background image

©2008 Hamtronics, Inc.; Hilton NY; USA.  All rights reserved.  Hamtronics is a registered trademark.    Revised: 6/3/10 

- Page 3 - 

the power supply to limit at 700 mA. 

Note:

    Meter  indications  used  as  refer-

ences  are  typical  but  may  vary  widely  due  to 
many factors not related to performance, such 
as  type  of  meter and circuit tolerances.  Typi-
cal  test  point  indications are for the 144 MHz 
band unit and may differ for other bands. 

c. 

Set dip switch for desired frequency. 

d. 

Connect voltmeter to TP1 (top lead of 

R6).    Adjust  vco  coil  L1  for  +2Vdc.    (Although 
the vco will operate over a wide range of tun-
ing voltages from about 1V to 5V, operation is 
optimum if the vco is adjusted to 2V.) 

e. 

Connect  voltmeter  to  TP2.    Adjust 

buffer  coils  L3  and  L4  alternately  for  a  peak, 
typically about +0.3V. 

f. 

Alternately,  adjust  driver  coil  L5,  PA 

input coil L8, and PA output capacitor C44 for 
maximum  output.    Note  that  coil  tuning  may 
be  very  broad.    There  may  be  small  interac-
tions between tuning controls, so repeat until 
no more interactions are noticed. 

g. 

At  full  drive,  the  total  current  drawn 

by the exciter should be 400-600 mA, and the 
RF  output  should  be  about  2  to  4W.    Maxi-
mum output obtainable varies with many fac-
tors,  so  don’t  worry  if  it  is  a  little  lower  or 
higher than expected. 

Note  that  full  output  may not be possible 

when  operating  on  a  power  supply  less  than 
13.6  Vdc.    Power  output  falls  rapidly  as oper-
ating  voltage  is  reduced.    For  example,  on  a 
sample  144MHz  unit,  output  level  of  3.3W  at 
13.6Vdc was reduced to 2W output at 10Vdc. 

This  does  not  necessarily  mean  that  the 

unit  cannot  be  used  on  lower  B+  voltage, 
however, since it is hard to distinguish even a 
2:1 reduction in power on the air.  And some-
times,  you  may  wish  to  deliberately  restrain 
the output level to be conservative.  Reducing 
the power supply voltage is a good way to do 
it.    Just  don’t  operate  below  10Vdc  because 
the voltage regulators would fall out of regula-
tion with too low an input.  And do not reduce 
voltage by putting resistance in series with the 
supply;  you  want  a  well  regulated/filtered 
power source. 

After tuning the exciter into a known good 

50 ohm dummy load, it should not be retuned 
when  later  connected  to  the  antenna  or 
power amplifier.  Of course, the antenna or pa 
should present a good 50 ohm load to the ex-
citer. 

h. 

Perform  the  carrier  frequency  and 

audio  level  adjustments  given  on  page  2  to 
complete the alignment of the exciter. 

THEORY OF OPERATION.

 

The  T301  is  a  frequency  synthesized  vhf 

fm exciter.  The carrier frequency is generated 
by  voltage  controlled  oscillator  Q1.    The  out-
put  is  buffered  by  Q2  to  minimize  effects  of 
loading  and  voltage  variations  of  following 
stages from modulating the carrier frequency.  
The  resultant  signal  is  amplified  in  successive 
stages  to  provide  2  to  4  Watts  output  into  a 

50

 load. 

The  frequency  of  the  vco  stage  is  con-

trolled by phase locked loop synthesizer U2.  A 
sample  of  the  vco  output  is  applied  through 
the  buffer  stage  and  R1  to  a  prescaler  in  U2.  
The prescaler and other dividers in the synthe-
sizer divide the sample down to 5kHz. 

A  reference  frequency  of  10.240  MHz  is 

generated  by  a  TCXO  (temperature  compen-
sated  crystal  oscillator).    The  reference  is  di-
vided down to 5 kHz. 

The two 5kHz signals are compared to de-

termine what error exists between them.  The 
result  is  a  slowly  varying  dc  tuning  voltage 
used  to  phase  lock  the vco precisely onto the 
desired channel frequency. 

The  tuning  voltage  is  applied  to  carrier 

tune  varactor  diode  D1,  which  varies  its  ca-
pacitance  to  tune  the  tank  circuit  formed  by 
L1/C20/C21.    C16  limits  the  tuning  range  of 
D1.    The  tuning  voltage  is  applied  to  D1 
through  a  third  order  low  pass  loop  filter, 
which  removes  the  5kHz  reference  frequency 
from the tuning voltage to avoid whine. 

Modulation  is  applied  to  the  loop filter at 

R19.    Audio  or  data  signals  are  amplified  by 
U5a,  limited  by  D4/D5,  and  applied  to  R19 
through low pass filter U5b.  The first op amp, 
U5a, provides pre-emphasis so that higher au-
dio  frequencies  deviate  wider  than  lower  fre-
quencies.    The  second  op amp, U5b, provides 
a  12dB/octave  rolloff  for  any  audio  or  data 
modulation products over 3000 Hz to prevent 
splatter  interference  to  other  nearby  chan-
nels.    A  direct  modulation  input  is  provided 
through E5 and R37 for use with a subaudible 
tone (CTCSS) encoder. 

A  lock  detector  in  the  synthesizer  ic  pro-

vides  an  indication  of  when  the  synthesizer is 
properly  locked  on  frequency.    In  order  for  it 
to  lock,  the  vco  must  be  tuned  to  allow  it  to 
generate  the  proper  frequency  within  the 
range  of  voltages  the  phase  detector  in  the 
synthesizer  can  generate,  roughly  1Vdc  to 
5Vdc.  If the vco does not generate the proper 
frequency to allow the synthesizer to lock, the 
lock detector output turns off U5c, which pro-
vides  operating  bias  to  the  pre-driver  ampli-
fier,  thus  preventing  the  exciter  from  putting 
out signals which are off frequency.  This fea-
ture ensures that the signal will reach the an-
tenna  only  after  the  carrier  locks  on 
frequency. 

