1 Watt AM/CW 10 Metre Bandı (28 MHz) Verici Projesi
Bu projede; bir kristal osilatör devresi, kolektör modülasyonlu bir AM osilatörü ve bir güç amplifikatörü (RF Amfi) katından oluşan, 3 aşamalı, düşük güçlü ve yayın tipi bir verici devresi yapacağız.Devreye doğrudan bir elektret (kondansatörlü) mikrofon veya çıkışı yükseltilmiş (amplified) dinamik bir mikrofon bağlayabilirsiniz. Şemada (gri renkle belirtilen kısımda) elektret mikrofonun bağlantı şekli gösterilmiştir. (Not: Amplifikatörsüz, standart bir dinamik mikrofonun çıkış voltajı bu devreyi sürmek için çok düşüktür; devrenin çalışması için mikrofondan en az 100mV sinyal gelmesi gerekir). Dinamik bir mikrofonu doğrudan bağlayabilmek isterseniz, girişe tek transistörlü bir LF (Düşük Frekans) ön yükseltici (preamfi) katı ekleyebilirsiniz.
Bu devreyi tamamladığınızda, havadan yayılan sinyali neredeyse tüm standart AM radyo alıcıları (orta dalga/kısa dalga radyolar) ile net bir şekilde yakalayabildiğinizi göreceksiniz. Profesyonel radyo istasyonlarında kullanılan verici devreleri çok daha karmaşık olsa da, bu proje bir telsiz vericisinin arkasındaki temel çalışma mantığını anlamak için mükemmel bir başlangıçtır. Üstelik kendi yaptığınız bir vericinin çalıştığını görmek gerçekten çok keyiflidir!
Önemli Amatör Telsizcilik Uyarısı: 10 metre bandında (28 MHz) yayın yaparken ve denemeler gerçekleştirirken geçerli bir Amatör Telsizcilik Belgesine (Lisansına) sahip olmanız yasal bir zorunluluktur!
AM ve CW Modülasyon Temelleri
Osilatör katında tek bir bobin ve kristal kullanılır. Bobin, kristal frekansına veya onun bir harmoniğine denk gelecek şekilde çıkış frekansına göre ayarlanır (tune edilir).AM (Genlik Modülasyonu) Nedir?
Genlik Modülasyonu (Amplitude Modulation), bir yüksek frekans (RF) taşıyıcı sinyalinin genliğinin, üzerine bindirilen bir ses frekansı (AF) sinyaliyle değiştirilmesi ve modüle edilmesi işlemidir. Sinyalleri bir noktadan diğerine iletmek için kullanılan ilk modülasyon türüdür ve anlaşılması en kolay olanıdır.Bir RF akımı, modülasyon olmadığında sabit bir genliğe sahiptir. Bu sabit genlikli RF sinyali hiçbir bilgi (ses, zeka) taşımaz; dolayısıyla radyo telefon (sesli iletişim) için bu haliyle bir işe yaramaz ancak Mors kodu iletişiminde kullanılabilir. Temel formunda AM modülasyonu, gücü taşıyıcı frekansta ve iki yan bantta (sideband) toplanmış bir sinyal üretir. Bir AM vericisinin çıkış gücünün büyük kısmı aslında boşa gider: Gücün yarısı hiçbir yararlı bilgi taşımayan (sadece bir sinyal olduğunu belirten) taşıyıcı frekanstadır; kalan güç ise iki özdeş yan banda bölünür ki iletişim için bu yan bantlardan sadece biri yeterlidir.
CW (Sürekli Dalga - Mors) Nedir?
