Dr. Bernd Kokavecz

Oberstudiendirektor (i.R.) des Humboldt-Gymnasiums in Berlin Tegel
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Einzelne Module

Der VFO

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).


Der VFO in einem massiven Aluminiumgehäuse mit Temperaturfühler am Quarz und daneben ein Breitband-Verstärker

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.

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