Синтезатор частоты на si5351 для коротковолнового трансивера: Синтезатор частоты на Si5351 (для КВ трансивера)

Содержание

Синтезатор частоты на Si5351 (для КВ трансивера)

 Разработка  UV7QAE. 
Синтезатор для КВ (160м, 80м, 40м, 20м, 15м, 10м) трансивера с преобразованием «вниз».

Контроллер STM32F100C8T6B в корпусе LQFP48. Синтез на Si5351a. Экран цветной 1,8″ (ST7735), черно белый NOKIA 5510 (эконом вариант).
Энкодер решили не ставить на плату, это позволит применить энкодер любой по размерам так же разместить его в любом месте конструкции.
Можно отказаться вообще от энкодера так как можно управлять частотой кнопками INC и DEC.

 Схема рассчитана на подключение оптического энкодера, так что если кто будет повторять ее с мех.энкодером поставьте RC фильтра по входам энкодера.


Печатная плата 85мм х 45мм в формате Sprint-Layout 6 под кнопки размером 6х6мм synthesizer_si5351_buttons_6x6M.lay

 

 

 

Для увеличения схемы, кликните левой клавишей мышки. Или просто скачать

Выход CLK0 — частота VFO.
Выход CLK1 — частота SSB BFO.
Выход CLK2 — частота CW BFO + CW TONE.
Можно установить реверс частот при передачи в «SYSTEM MENU» опция «TX REVERSE». 
Опция «TX REVERSE» = ON, 

OUTPUT RX TX
CLK0 VFO SSB BFO
CLK1 SSB BFO VFO
CLK2 CW BFO CW BFO

 

Кнопки.
Up, Dn — Вверх, вниз по диапазонам, меню.
Mode — Смена LSB, USB, CW в рабочем режиме, в меню для быстрого ввода частоты.
Menu — вход/выход в меню.
Выбор функций кнопок в «SYSTEM MENU» опция «BUTTON MODE». 
VFO, Step — Переключение VFO A/B, Шаг перестройки частоты. В меню изменяет значения.

Или.
Inc(+), Dec(-) — перестройка по частоте в рабочем режиме. В меню изменяет значения. 

Вход в «USER MENU» короткое нажатие кнопки Menu.

Вход в «SYSTEM MENU» нажатие и удержание кнопки Menu больше 1сек.

 

 USER MENU.
01.FREQUENCY STEP 1/5/10/50/100/500/1000 Hz Шаг перестройки частоты
02.ENC. DYNAMIC ON/OFF Динамическая скорость перестройки частоты.
03.ENC. PRESCALER 1-300 Делитель энкодера. Перестройки частоты на один оборот энкодера.
04.RIT FUNCTION ON/OFF Включение и выключение RIT.
05.RIT SHIFT +-1000Hz Смещение частоты приема.

 

 SYSTEM MENU.
01.BUTTON MODE VFO/Step or Frequency Функции кнопок
02.ENC. REVERSED YES/NO Реверс энкодера
03.ADC PRESCALER 4-12 Входной делитель напряжения 4 — 12
04.TX REVERSE ON/OFF Реверс частот на выходах VFO и BFO при передаче.
05.OUTPUT CURRENT 2mA — 8mA Регулировка выходного напряжения CLK0, CLK1, CLK2 установкой тока выходов.
06.BANDWIDTH SSB 1000Hz — 10 000Hz Полоса пропускания фильтра SSB.
07.BANDWIDTH CW 100Hz  — 1000Hz Полоса пропускания фильтра CW.
08.VFO MODE FREQ+IF,FREQ,FREQx2,FREQx4 CLK0=VFO+BFO, CLK0=VFO, CLK0=(VFOx2), CLK0=(VFOx4)
09.FREQ. BFO LSB 100kHz — 100mHz Частота ПЧ НБП.
10.FREQ. BFO USB 100kHz — 100mHz Частота ПЧ ВБП.
11.FREQ. BFO CW 100kHz — 100mHz Частота ПЧ CW.
12.FREQ. SI XTAL 100kHz — 100mHz Тактовая частота Si5351a (коррекция).
13.BANDS CODE YES/NO Формировать на выводах двоичный код управления для дешифратор/мультиплексор.
14.BINARY CODE
YES/NO
Двоичный код для дешифратора иначе код для мультиплексора FST3253.
15.S-METER 1 0mV — 3300mV Калибровка S Метра.
16.S-METER 9 0mV — 3300mV Калибровка S Метра.
17.S-METER +60 0mV — 3300mV Калибровка S Метра.
18.RANGE 1-30 MHz YES/NO Сплошной диапазон 1 — 30 МГц. WARC 30М, 16М, 12М.
19.BAND WARC ON/OFF Только в режиме RANGE 1-30MHz = YES
20.BAND 160M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
21.BAND 80M ON/OFF Выбор 
работающих диапазонов трансивера (приемника)
22.BAND 40M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
23.BAND 20M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
24.BAND 15M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
25.BAND 10M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
26.LSB MODE ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
27.USB MODE ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
28.CW MODE
ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
29.LOW POWER OFF ON/OFF Авто выключение, сохранение текущих данных.
30.LOW VOLTAGE 5.0V — 14.0V Порог напряжения авто выключения.
31.STATUS RCC RCC HSI/RCC HSE Источники тактирования, Внутренний/Кварц.

 

Для управления дешифратором/мультиплексором используются выводы BAND 160, BAND 80, BAND 40, BAND 20 (смотрим схему).

Управляющие выходы.
Pin BAND 160 = DATA1/A
Pin BAND 80 = DATA2/B
Pin BAND 40 = DATA4/C
Pin BAND 20 = DATA8/D

Двоичный код для дешифратора.

BANDS Pin BAND 160 Pin BAND 80 Pin BAND 40 Pin BAND 20
01.BAND 160M
0 0 0 0
02.BAND 80M 1 0 0 0
03.BAND 40M 0 1 0 0
04.BAND 30M 1 1 0 0
05.BAND 20M 0 0 1 0
06.BAND 16M 1 0 1 0
07.BAND 15M 0 1 1 0
08.BAND 12M 1 1 1 0
09.BAND 10M 0 0
0
1

                   Прошивка 

  

Источник: https://ut5qbc.blogspot.com

РАДИО для ВСЕХ — СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ для UW3DI это ПРОСТО 🙂

Синтезатор для трансиверов UW3DI Юрия Кудрявцева и КВ станции Якова Семёновича Лаповка UA1FA и подобных трансиверов с двойным преобразованием частоты и переключением диапазонов галетным переключателем.

А также универсальная версия синтезатора для всевозможных применений, подробнее расписал ниже 🙂

Синтезатор конструкции Юрия Шадрина (UT3MK) предназначен для установки в трансивера с двумя преобразованиями частоты и переключением диапазонов при помощи обычного галетного переключателя. На ось уже установленного галетного переключателя устанавливается дополнительная галета при помощи которой и будет происходить переключение диапазонов синтезатора.

Синтезатор можно использовать в

трансивере UW3DI исключительно вместо гетеродина трансивера с установленными штатными кварцевыми генераторами, при этом соответствующие выходы синтезатора отключаются в меню синтезатора, а так же можно заменить синтезатором гетеродин, опорный генератор 500 кГц и кварцевые подставки 8,10, 13.5, 16.5, 11.5, 15,18.5 и 22 МГц. При этом используются все три выхода SI5351. 

Этот же синтезатор, но с другой прошивкой, можно использовать для установки, например, в КВ радиостанцию с двойным преобразованием частоты конструкции UA1FA. При этом синтезатор можно использовать как только вместо гетеродина, так и вместо гетеродина, опорного генератора 500 кГц и генератора 5 МГц. Обе частоты 500 кГц и 5 МГц можно скорректировать в реальном времени по частотомеру подключенному к соответствующим выходам синтезатора 🙂 Включение и отключение выходов синтезатора, чтобы они не мешали штатным генераторам, можно сделать в меню синтезатора… начения частот ПЧ можно изменить и использовать в других подобных трансиверах.

Поскольку автор не запрещает публикацию и использование информации приведенной у него на сайте, я и решил ознакомить Вас с этой конструкцией, по ссылкам можете перейти на сайт автора, там ещё много интересного 😉 

Схема синтезатора приведена ниже и здесь >>>

Синтезатор формирует три частоты на выходах CLK0, CLK1 и CLK2. Соответственно сигналы с частотами ГПД, опорного генератора 500 кГц и кварцевых подставок первого преобразования частоты трансивера — причём для всех диапазонов 1.8, 3.5, 7, 10, 14, 18, 21, 24 и 28 МГц. Ненужные диапазоны можно просто пропустить — не распаивать на галету переключателя и всё. Инструкция по подключению синтезатора к трансиверу UW3DI есть у автора на сайте и здесь >>> Там же выложены прошивки, видео уроки по программированию синтезатора и видео обзор синтезатора.

Сам синтезатор реализован на микросхеме SI5351 и готовом модуле с микроконтроллером Arduino Nano, что значительно упрощает сборку и настройку конструкции, что немаловажно! Причём модуль микроконтроллера имеет встроенный USB порт через который производится программирование и связь с компьютером.

Энкодер можно установить непосредственно на плате синтезатора или вынести его в любое удобное место.

Стоимость печатной платы — 120 грн.
Стоимость набора для сборки синтезатора (включая модуль Arduino Nano) — 850 грн. 
Состав набора можно увидеть здесь >>>

Стоимость собранного и проверенного синтезатора — 1150 грн.

Куда подключать синтезатор в трансивере UW3DI можно увидеть здесь >>>




Универсальная версия синтезатора на SI5351 и Arduino Nano M328 конструкции Юрия (UT3MK) для КВ + 50 МГц приёмников и трансиверов разработанного с учётом всевозможных применений 🙂

Внешне синтезатор похож на версию с галетным переключением диапазонов. Вместо шести кнопок у него восемь кнопок — добавлены кнопки переключения диапазонов и вместо входного диодного шифратора диапазонов имеем дешифратор К555(155)ИД10 он же 74LS145N. Даная микросхема позволяет напрямую коммутировать катушки реле оснащенные защитными диодами с суммарным током потребления до 80 мА. при необходимости, я думаю, можно вытащить микросхему из панельки и использовать  стандартный управляющий ABCD код. 

Работает синтезатор во всех девяти КВ диапазонах 1,8-3,5-7-10-14-18-21-24-28 МГц плюс на диапазоне 50 МГц

Для этой универсальной версии печатной платы Юрий (UT3MK) разработал несколько вариантов прошивок, а именно:

1) Для любителей тройки и пионерского диапазона, описание на сайте автора здесь >>>

2) Синтезатор для трансиверов с преобразованием «ВНИЗ ВВЕРХ «, описание на сайте автора здесь >>>

3) Синтезатор для UA1FA, описание на сайте автора здесь >>>

4) Синтезатор для трансивера с одним преобразованием частоты 8,86 МГц, описание на сайте автора здесь >>>

5) Синтезатор для р/ст АНГАРА, описание на сайте автора здесь >>>

6) Синтезатор для UW3DI, описание на сайте автора здесь >>>

7) Синтезатор для RA3AO, описание на сайте автора здесь >>>

8) Синтезатор для трансивера ДРУЖБА-М, описание на сайте автора здесь >>>

Просьба не писать мне миллион вопросов по всем этим вариантам синтезаторов, у юрия всё подробно расписано и есть нужные видео с комментариями 🙂

Стоимость собранного и проверенного универсального синтезатора — 1200 грн.




Заказы можно оформлять через форму обратной связи, письмом на e-mail или по телефону указанному в разделе контакты, доставка и оплата (просьба сразу указывать город в который планируется отправка посылки)

Всем мирного неба, удачи, добра, 73!

UT5QBC: Синтезатор частоты на Si5351

Совместная разработка с UV7QAE. Решили сделать для себя свой синтезатор частоты (под свои запросы и желания).
Синтезатор для КВ (160м — 10м) трансивера с преобразованием VFO = Fсигн. + BFO.


  
Контроллер STM32F100C8T6B в корпусе LQFP48. Синтез на Si5351a. Экран цветной 1,8″ 160х128 (ST7735), 320х240 ILI9341, черно белый NOKIA 5510 (эконом вариант).
Энкодер решили не ставить на плату, это позволит применить энкодер любой по размерам так же разместить его в любом месте конструкции.
Можно отказаться вообще от энкодера так как можно управлять частотой кнопками INC и DEC выбрав в системном меню ENCODER ENABLE = OFF.
Было опробовано четыре опт. энкодера разных производителей заявленным питанием 5в. Все они прекрасно работали от питания 3,3в. Если вы все таки примените питание энкодера 5в обратите внимание что согласование уровней 5в>3,3в отсутствует.
Схема рассчитана на подключение оптического энкодера, так что если кто будет повторять ее с мех.энкодером поставьте RC фильтра по входам энкодера.
Печатная плата 85мм х 45мм в формате Sprint-Layout 6 под кнопки размером 6х6мм synthesizer_si5351_buttons_6x6M.lay
Экран 2,8″. Экран 1,8″.


Выход CLK0 — частота VFO.
Выход CLK1 — частота SSB BFO.
Выход CLK2 — частота CW BFO
Можно установить реверс частот при передачи в «SYSTEM MENU» опция «TX REVERSE».

Сигналы на выходах опция «TX REVERSE» = ON,

OUTPUTRXTXCW RXCW TX
CLK0VFOSSB BFOVFO+CW SHIFT
CLK1SSB BFOVFOCW BFOVFO
CLK2CW BFO

Кнопки.
Up, Dn — Вверх, вниз по диапазонам, меню.
Mode — Смена LSB, USB, CW в рабочем режиме, в меню для быстрого ввода частоты.
Menu — вход/выход в меню.
Выбор функций кнопок в «SYSTEM MENU» опция «BUTTON MODE».
VFO, Step — Переключение VFO A/B, Шаг перестройки частоты. В меню изменяет значения.
Или.
Inc(+), Dec(-) — перестройка по частоте в рабочем режиме. В меню изменяет значения.

Дополнительный мод. Подключение переменного резистора для управления частотой перестройки RIT.
На схеме дополнения выделены красным цветом, также нужно включить опцию в системном меню  03.RIT VARIABLE RESISTOR .

Вход в «USER MENU» короткое нажатие кнопки Menu.

Вход в «SYSTEM MENU» нажатие и удержание кнопки Menu больше 1сек.


