Rakennamme radiosuunnistusvastaanottimen

Vastaanotin toimii 80 metrin radioamatöörialueella ja on toteutettu C-mos mikropiirillä. Kuten tunnettua, niin C-mos piirit toimivat erittäin pienellä virralla ja jännitteellä. Tästä johtuen on onnistuttu saamaan laitteen virrankulutukseksi niinkin pieni arvo, kuin 1 mA ja siitä 400 µA on C-mos piirin osuus.

Laitteen ominaisuudet:

Antennipiiri

Suunnan näyttävänä antennina on käytetty ferriittiantennia joka on valmistettu kahdesta 8 senttimetrin mittaisesta sauvasta. Antennikela tehdään kaksinkertaisen ferriitin päälle käämimällä ( L1 = 20 ja L 2 = 4 kierrosta) ja kokonaisuus valetaan polyesterihartsilla alumiini U-profiilin sisälle. Antennipiiriin voidaan laskea vielä kuuluvaksi kondensaattorit Cl ja C2 sekä antennivaimennin P1 ja vaimennuksen rajoitusvastus R1. Myös puolenmääritysantenniin liittyvät komponentit Tr2, R4 , R5 ja C4 kuuluvat antennipiiriin. Puolenmääritysantenni kytketään antennipiiriin silloin kun halutaan tietää kummasta suunnasta signaali tulee ja kytkentä tapahtuu kytkimellä S1 antamalla virtaa transistorille Tr2. C2 on virityskondensaattori jolla viritetään antennipiiri kuunneltavalle taajuudelle. P1:llä suoritetaan signaalin vaimentaminen lähestyttäessä rastia. R1 estää liiallisen vaimentamisen.

Suurtaajuusvahvistin

Suurtaajuusvahvistimena toimii transistori 2N3705 tai vastaava. Transistorin emitteri on kytketty suoraan maapotentiaaliin. Kanta esivirta on asetettu vastuksella R2 ja kollektoripiirinä on vastus R3. Signaali tuodaan antennivaimentimelta C3:n kautta transistorin, kannalle ja saadaan vahvistettuna kollektorilta C6:n välityksellä seuraavalle asteelle.

Paikallisoskillaattori

Paikallisoskillaattorin muodostaa C-mos NAND-portti (IC ld), jonka tulonavat on kytketty yhteen ja lähdöstä tulonapaan on kytketty kela L3 joka toimii värähtelypiirinä yhdessä C7 - C8:n ja diodin D3 kanssa. Värähtelyn taajuutta voidaan muuttaa säätämällä kelan L3 sydäntä tai vaikuttamalla diodin D3 päässä olevaan tasajännitteeseen. Perussäätö tapahtuu L3:n sydämellä ja kilpailtaessa taajuudenvalinta tapahtuu potentiometrin P2 avulla, vastuksen R7 toimiessa suurtaajuuskuristimena.

Sekoittaja ja signaalin ilmaisu

Suurtaajuus- ja oskillaattorin signaalit sekoitetaan NAND-portissa (ICla) niin, että oskillaattorin lähtö kytkeytyy suoraan sekoittajana toimivan NAND:in toiseen tuloon ja ensimmäiseen tuloon tuodaan signaali suurtaajuusvahvistimen Trl kollektorilta C6:n välityksellä, sekä NAND:in lähdöstä tähän tuloon on tuotu suuriohminen vastus R6, joka asettaa NAND:in "puoliväliin" toimintajännitteestä. NAND:in lähtöön on kytketty kondensaattori C9 sekä diodit Dl ja D2, joissa tapahtuu ilmaisu. Ilmaistusta signaalista suodattaa suurtaajuuden pois C 10 ja R8:n toimiessa kuormitusvastuksena ja muodostaen näin ollen aikavakion yhdessä C10 kanssa.

Pientaajuusvahvistin

Ilmaistu signaali viedään kondensaattorin C11 kautta pientaajuusvahvistimeen, jona toimii kaksi samalla lailla kytkettyä NAND-porttia (tulot yhteen ja lähdöstä tuloon suuriohmiset vastukset R9 ja R10). Portit on erotettu toisistaan  kondensaattorin C12 avulla. Viimeisen portin lähdön ja kuulokkeiden väliin on kytketty RC-piiri R11 ja C13, joka suodattaa mahdollisesti jäljellä olevat suurtaajuudet pois. Kuuloke on kidekuuloke ja kuormittaa lähtöä erittäin vähän.

Laitteen kokoaminen

Laitteessa on joukko erikoisratkaisuja, jotka on syytä huomioida ennen kuin laitetta ryhdytään kokoamaan.

• Virtakytkimenä toimii kuulokeliittimen kytkentäkärjet. Jos signaali tuodaan plugin kuoriosaan, pitää se eristää rungosta (Joissakin liitintyypeissä).
• Käytä laitteessa aina suuriohmista kuuloketta (kidekuuloketta).
• Sijoittaessasi osia painokytkentälevylle huomioi seuraavaa: IC-piiri MC14011CP kiinnitetään levylle ensimmäisenä. Piiri voi olla myös muun valmistajan vastaava, mutta on huomioitava että lähtö on puskuroimaton (esim. MC14011CP on puskuroimaton ja soveltuu mutta MC14011BCP on puskuroitu, eikä sovellu käytettäväksi). IC-piiri on arka staattiselle sähkölle, joten ennen kuin ryhdyt piiriä käsittelemään, varmistaudu ettei staattista sähköä synny käsiteltäessä. Toisin sanoen vältä keinokuituisia tekstiilejä, esim. kokolattiamatot, banlon-, nailon-, yms. asusteet sekä huonekalujen verhoilukankaat.
• Seuraavana kiinnitetään puolijohteet ( transistorit Trl ja Tr2 sekä diodit Dl - D3).
• Sen jälkeen trimmerikondensaattori C2 sekä potentiometrit P1 - P2.
• Tämän jälkeen kiinnitysvuorossa on vastukset sekä kondensaattorit ja viimeiseksi kiinnitetään kela L3.
• Kiinnitä painokytkentälevy koteloon ja kytke antennikelojen L1 ja L2 johtimet.  Kytke pariston-, kuulokeliittimen- sekä puolenmäärityskytkimen johtimet kiinni .
• Paina P1 ja P2:n nupit paikoilleen. Jos joudut irrottamaan painokytkentälevyn jostakin syystä, on Pl ja P2:n nupit ensin poistettava varovasti vetämällä suoraan poispäin reiästä.
• Oskillaattorin voi virittää kuuntelemalla esimerkiksi 80-metrin amatöörialueelta  oskillaattorin signaalia ja virittämällä rautajauhosydämestä signaalin halutulle taajuusalueelle.

Radiosuunnistusvastaanottimen kytkentäkaava:

Osasijoituskuva:

Painokytkentäkuva: