CB-PRIMOPREDAJNIK HY-GAIN

Danas je nabavljen 40-kanalni CB AM primopredajnik snage 4W. Elektronička pločica primopredajnika je proizvod američke tvrtke Hy-Gain (75A080), dok je kućište sa napajanjem izrađeno u samogradnji. Navedeni primopredajnik potječe iz 1970-tih godina, a tvrtka Hy-Gain prisutna je i danas na tržištu sa ponudom radio amaterskih primopredajnih uređaja, antena, instrumenata i druge radio amaterske opreme.

Na prednjoj ploči primopredajnika nalazi se mrežna sklopka, peteropolna DIN utičnica za spajanje mikrofona sa sklopkom prijem/predaja, instrument koji tijekom prijema prikazuje jačinu prijemnog signala (S-metar) a tijekom predaje jačinu izlazne snage (PWR-metar), LED kao indikator predaje, potenciometri za prigušivač šuma (Squelch) i jačinu audio signala u zvučniku, 40-položajna sklopka za izbor radnog kanala sa kontrolnim prozorčićem, sklopka za proširenje radnih kanala i otvor za zvučnik.  Na stražnjoj strani je antenska priključnica i osigurač.

U unutrašnjosti je kao što smo već spomenuli Hy-Gain CB AM primopredajnik, tip montaže 75A080, transformator sa ispravljačem i tranzistorskim stabilizatorom za 12V, te relej kojim se preklapaju zvučnik i mikrofon za prijem i predaju. PLL se bazira na integriranom krugu 760136 (Motorola), audio pojačalo na TA7205P (Toshiba) dok su svi ostali stupnjevi primopredajnika tranzistorski. U primopredajnik su ugrađena ukupno 22 tranzistora, u izlaznom stupnju predajnika nalazi se tranzistor 2SC1306 kojemu je u pobudi (driver) 2SC1760.

Za rad CB primopredajnika potrebno je osigurati 40 radnih frekvencija (kanala) u opsegu od 26,965 do 27,405 MHz na međusobnom razmaku od 10 kHz (neki kanali su preskočeni tako da je razmak između dva susjedna kanala na pojedinim mjestima 20 kHz). Frekvencije radnih kanala kod našeg primopredajnika generiraju se pomoću takozvane fazno zatvorene petlje – PLL.

PLL petlja bazira se na PLL integriranom krugu koji u sebi sadrži dva binarna djelitelja i detektor (komparator, uspoređivač) faze. Prvi djelitelj je fiksni i ulaznu frekvenciju dijeli sa 1024. Drugi djelitelj je moguće programirati tako da se dijeljenje frekvencije vrši u rasponu vrijednosti od 224 do 268. Programiranje tog drugog djelitelja IC PLL-a vrši se dovođenjem određene kombinacije logičkih nula ili jedinica (0V ili 5V) na njegove ulazne pinove. Naš IC PLL ima ukupno 9 ulaznih pinova, pa će npr. za prvi kanal binarna kombinacija biti 011100000, što programski djelitelj IC-a postavlja na dijeljenje sa 224.

Oba rezultata dijeljenja dovode se na ulaze detektora faze koji ima zadaću usporediti ta dva rezultata. Ukoliko je frekvencija na oba ulaza ista, detektor faze neće dati nikakav napon na izlazu. Ukoliko pak se pojavi neka razlika ulaznih frekvencija, na izlazu iz detektora faze pojaviti će se napon analogan razlici ulaznih vrijednosti, kojim će se zatim utjecati na naponski kontroliran oscilator (VCO) sve dok isti ne korigira svoju frekvenciju tako da se na ulazu u detektor faze izjednače frekvencije.

Dakle, u našoj PLL petlji imamo jednu granu u kojoj se frekvencija referentnog oscilatora od 10,24 MHz (ili 10240 kHz) dijeli u prvom PLL djelitelju sa 1024 pa na izlazu dobijemo referentnu frekvenciju od 10 kHz.