 USER MENU.
01.FREQUENCY STEP1/5/10/50/100/500/1000 HzШаг перестройки частоты
02.ENCODER DYNAMIC SPEEDON/OFFДинамическая скорость перестройки частоты.
03.ENCODER DIVIDER1-300Делитель энкодера. Перестройка частоты на один оборот энкодера.
04.RIT ENABLEYES/NOВключение и выключение RIT.
05.RIT SHIFT+-9999HzСмещение частоты приема.
06.CW SHIFT100Hz — 1500HzТон приема CW.
07.CW TX TIMEOUT0ms — 1000msВремя задержки после отпускания ключа до перехода на прием.

 SYSTEM MENU.
01.ENCODER ENABLE YES/NOVFO/Step or Frequency
02.ENCODER REVERSEDYES/NOРеверс энкодера
03.RIT VARIABLE RESISTORYES/NO(мод)RIT переменный резистор подключен к РА3
04.INPUT VOLTAGE DIVIDER4-12Входной делитель напряжения 4 — 12
05.OUTPUT CURRENT OUTPUTS2mA — 8mAРегулировка выходного напряжения CLK0, CLK1, CLK2 установкой тока выходов.
06.TX OTPUT REVERSEDON/OFFРеверс частот на выходах VFO и BFO при передаче.
07.BANDWIDTH FILTER SSB1000Hz — 10 000HzПолоса пропускания фильтра SSB.
08.BANDWIDTH FILTER CW100Hz  — 1000HzПолоса пропускания фильтра CW.
09.VFO FREQUENCY MODEFREQ+IF,FREQ,FREQx2,FREQx4CLK0=VFO+BFO, CLK0=VFO, CLK0=(VFOx2), CLK0=(VFOx4)
10.FREQUENCY BFO LSB100kHz — 100mHzЧастота ПЧ НБП.
11.FREQUENCY BFO USB100kHz — 100mHzЧастота ПЧ ВБП.
12.FREQUENCY BFO CW LSB100kHz — 100mHzЧастота ПЧ НБП CW.
13.FREQUENCY BFO CW USB100kHz — 100mHzЧастота ПЧ ВБП CW.
14.FREQUENCY Si5351100kHz — 100mHzТактовая частота Si5351a (коррекция).
15.ADRESS I2C Si53510x00 — 0x7FАдрес I2C,по умолчанию 0x60.(Нужна перезагрузка синтезатора).
16.BINARY CODE ENABLEYES/NOФормировать на выводах двоичный код управления для дешифратор/мультиплексор.
17.DECODER CODEYES/NOДвоичный код для дешифратора иначе код для мультиплексора FST3253.
18.S-METER VALUE 10mV — 3300mVКалибровка S Метра.
19.S-METER VALUE 90mV — 3300mVКалибровка S Метра.
20.S-METER VALUE +400mV — 3300mVКалибровка S Метра.
21.ALL BANDS 1MHz-30MHzYES/NOСплошной диапазон 1 — 30 МГц. WARC 30М, 16М, 12М.
22.BAND WARC STATUSON/OFFТолько в режиме RANGE 1-30MHz = YES
23.BAND 160MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
24.BAND 80MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
25.BAND 40MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
26.BAND 20MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
27.BAND 15MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
28.BAND 10MON/OFFВыбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
29.LSB MODEON/OFFВыбор модуляции трансивера (приемника)
30.USB MODEON/OFFВыбор модуляции трансивера (приемника)
31.CW MODEON/OFFВыбор модуляции трансивера (приемника)
32.SHUTDOWN LOW VOLTAGEON/OFFАвто выключение, сохранение текущих данных.
33.LOW VOLTAGE5.0V — 14.0VПорог напряжения авто выключения.
34.RCC STATUS RCC HSI/RCC HSEИсточники тактирования, Внутренний/Кварц.
35.FONT SMOOTHINGYES/NOСглаживание шрифтов на экране.

Для управления дешифратором/мультиплексором используются выводы BAND 160, BAND 80, BAND 40, BAND 20 (смотрим схему).

Управляющие выходы.
Pin BAND 160 = DATA1/A
Pin BAND 80 = DATA2/B
Pin BAND 40 = DATA4/C
Pin BAND 20 = DATA8/D

Двоичный код для дешифратора.

BANDSPin BAND 160Pin BAND 80Pin BAND 40Pin BAND 20
01.BAND 160M0000
02.BAND 80M1000
03.BAND 40M0100
04.BAND 30M1100
05.BAND 20M0010
06.BAND 16M1010
07.BAND 15M0110
08.BAND 12M1110
09.BAND 10M0001

Настройки COM порта:
Скорость 57600, протокол Kenwood, в настройках софта выбрать Kenwood TS-440S.

Прошивка для экрана NOKIA 5510.

Вариант синтезатора частоты на Si5351 (UR5FFR) — Самодельные трансиверы

Не пойму по кнопкам (Tune, Ham. zero. QRP) ?

По ссылке в первом посте темы выложил полное описание логики работы всех кнопок и сигналов.

 

 

Довольно странный проект, во первых сначала рекомендую сделать, а потом рассказывать как все круто.

Могу по пунктам:

1. Зачем из конструктора делать конструктор? 

2. Чем продиктован выбор контроллера?

3. Покажите габариты габариты конструкции

 

Положа руку на сердце, если сделать все то что вы рассказали — то на этом контролере не взлетит. А если и взлетит, то будет пыхтеть кряхтеть и кое-как работать без половины того что вы тут рассказали. Косяки архитектуры просматриваются уже на самом старте, даже смотря на то, как сделаны кнопки. Посмотрите на ближайший аналог по железу http://www.cqham.ru/…51-AD9834-Si570

 

, но прошивка весит уже раза в 2 больше чем доступно в вашем контроллере. 

 

>Высокоуровневый код абстрагированный от «железа» — средства C++ полностью позволяют это сделать и мыслить в категориях высокоуровневых объектов.

 

Тогда готовьтесь к тому что у вас все просто не влезет в контроллер. На этом контроллере ООП, это непозволительная роскошь. 

 

P.S. меняйте контроллер иначе до конца просто не допишите. 

 

О! Конкурирующая организация (с) Спокойнее уважаемый, не надо столько нервов. Вашу конструкцию я видел и ту на которую вы ссылаетесь тоже. Отвечу по пунктам

 

1. Зачем из конструктора делать конструктор? 

Конструктор (сиречь модули которые можно купить) без ПРОГРАММЫ — это груда металлолома. Именно софт является тем, что объединяет эти железяки и превращает их в синтезатор или что то другое. Без правильного софта все заканчивается «помигать светодиодами».

 

2. Чем продиктован выбор контроллера?

Его доступностью и достаточностью для решения поставленных задач

 

3. Покажите габариты габариты конструкции

Габариты габаритов я вам не покажу потому что не знаю что это такое Если вы про обычные размеры — то они меня пока не очень волнуют — все собрано на макетке и не факт что будет печатка — это не коммерческая разработка

 

Теперь по поводу «до конца просто не допишите». На данный момент реализован весь описанный функционал за исключением разных мелочей типа контроля SWR, калибровки S-метра. При этом использовано около 60% памяти программ и 55% RAM. Тоесть я не только уложился в 328ю атмегу, но и еще остался приличный запас, который можно использовать например на реализацию CAT. По выводам тоже запас есть — один пин сейчас свободен, SPI свободно (точнее зарезервировано под TFT). Используя I2C можно навешивать практически произвольное количество входов-выходов.

 

А насчет «косяков архитектуры и кнопок» — вы или пишите аргументированно в чем именно заключаются косяки, или не пишите вообще. Мы же не на «привозе»

 

сначала рекомендую сделать, а потом рассказывать как все круто.

Да сделано все уже, запрограммировано и работает

Прикрепленные файлы
  •  DSC05007.jpg   292,02К   Количество загрузок: 193

Всеволновый универсальный синтезатор Ёжик S2. Руководство пользователя

Новый малогабаритный всеволновый универсальный синтезатор Ёжик S2, разработанный А.Радченко (UR3ILF), С.Беленецким (US5MSQ) и В.Яременко (UR3IQH),  предназначен для создания ДВ, СВ и КВ приемников и трансиверов как прямого преобразования, так и с классической структурной схемой или с преобразованием вверх (инфрадин) с одним или двумя преобразованиями частоты. Синтезатор создан на основе двух микросхем Si5351а, тактируемых одним общим генератором, под управлением   микроконтроллера фирмы Atmel  ATmega328. Первая Si5351а формирует только сигнал первого гетеродина (VFO), чем обеспечивается его максимальная спектральная чистота, вторая Si5351а формирует сигналы второго (при двойном преобразовании) и опорного (BFO) гетеродинов. Т.о. синтезатор позволяет получить один, два или сразу три выходных сигнала  частотой от 0,15 до 160 МГц. Поддерживается работа в режимах CW, SSB, AM, Digital. САТ управление реализовано через USB интерфейс. Предусмотрено питание синтезатора от стандартных +12…+14В, так и от +3,7…+4,2В (один Li-on аккумулятор). Встроенный маломощный преобразователь напряжения DC-DC позволяет при общем напряжении питания +12…+14В запитать через синтезатор 24-27-вольтовые реле. Перевод трансивера на передачу можно переводить как традиционным путём при помощи кнопки, педали и т.д., так и командой по САТ через USB-порт. Частота гетеродина на выходе может быть как всегда выше частоты приёма на величину ПЧ, так и «классика», когда на диапазонах 160-80-40-30 частота на выходе будет равна принимаемая частота + ПЧ, а на 20-17-15-12-10 равна принимаемая частота минус ПЧ.

Расширенная и гибкая система команд позволяет пользователю  самостоятельно сконфигурировать синтезатор под свои требования.

Инженерное меню позволяет пользователю выбрать:

— тип валкодера механический или оптический

— вариант размещения кнопок относительно дисплея: правое (по умолчанию) или левое

— цифры отображения частоты: прямые цифры (по умолчанию) или наклонные

Сервисное меню позволяет пользователю установить:

— умножитель частоты первого гетеродина в 1,2,3 и 4 раза от заданной, что позволяет с успехом применить синтезатор  в технике прямого преобразования или в ключевых смесителях с триггером для формирования противофазных сигналов управления ключами.

—  количество преобразований частоты 1 или 2

—  частоту первой ПЧ (при двойном преобразовании)

— режим учёта ПЧ: +- ПЧ для классической структурной схемы или всегда +ПЧ для схем с преобразованием вверх (инфрадин)

— вывод сигналов управления ДПФ в десятичной (т.е. напрямую на ключи) или в двоично-десятичной форме с последующей подачей на дешифратор

— на свой вкус активировать или сделать неактивными  любые из 9 диапазонов

— реверс выходов  гетеродинов: при передаче выходы гетеродинов (VFO и BFO) меняются местами, что позволяет существенно упростить коммутацию трансиверов структуры «Радио-76» или «Аматор».

— программная калибровка опорной частоты Si5351

— пять устанавливаемых пользователем и независимых друг от друга частот опорного гетеродина и     выдача соответствующих им сигналов управления для переключения режимов тракта ПЧ (USB/LSB/CWL/CWU/АМ).  В режиме DIGI используются частоты USB/LSB.

— формирование сигнала несущей на выходе BFO с частотой приема при переходе на передачу в режиме АМ, что упрощает построение АМ трансиверов

— оптимальный коэффициент деления импульсов оптического валкодера

— переключаемый шаг перестройки валкодера (энкодера) – 5, 10, 20, 50, 100 Гц

— настроить на свой вкус порог срабатывания так называемого  интеллектуального увеличения шага перестройки

— обзорный режим (режим быстрой, с шагом 1 кГц, перестройки по частоте), причём при переходе границ  диапазонов и, соответственно, сигналы управления ПДФ, автоматически переключаются

— фиксацию пиковых значений S-метра с плавным возвратом к текущим показаниям

— экономичный режим индикации с отключением подсветки ЖКИ после 3 секунд после последнего нажатия кнопок или вращения энкодера. При нажатии на любую кнопку или вращении валкодера, а так же при переходе на передачу подсветка включится

 

Достаточно большой (2,4») и экономичный монохромный графический дисплей со светодиодной подсветкой  обеспечивает хорошую читаемость в разных условиях освещения. На него выводится следующая  информация:

— режим работы прием (RX) или передача (TX)

— рабочая частота в МГц; для лучшей читаемости  цифры сделаны максимального размера (увы, годы берут своё)

— включение аттенюатора (АТТ) или предусилителя (PRE)

— включение режима расстройки (RIT) и её частота в МГц

— режим работы (USB/LSB/CWL/CWU/АМ/DIGI)

— шаг перестройки валкодера (энкодера)

— индикатор уровня сигнала, работающий в качестве S-метра в режиме приема (RX) или индикатором выходной мощности в режиме передачи (TX).

Перекрытие рабочих частот сплошное от 0,1 до 30 МГц при условии, что в установках  включены все 9 диапазонов, и разбито на 9 диапазонов.
Граничные частоты  такие:
Diap 0 = 0000 : Fmin = 0,1 МГц : Fmax = 2,5 МГц
Diap 1 = 1000 : Fmin = 2,5 МГц: Fmax = 4,5 МГц
Diap 2 = 0100 : Fmin = 4,5 МГц : Fmax = 8,0 МГц
Diap 3 = 1100 : Fmin =  8 МГц  : Fmax = 12 МГц
Diap 4 = 0010 : Fmin = 12 МГц : Fmax = 16 МГц
Diap 5 = 1010 : Fmin = 16 МГц : Fmax = 20 МГц
Diap 6 = 0110 : Fmin = 20 МГц : Fmax = 24 МГц
Diap 7 = 1110 : Fmin = 24 МГц : Fmax = 26 МГц
Diap 8 = 0001 : Fmin = 26 МГц : Fmax = 30 МГц

Соответственно Diap = код ABCD, выставляемый на дешифратор диапазонов при двоично-десятичном режиме вывода сигналов управления . Логическая единица соответствует постоянному напряжению +3 В. Выходные сигналы для управления дешифратором диапазонов и рода работ выводятся на сдвиговые регистры 74НС595. В качестве дешифратора диапазонов удобно применить микросхемы CD4028(К561ИД1) или SN74LS145 (К155ИД10, К555ИД10). Последние имеют достаточно мощный (ток до 80 мА) выход с открытым коллектором, что позволяет управлять реле без дополнительных транзисторных ключей.

Форма выходных сигналов гетеродинов — меандр величиной примерно 2,5 В (Up-p). Максимальная амплитуда тока нагрузки по каждому выходу 2 мА. Потребляемый ток с механическим энкодером и выключённой подсветкой не превышает 50 мА, а с оптическим валкодером не превышает 70 мА. Светодиодная подсветка ЖКИ потребляет 15 мА. Габаритные размеры (без учёта разъёмов) 100(Ш)х46(В)х29(Г) мм.

