Синтезатор прямого синтеза для ТПП

[Oleg 9]

Всех приветствую!
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

22.11.2009
Обновлена программа, добавлена поддержка CAT, текущая версия 2.13
Обновлены описание конструкции и описание программы.

Описание конструкции и схема во вложении Конструкция DDS синтезатора ТПП2009.pdf
Особенности новой версии программы и работа с синтезатором во вложении Управление DDS синтезатором ТПП2009.pdf
Программа для контроллера - вложение Synt 877Av2_13.rar
Платы и комплектующие к синтезатору: http://ur5yfv.ucoz.ua/

[Oleg 9]

icprog для программирования контроллера - вложение ICPROG.RAR

19.12.2009
Новая программа v2.20 с возможностью изменения границ диапазонов через меню - вложение Synt 877Av2_20.rar

Описание к ней - во вложении Управление DDS синтезатором ТПП2010.pdf

[sgk]

To Oleg 9
Спасибо Вам, за документацию на синтезатор.
Что нужно в ПО изменить для опорного генератора на 400 МГц.
Сергей sgk.

[Oleg 9]

To Oleg 9
Спасибо Вам, за документацию на синтезатор.
Что нужно в ПО изменить для опорного генератора на 400 МГц.
Сергей sgk.

Код инициализации DDS.

[EW1DX]

Oleg 9
Спасибо, Олег! БУМ делать

[daemon]

Oleg 9
Олег, хорошая конструкция, но как насчет спуров расположенных близко к несущей? Лично я делал подобный синтезатор год назад на AD9954 с управлением на ATMega8 и делителем на 4 на 74AC74. Так вот, например, вблизи 28 МГц (7 Мгц I/Q out) были замечены множество спуров разной амплитуды, вплоть до -40 dBc, но основная масса на уровне менее -80 dBc. Если учесть, что шумовая дорожка моего приемника была на уровне примерно -120 dBc, то эти спуры уж очень сильно портили жизнь. Конечно они "перемещались" с перестройкой частоты, и конечно были замечены не только возле 28 Мгц (DDS out). Вообще работа с таким моим тестовым синтезатором была, чесно говоря, раздражающей по причине наличия пораженных точек из-за спуров. Однако фазовый шум был неотличим от шума кварцевого генератора!
При конструировании я уделил особое внимание экранированию и "земляной" шине. На выходе DDS использовались два (дифф.) ФНЧ 9-го порядка с Fср = 120 МГц - это практически не повлияло на спуры т.к. они узкополосны (т.е. рядом с несущей).
Кроме того, общий потребляемый ток (DDS+MCU+DIV4) на макс. частоте 120 МГц (30 МГц out) был около 200 мА, что я посчитал расточительным для переносного QRP ТПП/SDR.

Как насчет этого обстоят дела в Вашем синтезаторе?

[Oleg 9]

to daemon
Дела обстоят нормально. Положительный эффект даёт применение внешнего компаратора на DS90LV028. Конечно, кое где при отключенной антенне можно услышать поражёнки. Но говорить о частотах поражёнок без указания частоты опорного генератора и коэффициента умножения в DDS бессмысленно, так как эти параметры взаимосвязаны.
Можно выбрать такую частоту ОГ, что основные поражёнки будут за пределами диапазонов. Так же не все поражёнки обусловлены спурами. К примеру, бывает, что тактовая частота ядра DDS, в районе 400 МГц, проникает в смеситель и происходит преобразование на высших гармониках основной частоты - на ключи ведь меандр подаётся. Особенно силён этот эффект при использовании встроенного компаратора AD9954, и в этом случае не важно, какого порядка ФНЧ стоит перед ним. В Вашей конструкции был задействован встроенный компаратор?

[RV3DLX]

Олег, очень хорошая конструкция. Наверно многие кто интересуется техникой прямого преобразования ждали такую.
К Вам вопрос: Ваш синтезатор имеет сквозную перестройку во всем своем диапазоне?
Юрий.