Serial data to indicate the desired channel 

frequency  and  other  operational  characteris-
tics  of  the  synthesizer  are  applied  to  synthe-
sizer U2 by microcontroller U1.  Everything the 
synthesizer needs to know about the band, di-
vision  schemes,  reference  frequency,  and  os-
cillator options is generated by the controller.  
Information  about  the  base  frequency  of  the 
band the T301 is to operate on and the chan-
nel  within  that  band  is  calculated  in  the  con-
troller  based  on  information  programmed  in 
the  eprom  on  the  controller  and  on  channel 
settings done on dip switch S1 and jumper E6-

E7.  When the microcontroller boots at power 
up, it sends several bytes of  serial data to the 
synthesizer, using the data, clock, and /enable 
lines running between the two ic’s. 

+13.6Vdc  power  for  the  exciter  is  applied 

at  E1.    This  B+  input  is  keyed  on  and  off  to 
control  when  the  exciter  transmits  a  signal.  
There  is  a  jumper  trace  under  the  board  run-
ning  to  E4,  which  allows  power  to  be  applied 
constantly  to  the  synthesizer  circuits  if  de-
sired.    This  is  convenient  for  applications 
where  the  exciter  will  be  keyed  on  and  off 
regularly.    Because  the  microcontroller  must 
boot  before  it  can  send  data  to  the  synthe-
sizer,  there  is  a  short  delay  in  generating  the 
carrier when power is first applied to the syn-
thesizer circuits. 

RF  amplifier  stages  are  powered  directly 

by the +13.6Vdc.  However, all the lower level 
stages  are  powered  through  voltage  regula-
tors for stability and to eliminate noise.  U4 is 
an  8Vdc  regulator  to  power  the  vco,  buffer, 
and  phase  detector  in  the  synthesizer.    Addi-
tional filtering for the vco and buffer stages is 
provided  by  capacitance  amplifier  Q3,  which 
uses the characteristics of an emitter follower 
to  provide  a  very  stiff  supply,  eliminating  any 
noise on the power supply line. 

Resistive  voltage  dividers  provide  lower 

voltages which are regulated because they are 
based  on  the  regulated  8Vdc  from  U4.    U5d 
provides a stiff +5Vdc supply for the frequency 
synthesizer and microcontroller. 

TROUBLESHOOTING. 

General. 

Checking  dc  voltages  and  signal  tracing 

with  an  RF  voltmeter  probe  and  oscilloscope 
will work well in troubleshooting the T301.  A 
dc voltage chart and a list of typical audio lev-
els  are  given  to  act  as  a  guide  to  trou-
bleshooting.    Although  voltages  may  vary 
widely  from  set  to  set  and  under  various  op-
erating and measurement conditions, the indi-
cations  may  be helpful when used in a logical 
troubleshooting procedure. 

The exciter draws about 30 mA of current 

when  just  the  synthesizer  and  audio  circuits 
are operating.  When the exciter is generating 
an  RF  output,  it  draws  a  total  of  about  450-
600 mA. 

RF Amplifier Circuits. 

You can use an RF probe with a dc voltme-

ter  or  scope  to  check  the  relative RF levels at 
the  input  and  output  of each stage.  The out-
put level should always be higher than the in-
put  level  of  a  given  stage.    Also,  check  the dc 
operating  and  bias  voltages  for  each  stage.  
The  pre-driver  stage  gets  its  bias  only  when 
the  lock  detector  in  the  synthesizer  is  locked; 
so if that bias is missing, check the synthesizer 
and vco to see why it isn’t locked. 

Synthesizer Circuits. 

Following  is  a  checklist  of  things  to  look 

Содержание T301

Страница 1: ...low loss type made for rf We sell good RCA plugs with cable clamp See A5 plug on website If you want to extend the antenna con nection to a panel connector we recommend using a short length of RG 174...

Страница 2: ...example let us consider how to set the Exciter for output on 146 94 MHz The fol lowing discussion is broken down into steps so you can visualize the process easier a 146 940 144 000 base freq 2 940 M...

Страница 3: ...quencies deviate wider than lower fre quencies The second op amp U5b provides a 12dB octave rolloff for any audio or data modulation products over 3000 Hz to prevent splatter interference to other nea...

Страница 4: ...c power supply which operates the exciter can cause noise to modulate the signal Various regulators and filters in the exciter are designed to minimize sensitivity to wiring noise However in ex treme...

Страница 5: ...d This allows you to melt the solder and reposition the ic if necessary Once you are sure the remaining leads can be soldered If you get a solder short between leads use a solder sucker or solder wick...

Страница 6: ...ed Q1 Q2 2N5770 Q3 MMBT3904 Q4 PN5179 Q6 MRF237 R1 180 R2 2meg R3 not assigned R4 R5 15K R6 100K R7 1 meg R8 2 2K R9 10K R10 6 8K R11 3 9K R12 180 R13 47 R14 47K R15 470 R16 not assigned R17 6 8K R18...

Страница 7: ...2008 Hamtronics Inc Hilton NY USA All rights reserved Hamtronics is a registered trademark Revised 6 3 10 Page 7...

Страница 8: ...2008 Hamtronics Inc Hilton NY USA All rights reserved Hamtronics is a registered trademark Revised 6 3 10 Page 8...

Отзывы: