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UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go

piotr_go 4566 27
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  • UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go

    Hallo
    Manchmal braucht man einen ungewöhnlichen Generator oder Quarz. Man muss 2 Tage oder 2 Monate auf eine Bestellung warten, und ich bin zu geizig, um einen Generator zu kaufen, na und? Man muss selbst etwas tun.
    Lange hatte ich eine Idee... Etwas kleines, ich stelle die Frequenzen ein und vergesse es.
    So präsentiere ich das Projekt eines Generators basierend auf dem Si5351A Chip und dem HK32F030MJ4M6 Mikrocontroller.
    Der Generator hat 3 Ausgänge mit einem Frequenzbereich von 4kHz bis 112,5MHz und ist über die UART-Schnittstelle konfigurierbar und die Einstellungen werden im eingebauten EEPROM im HK32F030MJ4M6 gespeichert.
    Eigene Software, geschrieben in Programmiersprache C.
    Stromversorgung 3,3V.





    Menü:
    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go
    'F1', 'F2', 'F3' - Frequenzkonfiguration
    'c' - Kalibrierung
    'w' - Einstellungen speichern
    Baudrate: 115200

    Schaltplan:
    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go
    Bei Verwendung der neueren Version HK32F030MJ4M6 müssen die SDA/SCL-Signale vertauscht angeschlossen werden.
    Da auf der Platine wenig Platz war, habe ich für den SDA einen im Mikrocontroller eingebauten Pull-Up verwendet ("Kinder, mach das nicht zu Hause" :D ).
    Der SCL ist Push/Pull gesteuert.
    Anhänge:

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    Über den Autor
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    Offline 
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  • #2
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    Zitat:
    Der Generator hat 3 Ausgänge mit einem Frequenzbereich von 4kHz bis 112,5MHz

    Warum haben Sie Ihre Arbeitsband so stark gekürzt? Laut Hersteller funktioniert es von 2,5 kHz bis 200 MHz, ich habe es in Bascom geschafft, es auf etwa 180 MHz zu jagen, mehr brauchte ich nicht.
  • #3
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    ArturAVS hat geschrieben:
    Warum haben Sie Ihre Arbeitsband so stark gekürzt?

    Irgendwo habe ich gelesen, dass der minimale Teiler für einige Versionen von Si5351 8 ist.
    Ich glaube, ich hätte nicht einmal etwas zu überprüfen, ob es bei höheren Frequenzen funktioniert; außerdem - mehr brauche ich nicht, 1...30MHz reichen mir.
    Hmmmm, vielleicht mit SDR mal sehen, wenn es funktioniert, werde ich eine neuere Software posten.
  • #4
    djbpm
    Niveau 21  
    Si5351 kommt in NanoVNA zum Einsatz und erreicht dort sogar 300 MHz, wobei es bei manchen Exemplaren oberhalb von 290 Probleme gibt, aber bis 290 funktioniert wohl jedes Stück.
  • #5
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    200 MHz funktionieren, aber bei höheren Frequenzen wie 112,5 MHz kann man nur 2 Kanäle verwenden.
    Ich werde Software vorerst so lassen, wie sie ist.
    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go
    Der Bildschirm zeigt eine Änderung von 195...200 MHz.
  • #6
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    Siehst du. Diese Art der Steuerung wird die Arbeit an der Konstruktion von SDR auf der Grundlage von beispielsweise YU1LM erleichtern. Für den Si570-Generator wurde ein passender Treiber entwickelt, der eine CAT-Steuerung vom PC aus ermöglicht. Es gibt auch eine Version für Si5351, dies wird aber von Arduino Nano vermittelt, da es auch die Umschaltung von Bandpassfiltern steuert; https://sites.google.com/site/rshfiqtransceiver/ Der Schaltplan und die Quellen sind verfügbar, dann können Sie versuchen, CAT in Ihrer Software zu implementieren.
  • #7
    _lazor_
    Moderator Entwerfen
    piotr_go hat geschrieben:
    200 MHz funktionieren, aber bei höheren Frequenzen wie 112,5 MHz kann man nur 2 Kanäle verwenden.
    Ich werde Software vorerst so lassen, wie sie ist.
    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go
    Der Bildschirm zeigt eine Änderung von 195...200 MHz.


