Простой, универсальный синтезатор на Si5351 до 160 МГц.
Si5351A — это генератор с тремя независимыми выходами, которые могут генерировать каждый отдельный сигнал от 8 кГц до 160 МГц. Чип SiLabs Si5351А является двоюродный братом известного и популярного Si570 , но гораздо меньше, и на много дешевле. В отличие от Si570 , Si5351A не имеет кварцевого кристалла внутри. Опорная частота может быть 25МГц или 27МГц. Может быть использован как кварцевый генератор или кварцевый резонатор. Si5351A, которая использует интерфейс I2C легко использовать с микроконтроллером Arduino. Все эти особенности, вместе с библиотекой программного обеспечения позволяют легко и быстро настроить Si5351A для использования в вашем следующем проекте в соответствии с вашими потребностями. Три независимых выхода идеально подходят для использования в качестве ГПД (VFO) в супергетеродине или трансивере. Маленький шаг настройки 1 Гц и большой диапазон частот делают его отличным выбором для таких проектов как приемники, трансиверы, техника прямого преобразование или SDR-техника, антенный анализатор, генератор сигналов или тактовый генератор. Дополнительный TCXO делает Si5351A особенно полезным в тех случаях, когда требуется высокая стабильность, необходимых, например, в передатчике WSPR или QRSS.
Предлагаемый синтезатор предназначен для использования в простых самодельных приемниках, трансиверах с кварцевым фильтром, в технике прямого преобразования, SDR — технике, где условием для их работы является удвоение или учетверение (Х2, Х4) частоты на выходе синтезатора. Причем для премо — передающих устройствах с одной ПЧ в районе 9МГц (может быть любая), нужные частоты «опоры» «снимаются» с дополнительного выхода Si5351. Что дает возможность отказаться от классических кварцевых опорных гетеродинов с подстраивающими частото — сдвигающими контурами, конденсаторами для выбора нужной боковой полосы. И при минимальных (никаких) знаниях пользователь сам может поменять, подстраивать их значения.
Так же не составит особого труда выбрать нужный для пользователя режим работы синтезатора.
1. Классический вариант с одним ПЧ и с опорой на борту.
2. Прямой выход. Синтезатор используется как генератор до 160 МГц.
3. Частоты на выходе синтезатора, умноженная на четыре
. Для техники ПП, SDR.
4. Частоты на выходе синтезатора, умноженная на два
. Для техники ПП, SDR.
В синтезаторе предусмотрено включение/выключение PRE/ATT (УВЧ, АТТ) по кругу с помощью одной кнопки. Так же планируется дешифратор для коммутации полосовых фильтров. Пока диапазоны уточняются. Схема и некоторые фото ниже.
Synthesizer frequency Si5351 transceiver for shortwave. The development of our UT5QBC UV7QAE and colleagues.
Synthesizer of microcontroller assembled on STM32F100C8T6B, all the information is displayed on the color display size of 1.8 "
Small dimensions of the PCB (85mm x 45mm) allow its use in small constructions transceiver
Output CLK0 - frequency VFO.
Out CLK1 - SSB BFO frequency.
Out CLK2 - frequency CW BFO
You can set the frequency with reverse transmission in "SYSTEM MENU" option "TX REVERSE".
The signals at the outputs of the option "TX REVERSE" = ON,
| OUTPUT | RX | TX | CW RX | CW TX |
| CLK0 | VFO | SSB BFO | VFO+CW SHIFT | --- |
| CLK1 | SSB BFO | VFO | CW BFO | VFO |
| CLK2 | --- | --- | --- | CW BFO |
Buttons.
Up, Dn - Up, down the ranges menu.
Mode - LSB Shift, USB, CW in the operating mode, the menu for fast input frequency.
Menu - Input / Output menu.
Selecting the functions of the buttons in the "SYSTEM MENU" option "BUTTON MODE".
VFO, Step - Switch VFO A / B, step frequency tuning. The menu changes the value.
Or.
Inc (+), Dec (-) - restructuring the frequency in operation. The menu changes the value.
