top
logo


PIC-vezérelt DDS alapú QRP jeladó

 

Nár egy jó ideje foglalkozom PIC-ekkel. Nemrég sikerült szert tennem (távolkeleti forrásból) olcsó (kb. 7$ a cikk írásakor), készre szerelt DDS-panelekre. Szinte könyörgött a téma, hogy valósítsam meg a PIC-vezérelt DDS alapú QRP jeladót. Az alábbi leírás nem egy kifejlesztett, végleges megvalósítást, hanem inkább egy kiinduló állapotot mutat be.


Az említett DDS-panel (mely HC-SR08 névre hallgat) AD9850 chip-et tartalmaz. Létezik ugyanilyen panel AD9851-gyel is, ami nem teljesen láb-kompatibilis az előbbivel, erre érdemes figyelni! Az előbbi az adatlap szerint 40MHz-ig működik, de lehet szoftverből turbózni úgy, hogy 50-60MHz is kijöhessen belőle. A 9851-es panel 70MHz-ig megy az adatlap szerint.

A panel eredetileg Arduino-hoz lett tervezve, de ez cseppet sem zavart engemet abban, hogy PIC-hez használjam, mivel hasonló sikeres próbálkozásom már volt.

Persze most nem tartottam szükségesnek komoly tudású, sok lábú és drága PIC-et használni, hanem beértem a szerényebb tudású PIC 12F629 típussal is. Az említett PIC nyolc lábú, hat I/O vonalat tud kezelni. Ez bőven jó, mivel a DDS csupán négy vezérlő vonalat igényel. Ennek a PIC-nek az a kellemes tulajdonsága is megvan, hogy MPLABX-ben C nyelven is programozható. Ha csak tehetem, elkerülöm az Assembly használatát (annak minden előnye ellenére), mert nem vagyok fakír.

A DDS-panel

A teszt céljára egy Veroboard-on pár perc alatt összeraktam az áramkört és megírtam hozzá a szükséges vezérlő programot. Ez nem tesz mást, csak a DDS-t kb. fél másodpercenként ki-be kapcsolgatja. A PIC-nek van belső oszcillátora (~4MHz)  amit ki is használtam, így nem igényel semmiféle külső alkatrészt a működéséhez az egy darab 100nF-os hidegítő kondenzátoron kívül.

A vezérlő C nyelvű program teszthez szánt változatát mellékeltem a cikk alján.

Figyelem! Az ilyen szerkezet működtetése rádióamatőrök számára megengedett! Az adót engedély nélkül üzemeltetni tilos! Továbbá a mellékelt szoftver - átalakítás nélkül - jeladó üzemszerű vezérlésére nem alkalmas, mivel nem sugározza le (a törvényben előírt módon) időnként a hívójelét! Ezért ebben a formájában az csak műterheléssel használható oktatási céllal...

Az összeállított és beindított áramkör (adó) működési frekvenciája szoftverből állítható. Bármilyen kvarc pontosságú frekvencia beállítható 0Hz és 40MHz közt! A beállításhoz a programban a #define FTW = sorban lévő számsort kell módosítani úgy hogy a sor végére az (e cikkem alján letölthető zip-ben lévő) Excel táblával kiszámolt sokjegyű pozitív egész számot írjuk. Az így módosított forráskódot lefordítva, a keletkezett "hex" fájlt kell beégetni a PIC-be.

A forráskód tartalmazza a DDS és a PIC összekötésének rendjét is! Azért én itt külön kiemelem az egyszerűség érdekében.

