Homebrew 80 Watt Dummy Load

Homebrew 80 Watt Dummy Load (Dadakan)

Johan Titaley, YB4GA (03/2013).  Didesak kebutuhan untuk segera mengerjakan revitalisasi dan renovasi pesawat-pesawat HF tua: dua FT-101E, FT-401S/D, Atlas 210x, dan beberapa pesawat 2 m diperlukan segera ‘dummy load’ minimal 80 watt untuk menampung luapan rf salah satu dari mereka.  

Mengapa 80 watt?..ya karena kebetulan menemukan segenggam resistor 2200 Ohm yang komposisi karbon @ 2 watt, ada lebih kurang 50-an buah.  Jadi kalau diparalel sebanyak 40 buah akan diperoleh resistansi lebih kurang 50 Ohm plus/minus toleransi (10%) dengan disipasi daya 80 Watt.  Cukuplah untuk menampung daya rf dari rig tua yang ada.

Ditempatkan pada pcb berlobang  (selalu ada dan  tersedia di kotak simpanan) yang biasa saya gunakan untuk ‘breadboarding’ merakit cepat rangkaian elektronika dan secara dadakan saya mendapatkan ‘dummy load’ yang siap pakai.

Tentu saja dalam merangkaikan reistor tersebut digunakan perkawatan seminimal mungkin untuk menghindari adanya induktansi dan kapasitansi liar  ’stray capacitance’, harapannya adalah untuk mendapatkan impedansi yang ‘purely resistive’.  Sketsa skematik seperti terlihat berijut ini.

Sketsa skematik 80 watt Dummy Load

Untuk keperluan pengukuran daya, disediakan keluaran tegangan yang diperoleh melalui diode 1N4148 atau ekivalennya ke terminal banana merah dan hitam ke chassis.  Dianjurkan menggunakan digital voltmeter dengan input impedansi 10 MOhm.  Untuk rumahnya saya temukan potongan bekas kusen pintu aluminum.  Kerjaan perakitan tidak terlalu sulit dan diselesaikan dalam waktu tidak terlalu lama. Karena menggunakan resistor dengan toleransi 10%, hasil akhir total resistansinya diukur dengan digital ohm meter melebihi 50 ohm, jadi perlu  penambahan beberapa resistor lagi untiuk mendapatkan resistansi 50 ohm.

Pengujian.  Uji coba dummy load dilaksanakan sewaktu FT-401S/D memerlukan retuning, realignment setelah revitalisasi dan renovasi dengan tabung PA dan driver yang ada (gantinya memang tidak ada).  Hasilnya rig tua ini masih mampu mengeluarkan daya rata-rata lebih dari 100 Watt untuk semua band kecuali 10 m.  Dan dummy load tidak terlalu panas, masih bisa diraba dengan tangan.  SWR yang terbaca 1:1 untuk semua band, jadi untuk HF cukup baik.  Lain halnya dengan VHF (2 m) SWR lebih dari 1,3.  Tampaknya pada VHF impedansi tidak persis 50 Ohm, mungkin karena konstruksinya masih ada unsur kapasitasni dan induktansi.

Untuk masa mendatang saya mungkin akan merakit lagi dengan konstruksi yang lebih baik.  Ada banyak referensi, baik offline maupun online, yang cukup baik diantaranya adalah dari situsnya Ken, K4EAA, Building a Dummy Load and Measuring Power Accurately.   Disini, Ken membuatnya dengan merendam reistornya  dalam minyak mineral dalam kaleng bekas cat.

