Современный трансивер прямого преобразования

[Serg007]

Приветствую всех

Огромная благодарность Сергею! Схема с большим запасом по всем параметрам. После недели наблюдения за эфиром на этом приемнике у меня напрочь пропало желание доделывать дроздивер. На передачу буду делать второй независимый канал, правда это еще не скоро, так как надо выучить морзянку и получить позывной.

Андрей.

Андрей, мне очень приятно, что Вам понравилось качество работы ППП/ТПП. И Ваш положительный опыт изготовления в домашних условиях без использования каких либо специфических измерительных приборов этой достаточно сложной конструкции еще одно весомое подтверждение того, что техника ПП весьма демократична и доступна для повторения практически всем желающим, обеспечивая при этом очень высокие параметры и особую прозрачность и мягкость эфира.
Что касается построения передающего тракта. Если применить для переключения прием/передача принцип, использованный в ТПП, то делать второй независимый канал ( это, на мой взгляд,излишнее усложнение схемы)не понадобится. При этом в качестве модулятора применить вторую половину 74НС4051 - она прекрасно с этим справится. В общем подключить к выходу НЧ ФВ 4хфазный диф.усилитель ( как в ТПП), выход которых через RC цепочки ( резисторы можно взять не 10 ом а по 100-150 ом) подать на модулятор, причем опыт показал, что можно обойтись без транзисторных умощнителей ( если NE5532) - схема будет проще, т.к входное сопротивление модулятора на 74НС4051 почти в 4 раза выше, чем у FST3253.

[Veles]

Приветсвую всех!
Геннадию.
ГУН работает еа частотах 28...32МГц, управляющее напряжение изменяется от 2,2 до 5,1В, следовательно, чувствительность по управляющему входу равна 1,38МГц/В.
Изменение частоты происходит в два этапа. По прерыванию от валкодера устанавливахся флаговый бит, индицирующий факт прерывания, и бит направления изменения. Основной цикл завершается тестированием флагового бита. Если он установлен, то к регистру частоты добавляется или вычитается код шага частоты, разный на разных дипазонах. Таким образом, на формируемой синусоиде возникают две горизонтальные ступеньки, суммарной длительностью менее 2мкс и фазовый аккумулятор не сбивается. При минимальном периоде 32мкс это меньше 10%. Я думаю, что ФНЧ DDS это должен сгладить. Видимо дело все-таки в фильтре после ФД.

[Genadi Zawidowski]

Прибавления пары шагов (хоть со старым значением частоты, хоть с новым) эти ступеньки как раз и уничтожит. 10% изменения периода - это как раз в полосе Вашего кольца (28 кГц...33 кГц). Или, добавьте в конце цикла для случая, когда ничего не делается - ничего не делающий кусок (например, добавляющий 0).
Да, а обработчик прерывания не приводит ли к дрожанию?

Да, если бы Вы попробовали уложить перестройку ГУНа от 1 до 4 вольт, не пришлось бы ставить разгоняющий ОУ (ведь это не часть активного фильтра, вернее, он просто буфер). Сейчас адсимм запущу, попробую для частоты среза 1 кГц сделать ФНЧ.

[Genadi Zawidowski]

Значит, так.
При частоте сравнения, 29.2 кГц и коэф. деления в канале ГУН на 1024 стабильная работа кольца получается при полосе ФНЧ не шире 200 герц. Для надежности я выбрал 190 герц.
Схема, что в аттачменте - в нее добавить резистор на ОДИН килоом с выхода 4046 - фильтр расчитан на 5 мА/два пи радиан тока со стороны charge pump (то есть, в симуляторе указана была микросхема ADF4001 с током 5 мА).
Номиналы лучше не меняйте.
Время установки частоты спрогнозированно около 25 милисекунд.

Конденсаторы - поставьте хотя бы 20% точности. Керамику с +80%/-20% не ставьте.

Файл проекта для симулятора ADSSIM PLL 3.0 также лежит в аттачменте.

Частота сравнения подавлена весьма неплохо (более 100 дБ).

[Genadi Zawidowski]

Еще один вариант (если без необходимости в операционнике)
Тут 900 герц полоса... 2 мс время установления.
не забудьте про ток 5 ма на входе (резистор нужен для CD4046)

[RA1TAM]

Основной тракт ТПП (радио №9 2006г).
Кто делал? Отзывы о конструкции.
Спасибо

[RZ3DOH]

Основной тракт ТПП (радио №9 2006г).
Кто делал? Отзывы о конструкции.
Спасибо

Собрал трансивер на основе этой основной платы, с февраля этого года успешно трудится в эфире, впечатления самые положительные.

