Sennheiser SK 3063-U Service Manual [en, de]

Service

SK 3063-U

KURZBESCHREIBUNG

Der Mikroport-Taschensender SK 3063-U ist für den
Frequenzbereich von 450 - 960 MHz ausgelegt. Innerhalb einer
Schaltbandbreite von 24 MHz können bis zu 16 Kanäle geschaltet
werden. In Verbindung mit einem angeschlossenen Mikrofon
ist der Sender als drahtloses Mikrofon einsetzbar. Durch seine
flache Bauform und die geringen Abmessungen ist dieses
Gerät in besonderer Weise für Anwendungsfälle geeignet, bei
denen eine möglichst unauffällige Trageweise verlangt wird,
wie es z.B. bei Film- und Fernsehproduktionen der Fall ist. Zur
Reduzierung von Störeinflüssen und zur Verbesserung des
Geräuschspannungsabstandes ist der Sender SK 3063-U mit
dem Rausch- und Störunterdrückungssystem "HiDyn plus"
ausgerüstet.

MERKMALE

• Metall-Druckgußgehäuse mit Schnellwechsel-Energiepack

• Innerhalb der Schaltbandbreite von 24 MHz sind 16 Kanäle
schaltbar (PLL-Technik)

• "HiDyn plus" Kompander

• Geräuschspannungsabstand von 110 dB (A)

• Integrierter Spannungswandler für konstante Ausgangs­leistung bis zur Entladung der Batterien oder Akkus

• Betriebszeitanzeige mit Blinkwarnung

• Übertragung des Batteriezustandes zum Empfänger

• Betriebs- und Spitzenhub-Anzeige

BRIEF DESCRIPTION

The SK 3063-U Mikroport body-pack transmitter is designed for
the frequency range from 450 to 960 MHz. Within a switching
bandwidth of 24 MHz up to 16 channels can be selected. In
combination with a microphone the transmitter can be used as
a cordless microphone. To reduce interference and to improve
the signal-to-noise ratio the SK 3063-U transmitter is equipped
with the "HiDyn plus" noise reduction system. In combination
with a receiver which is also equipped with this system (e.g.
EM 1046) a link can be established which is characterized by
excellent operational reliability and superb transmission quality.

FEATURES

• Die-cast housing with quick-change battery pack

• State-of-the-art PLL technology, 16 switchable channels

• "HiDyn plus" compandor

• Signal-to-noise ratio of 110 dB (A)

• Integral DC-DC converter for constant output power
through to complete discharge of the battery or rechargeable
battery

• Operating time display with blinking signal

• Battery status transmission to the receiver

• Operating and peak deviation indicator

Sennheiser electronic GmbH & Co. KG • D-30900 Wedemark • Tel. +49 / 5130 / 600 - 0

Änderungen vorbehalten / Alterations reserved

SK 3063-U
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INHALTSVERZEICHNIS SEITE

CONTENTS PAGE

1 BEDIENELEMENTE 3

2 TECHNISCHE DATEN 4

3 BESCHREIBUNG 5

3.1 MECHANISCHER AUFBAU 5

3.2 NIEDERFREQUENZTEIL 5

3.3 HOCHFREQUENZTEIL 7

3.4 GLEICHSPANNUNGSVERSORGUNG 9

3.5 SK 3063-U IN STICHWORTEN 10

3.6 ANTENNENLÄNGE 13

4 SERVICE HINWEISE 14

4.1 ALLGEMEINES 14

4.2 DEMONTAGE 14

4.3 ABGLEICH 15

4.4 KANALFREQUENZÄNDERUNGEN 15

5 MESSGERÄTE UND PRÜFMITTEL 16

6 MESSAUFBAU 16

7 PRÜF- UND ABGLEICHANWEISUNG 17

8 STROMLAUFPLAN 21

1 OPERATING CONTROLS 3

2 TECHNICAL DATA 4

3 DESCRIPTION 5

3.1 MECHANICAL CONSTRUCTION 5

3.2 AUDIO FREQUENCY SECTION 5

3.3 RADIO FREQUENCY SECTION 7

3.4 POWER SUPPLY (DC) 9

3.5 SK 3063-U IN SHORT 10

3.6 CALCULATING THE ANTENNA LENGTH 13

4 SERVICE HINTS 14

4.1 GENERAL 14

4.2 DISASSEMBLY 14

4.3 ALIGNMENT 15

4.4 CHANGING CHANNEL FREQUENCIES 15

5 SPECIAL TOOLS AND EQUIPMENT 16

6 TEST SET-UP 16

7 TEST AND ALIGNMENT INSTRUCTIONS 19

8 CIRCUIT DIAGRAM 21

9 GEDRUCKTE SCHALTUNGEN 22

10 EXPLOSIONSZEICHNUNG 24

11 ERSATZTEILE 25

9 PRINTED CIRCUIT BOARDS 22

10 EXPLODED VIEW 24

11 SPARE PARTS 25

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1 BEDIENELEMENTE

6

1 OPERATING CONTROLS

7

1

5

2

4

3

1 Antennenanschlußbuchse

Lemo spezial Koax

2 Kanalwahlschalter

16 Kanäle innerhalb der Schaltbandbreite (24 MHz)

3 Betriebszeitanzeige

B 50 / B 250 mit 3 LED´s (100 %, 50 %, 10 %)
BA 50 / BA 250 mit 5 Balken LCD-Anzeige (100 %,
80 %, 60 %, 40 %, 20 %)