В комплект к синтезатору Ёжик S2 прилагаются  полный комплект крепежа, разъёмов для внешних подключений, адаптер USB порта, комплект колпачков для кнопок диаметром 6 мм – 6 шт (цвет колпачков для кнопок на ваш выбор  — белый или чёрный) и руководство пользователя.

 

Принципиальная схема синтезатора Ёжик S2 вместе с типовой схемой внешних подключений при релейной коммутации. Её основные особенности:

Предусмотрено два варианта питания синтезатора:

1.Напряжение питания  +12…+14 В  через диод Шоттки  VD1, защищающий плату от случайной переполюсовки питания, подаётся одновременно на преобразователь постоянного напряжения 12В>27В и через резистор R1, «гасящий» избыток напряжения питания на интегральный стабилизатор напряжения U4. Его выходным напряжением  +5В запитываются основной стабилизатор U1 на напряжение +3В и цепь подсветки ( вывод 8) ЖКИ.  R15 задаёт ток подсветки на уровне 15 мА.

  1. Питание синтезатора от одного Li-ON напряжением +3,7…+4,2В (только с механическим энкодером!).Для этого джампер J1 переставляется в положение +3v. Таким образом напряжения питание подаётся в обход U4 непосредственно на основной стабилизатор напряжения питания синтезатора U1. Рабочий режим стабилизатора HT7330, а значит и всего синтезатора, сохраняется вплоть до уровня входного напряжения 3,05В, т.е. практически до полного разряда аккумулятора. Важно: перед первым включением питания обязательно проверьте правильность джампера.

    Переключение режима питания синтезатора Ёжик S2

 

Преобразователь постоянного напряжения 12В>27В выполнен на транзисторе VT2, дросселе L4, выпрямительном диоде VD3 и накопительном конденсаторе С23 по схеме прямоходового однотактного преобразователя напряжения. Стабилитрон VD4 ограничивает выходное напряжение преобразователя  без подключённой нагрузки на безопасном уровне +27В. В исходном состоянии транзистор VT2 закрыт и через резистор R24, дроссель L4 и диод VD3 на выходной разъём +27v подаётся напряжения =12…+14В для  «удержания»  включённых реле. При нажатии любой из четырёх кнопок: BAND+, BAND-, MODE или АТТ>PRE а так же при переходе на передачу и возврате на приём микропроцессор U5 подаёт на затвор VT2 пачку положительных ВЧ импульсов общей длительностью примерно 25 мСек, запускающих преобразователь. В результате на разъёме питания реле +27v кратковременно (примерно на 30-35 мСек)  повышается примерно до 25В ( см. фото, одна клетка= 50 мСек).

Малая длительность работы преобразователя исключает помехи работе трансивера, но вполне достаточна для надёжного срабатывания современных малогабаритных реле. Для надёжной работы суммарное сопротивление нагрузки (одновременно включённых обмоток реле) не должно быть меньше 230 Ом. Это может быть до 7 одновременно включённых реле типов РЭС49, РЭК23,РЕС60, РЭС80 и т.п.  с сопротивлением обмоток порядка 1.8-2 кОм (т.е. 24…27-вольтовой серии). К примеру, два реле для диапазонной коммутации в ПДФ, два — в ФНЧ и по одному  на включение аттенюатора, УВЧ и т.п.

Подключение САТ реализовано через USB интерфейс посредством внешнего адаптера-переходника COM-USB на основе Ch440/341.

Подключение адаптера к плате синтезатора при помощи трёх проводов прямое согласно схемы. То есть на адаптере RXD подключается к RXD синтезатора, TXD адаптера подключается к TXD синтезатора. Третий провод — «земля» GND. Сам адаптер, как правило, размещается на задней стенке трансивера. Во избежание возможных помех эти провода желательно пропустить через запорный дроссель, например, сделать несколько витков на ферритовом кольце достаточного размера проницаемостью 1000-2000.   На компьютере нужно установить драйвер для Ch441, который можно скачать здесь   или здесь

Настройку САТ рассмотрим на примере популярного логгера UR5EQF. Нужно зайти в установки>настройка программы >настройка САТ системы.

Установки в омнириг

Сделать установки  в Omni-rig как показано на скрине. Только номер COM-порта поставить тот, который адаптер получил в системе после установки драйвера.
Параметр Poll int. определяет периодичность опроса синтезатора. Его значение может быть от 100мс до 2 сек. Логгер  шлёт запрос параметров в синтезатор. Синтезатор сам ни чего не отправляет. Как только с логгера передаётся какая то команда, то она сразу же обрабатывается  в синтезаторе. Но в логере значения изменятся только после того, как сам логгер очередной раз запросит у синтеза параметры.   Если время опроса уменьшить до 100 мс, то значения в логгере обновляются быстро, но возможны сбои в работе программы  – всё зависит от возможностей вашего компьютера.
 
Валкодер. Предусмотрено применение как механического валкодера (без трещётки, на 20/24 импульса. Для большей комфортности путём программной обработки фронтов и спадов число импульсов управления увеличивается до 80/96), так и оптического с числом импульсов от 30 до 600 на оборот. Скорость поступления импульсов от многоимпульсного оптического валкодера можно понизить в сервисном меню на свой вкус посредством включения программного делителя с коэффициентов деления от 1 до 4.

Важно: при применении оптического валкодера с числом импульсов на оборот больше 150  необходимо на плате синтезатора удалить конденсаторы С16, С20. Для этого нужно открутить 2 винта крепления ЖКИ к плате, отогнуть нижний край ЖКИ на угол порядка 60-70 градусов и аккуратно выпаять эти конденсаторы.

Место положения С16, С20 на плате

 

Кнопки.

Синтезатор управляется при помощи 6 кнопок.

Две кнопки переключения диапазонов по кольцу: BAND+ и BAND-.

Кнопка переключения АТТ>>>PRE. Включает по кольцу аттенюатор или УВЧ приёмника.

При передаче УВЧ в любом случае отключается, т.е. сигнал управления с него снимается. Это сделано для упрощения коммутации- не нужно делать схему управления реле УВЧ. Аттенюатор включен всегда, так как правильное его расположение в тракте трансивера между антенным реле и входом RX полосовых фильтров.

Кнопка расстройки RIT. При включении расстройки на дисплее появляется надпись RIT. Расстройка частоты производится валкодером в пределах всего диапазона. На передачу будет использоваться частота которая была на дисплее на момент включения расстройки.

При включенной расстройке работают кнопки BAND+ , BAND- и АТТ

Кнопкой BAND+ можно обменять местами частоты RX/TX.

Кнопка BAND-  тут осуществляет функцию XFC.  Нажав на кнопку и удерживая её слушаем частоту передачи. В этом режиме так же можно валкодером оперативно подстроить частоту передачи.
Кнопка АТТ краткое нажатие тут делает частоту TX равной частоте RX, а если кнопку удержать нажатой более 1 сек, то включенная расстройка выключится.

Повторное нажатие кнопки RIT отключает расстройку. При отключении возвращается частота передачи.

Кнопка STEP. Выбор шага перестройки валкодером. Доступен шаг 5-10-20-50-100  Герц.

При удержании кнопки в нажатом состоянии и вращении валкодера включается шаг быстрой перестройки 1 кГц. Интеллектуальное ускорение шага работает во всех режимах.

Кнопка MODE. Переключение по кругу режимов работы тракта ПЧ (USB/LSB/CWL/CWU/АМ). Для большей комфортности кратковременным нажатием переключаются только три основных для данного диапазона режима: LSB/CWL/АМ(если АМ разрешён) для нижних диапазонов и  USB/ CWU/АМ – для верхних. Переход на нерабочую для данного диапазона боковую полосу осуществляется длинным (более 1 сек) нажатием на кнопку MODE. Режимы работы «цифрой» DGL (нижняя боковая) и  DGU (верхняя боковая) включается только по внешней команде компьютера, подключённого через USB интерфейс. Управляющие сигналы (+3 В при токе нагрузки до 10 мА) выводятся на сдвиговые регистры 74НС595 и служат для переключения тракта в разные режимы, для переключения фильтров или для переключения кварцев в опорном гетеродине.

 

Сервисное меню.

Установка основных параметров и калибровка  частоты производится в сервисном меню, состоящего из трёх страниц. Для входа в сервисное меню нужно нажать и, удерживая в нажатом состоянии кнопку RIT, включить питание синтезатора. Перемещение по меню производится нажатием кнопок BAND+ , BAND-, а изменение параметра — вращением  валкодера.

 

Первая страница меню.

IF1 — установка значения первой ПЧ при двойном преобразовании

Затем устанавливаются частоты опорного гетеродина на разные скаты АЧХ фильтров для получения нужной боковой. В варианте с одним CLK в расчёте выходной частоты используются заданные пользователем опорные частоты гетеродина.  Перестройку в широком диапазоне можно осуществить удерживая нажатой кнопку STEP.

LSB в телефоне (SSB) и цифре (DIGI)

USB в телефоне (SSB) и цифре (DIGI)

CWL  в телеграфе (CW)

CWU в телеграфе (CW)

AM — значение ПЧ в режиме работы с амплитудной модуляцией

NEXT – переход на вторую страницу меню осуществляется нажатием кнопки MODE

В нижней строке  указаны установленный тип валкодера и версия прошивки.

 

Вторая страница меню

SI5351 — калибровка тактовой частоты Si5351. Подключить частотомер к разъёму VFO и вращая валкодер выставить на выходе частоту ровно 25000.000

 

Левая колонка

SI1/2  — указывает, сколько на плате установлено (1 или 2) Si5351

SI1CLK — Сколько выходов (CLK) включено для основной Si5351, если Si5351 запаяна одна (эконом-версия, в данном случае не используется)

IF+FRQ  Выбор режима преобразования: если установлен 0, то +- ПЧ , а если 1, то VFO всегда + ПЧ

IF1/2 — выбор одного или двух преобразования (только с двумя si5351!)

VAL KD  — делитель импульсов  валкодера 1-2-3-4 – действует только для оптического валкодера. На механический энкодер не влияет.

 

Правая колонка

XVFO — умножение частоты VFO в 1-2-3-4 раз для прямого преобразования или смесителей, где требуется выходная частота в два раза выше

VAL  — настройка значения порога срабатывания интеллектуального.валкодера. От 1- ускорение шага перестройки происходит даже при лёгком вращении до 655 — отключение ускорения. Позволяет подобрать под себя реакцию  валкодера. Рекомендуемые начальные значения: 100 механического и 250 для оптического валкодеров.

SM    Настройка чувствительности линейного индикатора при RX. Если зашкаливает, то увеличить значение. Если мало показывает, то уменьшить.

PM   Тоже самое, но для входа индикации выхода передатчика.

NEXT Переход  на третью страницу меню осуществляется нажатием кнопки MODE.

 

Третья страница меню.

 

160-80-40….12-10 ON/OFF —  разрешение или запрет диапазона.

PEAKвключение фиксации пиковых значений S-метра с плавным возвратом к текущим показаниям

AM —  активирует режим амплитудной модуляции (АМ)     

AMTNразрешает в режиме АМ включение при передаче на выходе BFO первой Si5351a сигнала несущей с частотой приёма, т.е. с той же частотой, что на показана дисплее. Сигнал первого гетеродина на выходе VFO при этом отключается. Работает только при активации режима АМ

REV  —  разрешает реверс при передаче VFO и BFO. Работает только при одном преобразовании.

LED  —  включает непрерывную подсветку дисплея

DEC  —  включает десятичный вывод для прямого управления (без дешифратора) ДПФ, ФНЧ.

STORE—  сохранение значений третьего меню осуществляется нажатием кнопки MODE.

Если нужно изменить какой-то параметр на первой или второй странице меню, то можно не проходить все три страницы, а, сделав нужные изменения, перейти на следующую страницу и перезапустить синтезатор.

 

Инженерное меню.

Для входа в инженерное меню нужно нажать соответствующую кнопку и, удерживая её в нажатом состоянии, включить питание синтезатора.

 

Функции кнопок при включении

BAND +   Держать кнопку нажатой,  пока на дисплее не будет правильное отображение и нужная вам ориентация надписи  TEST DISPLAY.

BAND    Удерживать кнопку для выбора стиля цифрового шрифта – прямой или курсив.

Отпустить кнопку выбрав предпочитаемый стиль.

RIT  Вход в сервисное меню установок (см. выше).

ATT/PRE  смена ориентации кнопок относительно дисплея. Изначально установлено правое расположение кнопок. Вместе с функцией переворота дисплея позволяет разметить клавиатуру с нужной Вам стороны. Для сохранения отпустить кнопку на нужном расположении. Внимание: При смене на левое расположение кнопок зеркально меняется их функциональное назначение — см. приложение 3.

STEP  установка используемого валкодера — оптический или механический. Соответствующая типу валкодера надпись будет периодически переключаться на экране. Для сохранения отпустить кнопку на нужном.

MODE  сброс настроек  и запись начальных значений установок меню. Во избежание ошибочного сброса настроек при случайном нажатии кнопки MODE в дополнительном меню нужно подтвердить свой выбор:

BUTTON RIT> RESET  нажатие на кнопку RIT произведёт сброс настроек и запись начальной конфигурации синтезатора. После нажатия на кнопку выведется сообщение о сбросе конфигурации.

BUTTON ATT> EXIT  нажатие на кнопку ATT/PRE   отменяет сброс с выводом сообщения об отмене сброса.

Приобрести синтезатор Ёжик S2 можно здесь 

Видео от Вячеслава (UR3IQH)  с демонстрацией работы синтезатора Ёжик S2 с основной платой трансивера STEP II на диапазоне 80м

https://www.youtube.com/watch?v=S1G1ECC … ploademail

ещё одно видео работы на 80м

https://www.youtube.com/watch?v=om4DcOfVif4&feature=em-uploademail


и видеролик подключения синтезатора «Ёжик S2» к компьютеру по CAT интерфейсу через переходники USB-TTL на Ch440



 

Приложение.

  1. Частотный план при двойном преобразовании.

Внимание! При выбранном в установках двойном преобразовании по второй ПЧ всегда принимается/передаётся верхняя боковая полоса, т.е. в режимах SW/SSB/DIGI  используются частота,  установленная для LSB, CWL и АМ, а значения USB и CWU игнорируются. Требуемая инверсия боковой происходит при  преобразовании на первую ПЧ.  Например:

Пусть будет первая ПЧ 500 ЭМФ500-3В и пьезофильтр 450кГц для АМ

Вторая ПЧ 5500 ФСС

Если параметр IF+FRQ  установлен 0, т.е.  это будет   «классика» преобразование +- ПЧ

160-80-40-30 НЧ диапазоны  20-17-15-12-10 ВЧ.

