BITX-80 Development #2

BITX Block Diagram

Sampai saat ini saya mengharapkan anda telah berhasil merangkai semua blok pada jalur penerima (RX). Sebagian dari jalur penerima nantinya juga akan digunakan pada jalur pemancar (TX), hanya beberapa IF/RF Amp saja yang perlu dirangkai di sini.

Pertama mari bersama-sama kita lihat diagram blok BITX terutama jalur pemancar. Sama dengan penerima, penggenerasian sinyal SSB pada BITX juga menggunakan singgle convertion, dimana dari tingkat IF menuju ke RF hanya dilakukan shifting sekali saja. Untuk memudahkan alur cerita ini, anda dapat juga melihat perubahan yang terjadi pada sinyal di frequency domain di samping.

BITX on Freq Domain

Pertama sinyal voice (baseband) dikuatkan oleh MIC Amplifier, kemudian sinyal ini dimodulasi dengan SBM ke IF frekuensi sebesar 10MHz. Kita mendapatkan sebuah sinyal yang masih lengkap baik sisi USB maupun LSB, sementara SSB Filter kita memiliki frekuensi tengah di 10MHz, untuk memperoleh pancaran LSB (sesuai dengan aturan di ORARI), kita harus menyuplik porsi sinyal USB pada IF singnal ini, dengan demikian, maka BFO harus diturunkan frekuensinya sekitar 1.5KHz dari 10MHz. Untuk menurunkan frekuensi BFO ini dapat digunakan konfigurasi VXO (Variable X’tal Oscillator), yaitu X’tal diseri dengan sebuah lilitan 15uH dan capacitor variable untuk adjuster.

Selanjutnya, sinyal keluaran dari SBM tersebut dikuatkan dengan sebuah IF Amplifier 1 transistor Q11, sebelum masuk ke SSB Filter 10MHz. Seperti yang dijelaskan diatas, SSB Filter ini tepat akan memotong porsi sinyal dari SBM dengan BW sekitar 3KHz dan frekuensi centre 10MHz. SSB filter ini akan mencuplik porsi USB (Upper Side Band) dari sinyal kita, tanpa carrier.

Selepas dari SSB Filter, sekali lagi sinyal kemudia dikuatkan dengan sebuah IF Amplifier 1 transistor Q12. Untuk mencapai frekuensi kerja (80M) yang diinginkan, maka sinyal IF ini kemudian dimodulasi oleh blok DBM dengan carrier sinyal dengan frekuensi sekitar 7 MHz.

Keluaran DBM menghasilkan sinyal dengan frekuensi sekitar 17MHz (USB) dan 3.9MHz (LSB), sinyal ini kemudian dikuatkan oleh penguat RF dengan 1 transistor Q13 untuk difilter pada BPF yang bekerja ada 80M band, sehingga diperoleh sinyal LSB pada band 80M.

Sebelum dikuatkan oleh RF Linear Amplifier, sinyal ini dikuatkan dulu oleh RF Pre-Amplifier 1 transistor Q14.

Setelah mengetahui secara umum cara kerja BITX jalur pemancar, maka berikut akan disharing tips saat penulis membuat BITX-80.

JALUR TRANSMITTER (TX)

MICROPHONE PRE-AMP

Mic Pre Amp

Penguat microphone ini terdiri hanya 1 buah transistor saja, dengan tanpa dilengkapi gain control dan tone control. Condensor mic digunakan disini, sebab harganya sangat murah dibandingkan dengan microphone dynamic.

Penguat microphone disini dapat dimodifikasi sesuai dengan selera, misalkan menggunakan IC Opamp, diberi tone control dan gain control. Rangkaian penguat mic ini nantinya sangat mempengaruhi kualitas modulasi yang dihasilkan oleh exciter BITX ini, bisa “cempreng” atau “dungdung”, jadi silakan untuk berkreasi sesuai harapan anda.

Cara Mengetes Microphone Pre-Amp

Mic Pre Amp Circuit

Pengetesan dapat dengan mudah anda lakukan dengan menyambungkan keluaran blok ini dengan sebuah headphone berimpedansi tinggi, atau bila anda memiliki speaker aktif komputer masukkan ke input, lalu bicaralah dengan jarak yang cukup didepan mic, pastikan modulasi terdengar tanpa catat dan dengung.

Untuk mendapatkan warna suara yang berbeda anda dapat bereksperimen dengan mengganti tipe transistor atau melakukan penggantian pada capacitor coupling.

SBM (Single Balance Modulator)

Blok ini telah dijelaskan secara detail pada bagian 1, silakan merefer ke sana.

Cara pengetesan

Karena keluaran sinyal dari SBM ini levelnya sangat kecil, maka testing dapat dilakukan setelah dilakukan penguatan oleh penguat IF Q11.

Pada bagian collector penguat RF pasang sehelai kawat, lalu taruh RIG All Band disamping BITX ini, pilih frekuensi sekitar 10MHz, bicaralah didepan microphone atau ganti microphone dengan sumber tone 1 KHz, pastikan terdengar dengan baik di RIG.