4 Betriebsschalter

unterhalb der Frontplatte, deshalb gesichert gegen ver­sehentliches Ausschalten

5 Betriebs- / Spitzenhubanzeige

leuchtet dunkel im normalen Betrieb
leuchtet hell bei erreichen des Spitzenhubes (

6 Empfindlichkeitseinsteller für Mikrofoneingang

in 8 Stufen einstellbar von 13 mV bis 1,55 V

7 Mikrofonanschlußbuchse

Lemo spezial (3-pin)

±

56 kHz)

1 Antenna socket

Special 1-pin Lemo coax connector

2 Channel selector switch

16 channels within the switching bandwidth of 24 MHz

3 Batterie capacity indicator

B 50 / B 250 with 3 LED´s (100 %, 50 %, 10 %)
BA 50 / BA 250 with 5 bar LCD-displays (100 %, 80 %,
60 %, 40 %, 20 %)

4 ON / OFF switch

below front cover to exclude accidental agitation

5 Operating / Peak deviation indicator

dim during normal operation

±

bright for peak deviation (

6 Sensitivity selector switch for microphone input

adjustable in 8 steps (13 mV - 1.55 V)

7 Microphone socket

Special 3-pin Lemo connector

56 kHz)

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2 TECHNISCHE DATEN

Frequenzbereich 450 - 960 MHz
Schaltbandbreite 24 MHz
Frequenzaufbereitung PLL-Technik
Sendefrequenzen 16 Kanäle
Kanalraster 5 kHz
Frequenzstabilität ± 5 ppm
Modulationsart FM
Nebenwellenaussendungen < 4 nW
Nennhub / Spitzenhub ± 40 kHz / ± 56 kHz
NF-Übertragungsbereich 70 - 20.000 Hz
Klirrfaktor bei 1 kHz und Nennhub < 1 %
NF-Empfindlichkeit für Spitzenhub 13 mV - 1,55 V in 8 Stufen schaltbar
Störspannungsabstand > 110 dBA eff.
Anschlüsse NF: Lemo spezial (3-pin)

HF: Lemo spezial Koax

Abmessungen mit Schnellwechsel-Energiepack B 50 / BA 50: 94 x 60 x 17 mm

B 250 / BA 250: 116 x 60 x 17 mm

Gewicht mit Schnellwechsel-Energiepack B 50 / BA 50: ca. 230 g

B 250 / BA 250: ca. 265 g

HF-Ausgangsleistung an 50 Ω 50 mW / -3 dB
Stromaufnahme (Batteriespannung = 3,9 V) max. 128 mA
Betriebszeiten mit Primärzellen B 50: > 4,5 Std.

B 250: > 9 Std.

Betriebszeiten mit NiCd Akku BA 50: > 3 Std.

BA 250: > 5 Std.

BZT-Zulassungsnummer A 103 926 C RF

(470 - 790 MHz)

2 TECHNICAL DATA

Frequency range 450 to 960 MHz
Switching bandwidth 24 MHz
Frequency generation Phase Locked Loop (PLL) technique
Transmitter frequencies 16 channels
Channel grid 5 kHz
Frequency stability ± 5 ppm
Modulation FM
Spurious emission < 4 nW
Nom. deviation / peak deviation ± 40 kHz / ± 56 kHz
Audio frequency range 70 to 20,000 Hz
Distortion at 1 kHz and nominal deviation < 1 %
AF sensitivity for peak deviation 13 mV - 1.55 V, switchable in 8 steps
S / N ratio > 110 dBA eff.
Connectors AF: Lemo special (3-pin)

RF: Lemo special coax

Dimensions with power pack B 50 / BA 50: 94 x 60 x 17 mm

B 250 / BA 250: 116 x 60 x 17 mm

Weight with power pack B 50 / BA 50: approx. 230 g

B 250 / BA 250: approx. 265 g
RF output power (50 ohms loaded) 50 mW / -3 dB
Current consumption (batterie voltage = 3.9 V) max. 128 mA
Operating time with primary cells B 50: > 4.5 hours

B 250: > 9 hours
Operating time with NiCd power pack BA 50: > 3 hours

BA 250: > 5 hours
German BZT Certification No. A 103 926 C RF

(470 - 790 MHz)

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3 BESCHREIBUNG

Das Gerät mit der Typbezeichnung SK 3063-U ist ein
miniaturisierter Hochfrequenz-Taschensender zur hochwertigen
Übertragung von Sprache und Musik und gehört in die Kategorie
der drahtlosen Mikrofone.