[RA1TAM]

to RZ3DOH
По какой схеме сделаны ГПД, ДПФ?
Спасибо

[RZ3DOH]

to RZ3DOH
По какой схеме сделаны ГПД, ДПФ?
Спасибо

в самом начале ДПФ были трехконтурные самодельные, ГПД по схеме ППП С.Беленецкого (160, 80, 40)с АПЧ по схеме Брагина и ЦШ на ПИКе.

В данный момент установлены ДПФ от Аверса (трехконтурные), в качестве ГПД используется DDS синтезатор.

[Veles]

Приветствую.
Геннадию.
Провел ряд экспериментов. Исключение резистора R7 привело к возбуждению в петле ФАПЧ на высокой частоте - все голоса в эфире разом охрипли . Посмотрел АЧХ Вашей схемы в OrCADe и подогнал АЧХ своей, увеличив С8, С12 до 47нф и С9 до 22мкф. Уменьшение R8 до расчетных 100ом привело к возбуждению на низких частотах, оставил старый номинал. Улучшение конечно есть, но не кардинально . Значит проблема в DDS. Заменю контроллер на tiny2313, удвою тактовую частоту и попробую уложить изменение частоты в один цикл, может быть снижу максимальную формируемую частоту.
Спасибо за помощь!

[Ирек]

Основной тракт ТПП (радио №9 2006г).
Кто делал? Отзывы о конструкции.

У кого есть схема? Можно посмотреть?

[EU1ME]

To Veles
А как Вы фильтровали выход dds?
И еще, может имеет смысл отключать фапч от фнч на время расчета новой частоты, ведь если не изменят памят только на вход-выход из прерывания уходит под десяток циклов. Как я понимаю, сейчас контроллер индикацией не занимается?

[Genadi Zawidowski]

Приветствую.
Геннадию.
Провел ряд экспериментов. Исключение резистора R7 привело к возбуждению в петле ФАПЧ на высокой частоте - все голоса в эфире разом охрипли . Посмотрел АЧХ Вашей схемы в OrCADe и подогнал АЧХ своей, увеличив С8, С12 до 47нф и С9 до 22мкф. Уменьшение R8 до расчетных 100ом привело к возбуждению на низких частотах, оставил старый номинал. Улучшение конечно есть, но не кардинально . Значит проблема в DDS. Заменю контроллер на tiny2313, удвою тактовую частоту и попробую уложить изменение частоты в один цикл, может быть снижу максимальную формируемую частоту.
Спасибо за помощь!

Кроме АЧХ у фильтра есть еще фазовые характеристики.
И усиление в петле важно. Очень. Номиналы делителя при операционнике (1 килоом и 680 ом) тоже влияют на стабильность.

Весь "хвост" на диодах, надеюсь, выкинули? Наличие такой нелинейности по усилению (при больших расстройках - увеличение усиления) просто приведет к тому, что петля не засинхронизируется. По простому, частота "проскакивать" мимо будет. А не то, что кажется - ускорит синхронизацию. Может, конечно, и ускорит - но расчета таких нелинейных фильтров я не знаю, как делать.

Попробуйте, все-таки, скопировать схему ФНЧ. Возбуд, например, при "расчетных 100 ом" явно из-за неизменных R2 и оставленного C12.

Рад был помочь.

[Not HAM!]

Veles писал(а)

Провел ряд экспериментов. ..... Улучшение конечно есть, но не кардинально . Значит проблема в DDS. Заменю контроллер на tiny2313, удвою тактовую частоту и попробую уложить изменение частоты в один цикл, может быть снижу максимальную формируемую частоту.
Спасибо за помощь!