Entrance to the "USER MENU" short press Menu button.
Entrance to the "SYSTEM MENU" press and hold the Menu button more than 1sec.
USER MENU.
| 01.FREQUENCY STEP | 1/5/10/50/100/500/1000 Hz | Step frequency tuning |
| 02.ENCODER DYNAMIC SPEED | ON/OFF | Dynamic speed frequency hopping. |
| 03.ENCODER DIVIDER | 1-300 | Divider Encoder. Frequency Hopping on one turn of the encoder. |
| 04.RIT ENABLE | YES/NO | Switching on and off the RIT. |
| 05.RIT SHIFT | +-1000Hz | frequency offset receiving. |
| 06.CW SHIFT | 100Hz - 1500Hz | The tone of the CW reception. |
| 07.CW TX TIMEOUT | 0ms - 1000ms | The delay time after the key is released to return to receive. |
SYSTEM MENU.
| 01.ENCODER ENABLE | YES/NO | VFO/Step or Frequency |
| 02.ENCODER REVERSED | YES/NO | Reverse encoder |
| 03.INPUT VOLTAGE DIVIDER | 4-12 | The input voltage divider 4 - 12 |
| 04.OUTPUT CURRENT OUTPUTS | 2mA - 8mA | Adjustable output voltage CLK0, CLK1, CLK2 setting output current. |
| 05.TX OTPUT REVERSED | ON/OFF | Reverse Output frequency VFO and BFO transmission. |
| 06.BANDWIDTH FILTER SSB | 1000Hz - 10 000Hz | SSB band pass filter. |
| 07.BANDWIDTH FILTER CW | 100Hz - 1000Hz | CW band pass filter. |
| 08.VFO FREQUENCY MODE | FREQ+IF,FREQ,FREQx2,FREQx4 | CLK0=VFO+BFO, CLK0=VFO, CLK0=(VFOx2), CLK0=(VFOx4) |
| 09.FREQUENCY BFO LSB | 100kHz - 100mHz | IF LSB rate. |
| 10.FREQUENCY BFO USB | 100kHz - 100mHz | IF rate USB. |
| 11.FREQUENCY BFO CW LSB | 100kHz - 100mHz | IF rate LSB CW. |
| 12.FREQUENCY BFO CW USB | 100kHz - 100mHz | IF rate USB CW. |
| 13.FREQUENCY Si5351 | 100kHz - 100mHz | Clock frequency Si5351a (correction). |
| 14.BINARY CODE ENABLE | YES/NO | To form conclusions on the management of binary code decoder / multiplexer. |
| 15.DECODER CODE | YES/NO | Binary code decoder for another code for FST3253 multiplexer. |
| 16.S-METER VALUE 1 | 0mV - 3300mV | Calibration S Meter. |
| 17.S-METER VALUE 9 | 0mV - 3300mV | Calibration S Meter. |
| 18.S-METER VALUE +40 | 0mV - 3300mV | Calibration S Meter. |
| 19.ALL BANDS 1MHz-30MHz | YES/NO | Solid range 1 - 30 MHz. WARC 30M, 16M, 12M. |
| 20.BAND WARC STATUS | ON/OFF | Only mode RANGE 1-30MHz = YES |
| 21.BAND 160M | ON/OFF | |
| 22.BAND 80M | ON/OFF | Selecting the radio operating range (the receiver) |
| 23.BAND 40M | ON/OFF | Selecting the radio operating range (the receiver) |
| 24.BAND 20M | ON/OFF | Selecting the radio operating range (the receiver) |
| 25.BAND 15M | ON/OFF | Selecting the radio operating range (the receiver) |
| 26.BAND 10M | ON/OFF | Selecting the radio operating range (the receiver) |
| 27.LSB MODE | ON/OFF | |
| 28.USB MODE | ON/OFF | The choice of modulation transceiver (receiver) |
| 29.CW MODE | ON/OFF | The choice of modulation transceiver (receiver) |
| 30.SHUTDOWN LOW VOLTAGE | ON/OFF | Auto power off, saving the current data. |
| 31.LOW VOLTAGE | 5.0V - 14.0V | The threshold voltage auto shutdown. |
| 32.RCC STATUS | RCC HSI/RCC HSE | Clock source, internal / Quartz. |
To control decoder / multiplexer uses pins BAND 160, BAND 80, BAND 40, BAND 20 (See diagram).
