von DL7AWL
| Herzstück beider Systeme sind die beiden Baugruppen Signal- und Frequenzaufbereitung. Diese sind praktisch identisch für SEG 15 und 100; es gibt nur minimale Unterschiede. Beide befinden sich in abgeschirmten Kassetten, die sich "servicefreundlich" ausschwenken lassen und dadurch den Zugang zu weiteren Komponenten freigeben (siehe Bild rechts). Das Kassetteninnere ist nach Entfernen der Abschirmdeckel sowohl von Löt- als auch von Bestückungsseite her zugänglich. Prinzipiell bleibt dabei die Betriebsfähigkeit weitestgehend erhalten, so daß die meisten Stellen der Schaltung auch im Betrieb für Messungen, Abgleicharbeiten usw. zugänglich sind. | |
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Signalaufbereitung
In der Baugruppe Signalaufbereitung (Bild rechts) befindet sich (fast) der komplette Sende- und Empfangs-Signalweg mit Ausnahme der Sendeendstufe und Antennenanpassung.
Bei Empfang wird das Signal ohne Vorverstärkung (und bei SEG 15 D auch ohne Vorselektion) in einem Diodenringmischer mit der VCO-Frequenz aus der Frequenzsynthese (29,8...40,199 MHz je nach eingestellter Sende/Empfangsfrequenz) gemischt und so die erste ZF von 28,2 MHz gebildet. Das folgende Quarzfilter hat eine Bandbreite von 5 KHz und läßt somit noch beide Seitenbänder durch. Nach einem geregelten Signalverstärker wird in einer zweiten Mischstufe das Signal eines 28-MHz-Quarzoszillators zugeführt und so die 2. ZF von 200 KHz gebildet. (Bei eingeschaltetem Clarifier wird ein 28-MHz-Quarzoszillator über Poti und Kapazitätsdiode "gezogen".) Je nach gewähltem Seitenband wird nun mittels Schaltdioden das zugehörige mechanische Filter (Bandbreite ca. 2,3 KHz) in den Signalweg gelegt. Nach einem weiteren geregelten ZF-Verstärker wird das Signal in einer dritten Mischstufe mit einer Festfrequenz von 200 KHz gemischt und dadurch demoduliert. Es folgen ein Tiefpaß sowie ein NF-Verstärker mit mittelohmigem Ausgang zum Anschluß eines Kopfhörers. Ein Lautsprecher ist weder im Gerät eingebaut noch direkt extern anschließbar. Für Lautsprecherwiedergabe fand sich der Aktivlautsprecher "L24" mit eingebautem Verstärker im Zubehörprogramm; vergleichbare Geräte lassen sich natürlich mit geringem Aufwand auch selbst bauen.
Beim Senden werden überwiegend - sinngemäß und spiegelbildlich - die gleichen Schaltungskomponenten wie beim Empfang verwendet, wie auch aus dem Blockschaltbild hervorgeht. Eine gesonderte Beschreibung erübrigt sich deshalb. Eine erwähnenswerte Besonderheit besteht noch in der Betriebsart CW (A2J): Anstatt den unmodulierten Träger direkt zu tasten, wie bei Amateurfunk-Geräten üblich, wird ein 1-KHz-Sinussignal getastet und damit der SSB-Sender moduliert. Im Betrieb macht das - abgesehen von einem Frequenzversatz - keinen Unterschied; bei ideal gedachten Komponenten darf sich das abgestrahlte Signal spektral in keiner Weise von einem "echten" CW-Signal unterscheiden. In der Praxis würden aber, so wurde mir berichtet, eingefleischte SEG-Kenner dennoch den Unterschied bemerken. Immerhin führt dieses Schaltungskonzept zu dem bemerkenswerten Luxus, auch bei CW-Betrieb das obere oder untere "Seitenband" wählen zu können (de facto also einen Versatz von +/- 1 KHz gegenüber der eingestellten Frequenz).
Frequenzaufbereitung
Die Baugruppe Frequenzaufbereitung ist mit einer Unzahl von Standard-TTL-Bauteilen bestückt; diese waren - wenn auch teils unter etwas anderen Bezeichnungen - auch in der DDR verfügbar. Sie enthält einen sehr genauen 10-MHz-TCXO (temperaturkompensierter Referenzoszillator, im Bild oben rechts). Daraus werden sämtliche benötigten Festfrequenzen durch Teilung abgeleitet: 200 KHz für die Bildung der 2. ZF beim Empfang bzw. Erzeugung des Seitenbandsignals beim Senden, und 1 KHz als Referenzfrequenz für den Phasenvergleicher der PLL (hieraus ergeben sich auch die 1-KHz-Abstimmschritte). Die PLL liefert der Signalaufbereitung die "durchstimmbare" VCO-Frequenz im Bereich von 29,8 bis 40,199 MHz, woraus sich nach Abzug der 1. ZF der SEG-Arbeitsfrequenzbereich ergibt.
