Материалы

( 0 Голоса ) 

Синтезатор прямого синтеза для ТПП Пилигрим.

    Синтезатор предназначен для применения в качестве гетеродина в трансивере или приёмнике прямого преобразования. Синтез частоты осуществляется cпециализированной микросхемой - DDS (Direct Digital Synthesizer) фирмы Analog Devices. Перестройка частоты выполняется валкодером, или прямым вводом с клавиатуры.

   Данный синтезатор позволяет решить проблему построения стабильного ГПД для трансиверов и приёмников прямого преобразования имеющих в составе смесителя цифровой фазовращатель.

Основные характеристики синтезатора:

Контроллер: PIC16F877A
DDS: AD9951-54
Напряжение питания: 9-12 В
Потребляемый ток: 160 мА
Диапазон синтезируемых частот: 12 кГц-120 мГц
Выходное сопротивление: 50 Ом
Форма выходного напряжения: меандр
Размах выходного напряжения: 3 В
Умножение выходной частоты: 1, 2, 4 (Устанавливается в меню)
Индикатор: 16-ти сегментный двухстрочный
Клавиатура: 12 кнопок (матрица 3х4)
Размеры печатной платы 110 х 42мм

Управление синтезатором с программой v2.2

11 диапазонов
Память 20-ти наборов установок диапазонов (по два на каждый диапазон)
S-метр
КСВ-метр
Режимы RIT и XIT
Ввод частоты с клавиатуры
Выбор умножения выходной частоты в 1, 2, 4 раза
Сдвиг частоты в телеграфном режиме
Обмен с компьютером по CAT интерфейсу

 Назначение кнопок управления:
1. Меняет местами действующий и запомненный набор
установок диапазона.

 Набор установок диапазона включает в себя:
1.Частоту
2.Режим, CW или SSB
3.Боковую полосу, верхнюю или нижнюю
4.Аттенюатор или УВЧ или оба выключены
5.Notch фильтр, включен или нет

2. Запоминает действующий набор установок диапазона.

3. Включает режим RIT.
 В режиме RIT кнопка  1 включает режим XIT,
                      кнопка 2 выключает режим RIT с сохранением текущей частоты,
                      кнопка  3 выключает режим RIT с возвратом на частоту, которая
                      была перед включением RIT.

4. Переключает режим, cw / ssb

5. Переключает боковую полосу, U / L

6. Вкл / выкл аттенюатора, ATT

7. Вкл / выкл УВЧ, PRE

8. Вкл / выкл Notch фильтра, FLT

9. Вкл / выкл S-метра

0. При нажатой кнопке 0 шаг перестройки частоты валкодером увеличивается в 100 раз.

*. Сохранение установок диапазона в энергонезависимую память и переход в режим ввода номера диапазона.

Если нажать кнопку * и выключить трансивер, то при последующем включении будет та же частота и остальные настройки, как на момент выключения.

#. Переход в режим ввода частоты с клавиатуры.

Вид индикатора, большинство функций включено:

 

 Диапазон 20 м, вид модуляции SSB, верхняя боковая полоса,

показания S-метра 9 баллов. Аттенюатор, расстройка и notch

фильтр включены.

Более подробно о некоторых функциях.
Переключение диапазонов:
* -> далее цифра от 0 до 9 соответствующая номеру диапазона.

Установленное по умолчанию распределение частот по диапазонам приведено в таблице.

Диапазон

Нижняя граница, Гц

Верхняя граница, Гц

 

 

 

0

12.000

30.005.000

 

 

 

1

1.799.000

2.001.000

 

 

 

2

3.499.000

3.801.000

 

 

 

3

6.999.000

7.201.000

 

 

 

4

10.099.000

10.151.000

 

 

 

5

13.999.000

14.351.000

6

18.049.000

18.171.000

 

 

 

7

20.999.000

21.451.000

8

24.889.000

24.991.000

9

27.999.000

29.701.000

 

Ввод частоты с клавиатуры:
# ->  Далее значение частоты, начиная с десятков мегагерц -> #

        Поддерживается сокращённый ввод. К примеру, чтобы ввести частоту 14.000.000 Гц достаточно набрать 14. Для ввода 7.050.000 Гц достаточно набрать 0705.
       Для ввода 1.893.210 Гц нужно набрать 0189321. Нажатие кнопки * в этом режиме перемещает курсор на одну позицию влево, обнуляя стоящую там цифру.
Применяется для повторного ввода ошибочно набранной цифры. После ввода частоты, диапазоны перебираются от 9 до 0 и выбирается первый, в границы которого попадает введённая частота.
         В случае, если частота не попадает ни в один диапазон, ввод игнорируется (кроме 00.000.001 Гц - при наборе такого значения частоты на индикатор выводится меню основных настроек).