[Alex007]

На счет спуров - у меня очень похожий синтез, фактически близнец, -- при отключенной антенне действительно можно услышать эти спуры (это при чувствительности порядка 0,25мкВ), но даже так их уровень и количество мизерные, тем более до частот порядка 20-25Мгц (80-100 выходной). На 28МГц (28*4) уже их много больше по числу. но уровень также незначительный.
При подключении антенны (дельта 80) ни на 20ке, ни тем более на 40ке и 80 ничего нет.
По потребляемому току у Вас, daemon, что-то явно не так. У меня при тактировании 432МГц ток ддска АД9951 кушает около 80-85мА суммарно по всем источникам. Проверьте, явно включено что-то лишнее из периферии в ад995х.

[Oleg 9]

Олег, очень хорошая конструкция. Наверно многие кто интересуется техникой прямого преобразования ждали такую.
К Вам вопрос: Ваш синтезатор имеет сквозную перестройку во всем своем диапазоне?
Юрий.

Не совсем понял вопрос, но попробую ответить.
Непрерывное перекрытие на диапазоне 0. То есть можно крутить валкодером от 12 КГц до 30 МГц, или если включено умножение на 4, от 48 КГц до 120 МГц выходной частоты. Для остальных диапазонов границы расписаны в файле "Управление DDS синтезатором ТПП.pdf" на третьей странице. Например на 3-м диапазоне от 6999КГц до 7201КГц. При включенном умножении на 4, выходная частота от 27996 КГц до 28804 КГц соответственно. Если крутить валкодер дальше частота останавливается на крайнем значении.

[RV3DLX]

Все понятно. Спасибо!
Не внимательно прочитал статью, не заметил что есть диапазон 0.
Юрий.

[Tadas]

По поводу индикации боковой полосы - я бы сделал попривычнее - USB / LSB

[daemon]

Oleg 9

В Вашей конструкции был задействован встроенный компаратор?

Да, был задействован встроенный компаратор. Схема такая: из DDS дифференциальный сигнал проходит через дифф. ФНЧ (схема похожа на ту, что в datasheet) и сразу на компаратор внутри DDS. С выхода компаратора - на вход 74AC74. Далее с выхода этого делителя на 4 I и Q подаются на приемник. В то время когда экспериментировал с этим проектом в качестве приемника был SDR DR2B от YU1LM.

Alex007

меня при тактировании 432МГц ток ддска АД9951 кушает около 80-85мА суммарно по всем источникам. Проверьте, явно включено что-то лишнее из периферии в ад995х.

У меня была AD9954. Тактовая частота = 400 МГц (100 МГц XCO x 4). Ток потребления ее так и получался - около 80-90 мА (вместе с стабилизаторами) от Uпит = 12 В. Но ведь еще работает микроконтроллер ATMega8 (8 Мгц, внутренний генератор) и тянет около 50 мА, да еще этот пресловутый 74AC74 при 120 МГц входного сигнала (30 МГц выходного) потреблял аж под 90-100 мА!!! При этом нагружен он был на 74HC4053 как по схеме DR2B YU1LM.
Вот всего и получалось: 80+50+90 = около 200 мА. Так что пока решил повременить.
А хотел использовать такой синтезатор в своем ТПП с непрерывным диапазоном 30 кГц - 30 МГц.
Теперь конструирую это на основе гибридного синтезатора.

Тем не менее, думаю, что схема Олега9 заслуживает внимания как простая и довольно перспективная разработка!

Успехов!
---
Dmitry ur4mck

[Alex007]

Извини, Олег, за оффтоп в твоей теме
daemon
Не, у меня весь трансивер (а-ля Пилигримм) ест 250мА, с подсветкой и светодиодным s-метром. МК C8051F360 работает на 25МГц тактовой, ест менее 10мА.
В задающем стоит генератор на 54МГц и умножение внутреннее на 8

[Oleg 9]

Да, был задействован встроенный компаратор. Схема такая: из DDS дифференциальный сигнал проходит через дифф. ФНЧ (схема похожа на ту, что в datasheet) и сразу на компаратор внутри DDS.

