VFO generátor s Si-570

Článek byl publikován v časopise OK QRP Info 81-82.

V článku je stručně popsána stavba, vlastnosti a ovládání stavebnice generátoru s obvodem Si570

VFO generátor s Si-570
Alexandr Seidl
, OK1VOF/OK4AS, ok1vof@gmail.com


Abstract:
In this article is described assembly of the kit and also properties and control of the built generator with the Si570 circuit.


Protože se pokouším si vybavit ham-shack alespoň nějakou měřicí technikou, začal jsem se v souvislosti s nutností nějak naladit přijímač transvertoru HR3a (3,4 GHz) shánět po generátoru, který by pokryl spojitě frekvence alespoň do 700 MHz, aby 5. harmonická byla na transvertoru slyšet. Současně jsem uvažoval i o využití jako lokální oscilátor pro SDR-rádio. Po diskusi s kolegy v klubu jsme přišli na informaci o stavebnici generátoru pro frekvence v požadovaném rozsahu, osazeném obvodem Si-570 a řízeném mikroproceso-rem ATMEL (viz odkaz 1). Stavebnice se prodává ve dvou základních modifikacích, kdy jedna je řízena počítačem přes USB (odkaz 2) a druhá je vybavena enkodérem a disple-jem (viz 3). V obou případech pak podle typu obvodu Si-570 je pokryt rozsah frekvencí od 3,45 MHz do 280 / 945 / 1415 MHz. Porovnáním potřeb, cen stavebnic a stavu peněženky jsem se rozhodl pro stavebnici s enkodérem a rozsahem do 945 MHz.

V článku se pokusím stručně zrekapitulovat zkušenosti se stavbou a také vlastnosti a ovládání tohoto generátoru.


Stavebnici jsem u Jana G0BBL objednal, přes internet zaplatil 66 anglických liber a za cca 14 dní dorazil balíček, ve kterém bylo vše potřebné – plošný spoj, celkem 16 pasivních součástek, dva stabilizátory, dioda, LCD displej, procesor a srdce generátoru: IO Si-570. A samozřejmě něco bižuterie. V průvodním dopise mi Jan G0BBL psal, že momentálně nemá na skladě výstupní RF transformátor, takže mi buď vrátí cca 2,5 libry nebo trafo pošle dodatečně. Samozřejmě jsem volil variantu dodatečného zaslání, protože tento SMD transformátor bych jinde těžko sháněl.

Vlastní stavba není složitá, byť stavebnice obsahuje jedenáct SMD kondenzátorů, které mimochodem jsou dodány v originálních páscích a označeny barevným pruhem, aby se nemuselo pracně měřit, kam který kondensátor patří. Hustota součástek ale není příliš velká, takže vlastní sestava kitu mi trvala jen pár hodin, Pouze na osazení klíčové součástky Si570 jsem musel použít mladé ruce a orlí zrak Alexe OK1IUO (synátor). Tato SMD součástka má totiž na delších stranách po třech vývodech, které není problém připájet, ale na kratších stranách má další tři plošky, kde se ale musí připojit pouze ta prostřední (viz obr. 7, kde jsou označeny ony pájecí body, kterým je zapotřebí se vyhnout).

Pohledy na osazenou desku jsou na obr. 6 a 9, kde jsou odpojeny ploché kabely, aby bylo vidět vlastní plošný spoj. V levém horním rohu obr. 6 je vidět obvod Si570 a pod ním SMD transformátor, který dorazil dodatečně a jehož připojení jsem taky svěřil OK1IUO. Celkový vzhled i s kabely je na obr. 8, kde v horní části je vidět připojení displeje a tlačítek.

Vlastní osazení jsem udělal přesně podle návodu (ke stažení na 4.), který na 21 stránkách podrobně popisuje co osadit a jak to následně otestovat. A tak když po osazení se na displeji objevil „uvítací“ nápis (viz obr. 3), bylo z poloviny vyhráno. Poslechem na TRXu  jsem pak ověřil, že generátor produkuje VF signál tak jak má, byť frekvence silně neseděly.
Dalšími kroky, které bylo nutno udělat tedy bylo zkalibrování generátoru. Postup, který to umožní je v dokumentaci též popsán, ale trvalo mi nějakou chvíli (a několik pokusů a následných resetů celého generátoru) než jsem se dopracoval k rozumnému výsledku.

K měření jsem měl k dispozici analyzátor AGILENT, podle kterého jsme s OK1IUO generátor zkalibrovali tak, že (v okamžiku měření – později jsem již neměl možnost si toto ověřit)  byla odchylka zobrazeného a změřeného kmitočtu na 3,45 MHz 0 Hz, na 430 MHz 13 Hz a na 945 MHz 78 Hz. Několik vzorků signálu z laborování s generátorem na analyzátoru AGILENT je na obr. 12, 13, 14 a 15.

Posledním krokem bylo opatřit generátoru nějaký pěkný kabátek. Použil jsem pro tento účel plechovou krabičku od historického mechanického přepínače tiskáren, kde jsem odstranil zadní stěnu s otvory po konektorech a místo ní použit panel z plošného spoje, do kterého je zapuštěn LCD displej a ovládací tlačítka přepínače (viz obr. 1).  Popis jsem si vytiskl a pomocí oboustranné lepicí pásky přilepil na panel a zvenku překryl průhlednou samolepicí folií (tento postup byl popsán na několika HAM stránkách, a mně se osvědčil). Stejně jsem popsal i zadní panel, kde je výstupní N-konektor a napájení (viz obr. 2).