Control outputs.
Pin BAND 160 = DATA1/A
Pin BAND 80 = DATA2/B
Pin BAND 40 = DATA4/C
Pin BAND 20 = DATA8/D
Binary code decoder.
| 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 |
The software for this device is used with the permission of the authors.
Shipment within 14 days.
Тема конечно заезженная, но все таки в связи с реалиями сегодняшнего времени решил изобрести недорогой синтезатор частоты для SDR-ов ADTRX и им подобным. Синтезатор построен на базе PLL синтезатора от Silicon Labs Si5351, в США стоимость данной микросхемки всего 0.92$ (оригинальные Si5351 можно приобрести у Андрея UR8QP) . Прежде чем вернуться к теме синтезатора для ADTRX-оподобных я опробовал разные контроллеры для управления синтезатором и способы получения данных от PowerSDR. Тема управления по САТ отпала сразу так как есть некоторые неудобства при работе с логами. Для работы пришлось бы ставить так называемые программы "сплиттеры" позволяющие использовать один и тот же номер СОМ-порта как для лога так и для синтезатора. Я решил пойти более классическим путем, а именно перехват данных от порта LPT по которому и управляет PowerSDR оригинальным SDR-1000. Вдаваться в подробности протокола управления PowerSDR не буду, эту информацию можно подробно почитать у Николая RA3PKJ в его статье "Протокол обмена SDR-1000" . Николаю отдельное спасибо за статью, очень познавательно. Собственно обеспечивает перехват данных от порта LPT и управление синтезатором и периферией трансивера 32-х разрядный микроконтроллер STM32F030K6T6 от STM. Микроконтроллер работает на частоте 50 МГц что обеспечивает достаточную скорость обработки данных и в целом стабильную работу устройства. Стоимость контроллера в Украине на сегодняшний день чуть более 1$. Таким образом получаем очень дешевый синтезатор частоты для SDR.
Собственно схема электрическая принципиальная синтезатора.
Сам PLL синтезатор тактируется от кварца 27 МГц, управление по шине I2C. Микроконтроллер получает данные от программы PowerSDR по шине LPT, данные D0...D7 и стробы C0...C3. Получая данные частоты из протокола обмена микроконтроллер преобразует её значение(AD9854 в оригинальном SDR-1000) в реальную частоту и по I2C отправляет в Si5351. В программе PowerSDR в Setup->Hardware Config->DDS->PLL Multiplier можно установить множитель с которым будем получать частоту на выходе синтезатора. Например для формирователя фазы смесителя ADTRX нужен множитель 4, но существуют формирователи умеющие работать с множителем х2 и х4. В этом же окне настроек выбирается режим работы SDR-1000, а порт принтера указывается так же как для SDR-1000. Si5351 позволяет построить синтезатор частоты для SDR-трансивера обеспечивающий работу во всем КВ-диапазоне. Заявленная максимальная генерируемая частота 160 МГц, я смог получить 220 МГц. Нам же необходима максимальная частота 120 МГц на диапазоне 10 метров. Синтезатор имеет на своем борту ключи с открытым коллектором для управления диапазонными полосовыми фильтрами, это специализированная микросхема ULN2803(8 ключей). Так же есть сигналы RX/TX и GAIN управляемые PowerSDR. Схема подключения CW-манипулятора и РТТ взята из предыдущих моих разработок клонов SDR-1000. Она построена на триггере 74LVC14D. Таким образом имеем "полноценную" педаль и CW-манипулятор которые работают так же как в SDR-1000. Синтезатор работает с любой версией PowerSDR поддерживающей режим работы SDR-1000, если в вашем компьютере нет LPT-порта можно использовать USB-LPT адаптер. Например такой:
Печатная плата выполнена на одностороннем стеклотекстолите методом ЛУТ.