3 DESCRIPTION

The SK 3063-U is a miniature RF body-pack transmitter for high
quality music and speech transmission.

3.1 MECHANISCHER AUFBAU

Die gesamte elektronische Schaltung ist auf einer Leiterplatte
aufgebaut. Diese Leiterplatte ist ein Vierlagen-Multilayer mit
hoher Bestückungsdichte.
Ein Zink-Druckguß-Gehäuse mit galvanischer Oberfläche sorgt
für einen mechanisch einwandfreien Schutz der Elektronik
gegenüber den rauhen Anforderungen des praktischen
Einsatzes.

3.2 NIEDERFREQUENZTEIL

An die Audio-Anschlußbuchse kann vorzugsweise ein Elektret­Kondensatormikrofon, z.B. ein MKE 2-4, angeschlossen werden.
Der Anschluß von Musikinstrumenten, wie z.B. elektrischen
Gitarren, ist ebenfalls möglich.

3.2.1 AUFBEREITUNG DES NIEDERFREQUENZSIGNALS

Das an der Audio-Anschlußbuchse liegende Signal wird über
einen Hochpaß 2.Grades dem Mikrofonvorverstärker zugeführt.
Mit dem von der Geräteoberseite zugänglichen achtstufigen
Empfindlichkeitsschalter kann dessen Verstärkung in 6 dB­Schritten manuell eingestellt werden.
Die folgende Stufe wurde vorgesehen, um die Phasenlage des
Audiosignals richtig einstellen zu können: Auf einen positiven
Schallimpuls am Mikrofon muß der Sender mit einem positiven
Frequenzhub antworten. Da das empfohlene Elektretmikrofon
MKE 2-4 die Phase dreht, wird der Sender serienmäßig mit
invertierender Phase, bezogen auf ein Signal an der Audio­Eingangsbuchse, ausgeliefert. Elektretmikrofone, die nicht die
phasendrehende Verstärkerschaltung, sondern die phasentreue
Impedanzwandlerschaltung verwenden, können ebenfalls an
den Sender angeschlossen werden. Dafür ist lediglich ein
Widerstand an der Beschaltung der 3-poligen Eingangsbuchse
umzulöten und die Phasenlage der Phasendrehstufe zu ändern.
Soll der Sender mit größeren Audiopegeln als vorgesehen
beaufschlagt werden, so kann der direkt hinter der
Eingangsbuchse liegende Widerstandsteiler, gebildet aus dem
Arbeitswiderstand des Elektretmikrofons und dem HF­Siebwiderstand, in seinem Teilerverhältnis verändert werden.

Das so phasenrichtig aufbereitete Signal wird dem Audio­Kompressor (HiDyn plus) zugeführt. Dieser Schaltungsteil
zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

3.1 MECHANICAL CONSTRUCTION

The entire circuit is built around a 4-layer printed circuit board.
This results in a high density, compact unit for this complex
circuit.
The diecast housing features an electroplated surface which
guarantees perfect mechanical protection of the electronical
components against rough handling in practical use.

3.2 AUDIO FREQUENCY SECTION

The audio socket serves to connect an electret condenser
microphone, e.g. the MKE 2-4, or musical instruments such as
electric guitars.

3.2.1 AUDIO SIGNALS

The audio signal is input via the audio socket and routed via the
2nd order high-pass to the microphone preamplifier. The 8­position sensitivity switch which is accessible from the top of
the unit serves to adjust the gain in 6 dB steps.

The following stage serves to adjust the phase of the audio
signal. The transmitter is to respond to a positive microphone
signal with a positive frequency deviation. Since the
recommended MKE 2-4 electret microphone shifts the phase,
the transmitter comes with an inverting op-amp that inverts the
phase of the audio signal. Electret microphones that do not
incorporate an inverting amplifier but a noninverting impedance
matching circuit can also be connected to the transmitter after
the wiring of the 3-pole input socket has been changed by
exchanging two resistors and the phase response of the phase
shifting section has been altered.
Should you wish to operate the transmitter at higher signal
levels than the usual ones, the divison ratio of the voltage
divider beyond the input socket, consisting of the load resistor
of the electret microphone and the RF bypass filter resistor is
to be changed.

The signal with the right phase is routed to the audio compressor
(HiDyn plus) with the follwing features:

A. BESONDERE RAUSCHARMUT
Dieses führt zu einem Dynamikgewinn von HiDyn plus von 14

dB (verglichen mit HiDyn) auf insgesamt 110 dB für die gesamte
Übertragungsstrecke bezogen auf Spitzenaussteuerung.

B. GETRENNTE ZEITKONSTANTEN FÜR DAS ANSPRECHEN
(KURZ) UND DAS AUSSCHWINGEN (LANG)

Die kurze Einschwingzeit des Kompandersystems erlaubt eine
um mindestens 6 dB höhere mittlere Aussteuerung des Senders,
so daß HiDyn plus in der Praxis mit einem Dynamikgewinn von
mehr als 20 dB hörbare Vorteile aufweist. Das lange
Ausschwingen reduziert nichtlineare Verzerrungen bei tiefen
Frequenzen.