    Für mich reicht es nicht aus, über die Qualität dieses Generators etwas zu sagen. Die Ausrüstung zum Prüfen solcher Geräte ist nicht billig, aber ein solcher Frequenzmesser ist...nun, definitiv zu einfach für Sie, Piotr.

    Es wäre nützlich, einen Sweep durchzuführen und zu überprüfen, wie sich die Signalamplitude ändert und wie hoch das SNR ist. Nun, beim Messen wäre es sinnvoll, den Stromkreis mit 50 Ohm zu terminieren.

    Und wie sieht die Ausgangsimpedanz genau aus? hast du 50 Ohm gehalten?
  • #8
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    ArturAVS hat geschrieben:
    dann können Sie versuchen, CAT in Ihrer Software zu implementieren.

    Heh, sie könnten es nicht schlimmer nennen. Nehmen Sie es hier und finden Sie es, indem Sie "cat" in Google eingeben. :D
    Ich habe etwas gefunden:
    FT-897D_Ya...mmands.pdf Download (121.01 kB)

    _lazor_ hat geschrieben:
    Es wäre nützlich, einen Sweep durchzuführen und zu überprüfen, wie sich die Signalamplitude ändert und wie hoch das SNR ist. Nun, beim Messen wäre es sinnvoll, den Stromkreis mit 50 Ohm zu terminieren.

    Und wie sieht die Ausgangsimpedanz genau aus? hast du 50 Ohm gehalten?

    Ich habe keinen Zugriff auf die entsprechende Ausrüstung. Wenn ich etwas nicht selbst kaufe, kann ich es mir nur im Internet anschauen.

    Ich habe 200 MHz aus Neugier überprüft. Wie ich geschrieben habe, benötige ich max. 30 MHz.
  • #9
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    _lazor_ hat geschrieben:
    Es wäre nützlich, einen Sweep durchzuführen und zu überprüfen, wie sich die Signalamplitude ändert

    Ich habe gerade meinen Generator überprüft; 14MHz ~ 3Vpp für 100MHz ~ 450mV. Leider blockiert die Software für Arduino Nano von RS-HFIQ den Ausgang des Generators für Frequenzen außerhalb der Amateurbänder. Die Form der Ausgangswellen ändert sich auch in Abhängigkeit von der Frequenz. Weniger als 14 MHz;

    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go


    und 100MHz;

    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go

    Die Wellenform bei Verwendung als VFO in SDR ist von untergeordneter Bedeutung, da der Mischer meist digital geschaltete Analogtasten ist (vier Signale sind um 90 ° phasenverschoben), für einen traditionellen Mischer ist es gut, einen 50Ω Breitbandtrafo am Ausgang anzuschließen. Ich habe einen Diodenmischer (ohne Breitbandtrafo) überprüft, indem ich Si direkt an den Mischereingang I IF angeschlossen habe. im NFM-Empfängermodul und es gab keine Probleme.

    @piotrgo und wenn man einen digitalen Port-Expander an I²C (Bandsteuerung) anschließt und die verbleibenden zwei freien Pins des Prozessors für z.B. TX/RX-Umschaltung verwendet? Ich sehe Potenzial in deinem Entwurf :spoko:
  • #10
    _lazor_
    Moderator Entwerfen
    @arturavs SDR erfordert viel bessere Hardware. Der nicht übereinstimmende Pfad und die fehlende Terminierung führen dazu, dass die Oszilloskopmessungen falsch sind (in dem Sinne, dass das, was Sie auf dem Oszilloskop sehen, nicht die tatsächliche Ausgabe des Generators ist).

    Ich weiß nicht, warum Sie einen Breitbandtransformator wollen, der Spannungsabfall kommt wahrscheinlich nicht vom Generator selbst, sondern von der Leitungsfehlanpassung.
  • #11
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    ArturAVS hat geschrieben:
    und wenn man einen digitalen Port-Expander an I²C (Bandsteuerung) anschließen [...] würde

    Vielleicht in v2, wenn ja. Es wäre besser, den Prozessor durch einen zu ersetzen, der einfacher zu erwerben ist.