Фото платы со стороны установки компонентов.
Фото платы со стороны пайки.
Конструктивно микросхема синтезатора Si5351 выполнена в корпусе MSOP10, корпус довольно таки "мелкий" и поэтому для удобства я использовал переходник MSOP10-DIP10.
Переходничок можно купить . Микроконтроллер можно прошить через SWD с помощью программатора ST-LINK или через USART с помощью TTL USB-COM преобразователя. Разъемы для программирования присутствуют на плате, J9 и J10 соответственно. Методика прошивки подробно описана в просторах интернета.
Прошивка под кварц 27 МГц. СКАЧАТЬ .
Прошивка под кварц 25 МГц. СКАЧАТЬ .
Прошивка под кварц 25 МГц с пониженной частотой PLL(600МГц). Работает на "сишках" с любой маркировкой!!!
Прошивка для Si5351 с маркировкой "AADR 116" под кварц 30 МГц.
Рис.1. Структурная схема синтезатора.Диапазон перестройки кварцевого генератора считаем по формуле:
dF = Fоп/(K+1), (1)
где dF - приращение
частоты опорного кварцевого
генератора;
Fоп - частота опорного
кварцевого генератора;
K - коэффициент деления ДПКД.
Максимальный диапазон перестройки опорного кварцевого генератора будет на минимальной рабочей частоте синтезатора, т.е. на 25мГц.
K = 25000/4; K = 6250; (2)
dF = 8000/(6250+1); dF = 1.28кГц. (3)
Всего 1.3кГц! Для кварца 8мГц это вполне реально. В этом случае дискретность перестройки частоты при использовании восьмиразрядного ЦАП`а будет 4000/(2^8)=15.6Гц. А если учесть делитель частоты на выходе синтезатора -- то 16.625/4=4.2Гц. Это минимальная физически достижимая дискретность перестройки в данном синтезаторе. Фактически, дискретность перестройки на разных диапазонах выравнивается программно и приводится к величине 12..15Гц.
Но при такой схеме синтезатора сразу возникают две проблемы. Первая -- сопряжение сегментов. При необходимости перестроить синтезатор, скажем, вверх, процессор последовательно увеличивает код ЦАП, управляющий сдвигом частоты опорного кварца, тем самым меняя выходную частоту. Этот процесс идет монотонно до тех пор, пока частота не достигнет границы текущего четырехкилогерцового сегмента. В этот момент происходит изменение коэффициента деления ДПКД и переход на следующий сегмент. Но, код ЦАП в этот момент тоже меняет свое значение от максимального к минимальному. Этим компенсируется скачек частоты: частота на выходе синтезатора изменяется только на величину одного шага. Поскольку значение сдвига опорного кварца является функцией от коэффициента деления ДПКД, то бишь от выходной частоты синтезатора, код, записываемый в ЦАП, вычисляется аналитически при каждом изменении коэффициента деления ДПКД. Вычисление этого кода в реальном времени и является первой проблемой.
Вторая проблема напрямую связана с первой. Это нелинейность регулировочной характеристики системы ЦАП-варикап-кварц. При проектировании данного синтезатора зависимость код-частота апроксимировалась прямой линией. Во время макетирования выяснилось, что в этом случае точное сопряжение сегментов возможно только на одном диапазоне, на остальных же появляется небольшая погрешность. Пришлось уже в процессе настройки снимать экспериментально регулировочную характеристику и вводить в программу таблицу поправок.
Из вышесказанного следует, что для управления синтезатором необходим компьютер. Он может быть как внешний, например IBM PC, так и встроенный в трансивер. Вариант с управлением извне в настоящей статье рассматривать не будем, хотя у автора есть и такая разработка. Для управления синтезатором выбрана однокристальная микро-ЭВМ AT89c2051 фирмы Atmel. Эта микросхема при малых размерах (корпус DIP20), малой потребляемой мощности -- 50 мВт (менее 10ма при 5В) является функционально завершенной ЭВМ. А если учесть что стоит она менее $5... Сейчас уже прошло время "монстров", содержащих десятки корпусов ИС, потребляющих от источника питания несколько ампер, и сеящих помехи в радиусе многих метров. Кстати о помехах. Контроллер на AT89c2051 их практически не создает. В одном из трансиверов синтезатор был установлен вообще без экрана, при полном отсутствии пораженных точек на всех диапазонах кроме 28мГц. Но там уж сказался не очень удачный выбор ПЧ.