A. LOW NOISE
This feature increases the dynamic range by 14 dB (compared

to HiDyn) to a total dynamic range of 110 dB for the entire
transmission link at maximum modulation.

B. SEPARATE ATTACK (SHORT) AND DECAY TIME
CONSTANTS (LONG)

The short attack time constant of the compander system is
responsible for the extremely high average modulation level
which is at least 6 dB higher than with any other transmitter. In
practice, HiDyn plus, increasing the dynamic range by 20 dB,
offers audible advantages. The long decay time constant reduces
nonlinear low frequency distortions.

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C. DYNAMISCHE PRE- / DEEMPHASISSCHALTUNG
Dieses reduziert das bekannte Rauschatmen von Kompander-

systemen um mehr als 10 dB.

C. DYNAMIC PREEMPHASIS / DEEMPHASIS

This section reduces compandor noise pumping by more than

10 dB.

D. HIDYN PLUS IST INKOMPATIBEL ZU HIDYN
Durch entsprechende Bestückung kann der Sender von HiDyn

plus auf HiDyn umgebaut werden.
Der Kompressorschaltung folgt ein Schaltungsteil, der die

Preemphasis von 50 µsec sowie die zur Einhaltung der
maximalen belegten Bandbreite erforderliche Spitzenhub­begrenzung enthält.
Die Schaltung zur Erzeugung der Regelspannung für die
Spitzenhubbegrenzung nimmt die Spannung am Ausgang des
Preemphasisverstärkers ab und reagiert auf positive und
negative Signale.
Den Ausgang des Niederfrequenzteils bildet ein aktiver Tiefpaß

3. Grades, der Modulationsfrequenzen oberhalb der Grenz­frequenz von 20 kHz mit 18 dB / Oktave absenkt.

3.2.2 DER MODULATOR

Der Modulator ist das kritische Bindeglied zwischen Nieder­und Hochfrequenzteil. Er erfüllt die folgenden Anforderungen:

A. FREQUENZGANG 2 HZ - 20 KHZ ± 1,5 dB
Die untere tiefe Grenzfrequenz ist für die Batteriedaten-

übertragung erforderlich.

B. GERINGSTMÖGLICHE VERZERRUNGEN KLEINER 0,1 %
Da die Batteriedaten-Übertragung unhörbar erfolgen muß,

dürfen keine hörbaren Verzerrungen in den Audiobereich fallen.

D. HIDYN PLUS IS NOT COMPATIBLE WITH HIDYN

The transmitter is prepared to change the compandor system

from HiDyn plus to HiDyn.

The compressor circuit precedes a section incorporating the 50

µs preemphasis and the peak limiter whitch limits the maximally

admissible bandwidth.

The control voltage for the peak deviation limiter is derived from

the output voltage of the preemphasis amplifier and responds

to both positive and negative signals.

The output stage of the audio frequency section incorporates

an active 3rd order low-pass that reduces any modulation

frequencies above a limit frequency of 20 kHz by 18 dB/oct.

3.2.2 MODULATOR

The modulator makes the connection between the AF section

and the RF section. It meets the following requirements:

A. FREQUENCY RESPONSE: 2 HZ TO 20 KHZ ± 1.5 dB

The lower limit frequency is necessary for the transmission of

battery data.

B. MINIMUM DISTORTION: < 0.1 %

Battery data are to be transferred inaudibly. No audible distortions

may fall into the audio frequency range.

C. SEPARATER MODULATIONSEINGANG FÜR DIE BATTERIE­DATEN-ÜBERTRAGUNG

Um Störungen durch die Datenübertragung auszuschließen,
muß die Einspeisung des Meldesignals hinter der Aufbereitung
des Audiosignals erfolgen.

D. HUBKONSTANZ ÜBER DIE SCHALTBANDBREITE DES
SENDERS BESSER ALS ± 0.5 dB

Beim Umschalten der Sendefrequenz dürfen sich keine
nennenswerten Veränderungen vom eingestellten Spitzenhub
ergeben, da sonst die zulässige belegte Bandbreite des
Hochfrequenzsignals überschritten und damit ein Nachbarkanal-
system gestört werden kann. Ferner müßten Einpegelungen
nach jedem Frequenzwechsel neu durchgeführt werden.

E. EINSTELLMÖGLICHKEIT VON NENN- / SPITZENHUB
Diese Anforderungen konnten durch die Anwendung einer

Zweipunkt-Modulation erzielt werden.
Die tiefen Frequenzen innerhalb des Durchlaßbereichs des
Schleifenfilters werden über eine entsprechende einstellbare
Entzerrung dem Phasenmodulationseingang des deswegen
gewählten PLL-IC’s zugeführt und damit der Nachstimm­spannung für den Senderoszillator (VCO) überlagert. Die
Modulationsfrequenzen oberhalb der Grenzfrequenz des
Schleifenfilters (ca. 40 Hz) werden über einen in seiner
Verstärkung einstellbaren Verstärker (Hubeinstellung) einer
separaten Modulations-Varaktordiode zugeführt. Dem Eingang
des einstellbaren Verstärkers wird auch das Batteriedaten­telegramm überlagert. Den Phasenlagen und Amplituden der
resultierenden Modulationssignale sowie dem Design der
Oszillatorschaltung sind besondere Beachtung geschenkt
worden.