CW (Continuous Wave), en basit modülasyon formudur. Vericinin çıkışı, Mors kodunun karakterlerini oluşturacak şekilde basitçe açılıp kapatılır (kesintili hale getirilir). CW vericileri basit ve ucuzdur; ayrıca iletilen sinyal frekans spektrumunda çok az yer kaplar (genellikle 500 Hz'den az). Ancak, normal bir AM alıcıda CW sinyallerini duymak zordur; sinyal basıldığında sadece arka plan gürültüsünün hafifçe kesildiğini duyarsınız. Bu sorunu çözmek için kısa dalga ve amatör telsiz alıcılarında bir BFO (Beat Frequency Oscillator - Vuru Frekansı Osilatörü) devresi bulunur. BFO devresi, alınan CW sinyaliyle "vuruşan" dahili bir ikinci taşıyıcı üreterek, Mors kodu sinyalinin açılıp kapanmasına paralel olarak duyulabilir bir ton (bip sesi) üretir.Bu devre öncelikli olarak AM için tasarlanmış olsa da, S anahtarı (Mors anahtarı) üzerinden osilatöre güç verilerek CW (Mors) modunda da kullanılabilir. Güç amplifikatörü (T3) her zaman 12V Vcc ile beslenir ve osilatörle birlikte kapatılması gerekmez. Eğer bu vericiyi yalnızca CW için kullanacaksanız, modülatör bölümünü (T1) tamamen devreden çıkarabilirsiniz. Ancak unutmayın; modülatör varken Vcc ile osilatör voltajı arasında 3 voltluk bir fark oluşur (12V Vcc girişinde T2 osilatörüne 9V gider). T1'i çıkarırsanız osilatör doğrudan 12V ile beslenir.
Devre Katlarının Analizi
1. RF Osilatör Katı (T2 - NPN BSX20)
Taşıyıcı frekansın üretildiği yer burasıdır. Frekans kararlılığı için bir Kristal (Xtal) osilatör yapısı (Colpitts) tercih edilmiştir. Bu katın frekans kararlılığı çok önemlidir; ürettiği güç (13V altında yaklaşık 50mW) ikinci plandadır. Düşük voltajla çalıştığı için transistörde herhangi bir ısınma problemi yaşanmaz.Farklı frekanslar (kristaller) arasında geçiş yapmak için bir komütatör anahtar eklenebilir (bağlantıların çok kısa tutulması şartıyla) veya daha profesyonel bir diyot tabanlı anahtarlama devresi kurulabilir. Ayrıca kristal sökülüp C8 üzerinden harici bir VFO (Ayarlanabilir Osilatör) sinyali enjekte edilerek de T2 tetiklenebilir.
2. Güç Amplifikatörü ve Filtre Katı (T3 - BD135)
Osilatörden gelen RF sinyali bu katta yükseltilir ve anten empedans eşleme devresi (L1/L3, C16, C18) üzerinden anten sistemine aktarılır. Komşu bandlara parazit (splatter) veya harmonik sızmaması için bu katta büyük özen gösterilmiştir. Devredeki 3 elemanlı L-tipi dar bant geçiren filtre ve alçak geçiren Pi ($\pi$) filtre yapısı (L3/L4, C16...C20), kalan tüm harmonik sinyalleri mükemmel bir şekilde temizleyerek spektral temizlik sağlar. 12V beslemede güç yaklaşık 1 Watt PEP seviyesine ulaşır.3. Modülatör Katı (T1 - PNP BC557)
Ses bilgisinin RF taşıyıcı sinyaline bindirildiği (genlik modülasyonunun yapıldığı) kattır. Seçici bileşenler (R10, R11, C25, C3...C7) sayesinde insan sesi frekansları optimize edilirken, gereksiz frekanslar bastırılır ve bant genişliği amatör telsiz standartları olan $\pm 3\text{ kHz}$ civarında tutulur. Burada kolektör modülasyonu uygulanmıştır. Verimliliği %100 olmasa da tasarımın basit ve sade kalmasını sağlar.4. Şaseleme, Ekranlama ve Kutulama