Теперь обратимся к схеме. Синтезатор состоит из двух основных узлов: платы синтезатора и дисплейного модуля. Они изображены, соответственно, на Рис.2 и Рис.3 . Плата синтезатора содержит четыре ИС, а диспленый модуль -- три. (Интегральные стабилизаторы не считаем).
На вход 10 DA1 подается сигнал с ГУН. Он выполнен на VT5. В качестве колебательной системы используется контур, состоящий из варикапов VD5,VD6 и пяти последовательно включенных катушек индуктивности. В зависимости от поддиапазона, включены либо все катушки, либо часть из них отсекается коммутационными PIN-диодами. Раскладка частоты ГУН приведена в Табл.2.
Коммутационные диоды управляются через ключи VT1..VT4 кодом, который процессор записывает в регистр DD3. С этого же регистра снимается четырехбитный код диапазона. Этот код используется для управления диапазонным полосовым фильтром трансивера.
Контакты 12,13 DA1 являются выходами импульсно-фазового детектора. Элементы R53,R54,R61,C35 и C36 образуют ФНЧ (блок 9 на Рис.1) Далее следует режекторный фильтр на частоту сравнения (4кГц), который состоит из элементов C31,C32,C33,C34,R56,R57,R58,R59. Это двойной Т-мост, частоту режекции которого можно посчитать по формуле:
Fреж. = 1/(2*Pi*R*C) (4)
ЦАП (блок 5 на Рис.1) выполнен на регистре 561ИР2 (DD2). Код вдвигается в него процессором последовательно, от старшего бита к младшему. К его выходам подключены весовые резисторы с сопротивлениями равными 10k*2^N, где N=0,1,2..7 (10,20,40...1280кОм). Эти резисторы должны быть подобраны с точностью не хуже 0.5% Это не так сложно как кажется, достаточно иметь пачку резисторов, китайский цифровой тестер и пару часов свободного времени. Правда, есть тут один тонкий момент, который будет рассмотрен ниже.
DD1. Однокристальная ЭВМ, она же "процессор", она же микроконтроллер. Ну что про нее сказать, -- если Вы профессионал-системотехник -- Вы и так все знаете, в крайнем случае посмОтрите на WWW-страничке фирмы Atmel (http://www.atmel.com), а если нет -- считайте ее "черным ящиком", который производит какие-то действия по программе, "зашитой" внутри. А о программе уж позаботится автор. Обращайтесь.
Дисплейный модуль. Он подключается к плате синтезатора пятью проводами:
Data -
последовательные данные;
Clc - тактовые импульсы;
Gnd - сигнальная "земля"
Key1 - первая линия опроса
клавиатуры;
Key2 - вторая линия опроса
клавиатуры.
С процессора идет еще один сигнал, предназначенный для дисплея, это
STB - сигнал гашения индикаторов,
но в описываемом варианте дисплея он не используется. Период регенерации дисплея -- 2.5мс. Каждые 2.5мс процессор вдвигает в дисплей двенадцатиразрядное управляющее слово, которое определяет подсветку одного из восьми знакомест индикатора. Старшие биты следуют первыми. Назначение битов управляющего слова указаны на Рис.5.