 

Включен диапазон 80. Частота 3650, режим LSB

Частоты на выходах синтезатора

VFO    3650+5500=9150

BFO1  5500-500=5000

BFO2  500

 

Включен диапазон 80. Частота 3650, режим USB

VFO    3650+5500=9150

BFO1  5500+500=6000

BFO2  500

Переключение на инверсную (верхнюю) боковую происходит за счёт её инверсии при преобразовании на первую ПЧ увеличением частоты  BFO1

 

Включен диапазон 10. Частота 28500, режим USB

VFO    28500-5500=23000

BFO1  5500-500=5000

BFO2  500

 

Включен диапазон 10. Частота 28500, режим LSB

VFO    28500-5500=23000

BFO1  5500+500=6000  

BFO2  500

 Переключение на инверсную (нижнюю) боковую происходит за счёт её инверсии при преобразовании на первую ПЧ увеличением частоты  BFO1

 

Включен диапазон 160. Частота 1800, режим AM

VFO    1800+5500=7300

BFO1  5500-450=5050

BFO2  NULL

 

Если параметр IF+FRQ  установлен 1 — это будет преобразование всегда + ПЧ

На НЧ диапазонах совпадает с +-ПЧ.

Отличие только на ВЧ диапазонах

 

Включен диапазон 10. Частота 28500, режим USB

VFO    28500+5500=34000

BFO1  5500+500=6000

BFO2  500

 

Включен диапазон 10. Частота 28500, режим LSB

VFO    28500+5500=34000

BFO1  5500-500=5000  

BFO2  500

 

Иными словами, при двойном преобразовании для любого ФСС  частоты опорного гетеродина устанавливаются на нижний скат фильтра: например для ЭМФ500-3,1Н  это 496,3 кГц +- подстроить под себя.

  1. Установочные размеры синтезатора — разметка отверстий на передней панели при правом расположении кнопок:                            
  2. Установочные размеры синтезатора — разметка отверстий на передней панели при левом расположении кнопок:                       
  3. Схема расположения разъёмов синтезатора 

Микроконтроллеры STM32: пишем драйвер для Si5351

Si5351 — это управляемый по I2C генератор частот от 8 кГц до 160 МГц. Чип имеет три канала с выходным импедансом 50 Ом. Уровень сигнала может регулироваться примерно от 2 до 11 dBm. За счет сочетания цены и качества Si5351 очень популярен среди радиолюбителей. В частности, он используется в КВ-трансиверах uBITX и QCX, антенных анализаторах EU1KY и NanoVNA. Сегодня мы познакомимся с данным генератором поближе, а также поймем, как он может быть использован с микроконтроллерами STM32.

Существует несколько вариантов Si5351. Различия между ними описаны в даташите [PDF]. Характерно, что это даташит для Si5351‐B, более новых модификаций чипа на частоты от 2.5 кГц до 200 МГц. Они обратно совместимы с Si5351 без «‐B» в названии. В рамках этой статьи мы рассмотрим лишь базовый функционал, общий для всех модификаций.

Эксперименты будем проводить на следующей плате:

Такие модули предлагают многие продавцы как на eBay, так и на AliExpress. Цена вместе с доставкой в Россию составляет менее 5$. На плате имеется вся обвязка, необходимая Si5351, а также регулятор напряжения и преобразователь уровня сигнала. Модуль может быть запитан от 5 В или 3.3 В. Он совместим с 5-и и 3.3-волтовой логикой.

Из готовых библиотек под STM32 было найдено три варианта. Во-первых, библиотека из кода прошивки антенного анализатора EU1KY. Библиотека умеет все необходимое, но распространяется под GPL. Также реализация показалась мне подозрительно сложной. Во-вторых, библиотека из кода прошивки NanoVNA. Код на первый взгляд нормальный, но лицензия также GPL. Наконец, в-третьих, библиотека si5351-stm32, которая является портом библиотеки под Arduino от Adafruit. Обе распространяются под лицензией BSD. Код мне преимущественно понравился. Но в нем не нашлось процедуры «генерируй сигнал с такой-то частотой на таком-то канале». Также в коде была обнаружена пара ошибок.

Fun fact! Драйвер для Si5351 есть в коде ядра Linux. Хотя и не очень понятно, зачем он там нужен.

Было решено взять за основу последнюю библиотеку и доработать ее. Вся необходимая информация была найдена в документе AN619: Manually Generating an Si5351 Register Map for 10-MSOP and 20-QFN Devices [PDF]. Хотя написан он немного запутанно. Отчасти, потому что одновременно рассказывает о разных модификациях Si5351, а отчасти, потому что использует одинаковые обозначения для разных вещей.

Рассмотрим упрощенную структурную схему Si5351:

Чип имеет два встроенных ФАПЧ (PLL). Каждый может быть настроен при помощи трех целых чисел a, b и c. Частота внешнего кварцевого резонатора Fxtal преобразуется по приведенным выше формулам, в результате чего может быть получена любая частота Fpll от 600 МГц до 900 МГц. Для наших модулей Fxtal составляет 25 МГц.

Сигнал с частотой Fpll идет на делитель MultiSynth divider (MS). В отличие от PLL, MS уже не два, а по одному на канал. MS также настраивается при помощи трех целых чисел x, y и z, но он не умножает сигнал, а делит. На выходе MS может быть любая частота Fms от 500 кГц до 200 МГц.

Наконец, последний блок в схеме — это R divider. Его по одному на канал, как и MS. Этот блок выполняет деление Fms на степень двойки от 1 до 128. Блок нужен главным образом для получения частот ниже 500 кГц. Выходной сигнал CLK может быть в интервале от 8 кГц до 160 МГц.

Характерно, что a, b и c чипу мы не передаем. Вместо этого вычисляются:

P1 = 128 * a + (128 * b)/c — 512
// P2 = 128 * b — c * ((128 * b)/c)
P2 = (128 * b) % c
P3 = c

… и уже они передаются Si5351. Таким же образом происходит передача x, y и z.

Управление Si5351 осуществляется путем записи значений в 8-и битные регистры по I2C. Запись происходит точно так же, как ранее мы это делали для EEPROM. Нужно только знать, как интерпретируются данные, записанные в регистр с тем или иным адресом. Это описано в AN619 и уже реализовано во взятой за основу библиотеке.

Также нам понадобится алгоритм, вычисляющий параметры PLL и делителей для получения заданной частоты. Алгоритм получился довольно простым:

// Calculates PLL, MS and RDiv settings for given Fclk in 8K..160M range
void si5351_Calc(int32_t Fclk,
                 si5351PLLConfig_t* pll_conf,
                 si5351OutputConfig_t* out_conf) {
    if(Fclk < 1000000) {
        Fclk *= 64;
        out_conf->rdiv = SI5351_R_DIV_64;
    } else {
        out_conf->rdiv = SI5351_R_DIV_1;
    }

    // Apply correction, _after_ determining rdiv.
    Fclk = Fclk — ((Fclk/1000000)*si5351Correction)/100;

    const int32_t Fxtal = 25000000;
    int32_t a, b, c, x, y, z, t;
    if(Fclk < 81000000) {
        // Valid for Fclk in 0.5..112.5 Meg range
        // However an error is > 6 Hz above 81 Megs
        a = 36; // PLL runs @ 900 Meg
        b = 0;
        c = 1;
        int32_t Fpll = 900000000;
        x = Fpll/Fclk;
        // t = ceil(Fclk/0xFFFFF)
        t = Fclk >> 20;
        if(Fclk & 0xFFFFF) {
            t += 1;
        }
        y = (Fpll % Fclk) / t;
        z = Fclk / t;
    } else {
        // Valid for Fclk in 75..160 Meg range
        if(Fclk >= 150000000) {
            x = 4;
        } else if (Fclk >= 100000000) {
            x = 6;
        } else {
            x = 8;
        }
        y = 0;
        z = 1;

        int32_t numerator = x*Fclk;
        a = numerator/Fxtal;
        // t = ceil(Fxtal/0xFFFFF)
        t = Fxtal >> 20;
        if(Fxtal & 0xFFFFF) {
            t += 1;
        }
        b = (numerator % Fxtal) / t;
        c = Fxtal / t;
    }

    pll_conf->mult = a;
    pll_conf->num = b;
    pll_conf->denom = c;
    out_conf->div = x;
    out_conf->num = y;
    out_conf->denom = z;
}

Суть алгоритма в следующем. Если нужно получить частоту ниже 1 МГц, умножим частоту на 64, взяв соответствующий R, и этим сводим задачу к поиску решения для 0.5-64 МГц. Далее, если требуется получить частоту до 81 МГц, говорим, что PLL работает на 900 МГц. То есть, мы выбрали N и можем вычислить из него M. А зная M, мы автоматически получаем x, y и z, поскольку они — лишь способ представить дробное число с помощью целых чисел. Если же частота больше 81 МГц, говорим, что MS делит на 4, 6 или 8, в зависимости от того, насколько большую частоту нужно получить (см код). Таким образом, мы выбрали M и можем вычислить из него N, из которого сразу получаем a, b и c.

Представленный алгоритм находит такие параметры, что в худшем случае результирующая частота отличаться от целевой на 6 Гц, в связи с ошибками округления. Это в теории. В физическом мире все чуточку сложнее, особенно на частотах ниже 1 МГц и выше 100 МГц. Тем не менее, вооруженный частотомером я наблюдал ошибку не более 10 Гц на всем интервале от 8 кГц до 160 МГц. Для моих текущих задач такой точности хватит с лихвой. Но если в вашей задаче требуется большая точность, то, естественно, придется придумать другой алгоритм.

Окончательный интерфейс библиотеки был поделен на две части — базовый и расширенный. Базовый интерфейс выглядит так:

const int32_t correction = 978;
si5351_Init(correction);

// 28 MHz @ ~7 dBm
si5351_SetupCLK0(28000000, SI5351_DRIVE_STRENGTH_4MA);

// 144 MHz @ ~7 dBm
si5351_SetupCLK2(144000000, SI5351_DRIVE_STRENGTH_4MA);

// Enable CLK0 and CLK2
si5351_EnableOutputs((1<<0) | (1<<2));

Поскольку чип имеет два PLL, то совершенно не зависеть друг от друга могут только два канала. В базовом интерфейсе в качестве таких каналов были выбраны CLK0 и CLK2, поскольку в модуле Si5351 они физически находятся далеко друг от друга. К ним просто удобнее подключаться, чем к CLK0 и CLK1.

Расширенный интерфейс позволяет использовать три канала, но он сложнее:

const int32_t correction = 978;
si5351_Init(correction);

si5351PLLConfig_t pll_conf;
si5351OutputConfig_t out_conf;
int32_t Fclk = 7000000; // 7 MHz

si5351_Calc(Fclk, &pll_conf, &out_conf);
si5351_SetupPLL(SI5351_PLL_A, &pll_conf);
si5351_SetupOutput(0, SI5351_PLL_A, SI5351_DRIVE_STRENGTH_4MA,
                   &out_conf);
si5351_EnableOutputs(1<<0);

При использовании этого интерфейса можно и нужно использовать знание о том, что si5351_Calc всегда использует Fpll = 900 МГц для частот ниже 81 МГц. В принципе, этот Fpll подходит для частот до 112.5 МГц, если вас устраивает ошибка генерируемой частоты 13 Гц вместо 6 Гц. Вы можете пропатчить si5351_Calc соответствующим образом.

Наконец, вас наверняка интересует, что это за:

const int32_t correction = 978;

В реальном мире Si5351 генерирует сигналы, частота которых имеет ошибку. Эта ошибка зависит от частоты, притом линейно. Физические причины, по которым зависимость именно линейная, мне неизвестны. Однако любой нормальный драйвер к Si5351 поддерживает так называемый correction factor для компенсации данной ошибки. У меня он определяется, как ошибка при генерации частоты 100 МГц. Поскольку зависимость линейная, то ошибка может быть измерена на любой частоте. Например, если вместо 10,000,000 Гц без коррекции вы получаете 10,000,097.8 Гц, то коррекция равна 97.8*(100 МГц/10 МГц) = 978. Теперь с коррекцией 978 синтезатор должен выдавать ровно 10 МГц, а также любую другую частоту с погрешностью ~10 Гц в худшем случае.

Fun fact! Si5351 генерирует сигнал прямоугольной формы, который богат гармониками. С подходящими фильтрами и усилителями генератор можно использовать на частотах до 1.5 ГГц и даже выше.

Полную версию получившейся библиотеки и пример ее использования вы найдете в этом репозитории на GitHub. Как обычно, буду рад вашим вопросам и дополнениям.

Дополнение: В продолжение темы см заметки Генерация сигналов с фазовым сдвигом при помощи Si5351 и Самодельный генератор сигналов на основе Si5351. Примеры использования драйвера вы найдете в статьях о трансиверах HBR, AYN и далее по ссылкам.

Метки: STM32, Алгоритмы, Беспроводная связь, Электроника.

Синтезатор частоты КВ трансивера — Сайт автолюбителей

Опубликовано: 05.09.2018

Выбирая будущую профессию или желая сменить сферу деятельности, вдумчивые люди изучают рынок, оценивая, какие из них являются наиболее востребованными, высокооплачиваемыми и престижными. Ведь правильно сделанный выбор может ощутимо помочь в карьере, а значит, позволит обеспечить себе и своим близким достойную жизнь, перейдите сюда Honda. Другое дело, что самые престижные профессии требуют неординарных качеств, трудолюбия, упорства и таланта, но эта игр стоит свеч.


Mazda CX-3 | «Автомобиль года 2019» — Предварительные Тесты

В России эти профессии стали попадать в подобные списки не так давно, но зато последние несколько лет они только продвигаются, и теперь достигли высший позиции. Программисты всех мастей и видов, дизайнеры, разработчики, веб-аналитики, SEO-специалисты – этот список можно продолжать очень долго.


Синтезатор частоты для трансивера

Ясно одно — специальности, связанные с компьютерами и интернетом сегодня действительно востребованные и достаточно высокооплачиваемые. Нижняя планка, возможно, и не впечатлит новичков, но, добиваясь успеха в выбранной профессии, свой доход можно повышать практически до бесконечности.


Синтезатор частоты на Si5351 для QRP трансивера.

Содержание статьи: Топ-менеджмент Юристы Логистика Медицина Бухгалтер Аудитор Информационные технологии Стимулирование сбыта Менеджмент Менеджер по снабжению Менеджер по сбыту Индустрия красоты Творческая деятельность Заключение

Средний человек проводит на работе третью часть жизни, перейдите сюда Honda. Высокооплачиваемый специалист — больше половины. Потому желание найти для себя дело, которое оправдает такой значительный личный вклад, для нас вполне естественно. При выборе следует принимать во внимание не только материальное вознаграждение, но и соответствие выбранной специальности личному призванию: высокооплачиваемые профессии для девушек встречаются в любой отрасли – от медицины до дизайна.