Yüksek frekans (RF) devrelerinde kararlılık için tüm devrenin tamamen metal veya alüminyum bir kutu içerisine monte edilmesi şarttır. Eğer metal kutu bulamazsanız, plastik bir kutunun içini kendinden yapışkanlı alüminyum bantlarla kaplayabilir veya grafit boya ile boyayabilirsiniz. Alüminyum bant parçalarının veya grafit boyanın birbirleriyle elektriksel olarak iletken (GND şaseye bağlı) olduğundan emin olun.5. Alıcı İle Birlikte Kullanım (Mute - Susturma Fonksiyonu)
Vericiyi kendi alıcınızla birlikte kullanırken (QSO esnasında kendi sesinizi kulaklıkta patlamaması için) alıcınızı susturacak bir altyapı mevcuttur. "a" pinine bağlanacak basit bir BC338 veya 2N2222 transistörünün beyzi 100k dirençle tetiklendiğinde, emiter şaseye, kolektör ise alıcının "Mute" girişine bağlanarak telsiz mandalına (PTT) her bastığınızda alıcının sesini otomatik olarak keser. Alternatif olarak 12V bir röle de kullanılabilir.Teknik Özellikler (Specifications)
- Çalışma Frekans Aralığı: 28 MHz ... 30 MHz (10 Metre Amatör Bandı)
- Çıkış RF Gücü (PEP): ~1 Watt @ 13V Vcc
- Modülasyon Türü: AM (Anahtarlandığında CW / Mors)
- Çıkış Empedansı: 50 Ohm (Ayarlanabilir)
- Harmonik Filtre: Bant geçiren L-Filtre + Alçak geçiren Pi ($\pi$) Filtre
- Çalışma Voltajı: 10 - 15 Volt DC
- Ortalama Çekilen Akım: ~120 mA
- Frekans Kontrolü: Kristal (Xtal) Osilatör (28.xxx MHz)
- Frekans İnce Ayarı: ~2 kHz kaydırma imkanı (C8 yerine 120pF trimmer takılırsa)
- Ses (LF) Giriş Hassasiyeti: +/- 100mV @ 1k$\Omega$
Malzeme Listesi (Parts List)
| Eleman Kodu | Malzeme Tanımı / Değeri | Adet | Açıklama / Notlar |
| T1 | BC557 Transistör | 1 | Modülatör katı (PNP) |
| T2 | BSX20 Transistör | 1 | Osilatör katı (2N2219 veya BC109 da olur, güç biraz düşer) |
| T3 | BD135 Transistör | 1 | RF Amplifikatör (Gövdeden izole edilmiş soğutucu ile kullanılmalı) |
| T4 | 2N2222 veya BC338 | 1 | Alıcı susturma (Mute) katı için |
| Xtal | 28 MHz - 30 MHz arası Kristal | 1 | İstenen çalışma frekansına göre (Fundamental veya Overtone) |
| C1, C13, C22 | 100 nF | 3 | Seramik veya Kutu kondansatör |
| C2 | 47 uF / 16V | 1 | Tantal Kondansatör |
| C3 | 2.2 uF / 50V | 1 | Elektrolitik (v1.5 revizyonu güncellemesi) |
| C4, C24 | 33 nF | 2 | Polyester kondansatör (v1.5 revizyonu) |
| C5 | 10 nF | 1 | Polyester kondansatör |
| C6 | 47 nF | 1 | Polyester (v1.5 revizyonu) |
| C7 | 4.7 uF / 50V | 1 | Elektrolitik kondansatör |
| C8 | 10 nF | 1 | (Frekans kaydırma için 120pF Trimmer takılabilir) |
| C9 | 0 ... 22 pF | 1 | Trimmer (27MHz CB bandı için 60pF kullanılabilir) |
| C10, C18 | 120 pF | 2 | Seramik |
| C11, C19 | 56 pF | 2 | Seramik |
| C12 | 470 uF / 16V | 1 | Elektrolitik filtre kondansatörü |
| C14 | 47 nF | 1 | Seramik / Kutu |
| C15, C21 | 470 pF | 2 | Seramik (C21, v1.2 revizyonunda eklendi) |
| C16 | 6 ... 40 pF | 1 | Trimmer kondansatör (Anten ayarı için) |
| C17 | 12 pF | 1 | Seramik |
| C20 | 100 pF | 1 | Seramik |
| C23 | 10 pF | 1 | Seramik (v1.2 revizyonunda eklendi) |