    Heute habe ich einen alten beschädigten Bausatz für einen 1,2 Ghz Meter aus dem Trödel rausgegraben. Er lag dort wohl 20 Jahre lang. Es ist ein Wunder, dass ich es nicht zerlegt habe. :)
    Der Prozessor war kaputt, zum Glück gab's auf Elektroda Firmware, also habe ich sie hochgeladen und gestartet.
    Leider stellte sich heraus, dass auch der Frequenzteiler kaputt war, so werde ich nicht viel messen.
  • #12
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    _lazor_ hat geschrieben:
    SDR erfordert viel bessere Hardware

    Es muss nicht unbedingt eine bessere Hardware sein (selbst getestet). Schließlich nimmt Si5351 nicht direkt an der Signalverarbeitung für SDR teil, sondern dient lediglich als kontrollierter ,,digitaler" Lokaloszillator. Der Transformator ist in analogen Empfängern nützlich.

    piotr_go hat geschrieben:
    Leider stellte sich heraus, dass auch der Frequenzteiler kaputt war, so werde ich nicht viel messen.

    Von den vielen Si5351A-basierten Konstruktionen, alle mußten kalibriert werden, haben Sie es auch berücksichtigt?
  • #13
    _lazor_
    Moderator Entwerfen
    ArturAVS hat geschrieben:
    _lazor_ hat geschrieben:
    SDR erfordert viel bessere Hardware

    Es muss nicht unbedingt eine bessere Hardware sein (selbst getestet). Schließlich nimmt Si5351 nicht direkt an der Signalverarbeitung für SDR teil, sondern dient lediglich als kontrollierter ,,digitaler" Lokaloszillator. Der Transformator ist in analogen Empfängern nützlich.


    Es hängt davon ab, welche Modulation (FM, AM, QPSK, QAM?) Ich meine nicht direkt Si5351, sondern Design der Leiterplatte. Denn auf einen guten Schaltkreis folgt auch die Notwendigkeit zu wissen, wie man eine Leiterplatte für einen solchen Schaltkreis entwirft.
    30 MHz und eine so mittelmäßig ausgelegte Platine?

    Aus meiner Sicht und Erfahrung würde es mir nicht ausreichen.
  • #14
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    _lazor_ hat geschrieben:
    Ich meine nicht direkt Si5351, sondern Design der Leiterplatte. Denn auf einen guten Schaltkreis folgt auch die Notwendigkeit zu wissen, wie man eine Leiterplatte für einen solchen Schaltkreis entwirft.
    30 MHz und eine so mittelmäßig ausgelegte Platine?

    Hier hast du recht. Piotr baute die Platine, ignorierte alle Regeln für HF, und zumindest sollten die Signale von Si über entsprechend ausgelegte Signalwege an die SMA-Buchsen ausgegeben werden. Viele der werkseitigen Si-Module lassen auch in puncto Leiterplatten zu wünschen übrig.

    _lazor_ hat geschrieben:

    Aus meiner Sicht und Erfahrung würde es mir nicht ausreichen.

    Nicht jeder ist ein Perfektionist :D Piotr wollte wahrscheinlich zeigen, wie man mit Si ganz einfach einen Generator mit einer ungewöhnlichen Frequenz ersetzen kann, aber ich mag diese minimalistische Version.
  • #15
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    ArturAVS hat geschrieben:
    Von den vielen Si5351A-basierten Konstruktionen, alle mußten kalibriert werden, haben Sie es auch berücksichtigt?

    Es gibt (Foto von Menü)

    ArturAVS hat geschrieben:
    Piotr wollte wahrscheinlich zeigen, wie man mit Si ganz einfach einen Generator mit einer ungewöhnlichen Frequenz ersetzen kann

    Genau.

    Diese 112,5 MHz sind hauptsächlich eine Kuriosität, damit man im Radio überprüfen kann, ob es funktioniert.
  • #16
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    piotr_go hat geschrieben:
    Es gibt (Foto von Menü)

    Tatsächlich ist es mir irgendwie entgangen :D
  • #17
    _lazor_
    Moderator Entwerfen
    piotr_go hat geschrieben:
    Diese 112,5 MHz sind hauptsächlich eine Kuriosität, damit man im Radio überprüfen kann, ob es funktioniert.


