetschungen und sogar Kontaktberührungen kommen. Mit dieser Konstruktion habe ich dieses Problem ausgeschlosssen.
fertigersDipmeter ...
Fertiges und funktionsfähiges Messgerät. Gut zu erkennen die rote Plasteabdeckung der Anzeige. Damit entsteht eine sehr kontrastreiche und gut ablesbare Segmentanzeige. Abweichend vom Original wurde die HF OUT Buchse als BNC realisiert.
fertiges Dipmeter ...
In der Oberschale, rechts oben, ist auch die zusätzliche Buchse für die externe Stromversorgung zu erkennen.
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