Выделить области деятельности, в которых женщины работать не могут – практически невозможно. Прекрасный пол с равным успехом реализует себя в менеджменте, экономике, сфере IT и нефтедобыче. В то же время есть ряд прибыльных профессий для девушек, связанных с индустрией красоты, сферой обслуживания или той же бухгалтерией, где мужчин очень мало или совсем нет.

Синтезатор частоты трансивера

В данной публикации предлагается несколько вариантов синтезаторов частоты КВ трансивера, которые появились на свет в результате желания автора создать простой в изготовлении,  не нуждающийся в настройках, многофункциональный и качественный синтезатор. Была проведена большая работа по разработке схемы и программы управления. Тщательно отбирались функции управления,  — исходя из минимума органов управления и максимума функциональных возможностей. По мнению автора были реализованы все лучшие идеи и функции, какие только можно было сделать в ограниченном пространстве памяти доступных и не дорогих контроллеров Atmega8 и Atmega168, а также на доступных 2-х строчных ЖКИ индикаторах.

Все синтезаторы построены на основе микросхем DDS синтезаторов — AD9952 и AD9834. Все управление во всех вариантах синтезаторов аналогично — 6 кнопок и валкодер,  которые легко разместить на передней панели трансивера. Практика эксплуатации разных вариантов синтезаторов в течении нескольких месяцев показала удобство примененного способа управления. Реализованы некоторые функции делающие работу с трансивером удобной и приятной:

«интеллектуальный валкодер», позволяющий эффективно использовать простые самодельные валкодеры с малым числом импульсов на один оборот и отказаться от переключателя шага перестройки запоминание “последних” установок синтезатора память диапазонов, т.е. при переключении диапазонов запоминаются все установки и частота каждого диапазона расстройка приемника в пределах текущего диапазона. встроенный индикатор уровня сигнала

Индикатор синтезатора не перегружен отображаемой информацией и все данные о состоянии легко читаются. Большинство функций,  включаемых через меню не имеют индикации на ЖКИ. Поэтому индикацию включенных аттенюатора, УВЧ, узкой полосы ПЧ, режекторного фильтра, VOX и включенного компрессора передатчика нужно сделать на 6-ти светодиодах, размещенных на передней панели трансивера. Светодиоды нужно подключить к соответствующим управляющим выходам синтезатора через резисторы номиналом 1 кОм.

Давать подробное описание управления синтезаторами не имеет смысла, т.к. все понятно из названий кнопок на принципиальных схемах.

Стоит остановиться на т.н. сервисном меню, где нужно выставить свои данные ПЧ – для каждого режима — LSB, USB и CW отдельно, тактовую частоту DDS и другие параметры. В 2-х первых простых версиях нет никаких ограничений частот по диапазонам и по максимальной частоте DDS. Частоту ПЧ можно устанавливать любую от 0 Гц и выше. Вход в сервисное меню – включение питания при нажатой кнопке “Menu”. Пункты меню переключаются кнопками «Band-» и «Band+»,  нужные данные устанавливаются вращением валкодера, а записываются вновь установленные данные отдельно для каждого пункта меню нажатием на кнопку «Mode». Выход из сервисного меню выключением питания.

 

Вариант первый — AD9834

Учитывая, что AD9952 для многих дорога и трудна в приобретении,  была сделана также версия на AD9834. Это самый простой, дешевый и экономичный вариант синтезатора из всех предлагаемых. Качество формируемого сигнала конечно уступает качеству сигнала AD9952, но все же вполне тепримо для применения вместо ГПД в простых конструкциях трансиверов и приемников. Программа для этого варианта сделана для классической раскладки частот гетеродина, т.е. на НЧ диапазонах частота DDS равна сумме рабочей частоты и частоты ПЧ, а на ВЧ диапазонах — разности этих частот.

 

Вариант второй — AD9952

Похож на вариант номер один, но дороже и качественней сама микросхема DDS. Соответственно и больше возможностей, и шире диапазон генерируемых частот – от 0 до 160 МГц.

В этом варианте добавлен 10-й диапазон — работа с УКВ трансвертером. Трасвертер может быть или на диапазон 144 МГц,  или на 430 МГц. Сделать оба варианта одновременно не хватило свободной памяти. Трасвертер на диапазон 50 МГц во-первых не имеет смысла делать – можно прямо в трансивере получить этот диапазон, а во-вторых индикация на 10-ом диапазоне предусматривает частоту трансвертера не ниже 100 МГц – иначе частота будет отображаться не корректно.

Собственно сам трансивер при включении этого диапазона работает на частотах диапазона 28 МГц, но индикация частоты сделана так, что частота трансивера складывается с частотой опорного генератора трансвертера, которую нужно выставить в сервисном меню,  — по умолчанию 116 МГц. Включение самого трансвертера можно сделать автоматическим при включении 10-го диапазона, т.к. номер этого диапазона декодируется также как и номера всех остальных диапазонов дешифратором в блоке ДПФ.Нужно просто через диод объеденить выход включения полосового фильтра 28МГц и выход 10-го диапазона так, что бы при включении 10-го диапазона ( трансвертера на 144 или 430 МГц) так же включался ДПФ 28 МГц. Программ под этот вариант синтезатора две – один вариант для классической раскладки частот , а другой вариант для «преобразования вверх» , где частота DDS всегда равна сумме рабочей частоты и частоты ПЧ.

Этот вариант синтезатора также можно использовать и в трансиверах с прямым преобразованием частоты, т.к. в сервисном меню можно выставить «нулевую» ПЧ и умножение выходной частоты синтезатора в 2 или 4 раза. Единственно,  в этом случае придется перерасчитать номиналы ФНЧ DDS на частоту среза равную максимальной используемой выходной частоте синтезатора. Это легко сделать в программе RFSIM.

В сервисном меню также нужно установить множитель внутреннего умножения тактовой частоты в AD9952. Этот множитель должен быть установлен в диапазоне значений от 0 до 20.При выборе значений от 0 до 3 умножение частоты опорного генератора не работает, т.е. равно 1. Этот вариант наиболее качественный, но требует применения высококачественного кварцевого генератора на частоты порядка 400 МГц. Тактовую частоту DDS необходимо устанавливать реальную, т.е. 400МГц например, уже с учетом умножения в схеме PLL самой AD9952.

Вариант третий — AD9952 + AD9834

Многое из того,  что сказано выше можно отнести и к третьему варианту. Только в этом варианте нет режима работы с трансвертером и сервисного меню, но есть функции отсутствующие в предыдущих версиях. Особенности этого варианта:

9 КВ диапазонов,  граничные частоты которых можно изменять самостоятельно Встроенный опорный генератор для трансивера на DDS AD9834 функция сдвига ПЧ – «Shift IF» — независимая как при приеме, так и при передаче Числовой индикатор пиковых значений уровней S / POWER метра Калибруемый S / POWER метр Обмен данными о частоте и режиме работы с программами аппаратных журналов по CI-V ( САТ ) протоколу.

На основе этого синтезатора можно создавать хорошие и малогабаритные трансиверы как для повседневной работы в эфире,  так и для работы в соревнованиях.

Этот вариант синтезатора расчитан на применение в качественном трансивере с одним преобразованием частоты и кварцевыми фильтрами. Сделаны две версии программы – для классической раскладки частот и для «верхней настройки» гетеродина, когда частота синтезатора всегда выше суммы частоты ПЧ и рабочей частоты. Какой вариант «прошивки» более предпочтителен для конкретной конструкции трансивера решать конструктору.

Также можно применить этот вариант синтезатора и в любых других структурах трансивера, но от использования 2-й DDS придется отказаться, т.к. частота DDS AD9834 всегда равна частоте ПЧ трансивера. Можно просто не ставить эту микросхему.

Применение второй DDS намного упрощает схему самого трансивера, т.к. не нужен коммутируемый при переключении режимов работы кварцевый опорный генератор.Кроме того,  это решение позволило реализовать полезную и имеющуюся в каждом фирменном трансивере функцию сдвига ПЧ – “SHIFT IF”. Это эффективное средство в борьбе с помехами и особенно удобно при применении набора самодельных кварцевых фильтров, которые как правило, делаются на разные полосы пропускания, но из кварцев на одну частоту.В итоге нижняя частота ската АЧХ всех переключаемых фильтров или фильтров с регулируемой полосой пропускания практически не изменяется, а изменение полосы происходит при сдвиге верхнего ската АЧХ.В результате положение частоты опорного генератора оказывается не оптимальным для разных полос фильтра ПЧ и разных режимов работы.При помощи функции сдвига ПЧ частоту опорного генератора на AD9834 можно свободно двигать по частоте не теряя настройки на принимаемую стацию, т.к. одновременно с этим происходит компенсация сдвига частоты опорного генератора изменением частоты первой DDS — AD9952. Создается впечатление, что двигается полоса пропускания фильтра по сигналу принимаемой станции.Сдвиг ПЧ также оперативно и независимо от режима приема регулируется и в момент передачи, что позволяет эффективно изменять окраску передаваемого речевого сигнала. При переходе на прием опять включается установленный сдвиг ПЧ, но уже для приема.При регулировке сдвига ПЧ вместо полного названия режима отображается первая буква режима и сдвиг ПЧ в кГц.Так же отображается символ «S» в правом нижнем углу если включен режим регулировки сдвига ПЧ. Если сдвиг ПЧ равен «0», то отображается полное название режима, даже если включен режим регулировки сдвига. При включении блокировки валкодера – «lck» в меню появляется символ «*» в правом верхнем углу индикатора.

Также особенностью данного синтезатора является применение калибруемых S и Power метров. Они имеют по 13 калибровочных точек,  и точность показаний после калибровки очень высокая. Измеритель уровня состоит из 2-х индикаторов – аналоговой шкалы и числового индикатора пиковых значений по шкале S в режиме приема, и отображает выходную мощность в % от максимальной в режиме передачи.

Предыдущие варианты синтезаторов имеют сервисное меню, где можно выставлять частоты ПЧ, тактовые частоты DDS и другие параметры. В программах для этого варианта синтезатора сервисное меню убрано для освобождения памяти для калибровок S и Power метров. Пришлось делать выбор – «или-или», т.к. память контроллера Atmega168 использована полностью. И выбор сделан в пользу калибровок, а выставлять свои значения ПЧ и т.д. можно,  редактируя файл ЕЕПРОМ. Как это делается подробно описано ниже.

Из-за недостатка свободной памяти пришлось отказаться и от записи стартовых частот в версии с класическим раскладом частот. После программирования контроллера синтезатор стартует на частототе 7.050, и если теперь включить любой другой диапазон то частота будет равна нулю. Достаточно чуть повернуть валкодер и частота на текущем диапазоне станет в пределах выбранного диапазона. Нужно «пройтись» по всем диапазонам и пошевелить валкодер. Теперь на каждом диапазоне запомнятся последнии установки.

В этом варианте синтезатора реализован обмен данными частоты и режима работы с программами аппаратных журналов по протоколу CI-V или, как более принято называть — САТ. Настройки программы логгера должны быть как для “Icom-718” – адрес 5Е и скорость 9600 бод.Это также значительное сервисное удобство – можно переключать диапазоны, мгновенно переходить на нужную частоту «щелкая» мышкой по станции из кластера или по «ленте» частоты. В Logger32”, “N1MM”, ”LogHX” и других программах есть даже прямой ввод частоты с клавиатуры в окне ввода позывного коресспондента — очень удобно.Синтезатор прекрасно работает с популярными и бесплатными программами перечисленными выше. С программой “Ham radio deluxe” полного взаимопонимания не получилось – видимо требует более полного CI-V протокола и программа работает неустойчиво, но нет уже свободной памяти в Atmega168 что-либо изменить.

На форуме СКР « контроллер для синтезатора на AD9952 » подробно описан весь путь создания всех версий синтезатора, есть много промежуточных версий схем и «прошивок» и много другой полезной информации.

Печатная плата разрабатывалась для одного из предыдущих вариантов и претерпела несколько изменений. Добавлен 2-й DDS и САТ. При желании можно «скачать» варианты печатных плат со страниц форума и модернизировать их.

Так же можно добавить, что при использовании второй DDS SSB детектор обязательно должен быть балансного типа.Прекрасно работает в этом качестве SA612 – на нее можно подавать сигнал сразу с синусоидального выхода DDS2.

Для получения противофазных напряжений гетеродина,  — обычно нужных для работы первого смесителя трансивера,  удобно использовать делитель частоты на 2 на 74АС74 перед смесителем, а в синтезаторе устанавливать удвоенное значение выходной частоты DDS1.

Все предложенные в статье версии «прошивок» — новые,  и еще нигде не публиковались.

Редактирование и программирование ЕЕПРОМ синтезатора.

Сразу после программирования контроллера программа запускается и загружает установки по умолчанию в ЕЕПРОМ. Теперь нужно программатором считать ЕЕПРОМ контроллера, отредактировать содержимое ячеек, сохранить отредактированный файл и запрограммировать ЕЕПРОМ отдельно, уже со своими данными. Данные хранятся в 16-тиричном виде начиная с младшего разряда. Нужные нам ячейки для изменения параметров синтезатора выделены по группам. Номера ячеек также в 16-тиричном виде

00h – 03h — нормальная ПЧ ( или LSB в версии с «преобразованием вверх» ) 04h – 07h — инверсная ПЧ ( или USB в версии с «преобразованием вверх» ) 08h – 0Вh — ПЧ CW 0Ch – 0Fh -тактовая частота 1-й DDS 10h – 13h -тактовая частота 2-й DDS 14h — множитель PLL 1-й DDS 18h — умножение выходной частоты 1-й DDS 28h – текущая частота диапазона 7 МГц, а ячейки рядом — это текущие частоты остальных диапазонов – они равны FF сразу после программирования в версии “classic”, но в процессе работы заполнятся данными о частоте каждого диапазона. Эта память нужна при переключениях диапазонов — для запоминания «последней» частоты диапазона Далее граничные частоты диапазонов: 57h – 5Ah — нижняя граничная частота диапазона 1.8 МГц 5Bh – 5Eh — нижняя граничная частота диапазона 3.5 МГц

И т.д. нижние граничные частоты остальных диапазонов. Начиная с ячейки 7B – верхнии граничные частоты диапазонов

Пример:

В ячейках 00h – 03h данные нормальной ПЧ,  начиная с младшего разряда – т.е. 00 87 47 72 h – это 8.865.650 Гц. Эти ячейки можно редактировать и выставлять свою ПЧ. Для примера, ПЧ нормальной боковой полосы равна 9.100 МГц. Включаем калькулятор «Windows» в режим Scientific. «Галочка» выбора системы счета должна быть «Dec». Набираем 9 100 000 Гц и переставляем «галочку» на «Hex» – получили то же самое число, но в 16-тиричном виде – 8ADAE0h. Это число и нужно будет вставить в ЕЕПРОМ в соответствующие ячейки. E0h – в ячейку 00h,  DAh – в ячеку 01h и 8Ah в ячейку 02h и 00h в ячейку 03h.Т.е всего 4 байта. Аналогично работаем и с другими данными

Далее, начиная с адреса 9Fh – калибровочные данные первого сегмента S-метра, затем калибровочные данные 1-го сегмента Power- метра, затем данные 2-го сегмента S-метра, затем данные 2-го сегмента Power- метра и т.д. Всего по 13 калибровочных уровней для RX и TX режимов.