Управляющее слово фиксируется сдвиговыми регистрами 561ИР2 (DD1,DD2), к вызодам которых подключены ключи VT1..VT8 и дешифратор номера разряда 555ИД10 (DD3), которые упрааляют светодиодным индикатором HG1. Следует отметить элемент DD2B. На нем собран одновибратор гашения. При поступлении тактовых импульсов на вход "C" (DD2.9), лог. единица со входа регистра передается на его выход (DD2.5) и держится там до тех пор, пока конденсатор C3 не зарядится до уровня лог. единицы. Постоянная времени цепочки R1,C3 определяет длительность импульса на выходе. Этот импульс подается на DD3.12 и используется для гашения индикатора на время последовательного ввода информации в дисплей. Именно благодаря этому одновибратору и не используется сигнал Stb процессора, что позволило уменьшить толщину жгута, тянущегося к дисплею, один провод.
В качестве индикатора на схеме обозначен АЛС318. Он, конечно, будет работать, но лучше поставить что-то с более крупными знакоместами. Больше всего, на мой взгляд, подходят сборки из трех строенных светодиодных индикаторов корейского производства, которые частенько применяются в самодельных АОН-ах. Они совпадают по цоколевке с АЛС318 и на любом радиолюбительском рынке продаются у "аонщиков". В крайнем случае можно набрать матрицу из АЛС324 или им подобных.
Вообще говоря, приведенной информации вполне достаточно, что бы подготовленный радиолюбитель разработал дисплей сам, по своему вкусу и возможностям. Ведь конструкция дисплея очень сильно зависит от конструкции трансивера, в который этот дисплей будет установлен.
Клавиатура содержит 12 кнопок на замыкание без фиксации. Ее конструкция не приводится по понятным соображениям. Она опрашивается один раз за 8 циклов регенерации, т.е. пятьдесят раз в секунду. При нажатии на любую кнопку, на выходе "Sound" генерируется короткий звуковой сигнал, который может быть выведен на любой излучатель или подмешан в тракт НЧ трансивера.
Основная плата SDR-трансивера ADTRX_UR4QBP_V2
Идея разработки универсальной платы ADTRX_UR4QBP_V2 появилась у меня сразу как я решил попробовать свой ноутбук ACER TravelMate 2410 подключить к плате ADTRX_UR4QBP. Прием работал отлично на встроенной AC`97 звуковой карте, коммутация RX/TX работала через USB-COM переходник, но на передачу запустить так и не удалось… Как известно, в большинстве, а я бы сказал у всех ноутбуков, звуковые карты имеют совмещенный линейный и микрофонный входы в одном разъеме. Решил добавить в схему еще одно сигнальное реле с двумя группами контактов для переключения входа звуковой карты либо к выходу ОУ NE5532P в режиме приема, либо к микрофону в режиме передачи. Плата работает с программой KGKSDR. Принципиальная схема платы Рис.1 практически не изменилась по сравнению с платой ADTRX_UR4QBP, я только добавил одно реле и стерео-джек.
Схема соединений платы ADTRX_UR4QBP_V2 Рис.2 очень простая, но все же требует пояснений.
Рис.2 
Соединительный кабель COM-порта запаивается согласно схемы, со стороны компьютера на 7 и 5 вывод разъема запаиваем блокировочный конденсатор. Без него некоторые экземпляры плат отказывались работать на передачу. Микрофон подключаем к разъему "TO MIC” платы, если звуковая карта имеет совмещенный вход (отсутствует розовый разъем на звуковой карте). Аудио-кабели соединяющие плату и звуковую карту компьютера или ноутбука должны быть выполнены из отдельно экранированных жил (каждая жила в своем экране). Стерео-джек 3,5мм кабеля к входу компьютера распаивается параллельно, а кабель линейного выхода распаиваем наоборот. Это связано с особенностью разводки платы, паяем так как я написал выше. Могут быть проблемы не совпадения приема и передачи, если перепутать будет прием с передачей в зеркальном отражении. В настройках программы KGKSDR инверсию IQ сигнала не включаем (галочка в Option>Tranceiver>Swap I/Q in & out должна быть снята), если включить, то панорама перевернется и шкала частоты не будет соответствовать реальности. Разъем "TO LINE OUT PC” платы аудио-кабелем подключаем к линейному выходу звуковой карты, к разъему "TO PHONE” подключаем стереотелефоны или активные компьютерные колонки либо какой-нибудь УНЧ. Удобно использовать "аудио-двойник” имеющий один "папу” 3,5мм и две "мамы” 3,5мм. В одну из "мам” подключены стереотелефоны, а в другой активные колонки, хотим слушаем на телефоны хотим на колонки, включив последние в сеть кнопкой питания. К разъемам "TX ON” и "GND” подключаем педаль согласно схемы, питание подаем на "+12V” и ”GND”. Разъемы "+TX” и ”+RX” подключаем по схеме. На вход платы "RF IN/OUT” подключаем антенну или ДПФ. Сигнал гетеродина амплитудой 200...300мВ подаем на разъем "LO IN”, средняя частота для работы платы рассчитывается по формуле Flo in=Fсредн. х 4 , где Flo in-частота на входе "LO IN”, Fсредн. - средняя частота диапазона (такую же устанавливаем в программе KGKSDR).
