Предлагаю всем желающим поучаствовать в разработке синтезатора для SDR.

Вот недавно разработал такую схемку:

диаппазон частот: (200 кГц - 25 МГц) *4. шаг 1 кГц
ввод частоты с клавиатуры или при помощи валкодера.
в качестве синтезатора применена микросхема SAA1057
ГУН заводской (ROS-100).

принцип работы:

описывать управляющую часть думаю необходимости нет.

сигнал с гуна (диаппазон перестройки 50-100 МГц) поступает на делитель построенный на тригерах, который позволяет делить на 2,4,8,16,32,64.
далее с каждого выхода делителя сигнал поступает на мультиплексор на MAX4051 что дает на выходе мультиплексора непрерывное перекрытие диаппазона 800 кГц - 100 МГц

для получения шага в 1 кГц мы подаем на вход FAM фазового детектора SAA1057 сигнал с ГУНа деленный на 4.

т.к. схема тестовая, прошивка микроконтроллера тоже тестовая и пока что ненаполненая сервисами но вполне работоспособная.
на дисплее отображается две частоты: RX - частота приема, FR- частота ГУНа (ROS-100)
при вводе с клавиатуры необходимо ввести 5 цифр частоты приема в килогерцах или меньшее количество но с подверждением символом *. Так же можно изменять частоту с шагом в 1 кгц валкодером.

т.к. в аналоговой схемотехнике я слабоват, возникли
ПРОБЛЕМЫ:

1. схема получилась шумновата на слух при приеме сигнала синтезатора на сканер(думаю виноват ГУН)
2. присутствует фон 50 герц (что то наверное намудрил с фильтрами по питанию)
3. при питании схемы от 12 в, все работает нормально (только гун при 12 в перестраивается до 90 мГц. до 100 надо 18в) при питании от 18 синтезатор начинает глючить и плохо захватывает частоту.
4. нет генерации при переключении мультиплексора на прямую к ГУНу(без деления)
5. Очень медленно идет перестройка по частоте (от 50Мгц до 90МГц около 2 сек).



синтезатор испытывался с SDR от TASA - DR2A http://yu1lm.qrpradio.com/
и показал даже с данными недостатками вполне неплохие показатели.

Вообщем прошу помощи в наладке данного девайса.

Прошивка


Увеличить

все понимаю, только немогу понять зачем синтезатору для сдр ручная(!) установка частоты? вместо индикатора, кнопок и валкодера напрашивается усб-интерфейс с компом

сигнал с гуна (диаппазон перестройки 50-100 МГц) поступает на делитель построенный на тригерах


Сигнал с гуна имеет форму синуса, у которого скорость нарастания в области порогов срабатывания логики весьма мала, что приводит к охренительному джиттеру. Лечиться установкой усилителя ограничителя между ГУНом и логикой. Еще есть вариант с шустрыым компаратором после ГУНа, так например сделано во многих DDS от аналог девайсес.

Кстати, собственно говоря, а чем вам не понравилась схема с DDSом? Не нужны бы были всякие шаманства с кучей делителей...

sergo2007
Ваши 5-вопросов и мои 5-предположений:
1. Для изменения коэффициента деления делителя на микросхеме 74АС74
можно использовать свойство D-триггера работать как инвертор по входу
S и выходу Q, т.е. без деления входной частоты. При условии подачи на
вход R низкого уровня. Может стоит отказаться от мультиплексора?
(мс 4051 не самый лучший выбор для комутации вч сигнала)
2. Фон 50гц - скорее всего по питанию, да и экранирование как самого
ГУНа так и его цепей управления не помешало уделить особое внимание.
3. На высоких частотах падает уровень сигнала VCO и соответственно
D-тригер "глохнет", а из схемы видно, что сигнал на PLL идет после двух
тригеров. Да и дополнительную нагрузку на буферный каскад VCO создает
мс4051. В общем, логичнее было бы отказаться от 4051.
4. см. пункт 1. и 3.
5. Зачем такая большая емкость С14?

