Si570 синтезатор для SDR
Разработка синтезатора для SDR аппаратуры работающего совместно с программой "Power SDR". Целью данной разработки было создание интерфейса поддержки CAT протокола по ком порту . Si570Микросхемы Si570, это высокопроизводительные, с малым уровнем джиттера, генераторы и генераторы управляемые напряжением (XO и VCXO), которые могут быть использованы в приложениях с самыми высокими требованиями к стабильности частоты. Они рассчитаны для работы на частотах от 10 MHz до 1.4 GHz, и отличаются от подобных устройств других производителей высочайшей надежностью и производительностью..
Особенности микросхемы:
- Широкий диапазон частот: 10 MHz до 1.4 GHz
- Малый уровень джиттера: <0.3 ps RMS (typ)
- Более чем в 5 раз лучшая стабильность чем у ПАВ (SAW) генераторов
- Более чем в 10 раз лучшая начальная точность чем у ПАВ (SAW) генераторов и др. кварцевых генераторов
- Более чем в 3 раза лучше линейность управления напряжением
- Сдвоенные и счетверенный частотные конфигурации>
- Доступны с выходами LVPECL, LVDS, CML или CMOS
- Работают от напряжения 3.3 V, 2.5 V или 1.8 V
- Имеют размер корпуса промышленного стандарта 5x7 mm
Фирмой SiLabs гарантированная работа микросхемы серии CMOS Si570 от 10 до 160 мГц хотя практически она работает от 3.5 до 250 мГц.В качестве контроллера CAT протокола и управления Si570 применён ATmega8 .
В настройках программы "PowerSdr" установите нужный ком порт скорость обмена 19200 ,а в главных настройках ПЧ 10000 Гц-опция DDS /IF(Hz) меню General.
Характеристики синтезатора :
Микросхема Si570 серии _CMOS
Напряжение питания 11-15 Вольт,потребяемый ток 125-150 мА
Диапазон частот 3.2 - 216 мГц , для SDR трансивера это перекрытие 0.8-54мГц
Шаг перестройки для SDR 1Гц
**********************************************************************
Планируемые возможности :
Переключение диапазонных фильтров (дешифрация на 10 диапазонов) управление по CAT протоколу.Внешняя цепь управления PTT(педаль , или кнопка). Управление Внешним PA (режим TX). Индикация состояния протокола CAT и индикация режима TX. 3 ступени управления аттенюатором или регулировкой мощности выходного каскада. Режим калибровки внутреннего опорного генератора по эталонной частоте - валкодером , в реальной обстановке по вещательным станциям АМ и записью этой константы в память . Валкодер , синхронно связанный с программой "PoweSdr"(без разницы чем производить настройку на станции - мышкой или валкодером , с шагом перестройки установленным в программе "PoweSdr", все работает синхронно.Связь с компьютером через стандартный ком порт или через его эмулятор микросхема PL 2303 фирмы "Prolific"(используеться для компьютеров не имеющих ком порта или ноутбуков).В качестве данного устройства можно применить дешевый дата кабель для перепрошивки мобильных телефонов. **********************************************************************
Микросхему Si570 лучше всего поместить на специальную панель,это облегчит процес выпаивания , если это нужно , а также появиться возможность установить Si570 в термо коробочек, она сама нагреваеться до 60 гр. при этом стабильность частоты намного улучшиться! Шаг ножек сделан под стандартный DIP корпус и ее можно вставлять в панельку.
1 - Жёсткое переключение независимо от шага перестройки версия 1(щелчки).
2 - Плавное переключение К-деления со стандартными рекомендациями "SiLabs" +/-3500 ppm от центральной частоты. Применение таблицы для выборки , а не расчета дало значительно лучшие результаты (на диапазоне 14 мГц 1 щелчок через 720 кГц !!), но для перекрытия всего обзорного диапазона таблица получаеться слишком большая. Скорее всего прийдёться для любительских диапазонов применить таблицу, а для всего остального частотного перекрытия использовать стандартный , немного изменённый расчет. Версия 2 (плавная перестройка)
ВИД МАКЕТНОЙ ПЛАТЫ
Прошивка в стадии тестовой разработки
Установка фьюзов : Фьюзы для ATmega-8.