 

A DDS bekötése a panelen sorrendben

DDS W_CLK --> GPIObits.GP0 - a PIC 12F628 7. lábra kötendő
DDS FQ_UD --> GPIObits.GP1 - a PIC 12F628 6. lábra kötendő
DDS DATA --> GPIObits.GP2 - a PIC 12F628 5. lábra kötendő
a 4. lábat azért hagytam ki, hátha mégis kell MCLR funkció
DDS RESET --> GPIObits.GP4 - a PIC 12F628 3. lábra kötendő
Sárga LED 470 ohmos előtét ellenállással - GPIObits.GP5 - a PIC 12F628 2. lábra kötendő, a működéskor villog


A szoftvert tehát üzemszerű használathoz módosítani kell! Be kell állítani az üzemi frekvenciát, a jeladók számára fenntartott ferkvenciatartományok egyikébe. Továbbá ki kell a szoftvert egészíteni, hogy a szükséges hívójelet az egyéb adatokkal (QTH, teljesítmény, antenna, üdvözlet, qsl-lap küldés...stb.) billentyűzze és időnként egy 20-30 másodperces folyamatos modulálatlan vivőt is sugározzon (megfelel a folyamatosan lenyomott hagyományos morze-billentyűnek).

A megépítés utáni tesztelés során derült fény egy nagy problémára. Arra, hogy a DDS kimeneti amplitúdója a frekvencia növelésével csökken. A kimenő jel nagysága 100kHz-en még 1,8Vpp, míg 40MHz-en csupán 140mVpp. Ezért a kimeneti jelet mindenképpen erősíteni kell ahhoz, hogy egy alkalmas kisteljesítményű A-osztályú végfokot meghajthassunk vele. A közbenső erősítő fokozatnak én egy kéttranzisztoros erősítő fokozatot alkalmaztam K8IQY cikke alapján.

23 dB amplifier schematic

Az erősítése 23dB (mintegy 14-szeres), és 50 ohmos ki és bemeneti illesztettséget igényel. 14,01MHz-en a DDS kimenő szintje kb. 500mVpp. Ebből csinál az erősítő (megfelelő tranzisztorral) 7Vpp-t, ami 50 ohmon kb. 1 W. Ez már képes meghajtani egy kisebb végfokot, de akár önállóan is táplálható vele az antenna (ATU-val).

Az erősítő széles sávú. A felső határfrekvenciát a Q2 tranzisztor jelentősen befolyásolja. Ide nagy tranzitfrekvenciás tranzisztort ajánlott használni. A rajzon lévő 2N2222 csak 10-15MHz-ig elfogadható. 30MHz-hez már Ft=800MHz fölötti tranzisztorok a jók. Ügyeljünk a maximális megengedett kollektor áramra (Ic max.)! Az erősítőben a Q2-n jelentkező kollektor áram nagyjából 33mA.

A kimenő teljesítményerősítőt érdemes a QRP-tartományba tervezni, mivel ez csak egy jeladó ami pont a terjedési viszonyok felderítését segítené.

Az A-osztályú munkapont beállítás esetén a hatásfok nem túl jó, viszont kis teljesítménynél még nem számítanak a termikus veszteségek. De a torzítás, és a keletkező nemkívánatos egyéb harmonikusok mennyisége elenyésző.

12V tápfeszültség használata ajánlott. A kimenetre mindenképpen az üzemi frekvenciára aluláteresztő (PI) szűrőt kell tervezni. Szükség lehet továbbá egy kis antennahangoló (ATU) beépítésére is, ha az antenna impedanciája nem igazodik az adóéhoz.

A kis áramkör rövidhullámú Rádió iránymérő sport, népies nevén Rókavadászat számára is megfelelhet, mivel fogyasztása kicsi (kb. 35mA) és nagyjából egy családi gyufa dobozának méretében elkészíthető (az akku nélkül)... URH frekvenciára sokszorozót kell beiktatni és az Excel táblában a frekvenciát osztani kell a sokszorozási számmal a helyes programozó számsorozat kinyeréséhez.

Ebben az esetben sem érdemes a DDS négyszög kimenetét használni, mivel az csak a 0..1MHz tartományban négyszög! Sokszorozásra inkább a jól bevált, régi megoldásokat érdemes felhasználni.

Az Interneten sok ehhez hasonló projekt elérhető.

Attachments:
Download this file (DDS_629.X.zip)DDS_629.X.zip[A DDS-t programozó MPLABX projekt és a számoló Excel-tábla (bent a mappában)]115 Kb
Módosítás dátuma: 2015. november 24. kedd, 12:50
 

bottom
top

Olvasóink

Oldalainkat 26 vendég böngészi

A legújabbak

A legnépszerűbbek


bottom