Уважаемый Veles.
В Вашей схеме дрожание фазы на выходе 2313 неизбежно, замена контроллера ничего не даст (возможно слегка уменьшит). Проблема действительно в DDS.
Причина - прерывания. Вы используете их скорее всего так-же как и Jesper Hansen, а ведь он делал не синтезатор а DDS-генератор. Фаза его вряд-ли интересовала.
Предлагаю попробовать следующее:
Отказаться от того способа прерываний, которым вы пользуетесь. Использовать ОДНО внешнее прерывание, синхронное с поделенной частотой ГУНа (с частотой сравнения). Например поделить частоту сравнения от ГУНа СИНХРОННЫМ двоичным счетчиком ну скажем на 10 или 16 (типа 555ИЕ6 или что-то похожее). У этих счетчиков длительность выходного импульса обычно равна длительности входного, а период в 10 (16) раз длиннее. Счетчик должен иметь минимальные задержки относительно входного сигнала.
По переднему фронту выходного импульса счетчика должно срабатывать прерывание (единственное разрешенное ВНЕШНЕЕ). Длительность прерывания = длительности периода частоты сравнения.
Одновременно по переднему фронту должно произойти переключение входа ФД с 2313 (R-2R) на частоту от ГУНа на время = периоду частоты сравнения. На входах ФД появятся синфазные сигналы (один и тот же) и выход ФД перейдет (должен вроде бы) в Z состояние. На конденсаторе интегрирующего фильтра будет запомнено "текущее значение Фазы" в виде напряжения. Если Z состояние не получится то можно использовать ключик между выходом ФД и входом фильтра (кусочек от КТ3 или аналога).
Предполагаемый результат:
1. За один период частоты сравнения (около 35 мкс.) фаза вряд-ли далеко убежит (за время прерывания ФД не будет "сходить с ума" а будет "держать фазу", но старую). Специалисты - подскажите (Genadi Zawidowski - где вы?).
2. За время прерывания (около 35 мкс. - а это 200 - 350 команд микоконтроллера) 2313 много чего может натворить, напр. опросить все кнопки и валкодеры и что там у Вас еще есть, откорректировать фазу выходного сигнала (сделать ее непрерывной) и еще останется время чтобы подождать задний фронт импульса прерывания (выходить нужно строго по нему).

Короче - одно прерывание синхронно с сигналом от ГУНА строго на период (или два, три, ...?) частоты сравнения, все остальные запретить и мне кажется (... уже перекрестился) что должен получиться ...(дешевый народный синтезатор для ТПП/ППП???).

КЛЮЧ и КОНДЕНСАТОР - это сила!!!

Просьба к Модераторам текст не сокращать (болше по столько писать не буду). В этом DDSе что-то есть.

[Genadi Zawidowski]

Тут я... ну, кроме этого, при отпускании в полет всей системы после переключения частоты еще обнулять делитель в тракте опоры... надо посмотреть, какой сдвиг фазы при синхронизме будет держаться в системе... автор явно не хочет расставаться с топологией ФНЧ... а схемы с топологией интеграторов обещают еще лучше быть...

[Genadi Zawidowski]

Ну почему бы автору не прибавлять два шага к аккумулятору фазы в момент прерывания? Это же проще чем переделывать так сильно все... я еще не понял всего (время посмотрите какое!)

[Serg007]

У кого есть схема? Можно посмотреть?

здравствуйте Ирек
посмотрите скан 1й части стаьи из Радио на стр.72 этой ветки
а полное описакние в черновом варианте со всеми графическими материалами на стр.23

[Serg007]

Приветствую всех.
Вот скан второй части статьи из ж.Радио №11

[VX5R]

ПОМОГИТЕ!!! НЕ МОГУ НАЙТИ В МАГАЗИНАХ ЕКАТЕРИНБУРГА FST3253. КТО МОЖЕТ ПОДЕЛИТЬСЯ? VX5RсобакаYANDEX.RU

[Veles]

Приветствую всех!
Чтобы упростить обсуждение синтезатора, выкладываю схему, исходный текст программы и прошивку. Части схемы, обведенные пунктиром, собраны на отдельных платах. Синтезатор изначально задумывался как несложный эквивалент КПЕ. Функций минимум: только валкодер и кнопка переключения диапазонов по кругу. При переключении диапазонов запоминается текущая частота в ОЗУ, а при включении питания устанавливаются частоты начала SSB участков. Все функции исходной программы сохранены, т.е. можно подключить к компьютеру через преобразователь RS-TTL и пользоваться программой Jesper Hansen в 32разрядном режиме. Схема рабочая, вот пишу и слушаю толпу на 3666,5кГц прохождение из 9 и 0 районов.
To Not HAM!
Идею понял, но это усложнит схему, а на плате (60х60мм) места уже нет и это будет другая конструкция. Надеялся, что активный ФНЧ четвертого порядка сгладит перескоки частоты, но чтот-то не сложилось. Не скрою, была мысль засунуть всю цифру в ПЛИС типа Altera 3032, там все легко поправить, но не всем доступна как ПЛИС так и программное обеспечение к ней и программатор. Буду думать над программой.

[Not HAM!]

Доброй ночи.

Veles писал(а)

... выкладываю схему, исходный текст программы и прошивку... Надеялся, что активный ФНЧ четвертого порядка сгладит перескоки частоты, но чтот-то не сложилось...