Схема синтезатора версия 2_1 в формате sPlan 7.0
Печатная плата синтезатора версия 2_1 в формате Sprint-Layout 6.0.
В данный момент прошивка тестируеться, работает всё кроме валкодера и аттенюатора.Последние изменения 11.09.2011 Изменена индикация CAT и введена калибровка.
Прошивка для ATmega-8 версия 3. скорость по ком порту 19200
Прошивка для ATmega-8 версия 3. скорость по ком порту 57600
Фьюзы остались без изменения.
Описание калибровки:
Включить синтезатор,если с CAT обменом между синтезатором и программой PowerSdr все нормально ,то светодиод CAT горит ровным светом,если же он мигает то нет обмена. Нужно проверить кабель к ком порту ,и установки в программе "PowerSdr" меню настройки , опция CAT установить нужный ком порт и скорость обмена.После этого светодиод CAT должен загореться ровным светом.Первое включение после программирования ATMEGA-8 требует записи стандартной константы для XTAL(указанной в даташит)это сделано для того что бы не программировать отдельным файлом область EEPROM .Для этого нажимаем кнопку меню,светодиод CAT тухнет,отпускают кнопку меню ,он опять зажигается .После этого выключают синтезатор .
Все константа записана и он готов к работе. Дальнейшую точную калибровку нужно производить в реальном эфире.Для этого настраиваемся на любую вещательную станцию в режиме DSB , они работают кратно 0 или 5 килогерц ,например 7 250 000 или 7 255 000 и нажав кнопку меню удерживаем её (светодиод CAT тухнет) подстраиваемся нажимая в зависимости от ухода выше , или ниже кнопки валкодера + / - ,после установки отпускаем кнопку меню, корректирующая константа прописывается в EEPROM ,светодиод CAT зажигается (признак выхода из режима калибровки).На этом все! При необходимости процедуру можно повторить в любое время по вышеизложенному описанию ,не выполняя стартовую запись EEPROM ,а просто в режиме реальной работы в эфире.
Разъём под стандартный COM порт и инверторы на транзисторах VT1 и VT2 применены для стандартного подключения к ком порту.
Я применяю дата кабель от мобильного телефона на микросхеме PL2303 . С синтезатором
кабель соеденён 3 проводами : GND - корпус ,RXD и TXD . К микросхеме ATMEGA-8 они подключаются непосредственно на ножки микроконтроллера , причем отсоединять уже существующие цепи нет необходимости , нужно только заменить для этого резистор R6 на 10 кОм.Подключают RXD дата кабеля на TXD микроконтроллера ножка 3, а TXD кабеля на RXD микроконтроллера ATMEGA-8 ножка 2. Эти ножки я вывел на свободные пины разъёма d9(m)1 RS-232 для универсальности подключения.
Ниже файл для более быстрой калибровки по образцовой частоте.
Прошивка для ATmega-8 версия 3. (Быстрая калибровка) скорость по ком порту 19200
К сожалению данная разработка не лишена недостатков , а именно:
Не реализован режим синхронного валкодера
Аттенюатор 3 уровня
Применен упрощенный алгоритм расчета частоты
Все это не удалось реализовать из-за нехватки программной памяти применяемого микроконтроллера , хотя в общем синтезатор работает хорошо и намного превосходит предыдущие разработки. Следующим проектом предполагается реализовать все эти функции. Для этого я думаю применить микроконтроллер с большим объемом программной памяти из серии доступных и дешёвых - ATMEGA32.
Прошивка для ATmega-8 версия 3. (Без задержки при перетаскивании частоты мышкой) скорость по ком порту 57600
ATmega32+Si570
Начата разработка конструкции синтезатора на Si570 c реализацией
расширенных функций и улучшенного протокола обмена между Si570 и микроконтроллером.
Сразу хочу выразить благодарность в оказании помощи при разработке печатной платы Анатолию (UR5NLL), а
также Юрию (UT3MK), который оттестил разводку, оптимизировал схему и довел печатную плату до финальной версии.
Для просмотра материала перейти по ссылке.
ATmega32+Si570
.