Схема платы и соединений в формате SPlane 6, печатная плата в формате Sprint Layout 5 - СКАЧАТЬ
AD9851 DDS-синтезатор для SDR-трансивера
В поисках схемы стабильного гетеродина для SDR-трансивера, на основе конструкций ADTRX_UR4QBP и ADTRX_UR4QBP_V2, были попытки с моей стороны сделать PLL-синтезатор на DDS AD9832. Но из-за большого количества корпусов микросхем и некоторой сложности в настройке, было принято решение сделать синтезатор на основе DDS AD9851. Синтезатор может работать с любыми SDR-устройствами у которых формирователь парафазного сигнала гетеродина встроенный и частота гетеродина равняется F LO*4. Синтезатор рассчитан на работу от 300 кГц до 18МГц, может работать на 6-ти любительских КВ диапазонах (1.9, 3.5, 7, 10, 14, 18 MHz) и имеет сплошное перекрытие в вышеприведенных пределах частот. Управление синтезатором от параллельного порта компьютера (LPT) с помощью программы DDS_AD9851_UR4QBP. В синтезаторе имеется управление ДПФ-ами для 6 диапазонов и квазисенсорное управление из программы УВЧ и аттенюатором. Описывать принцип работы синтезатора не имеет смысла, так как самый главный элемент в синтезаторе, выполняющий основную функцию - это DDS синтезатор от Analog Devices AD9851.
Схема электрическая принципиальная схема синтезатора приведена на Рис.1
Рис.1
Кабель для подключения синтезатора 10-ти жильный в экране. Распаивается согласно схемы. Кабель реверсивный, разъемы применяются типа DRB-25 (папа).
Схема электрическая принципиальная кабеля LPT-SINTEZ
Схема подключения реле платы ДПФ Рис.2
Рис.2
Фото платы в сборе - 
Полосовые диапазонные фильтры для основной платы ADTRX_UR4QBP
При построении схемы платы полосовых диапазонных фильтров внимание было уделено прежде всего совместимости данной схемы с основной платой SDR-трансивера ADTRX_UR4QBP_V2 и основной платой SDR-трансивера ADTRX_UR4QBP , а также с AD9851 DDS-синтезатором для SDR-трансивера . За основу полосовых фильтров взята схема из платы RFE трансивера SDR-UA, которая в свою очередь один в один с интегральными субоктавными полосовыми фильтрами из книги РЭДа "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике". Полосовые фильтры работают в диапазоне частот 1,6...21,5 МГц, входное/выходное сопротивление 50 Ом. Плата имеет отключаемый аттеннюатор "АТТ" -20дБ и "УВЧ" +12дБ. Схема электрическая принципиальная полосовых диапазонных фильтров для основной платы ADTRX_UR4QBP приведена на рисунке.
Схема построения таких фильтров предполагает "красивую" АЧХ при очень маленьком затухании в полосе пропускания по уровню -3dB (0,1...1,0dB) и приличном затухании (до 50dB) вне полосы пропускания данных фильтров. Для примера наблюдаем АЧХ полосового фильтра для частотного диапазона 7,3...12,0 Мгц выполненного по данной схеме на ниже приведенном рисунке.