    Es ist nur zu beachten, dass die Generatorleistung low Z (50 Ohm) ist und bei Impedanzfehlanpassung Fälle auftreten, in denen RLC- oder RC-Filter gebildet werden. Man muß also annehmen, wenn was nicht funktioniert, dann nicht unbedingt Radio, sondern der Generator selbst.
    Im Notfall können Sie einfach Adapter BNC/SMA an der Klemmleiste verwenden, Sie haben keine langen Leiterbahnen gemacht, daher werden sie wahrscheinlich keinen so großen Einfluß haben.
  • #18
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    _lazor_ hat geschrieben:
    Im Notfall können Sie einfach Adapter BNC/SMA an der Klemmleiste verwenden

    Ich habe es nicht ans Radio angeschlossen. Ich habe ein Stück Draht angebracht und man kann ohne Problem innerhalb von etwa einem Dutzend Metern empfangen.
  • #20
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    Der Gelbe im Film. Eventuell mit einer Antenne, die das Radio hat.
    Ein einfacher Test. Jeder hat wahrscheinlich ein UKW-Radio zu Hause, im Telefon oder im Auto.
  • #21
    H3nry
    Niveau 32  
    ArturAVS hat geschrieben:
    _lazor_ hat geschrieben:
    Es wäre nützlich, einen Sweep durchzuführen und zu überprüfen, wie sich die Signalamplitude ändert

    Ich habe gerade meinen Generator überprüft; 14MHz ~ 3Vpp für 100MHz ~ 450mV. Leider blockiert die Software für Arduino Nano von RS-HFIQ den Ausgang des Generators für Frequenzen außerhalb der Amateurbänder. Die Form der Ausgangswellen ändert sich auch in Abhängigkeit von der Frequenz. Weniger als 14 MHz;

    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go


    und 100MHz;

    UART-konfigurierbarer Frequenzgenerator von piotr_go


    Falsches Messergebnis durch Nichtanpassung und eingeschränkte Messbandbreite des Oszilloskops.
  • #22
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    Bevor Sie anfangen, Ihre Sätze zu schreiben, könnten Sie sich zumindest nach den Parametern der Geräte und den Messbedingungen erkundigen. Und hier werde ich Sie warnen; Oszilloskop Analogband 150 MHz (Tastkopf Rhode & Schwarz 300 MHz kalibriert), Platine des Werksmoduls mit Si5351A on board mit 50Ω Terminator am dedizierten Signalausgang. Passend oder nicht könnte sich aus der Leiterplatte-Topologie des Moduls selbst ergeben, und andererseits ist Si eher ein digitaler Signalgenerator mit 3V-Logik und Amateure fanden seine Verwendung als VFO/BFO. Ich habe selbst damit experimentiert und einen Si als VFO für die erste Transformation verwendet, VXO für die zweite und BFO für den SSB-Detektor.
  • #23
    H3nry
    Niveau 32  
    Ich hatte also recht, es gab keine Anpassung des Messeingangs und die Bandbreite war zu klein.
  • #25
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    _lazor_ hat geschrieben:
    Man misst nie 1:1. Ich hoffe du hast nicht gemessen?

    Leider ja, 1:1. In ein paar Wochen werde ich diesen SDR etwas erweitern und die Messungen wiederholen.
  • #26
    _lazor_
    Moderator Entwerfen
    Sie haben auch ein Beispiel dafür, wie die Impedanzanpassung funktioniert:
    https://tinyurl.com/ye97ohvs

    Spielen Sie mit dem Wert des Widerstands, der Signalform usw. Die Tatsache, dass es bei 14 MHz eine Sinuskurve gab, muss auch nicht stimmen, wenn die Schaltung schlecht angepasst war (ich habe den Leiterplattenplan nicht gesehen, also nicht weiß, ob es gut angepasst war, aber ich fürchte, es war nicht).
  • #27
    miszcz310
    Niveau 20  
    Ich habe die Software heruntergeladen, weil mich interessierte, wie das Menü geschrieben ist. Und hier eine Enttäuschung, es gibt nur Binärdateien. Aber alles in allem verstehe ich, dass man sich irgendwie gegen die allgegenwärtigen Freunden wehren muss.
    Könnten Sie beschreiben, wie es gemacht wurde? Es kann auch über PN sein.
    Grüße
  • #28
    piotr_go
    DIY Elektronikdesigner
    miszcz310 hat geschrieben:
    Könnten Sie beschreiben, wie es gemacht wurde. Es kann auch über PW sein.

    Ein Teil des Menüs schickte ich über PN.
    [F]