U drugoj grani PLL petlje imamo oscilator frekvencije 35,42 MHz (utrostručena osnovna frekvencija kristala od 11,8066 MHz) i ta frekvencija se u PLL mješaču miješa sa frekvencijom naponski kontroliranog oscilatora (VCO) da bi se kao rezultat miješanja dobile frekvencije u rasponu od 2,24 do 2,68 MHz, ovisno o frekvenciji VCO-a. Frekvencija  2,24 do 2,68 MHz  (2240 do 2680 kHz) zatim se dijeli u drugom programabilnom PLL djelitelju sa vrijednostima 224 do 268, a točna vrijednost dijeljenja bira se (programira) preklopnikom na ulazu u djelitelj , odnosno praktično to radimo  preklopnikom za izbor kanala. Kao rezultat dijeljenja, u slučaju podešenosti VCO-a na ispravnu frekvenciju, opet na izlazu iz PLL mješača dobijemo 10 kHz.

Sada na ulazu u detektor faze imamo dvije iste frekvencije od 10 kHz, te detektor faze neće dati nikakav upravljački napon na svojem izlazu čime će VCO držati na trenutnoj frekvenciji. Ukoliko promijenimo kanal na primopredajniku, time ćemo na programiranom djelitelju promijeniti faktor dijeljenja, pa frekvencija na izlazu iz PLL mješača više neće biti 10 kHz. U tom slučaju na izlazu iz detektora faze pojaviti će se odgovarajući napon (upravljački napon) koji će promijeniti frekvenciju VCO za određenu vrijednosti i time cijelu petlju ponovno dovesti u ravnotežu, odnosno može se reći kako će time petlja biti opet zatvorena (zaključana).

Na taj način kontrolirana frekvencija VCO-a dovodi se u odgovarajuće stupnjeve prijemnika i predajnika za dobivanje konačne radne frekvencije. U predajniku se frekvencija VCO-a miješa sa frekvencijom oscilatora od 10,695 MHz kako bi se na izlazu dobio potreban opseg frekvencija od 26,965 do 27,405 MHz. U prijemniku pak se frekvencija VCO-a miješa sa prijemnom frekvencijom kako bi se prvo dobila međufrekvencija od 10,695 MHz, a zatim se miješanjem sa frekvencijom PLL oscilatora od 10,240 MHz dobije druga međufrekvencija od 455 kHz, pogodna dalje za demodulaciju korisnog audio signala i njegovo pojačanje u NF pojačalu.

Demodulator (detektor) prijemnika bazira se na germanijskoj diodi 1N60 te ima i funkciju automatske kontrole pojačanja napona signala kako bi jačina izlaznog signala prijemnika ostala ista s obzirom na razlike u jačini ulaznog signala, a ovim se naponom kontrolira i sklop prigušivača šuma (Squelch).

Modulator predajnika pak radi na slijedeći način: mikrofonski signal se pojačava u audio pojačalu baziranom na integriranom krugu TA7205P (Toshiba), te se posebnim sklopovima filtrira kako bi amplituda bila u granicama potrebnim za postizanje ispravne modulacije. Tako pripremljen NF signal se preko izlaznog audio transformatora dovodi na kolektore izlaznih tranzistora predajnika (u stupnju drivera i VF pojačala) čime se izravno utječe na izlaznu amplitudu nosećeg signala te se postiže amplitudna modulacija.

Može se primijetiti da je više podsklopova (VCO, oscilator od 10,240 MHz i audio pojačalo, antenski filtar) zajedničko za prijemnik i predajnik čime se u dizajnu ovog CB primopredajnika uštedjelo na komponentama. No najveća ušteda je ipak u upotrebi PLL-a za koji su dovoljna samo dva kristala kako bi se dobile frekvencije svih 40 kanala.