Die PLL arbeitet in klassischer Weise: Das Ausgangssignal des VCO (der elektrisch und mechanisch völlig gekapselte "große" Kasten im Bild rechts) wird direkt der Signalaufbereitung "injiziert", für die PLL-interne Weiterverwendung aber zunächst mit 28 MHz auf 1,8...12,199 MHz heruntergemischt. Das verringert die Anforderungen an den nachfolgenden Teiler und erhöht die Regelgenauigkeit, weil Abweichungen durch das Heruntermischen betragsmäßig erhalten bleiben, sich also prozentual erhöhen.
Das herabgemischte VCO-Signal wird einem Teiler zugeführt, der durch
die Dekaden-Drehschalter der Frontplatte in seinem Teilerverhältnis
"programmiert" wird. Jeder Drehschalter liefert - binär codiert - das
"Komplement" seiner eingestellten Ziffer an den 4-Bit-Dezimalzähler,
welcher es nach jedem Rücksetzvorgang (Zählerüberlauf) als
Anfangswert übernimmt. Dadurch ergibt sich das gewünschte
Teilerverhältnis. Eine Besonderheit gibt es bei der höchsten Stelle:
Um trotz der "5stelligen" Betriebsfrequenzen bis 11999 KHz mit 4 Dekadenstufen
auszukommen, sind die höchstwertigen 4 Bit der Teilerkette nicht als
Dezimalzähler, sondern als Binärzähler geschaltet. Dieser
hat deshalb 16 statt 10 mögliche Stellungen. Ausgenutzt werden aber
nur 12; entsprechend hat der zugehörige Drehschalter 12 statt 10
Raststellungen und liefert auch die Werte 10 und 11 jeweils als eine
binäre "Ziffer" an den Teiler. Da die "0" bei der ersten Stelle
nicht gebraucht wird (Betrieb erst ab 1,6 MHz!), hätte eigentlich ein
11stelliger Schalter genügt. Aber den gab es in der DDR wohl nicht (?),
und so gibt es zwei elektrisch vollig gleichwertige "1"-Stellungen. (Diese
"Gratis-Stelle" eröffnet dem Selbstbauer u.U. interessante
Möglichkeiten!).
Die Frequenz am Ausgang des Frequenzteilers wird nach Frequenz und Phase
mit der 1-KHz-Referenzfrequenz verglichen und daraus die Steuerspannung für
den VCO abgeleitet. Dieser wird dadurch so nachgeregelt, daß auch am
Ausgang des Frequenzteilers 1 KHz ansteht. Da im Regelkreis der programmierbare
Teiler liegt, ist das immer dann der Fall, wenn der VCO auf der jeweils gerade
gewünschten Injektionsfrequenz schwingt.
Interessant ist, daß der programmierbare Teiler sämtlichst aus einzelnen TTL-Flipflops und unzähligen Gattern "zu Fuß" realisiert wurde, obwohl doch auch in der TTL-Familie höher integrierte Zählerbausteine zur Verfügung gestanden hätten (...aber vielleicht noch nicht zu jener Zeit in der DDR, als die SEG's entwickelt wurden?). Das bedingt einen ziemlichen Aufwand (40 ICs) und auch entsprechenden Strom- und Platzbedarf. Heute könnte man die gesamte Frequenzaufbereitung mit 2-3 ICs realisieren und komplett in dem TCXO-Gehäuse unterbringen...
Auf ein weiteres bemerkenswertes und technisch höchst interessantes Detail der Frequenzaufbereitung möchte ich noch aufmerksam machen. Die IC-Zahl wäre ja noch viel höher ausgefallen, wenn man die festen Frequenzteiler (10 MHz bis herab auf 1 KHz) ebenfalls in digitaler TTL-Manier realisiert hätte. Stattdessen findet man - kaum zu glauben - für diesen Zweck äußerst pfiffige Analogschaltungen! So sind Teilerstufen in simpelster Weise mit nur 3 Transistoren und einem Kondensator realisiert, die bis zu 5:1 auf einmal teilen, und das offenbar über einen weiten Temperaturbereich äußerst zuverlässig (ich hätte mich sowas nicht getraut...).
Die SEG's arbeiten von Haus aus mit Betriebsspannungen im Bereich zwischen 20 und 30 Volt (SEG 15: 24 V, SEG 100: bis 28 V). Die für die Logikschaltungen benötigten 5 Volt werden daraus intern durch verlustarme Schaltwandler erzeugt.
Für die Anpassungen an unterschiedliche Versorgungsbedingungen stehen Netzteile, Gleichspannungswandler, Batteriekasten (SEG 15) sowie Generatoren als Zubehör zur Verfügung.
An dieser Stelle enden die Gemeinsamkeiten zwischen SEG 15 D und SEG 100 D. Weitere Einzelheiten befinden sich bei den jeweiligen Gerätebeschreibungen.