Уважаемый Veles.
Посмотрел бегло Вашу программку:
LOOP1:
add r27,r23 ; 1
add r28,r24 ; 1 наверное adс... нужно?
....

А нет ли этой очепятки в прошивке ? (Вашей 2313).
Но это пожалуй не фатально.
В регистры r19...r22 грузится константа, которая мне непонятна.
Есть соображения. Но это завтра.
Нарисую только картиночку (с соображениями) и прилеплю, но завтра.
Время то сколько сейчас?! Ужас!

Обратите самое серьезное внимание на слова Genadi Zawidowski:

Кроме АЧХ у фильтра есть еще фазовые характеристики.
И усиление в петле важно. Очень.... (и далее по тексту...)

Еще добавлю (по схеме) - R24 не имеет права на существование, C32 не имеет права быть электролитическим (приговор для них окончательный и обсуждению не подлежит).

А в остальном нравится, нужно заставить ее работать!
В этом DDSе что-то есть (понять бы что?).

[Veles]

Приветствую всех.
To Not HAM!.
Да, где были мои глаза? Действительно, это ошибка, но не фатальная, вечером исправлю. В r19...r22 грузится шаг изменения частоты.
Без резистора R24 петля ФАПЧ возбуждается на высокой частоте, а электролиты все ЧИПы танталовые.

73!

[Serg007]

Приветствую всех

Чтобы упростить обсуждение синтезатора, выкладываю схему, исходный текст программы и прошивку. Части схемы, обведенные пунктиром, собраны на отдельных платах. Синтезатор изначально задумывался как несложный эквивалент КПЕ. Функций минимум: только валкодер и кнопка переключения диапазонов по кругу. При переключении диапазонов запоминается текущая частота в ОЗУ, а при включении питания устанавливаются частоты начала SSB участков.

Здравствуйте, Андрей.
Очень важное и нужное дело затеяли, простой синтез под ППП/ТПП - просто горящая тема. Если позволите, несколько советов по схеме.
1.ФНЧ 6 порядка для фильтрации сигнала DDS - на мой взгляд излишество, только усложняет схему - судя по аналогичным разработкам , достаточно простейшего 1или 2 порядка.
2. Выбранная Вами петля цепи управления ФАПЧ потенциально неустойчивая, т.к. звенья ФНЧ ,те,что с электролитами, имеют смежные частоты среза , а это значит,что на некоторых частотах фазовый сдвиг достигает 180град. Я думаю что все элементы до ОУ и его включительно можно безболезнено убрать, а значения оставшейся части оптимизировать( это может и не понадобиться ), взяв за исходные такие же как в прототипе ( см. приложение)

[RA1TAM]

Подскажите пожалуйста, какая частота подается для работы на нижней боковой и верхней ?Основной тракт ТПП (радио №9 2006г).
Спасибо

[Genadi Zawidowski]

Приветствую всех.
To Not HAM!.
Да, где были мои глаза? Действительно, это ошибка, но не фатальная, вечером исправлю. В r19...r22 грузится шаг изменения частоты.
Без резистора R24 петля ФАПЧ возбуждается на высокой частоте, а электролиты все ЧИПы танталовые.

73!

После переделок что получилось?
У меня есть некоторый (небольшой) опыт применения результатов расчетов ФАПЧ. Скажу так - основания не доверять результатам, которые мне сообщал ADSSIMM, нет. Одни из первых моих опытов (лет пятнадцать назад) тоже были с римитивным ФНЧ, не расчитанным, а взятым, что называется, "с потолка". Результат - большое время установления частоты при 1 кгц частоте сравнения.
"ПО НАИТИЮ" эти вещи не ставятся. ФНЧ - это часть цепи обратной связи. В нашем случае - отрицательной. Если она станет на какой-то частоте положительной - схема пойдет вразнос.
[пример с арматурой сливного бачка поскипан]
Попробуйте сами поставить ADSSIMM и поэксперементировать с параметрами.
Еще одна причина, почему может результат не совпадать с расчетным - ошибка в исходных данных. Например -
НЕ ТО заначение крутизны управления ГУНа
погрешности в фильтрах за DDS (искажения?), из-за чего происходит захват на второй гарминике опорного сигнала.
Как а уже говорил, нелинейность в цепи обратной связи - это скорее всего и есть причина возбуда.