SSB (Single Side Band) FILTER

SSB Filter akan mengambil porsi USB dari sinyal AM-DSB-SC (Amplitude Modulation Double Side Band Supressed Carrier) keluaran dari SBM, hanya pada sisi USB (Upper Side Band), sehingga adjustment di frekuensi BFO untuk turun 1.5KHz dari 10MHz harus benar-benar tepat, sehingga diperoleh sinyal SSB yang linear (tidak cacat).

Setelah melewati SSB Filter, kemudian sinyal dikuatkan oleh penguat IF amplifier Q12.

Cara Pengetesan

Pada kaki collector Q12 beri seutas kawat, dekatkan pada RIG All Band, pilih mode USB pada frekuensi sekitar 10MHz, atur-atur frekuensi BFO sampai diperoleh modulasi yang sempurna.

DBM (Double Balanaced Modulator)

Karena IF masih berfrekuensi di 10MHz dan mode USB, maka DBM digunakan untuk menggeser sinyal ini berosilasi di band 80M dengan mode LSB, prosesnya lihat dalam grafik di atas.

Cara Pengetesan

Karena keluaran dari DBM terdiri dari beberapa macam signal dengan frekuensi yang berbeda-beda, maka pengetesannya belum bisa dilakukan.

BPF (Band Pass Filter)

Setelah dilewatkan sebuah penguat RF, maka BPF hanya akan meloloskan sinyal LSB pada band 80M saja. Selanjutnya sinyal ini dikuatkan lagi dengan sebuah RF pre-amp sebelum masuk ke RF Linear Amplifier.

Cara Pengetesan

Tune RIG All band di Band 80M dengan mode LSB, scan sampai diperoleh pembacaan pada sinyal kita, bicara atau masukkan sinyal 1 khz ke microphone, tune ferit BPF dan Frekuensi BFO sampai diperoleh sinyal terbaik.

Demikian, bila step ini berhasil dengan baik maka BITX-80 anda siap untuk diperkuat oleh sebuah linear amplifier.

6W LPA from Farhan

Ada beberapa jenis linear amplifier yang bisa digunakan, yaitu class A atau class AB (Push-Pull), yang biasanya paling banyak digunakan untuk keperluan ini adalah class AB karena efisiensinya lebih tinggi serta dengan transistor yang relatif murah diperoleh power output yang besar.

Namun, untuk eksperiment ini Farhan juga sudah menyediakan sebuah Linear Power Amplifier sederhana menggunakan sebuah MOSFET IRF510 yang harganya cukup murah (Rp.5.000/buah) dengan keluaran sekitar 6 watt. Rangkaian bisa dilihat disamping.

Terakhir tentang BITX-80, anda bisa melakukan perubahan ke semua band amatuer kesukaan, baik di 40M s.d 10M, dengan perubahan pada blok utama:

• VCO – disesuaikan dengan band kerja
• BPF – disesuaikan dengan band kerja
• Yang lain tetap … namun bila mau, beberapa band bisa kita jadikan satu seperti sebuah radio all-band komersial.

Diskusi Tentang Pengembangan BITX

Layout BITX

Gambar disamping adalah BITX-80 yang saya buat, karena tidak mau susah-susah, PCB layout saya download dari website Mr. Farhan. PCB layout asli didesain dengan double layer, sehingga saya harus melakukan sedikit modifikasi dengan menghubungkan semua titik yang terhubung ke ground (yang seharusnya bersatu pada 1 layer). Tidak ada perubahan tata letak pada eksperimen yang saya lakukan, dimana masing-masing blok fungsi saya tandai untuk memudahkan lokalisir gangguan, serta sebagai wahana untuk belajar para peminat lainnya. PCB saya buat dengan menggunakan kertas khusus membuat PCB, yaitu tinggal difoto copy diatas kertas tersebut, selanjutnya kertas disetrika diatas PCB yang telah dibersihkan (diamplas), dan direndam air dingin sekitar 2 jam, sehingga kertas yang tidak menempel di PCB akan lembek dan mudah dibersihkan dengan tangan, baru direndam dilarutan ferycloride (kalau nggak salah namanya).

BITX buatan farhan ini masih banyak yang perlu dikembangkan, sehingga lebih bagus lagi performannya, diantaranya adalah :

• Mengganti VCO menjadi PLL (Phase Locked Loop) atau AFC (Automatic Frequency Controller) untuk memperoleh kestabilan frekuensi yang lebih baik, namun harga jadi mahal
• Menambahkan sebuah AGC (Automatic Gain Controller) pada rangkaian sebelum masuk ke penguat AF LM386, karena dengan rangkaian asli, maka pendengar akan terkejut bila pada saat monitoring stasiun jauh ada stasiun lokal masuk … wow !!!!
• Untuk menambah kepekaan dan selectivitas, 2 stage convertion bisa diterapkan.
• Mengganti penguat RF/IF berbasis transistor dengan rangkaian penguat RF/IF berbasis IC yang biasanya gain dan BW-nya lebih bagus, namun harga jadi mahal … sebuah dilema
• Menambahkan sinyal meter untuk penerimaan.
• Dan lain-lain … terserah kepada anda.

Yang paling penting disini adalah, bagaimana membuat radio amateur dengan komponen yang murah, mudah didapat, mudah dibuat, dan enak didengar … anda yang berhak memilih !

Have a nice day … OM (Old Man) !