Вы не первый, кто наступает на эти грабли. На основании грязного спектра с выхода внутреннего компаратора неправильно делать выводы о возможностях AD99xx. Обладатели синтезаторов на AD9952/54 неоднократно отмечали, даже на этом форуме, что при использовании встроенного компаратора по сравнению с внешним значительно возрастает количество и уровень поражёнок. Внутренний компаратор этих DDS и схема ФНЧ из даташита предназначены формирования тактового сигнала приемлемого качества для цифровых устройств, при минимальном количестве компонентов.
Для тактирования фазовращателя смесителя требования совсем иные - обязательно нужен внешний компаратор или усилитель и ФНЧ необходимо выполнять несколько иначе. Оба этих момента как раз и учтены в предлагаемом синтезаторе.

[Robert]

У меня очень "простой" вопрос - где (у кого) можно приобрести комплект деталей + плата, или, этот синтез в готовом виде?

[daemon]

Alex007

МК C8051F360 работает на 25МГц тактовой, ест менее 10мА

Да, интересный контроллер. Но я специализируюсь на AVR, потому и применяю их в своих экспериментах. Кстати, если уж и развивать эту тему (с позволения автора топика), то мне видится перспективным использование "AVR PicoPower".
("Innovative Techniques for Extremely Low Power Consumption with 8-bit Microcontrollers" http://atmel.com/dyn/resources/prod_...ts/doc7903.pdf ) Для портативных ТПП и QRP - самое то!

Oleg 9
Спасибо за понятное объяснение. Теперь появился стимул дальше экспериментировать с этими DDS. Ну и другие читатели этой темы, наверное, развеяли свои сомнения насчет пораженок в синтезаторах на DDS серии AD995x.
Желаю Вам дальнейших творческих успехов на этом поприще!

---
73! Dmitry ur4mck

[Alex007]

daemon
Давайте сюда перейдем, дабы не уводить тему
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?...asc&highlight=

[alexis69]

А у меня такой вопрос
А насколько оправдано применение компаратора?
Если рассматривать данный синтезатор как универсальный, то конечно оправдано.
Но в Пилигриме ведь есть формирователь прямоугольных импульсов из синуса.
А где то ранее проходила информация, что человек избавился от спуров отказавшись от внутреннего компаратора (что логично) и применив усилитель на КТ368 с Кус = 3,5 чтобы поднять уровень синуса для стабильного срабатывания формирователя.
Не помню только, то ли это был Пилигрим, то ли ТПП US5MSQ

[ut4za]

У меня очень "простой" вопрос - где (у кого) можно приобрести комплект деталей + плата, или, этот синтез в готовом виде?

Или хотя бы запрограммированный PIC+DDS?

[Oleg 9]

А насколько оправдано применение компаратора?

Можно, конечно, вместо компаратора поставить трансформатор + усилитель на КТ368 + формирователь на 74АС86. Но при этом ограничится частотный диапазон снизу и увеличится энергопотребление.

[sergeimo]

Олег, а почему программа без CAT?
Не поместилось?

Или у вас другие планы?

Второй вопрос по поводу контроллера:
возможна ли прямая замена на 18F4550.

[Oleg 9]

...

[sergeimo]

Спасибо за ответ.

А чем печатка делалась? как обычно в Corel'e?
Или уже есть файл под Sprint Layout?

[Oleg 9]

Платы в Sprint Layout нет.

[RZ4AO]

А в *.jpg нет? Или в каком-либо другом графическом формате?

[Oleg 9]

А в *.jpg нет? Или в каком-либо другом графическом формате?

Сделать можно, только для какой цели?

[RZ4AO]

Есть тут у нас один товарищ, изготавливает печатные платы. Ему желательно в графическом формате.

[Oleg 9]

to Alexei Surkov
Во вложении шаблон платы в TIFF 1200 dpi.

[Валентин]

Интересно, а PDF тогда какой же формат

Олег, приветствую!
PDF не подложишь в SLay. Поэтому, лучше всего в ВМР или РСХ. PCX конвертируется в ВМР.
Его как фоновый рисунок ставишь в рисовалку и спокойно (если время и терпение позволяют ) обводишь. Получается прекрасная плата "под утюг".
Один файл должен содержать одну картинку (сторону). В натуральный размер (желательно, хотя можно и подогнать).