President Jackson Tricks & Mods

Livello di difficoltà    

CB 27 Mhz una gamma tanto amata

Gli apparecchi ricetrasmittenti dediti al comparto CB ( Citizen Band ) hanno avuto evoluzione a partire dai primi anni 60, negli USA e URSS per poi approdare in Italia nei primi anni 70 quando i primi prodotti utilizzavano le valvole, offrivano inizialmente una disponibilità di 23 canali in modalità AM, il modo di emissione FM verrà implementato qualche anno più tardi seguito dalla modalità SSB. A metà anni 70 la tecnologia ci proponeva i primi modelli di radio a transistor che consentivano la copertura completa dei canali destinati alla banda CB, in una prima concessione 34 in totale per poi passare definitivamente a 40 per soddisfare le clausole di omologazione.

Sono stati immessi in mercato modelli portatili da 3 o anche 6 canali quarzati, sul plurifrequentato CH 14 corrispondente alla frequenza di 27,125 Mhz.

Modelli con estensione di banda più ampia erano diffusi ma non compatibili con le leggi ed estremi di omologo vigenti in quel periodo. Case costruttrici numerosissime hanno posto in commercio altrettanto numerosi modelli di apparecchi RTX. Tra versioni veicolari, da base, portatili, hanno popolando il mondo dei fruitori di questa gamma CB.

Da sempre è diffusa come una patologia, la mania a modificare o migliorare secondo criteri teorici e pratici i circuiti o parte di essi, per motivi che vanno dal semplice parere personale, in merito alla soluzione attuata dai progettisti ufficiali, oppure alla presenza in mercato negli anni successivi di componenti più performanti, o ancora meglio, che ne facilitano l’utilizzo. Per apportare una modifica circuitale, si è spinti da più moventi:

• A) un componente obsoleto e non più reperibile
• B) un circuito, o porzione di esso progettato per rispettare normative vigenti nel periodo in qui quell’apparecchio è nato
• C) I progettisti hanno tralasciato parametri per poi correggere nelle versioni ultime durante la produzione.
• D) Per motivi commerciali le aziende di produzione hanno preferito adottare un particolare componente, posto a limite delle sue caratteristiche elettriche al fine di economizzare il costo del progetto
• E) La casa costruttrice termina la produzione e non vi è più modo di attingere ricambi

Quindi “modificare”, non sempre è scaturito da una necessità tecnica o dal bisogno di ottenere funzionalità aggiunte o diverse (canali in aggiunta, potenza maggiore, beep di fine tx). Spesso l’utente con buona competenza, si dedica allo studio di una “modifica” anche per ottenere una miglioria, riferendoci a prestazioni, o anche situazioni che ne facilitano l’utilizzo.

Questo articolo vuole descrivere una raccolta di “Migliorie” e non solo, “Modifiche”, riferite a un modello di radio CB immesso sul mercato nei primi anni 80, nello specifico il PRESIDENT JACKSON . I primi esemplari affidati a produttori TAIWAN per poi cedere ad aziende Philippines, tra il 1983 e 1992 circa da azienda di nome UNIDEN. I primi modelli avevano i cover di colore nero e il frontale argento con PCB interno marcato PB-042AB UNIDEN.

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Intanto premetto che le “manovre” descritte in questo articolo sono per la maggior parte di esse, adatte ad essere praticate anche da principianti con una minima dimestichezza e manualità in ambiente tecnico, li dove è richiesta una competenza specifica e uso di strumenti adeguati, lo indicherò in fase iniziale del paragrafo

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Successivamente prodotto in una versione con pcb marcato PB-042AC che comportava alcune varianti tipo il circuito bf audio, un ic quadruplo operazionale con diverse funzioni e una gamma in più.

Le caratteristiche tecniche dichiarate dal costruttore erano esposte nel suo manuale d’uso a corredo fornito al momento dell’acquisto, in entrambe le versioni.

