Signalprüfgenerator und Quarztester return
Signalgenerator und Quarztester ...
Projekt: Signalprüflgenerator S9+ und Quarztester in der ‚Blechschachtel’
Kontakt: DL2LTO
 
Einleitende Worte:
Ist es euch nicht auch schon mal so ergangen. Der Empfänger oder das Eingangsbandfilter sind fertig und es fehlt ein halbwegs definierts Signal, die Empfindlichkeit zu testen. Besonders auf Flohmärkten habe ich das 'Kästchen' schätzen gelernt. Da der Oszillator quarzgesteuert ist, sollte man aber immer einen entsprechenden Bandquarz zum Wechseln mitführen.
Der HF-Testoszillator besteht aus einem Quarzoszillator, einer Pufferstufe und einem Abschwächer. Die Oszillatoramplitude lässt sich mit dem 1k Trimmpoti voreinstellen. Über Amplitude und Abschwächer lässt sich der Generator so einstellen, dass mit dem Ausgangspoti Pegelwerte zwischen S1 und S9 eingestellt werden können. Bei Bedarf auch bis S9+40 und mehr. Die Versorgungsspannung sollte sich um 3 Volt bewegen und hat Einfluss auf den Ausgangspegel!
Ohne Anspruch auf absolute Kalibrierung, kann man mit dem Generator bei Eigenbau Amateurfunkempfängern Eingangsfilter abgleichen und die Empfindlichkeit überprüfen. Natürlich kann mit einem kalibrierten Vergleichsempfänger ein Marker von S1 und S9 gesetzt werden.
Mit dem einschleifen des Dämpfungsgliedes von ca. 30 dB kann eine 1 V Eingangsspannung auf ca. 31 mV abgesenkt werden. 30 dB ist mit einem Spannungsverhältnis vom etwa 32:1zu vergleichen.
Wenn man bedenkt, dass ein S9 Signal mit 50 μV oder 73 dBm gleichzusetzen ist und S9+60 immer noch 50 mV oder -13 dBm entsprechen, ist das Dämpfungsglied sehr sinnvoll.
Der Testoszillator lässt sich mit einem nach geschaltetem Frequenzzähler auch als Prüfoszillator zum Testen und Messen von Quarzen benutzen. Eine kleine Zusatzschaltung wertet das Testequipment noch etwas auf.
Der hier vorgestellte Signalgenerator wird als Bausatz durchQRPproject vertrieben.
Signalgenarator, betriebsbereit im handlichen Hosentaschenformat ...
Alles in einer 'Blechschachtel' im Hosentaschenformat ...
Der Taster aus der Zusatzschaltung links, vorne der BNC-Signalausgang und rechts die Anschlüsse für eine externe Spannungsversorgung.
Blick in die geöffnete 'Blechschachtel' ...
Ich habe eine ‚Altoids’ Blechschachtel als Gehäuse verwendet. Die Leiterplatine und Zusatzschaltung finden darin bequem Platz. Einige Standardbandquarze werden im Deckel platziert und sind somit für die Kurzwellenbänder immer griffbereit.
Warum ich die Achse des Potis gekürzt habe, liegt auf der Hand. Sie war einfach zu lang, um den Deckel der Schachel zu schließen. Aus einem Stück Plastik wurde eine Scheibe geschnitten und auf die Achse geklebt. Eine Orientierungsskala macht sich ganz gut bei der Ausgangspegeleinstellung.
Schaltungsbeschreibung:
Hier kommt ein Colpitts Oszillator in Kollektorschaltung zum Einsatz.
Mit der kapazitiven Dreipunktschaltung wird er nach seinem Entwickler Edwin H. Colpitts als Colpitts Oszillator bezeichnet.
Über den kapazitiven Spannungsteiler 220 pF/150 pF erfolgt eine teilweise Rückführung der Schwingungen auf die Basis. Die gesamte Schwingkreisspannung wird über eine ausreichend große Koppelkapazität an die Basis zurückgeführt. Der kleinere Anteil steht am Emitterwiderstand als Ausgangssignal zur Verfügung.
Die Schaltung sollte problemlos funktionieren, die Dimensionierung ist unkritisch und schwingt sicher an. Das Ausgangssignal verhält sich stabil und weitgehend unverzerrt. Colpitts Oszillatoren eignen sich sehr gut für hohe Festfrequenzen.
In Reihe mit dem Quarz liegt eine Induktivität und ein Ziehkondensator. Damit lässt sich der Quarz ein wenig in der Frequenz variieren. Auf der Platine ist ein Jumper vorgesehen, mit dem die Induktivität überbrückt werden kann. Der Grundpegel des Oszillators ist über den Emitterwiderstand einstellbar.
Zu der kleinen Zusatzschaltung, blau gezeichnet folgendes.
Für den Bastler, der schnell mal einen Quarz testen möchte und auf dem Flohmark kein Frequenzzähler oder Skope zur Verfügung hat, kann die kleine Zusatzschaltung sehr hilfreich sein. Damit ist eine direkte optische Anzeige der Schwingfreudigkeit des Quarzes mit einer LED möglich. Ist der zu prüfende Quarz schwingfähig, dann fällt am Emitterwiderstand vom BF199 eine HF-Spannung ab. Die positiven Anteile der HF-Spannung werden über die  Dioden gleichgerichtet und steuert den Transistor BC548 an. Bei drücken der Taste leuchtet die LED und signalisiert das Schwingen des Quarzes.
Schaltung:
Schaltungsskizze ...
unsymmetrisches PI Dämpfungsglied ...Das 30 dB Dämpfungsglied kann wahlweise eingeschleift werden. Wer eine andere Dämpfung realisieren möchte kann mit dem unten aufgeführten Programm die passenden Widerstände berechnen.
Dabei kommt es nicht auf hohe Präzision an. Oft reicht es, die Tendenz des Signals beurteilen zu können.
Eine exakte Berechnung der Widerstände für andere Dämpfungswerte ist mit den bekannten Formeln schell nachzuvollziehen.
Details:
Alle Bauteile in der 'ALTOIDS' Blechschachtel.
Ferig bestückte Leipterplatine. Rechts die Bateriehalterung für 2xAAA Zellen.
Lötseite. Ein Vorwiderstand von ca. 22 Ω in SMD Format wurde zusätzlich vor die Zenerdiode eingefügt. Eine reine Vorsichtsmaßnahme.
Sollte sich am Ausgang eine etwas bucklige Sinuskurve ergeben, kann der 4,7 Ω Widerstand erhöht oder durch einen Einstellregler 500 Ω ersetzt werden. Dadurch wird die Gegekopplung erhöht.
Links mal so eine 'gute Sinuskurve' und rechts eine 'sehr Gute', Hi.
An den einfachen Prüfoszillator sollten wir keine so hohe Ansprüche stellen. Seinen Zweck erfüllt er gut.
Ausgangssignal ...
Zusatzsschaltung zum schnellen Quarztest mit LED Anzeige:
Zusatzschaltung Bestückungs- und Lötseite ...
Auf einer Lochrasterplatine wurde die Zusatzschaltung realisiert. Den Taster habe ich auf die Platine gelötet und er übernimmt gleichzeitig die Befestigung an der Schachtelseitenwand. Die Bilder zeigen, wie ich die Idee umgesetz habe.