| C25 | 0.47 uF | 1 | Polyester kondansatör (v1.5 revizyonunda eklendi) |
| R1, R2 | 3.9 k | 2 | 1/4W Direnç (R1 v1.3'te güncellendi) |
| R3 | 3.3 k | 1 | 1/4W Direnç |
| R4 | 5.6 k | 1 | 1/4W Direnç |
| R5 | 1.2 k | 1 | 1/4W Direnç (v1.3'te güncellendi) |
| R6 | 220 Ohm | 1 | 1/4W Direnç |
| R7 | 12 Ohm | 1 | 1/4W Direnç |
| R8 | 100 k | 1 | 1/4W Direnç |
| R9 | 4.7 k | 1 | 1/4W Direnç (v1.4'te eklendi) |
| R10 | 270Ohm | 1 | 1/4W Direnç (v1.5'te eklendi) |
| R11 | 390 Ohm | 1 | 1/4W Direnç (v1.5'te eklendi) |
| Ls1, Ls2 | 470 Ohm 0.5W | 2 | Karbon direnç üzerine 0.2mm emaye telden tüm gövde boyunca 3 tur sarım (Veya hazır 2.7 uH şok bobini) |
| L1 | 0.8mm Emaye Tel | 1 | 7mm iç çap, yan yana bitişik 8.5 Tur sarım |
| L2 | 0.8mm Emaye Tel | 1 | 6mm iç çap, yan yana bitişik 12 Tur sarım |
| L3 | 0.8mm Emaye Tel | 1 | 7mm iç çap, yan yana bitişik 13 Tur sarım |
| L4 | 0.8mm Emaye Tel | 1 | 7mm iç çap, yan yana bitişik 7 Tur sarım |
| L5, L6 | 100 uH Şok Bobini | 2 | Hazır indüktör (v1.3 ve v1.4 revizyonlarında eklendi) |
Önemli Revizyon Notları (Geliştirme Tarihçesi)
- Revizyon 1.2: Verici amfi katına bağlı değilken osilatörün 2. harmonikte istenmeyen salınım yapmasını önlemek amacıyla C21 eklendi. Malzeme listesinde eksik olan C5 eklendi. Standart değerlere uymayan R2, R3 ve R4 direnç değerleri piyasada bulunabilir standart değerlerle güncellendi.
- Revizyon 1.3: T2 transistörünün bias kararlılığını artırmak için R5 direnci 2.2k'dan 1.2k'ya düşürüldü ve L5 (100uH) bobini eklendi. T1 bias ayarı için R1 direnci 3.9k yapıldı. C12 kondansatör değeri optimize edildi.
- Revizyon 1.4: Daha önce C6 ve C7 arasında bulunan Ls1 bobini yerine 100uH hazır şok bobini yerleştirildi. Modülasyon kalitesini artırmak için R9 direnci eklendi.
- Revizyon 1.5 (Mayıs 2009): Devrenin ses doğrusallığını (lineerliğini) en üst seviyeye çıkarmak için R10, R11, C25 bileşenleri eklendi; C3, C4, C6 ve C24 kondansatörlerinin değerleri güncellendi.
Önemli Test ve Anten Tavsiyeleri
- Suni Yük (Dummy Load): Devreyi test ederken, ayarlarken ve trimerleri çevirirken asla doğrudan gerçek anten bağlamayın! Çıkışa mutlaka 50 Ohm'luk bir suni yük (Dummy Load) bağlayarak ayarları yapın. Bu hem transistörünüzü korur hem de çevreye parazit yaymanızı engeller.
- Anten Seçimi: Çalışacağınız frekansa uygun hesaplanmış doğru bir anten kullanmak çok önemlidir. İyi bir anten seçimi veya anten tuner kullanımı vericinizi korur ve harmonikleri engeller. 10 metre bandı için en basit ve etkili alternatiflerden biri Dipol Antendir (Toplam Dipol Uzunluğu Formülü:Uzunluk (Metre) = 150/Frekans (MHz- \%5.
- Mesafe Faktörü: Unutmayın ki anteninizin performansı ve verimliliği, uzak mesafelere ulaşmada vericinizin çıkış gücünden çok daha önemlidir. Suni yük de harika bir 1:1 SWR verir ancak yan sokağa bile sesinizi duyuramazsınız. Uzak mesafe (DX) QSO'lar yapabilmek için atmosferik iyonosfer koşulları (frekansa bağlı olarak D, E, F katmanlarının durumu) en belirleyici etkendir.
