NorCal40A 学习及重制，请求各位不吝赐教 [复制链接]

在上个月学习了七公的公众号系列文章《乐园里的小动物》后，对自制QRP设备很感兴趣。其实七月份已焊接好了一部 (tr)uSDX ，但发射效率在50~55%左右，害怕炸管，又苦于近期还没节省下生活费购买 tinySA 及 nanoVNA （学生还是穷呀，浅浅吐槽），因此搁置了。在论坛上偶然看到蛙鸣的帖子被七公顶了上来，就在下面回复，请教各位友台哪一款使用性好一些，得到了热心的 bd4lb 老师的回复，向我推荐了NorCal40A。在初步学习之后，决定对这一款进行进一步的研究学习，目标是成功通过验机。


这一款机器已经很有年头了，似乎去年还举行了25周年纪念活动，也因此，在国外网站上有对相关资料汇总的板块，更便于学习了。我参考的是99年版本36页的手册，较之前的版本清晰很多，不知道有没有更新的版本，有的话期待您分享出来。为了更清楚直观的对电路进行学习，我将手册打印了出来，并印制了几块电路板，方便进行标记。


因为我一开始的目的就是想要把板子上的元器件贴片化，这样的话使用加热台可以省去很多工作，所以先从复刻原理图开始，一边绘制一边学习。在这个过程中就发现了问题：有些元器件已过时，已经购买不到；有些有类似的贴片型号，但不清楚实际能否替代。在尝试完成原理图的绘制及布线之后，我将需要进行的工作及目标列为以下几项：
1、对所有元器件进行贴片替代的对照确认，无贴片型号的使用能购买到的元件即可，保证所选元件符合原始功能，并争取所有的元器件能够在电商平台简便的购买到；
2、缩小电路板尺寸，优化整体布局，提升电路板的美观程度，焊接过程中让元件位置更好辨认；
3、删除飞线，在一张电路板上放置所有元器件，如果不合适则采用多张电路板，通过排线统一连接，提升内部整洁度；
4、对现有的英文装配及操作手册进行翻译，并在实现成熟稳定的新方案后编写新版本中文安装及操作手册；
5、绘制3D外壳，给出装配方案；
6、搞懂电路的设计原理（对自己的要求），尝试作出改进方案，提升性能，或更易于操作（比如频段显示等）。


在绘制原理图的过程中，对第一项进行了一定的探索，在此特别感谢bh1xxp及bg7ezu两位友台的分享，bh1xxp老师分享的详细的测试及装配过程帮助很大，参考帖子将MVAM108变容二极管替换为了1SV149。手册对晶振的4.915MHz标注有些偏差，查阅了CTX050-ND的官方手册，应为4.9152MHz。磁环、聚苯乙烯电容等没有找到对应的原理图及封装，参照电路板及元器件手册进行了补充。过程中认识到确实有很多元器件需要替代，因此接下来会先对这部分进行整理，确定各元器件的型号、参数等。


因为使用了双面板加上贴片元件，在探索性布线中能够实现将所有元器件绘制到了一张板上，并将尺寸缩小至10*7厘米。但也引出了以下问题：
1、在原始电路板上，2SC799 NPN管为什么周围有一圈线条，是为了标注隔离其他元器件吗？其他元器件在它的周围会产生干扰？
2、电路板上没有铁氧体磁珠（芯）Z1的位置，在搜索中也没有找到542-FB64-110这个型号现在可以使用什么替代，只知道使用“64号”材料，也不知道具体指什么材料，标注的是 200MHz及以上频率使用。应该用什么替代，如何在电路板上体现出来？
3、板子正面放磁环及晶振的位置，其背面能否放置元件，或者有哪些元件不应该放置？
4、电源及天线周围是否会产生干扰，应避免放置哪些元件？
5、现阶段所选的各三极管、可调电容、可调电阻、芯片能否有效替代亟待确认。


下面两张图仅作测试，没有对元件分布进行细致规划，实在不好看


本楼作为一个引子，在此帖逐步记录一下我的学习和研究过程，希望能一步一个脚印，复刻并改进NorCal40A。整体或阶段性完成（有测试需求及价值）时我将分享出来，希望得到各位友台的测试及反馈，宏伟目标是复刻改进出一个可验机的开源套件。烦请各位前辈、友台不吝赐教，给予帮助及指导，非常感谢！