C. SEPARATE INPUT PATH FOR BATTERY DATA

In order to avoid interference during data transfer the battery

status signal is input behind the audio frequency section.

D. DEVIATION VARIATION THROUGHOUT THE TOTAL

SWITCHING BANDWIDTH OF THE TRANSMITTER BETTER

THAN ± 0.5 dB

Frequency changes must not result in considerable variations

in the peak deviation adjusted, for such variations cause the

maximally admissible RF bandwidth to be exceeded, which, in

turn, results in interference to adjacent channels. In addition, it

would be necessary to readjust the modulation level after every

frequency change.

E. NOMINAL/PEAK DEVIATION (ADJUSTABLE)

This requirement could be met thanks to dual point modulation.

Low frequencies within the loop bandwidth are routed to the

phase modulation input of the phase locked loop integrated

circuit and superimposed on the control voltage for the VCO.

Modulation frequencies exceeding the limit frequency of the

loop filter (approx. 40 Hz) are routed via a variable amplifier

(deviation control) to a modulation varactor. The battery data

telegram is routed to the input of the variable amplifier. Special

attention has been paid to the phase and amplitude of the

resulting modulation signal as well as to the design of the

oscillator circuit.

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3.3 HOCHFREQUENZTEIL

Der SK 3063-U gibt eine Leistung von 50 mW an einen
Abschlußwiderstand von 50 Ohm ab und ist für die Anwendung
in Studios und Theatern vorgesehen. Im Frequenzbereich von
450 MHz bis 960 MHz sind maximal 16 nach Kundenwunsch
bzw. Postvorschrift fest einprogrammierte Trägerfrequenzen
umschaltbar. Die Schaltbandbreite des Senders beträgt
24 MHz.
Das in der Frequenz modulierte Hochfrequenzsignal wird über
die angeschlossene Antenne abgestrahlt. Die mechanische
Länge dieser Antenne entspricht einem Viertel der Wellenlänge
der Trägerfrequenz: l (cm) = 7500 / f (MHz).

3.3 RADIO FREQUENCY SECTION

The SK 3063-U has an RF output power of 50 mW at 50 Ω and
is suited for theater or studio applications. The body-pack
transmitter has been designed for a frequency range from 450
MHz to 960 MHz. It features up to 16 switchable carrier
frequencies which are either fixed by postal authorities or can
be chosen by the customer. The switching bandwidth is
24 MHz.
The frequency-modulated RF signal is emitted by a 1/4 wave
antenna (mechanical length = 1/4 the wavelength of the carrier
frequency: l (cm) = 7500 / f (MHz)) which is plugged into the
antenna socket.

3.3.1 AUFBEREITUNG DES HOCHFREQUENZSIGNALS

Die Trägeraufbereitung erfolgt nach dem Prinzip der
Frequenzsynthese (PLL). Der Senderoszillator (VCO) schwingt
auf der Ausgangsfrequenz des Senders. In zwei folgenden
breitbandig rückgekoppelten Verstärkerstufen wird das
Oszillatorsignal verstärkt der selektiven Senderendstufe
zugeführt. Da lediglich Oberwellen gedämpft werden müssen,
genügt für die Selektion ein Bandfilter. Die Kopplung des Filters
ist kapazitiv und induktiv. Das hat zur Folge, das die einmal für
einen Bereich eingestellte Filterbandbreite (durch Einstellen
der Kopplung) nahezu konstant beim Durchstimmen innerhalb
des Bereichs bleibt.
Die Bereiche werden gebildet durch Variationen in der
Bestückung der Leiterplatte im Bereich des Oszillators und der
Endstufe. Es gibt über den Frequenzbereich von 450 MHz bis
960 MHz für den SK 3063-U vier Bestückungsvarianten. In den
sich ergebenden mehr als 100 MHz breiten Frequenzbereichen
werden die technischen Daten der Sender lediglich durch
einfachen Abgleich nach dem Einsetzen des
Frequenzspeicherbausteins (Prom) mit der auftragsgemäßen
Programmierung erreicht.

3.3.2 DIE FREQUENZREGELSCHLEIFE (PLL)

A. FREQUENZ-VORTEILER
Hinter der ersten Verstärkerstufe nach dem Oszillator ist ein

Frequenzvorteiler angekoppelt. Er teilt die Oszillatorfrequenz
auf einen Wert herunter, den das PLL-IC an seinem Eingang
verarbeiten kann. Der Teilerfaktor ist 128 bzw. 129, gesteuert
vom PLL-IC selbst.