Il circuito TX vanta i suoi 10W circa in AM/FM e 21W in SSB, il Ricevitore ha una sensibilità di 0,5 µV in AM/FM e 0,25 µV in SSB che per l’epoca in cui è stato concepito e ancora oggi, sono da considerare ottime prestazioni.

Aggiornamento AGC prima versione e primi esemplari della versione successiva

Aggiornamento adatto anche a chi non ha specifica preparazione, è sufficiente utilizzare saldatore e un minimo di dimestichezza nel leggere i valori dei componenti.

Una prima miglioria è stata apportata dalla prima alla seconda versione, al comparto AGC durante l’utilizzo del modo SSB che peccava nei tempi di intervento e nella compensazione dei livelli, inerenti alla dinamica di controllo automatico del guadagno allo stadio ricevitore. Tutto si concentra sui valori di alcune resistenze e un condensatore che vanno sostituiti. L’anomalia si presentava all’utente utilizzando la radio in modalità SSB, ascoltando un interlocutore con segnale molto intenso, (superiore al 9+) l’audio dello stesso viene restituito con distorsione e conseguente difficoltà a centrare l’emissione.

Con intensità di segnali bassi il problema non si presenta.

AGC Aggiornamento per SSB

1. Sostituire R43 (10 kohm) a 1,5 kohm.
2. Sostituire R41 (150 kohm) to 330 ohm.
3. Sostituire R47 (1.50 kOhm) to 4,7 kohm.
4. Sostituire C31 0,47 µF elettrolitico con 1 nF poliestere.

La porzione di schema nella figura in basso evidenzia i componenti da sostituire.

La foto in alto mostra la posizione dei componenti inerenti alla modifica, è sufficiente sostituire i componenti sullo stampato con i valori descritti nei punti da 1 a 4, a seguito dell’aggiornamento non occorre effettuare alcuna calibrazione.

Variazione ritardo Beep fine trasmissione

La modifica può assumere più soluzioni :

• A) Sostituire R168 da 47 kohm con una serie formata da un trimmer 220k e resistenza da 33 Kohm. Regolare il trimmer al livello desiderato
• B) Chi non desidera regolazioni, un valore di R168 compreso tra 56k e 68 va più che bene.
• C) inserire alla resistenza da 47K già esistente una resistenza da 10K

L’immagine in basso evidenzia la porzione di schema dove è presente la resistenza da sostituire.

La zona di lavoro è definita accanto alla presa microfono. Operare come meglio si ritiene valido

Ascolto monitor in TX

Questa modifica, è utile a chi fa uso di oggetti esterni tipo “truccavoce” oppure generatori di effetto eco riverbero, in quanto consente di ascoltare la propria voce dall’altoparlante della radio stessa, naturalmente è scomoda per chi utilizza microfoni con amplificatore interno.

Quindi una sorta di “autoascolto” per rendersi conto della qualità audio o anche del ritardo eco, gli inglesi questo accorgimento lo definivano con il nome “Talk-Back” , molto sintetici !

Il tutto si riduce a staccare una linea che inibisce l’amplificatore audio durante la trasmissione.

Basta tagliare il diodo D71 sul circuito accanto al circuito di BF, viene utile un interruttore per escudere questa funzione quando non utilizzata, questo è a discrezione di chi opera il lavoro decidere come e dove collocarlo.

la foto in basso localizza il D71

HiFi receiver mods

Questo accorgimento va a stimolare gli amanti della qualità audio del ricevitore.

I progettisti di questo modello di radio hanno preferito limitare la gamma audio in basso, ad un valore di frequenza di taglio inferiore circa 400 Hz (da calcolo teorico 338,6 Hz).

Questo limite probabilmente è stato scelto in base anche alla gamma audio che puo’ riprodurre il tipo di altoparlante interno, oltre al rispetto di normative ai tempi vigenti.

Specie in SSB oppure in AM avere una gamma audio più ampia da un impronta diversa al segnale ricevuto.

