DDS PLL VFO
/kn34pc.com/конструкции/...
Още в края на 2003 година за самоделната си КВ апаратура имах
желание да използвам PLL. Тогава експериментиране в тази интересна за мен област
не ми беше възможно къде заради дефицитните тогава електронни компоненти, къде
от липса на програмно осигуряване: за изготвяне на микроконтролерното управление
разчитах основно на приятели и колеги.
Микроконтролерната област се развиваше във времето.
Споделените в интернет интересни PLL-конструкции ставаха все по-сложни,
но бяха изпълнени главно на SMD компоненти (с излишни за мен функции и опции).
Програмен код почти не се споделяше, а споделеният код беше главно на Assembler.
Така за корекция за нужните ми входни данни като граници на обхват, диапазони,
междинна честота и др. трябваше отново "помощ от приятел-програмист".
PLL "избледня" като желание за бъдеща реализация, а и с
масивната си механична конструкция на VFO-генератор за основното си самоделно радио
реших въпроса с температурната (и др.) стабилност на изходната честотата.
Интересът към схемните решения обаче остана. Така следейки
развитието на подобна "гореща тема"
[3],
попаднах на страничка на японските ни колеги
[1] и
[2].
Реших да пробвам отново класическа схема на PLL.
Сега вече с
помощта на Arduino управлението на този етап е лесно и достъпно - желаните функции изцяло зависят от главата и ръцете на
експериментатора
.
Разбира се, липсваха ми точно такива компоненти, които се
използват в схемата, но това не беше причина за бездействие.
DDS PLL VFO: AD9832, Arduino Nano
Избрах 20m за
тест на класически PLL на 74HC4046. За опорен пренастроиваем източник "нарочно"
приложих старата, "бавна" DDS на Analog Devices AD9832, а поради липса
на Johnson counter използвах делител на 4 (2*2) с 74HC74. Транзисторите са с общо
приложение BC546/BC547/BC548/BC549, варикапът е от български приемник.
За
управление на AD9832 с Arduino съм използвал тестов пример 1, публикуван в
[4].
В програмния код стъпката е една и е 1 kHz:
dds_pll_vfo_20m.zip
Може да се използва друг опорен осцилатор (DDS, PLL и др.) с честота
F/4 и амплитуда, достатъчна за управление на 74HC4046.
Не съм правил
оптимизация по шум, консумация и др. Поставената цел беше една: експериментален
PLL с обикновени, нискобюджетни и главно - налични компоненти.
Нямам
подходяща измервателна апаратура за изходните параметри на PLL, но субективната
оценка при слушане на ефира с наличния самоделен трансивер донесе няколко
положителни момента:
- липсват "бити честоти" по 20m
обхват с/без антена (което при мен не е изпълнимо с чист DDS, дори от по-висок
клас);
- мога да използвам AD9832 за 20m, която иначе за
изходна честота 23 MHz не е използваема;
- коефициентът на
припокритие на VCO осцилатора е малък и лесно се постига дори с варикапи за УКВ.
При настройка на осцилаторния LC-кръг при "захват" е необходимо е да се
подбере напрежението към варикапа в средата на работната х-ка (т. R1-R7-C6). Да се обърне
внимание на типа (polyester, polypropylene) и качеството на кондензаторите (C6,
C7) в
интегратора към варикапа. Честотата на сравнение при избраната конфигурация е 4
пъти по-ниска от желаната изходна честота. При промяна на исканите параметри (обхват, коеф. на делене и др.) да се сверят параметрите с тези на 74HC4046.
Въпроси за размисъл относно подобряване на характеристиките:
- допълнителна филтрация/стабилизация на захранващото напрежение на осцилаторната част
- "сложен" активен интегратор с ОУ
- филтър от по-висок ред на варикапното напрежение
- заместване на резистора към варикапа с
дросел/дросел-резистор
- генератор с нискошумящ полеви транзистор
- оптимизирани
буфери (напр. биполярен нискошумящ транзистор в схема ОБ) и др.
Това е свързано с допълнително експериментиране и наличие на добра измервателна
апаратура. А лично за мен усложнението на схемата "разваля" част от удоволствието
на простите конструкции: заслужава си, но е за друг тип реализации.
Експериментираният DDS PLL VFO бих използвал като опорен генератор в портативно QRP
трансиверче на 20m, изпълнено с интегрални схеми SA602/SA612.
Външни препратки:
1.
PLL-VFO 50 MHz SSB, www.henteko.org
2.
DDS PLL-VFO, www.henteko.org
3.
Синтезатор или ГПД к полумонстру, VE3KF forum
4. Arduino библиотека за управление на AD9832, Пример 1: Прост VFO генератор за един обхват, kn34pc.com
LZ2WSG, KN34PC
6 октомври 2018 година