Vlastní generátor poskytuje možnost použít VFO-A a VFO-B a ke každému z nich si uložit 16 frekvencí do paměti. Varianta, kterou jsem si opatřil umí generovat signál v rozmezí 3,45 až 945 MHz s krokem 1 Hz. Jedinou mírnou nevýhodou je, že enkodér má 24 poloh, ale pomocí firmware procesoru generuje 96 kroků na otáčku. Tudíž generuje na jeden „skok“ změnu o 4 jednotky, takže  někdy je problém nastavit konkrétní frekvenci – po nastavení enkodér „poskočí“ na nejbližší zub a frekvence se změní. V popisu je sice návod jak odstranit mechanické zarážky enkodéru, to  jsem ale nepoužil. Když tedy nastavím požadovanou frekvenci, generátor zablokuji a pak enkodér pootočím do „pevné“ polohy.
Popis ovládání generátoru je podrobně popsán v návodu, takže jen stručně zrekapituluji použití ovládacích prvků (ovládací prvky jsou vidět na obr. 3).

Tlačítky < a > nastavuji jednak krok frekvence, který budu enkodérem měnit (100 MHz až 1 Hz) a toto je zobrazeno podtržítkem (kurzorem) na odpovídající pozici, na obr. 4. aby se měnily jednotky MHz, na obr. 5 pak desítky MHz, Pokud používám paměť (MEM-A nebo B) tak jimi volím číslo paměti (1 až 16). Současným stiskem < a > po dobu 2 s se dostanu do konfiguračního menu generátoru (o něm později).

Tlačítko MEM přepíná VFO-A, VFO-B, MEM-A a MEM-B a jeho stlačením na 2 s se aktuálně zvolená frekvence zapíše do paměti EEPROM, a po vypnutí a zapnutí generátoru se nastaví tato frekvence jako výchozí.

Tlačítko ESC v modu VFO způsobí že frekvence se nastaví na hodnotu, kdy číslice vpravo od kurzoru se vynulují (např. je-li kurzor pod 5 MHz na frekvenci 145,678 90, tato se nastaví na 145,000 000 MHz).

Přepínače, označené AM, CW/SSB, LSB/USB, PTT/LOCK nejsou jak by mohlo vypadat přepínači druhu provozu, ale určuje se jimi odskok generované a zobrazované frekvence. Pro CW je to v závislosti na poloze přepínače USB/LSB +/- 750Hz, pro SSB +/- 1,5kHz a pro AM je rozdíl frekvencí nulový. Přepínač PTT/LOCK v poloze LOCK zablokuje všechny vstupy tlačítek, přepínačů i enkodéru. Je ale nutno upozornit na to, že generátor reaguje pouze na změnu polohy přepínače. Čili pokud v nějaké poloze přepínačů generátor zablokujeme, pak přepínače přednastavíme a generátor odblokujeme, zůstane nastavení jaké bylo před zablokováním. Teprve přepnutím libovolného přepínače se změna projeví.

Poslední možností, kterou tlačítka poskytují je konfigurace celého generátoru. Do konfiguračního menu se dostaneme současným stlačením < a > po dobu alespoň 2 s.
V rámci konfigurace se dostaneme do kalibračního menu, kde po provedené kalibraci doporučuji nesahat, a pro jistotu si kalibrační hodnotu – frekvenci – zapsat. U mě to je
114 307 815 Hz.

Další co lze konfigurovat je násobitel frekvence, kdy generátor lze nastavit tak že výstupní frekvence je 2x, 4x či 8x frekvence zobrazovaná. Použití je zřejmé a příjemné: SDR přijímače potřebují jako lokální oscilátor frekvenci 4x větší, než je střední frekvence

přijímače. Takže nastavíme multiplier 4x a generátor zobrazuje frekvenci, kterou potře-bujeme.
Pro použití generátoru jako oscilátor na mezifrekvenci / transvertor lze nastavit offset, o který je výstupní frekvence posunuta (může být pouze kladná).

Pro využití násobku a offsetu frekvence je nutno nastavit minimální a maximální frek-venci, aby nedošlo k překročení rozsahů, které generátor umí. Pro toto nastavení jsou v návodu patřičné vzorce,

Generátor má též vyvedeny čtyři výstupy, které indikují v jakém rozsahu je výstupní signál, což dále rozšiřuje možnosti generátoru. Tuto možnost jsem ale nevyužil, použité vývody jsou vidět v klubku vodičů vyvedených z plochého kabelu a svázaných gumičkou na obr. 8.

Celkový vzhled a porovnání velikosti mého provedení generátoru v porovnání s FT-817 je vidět na obr. 10.

 

Odkazy:

  1. http://www.sdr-kits.net
  2. http://sdr-kits.net/QRP2000_Description.html
  3. http://sdr-kits.net/PA0KLT_Description.html
  4. http://sdr-kits.net/PAOKLT/PA0KLT_Manual.pdf

 

Aktuality
(20.11.2017)

Přidány diplomy OK1KUO za PD 2017 a dva obrázky do diplomů OK1VOF

(28.08.2017)

Do rubriky Výsledky/Diplomy přidány diplomy OK1KUO za I. subregional, zimní QRP a MW 2017 a diplomy za I. subregional a diplomy z Holic pro OK1VOF a OK1KAS

(28.12.2016)

Do fotogalerie byla přidána společná fotografie účastníků setkání 27.12.2016 v Bystřeci