Chassis dari potongan kusen aluminium resistor dirakit pada pcb  berlobang

Dummy load dibebani dari TX 2 m

Dummy Load QRP.  Secara kebetulan saya menemukan dari kumpulan 'junk box' sebuah PL-259 yg masih tersisa potongan coaxial cable panjang 3 cm, daripada terbuang timbul ide untuk membuatnya sebagai dummy load dadakan dengan memparalelkan 9 buah resistor 2 watt @ 470 ohm.  Dengan melipat shield dari coax sepanjang lk 1 cm sebagai common place untuk titik-titk solder bagi 9 resistor, sedangkan ujung lain dari mereka disatukan dan disolder di inner dari coax cable. Nah.., jadilah dummy load yang mampu menampung QRP TX dari HF s/d UHF dengan daya hingga 20 watt.  Versi yang saya buat ini, kebetulan dengan 9 resistor paralel  470 ohm diukur dengan dgital Ohm-meter (jangan menggunakan analog ohm-meter) didapat nilai 50 Ohm.  Jadi harus 'trial n error', tergantung pula dengan toleransi resistornya (yang mudah didapat dipasaran adalah yang 10%/warna perak).
Tentunya konstruksi yang lebih baik adalah yang dengan teliti dan hati-hati memparalelkan resistor pilihan sedemikian hingga didapatkan impedansi yang 'purely resistive' 

Print PDF

Posted by Johannes Titaley on April 24th, 2013

400 MHz Frequency Counter Kit

Johan Titaley, YB4GA (21/04/2013).  Test instrument yang satu ini merupakan alat wajib bagi kita hobbyist, ham operator/experimenter atau siapapun yang bekerja di sekitar radio.

Dalam rangka menurutkan kemauan yang menggebu setelah tidur beberapa puluh tahun tidak berkecimpung di ‘wondeful world of ham radio’ dan utak-atik nya di bengkel kerja, diputuskan untuk melengkapi test equipment yang esensinya dalam kategori sangat dibutuhkan.  Hal ini setelah hasil pembongkaran lemari/kotak wasiat ‘pandora’ yang berisi macam-macam peralatan, spare part electronik baik dalam kondisi butut maupun yang ‘nos-new old stock’ salah satunya yang ditemukan adalah Freq. Counter/Timer  TF-2414A/2M dari Marconi Instrument Ltd. yang made in England, yang menurut spek-nya bisa mengukur s/d 999 MHz.

 Setelah pembersihan dan cek semua isi jeroannya tidak ditemukan adanya komponen yang rusak, kabel putus atau tanda-tanda bekas panas/terbakar (ini namanya cek dingin-’cold check’) langsung dicek panas, artinya masukkan daya listrik/switch on,…….ok tidak ada asap, lalu cek tampilan yang masih menggunakan 6 buah ‘nixie tube’  semua nyala menunjuk angka nol kecuali digit ke 5 atau 1 digit sebelum msd yang selalu melotot di angka 7..?  Masukkan signal 2MHz yang ada sebagai fasilitas keluaran standar signal alat ini, tidak mengindikasikan apa-apa kecuali digit yang ‘lsd-least significant digit’ menunjuk angka 1, tampaknya hitungan berantai dari digit lsd ke msd tidak berfungsi oleh sebab yang belum diketahui, mungkin nanti akan ditelusuri dan bila mungkin akan di perbaiki!!.  Rangkaian digital masih menggunakan IC TTL. Untuk sementara TF-2414A ditinggal dulu.

Setelah cari sana-sini di internet diputuskan ada dua calon penyedia yang menjual dalam bentuk ‘kit’: FoxDelta Amateur Radio Project Kit dengan produknya FC-2 40 / 400MHZ PIC 16F84A Frequency Counter, yang ini akan digunakan sebagai universal counter.  Sedang satunya adalah dari N3ZI Kits-Digital Dial/Frequency Counter yang akan saya gunakan untuk digital display rig-rig tua saya FT-401S/D dan FT-101E.

Freq.Counter Marconi TF-2414A/2M yg tak berfungsi

Fox Delta FC-2A 40/400 MHz LCD PIC16F84 Frequency Counter.

Bahasan detail FC ini dapat diakses di websitenya Fox Delta di SINI.  

