Bouw instructie PCB

Benodigdheden
Voor het bouwen van de FOKZbox zijn de volgende gereedschappen nodig: Een kruiskop schroevendraaier; een fijne zijkniptang; een fijne punt tang; een fijne soldeerbout met temperatuur instelling; soldeertin, bij voorkeur ~0,5mm doorsnede; een combinatietang; desgewenst een vergrootglas (aanbevolen) en / of printplaathouder; een multimeter.

Opmerking: Het plaatsen van beide SMD componenten vereist enige soldeerkunst en een fijne soldeerstift. Stook de soldeerbout niet te heet en neem ESD maartregelen voor zowel de PCB, de soldeerbout alsook jezelf! De printplaat is tevens verkrijgbaar met de twee SMD componenten reeds gemonteerd!

Bij deze bouwbeschrijving is een duidelijke afdruk weergegeven van de printplaat (onder aan de pagina). Indien een component een opdruk heeft en er is geen polariteit, plaats het component bij voorkeur dan zodanig dat de tekst na plaatsing nog leesbaar is.

Een temperatuur instelling van de soldeerbout van omstreeks 340 graden is voor het plaatsen van vrijwel alle componenten meer dan voldoende. Let er op dat het soldeer goed vloeit en gebruik vooral niet te veel soldeer.

Bouwinstructie PCB afscherm schotje

Het afscherm schotje wordt geplaatst op het midden van de rode lijn

Afscherming
We beginnen met de plaatsing van een afschermschotje die het RF deel en controller / AF deel van elkaar scheiden. Dit vermindert kans op storing uit de processor in de ontvanger. Het schotje wordt geplaatst in het midden van de soldeerstrip zoals in rood aangegeven op de afbeelding. Desgewenst kan aan beide zijden van de PCB een schotje geplaatst worden. Let er hierbij wel op geen printsporen aan de componentenzijde te raken!

Als materiaal voor het schotje kan ieder soldeerbaar materiaal gebruikt worden. Te denken valt hierbij aan blik, stevig koperfolie, maar ook dun printplaat is geschikt. Overtuig jezelf vooraf van de wijze waarop je de ontvanger wil inbouwen zodat je de afmetingen van het schotje nauwkeurig kan bepalen. Verder is het verstandig om de lege print met schotje eerst te ‘passen’ in de behuizing. Achteraf aanpassen als de print helemaal opgebouwd is levert vaak problemen op.

Desgewenst kan de soldeertemperatuur hier wat hoger ingesteld worden omdat een groter vlak verhit wordt. Soldeer het schotje éérst op twee punten vast en verzeker je ervan dat deze haaks op de print staat en dat het geheel zodanig gedimensioneerd is dat het in de bedoelde behuizing past. Voorts maak je meerdere soldeerpunten waarna uiteindelijk het schotje aan beide zijden over de hele breedte gesoldeerd wordt. Dit gaat het beste door vanaf één zijde de soldeerbout rustig langs het soldeervlak te laten glijden waardoor alles mooi dicht vloeit. Houd hierbij de print horizontaal om te voorkomen dat het vloeibare tin naar één zijde van de print vloeit!

Opbouw van de PCB
Nu kunnen we alle componenten gaan plaatsen en vastsolderen. Het wordt aangeraden om hierbij de volgorde te hanteren die is weergegeven in de componentenlijst. Bij het plaatsen gelden een aantal aanbevelingen als volgt:

Condensatoren:

  • Elco’s: Let op de polariteit, deze is op de print weergegeven.
  • C44 zit niet op de print maar is direct op potmeter VR1 geplaatst.
  • C26 wordt alléén geplaatst naar wens van de gebruiker: Bij plaatsing is de toon S-meter ‘rustiger’, echter, bij ingeschakelde AGC kunnen snelle signaalvariaties (zoals het inschakelen van een zender) kort ‘doorschieten’ van de S-meter veroorzaken. Probeer dus eerst uit wat de voorkeur heeft door de condensator eerst los in de gaatjes te steken en het effect te beoordelen.