9Fh – A0h — первое 2-х байтное число калибровки первого «кубика» S-метра – в нашем примере равно 0029h,  т.е. 41 в десятичной системе.

Калибровка S-метра и Power-метра:

На уже готовом и полностью настроенном трансивере подключаем ко входу трансивера сигнал-генератор и поочередно выставляем точные уровни сигнала соответствующие баллам по шкале S, и измеряем в этот момент напряжение на входе АЦП контроллера,  записывая 13 значений напряжения для режима приема. Затем вместо генератора включаем измеритель мощности и переходим на передачу. Точно также измеряем напряжения соответствующие нужной мощности и записываем также 13 значений.

Числовых показаний измерителя мощности всего четыре: > 25, 50, 75 и 100 %.Поэтому соответственно нужно откалибровать 2,  5, 7 и 10 сегменты измерителя мощности так, что бы в этих точках мощность соответствовала 25, 50, 75 и 100 %. Остальные значения можно калибровать приблизительно, так что бы значения равномерно увеличивались.

Калибровка S-метра:

1 балл -121 дБм или 0, 2 мкВ 2 балла -115 дБм или 0, 4 мкВ 3 балла -109 дБм или 0, 8 мкВ 4 балла -103 дБм или 1, 6 мкВ 5 баллов — 97 дБм или 3, 2 мкВ 6 баллов — 91 дБм или 6, 3 мкВ 7 баллов — 85 дБм или 12, 6 мкВ 8 баллов — 79 дБм или 25 мкВ 9 баллов — 73 дБм или 50 мкВ 9+10 дБ — 63 дБм или 158 мкВ 9+20 дБ — 53 дБм или 500 мкВ 9+30 дБ — 43 дБм или 1, 58 мВ 9+40 дБ — 33 дБм или 5 мВ

Теперь, когда есть данные о напряжении на входе АЦП расчитываем коды АЦП по формуле:

АЦП контроллера сконфигурировано так, что Vref = + 5 V.

Например, при измерении напряжения на входе АЦП, соответствующего одному баллу получили значение 200 мВ. Отсюда код АЦП, который нужно записать в соответствующие ячейки ЕЕПРОМ для уровня в 1 балл равен:

ADC(1 балл) = 0.2 х 1024 / 5 = 40, 96.Округлим это число в меньшую сторону. Итак получили число 40. Переведем число в 16-тиричный вид и получим 28h. Это число нужно занести в ячейки 9Fh – A0h ЕЕПРОМ начиная с младшего разряда, т.е. В 9Fh — вносим число 28h, а в A0h вносим 00h.Еще пример: Vin ( 9 +40) = + 4.3 В

ADC ( 9 +40) = 4.3 х 1024 / 5 = 880, 64.Округляем до 880.Переводим в 16-тиричный вид — получаем 0370h. Это значит, что в ячеки соответствующие уровню 9+40 дБ — CFh – D0h нужно занести это число. В CFh вносим младший разряд 70h, а в D0h – 03h.

И т.д. вычисляем значения и заносим в нужные ячейки. Сохраним отредактированный и индивидуальный для Вашего трансивера файл ЕЕПРОМ, и запрограммируем только ЕЕПРОМ синтезатора. Все. Синтезатор теперь будет работать с Вашими установками и калибровками.

Различные ограничения различных функций во всех вариантах синтезаторов связаны только с недостатком свободной памяти контроллеров, и сделаны не умышленно.

И в заключение, — работы по совершенствованию программ управления различных вариантов еще ведутся и возможны какие –либо еще не замеченные и не устраненные недостатки. Следите за обновлениями форума СКР « контроллер для синтезатора на AD9952 ».

Сергей 4Z5KY

Si5351A синтезатор

Si5351A — относительно недавний чип тактового генератора, произведенный SiLabs. Он может производить три одновременных независимых выхода прямоугольных импульсов с сопротивлением 50 Ом в диапазоне от 8 кГц до 200 МГц [см. Примечание]. Конфигурация микросхемы осуществляется через микроконтроллер с интерфейсом I2C (двухпроводной). Этот комплект (он же «коммутационная плата») содержит предварительно припаянную микросхему Si5351A, 3.Регулятор 3V и преобразователи уровня I2C.

Нажмите!
Заводской заказ
$ 7,75

Этот комплект модуля синтезатора Si5351A (или «коммутационная плата») работает от источника питания 5 В или 3,3 В. Крошечная микросхема Si5351A с шагом 0,5 мм, предварительно припаяна к печатной плате на заводе. Размер печатной платы составляет 1,3 x 1 дюйм (33 x 25 мм). Остальные компоненты — это компоненты со сквозным отверстием, поэтому конструкция проста.Схема содержит стабилизатор 3,3 В и преобразователи уровня I2C для использования с системами микроконтроллеров 5 В. Комплект также может быть построен без преобразователей уровня или регулятора для использования в системах 3,3 В. В комплекте есть 2 х 10-контактных 0,1-дюймовых разъема для всех подключений. Дополнительно на печатной плате предусмотрены контактные площадки для пайки разъемов SMA, если вы хотите. В качестве опорного генератора в комплекте используется кристалл 27 МГц.

Синтезатор можно использовать в различных проектах. Распиновка была разработана так, чтобы быть в чем-то похожей на популярный модуль AD9850 DDS и в некоторых случаях может быть заменена (с соответствующими изменениями программного обеспечения в контроллере).Этот модуль Si5351A также разработан для совместимости с наборами Ultimate3 / 3S QRSS / WSPR. Его можно подключить к комплекту U3 с некоторыми минимальными аппаратными модификациями U3. Он напрямую совместим с комплектом Ultimate3S без модификаций. Для связи с Si5351A через I2C требуется прошивка Ultimate3 v3.07 или выше. Обратите внимание, что для использования в исходном U3, а не в U3S (версии печатной платы с 1 по 4), перед установкой необходимо удалить контакт 12 заголовка.

Начиная с PCB Rev 4, на печатной плате имеются контактные площадки, поддерживающие использование размеров 7 x 5 мм или 5 x 3.2-мм SMD 27 МГц TCXO (не входит в комплект) вместо поставляемого кристалла 27 МГц. См. Руководство по сборке версии 4, см. Ниже.

Начиная с PCB Rev 5, PCB совместима с установкой модуля QRP Labs 25MHz TCXO, высокопроизводительного недорогого TCXO, который имеет аналоговую частотную коррекцию (без резких скачков частоты).

ПРИМЕЧАНИЕ : QRP Labs проверила фактический частотный диапазон выходов Si5351A. Минимальная частотная конфигурация с кристаллом 27 МГц дает 3.Выход 515 кГц. Максимальная частота является внутренним ограничением (не ограничивается конфигурацией) и составляла приблизительно 292 МГц. Конечно, за пределами указанного в даташите диапазона (8кГц — 200МГц) нет никаких гарантий …

Документы и ресурсы

Пожалуйста, используйте правильное руководство по сборке для вашей версии печатной платы; ревизию печатной платы можно увидеть на шелкографии печатной платы.

PCB Rev 5 Руководство по сборке, которое также содержит некоторые краткие замечания по теории работы.
PCB Rev 4 Руководство по сборке, которое также содержит некоторые краткие замечания по теории работы.
Руководство по сборке, которое также содержит некоторые краткие сведения по теории работы.
Инструкция по сборке на ЯПОНСКИЙ , огромное спасибо Toru JG1EIQ за перевод
Сборка на РУССКИЙ , огромное спасибо Андрею R1CAD за перевод
Сборка на ФРАНЦУЗСКИЙ , огромное спасибо Джону F5VLB за перевод
SiLabs Si5351A datasheet
Пример исходного кода, простые примеры использования Si5351A

Фотографии

Щелкните следующие фотографии, чтобы увеличить их.На фотографиях показано содержимое комплекта и собранный комплект. Обратите внимание на небольшое количество компонентов. На одной фотографии также показан комплект Si5351A Synth, установленный в комплекте Ultimate3 QRSS / WSPR (извиняюсь за этот потрепанный старый комплект U3, он видел МНОГО действий, этот старый U3).

Источник сигнала Джерри AA6KI

На фотографии (ниже) показан один из двух комплектов Si5351A, которые есть у Джерри, которые используются просто как источник сигнала. «Я использую так называемую« barebone »конфигурацию Arduino, по эскизу Тома AK2B.Каждая из двух печатных плат RadioShack на фотографии (смонтированная встык) имитирует компоновку макетной платы без пайки, что упрощает перенос рабочего прототипа. Я использовал этот метод просто в качестве эксперимента, но он неплохо сработал ».

RTC03 Контроллер КВ трансивера с синтезатором Si5351 VFO / BFO

RTC03 Контроллер КВ радиопередатчика со встроенным Si5351

RTC03 — новейшая версия контроллера радиоприемопередатчика (RTC).Эта версия RTC использовала Si5351 в качестве синтезатора частоты и использовала 2 из 3 выходов на микросхемах. Также поддерживается режим SDR с 4-кратным выходом VFO и отображением частоты, охватывающий весь HF-диапазон (4-120MHz из HF-диапазона 1-30MHz). Канал CB (требуется настройка диапазона) также поддерживается этим модулем.

Помимо выхода VFO, этот модуль дает частоту BFO в соответствии с настройками смещения IF и SSB. Встроенная кнопка и поворотный энкодер позволили легко применить этот модуль к существующему возбудителю, например, к BITX, Ararinha и другим методам гетеродинного или прямого преобразования.

Характеристики оборудования:

  • . ВЧ контроллер всех диапазонов
    . Генератор BFO
    . Управление переключателем USB / LSB / AM
    . Контроль полосы ПЧ 900 21. Управление АРУ
    . NB control
    . ВФО А / В
    . Микроконтроллер ATMega128
    . 3,2-дюймовый ЖК-экран TFT (480 × 320 пикселей), 16-битный параллельный режим
    . SI5351A Синтезатор с ФАПЧ до 200 МГц, с 2 независимыми выходами (LO и BFO)
    . Управление переключателем 8 диапазонов с использованием 8-битного регистра сдвига 74HC595 и драйвера
    тока ULN28083. Распиновка 4-битного LSB / USB / CW / AM цифрового управления вводом / выводом (активный высокий уровень)
    .Распиновка 3-битного цифрового ввода / вывода AGC / BW / NB (активный высокий уровень)
    . Распиновка аналогового входа 5 x 10-битных каналов АЦП (Smeter, FWD, REF, Audio и Temperature)
    . 1-битный цифровой входной контакт RX / TX для монитора состояния TRX
    . LM386 мини аудиоусилитель для аудиоскопа
    . 8-кнопочное меню
    . Поворотный энкодер с кнопкой

функция прошивки v1.0

  • . Индикатор RX / TX
    . Выбор двойного независимого диапазона VFO (VFO A-B)
    . Поворотный переключатель с опцией шага 1-10-100-1K-10K-100K
    .Раздельная работа (поперечная лента)
    . 40 каналов памяти
    . Аналоговый дисплей S-метра
    . Дисплей аудиоскопа с опцией отключения
    . РИТ контроль
    . Управление AGC / BW / NB
    . Настройка значения IF времени работы
    . Настройка значения смещения BFO времени работы
    . Настройка значения коррекции / калибровки времени работы SI5351
    . 8 Программируемый переключатель / управление / настройка диапазона (вы можете настроить свой собственный диапазон)
    . Сброс к заводским настройкам

Стандартный диапазон покрытия (программируемый)

160м = 1.800 МГц — 1,999 МГц
80m = 3,500 МГц — 3,999 МГц
40m = 6,900 МГц — 7,249 МГц
30m = 10,100 МГц — 10,149 МГц
20m = 14,000 МГц — 14,349 МГц
17m = 18,068 МГц — 18,168 МГц
15m = 21,000 МГц — 21,449 МГц
10 м = 28,000 МГц — 29,699 МГц

Вы можете настроить минимальную и максимальную частоту диапазона позже (диапазон HF)

Купить — Контроллер КВ трансивера RTC03 с синтезатором Si5351 VFO / BFO + корпус

В этом списке представлены только контроллер и корпус, вам все равно нужно добавить возбудитель, усилитель мощности, LPF / BPF для связи,

Алюминиевый корпус состоит из:

  • .Ящик алюминиевый (95х200х200мм)
    . Акриловая панель
    . Наклейка на переднюю панель
    . 1 x 2-контактный разъем CB (для питания)
    . 1 x 4-контактный разъем CB (для микрофона и PTT)
    . 2 ручки потенциометра
    . 1 х поворотная ручка
    . 1 х тумблер для кнопки питания
    . 1 держатель предохранителя
    . 1 алюминиевый радиатор
    . 1 x PL-259 гнездовой разъем

Видео RTC03 + smd BitX40 получить тест

ПРИМЕЧАНИЯ:

Этот товар был доставлен из Индонезии по пути в Европу и Америку. Для доставки используется EMS.Вес пакета 3кг

Пластиковый корпус на видео только для справки, корпус в упаковке алюминиевый.

Цена:
175,00 долларов США

Доставка:
БЕСПЛАТНАЯ международная доставка эконом-класса
Ebay Подробнее

Коротковолновый передатчик Arduino

с SI5351 и Arduino

Коротковолновый передатчик Arduino

Этот проект посвящен коротковолновому передатчику от 3 МГц до 30 МГц. Он использует осциллятор SI5351 от Silicon Labs, управляемый Arduino.Также вы можете использовать его с кварцевым генератором. В этом случае вам не понадобится устройство SI5351 и Arduino.

Программное обеспечение, разработанное для этого проекта, может свободно распространяться с использованием модели MIT Free Software.

Copyright (c) 2020 Рикардо Лима Каратти.