FC ini berdasarkan chip mikrokontroler PIC16F84A dari Microchip yang telah di ‘pre-programmed’ oleh Dinesh Gajjar pemrakarsa proyek ini.  Ada dua versi 1) batasan 40 MHz. 2) batasan 400 MHz, yang pertama tidak ada pre-scale chip MC12080 seperti pada versi ke 2.  Dan untungnya semua 400 MHz kit telah disertakan chip SMT IC (MC12080) telah tersolder di PCB.  Jadi tidak perlu khawatir bagi yang belum biasa menyolder komponen IC/chip  berteknologi SMT-surface mount technology,
Pada saat kiriman paket datang dan cek semuanya lengkap sesuai daftar 'part list'.  Persiapan pun dilakukan untuk merakit; solder, dan perkakas lain-lainnya.
Diperlukan sekitar 4 jam untuk merakit dan langsung coba dengan memberikan umpan daya 12 volt.....dan bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
Karena akan digunakan sebagai universal counter, maka FC-2A ini disetel 'if-offset' nya pada 0 MHz tentunya.
Untuk kalibrasi memang tidak begitu diperlukan (bila perlu dengan mengatur varcap C9A).  Dan memang ternyata dengan mengacu pada reference freq./standard freq.  TCXO-nya Marconi TF-2414A (1 MHz, dan 2 MHz) yang diumpan masuk ke FC-2A, hasilnya cukup teliti untuk keperluan pengukuran di bengkel kerja dan hamshack saya!.
Untuk rumahnya dipakai universal box plastik hitam yang banyak dijual di toko-toko elektronik, dan front panelnya warna kuning dibuat dengan mencetak pada kertas gambar (lebih bagus kertas foto) dan divinil.

FC2A Freq.Counter yg telah dirakit mengukur sinyal dari GDO Boonton

Coba diumpan dengan signal dari Grid Dip Oscillator (GDO) Boonton USA (1950-an)

Diumpan dari GDO Boonton melalui sampling coil. FC-2A telah dimasukkan dalam boks plastik

Freq.Counter FC2-A dalam boks dan panel depan warna kuning.

Print PDF

Revitalisasi FT-401S/D (Part 1)

Johan Titaley, YB4GA (02/2013).  Pada saat dikeluarkan dari peti/lemari penyimpanan sejak 1986, keadaan fisik masih baik, agak berdebu, dan agak jamuran pada front panel.

Tahap awal adalah melepaskan casing, dan cek semua komponen-komponen utama masih sesuai    berada ditempatnya dan tidak ada tabung yang pecah.  Rangkaian audio, IF, dan low level RF ditempatkan pada pcb besar - boleh juga disebut sebagai motherboard - sedangkan rangkaian RF, driver, dan PA serta power transformer di main chassis.  Sayangnya melepaskan motherboard dari main chassis adalah musykil dan sia-sia karena harus juga melepaskan semua perkawatan yang jumlahnya ratusan.

Berikutnya adalah pembersihan motherboard, main chassis, front dan rear panel dengan kuas kering dan cairan pembersih.  Tombol dilepaskan di cuci/rendam dalam cairan detergent.