Weerstanden:

  • R1 is een grote weerstand die enige warmte kan ontwikkelen tijdens laden. Plaats deze bij voorkeur daarom iets boven de print en doe dit als laatste.

Diodes:

  • Wees bij de germanium glasdiode D3 extra voorzichtig, ontzie de glazen aanhechting tijdens het buigen van de pootjes.

IC voet:

  • Plaats de IC voet (DIL28) op de plaats van U5 en let op de markering waarmee de richting van het component wordt aangegeven. 

X1,  X2, XF1 en XF2:

  • Soldeer de kristallen en kristalfilters zo kort mogelijk op de print.
  • XF1 en XF2 zijn kristalfilters. Naar keuze kunnen hier verschillende types toegepast worden zoals 10M15B (= 2x 10M15A paired) of 10F20B (2x 10F20A paired).
Connectoren

Plaatsing connektoren.
Klik voor grote afbeelding

J1, J2, J3, J5:

Dit zijn normale headers die geplaatst worden zoals op de afbeelding hierboven. J4 wordt niet geplaatst! Dit is namelijk de BNC connector die elders beschreven wordt

A1…16, V1…V3, B1…B5, S1…S5:

Deze headers worden respectievelijk geplaatst met de “rug” naar boven geplaatst. Zie de afbeelding van de print op de vorige pagina.

 L1 t/m L4:Bouwinstructie Neosid

Soldeer na plaatsing éérst de behuizing vast en daarna de twee spoelaansluitingen.

 T1:

Deze 10,7MHz transformator heeft een groene kleur aan de bovenzijde en wordt op een gelijke wijze vast gesoldeerd als L1 t/m L4. Er zijn enkele verschillende types bruikbaar, zoals de 42IF223 of LFC107.

 T2 t/m T4:Bouwinstructie 455kHz trafo's

Deze 455kHz transformatoren hebben een zwarte kern, er zijn er drie van. Ook deze trafo’s worden op gelijke wijze vast gesoldeerd als L1 t/m L4. Als 455kHz trafo’s kunnen bijvoorbeeld LMC4102/4202 of 42IF202 gebruikt worden.

Q1 en Q2:Bouwinstructie BF981

Deze BF981’s worden beide geplaatst met de opdruk aan de soldeerzijde. De source wordt herkend aan het pootje waaraan een klein hoekje zit. Knip de pootjes op juiste lengte en soldeer ze met weinig soldeertin vast.

De source van Q1 wordt vast gesoldeerd aan R2/R34/C3 terwijl de source van Q2 aan C13/C14/R8 en C15 vastzit. Zie ook de afbeeldingen op de print.

Opmerking: Uit ervaring blijkt dat de BF981 vrij gevoelig is voor ESD ontladingen. Neem daarom ESD voorschriften extra in acht !

Controle en afbouw van de elektronica
Nadat alle bovenstaande componenten zijn vast gesoldeerd controleer je de print op eventuele soldeerfouten. Als je er zeker van bent dat alles goed is kan je een eerste controle uitvoeren. Let op, de IC’s zijn nu dus nog NIET geplaatst!

Bij de controle wordt het volgende nagekeken:

  • Eerst wordt een voedingsspanning van 7,2V aangelegd. Gebruik hiervoor een power supply met stroombegrenzing op ca, 100mA. Nooit direct de accu aansluiten! In geval van kortsluiting smelt de bekabeling danwel de printsporen!
  • 5V meten we voorts op U5 pin 20
  • Nu kan de geprogrammeerde PIC geplaatst worden;
  • De stroomopname bedraagt als het goed omstreeks ~10mA.

Verdere afbouw van de ontvanger
Voordat de FOKZbox afgeregeld en ingebouwd kan worden dienen eerst alle externe componenten bedraad te worden. Gebruik bij voorkeur krimpkous om alle soldeerpinnen van de bedieningselementen (schakelaars, knoppen, potmeter en rotary encoder). Dit is extra werk maar geeft een hogere mate van betrouwbaarheid en minder snel afbreken van draden.

