Pixie 2
(Oder wie kommt der Kobold in die Streichholzschachtel?)
Als im vorigen Jahr (2015) einige OM's unseres OV's beschlossen den Bausatz "Miss Mosquita" von QRP-Projekt aufzubauen, schlug Fritz, DG4DTL als minimalistische Alternative dazu den 1-Transistor-TRX „Gnat40“ vor [1].
Die wenigen Bauelemente waren schnell besorgt und eine Platine ebenso schnell entworfen. Leider bekam ich den TRX nicht zum Funktionieren. Ich legte alles zur Seite und widmete die langen Winterabende dem Bau einer PA für 4m. Christian, DL9NL entwarf dafür den prozessorgesteuerten Controller.
Leider war das vergeudete Zeit! Das Verteidigungsministerium gab das erhoffte Band nicht frei.
Im Funkamateur 5/2016 fand ich dann einen 40m-QRP-TRX aus China für wenige Euro [2]. Ich bestellte 2 Bausätze für Gerhard, DG2VE und für mich.
| Schnell war der erste „Pixie“ (deutsch: Kobold) aufgebaut - aber es war nichts zu hören. Mit dem Oszillographen wurde schließlich die Diagnose gestellt: NF-Schaltkreis LM386 defekt. Nach dem Auswechseln funktionierte alles. |  |
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| Pixie mit modifiziertem TPF |
Wer Zugriff auf einen 3D-Drucker hat, kann den Pixie mit diesen Files [4] in ein maßgescheidertes Gehäuse verpacken.
In der PA wurden verschiedene Transistoren getestet. Das beste Ergebnis wurde mit einem BSY34 erzielt:
750mW bei 12V.
Modifikationen
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Zur Erhöhung der NF-Verstärkung wurde die in [3] angegebenen Änderungen umgesetzt: CP2 auf 47µF vergrößern, vom Pin8 des LM386 trennen und über 4,7Ohm an Masse legen. Der Verstärkungszuwachs war beeindruckend. Der Frequenzgang wurde mit einem 100nF -C von Pin 7 gegen Masse verbessert. Um einer evtl. Schwingneigung bei sehr niederohmigen Kopfhörern entgegen zu wirken wurde CP4 auf 47µF erhöht. Der zweite „Pixie“ funktionierte auf Anhieb. |
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Das Pi-Filter des Pixie dämpft die Oberwellen nur mäßig. Dies läßt sich verbessern, wenn die Längsinduktivität der Chebyshev Tiefpass-Konfiguration durch einen Serienschwingkreis ersetzt wird und damit in ein Cauerfilter umgewandelt wird, das eine zusätzliche Polstelle bei 14MHz hat. Dazu wird L2 auf 0,87µH verkleinert und 150pF parallel schaltet. 0,87µH erhält man durch die Parallelsschaltung von 1µH und 6,8µH. Die mit „RF-Sim“ errechneten Werte bestätigten sich in den Messungen. |
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| Durchlasskurve (S21) des Ausgangsfilters. Bei 14,0 MHz beträgt die Dämpfung der ersten Oberwelle gerade einmal 6,5 dB. | Mit der beschriebenen Modifikation des Pi-Filters ist die Dämpfung der zweiten Oberwelle bei 21 MHz immer noch über 30 dB |
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Nebenwellen-Spektrum ohne Modifikation. Die erste Oberwelle bei 14 Mhz liegt nur 20dB unter dem Nutzsignal (Messung mit 50 dB Dämpfungsglied). Ausgangsleistung 24dBm ^ 250mW |
Die TPF-Modifikation führt zu einer deutlichen Verbesserung: Die erste Oberwelle ist gegenüber dem Nutzsignal um mehr als 50dB abgeschwächt. |
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Es geht noch kleiner - der Mini-Pixie
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Mir war aber der TRX viel zu groß und ich löte nicht gern „Löcher zu“. Deshalb entwarf ich ein SMD-Layout für eine kleine Platine, die in eine Streichholzschachtel passt. Mit dem Laser-Drucker der Klubstation wurde das Layout auf Reichelt-Katalog-Papier ausgedruckt, dann aufgebügelt und schließlich geätzt. Im Bestückungsaufdruck ist ein 0 Ohm- Widerstand (R0) vorgesehen, der bei einer einseitig kaschierten Platine die Masse-verbindung herstellt. Bei einer beidseitigen Platine kann dieser durch Durchkontak-tierungen ersetzt werden. |
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| Fertig bestückte Platine. | Schaltung des Pixie mit allen Modifikationen | |||
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Die komplette betriebsbereite Station in der Streichholzschachtel mit eingebauter Morsetaste aus einer Büroklammer und einer Pin-Nadel. |
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Das erste QSO wurde mit Matthias, DD7NT am Kelemen-Dipol der Klubstation gefahren. Ich hörte ihn mit „gefühlten“ 559 und er mich mit 539. |
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Screenshot des QSOs (aufgenommen von DD7NT mit Spectrum-Lab). Die dekodierten CW-Zeichen sind am unteren Rand zu erkennen. | |||
Es geht bestimmt noch einfacher und kleiner...
Pläne hab ich schon...
73 de Wolfgang.DL4WO
Literatur
[1] http://www.home.earthlink.net/~christrask/Gnat%2040.pdf
[2] Meyer, I. Pixie aus China QRP-QTC Funkamateur 5/16 S.493
[3] Kürschner,U., DL7UWE Änderungen am Pixie - kleine Ursache große Wirkung: QRP-Report
13(2009) H.1. S 6-8
[4] http://www.thingiverse.com/thing:870586