И еще бы не помешало повесить на входа управления PLL емкости>1нф,
разделить цепи питания контролера и PLL, использовать тактирование
контролера от встроенного в чип rc генератора.
В общем, идея вполне неплохая! В сети есть вариация на эту ТЕМУ

Dimik
Сигнал с гуна имеет форму синуса
Не думаю, что джиттер тому виной. (ответ в PDF-ке на 74AC74)
Скорее всего малый уровень ВЧ сигнала с VCO, подсаженный входом
4051 и отсутствия буферного каскада есть причина этой проблемы.
Пример "внутренностей" VCO компании Mini-Circuits.
А насчет DDS - не всяк их сможет купить/впаять/понять. :)

По поводу пролаза 50Гц с питания:

Вполне неудивительно, т.к. Вы стабилизируете питание ГУНа, а на 7 ногу синтезатора (как я понимаю это питание выхода схемы сравнения), подаете нестабилизированые 18В в которых и есть паразитные 50Гц.

Вообще по поводу питания ГУНов. Рекомендую ему поставить ОТДЕЛЬНЫЙ и очень качественный (с низкими остаточными пульсациями и шумом) стабилизатор, окружив его качественныи полимерными конденсаторами в содружестве с керамикой. Питание выхода синтезатора так же необходимо оформить отдельным стабилизатором с регулируемым напряжением, чтоб получить нестандартные 18В.

Да, и еще, зачем преднамеренно повышено выходное сопротивление источника питания ГУНа резистором R1?

.Сигнал с гуна имеет форму синуса, у которого скорость нарастания в области порогов срабатывания логики весьма мала, что приводит к охренительному джиттеру. Лечиться установкой усилителя ограничителя между ГУНом и логикой. Еще есть вариант с шустрыым компаратором после ГУНа, так например сделано во многих DDS от аналог девайсес.

На тестовой разводке синтеза усилитель есть (на BC547) та же фигня


Кстати, собственно говоря, а чем вам не понравилась схема с DDSом? Не нужны бы были всякие шаманства с кучей делителей...

c DDSом пока что еще не связывался. Для хорошего синеза нужен AD99xx (его надо заказывать да и стоит он немало. Если незаработает будет обидно.) а AD98xx говорят фиговый. сигнал на выходе кривой из-за низкой частоты тактирования.
А где можно посмотреть схему с DDS?

По поводу пролаза 50Гц с питания:

Вполне неудивительно, т.к. Вы стабилизируете питание ГУНа, а на 7 ногу синтезатора (как я понимаю это питание выхода схемы сравнения), подаете нестабилизированые 18В в которых и есть паразитные 50Гц.

Вообще по поводу питания ГУНов. Рекомендую ему поставить ОТДЕЛЬНЫЙ и очень качественный (с низкими остаточными пульсациями и шумом) стабилизатор, окружив его качественныи полимерными конденсаторами в содружестве с керамикой. Питание выхода синтезатора так же необходимо оформить отдельным стабилизатором с регулируемым напряжением, чтоб получить нестандартные 18В.


на 7 ногу приходит напряжение для настройки варикапа ГУНа.
18В подавал от импульсника
плс... схемотехнику стабилизатора (а то я в аналоге не силен)

1. Для изменения коэффициента деления делителя на микросхеме 74АС74
можно использовать свойство D-триггера работать как инвертор по входу
S и выходу Q, т.е. без деления входной частоты. При условии подачи на
вход R низкого уровня. Может стоит отказаться от мультиплексора?
(мс 4051 не самый лучший выбор для комутации вч сигнала)

4051 вполне неплохо справляется с ВЧ (до 150 МГц)
незнаю что, но что-то подсказывает мне что с мультиплексором будет лучьше. При тестировании в Protuse схемы без мультиплексора, оно не заработало.

2. Фон 50гц - скорее всего по питанию, да и экранирование как самого
ГУНа так и его цепей управления не помешало уделить особое внимание.

скорее всего по питанию. Вот и спрашиваю схемотехническое решение этой проблеммы.


3. На высоких частотах падает уровень сигнала VCO и соответственно
D-тригер "глохнет", а из схемы видно, что сигнал на PLL идет после двух
тригеров. Да и дополнительную нагрузку на буферный каскад VCO создает
мс4051.