Onderstaande afbeelding geeft de aansluitingen duidelijk weer.

Betekenis van de aansluitingen:

Headers

Bekabeling – klik voor grote afbeelding

  • J1: Aansluiting voor het laden. Let op de polariteit (rode draad boven). Geladen wordt met 12…13,8V bij ca. 350mA.
  • J2: Aansluiting voor de batterij / accupack. Deze is 7,2V…12V. Geadviseerd wordt om 7,2V te gebruiken en een capaciteit van >500mAh. Let op dat bij gebruik van een spanning van > 7,2V de zenerdiode D4 verwijderd danwel aangepast wordt! Let op de polariteit (rode draad boven).
  • J3: Aansluiting voor de power switch.

Opmerking: Let er op dat bij aansluiten van de Charge, Batt en Pwr aansluiting altijd de rode draad richting VR2 (instelpot) zitten. Doe je dit niet, dan is de polariteit omgekeerd en zal de beveiliging ingrijpen.

  • J4: Antenne aansluiting. Hier is tevens een soldeervlak voorzien voor een soldeerlip, zoals het geval is bij het aanbevolen BNC chassisdeel. Houdt in alle gevallen de antenne aansluiting kort!
  • J5: Aansluiting voor een hoofdtelefoon of luidspreker. Deze mag 8…600 Ohm zijn. De versterker levert tot 1Watt LF power! Je kan dus gemakkelijk een stereo chassisdeel inbouwen voor een hoofdtelefoon waarbij je de linker- en rechter aansluiting aan elkaar verbind.

Opmerking: Zorg ervoor dat de audio aansluiting gescheiden blijft van de print aarde! De eindversterker is namelijk symmetrisch van opbouw! Gebeurt dit niet, dan neemt de stroomopname hard toe en de kwaliteit van het audio neemt af. De in de onderdelenlijst genoemde aansluiting is een geïsoleerd chassisdeel die prima voldoet voor dit doel!

  • A1…16: Display aansluiting. Deze aansluitingen komen exact overeen met een HD44780 compatible display (zie ook het schema). Voor display’s met een backlighting: A15 is de Anode (+) en A16 is de Kathode voor de backlighting. Intensiteit wordt geregeld in de software. Als je twijfelt: in het schema is het display aan de rechterzijde weergegeven met de namen van de aansluitingen. Let op: Pin 7, 8, 9 en 10 hoeven niet aangesloten te worden!
  • V1…3: Dial aansluiting: De middelste pin is de loper. Vergeet niet om C44 over de twee buitenste pootjes van de potmeter te solderen. Dit waarborgt een grote stabiliteit van de frequentie instelling.
  • B1…5:  Rotary encoder aansluiting:
    • Pin 1 – Druktoets GND
    • Pin 2 – Druktoets maak
    • Pin 3 – Rotary encoder CCW aansluiting
    • Pin 4 – Rotary encoder Common aansluiting
    • Pin 5 – Rotary encoder CW aansluiting
  • S1…5:  Buttons aansluiting:
    • Pin 1 – Common (gaat dus naar alle druktoetsen, zie schema).
    • Pin 2 – Druktoets 1
    • Pin 3 – Druktoets 2
    • Pin 4 – Druktoets 3
    • Pin 5 – Druktoets 4

Opmerking: Het is aan te raden om bij inbouw in een behuizing de draden zo weinig mogelijk langs het HF deel te laten lopen en hou ze kort! Dit voorkomt dat dit HF deel eventueel ‘storing’ oppikt van de processor.

Wanneer dit allemaal netjes klopt kan gecontroleerd worden of de logica werkt en kan de ontvanger afgeregeld worden. Vergeet bij de eerste keer inschakelen niet om potmeter VR2 in te stellen voor het juiste display contrast.

FOKZbox PCB V1.2 printlayout