Postoji više tipova PLL integriranih krugova koji su razvijeni specijalno za CB primopredajnike, te se međusobno više ili manje razliku po načinu dijeljenja, a time i potrebnim kristalima. U našem uređaju se koristi Motorolin PLL oznake 760136 iz 1970-tih godina, a uobičajeno se koristi nešto noviji PLL02A ili slične verzije. Teoretski sa PLL djeliteljem koji ima osam binarnih ulaza moguće je programirati 256 različitih kombinacija koje bi rezultirale sa 256 različitih dijeljenja i u konačnici isto toliko različitih frekvencija. No, PLL integrirani krugovi koji su dizajnirani za CB u većini slučajeva su zaključani na samo potrebnih 40 kombinacija, kako bi se spriječile pogreške u dobivanju točnih frekvencija pojedinih kanala ali i da se spriječe ilegalne modifikacije na nedozvoljene kanale. Također su sklopke za programiranje 40 kanala fiksno izvedene da daju potrebne kombinacije za svaki kanal na ulazu u PLL. No unatoč tome određene modifikacije su moguće podesnim spajanjem ili razdvajanjem postojećih veza između PLL sklopke i ulaznih kanala u PLL integrirani krug, pa je tom manipulacijom moguće pomaknuti čitav opseg CB frekvencija, najviše za 540 kHz prema dolje ili za 300 kHz prema gore, a čime se radni opseg primopredajnika može proširiti na 26.435 – 27.705 MHz. Time se dobije CB primopredajnik sa proširenim brojem radnih kanala. Danas proširenje radnih kanala na CB opsegu više i nema puno smisla jer je većina kanala uglavnom bez prometa, no u zlatno doba CB-a kada su svi kanali bili u stalnom pogonu to je bila korisna mogućnost primopredajnika.

Nadalje, CB radio opseg, koji se još naziva i 11-metarski opseg, blizak je 10-metarskom amaterskom radio opsegu koji zauzima frekvencije od 28.000 to 29.700 MHz. S obzirom da su 10-metarski radio amaterski primopredajnici višestruko skuplji i teže ih je nabaviti razvile su se metode prepravljanja 11-metarskih CB primopredajnika za 10-metarske radio opsege. Ako ponovno pogledamo blok shemu CB primopredajnika jasno je da se dobivanje frekvencija svodi na čisto zbrajanje i dijeljenje početnih frekvencija koje daje kristalni oscilator. Potrebno je dakle samo prikladno promijeniti frekvenciju kristala u oscilatoru, te po potrebi podesiti MF transformatore i filtre, da bi na izlazu dobili frekvencije iz početnog dijela 10-metarskog opsega. Ovo je na nekim modelima CB primopredajnika moguće napraviti lakše, na nekima je sve to skupa složenije, no u vrijeme najveće popularnosti CB-a i amaterskih primopredajnika razvijeno je niz projekata u smjeru proširenja CB opsega kod jeftinih i široko rasprostranjenih primopredajnika za taj opseg.

Elektronika za naš CB primopredajnik nabavljena je najvjerojatnije u kompletu za sastavljanje (KIT kompletu), dakle samo gotova pločica sa komponentama i sklopka za izbor kanala. Radio amater je zatim sam ugradio ostale sklopove u prikladno kućište i to je zasigurno bio najpovoljniji način na koji se moglo doći do kvalitetnog CB primopredajnika. Danas, nažalost, vjerojatno se više nitko neće odlučiti za samogradnju CB primopredajnika, ali ovako izrađeni radio uređaji mogu odlično poslužiti za učenje i shvaćanje principa rada primopredajnika koji se nije značajno promijenio ni kod današnjih modernih radio uređaja. Danas se teži minijaturizaciji i što je moguće većoj integraciji komponenti i podsklopova u specijalizirane integrirane krugove i iz takvih sklopova često se ne može puno toga razabrati o njihovim osnovnim principima rada. Vintage uređaji su izrađeni u diskretnoj, robusnoj i preglednoj tehnici, te nam danas pružaju mogućnost izravnog proučavanja i praktičnog učenja principa rada pojedinih elektroničkih sklopova, jednako kao što su nekad svojim funkcioniranjem pružali zadovoljstvo i nagradu svojim operaterima i samograditeljima za njihov uloženi trud i znanje 🙂