La figura in basso inerente al particolare della zona di intervento.

Dallo schema si può notare il percorso del segnale BF, proveniente dal cursore potenziomentro del volume, è affidato ad uno stadio amplificatore formato da un transistore TR35 in conformazione emettitore comune, subito dopo, seguono in cascata due filtri passa basso composti rispettivamente da C165 e R213 , a seguire C164 e R212, a seguito dei quali il segnale BF viene successivamente affidato allo stadio amplificatore.

La miglioria consiste nello spostare la frequenza di taglio di questi due filtri ad una soglia di 200 Hz, sufficiente per consentire una impronta audio migliore.

Occorre quindi in questo caso non sostituire ma aggiungere una capacità in parallelo al condensatore C165 da 68 nF e in parallelo a C164 uno da 33 nF.

Manovra che si può effettuare anche saldandoli sotto lo stampato, questo farà si che la frequenza di taglio si sposti a circa 200 Hz . Naturalmente il meglio si apprezza utilizzando un altoparlante esterno di diametro maggiore.

TX audio mods

Lo stesso accorgimento lo si può effettare in trasmissione, rendendo il contenuto audio con banda più ampia.

In questo caso dobbiamo agire sul valore del condensatore C135 da 0,22 µF va sostituito con 1 µF, NON suggerisco di utilizzare valori più elevati, in quanto il guadagno dello stadio operazionale ottenuto con IC4 è abbastanza elevato, potrebbero verificarsi fenomeni di sovraccarico quindi distorsione.

Nell’immagine in basso, la freccia individua il condensatore da sostituire.

Prestare attenzione alla disposizione della polarità di C135.

In basso la figura mostra sul pcb dove intervenire.

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Un parametro importante DC-BIAS

Avere questo parametro fuori specifica comporta, a seconda del grado di staratura, un mal-comportamento in termini di efficienza oppure va a inficiare sulla dissipazione termica dello stadio finale.

• Corrente di riposo minore. ===> In AM modulazione distorta e minore potenza, In SSB potenza bassa e modulazione completamente distorta.
• Corrente di riposo maggiore. ===> Potenza instabile in tutti i modi, riscaldamento eccessivo di Driver e Finale.

Questa regolazione va fatta con un minimo di conoscenza tecnica e soprattutto utilizzando un cacciavite in plastica e dei cavetti terminati con pinzette a coccodrillo.

Al fine di ottenere una ottimale resa dello stadio finale, specie in modulazione di ampiezza e modalità SSB, dove spesso di avvertono tremolii e trasmissioni con un senso di instabilità percepite dall’interlocutore, va controllata e ricalibrata questa parametro denominato in gergo tecnico “corrente di riposo” ovvero DC-BIAS, manovra da eseguire in due operazioni successive.

Il manuale tecnico di questa famiglia di radio descrive questa taratura da effettuare prima di ogni altra al fine di evitare errori di valutazione durante l’ottimizzazione dello stadio TX.

Materiale occorrente:

• Multimetro configurato come milliamperometro
• 2 cavetti colorati (rosso e nero) con pinzette a coccodrilo
• Cacciavite in plastica
• Carico fitizzio 50 ohm almeno 30W

Questa calibrazione va effettuata in due set successivi, uno per il transistor DRIVER successivamente per il transistor FINALE, naturalmente è riferita a radio ove vi sono istallati i transistor con sigle citate nello schema oppure similari, NON apparecchi modificati con mosfet o affini.

Si procede come segue, naturalmente aprire il cover inferiore (lato altoparlante).

Scollegare quel piccolo PCB vicino allo stadio finale che serve per congiungere elettricamente i tre test point inerenti allo stadio finale, (Naturalmente a radio spenta) indicati nello schema come TP6, TP7 e TP8.

La figura in basso indica la porzione di schema elettrico inerente alle regolazioni in atto.