Станьте участником группы Facebook DSP-приемники для любителей

Content

Preface

Недавно я разработал несколько библиотек Arduino для управления DSP-приемниками. Основная мотивация для создания этого коротковолнового передатчика — это возможность проводить эксперименты и тесты во время разработки библиотек Arduino для SI473X, Si4844, AKC695X, KT0915 и других.Мое текущее местоположение не обеспечивает хороший прием коротковолнового вещания в большинстве случаев. В этом случае хорошим инструментом может быть небольшой коротковолновый (3 ~ 30 МГц) передатчик. Вообще-то можно поэкспериментировать с другими частотами. Если вы собираетесь использовать версию генератора SI5351, вы можете изменить эскиз Arduino и изменить этот диапазон .

Этот проект изначально основан на проектах Stefan0719 и SIMPLEST SHORTWAVE TRANSMITTER CIRCUIT EVER, в которых используется кварцевый генератор или керамический резонатор.Вместо статического генератора этот проект также позволяет использовать генератор сигналов SI5351, которым можно управлять с помощью Arduino. Основная идея — иметь возможность передавать на любой частоте в диапазоне HF (3 ~ 30 МГц). Как упоминалось ранее, вы можете попробовать другие частотные диапазоны, если хотите. Смотрите видео ниже.

Просмотр с Youtube

См. Также

В приведенном ниже списке показаны библиотеки Arduino, которые я разработал для управления приемниками DSP.

  • Библиотека PU2CLR Si4735 для Arduino.Эта библиотека была построена на основе «РУКОВОДСТВА ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ Si47XX; AN332 ”и поддерживает режимы FM, AM и SSB (LW, MW и SW). Его также можно использовать на всех членах семейства SI47XX, конечно, с учетом функций, доступных для каждой версии IC;
  • PU2CLR SI4844 Библиотека Arduino. Это библиотека Arduino для SI4844, ЦИФРОВОЙ АНАЛОГОВОЙ НАСТРОЙКИ РАДИОПРИЕМНИКА AM / FM / SW, IC от Silicon Labs. Он доступен в среде Arduino IDE. Эта библиотека предназначена для обеспечения более простого интерфейса для управления SI4844.
  • PU2CLR AKC695X Библиотека Arduino. AKC695X — это семейство приемников IC DSP от технологии AKC. AKC6955 и AKC6959sx поддерживают режимы AM и FM. В режиме AM AKC6955 и AKC6959sx работают на LW, MW и SW. В режиме FM они работают от 64 МГц до 222 МГц.
  • PU2CLR KT0915 Библиотека Arduino. KT0915 — это полнодиапазонный приемник AM (LW, MW и SW) и FM DSP, который может предоставить вам простой способ создать высококачественное радио с низкой стоимостью.

Существует группа Facebook под названием Si47XX for Radio Experimenters , целью которой является обмен опытом с проектами, основанными на семействе микросхем Silicon Labs SI47XX.Добро пожаловать в группу Si47XX for Radio Experimenters. Вы также можете стать участником group.io SI47XX для любителей

Ваша поддержка важна

Если вы обнаружите ошибку или хотите предложить что-то еще для этого проекта, пожалуйста, дайте мне знать. Спасибо!

Схема

Простой передатчик состоит из источника звука и несущего сигнала (генерируемого кристаллом или DDS). Аудиосигнал смешивается с сигналом, генерируемым генератором, а затем передается.Источником звука может быть микрофон или аудиовыход любого устройства, такого как смартфон, компьютер, проигрыватель компакт-дисков, FM-приемник и т. Д. На рисунках ниже показаны две очень простые коротковолновые цепи. Они обеспечивают очень низкую выходную мощность и могут достигать высоты около 2 метров.

Схема ниже основана на Stefan0719 и может использоваться с кварцевым генератором. Используйте его, если вы хотите работать со статической частотой (8 МГц, 12 МГц, 13,56 МГц и т. Д.).

Если вы собираетесь работать со случайными частотами от 3 до 30 МГц или в других диапазонах, используйте следующую схему.

Эскиз схемы выше можно найти здесь.

Фото

Лицензия MIT

Copyright (c) 2019 Ricardo Lima Caratti

Настоящим предоставляется бесплатное разрешение любому лицу, получившему копию этого программного обеспечения и сопутствующей документации файлы («Программное обеспечение») для работы с Программным обеспечением без ограничений, включая, помимо прочего, права на использование, копирование, изменение, объединение, публикацию, распространение, сублицензирование и / или продажу копий Программного обеспечения, а также для разрешения лицам кому для этого предоставляется Программное обеспечение, при соблюдении следующих условий:

Приведенное выше уведомление об авторских правах и это уведомление о разрешении должны быть включены во все копии или существенные части Программного обеспечения.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ «КАК ЕСТЬ», БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЯ НО НЕ ОГРАНИЧИВАЮЩИЕСЯ УСЛОВИЯМИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ, ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ И НЕЗАЩИТЫ ОТ ПРАКТИКИ. НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ АВТОРЫ ИЛИ ВЛАДЕЛЬЦЫ АВТОРСКИХ ПРАВ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЕТЕНЗИИ, УБЫТКИ ИЛИ ДРУГИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ, ПРОИЗВОДИМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДОГОВОРА, ПРАКТИКИ ИЛИ ИНЫМ ОБРАЗОМ, ВОЗНИКАЮЩИМ, ВНУТРИ ИЛИ В СВЯЗИ С ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ ДРУГИМИ ДЕЛАМИ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

Ссылки

DDS VFO Synthesizer 0..30 МГц, 9 диапазонов + декодер для КВ трансивера — Магазин радиолюбителей RV3YF

— Цифровой синтезатор VFO на базе si5351 + ЖК-дисплей Nokia 5110 (поддержка 9 диапазонов).
— Устройство универсально и совместимо с большинством современных трансиверов. Мы протестировали и используем его с TRX «КЛОПИК», «ДРУЖБА-М», «РОСА», «ДЕСНА», АМАТОР и другими трансиверами
— английское руководство

Техническое описание:

· Два VFO (стандартное расположение A / B), работающих от 1 до 30 МГц

· Настройка энкодера

· Выбираемые шаги настройки — 5 Гц, 50 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц

· Поддерживаются функции подкачки VFO (A / B) и памяти VFO (A = B)

· Одновременные выходы генераторов VFO и BFO / CIO

· Выбираемые смещения BFO / CIO для режимов USB, LSB и CW

· Инкрементальная настройка приемника (RIT) с отдельной всегда доступной регулировкой RIT

· ЖК-дисплей состояния VFO — частоты VFO (до 1 Гц), включение / выключение RIT, передача, блокировка VFO

· Функция отображения S-метра

· Функция блокировки VFO — для предотвращения нежелательного сдвига частоты из-за вибрации или ударов

· Выбор диапазона вверх / вниз — 9 диапазонов

· Программируемые начальные частоты для обоих VFO для всех 9 диапазонов

· Память для каждого диапазона (VFO A и VFO B)

· В настоящее время поддерживаются девять диапазонов — 160, 80, 40, 30, 20, 17, 15, 12 и 10 м

· 4-битные выходы выбора BCD BPF / LPF — поддерживаются 9 диапазонов

· Процессор Atmel Atmega328P-PU с внутренней тактовой частотой 8 МГц

· Графический дисплей Nokia 5110 — 84 x 48 пикселей

· Программируемая частота смещения опорного кристалла si5351a

· Низкий ток — менее 40 мА при 3.3 В, включая любую подсветку ЖК-дисплея

· Входное напряжение — 5..12В; регулятор напряжения 2950CT33 -> + 3.3V

Добавлено меню «Пользовательские настройки и калибровка».
В новой версии прошивки через меню пользователь может изменить следующие настройки:
— значение IF (+ IF, -If, IF = 0):
— изменить опорную частоту генератора или выключить выход CLK1
— поддерживает Функция «Reverse TX»
— Точная калибровка синтезатора
— Самонастройка стартовой полосы и частоты при включении синтезатора

Все функциональные изменения (BFO, смещение ПЧ, язык, значения калибровки и т. Д.) Изменяются через встроенное меню.

* примечание: Si5351 уже распаян на печатной плате.

ПЛАТА ДЕКОДЕРА

— Синтезатор имеет 4-битный выход для переключателя диапазонов

— Декодер получает 4-битный сигнал от синтезатора и подает + 9..12 В на девять выходов, которые будут пропускать полосу пропускания и фильтр нижних частот для физического переключения полосы.

Оба блока просты в сборке. Не требует настройки. Требуется точная калибровка с помощью частотомера.Погрешность собранного устройства составляет + -5-10 Гц, что не критично при отсутствии частотомера для точной калибровки. Калибровка выполняется легко через встроенное меню.

Встроенное меню:

1. Пусковая частота

2. Смещение IF (+ IF, -IF, IF = 0)

3. Опорный генератор BFO

5. Калибровка

5. Функция реверса TX

6. язык: русский / английский

В комплект входит:

1.Плата синтезатора со встроенным si5351

2. Плата декодера

3. Энкодер

4. Потенциометр 10К для RIT

5. Экран Nokia 5110

6. Все элементы необходимые для сборки

Мы предлагаем комплект для пайки или готовое устройство.

Si5351 и супергетеродинный приемник на базе Arduino

В этом проекте мы модернизируем традиционный коротковолновый супергетеродинный приемник с базовым тюнером Arduino .Этот тюнер может принимать коротковолновые радиопередачи в диапазоне 41 м и выше.

В этом обновлении мы улучшили гетеродин модулем тактового генератора Si5351 и схемой управления Arduino. По сравнению со старой конструкцией, в этом новом приемнике используется улучшенная версия усилителя промежуточной частоты с 3 трансформаторами I.F.

В этой новой конструкции мы разделили этот приемник на несколько блоков, включая смеситель с детектором, гетеродин и I.Усилитель F. Усилитель I.F встроен в одну печатную плату. Каскад фильтра, микшер и детектор размещаются на другой печатной плате.

В этом прототипе тактовый генератор Si5351 управляется с помощью платы Arduino Uno . С помощью данного эскиза пользователь может настраивать и переключать диапазоны коротковолнового измерителя с помощью поворотного энкодера. Поставляемый эскиз поддерживает генерацию тактовой частоты от 5205 кГц (частота тюнера: 4750 кГц) до 16285 кГц (частота тюнера: 15830 кГц). При необходимости этот диапазон можно расширить или уменьшить, изменив исходный код Arduino.В данном исходном коде мы используем библиотеку Etherkit Si5351 для управления модулем тактового генератора.

В данном ресивере используется обычный комплект I.F трансформатора 455 кГц в усилителе промежуточной частоты. Мы используем транзистор 2SC724 для каждого каскада фильтра. Номинал этого транзистора не критичен и может быть заменен любым подходящим среднечастотным NPN-транзистором, например 2SC930, BF494, BC337 или 2SC829 и т. Д.

Вторая плата состоит из фильтра, смесителя и схемы детектора.Этот каскад смесителя также использует транзистор малой мощности NPN и может быть заменен любым из вышеперечисленных транзисторов. Важнейшим компонентом фазы детектора является германиевый диод OA90 или 1N34. Его также можно изменить с помощью любого подходящего германиевого сигнального диода.

Конструкция переднего каскада фильтра состоит из пары готовых индукторов на 1 мкГн. Предлагаемое напряжение питания для этого тюнера составляет от 6 до 9 В.

Все файлы дизайна этого проекта были выпущены под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия. Скетч Arduino выпущен под лицензией MIT.

КВ СИГНАЛЫ — Дом трансиверов BITX

TFT Raduino Raduino µBITX подключается к основной плате µBITX. Это небольшая, взламываемая плата с питанием от Arduino Nano, основанная на устойчивом синтезаторе Si5351 с ярким 2,8-дюймовым TFT-дисплеем 320 × 240, 6 аналоговыми портами, тремя генераторами и шестью цифровыми линиями. Он поставляется с предустановленным бесплатным программным обеспечением µBITX с открытым исходным кодом, поэтому вы можете добавить все необходимые функции! Ресивер Слушайте чувствительный аналоговый ресивер с низким уровнем искажений.Входной диодный смеситель, за которым следует Hayward / Kopski TIA, делает этот приемник четким, который нелегко перегрузить. Кровельный фильтр 45 МГц на первой ПЧ и 8-ми кристальный SSB-фильтр порадуют ваш слух естественным звуком.

Передатчик SSB мощностью 10 Вт с низким уровнем искажений дает вам достаточно энергии, чтобы иметь тысячи контактов на всех диапазонах HF. Чейз DX на CW, трясясь на PSK31 или работай с сетями SSB. Любой обычный источник питания на 3 ампера и 12 линейных вольт или набор из восьми батареек типа AA обеспечит достаточную мощность для этого трансивера.

Взломать

Чтобы его можно было взломать, он должен быть понятным. Схема µBITX достаточно проста, чтобы уместить ее на одной странице. Его простота побуждает вас модифицировать, изменять и экспериментировать. ΜBITX легко программируется на простом языке C Arduino. В буровую установку можно загрузить собственное программное обеспечение с помощью кабеля USB. Если вы ошиблись, просто загрузите исходную версию из Интернета! На основной плате используются дискретные SMD-компоненты большого размера, расположенные в доступной для понимания форме на двусторонней плате с широкими дорожками.Это может быть ваш основной модуль, вокруг которого вы можете начать экспериментировать. Набор представлен в двух вариантах: В базовом комплекте есть детали, которые можно установить в любую коробку, которая вам нравится. Сделайте свои собственные станционные станки, ранцы, оснастки SOTA, трейлерное радио или установите его в коробку для сигар и оставьте на прикроватном столике. Полный комплект поставляется с вырезанным лазером алюминиевым корпусом с порошковым покрытием и большим 3-1 / 2-дюймовым динамиком для сборки готового работающего приемопередатчика. Вам понадобится только антенна и блок питания 12 В, 3 А, чтобы мир работал!

Производство

Платы µBITX собираются вручную коллективом женщин.Каждый из тороидов намотан вручную. Это обеспечивает этих женщин средствами к существованию. Собранные платы затем проверяются постоянным током, и перед отправкой выполняется окончательная проверка РЧ для проверки чувствительности приемника, а также выходного сигнала передатчика. Каждая доска имеет индивидуальный номер.

Программно-определяемое радио с Arduino Nano

Arduino — любимая игрушка для энтузиастов электроники. Вокруг этих модулей есть тысячи дизайнов. А вот и следующий — самый простой и дешевый SDR-приемник в мире!

«Настоящее» радио SDR — это радио, в котором радиосигнал, принимаемый антенной, напрямую дискретизируется аналого-цифровым преобразователем.Дальнейшая обработка сигнала происходит по последовательностям «нули и единицы». Однако другие устройства, использующие цифровую обработку сигналов, также подпадают под категорию SDR. Примером этого является приемник uSDX-RX , показанный ниже, способный принимать сигналы AM, FM, SSB (однополосная модуляция) и CW (телеграфия — код Морзе ) в широком диапазоне частот. Схема настолько проста, что ее можно быстро собрать на универсальной печатной плате или на макете прототипа.

