Der VFO ist ein Fertigbaustein der Firma „modul bus“: Es handelt sich um den DDS-Generator (Artikel DDSG) für knapp 50 €. Auf der Platine befindet sich der Baustein AD 9835 mit einem V24-Empfänger (invertierender Pegelwandler) für die Steuerleitungen und ein 5V Spannungsregler. Sie kann Frequenzen zwischen 0 und 24 MHz generieren. Die Programmierung erfolgt über eine serielle Schnittstelle (Kabel). Eine Software war nur für Windows zu finden, weshalb die AD 9835 – Ansteuerung mit Hilfe der Datenblätter analysiert wurde und das serielle Kabel über den Raspberry-Pi mit einem eigenen Programm angesteuert wird.
Für den Empfangs- bzw. Sendebereich 1,6 MHz bis 30 MHz benötigt der IQ-Mischer Oszillatorfrequenzen von 6,4 bis 120 MHz. Deshalb wird ein Frequenzvervielfacher FV501 (ebenfalls von modul bus) mit dem ICS501 verwendet. Er wurde mit Hilfe der Steckbrücken auf den Faktor 8 eingestellt, so das der DDS-Generator den Frequenzbereich zwischen 0,8 und 15 MHz abdecken muss.
Die Ansteuerung des AD 9835 (Programmierung der Frequenzen) erfolgt über 3 Leitungen (3 Bit des Rasperry GPIO-Bausteins) plus Masse.
Zwischen V24 Anschluss und DDS befindet sich ein invertierender Pegelwandler 75189. Die Pegel in der Skizze beziehen sich auf die Eingänge des AD 9835.
Die Datenübertragung zum DSS-Baustein findet bei der fallenden Flanke des Taktes statt, sofern FSYNC auf low liegt. Die Skizze zeigt das Prinzip des Übertragung (in Wirklichkeit sind es natürlich viel mehr als 4 Bit).
Übertragen werden für jede Frequenzeinstellung 32 Bit in das Frequenzregister 0 und zwar in Form von 8 aufeinander folgenden Bytes. Insgesamt sind es also 64 Bit (siehe Tabelle).
Nach der Übertragung des 4. Frequenzregisterbytes (Fsync schaltet nach high) wird die neue Frequenz generiert. Mein Script „mach“ (bash, Linux) überträgt jeweils 2 Byte seriell über die o.a. PIO – Leitungen. Die Werte werden als Parameter übergeben. „mach“ wird also vier mal aufgerufen:
mach 51 f-byte1; mach 34 f-byte2; mach 49 f-byte3; mach 32 f-byte4;
Die tatsächlich generierte Frequenz ergibt sich laut Datenblatt aus:
(f-byte1*255^3 + f-byte2*255^2 + f-byte3*255 + f-byte4) / 50 000 000
50 MHz ist die Referenzfrequenz des Quarzoszillators.
Mein Test-Script "mach" zur Einstellung der gewüschten Frequenz finden sie hier. Natürlich lässt sich die Befehlssequenz auch in anderen Programmiersprachen formulieren. Das Script Frequenz schaltet komplett um auf eine neue Frequenz $1. Zur GPIO-Initialisierung ist dieses Script erforderlich.
Der VFO in einem massiven Aluminiumgehäuse mit Temperaturfühler am Quarz und daneben ein Breitband-Verstärker