Vooral bij QRP-sets is het soms belangrijk dat de antenne-impedantie in de buurt van de 50 Ohm ligt voordat de zender ingeschakeld wordt. Dit om de eindtransistor, die vaak op zijn tenen loopt bij QRP sets, te sparen. Beschikt je zelfbouw tuner en/of set niet over een SWR-meter, dan is deze schakeling een prima hulpmiddel.
Met slechts een paar mW output is het met deze schakeling mogelijk om je antenne op 50 Ohm af te regelen, of dat met een externe antenne tuner te doen (bijvoorbeeld eenvoudige L-tuner ), zonder QRM te veroorzaken. De schakeling wordt gevoed met een 9V batterij en je kunt een frequentieteller – of natuurlijk de ontvanger van je set – gebruiken om uit te vinden waar de oscillator zit.
Voor de indicatie van de afstemming wordt een LED toegepast. De LED is uit als de brug in evenwicht is en gaat feller branden naarmate het evenwicht meer verstoord is. Als je een antennetuner gebruikt voor het afstemmen, moet je dus zo aan de knoppen draaien dat de LED uit gaat. De schakeling past op een klein printje en gebruikt weinig vermogen, zodat hij ideaal is voor veldwerk.
De schakeling bestaat uit een spanningsgestuurde oscillator met groot afstembereik, een 50 Ohm weerstandsbrug en een gevoelig detector circuit. De schakeling past op een bordje van 5 x 5 cm, wat met de 9V batterij makkelijk in een klein doosje past.
Als frequentie-opwekking wordt de R/C oscillator sectie van een 74HC4046 PLL/VCO chip gebruikt. De oscillator wordt afgestemd met de spanning op pin 9. Er worden vier instelpotmeters met jumpers (of een schakelaar, mag ook) gebruikt om de band in te stellen. DIP switches zijn ook nog een alternatief. Deze instelpots kunnen gebruikt worden om de frequentie in het midden van vier amateurbanden te plaatsen. De fijnafstemming wordt gebruikt om de frequentie nog wat te kunnen variëren. Als geen van de jumpers gebruikt wordt (alle DIP-switches uit), dan kan met de fijnafstemming de oscillator over zijn hele bereik afgestemd worden. Maar dat wordt met een eenvoudige potmeter dan wel kritisch afstemmen.
Met 22k voor R3 ligt het stabiele afstembereik van de oscillator zo tussen 2.5 en 22 MHz. Het bereik is wat te vergroten door een tweede weerstand, R11, parallel aan R3 te zetten waarmee het stabiele afstembereik tussen ongeveer 7 en 40 MHz komt te liggen.
Hier zijn de afstembereiken van de instelpots. Het bereik van de fijnafstemming varieert met de geselecteerde instelpot, maar ligt gemiddeld zo rond de 2MHz.
| Instelpot | zonder R11 jumper | met R11 jumper |
| V2 | 2.5 tot 4.8 MHz | 7 tot 13 MHz |
| V3 | 5.0 tot 8.5 MHz | 13 tot 21 MHz |
| V4 | 8.6 tot 12.3 MHz | 21 tot 27 MHz |
| V5 | 12.5 tot 22 MHz | 27 tot 40 MHz |
De hoogst mogelijke frequentie van de oscillator hangt af van wie de chip gemaakt heeft. Zijn ze gemaakt door Phillips of Harris dan moeten ze de 40 MHz wel halen. Exemplaren die door Fairchild gemaakt worden stoppen ermee rond de 20-21 MHz. De waarde van R9 moet mogelijk aangepast worden aan de toegepaste chip.
De uitgang van de VCO stuurt via een VHF laagdoorlaatfilter rechtstreeks een brug met 51 Ohm weerstanden (neem desnoods 2 100 Ohm weerstanden parallel). Door de brug rechtstreeks vanuit de VCO te sturen wordt een constant signaalniveau verkregen, wat anders bij toepassing van een breedbandversterker zonder complexe frequentiecompensatie niet mogelijk zou zijn.
Vanwege het lage stuurniveau van de brug wordt een step up transformator aan de uitgang van de brug gekoppeld die voor "passieve versterking" zorgt. Het uitgangssignaal van de transformator wordt verder versterkt met een darlington transistor bestaande uit Q1 en Q2. R9, een 1 Mega-ohm weerstand, zorgt voor een beetje voorspanning, maar net niet genoeg om de versterker aan te schakelen. Daardoor gaat de LED uit als er geen ingangssignaal is, maar is dan gevoelig genoeg om bij een klein signaal vanuit de brug al een indicatie te geven.
Gelijkrichting van het HF signaal dat door de darlington schakeling versterkt wordt, is niet nodig. De LED geeft een prima visuele indicatie van de collectorstroom. Hoe groter het ingangssignaal, hoe helderder de LED. Dat voorkomt een "dode zone" zoals je dat krijgt bij een diodegelijkrichter, waarmee het praktisch onmogelijk is om een precieze Nul te vinden met de brug. Natuurlijk kan je ook een metertje over R10 zetten, als je een luxe-uitvoering wilt maken.
Wil je weten op welke frequentie de oscillator loopt, dan moet je een frequentieteller bij de hand hebben. Zeker de eerste keer, om de instelpotmeters in de band te brengen. Met de fijnafstemming en je ontvanger is dan de exacte frequentie wel in te stellen. Dat is voldoende voor dagelijks gebruik. Alleen als je exact de resonantiefrequentie van je antenne zou willen weten, heb je daarna nog een frequentieteller nodig.
Werking:
Wil je de resonantiefrequente van een antenne vinden, verbind dan de antenne met J1 en varieer de frequentie tot de LED uit gaat. Wil de LED niet helemaal uit, dan ziet de brug nog een overblijvende reactieve component.
Bij gebruik met een antennetuner verbind je de brug met de ingang van de tuner en zet je de frequentie daar waar je een verbinding wilt gaan maken. Stem nu de tuner zo af dat de LED uit gaat.
Hoewel de oscillator nou niet echt stabiel is, is deze ook handig als algemene HF generator.
Printje:
Natuurlijk zijn er altijd amateurs die vragen of er een printje van is. Jawel. Voor de onderdelenopstelling: zie plaatje hieronder. De onderdelen-nummering klopt niet helemaal met het schema, maar daar is wel uit te komen. In het ontwerp is rekening gehouden met een viervoudige DIPswitch voor de selectie van de band, wat in het gebruikt makkelijker is en waardoor je niet met jumper hoeft te prutsen. Op de print is één doorverbinding noodzakelijk, aangegeven met een zwarte streep. Die voorziet de transistors van spanning zonder het aardvlak te onderbreken. Een pdf bestand met het board-onwerp op schaal 1:1 is HIER te downloaden. Het ontwerp kan direct op een overheadsheet afgedrukt worden voor belichting.
Beschik je over kristallen voor de banden waar je op werkt (bijvoorbeeld bij QRP transceivers nog wel eens gebruikelijk) dan kan het allemaal nog eenvoudiger:
Het principe is hetzelfde: alleen wordt nu de vrijlopende 4046-oscillator vervangen door een Colpitts-oscillator met een kristal. Prik het juiste kristal erin, en stem je antenne (bijv. Outbacker o.i.d.) zo af dat de LED uit gaat. Of gebruik een eenvoudige antenne-tuner. Doordat er minder onderdelen nodig zijn, kan de schakeling nóg compacter gebouwd worden. Hoewel hier een 12V-batterij voorgeschreven wordt, werkt een 9V batterij ook wel.