Collegare il multimetro seguendo il setup di misura indicato nella foto in basso.

A seguire si imposta in questa modalità:

• Modo USB
• CH 19
• Banda C
• CB/PA in modalità CB
• MIC GAIN al minimo (tutto a sx)
• Carico Fittizzio connesso al posto dell’antenna

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Requisito fondamentale è impostare il controllo guadagno del microfono al minimo (MIC GAIN), quindi ruotato tutto a sinistra.

Manovra successiva, dopo esserci accertati degli isolamenti in merito ai collegamenti effettuati e che il tutto sia stabile, possiamo collegare la radio all’alimentazione e accendere.

In questa prima operazione calibriamo la corrente BIAS inerente al transistor DRIVER (2SC2166).

In figura ho utilizzato un tester molto comune dai nostalgici come me e la maggior parte dei tecnici provenienti dagli anni 70….80… circa, ma un altro modello di multimetro è comunque adatto allo scopo impostato in modalità milliamperometro, meglio se di tipo analogico, in questa prima fase, con una valore di fondo scala compreso tra 50 mA e 100 mA.

Il trimmer che va calibrato è quello serigrafato sul pcb come VR10

A questo punto, premere il taso PTT sul microfono e controllare la corrente indicata dallo strumento, manovra da effettuare in breve tempo, giusto necessario per leggere la corrente per poi rilasciare il PTT.

Valutazioni:

• Se la corrente è minima, cioè al di sotto di 20 o 30 mA va regolata con cacciavite in plastica fino a poco meno di 50 mA (45….48 valore ottimale). Operazione da effettuare in più misure, premendo e rilasciando il tasto PTT.
• Se la corrente va oltre di molto, rilasciare immediatamente il PTT e porre il trimmer VR10 al minimo (senso antiorario) e ripetere la lettura premendo per breve tempo il PTT e regolando VR10 al valore ottimale (45…48 mA).

Qualora la corrente misurata dovesse essere di valore minimo oppure eccessivo, e il trimmer VR10 non ha effetto di correzione, bisogna intervenire sul circuito ricercando la causa del errato comportamento, spesso il trimmer stesso potrebbe essere danneggiato da una manovra maldestra di altro utente oppure è stato in ambienti umidi e ha isolato lo strato di grafite, va sostituito con uno dello stesso valore.

Nello stesso tempo conviene controllare il diodo posto a contatto con il Drive e anche Finale, individuato sullo schema come D501 e D502.

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Una volta regolato il trimmer non occorre altra manovra, si prosegue con la regolazione del Bias inerente al transistor finale (MRF477).

Inutile dire che tra una taratura e l’altra nel momento in cui abbiamo necessità di cambiare i collegamenti occorre spegnere la radio, o meglio scollegare l’alimentazione ! E controllare con attenzione gli isolamenti.

Questa calibrazione prevede stessa modalità di misura, cambiano un punto di misura sul PCB e il valore della corrente di riposo da impostare in questo caso 80 mA (72…. 75 mA ottimale).

La disposizione del set cambia secondo la modalità indicata nella foto sottostante.

La modalità di taratura è identica alla precedente, ma in questo caso occorre regolare il trimmer VR9 indicato nella figura in alto e predisporre lo strumento per una misura di fondo scala compresa tra 100 e 200 mA.

La regolazione prevede una corrente di riposo di 80 mA come indicato nel manuale tecnico, ma è consigliabile mettersi poco al di sotto al fine di compensare una piccola discrepanza creata dalle vicende termiche associate a questo tipo di circuito.

Anche in questo caso una volta tarato il trimmer sul valore di corrente specifico, non occorre fare altro.

Quindi spegnere la radio, scollegare il multimetro, rimettere il piccolo PCB che connette tra loro TP6, TP7, TP8 e richiudere il tutto.