3.3.1 RF SIGNAL

The carrier frequency is generated by a phase locked loop (PLL)
frequency synthesizer. The oscillator (VCO) already operates at
the output frequency of the transmitter. The two following
wideband feedback amplifier stages boost the oscillator signal
and route it to the output stage. One bandpass filter, capacitively
and inductively coupled, suffices to keep harmonics effectively
suppressed. The filter bandwidth, once adjusted for a specific
range, remains almost constant within the tuning range.
The different ranges are dependent on the components used
in the oscillator stage and the output stage. The SK 3063-U uses
four different p.c.b. assemblies for the frequency range from
450 MHz to 960 MHz. The respective transmitter specifications
are obtained by alignment and programming the PROM with
the frequency ordered.

3.3.2 PHASE LOCKED LOOP (PLL)

A. PRESCALER
Directly beyond the first amplifier stage and the oscillator is a

dual modulus prescaler which divides the oscillator frequency
by 128 (129 respectively) to the main programmable divider
frequency.

B. HAUPTTEILER
Der Hauptteiler befindet sich im Eingang des PLL-IC’s. Sein

Teilerverhältnis ist variabel und wird durch die gewünschte
Sendefrequenz bestimmt. Er teilt die Oszillatorfrequenz auf die
Vergleichsfrequenz herunter, die zwischen 5 kHz und 25 kHz
liegen kann. Ganzzahlige Vielfache dieser Vergleichsfrequenz
bestimmen die Abstände der wählbaren Sendefrequenzen.
Deshalb ist sie bei der Programmierung des Proms zu
berücksichtigen.

C. PHASENVERGLEICHER UND SCHLEIFENFILTER
Die auf die Vergleichsfrequenz heruntergeteilte Oszillator-

frequenz wird dem Phasenvergleicher zugeführt und dort mit
einem Referenzsignal verglichen. Bei Phasendifferenz liefert
der Vergleicher ein entsprechendes Ausgangssignal an das
extern angeschlossene Schleifenfilter.
Ist die Differenz groß, wird ein schneller Phasenvergleicher mit
großem Fangbereich aktiviert und das Schleifenfilter mit hoher
Grenzfrequenz betrieben. Dieser Zustand wird im Normalbetrieb
durch kurzzeitiges Helltasten der Betriebsanzeige nach dem
Einschalten des Senders oder nach der Frequenzumschaltung

B. MAIN PROGRAMMABLE DIVIDER
The main programmable divider is incorporated into the input

stage of the phase locked loop integrated circuit. Its division
ratio is variable and depends on the transmitter frequency
chosen. The main programmable divider divides the oscillator
frequency to the comparison frequency ranging from 5 kHz to
25 kHz. Multiples of this comparison frequency determine the
spacing of the selectable transmitter frequencies. This is why
the comparison frequency is to be taken into account in the
programming of the PROM.

C. PHASE COMPARATOR AND LOOP FILTER
The oscillator frequency, divided to the comparison frequency,

is routed to the phase comparator. The phase comparator
compares the oscillator frequency with the reference signal. In
case of any phase differences the phase comparator delivers an
equivalent signal to the external loop filter.
Considerable differences activate a quick phase comparator
with a large capture range and cause the loop filter to operate
at a high cut off frequency. In normal operation this status is
indicated by the operating indicator which shortly brightens
upon power up or frequency changes. Phase lock has been

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bei eingeschaltetem Sender signalisiert. Die Schleife ist
eingerastet, wenn die LED wieder dunkel leuchtet. Ist dieser
Betriebszustand erreicht, brauchen nur noch langsame
Differenzen (z.B. Temperaturdrift des Oszillators) ausgeglichen
zu werden und das Schleifenfilter wird mit seiner tiefen
Grenzfrequenz betrieben. Diese Methode hat zum einen eine
ausgezeichnete Störbefreiung der Oszillator-Nachregel­spannung von Vergleichsfrequenzresten und Rauschen aus
dem PLL-IC zur Folge, zum anderen wird ein schnelles Einrasten
der gesamten Schleife erreicht.
Die Oszillator-Nachregelspannung steht am Ausgang des
Schleifenfilters zur Verfügung und wird den Nachstimmdioden
des Oszillators (VCO) zugeführt.

achieved when the LED is dim again. Once this operational

status has been achieved, it is only the small differences (e.g.

temperature variations in the oscillator) which have to be

compensated for. The loop filter then operates at the low cut off

frequency. On the one hand, this method reduces the negative

effects of the comparison frequency components and noise

from the phase locked loop integrated circuit on the oscillator

control voltage. On the other hand, it ensures that phase lock

is quickly achieved.

The oscillator control voltage is routed from the loop filter to the

varicaps of the VCO (Voltage Controlled Oscillator).