Режим CW:
         В телеграфном режиме реализована функция сдвига частоты. Такое решение позволяет избавиться от помехи посредством переключения боковой полосы без потери приёма телеграфной станции. Допустим, включена верхняя боковая полоса, отображаемая на экране частота будет выше выдаваемой синтезатором на величину CW shift . Значение CW shift устанавливается в меню настроек синтезатора равным средней частоте телеграфного фильтра. Таким образом на индикаторе отображается частота принимаемого сигнала.
       Далее в режиме CW при смене боковой полосы с верхней на нижнюю, частота синтезатора увеличивается на удвоенное значение CW shift. При смене боковой полосы с нижней на верхнюю, частота синтезатора уменьшается на удвоенное значение CW shift.

        При переходе на передачу в телеграфном режиме, если в меню настроек синтезатора CW shift TX = ON, выходная частота синтезатора становится равной отображаемой на экране, то есть частоте принимаемой станции, что позволяет формировать телеграфный сигнал непосредственно из выходного сигнала синтезатора.

       К примеру, в настройках синтезатора CW shift = 700 Гц, CW shift TX = ON.
     Частота на выходе синтезатора 7004000 Гц. В CW режиме, при включенной верхней боковой полосе на индикаторе будет отображена частота 7004700 Гц. CW станция имеющая частоту 7004700 Гц будет приниматься с тоном 700 Гц (7004700-7004000=700 ). Если переключить боковую полосу с верхней на нижнюю, то частота на выходе синтезатора увеличится до 7005400 Гц и станция с частотой 7004700 Гц по-прежнему будет слышна с тоном 700 Гц (7005400-7004700=700 ). При переходе на передачу частота на выходе синтезатора в обоих случаях будет 7004700 Гц.

      При установке умножения выходной частоты синтезатора в 2 или 4 раза, во столько же раз умножится сдвиг выходной частоты, и при последующем делении в цифровом фазовращателе смесителя примет нужное значение.

     Режимы RIT и XIT.
    При включении режима RIT текущая частота запоминается и восстанавливается при переходе на передачу. В режиме приёма можно перестраивать частоту валкодером. Включение режима XIT меняет местами текущую и запомненную частоту и при переходе на передачу устанавливается частота, которая была в момент включения XIT.

    CAT интерфейс:
    В синтезаторе реализован обмен с компьютером по протоколу CI-V (The Icom Communications Interface-V).
Поддерживается передача частоты и вида модуляции в обе стороны. Для взаимодействия с синтезатором, в компьютерных программах должны быть сделаны следующие установки:
Модель трансивера: ICOM-706.
Адрес трансивера: 48(Hex) или 72(Dec).
Скорость обмена: 9600 бод.
Разрядность: 8 бит.
Контроль чётности: Нет.
Стоповый бит: 1.

    При установке частоты синтезатора по команде с компьютера, код диапазона на выходах BAND0 - BAND3 устанавливается в таком же соответствии как и при вводе частоты с клавиатуры. 

    Меню настроек синтезатора:
Вызов меню осуществляется при вводе с клавиатуры частоты, равной 1 Гц.

 

Кнопкой *   - осуществляется перемещение курсора по пунктам меню.
Кнопкой #  - выбор пункта, на котором находится курсор.

Назначение пунктов меню:
F -    Ввод зачения частоты опорного генератора
       Установка умножения выходной частоты синтезатора (1,2,4 раза)
       относительно отображаемой на экране   "F out multiply".
       Изменение тактовой частоты DDS   "DDSoverclock".
       Установка значения сдвига частоты при переходе в CW режим   "CW shift".
       Включение и выключение сдвига частоты при переходе на передачу
       в CW режиме   "CW shift TX".

Vlc - Установка шага перестройки частоты валкодером    "Val step".
       Установка опорного напряжения компараторов валкодера   "Val U ref".
BL -  Установка границ диапазонов.        
-  Выбор высокого или низкого логического уровня на выходах синтезатора
       ATT, PREAMP, FLT, CW, U/Lsb при включении соответствующего режима.
Sm - Калибровка S-метра.        
Q -   Сохранение настроек и выход в основной режим.