NC40A，调节频率的电位器，原来的设计，使用的是单圈10K电位器。（虽然使用A10K，比B10K有点儿改善，但是，我感觉，还是不行。）
实际使用的时候，想找准对方的频率，有些难度。感觉找准之后，发报应答，对方不一定会听到。毕竟，它不是数字显示频率的。对方的接收机，带宽可能比较窄，频率对不准，他是听不见的。
我使用多圈的10K电位器，代替了单圈电位器。实际操作的时候，更容易找准对方信号的频率。（主要靠耳朵，分辨CW信号的音频频率，信号强度。）
这种多圈电位器的体积较大，不太适合焊接在电路板上面。（电位器是消耗品，需要定期更换，PCB板上面安装连接电位器导线的插座。更换更方便。至少，不用拆焊。）

使用新的贴片元件，代替不生产的老型号分立元件，工作量很大。（估计，测试和验证的工作，挺多。）
佩服楼主！

bd4lb:NC40A，调节频率的电位器，原来的设计，使用的是单圈10K电位器。（虽然使用A10K，比B10K有点儿改善，但是，我感觉，还是不行。）
实际使用的时候，想找准对方的频率，有些难度。感觉找准之后 .. (2025-08-04 23:07) 

感谢您的指导！确实没有考虑到电位器需要定期更换的需求，这样的话还是考虑做个面板吧，或者给电位器做个转接板，后续尝试设计一下。频率这一部分看到有很多优秀的模块，比如Sandwich Digital VFO、PLJ-6LED-A等等，可以作为拓展组件加入，不过还是先把主体研究清楚再说

元件的替换工作想先直接从标注的参数入手，比如阻值、容值、偏差、耐压等等，电阻电容可能相对方便替代，三极管、芯片、可调电容这些就得实际买来再测试了。我没有系统学过这些元件的相关知识，一点点学习研究吧！

这是2017年，我完成的NC40A照片。（BD6CR，荣先生组织的套件。）
这些年，我持续维护和改进着。
目前，经常用它日常通联和参加比赛。

RIT的电位器，我用的也是多圈电位器。调节RIT频率的时候，更稳定一些。
因为，用单圈电位器，CW信号的音调，会抖动变调。

照片里面，塑料壳的微调电容，已经都更换成陶瓷微调电容了。（多年使用之后，塑料壳变脆，调节的时候，非常容易碎裂。）

NC40A的优点很多，也有不影响使用的小缺点。
是设计优秀的DIY作品。

bd4lb:这是2017年，我完成的NC40A照片。（BD6CR，荣先生组织的套件。）
这些年，我持续维护和改进着。
目前，经常用它日常通联和参加比赛。
RIT的电位器，我用的也是多圈电位器。调节RIT频率的时候， .. (2025-08-05 12:07) 

非常漂亮的电台！
请问功放管您选择的是什么型号？这个铁片是做散热用的吗，设计上需要注意些什么呢？看到有其他友台使用了BD139、2N3866这些，目前我选择的是D882，不知道贴片的功放效果怎么样，效果可以的话贴一个给cpu散热的散热片刚好。

我的NorCal40A里面，发射管是BD139。
散热片是厚度0.5毫米的铝片。

电台前面板的设计，还要考虑操作的时候，是否方便。（我觉得，电台的体积假如太小，不一定好用。哈哈哈～）

感谢bd4lb老师的回复
您这个前面板很漂亮！主要想减少的是主板的体积，面板还是要好好设计的哈哈哈

今天把电容这一部分进行了整理，发现大部分温度特性NP0或C0G贴片电容的价格都在几分钱，于是干脆都选择性能好一点的了。不过47nF和100nF的没有几分钱的这个级别的，选择了X7R。两个聚苯乙烯电容是比较特殊的，搜索时发现了一家较为便宜的，还不确定性能是否过关。铝电解电容也比较好找到，这里发现画电路时封装选错了，标记了一下提醒自己后面记得修改。50pF的微调电容选择了较常用的塑封6mm款。

存在的问题有两个：
一是麦拉电容不知道能否用C0G级别的贴片电容替代，如果不行的话就还是使用麦拉电容。在bg7ezu老师分享的文件中的元器件清单中，有标注可以使用独石电容，应该选择什么需要再考虑。
二是C50这个空气可调电容，没有搜到比较好购买的型号，且看到其他老师有使用20pF的6mm款微调电容，需要再研究下VFO这里的电容是否有特殊需求，比如高频稳定性、功率和电压承载能力等。

开始着手做还是很开心的，一点点来吧！

原版设计成熟的元件参数，想被完美替代，需要测试和验证。
工作量确实不小。

原版的本振，是LC电路，它的短期频率稳定度，挺好的。能做到这一点，并不容易。
祝您好运！享受DIY的快乐！

Norcal40A，是某个学院的学习教材，是有原因的。
慢慢体验和学习，能学到一些真正的知识………