La potenza in uscita

Un parametro che fin dai tempi che furono affliggeva gli operatori radio più accaniti ! Tutti alla ricerca del trimmer da ruotare o della resistenza da cambiare per ottenere quel ….spesso FALSO mezzo Watt in più che ai fini pratici era inutile e più volte procurava solo un dannoso aumento di temperatura, o peggio, l’emissione di segnali spuri e fonti di disturbo. Chi ha necessità di utilizzare potenze maggiori occorre collegare la radio ad un amplificatore esterno che sia commisurato alle esigenze, potenza massima applicabile all’antenna e al cavo.

Quindi questo fattore va tenuto nei parametri di specifica indicati dal costruttore. Nel caso del President Jackson è indicato con un valore di potenza RF pari a:

• AM 10 W
• FM 10 W
• USB LSB 21 W PEP (peak envelope power)

Naturalmente i dati citati sul manuale a corredo oppure quello di servizio sono puramente indicativi in quanto i vari punto possono avere una leggera variazione negli anni, causata da svariati motivi tecnici, oppure dovuta a interventi maldestri effettuati da personaggi improvvisati ispirati dalla teoria del “sentito dire”.

Questa calibrazione, cioè riportare nei valori di specifica questo parametro consente di ottenere un equilibrio tra percentuale di modulazione e potenza in AM, e una regolarità di inviluppo in SSB evitando in entrambe i casi fenomeni di distorsione.

La procedura utilizza un comune Wattmetro che abbia una portata adatta e la possibilità di apprezzare le potenze in gioco, e sia affidabile da punto di vista funzionale.

Considerando che la maggior parte dei wattmetri prodotti per il comparto CB, stando a quanto dichiarato nelle caratteristiche tecniche, può restituire all’utente una misura con discrepanza dal valore reale di circa il 10 % quindi non appellatevi alle pignolerie ! se non volete acquistare uno strumento di fascia professionale.

Un modello molto comune nell’ambiente è illustrato nella foto in basso.

Quindi sono da fissare due punti chiave della manovra:

• La taratura va fatta utilizzando un CARICO FITTIZZIO e non l’antenna
• La tensione di alimentazione va impostata nei valori compresi tra 12,6 e 13,8v

Aprire il solo cover inferiore (lato altoparlante) svitando le 4 viti, collegare la radio al Wattmetro con carico fittizio e alimentatore.

Il set di misura è quindi semplice, e la zona di intervento è indicata nella figura in basso.

Configurare la radio in questo modo:

• Impostare in modo AM
• Selezionare il canale CH 19
• Impostare su banda E
• Selettore CB/PA su CB
• Mic Gain in posizione no modulazione ( ruota tutto a sx )

Accendere la radio e premere il tasto PTT al microfono, regolare il trimmer come illustrato in figura (VR11) fino alla lettura di 10 W

Manovra successiva la calibrazione della potenza in SSB, che andrebbe condotta utilizzando lo stesso set di misura in aggiunta 2 generatori di BF sinusoidali, miscelati tra loro, un primo alla frequenza di 2400 Hz un secondo 800 Hz e con il mic gain valutando l’inviluppo tramite oscilloscopio connesso su accoppiatore, si regola la potenza in base ad altri parametri.

Naturalmente un hobbista o un utente appassionato, non possiede tutta questa strumentazione, una regolazione ottimale si può ottenere semplicemente premendo il PTT e fischiando al microfono, nello stesso tempo regolare il trimmer VR8, in foto indicato con SSB POWER, fino che il wattmetro indichi 21 W.

La calibrazione della potenza termina, richiudere la radio.

Un stadio amplificatore che si lamenta !

Un particolare che da anni risulta tra i punti interrogativi inerenti alle scelte progettuali di alcuni particolari di questa radio.

L’attenzione si focalizza sul primo stadio amplificatore RF del ricevitore, nello specifico individuato sullo schema elettrico come TR11 ( 2SC1674L ), è un semplice stadio amplificatore selettivo con conformazione circuitale ad emettitore comune, i due circuiti accordati in ingresso e uscita consentono una larghezza di banda di circa 2 Mhz, più che sufficiente a soddisfare il ruolo richiesto.