      Более подробно о некоторых настройках:
      Изменение тактовой частоты DDS   "DDSoverclock":
Тактовая частота DDS устанавливается в соответствии с формулой: При DDSoverclock OFF: F DDS = KXO F * INT(409000000 / KXO F). При DDSoverclock ON: F DDS = KXO F * (INT(409000000 / KXO F)+1),
в этом режиме спектр сигнала на выходе синтезатора будет чище, но при некоторых сочетаниях конкретного экземпляра микросхемы DDS и частоты кварцевого генератора, синтезатор может не работать, так как в основе этого режима лежит способность DDS работать на частотах выше максимально документированной в 400 МГц.

        Шаг перестройки частоты валкодером    "Val step".
        На такое значение будет изменяться частота синтезатора при каждом перепаде логического уровня на любом из входов валкодера.

       Опорное напряжение компараторов валкодера   "Val U ref".
       Этот пункт актуален при использовании самодельных валкодеров, не имеющих формирователя меандра на выходе оптопар, например изготовленных из компьютерной мыши. Опорное напряжение выставляется средним между значениями на выходах валкодера, когда фотоэлемент полностью освещён, (отверстие в диске)
и полностью затемнён, (напротив непрозрачной перегородки диска). Вычисляется по формуле: Val U ref = (Uсв + Uт) / 2.

Установка границ диапазонов.
В этом пункте можно задать нижнюю "Down" и верхнюю "Up" границы перестройки частоты синтезатора для каждого диапазона в пределах 12000 - 30005000 Гц.

Выбор логических уровней для режимов ATT, PREAMP, FLT, CW, U/Lsb.

       В этом пункте меню можно настроить, какой логический уровень, высокий или низкий будет на выходе, при включении соответствующего режима.
      К примеру, если под буквой U выставить Н, то при верхней боковой полосе на выходе синтезатора U/Lsb (контакт 1 разъёма XP9) будет +5В, при нижней боковой полосе 0В. Если под режимом U выставить L, то наоборот, при верхней боковой полосе на выходе U/Lsb будет 0В, а при нижней +5В.

Аналогично для выходов ATT, PRE, FLT, CW.

Калибровка S-метра.
При входе в режим калибровки индикатор приобретает следующий вид:

      После надписи Uadc отображается величина постоянного напряжения, поступающего с детектора АРУ или детектора S-метра на вход АЦП синтезатора (контакт 1 разъёма XP8).
Если не нужно менять настройки уровней S-метра, то на этом этапе можно выйти из режима калибровки, нажав кнопку *.
     Для проведения калибровки нужно подать на вход приёмника или трансивера напряжение, по приведённой ниже таблице в соответствии с показаниями S-метра в правом верхнем углу индикатора и нажать кнопку #.  То есть сначала подаётся с генератора напряжение, уровень
которого соответствует 1 баллу и нажимается #. В верхнем правом углу единичка сменяется двоечкой.

      Далее напряжение генератора поднимается до соответствия 2 баллам, нажимается #  и так далее. После S9+60dB происходит возврат в меню настроек синтезатора.

S-уровень

dBm

R вх 50 Ом

R вх 75 Ом

 

 

U, мкВ

U, мкВ

 

 

 

 

1

-121

0,2

0,24

 

 

 

 

2

-115

0,4

0,49

 

 

 

 

3

-109

0,8

0,98

 

 

 

 

4

-103

1,6

1,9

 

 

 

 

5

-97

3,2

3,9

 

 

 

 

6

-91

6,3

7,7

 

 

 

 

7

-85

12,6

15,4

 

 

 

 

8

-79

25,0

30,7

 

 

 

 

9

-73

50,0

61,3

 

 

 

 

9+10dB

-63

158

194

 

 

 

 

9+20dB

-53

500

612

 

 

 

 

9+30dB

-43

1580

1940

 

 

 

 

9+40dB

-33

5000

6120

 

 

 

 

9+50dB

-23

15800

19400

 

 

 

 

9+60dB

-13

50000

61200

      Если функции S-метра или КСВ-метра не используются, то соответсвующие входы нужно соединить с общим проводом синтезатора.

Добавить комментарий

Уважаемые посетители !
Комментарии модерируются, активные ссылки на сайты не публикуются. Пожалуйста не тратьте понапрасну свое и мое время на попытку размещения спамерских ссылок.
Спасибо !


Защитный код
Обновить