D. REFERENZOSZILLATOR UND REFERENZTEILER
Das Referenzsignal, mit dem im Phasenvergleicher verglichen

wird, wird von einem hochstabilen Quarzoszillator abgeleitet.
Der Referenzteiler, dessenTeilerverhältnis wie das des
Hauptteilers programmierbar ist, teilt die stabile Referenz
ebenfalls auf die Vergleichsfrequenz herunter. Die relative
Stabilität des Quarzoszillators bleibt dabei erhalten. Da der
Einfluß der integrierten Referenzoszillatorschaltung auf die
Temperatur-stabilität sehr gering ist, führt der Einsatz von
Quarzen mit einer handelsüblichen Temperaturtoleranz von ±
5 ppm zu einer maximalen Drift der Sendefrequenz bei z.B. 800
MHz von ± 4 kHz im Temperaturbereich von - 20°C bis + 70°C.
Die Abgleichtoleranz des Quarzes wird durch einen variablen
Trimmkondensator ausgeglichen.

E. FREQUENZSPEICHER UND FREQUENZUMSCHALTUNG
Als Frequenzspeicher wird ein Bipolar-Prom verwendet. Die

Daten werden in einem Programmiergerät durch bleibende
Zerstörung von Halbleiterstrecken „eingebrannt“. Ein solcher
Baustein ist deshalb nicht veränderbar und nur einmal
programmierbar.
In diesem Baustein werden in einem ganz bestimmten Muster
die für die gewünschte Sendefrequenz erforderlichen
Verhältnisse von Haupt- und Referenzteiler in Abhängigkeit von
der Position des Frequenzumschalters abgelegt.
Der 16-stufige Frequenzumschalter ( Hex-Codierung ) ist direkt
mit dem Prom verbunden.
Beim Einschalten des Senders aktiviert das PLL-IC über eine
externe Reset-Logik das Prom und liest sich selbst die
einzustellenden Teilerverhältnisse aus dem Prom ein. Dieser
Vorgang ist nach 125 µs abgeschlossen, der hohe Strom des
Proms von ca. 100 mA wird wieder abgeschaltet. Wird bei
eingeschaltetem Sender der Frequenzumschalter betätigt, wird
ebenfalls ein Reset erzeugt und nach gleichem Muster die
neuen Teilerverhältnisse eingestellt.

D. REFERENCE OSCILLATOR AND REFERENCE DIVIDER

The reference signal for in the phase comparator is derived

from a crystal controlled reference oscillator. The reference

divider, the division ratio of which is externally programmable

as it is for the main programmable divider, divides the reference

to the comparison frequency. The relative stability of the crystal

controlled oscillator remains unaffected. The reference oscillator

circuit hardly affects temperature stability: the use of

conventional crystals with a temperature tolerance of ± 5 ppm

results in a maximum variation in the transmitter frequency of

± 4 kHz at a carrier frequency of 800 MHz in the temperature

rangeing from - 20° C to + 70° C. The alignment tolerance of the

crystal is compensated for with a variable capacitor.

E. PROM AND HEXADECIMAL CODED CHANNEL SWITCH

The bipolar PROM contains nonvolatile data for frequency

selection. Programming requires an external special

programming unit to irreversibly destroy diode fuses inside this

IC. The chip contains information on the transmitter frequency

selected, i.e. the division ratio of the main programmable

divider and the reference divider in dependence of the position

of the channel selector switch.

The 16-position hexadecimal coded channel switch directly

connects to the PROM. Upon powering up, the phase locked

loop integrated circuit activates the PROM and initiates the

loading of the correct division ratio. The loading of data from the

PROM is completed after 125 µs. In order to preserve power,

the relatively high current of approx. 100 mA consumed by the

PROM is switched on only for the duration of data transfer

during power up and at operation of the channel selector

switch.

3.3.3 EINSCHALTEN UND AUSSCHALTEN DES SENDERS

Beim Einschalten des Senders wird durch eine Verzögerungs-
schaltung der Träger erst freigegeben, wenn die PLL gerastet
ist und alle Arbeitspunkte sich stabilisiert haben (ca. 5 s).
Beim Ausschalten des Senders wird der Hochfrequenz­verstärker sofort abgeschaltet. Somit wird ein mögliches
langsames Driften verbunden mit Störungen in Nachbarkanälen
wirksam unterbunden.

3.3.4 UNTERSPANNUNGSABSCHALTUNG

Bevor Nachbarkanalstörungen, hervorgerufen durch schwache
Batterien, eintreten können, wird der Hochfrequenzverstärker
automatisch abgeschaltet. Die Betriebsanzeige am Sender
leuchtet hell oder blinkt, die „Kapazitätsanzeige“ am
Versorgungsteil blinkt, und am Empfänger wird seit ca. einer
halben Stunde „LOW BATTERY“ signalisiert.

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3.3.3 ON/OFF STATE

Upon powering up, a circuit delays the supply voltage to the

oscillator stage until phase lock has been achieved and the bias

for the transistors has been set (approx. 5 s).

Upon switching off, in contrast to power up, the RF amplifier is

switched off immediately, which eliminates slow drifting and

interferences to adjacent channels.

3.3.4 LOW VOLTAGE SWITCH OFF

Before interferences to adjacent channels, caused by flat

batteries, come into existence, the RF amplifier is switched off

automatically. The operating indicator on the transmitter

brightens or flickers, the indicator on the power pack starts to

blink and the indicator on the receiver has started to signal

“LOW BATT“ about 30 minutes ago.