Lo stadio è alimentato dalla linea RX_8v tramite la resistenza da 100 ohm visibile nello schema con sigla R66, essa polarizza sia il collettore che il partitore di base formato da R63 e R64.

Ad eliminare eventuali fluttuazioni della componente alimentazione su questi punti, sono presenti due condensatori C45 e C49, che in qualche esemplare a causa del tempo e forse dalla minore qualità dei componenti utilizzati, questi die condensatori alterano il loro valore inficiando sulla qualità del funzionamento dello stadio, a soluzione di ciò si possono aggiungere 2 condensatori elettrolitici.

La figura in basso illustra la porzione di schema elettrico inerente, in blu sono evidenziati i punti dove intervenire.

Rispettivamente si pongono in parallelo a C45 e C49 rispettando la polarità, negativo a massa, valore 47 µF 16v, per una comodità operativa si possono anche aggiungere dal lato saldature individuando i punti sotto lo stampato, ancora meglio utilizzare condensatori del tipo SMD saldati direttamente sulle piazzole dei condensatori indicati sullo schema.

La foto in basso illustra la zona interessata, le frecce blu indicano la posizione dei condensatori.

Questa miglioria non richiede tarature correlate.

Miglioriamo l’audio in RX

La miglioria che segue va a completare gli accorgimento del comparto ricevitore in merito alla qualità dell’audio, particolarmente in termini di ampiezza a volume minimo per gli amanti dell’ascolto in sottofondo.

L’attenzione si concentra sul transistor TR35, che ha il compito di sollevare il livello del segnale audio proveniente dal potenziometro del volume.

Lo stadio è in configurazione emettitore comune con buon guadagno in tensione, ove la resistenza di emettitore (di stabilizzazione termica ) è tenuta in funzione sia in termini di polarizzazione che in modalità dinamica, questo metodo migliora la stabilità del punto di lavoro ma compromette il guadagno durante la presenza di segnale bf.

Anche in questo caso si opera aggiungendo un condensatore elettrolitico da 1 µF 16v in parallelo a R217, rispettando la polarità.

Non conviene inserire un condensatore di capacità maggiore pensando di ottenere vantaggi ulteriori, si rischia solo di compromettere la stabilità di funzionamento in presenza di forti segnali audio.

La foto in basso illustra la resistenza R217 dove aggiungere il condensatore.

La foto successiva mostra la zona di intervento, sono evidenziate le polarità del condensatore da aggiungere con due cerchi rosso e nero

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Guadagno microfonico maggiore

Altro accorgimento che va a soddisfare chi è attento alla qualità audio in trasmissione in tutti i modi di emissione, nello specifico utilizzando il suo microfono o comunque uno di tipo dinamico.

L’amplificatore microfonico è affidato ad un doppio operazionale tipo NJM4558, individuato nello schema come IC4, dove una sezione si occupa del delay beep, una seconda sezione compone un amplificatore non invertente con guadagno fissato dalla resistenza R166 da 470 KOhm.

E’ sufficiente aumentare il valore di questo resistore a 560 KOHM per ottenere un minimo incremento del guadagno soprattutto nei casi in cui il microfono e posto distante dall’operatore.

La figura i basso illustra la porzione di schema dove intervenire.

Il resistenza va sostituita con una da 560K oppure sollevando un solo pin della R166, è possibile porre in serie ad essa una resistenza da 100 Kohm.

Conclusioni

Le manovre descritte in queste righe sono frutto di esperienze, quindi ogni dettaglio è stato testato.

Le capacità richieste non sono specifiche, occorre una buona dimestichezza con il saldatore e saper leggero il multimetro.

Suggerisco massima attenzione nelle vaie manovre specie nel operare con la punta del saldatore tra piazziole molto vicine tra loro.

buoni QSO !!