Semua tabung dilepaskan, dibersihkan pin-nya dan soketnya dengan contact cleaner demikian juga dengan band switch dan switch lainnya, serta potentiometer. Dari tempat penyimpanan terpisah diperiksa pula koleksi tabung yang untungnya masih cukup untuk cadangan, kecuali tabung PA 6JS6C yang ada hanya satu untuk tiga rig (FT-401S/D dan dua FT-101E).
Setelah pembersihan, kemudian memasang kembali semua tabung, kecuali tabung-tabung PA (2x6JS6C) dan tabung driver 12BY7, karena untuk test/uji coba setelah sekian tahun tidak beroperasi, saya bermaksud hanya uji coba untuk receiving saja dulu, tokh beberapa bagiam dari rangkaian penerima juga dipakai pula untuk pemancar.  Sebagai panduan yang baik adalah adakan pengukuran resistansi di semua kaki/pen tabung sesuai dengan 'resistance chart' di manual, dan.... tidak ditemui nilai-nilai yang ganjil.
Sekali lagi saya periksa semua, terutama seluruh elektrolit kapasitor (elko) di bagian power supply di semua rail tegangan: 600V, 300V, 170V, 105V, -100V.  Tentunya yang paling kritis adalah pasangan elko yang dirangkai seri C601, C602 @(2x47uF/450V) di rail tegangan HV 600V.
Dengan keyakinan penuh? saya colokkan steker listrik 115V AC ke stepdown xformer (PLN di rumah 220V AC ke 110V)....dan...ok, dial lamp menyala, filamen tabung-tabung menyala semua...so far so good...belum sempat terdengar audio di speaker....wsswss terdengan desis bersama asap dari?...yah betul sekali .... elko HV 600V jebol..seperti dugaan awal.  Matikan rig.  Kebetulan elko yang saya temukan dalam kotak cadangan bisa digunakan dan cocok.  Bongkar pasang elko aluminium berdiri di chassis cukup memakan waktu (elko jenis ini sudah langka di pasaran).
Beres dengan elko HV ....hidupkan, dan .... ok,bagus!.  Suara dari speaker...penerimaan di 40 m Band cukup ramai terdengar dengan antenna darurat berupa dipole dari kawat nyamuk aluminium yang melindungi jendela dari masuknya serangga dari luar.
Berarti bahwa semua tabung yang terpasang masih dalam keadaan bagus, tegangan-tegangan diukur dan dicocokkan dengan 'voltage chart' yang ada di manual, baik untuk receiving maupun transmitting.
Untuk kinerja transmitting, pasang driver tube 12BY7A, tetapi tidak tabung PA, dalam mode ssb tekan ptt dan monitor di penerima lain yakni FT-101E dan juga general coverage receiver yang ada pada  FT-80C (pinjam dari YB4IR).  Semua band ok, suara cukup baik.
Pengukuran dan uji coba ini tidak digunakan test instrumen apapun kecuali analog VOM dan digital VOM biasa.
Penerimaan.  Monitor beberapa waktu dengar sana , dengar sini di semua band yang ada (80, 40, 20, 15, 10 m band) dengarkan teman-teman qso,  asyik juga.  Materi qso agak lain dengan apa yang pernah saya dengar beberapa tahun lalu...tetapi masih tidak jauh dari apa yang digariskan sebagai 'a good operating procedure'. :)
Topik memang berkembang: penggunaan rig semuanya sudah canggih: dsp, sdr, $10.000 radio, full-size beam antenna, legal power untuk kontes dan adu kuat?(iwak..iwak.), dekat qth saya ada seorang teman ham yang 'the big boy in town' atau 'the big boy next door'. Atau obsesi dari mereka untuk meng-extended-kan mode ssb-nya hingga sekian kHz? atau para 'award hunter' yang bergadang bermalam-malam, para homebrewer baik qrp maupun kWter........tapi semuanya sah-sah saja, itulah dunia radio amatir dimanapun berada yang penuh dinamika.
Audio Hilang.  Kembali ke topik bahasan.  Beberapa minggu pengamatan, ada sesuatu yang aneh di audio (speaker), distorsi dan mikroponik efek, oscilasi bila audio volume dibesarkan dan tabung power audio (6BM8/ECL82) sangat panas ....pertanda tabung emisinya menurun.  Dan kenyataanpun terjadi, tabung habis emisi, selimut hitam diatasnya menjadi hilang demikian pula dengan suaranya.  Dan sayapun jadi bingung cadangan tabung ini kok tidak ditemukan? padahal pernah terlihat dalam salah satu kotak simpanan beberapa tahun lalu? Apa boleh buat... memang tidak ada atau terselip entah dimana.  Bukan masalah sih,..bisa diatasi sementara dengan penggunaan speaker active untuk PC.  Dari penelusuran di internet ditemukan di situs dBtubes.com tabung dimaksud yang 'new old stock', klik masuk keranjang belanja untuk pesan, ditunggu sekian minggu, tabungpun datang dan begitu ditancapkan langsung audio keluar dengan mulus.
Penggantian Elko.  Dialami beberapa kali elko yang meletup,...dan untuk amannya semua elko yang ada dan mudah dijangkau diganti baru dengan nilai yang sama/mendekati dan untungnya bentuk fisiknya umumnya lebih kecil dan mudah dipasang karena tidak 'chassis mounted'.
Kesimpulan Hasil.  Untuk sementara radio difungsikan sebagai pemonitor di 'ham band', sekaligus juga untuk pengaturan ulang (re-alignment/adjustement) fungsi 'transmitting' sampai dengan tabung driver (12BY7).

Setelah penggantian tabung audio 6BM8/ECL82, penerimaan radio menjadi seperti semula.