3.4 GLEICHSPANNUNGSVERSORGUNG

Die Gleichspannungsversorgung des Geräts erfolgt aus
andockbaren Versorgungsteilen. Auf der Senderplatine wird
durch einen Pulsbreiten-gesteuerten DC/DC-Konverter die
erforderliche Betriebsspannung von 7,5 V erzeugt.

3.4 POWER SUPPLY (DC)

The transmitter is powered by plug-in power packs. A duty
cycle-controlled DC/DC converter on the transmitter board
delivers the necessary operating voltage of 7.5 V.

3.4.1 VERSORGUNGSTEILE B 50, BA 50, B 250, BA 250

Für den SK 3063-U stehen ein NiCd-Akku-Pack mit der
Typbezeichnung BA 50 und ein Versorgungsteil B 50 für
Primärzellen (Alkali-Mangan) mit jeweils zwei Zellen der Type
AA (Mignon) zur Verfügung. Wegen der höheren Leistungs­aufnahme bereitgehalten werden. Die Versorgungsteile mit
jeweils drei Zellen der Type AA (Mignon) tragen die Bezeichnung
BA 250 (NiCd-Akku-Pack) und B 250 (Alkali-Mangan) und
sorgen für entsprechend höhere Betriebszeiten bei etwas
größeren Geräteabmessungen.

3.4.2 BATTERIE-ZUSTANDSANZEIGE

An den Versorgungsteilen wird der Zustand der Zellen direkt
angezeigt. Bei B 50 / 250 in drei Stufen durch Leuchtdioden, bei
BA 50 / 250 sehr präzise durch eine fünfstufige LCD-Anzeige.
Linke LED leuchtet bzw. voller LCD-Balken bedeuten , daß die
volle Betriebszeit des Senders zu erwarten ist, während Blinken
der rechten LED bzw. Blinken des rechten LCD-Symbols darauf
hinweist, daß die Restbetriebszeit weniger als eine halbe
Stunde beträgt. Die Anzeige durch die LED’s orientiert sich an
der Entladekurve der Primärzellen, während die LCD-Anzeige
durch einen vom entnommenen Strom gesteuerten Zeitzähler
bestimmt wird. Somit wird auch die Selbstentladung der
Akkuzellen bei ausgeschaltetem Sender wie auch die
unterschiedlichen Stromaufnahmen der Sendervarianten
berücksichtigt. Eine zusätzliche Abtastung der Entladespannung
der Akkus setzt bei nicht normalem Verlauf der Entladung die
Anzeige vorzeitig in den Alarmzustand und weist somit auf ein
Nachlassen der Akkukapazität hin.

3.4.1 POWER PACKS: B 50, BA 50, B 250, BA 250

The SK 3063-U can be powered by either the rechargeable BA
50 NiCd battery pack or the B 50 power pack with two primary
cells (AA-size).
For a prolonged operating time the rechargeable NiCd power
pack BA 250 or B 250 (three primary AA-size cells) can be used
either with a slight increase in the overall dimensions.

3.4.2 BATTERY CONDITION

Indicators on the power packs show the battery condition. For
B 50 / 250 the battery condition is indicated by a 3-step LED
bargraph display, for BA 50 / 250 by a precise 5-bar LCD display.
A bright left LED or a full LCD bar means that the total operating
time of the transmitter is at its maximum. A blinking right LED
or right LCD bar means that the remaining operating time has
fallen below 30 minutes. The indication on the LED bargraph
display is desired from the discharge curve of the primary cells,
whereas the LCD display indication is controlled by a discharge
controlled timer. This feature offers the advantage that the
natural-discharge of the rechargeable batteries for transmitters
in the OFF state and the different power consumption of the
transmitter models available are taken into account. The
batteries´ discharging voltage is additionally monitored in order
to ensure that the warning signal is also given for atypical
discharging processes.

3.4.3 BATTERIE-ZUSTANDSÜBERTRAGUNG

Die für die Anzeigen erforderliche Elektronik ist auf einer SMD­bestückten Leiterfolie im vorderen Bereich der Versorgungsteile
unter den Anzeigen untergebracht. Diese Elektronik liefert
auch ein der Anzeige entsprechendes tieffrequentes Daten­telegramm (4 - 6 Hz) an den Sender, und wird dort dem Träger
in der Frequenz aufmoduliert. Durch eine entsprechende
Dekodierschaltung auf der Empfängerseite (EM 1046) kann
dort der Zustand der Senderbatterien proportional wieder­gegeben werden.

3.4.3 BATTERY DATA TRANSFER

The circuit required to indicate the battery condition is built
around a printed circuit board foil that carries surface mounted
devices. It is incorporated into the front part of the power packs.
In addition, this circuit supplies the transmitter with a low
frequency data telegram that corresponds to the battery
condition indicated (4 - 6 Hz) and is modulated on the carrier
frequency. A decoder on the receiver side (EM 1046) indicates
the condition of the transmitter batteries.

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