согласен!

5. Зачем такая большая емкость С14?

А фиг его знает, подсмотрел на одной из схем :-) За что он отвечает?

И еще бы не помешало повесить на входа управления PLL емкости>1нф,
разделить цепи питания контролера и PLL, использовать тактирование
контролера от встроенного в чип rc генератора.

Согласен!

sergo2007
4051 вполне неплохо справляется с ВЧ (до 150 МГц)
Не буду спорить, но прямое управление тригерами избавило бы Вас от
лишней мс и дополнительных вопросов в будущем...
Насчет тригеров - по тактовому входу сделайте 1/2 Uпитания двумя
резиторами по 10к. Ну и эм.повторитель по входу не помешал бы.
Посмотрите как сделанно в той ссылке, которую уже давал.

Попробую.

А где можно посмотреть схему с DDS?

Например AD9952. Схему включения и управление на сайте производителя. Хотя уверен, что на базе этого ДДСа много радиолюбительских конструкций. У него, кстати, весьма паябельный корпус... ;-)

на 7 ногу приходит напряжение для настройки варикапа ГУНа.
18В подавал от импульсника
плс... схемотехнику стабилизатора (а то я в аналоге не силен)

Мне довольно-таки понравились стабилизаторы LP3855, они, кстати, есть и в версии с внешним делителем для задания напруги стабилизации. Но это далеко не самый малошумящий стабилизатор. Смотрите таблицы на сайтах ON Semiconductor, Natiolan Semiconductor, и т.д. и выбирайте что доставабельно и подходит по характеристикам... А схема - сам стабилизатор и кучка конденсаторов по входу и выходу, в соответствии с даташитом.

Вообщем решены проблеммы с шумом и фоном.

Все оказалось до безобразия просто: шумел импульсный БП (заменил на трансформаторный) + экранировка всей платы синтезатора и приемника.

Теперь про испытания.

В городе прием на антену DE31 так себе, я даже растроился поначалу. Но когда я подключил всю конструкцию к нормальной антене загородом.... просто офигел(столько сигналов на ДВ,СВ и КВ и с таким качеством я еще никогда неслышал и НЕВИДЕЛ!!!). Теперь мой R20 пылится в углу (для кв). Теперь я понимаю, когда говорят что R20 для КВ-это изврат.

Осталось только одна проблемка
4. нет генерации при переключении мультиплексора на прямую к ГУНу(без деления)
эм.повторитель по входу ничего не дал. Скрее всего придется согласится NextDoor и переделывать на прямое управление тригерами

с путктом 5. Очень медленно идет перестройка по частоте (от 50Мгц до 90МГц около 2 сек). ничего неподелашь. Скорее всего из-за широкополосного ГУН. Но впринципе думаю некритично. (при меньшей емкости С14 нет захвата частоты )

c DDSом пока что еще не связывался. Для хорошего синеза нужен AD99xx (его надо заказывать да и стоит он немало. Если незаработает будет обидно.) а AD98xx говорят фиговый. сигнал на выходе кривой из-за низкой частоты тактирования.
А где можно посмотреть схему с DDS?

Осмелюсь предложить такой вариант:
DDS ad9834 (230 рублей в розницу) тактируется 32- мегагерцами (или сколько не жалко - микросхема позволяет до 50 МГц, а получить с неё надо 10.7 МГц). Получившиеся 10.7 фильтруется LC фильтром и пъезофильтром с полосой 100 кГц и идет на вход R какого-нибудь синтезатора (например ADf4001 - 90 рублей за штуку). Частота сравнения после деления на 23 где-то около 400 кГц. Ну и ГУН втыкается в свое обычное место. За микросхемой PLL активный фильтр, который за одно и напряжение до требуемого к ГУН раскачает.
Вся эта система даст погрешность установки частоты от идеальной где-то до 0.3 герца во всем диапазоне частот и шум лучше чем 110 dB/Hz на отстройке 1 кГц. Короче, как у всех современных ширпотребовских транссиверов и приемников.

Алгоритмы и демонстрационные программы уже не один раз выкладывал, если интересно - выложу еще раз.