Примечание — схема uSDX-RX обновлена ​​6 апреля 2021 года — добавлен R8.

Схема согласования входной антенны состоит из 3-х обмоток, намотанных на кольцевой сердечник, середина которого представляет собой резонансный контур, адаптированный к выбранному диапазону рабочих частот. Теоретически схему можно не включать, а антенну можно подключить непосредственно к конденсатору C13, но за счет значительного ухудшения качества приема.

Наша система представляет собой приемник прямого преобразования — прямо из радиочастотного сигнала в звуковой. Он использует легко доступный чип 74HC4053 в качестве знаменитого высокопроизводительного квадратурного дискретизатора, также известного иногда как «детектор Тайлоэ» или даже «I-Q Mixer».Фактически это 2 смесителя, которые манипулируют сигналами с частотой приема, но сдвинутыми по фазе на 90 градусов.

Сигналы манипуляции CL0 / CL1 генерируются в популярном и недорогом модуле, содержащем микросхему синтезатора частоты Si5351, которая управляется микроконтроллером по шине I2C.

Выходные сигналы детектора после усиления и ограничения полосы пропускания двойным операционным усилителем IC1A / B поступают непосредственно на входы аналого-цифрового преобразователя ATmega328P в модуле Arduino Nano.На рынке представлено несколько типов сдвоенных усилителей DIL-8, LM4562, показанный на схеме, является малошумящим усилителем, как и LT6231. В крайнем случае можно использовать доступный NE5532, но он будет работать и в условиях, не относящихся к каталогу.

Дальнейшая обработка сигнала происходит исключительно в цифровой области, что является выдающимся достижением, учитывая, казалось бы, ограниченные возможности 8-битного процессора. ATmega28P производит выборку входного сигнала АЦП с частотой дискретизации 62 кГц, прореживает эту высокую частоту дискретизации до более низкой частоты дискретизации, выполняет фазовый сдвиг с помощью преобразования Гильберта (постоянный фазовый сдвиг, не зависящий от частот компонентов — очень сложно реализовать. в аналоговой схеме), суммируя результат для получения подавления боковой полосы; впоследствии он применяет фильтрацию нижних частот, АРУ и функции шумоподавления.В схеме приемника отсутствует аналоговый усилитель для наушников — используется цифровой выход с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Звуковой сигнал достаточно сильный, можно использовать даже небольшой динамик с сопротивлением 8 Ом.

Модуль Arduino дополнительно поддерживает ЖК-дисплей 2 × 16 символов, кнопки и поворотный энкодер (импульсный датчик с переключателем). Питание всего ресивера осуществляется через разъем USB-mini от компьютера или телефонного зарядного устройства с выходом USB.

Откуда взялась идея этого ресивера? Он восходит к продуктам компании «QRP Labs» (QRP в коде радиолюбителей означает «малое энергопотребление»).Эта компания специализируется на комплектах маломощных трансиверов для самостоятельной сборки. На основе очень успешного трансивера под названием QCX голландский радиолюбитель Гвидо (PE1NNZ) разработал проект uSDX , в котором «то, что можно было сделать» из аналоговой схемы QCX, было перенесено в цифровую область процессор ATmega328P. Исходные коды (открытый код), подробный принцип работы и документация uSDX доступны на GitHUB: https: // github.com / threeme3 / QCX-SSB и https://github.com/threeme3/QCX-SSB/tree/feature-rx-improved . За короткое время проект нашел множество энтузиастов, собравшихся в группу на форуме: https://groups.io/g/ucx . Проект находится в постоянном развитии, в различных вариациях и версиях. Мой ресивер в основном основан на решениях Manuel DL2MAN и Miguel PY2OHH . Моим непосредственным вдохновением было чтение статьи «QRP uSDX Transceivers» , опубликованной в польском журнале «Świat Radio» No.2/2021.

Исходный код, используемый в моем приемнике uSDX-RX , — QCX-SSB_1_02n.ino . Для того, чтобы программа работала на стандартном Arduino Nano, в нее были внесены небольшие изменения. Я изменил только 4 строки:

строка 12: // # определение CAT 1 // GNI заблокирован, CAT-интерфейс (CAT занимает много места в памяти)
строка 15: #define F_XTAL 25000373 // GNI изменен, кристалл SI5351 25 МГц (включить для TCXO 25 МГц)
(значение было отрегулировано экспериментально для моего модуля Si5351)
строка 38: #define SIG_OUT 13 // GNI поменял местами PB3 (вывод 17) (вывод 15, nano D11) nc
строка 40: #define DIT 11 // GNI поменял местами PB5 (вывод 19) (вывод 17 nano D13) PTT
(из-за резистора со светодиодом, подключенного к D13 на модуле Nano)

Обновленная версия кода QCX-SSB_1_02n_GNI_3_RX.ino доступен для загрузки и распаковки по адресу:
https://hf5l.pl/wp-content/uploads/2021/03/QCX-SSB_1_02n_GNI_3_RX.zip .

После программирования модуля в среде Arduino (Nano — Atmega328P — Old Bootloader) и установки его в гнездо собранного приемника, сначала установите контрастность дисплея с помощью потенциометра 10k. Для управления радио есть 3 кнопки: левая L , правая R , ENC кнопка энкодера и механический поворотный энкодер (кнопка энкодера может быть сдвоена с помощью микровыключателя, который требует гораздо меньшего давления и больше удобно использовать).Кнопки имеют следующие функции ( x означает нажатие, 2x двойное нажатие, d долгое нажатие):

L x — вход в меню и подменю
R x — изменение режима: LSB (нижняя полоса), USB (верхняя полоса), CW и выход из меню
R 2x — изменение полосы приема : Filter Full, 3000 Гц, 2400 Гц, 1800 Гц (разные для CW)
R d — изменение VFO A, RIT, VFO B, RIT
ENC x — шаг настройки: 1M, 100k, 10k, 1k , 500, 100, 10 Гц
ENC d — шаг настройки: 10 Гц 100, 500, 1k, 10k, 100k, 1M,
ENC 2x — переключение диапазона на предварительно определенные частоты CW / FT8 на последовательном любительском полосы
ENC + поворот — меняет громкость.

Некоторые из перечисленных ниже функций меню ( L x — короткое нажатие левой кнопки) предназначены только для передающей части — не используйте их!

1.1 — уровень звука 0-16
1.2 — LSB, USB, CW, FM, AM модуляция
1.3 — ширина полосы пропускания звукового фильтра (2400 Гц рекомендуется для SSB)
1.4 — выбор любительского диапазона 160, 80, 60, 40, 30, 20, 17, 15, 12, 10 или 6 м
1,5 — размер шага настройки
1,6 — выбор генератора VFO A или B
1,7 — RIT — не использовать
1.8 — включение / выключение автоматической регулировки усиления АРУ
1,9 — уровень снижения шума 0-8
1,10 — аттенюатор входного сигнала ATT (используйте только 0 или -13 дБ)
1,11 — второй цифровой аттенюатор ATT2 с шагом 6 дБ (используйте 2 или более)
1,12 — S-метр (измеритель сигналов) типа
2,1 — Включение / выключение декодера Морзе для излучения CW
2,4 — 2,8 — не использовать
3,1 — 3,5 — не использовать
8,1 — для калибровки генератора Si5351
8,2 — 8.4 — не использовать

Короче говоря, настройку можно производить поворотом энкодера.Размер шага может быть уменьшен или увеличен с помощью короткого или длинного пресса ENC . Смена ленты может быть произведена на двойном прессе ENC . Режим работы изменяется коротким нажатием правой кнопки ; двойное нажатие правой кнопки сужает полосу пропускания фильтра приемника, полоса пропускания сбрасывается при каждом изменении режима. Громкость изменяется поворотом поворотного энкодера при нажатой .

Ресивер может использоваться для различных типов радиоизлучения, в том числе для радиовещательных станций AM (в этом случае лучше использовать режим LSB / USB, чем AM).Его можно непрерывно настраивать от 100 кГц до 50 МГц. Несомненно, наиболее интересными для сессий прослушивания являются контакты SSB в любительских диапазонах. В сочетании с компьютером он также может использоваться для цифровых режимов, таких как FT8, JS8, FT4.

Однако наш приемник является экспериментальным решением, и следует учитывать ряд ограничений, вытекающих не только из простоты конструкции. Самая главная из них — антенна, обычно провод. Общее правило — чем длиннее антенна, тем лучше.Антенна длиной не менее четверти волны должна считаться достаточно длинной (например, для любительского диапазона 3,5 МГц, то есть 80 м — это будет провод длиной 20 м). Как уже говорилось выше, теоретически антенну можно подключить напрямую ко входу детектора через конденсатор С13. Однако в таком случае следует помнить, что помимо полезного сигнала мы подаем на вход приемника не только полный радиоспектр, но также все шумы и помехи, которые «собирает» антенна.Следовательно, селективная схема для согласования антенны со входом приемника очень выгодна. Конечно, лучшая — это полуволновая дипольная антенна с коаксиальным кабелем, но она дороже, сложнее в изготовлении и по определению узкополосная.

На нашей схеме показан пример схемы, адаптированной для трех самых популярных любительских диапазонов: 20, 40 и 80 метров. Трансформатор очень легко наматывать на популярный кольцевой сердечник Т37-2. Обмотки следует наматывать при помощи катушечного провода 0,2-0,4 мм или провода в изоляции (например, обмотки).г. кынар как на фото ниже). Начать стоит с обмотки L2 — у нее 25 витков (т.е. через центральное отверстие проходит 25 проводов). Обмотка антенны L3 имеет 4 витка, а L1 — 8 витков. Значения конденсатора, резонирующего с индуктивностью L2 для отдельных полос, приведены на диаграмме. Это ориентировочные значения, поскольку оптимальные емкости зависят от конструкции и типа антенны. Лучше всего подбирать их экспериментальным путем, причем можно даже использовать параллельный подстроечный резистор или переменный конденсатор.Чтобы заменить ленты, вы можете заменить конденсатор на разъем с двумя золотыми контактами, как показано ниже, вы также можете использовать переключатель диапазона или реле. Настройка приемника на другие частотные диапазоны оставлена ​​на усмотрение пользователя.

Где найти станции? Радиолюбители в своей работе на диапазонах руководствуются так называемым полосным планом (может незначительно отличаться в зависимости от региона мира).В 80-метровом диапазоне излучения телефона (LSB) слышны в диапазоне от 3600 до 3800 МГц. В 40-метровом диапазоне телефонный диапазон (LSB) составляет 7,050–7,200 МГц, а в 20-метровом диапазоне диапазон телефонных звонков (USB) составляет 14,100–14,350 МГц.

Когда слушать? Каждая полоса имеет свою специфику, обусловленную свойствами ионосферы. В свою очередь, его свойства зависят от многих факторов, таких как время года, время суток или состояние солнечной активности. Основную информацию о распространении радиоволн можно найти здесь: https: // en.wikipedia.org/wiki/Radio_propagation . В частности, диапазон 80 м наиболее активен вечером и ночью, зимой больше, чем летом. Диапазон 40 м фактически активен круглосуточно, днем ​​для связи в местном регионе, ночью со всем миром. 20-метровый диапазон, известный как королева групп, позволяет вам слушать очень далекие станции, обычно в течение дня.

Для приема по умолчанию включена АРУ ​​(1.8 в меню). Это увеличивает громкость при слабых сигналах и уменьшает при сильных сигналах.Это хорошо для сигналов SSB, но может раздражать при работе CW и AM. АРУ можно отключить в меню, это снижает уровень шума ресивера, но требует большего ручного изменения громкости. Чтобы еще больше уменьшить шум, функцию шумоподавления можно включить в меню с помощью параметра NR (1.9 в меню). Чтобы оптимально использовать доступный динамический диапазон, вы можете ослабить входящий сигнал, включив внешний аттенюатор с параметром «ATT» (1.10 в меню). Уровень атмосферного шума намного выше, особенно на частотах 3,5-7 МГц, поэтому вы можете увеличить производительность приемника, добавив ослабление (-13 дБ).

Чтобы откалибровать частоту трансивера, вы можете настроиться на откалиброванный источник сигнала (например, WWV на 10 МГц) и обнулить сигнал, изменив параметр «Ref freq» (8.1 в меню).

При выборе S-шкалы (1,12 в меню) отображается шкала мощности сигнала, где каждая отметка представляет собой S-точку (6 дБ).

Для режима FT8 (или другого цифрового) выберите один из предустановленных диапазонов FT8, дважды нажав кнопку кодировщика ENC , и подключите разъем для наушников к разъему для микрофона звуковой карты.Установите минимальный уровень громкости и запустите любое приложение FT8 (например, WSJT-X).

Вдохновленный моей идеей только RX Arduino Nano на базе uSDX all, Barb WB2CBA разработал свою версию всестороннего SDR-приемника с OLED. Схема доступна ЗДЕСЬ , а вид платы показан ниже.

Полная документация, включая: файлы Gerber RX pcb, файлы Gerber передней панели, схему RX pcb в pdf, макет RX pcb и макет передней панели, можно загрузить в виде zip-файла по адресу:
https: // groups.io / g / ucx / files / uSDX% 20NANO% 20RX_V_1.1% 20files.zip

Небольшие заметки о здании WB2CBA : он использовал фильтр LPF QRP Labs в качестве конструкции фильтра LPF для большей гибкости. OLED-дисплей имеет размер 128 × 32 OLED, который можно купить почти на каждом онлайн-сайте. OLED-дисплей, элементы управления и модуль SI5351 должны быть припаяны к задней части печатной платы со стороны припоя. Нет необходимости модифицировать модуль SI5351. Его можно использовать как есть. Порт 13 Arduino Nano имеет светодиод, который включает TX. Чтобы решить эту проблему в прошивке uSDX, просто замените DIT, который равен 13, на 11, а затем скомпилируйте, что решит проблему с TX.Кроме того, определение OLED должно быть исключено путем удаления //. Выберите определение 2500400, не комментируя, удалив //, и прокомментируйте 2700500, добавив // определение.

Интересное решение приемника uSDX-RX в виде Arduino UNO Shield с 2,23 “128 × 32 OLED-дисплеем можно найти ЗДЕСЬ (схемы и файлы Gerber).

Удачи при установке и использовании uSDX-RX ! Следующим шагом будет обновление до полноценного трансивера, как показано ЗДЕСЬ и на форуме в группе https: // groups.io / g / ucx , но для этого вам понадобится лицензия любительского радио. В Интернете есть много информации о том, как получить его в вашей стране.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.