FT-401S/D dihidupkan untuk monitoring dulu setelah pembersihan, dan pengaturan seperlunya. Tampak beberapa tabung-tabung cadangan yang masih tersisa.  Manual aslinya masih dalam huruf kanji, tetapi ada versi English-nya untuk model FTDX-401 yang konsep dan prinsio serta 'circuit diagram' nya sama kecuali tabung driver dan PA yang berbeda.  Diharapkan cukup memadai untuk mengoperasikan radio tua ini bekerja kembali. Yang agak merisaukan adalah mahalnya tabung-tabung PA 2x6JS6C dan juga langka.  Yaesu pada saat meluncurkan produk ini tabung-tabung sweep tv seperti 6JS6, 6KD6, dll jauh lebih murah dan mudah didapat. Bandingkan dengan saingannya Trio/Kenwood, untuk produk yang sama/setara (TS-511, TS-520) mereka menggunakan betul-betul tabung PA untuk pemancar seperti 6146, S2003

…..(to be continued)

The Old Rigs - TRX Tua

Johan Titaley, YB4GA (02/2013).  Sebelum menggunakan 'ham equipment' buatan pabrik, pada akhir tahun 60-an sampai pertengahan 70-an, digunakan pemancar rakitan sendiri. Andalan utama adalah pemancar ssb homebrew 3 band; 80, 40, dan 20 m yang ide dasarnya berasal dari buku pegangan RSGB edisi 1969.  Banyak sekali perbedaannya karena harus disesuaikan dengan komponen2 aktif, terutama tabung yang tersedia waktu itu. Comotan circuit/rangkaian bisa dari mana saja (tentu saja dari edisi2 RAHBnya ARRL). Komponen utama dari xmitter ssb adalah 'side band filter' yang dibuat dari xtal surplus militer FT-243 dari hasil 'blusukan'  di pasar loak Pasar Rumput.  Pemilihan dari beberapa xtal didapat 4 buah sebagai sideband filter dan 1 buah sebagai carrier oscillator didapat output lower sideband pada 4.400 MHz.  PA stage digunakan 2 x 6146 didapat output kira2 100 Watt (seperti umumnya amatir waktu itu yg menggunakan lampu pijar sebagai dummy load--> nyala terang) atau kira-kira hasil kali arus anoda x tegangannya.  Padahal test equipment hanya mengandalkan VOM, VTVM+RF probe, dan general coverage receiver Hallicrafters S-86 bekas yang diperoleh beberapa tahun sebelumnya (hasil rayuan pada ortu :)).

Yaesu Musen FT-401S/D.

Radio transceiver ini didapat dari hasil penulusuran HamAd majalah CQ Ham Radio beraksara kanji, berkat bantuan temen2 Jepun di pabrik JRC di Mitaka (dijebloskan oleh perusahaan utk ikut pelatihan-1976).  Adalah seorang ham Shigeru Sagawa, JR1JBU yang memberikan dalam keadaan bekas tapi berfungsi bagus dan harganyapun bagus.

FT-401S, dengan huruf S dibelakang, adalah versi untuk novice ham di Jepun dengan spesifikasi minimalis sesuai dengan persyaratan untuk pemula.  Power output 20 Watt DC, beberapa band seperti 10 m hanya dua band 10A dari 28.000 Mhz-28.500 Mhz dan 10B 28.500-29.000 Mhz.  Rig ini adalah versi low end product dari FTDX-401 dengan PO 560 W PEP dari 2 buah sweep TV tube 6KD6.  Sedangkan FT-401D merupakan turunan FTDX-401 dengan PO sebesar 360 W PEP dari sweep TV tube 6JS6C sebagai power output stage. Total tabung yang digunakan sebanyak 20  buah, sedangkan VFO dan xtal calibrator serta rangkaian AGC digunakan semiconductor.  Untuk referensi lainnya juga boleh lihat di SINI dan situs khusus rig Yaesu di FoxTango. Atau situs yang cukup banyak membahas rig famili 400 di situsnya JR3XUH.
Untuk menjadikannya FT-401D, cukup mudah melakukannya.