Аттенюатор выполнен по "П-образной" схеме на резисторах R1...R3, который включается с помощью контактов реле К13.1 и К14.1 и имеет затухание -20дБ. Реле К13, К14 в свою очередь включаются/выключаются кнопкой "АТТ" программы управления синтезатором на AD9851. Сигнал управления(+5В) с платы синтезатора поступает на разъем Jmp1 контакт "АТТ" платы и через микросхему DD1 ULN2803 имеющую 8 ключей с защитными диодами управляет реле аттеннюатора. Широкополосный усилитель высокой частоты выполнен по "стандартной" схеме с коррекцией и с применением высокочастотного транзистора КТ368 включенного по схеме с общим эмиттером с широкополосным ВЧ-трасформатором в нагрузке. Усиление каскада (+12дБ) подбирается с помощью резистора R7, коррекция АЧХ в области 13...20МГц выполняется подбором резистора R8 и конденсатора С70. Ток покоя усилителя устанавливаем в пределах 40...50 мА резистором R4. Трасформатор Т1 выполнен на ферритовом кольце 600-1000НН Ø7...10мм проводом 0,2мм в два провода 7 витков, начало одной обмотки соединяем с концом другой, таким образом образовывается средний вывод. УВЧ включается с помощью реле К15 и К16 по аналогии с аттеннюатором. Полосовые диапазонные фильтры аналогичны схеме платы RFE вседиапазонного SDR-трансивера SDR-QU выполнены на ферритовых кольцах марки Т50-2 и Т50-6 американской фирмы AMIDON . Переключаются с помощью реле К1...К12 в зависимости от диапазона. Возможно применение ферритовых колец марки 50ВЧ отечественного производства Ø12...18мм, если выполнить фильтры на таких кольцах при соответствии значений индуктивностей контурных катушек приведенных в схеме, АЧХ фильтров выполненных на таких кольцах можно скачать и посмотреть в формате "pdf" . Фильтры настроены измерителем АЧХ NWT-7 от Виктора US5CAA . Привожу моточные данные для полосовых фильтров с применением колец американской фирмы AMIDON .
И еще... подстроечные конденсаторы для фильтров 1,6...2,5 МГц, 2,5...4,0 МГц можно не устанавливать, при "правильной " индуктивности катушек и соответствии номиналов конденсаторов в фильтрах АЧХ получается "идеальной"!!! Все реле отечественные РЭС-49 с напряжением срабатывания 12...13,8 В. Печатная плата полосовых фильтров выполнена на двухстороннем стеклотекстолите марки FR-4 с защитной маской синего цвета и маркировкой номиналов элементов. Чертеж печатной платы в Sprint Layout 5 качаем .
В реальной конструкции трансивера размер и крепежные отверстия платы полосовых фильтров совпадают с платой ADTRX_UR4QBP_V2. Плата фильтров устанавливается на монтажных стойках над платой ADTRX_UR4QBP_V2.
Всем успехов и чистого эфира!!!
Усилитель мощности для SDR-трансивера ADTRX_UR4QBP
Для построения усилителя мощности я потратил примерно 2-3 часа времени, пока писать особо некогда... Поэтому пока привожу схему самого УМ-а который я применяю в своей конструкции ADTRX-а.
Трансформатор Т1 выполнен на кольце 7...10 мм проницаемостью 1000НН, 9
витков в два провода без скрутки диаметром 0,2...0,3 мм.
Т2 - типа
бинокль из двух столбиков по 3 кольца диаметром 10 мм и проницаемостью
1000НН. Первичная обмотка 3 витка монтажного провода в изоляции (диаметр
провода без изоляции примерно 1мм). Вторичная обмотка - один виток
провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,8...1 мм.
Т3 - типа бинокль из двух
столбиков по 5 колец диаметром 10 мм и проницаемостью 1000НН. Первичная
обмотка один виток провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,8...1 мм,
вторичная обмотка 3 витка монтажного провода в изоляции (диаметр провода
без изоляции примерно 1мм).
Программа для работы трансивера .
Loading...