Ну просто подача синусоиды на клок 161-й... хоть логический элемент с двумя резисторами по 4.7 килоома вверх-вних поставьте!
Может быть, что в части диапазона недостаточна амплитуда - и сигнал становится "зашумленным". Такого рода отрицательный опыт был и у меня. Выглфдело как узкополосный шум, средняя частота которого соответствовала ожидаемой частоте генерации, ФАПЧ работала (судя по тестеру - на варикапы подавалось напряжение, отслеживавшее верчение подстроечников). Вылечилось - вместо 4.7 пф разделительный конденсатор за ГУН перед м.с. ФАПЧ поставил 470 пф.


Ну что получается?

[Genadi Zawidowski]

В коде -
out PORTB,r0 ; 1
brtc loop1

Вместо заворота на LOOP1, попробуйте перейти на "пустой" код nothing1 - с тем же временем, которое занимает код с добавлением. Код, например такой -

nothing1:
brtc nothing2
nothing2:
add r23,r19 ;
adc r24,r20 ;
sub r23,r19 ;
sbc r24,r20
;

Его время ровно такое же, насколько я могу без документации предположить. И ничего не делает, что и требовалось.

И, конечно, точно подстроить время цикла для всех трех ветвей.

[Serg007]

Подскажите пожалуйста, какая частота подается для работы на нижней боковой и верхней ?Основной тракт ТПП (радио №9 2006г).
Спасибо

Здравствуйте. Частота ГПД, она же частота несущей в режиме передачи одна и таже, независимо от выбранной рабочей боковой полосы ( верхней или нижней)

[Genadi Zawidowski]

По схеме - примененные OP291 далеко не самые малошумящие... Простая замена на AD8652 (питание до 5 вольт) просто уменьшит шумы в канале опорного сигнала... И не говорите, что сигналы там большие! А если большие (как я понял по схеме, на вход первого фильтра подается почти полтора вольта) - может, стоит уменьшить? Да, электролитический конденсатор на входе совершенно ни к чему... или такой емкости не нужен - 0.1 мкф керамика и все... или притянуть к половине питания (нога 2 U2A) делителем...

[UN9GW]

Прошу прощения, если несколько не в тему - топик очень большой, читать всё нет времени. Дело вот в чём: насколько я помню, в приёмниках (трансиверах) прямого преобразования при их конструировании основная трудность заключалась в получении необходимого фазового сдвига в широкой полосе частот в ВЧ и НЧ фазовращателях. Достаточно давно были попытки решить эту задачу с помощью цифровых мс, но ограничения по частоте этих мс не давали возможность реализовать вседиапазонный КВ аппарат, не говоря уже об УКВ. Ну и т.д. и т.п. Так вот возник следующий вопрос: почему бы не реализовать все фазовращатели, возможно и смесители тоже не на "рассыпухе" цифровой, а на ПЛМ?

Занимаясь последнее время обработкой цифрового потока, столкнулся вплотную с ПЛМ фирмы Altera структуры CPLD. Так вот частота, с которой они способны работать выше 100МГц - всё зависит от количества макроячеек. Конкретно EPM3032ATC способна работать на частоте 227МГц. Низкая потребляемая мощность, способность работать с уровнями 2,5В, ну и т.д. Вот поэтому и вспомнил приёмники ПП и сложность получения заданного фазового сдвига в широкой полосе частот. Применение ПЛМ, на мой взгляд позволяет решить эти проблеммы - получить любой фазовый сдвиг с высокой точностью и в широком диапазоне частот.

[Serg007]

Так вот возник следующий вопрос: почему бы не реализовать все фазовращатели, возможно и смесители тоже не на "рассыпухе" цифровой, а на ПЛМ?

Занимаясь последнее время обработкой цифрового потока, столкнулся вплотную с ПЛМ фирмы Altera структуры CPLD. Так вот частота, с которой они способны работать выше 100МГц - всё зависит от количества макроячеек. Конкретно EPM3032ATC способна работать на частоте 227МГц. Низкая потребляемая мощность, способность работать с уровнями 2,5В, ну и т.д. Вот поэтому и вспомнил приёмники ПП и сложность получения заданного фазового сдвига в широкой полосе частот. Применение ПЛМ, на мой взгляд позволяет решить эти проблеммы - получить любой фазовый сдвиг с высокой точностью и в широком диапазоне частот.

Здравствуйте, Игорь.
Почему нет ? Идея интересная и многообещающая, на соседней ветке http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?...asc&&start=915
уже немного обсуждали возможности реализации подобного решения, присоединяйтесь. Возможно общими усилиями удастся предложить и сделать реально работающие узлы и устройства .