Witam!
Mam kolejny niewielki postęp ale za to w zakresie oprogramowania jak i analizy sprzętowej.
W zakresie oprogramowania zrobiłem najważniejszą część dotyczącą sterowania SI5351 i sprawdziłem, że generowanie przemiatania w 112 punktach z pomiarem i konwersją AC/DC nie spowalnia zbyt mocno pracy całości więc można się spodziewać końcowej efektywności jak na pokazanych wcześniej filmach.
Ponadto zaprogramowałem obsługę impulsatora, która jest jednak jeszcze do poprawki oraz zrobiłem kosmetykę wyświetlania wodospadu dodając więcej poziomów oraz kolorów z grubsza odpowiadających wartościom S na skali.
Do zrobienia jest:
- zmiana zakresu przemiatania w zakresach +-56kHz, +-28kHz, +-14kHz, +-7kHz i +-3kHz
- ustalenie poziomów miernika sygnału S
- powiązanie drugiej heterodyny z definiowalną pośrednią skojarzonego odbiornika
- setup pozwalający na :
*definicję częstotliwości użytego filtra w odbiorniku wodospadu
*definicję częstotliwości pośredniej skojarzonego odbiornika
*definicję funkcji dodawania lub odejmowania heterodyny/pośredniej dla każdego z pasm skojarzonego odbiornika
*definicję częstotliwości BFO skojarzonego odbiornika
*oprogramowanie RIT-a
*sterowanie filtrami pasmowymi skojarzonego odbiornika/nadajnika
*generowanie sygnałów sterowania N/O i modem pracy nadajnika (USB/LSB/CW)
*klucz elektroniczny
*inne funkcje dotyczące nadajnika
Jak widać zamierzenia są ambitne ale zamierzam udostępnić plik .hex jak tylko będzie działać jako tako moduł odbiornika wodospadu co wiąże się także z wykonaniem płytek drukowanych dla modułu wyświetlacza i modułu odbiornika wodospadu.
Na razie zmontowałem odbiornik od mieszacza do wzmacniacza pośredniej włącznie a więc coś podobnego do tego:
W naturze wygląda to mniej okazale:
Na zdjęciu widać z lewej strony mieszacz ADE-1 i mniej więcej pośrodku dwie czarne kropki - dwa wzmacniacza ERA33. Wzmacniacze są bardzo prądożerne - każdy z nich pochłania ok. 40mA a pół watowe oporniki obciążenia grzeją się tak, że trudno je dotknąć. Przy okazji spaliłem już dwa takie wzmacniacze (wrażliwe tranzystory InGaP ) dołączając zewnętrzną heterodynę (made in China) zasilaną z innego obwodu w ścianie. Różnica potencjałów między masami zrobiła swoje :-(
Układ zmontowałem aby sprawdzić obliczenia dynamiki lub inaczej możliwej dolnej granicy pomiarowej. Okazało się, że filtr ma 5-6dB większe tłumienie niż zakładałem a wzmacniacze ERA mają o 2-3 dB mniejsze wzmocnienie. Powoduje to ubytek w bilansie co najmniej 10 dB i zastanawiam się gdzie to odzyskać.
Ale do rzeczy, na dalszych zdjęciach wyjaśnię o co chodzi:
Pierwsze zdjęcie pokazuje wzmocnienie całego toru przemiany a drugie dostępną dynamikę. Biorąc pod uwagę użyte na wejściu dwa tłumiki 20dB to cały tor przemiany ze wzmacniaczami pośredniej ma -17.2dB+40dB=22.8dB a dostępna jeszcze dynamika to 47.6-17.2dB=30.4dB.
Zakładając więc, że dynamika AD8703 to 70 dB wydaje się, że do dyspozycji ostatecznie będzie 70+22.8+30.4=ok. 123dB czyli ok. 0.5*10^-13W=U^2/50 -> stąd napięcie skuteczne U=sqrt(2.5*10^-12)=ok.1.55*10^-6 czyli ok. 1.6uV. Odpowiada to sile sygnału ok. S3-4 a więc szału nie ma.
Przydałoby się trochę wzmocnienia przed mieszaczem, dodatkowy wzmacniacz ERA33 przed mieszaczem dałby kolejne 20dB a więc poziom sygnału rzędu 0.15uV. Ale być może szumy własne i zakłócenia od procesora zniwelują efekt wzmocnienia wstępnego. Dodatkowo wzmacniacz przed mieszaczem pogorszy dynamikę. Mieszacz jest mocno wrażliwy na moc heterodyny. na kolejnym zdjęciu widać jak spada dynamika jeśli heterodyna ma moc dużo większą niż 2-3mW.:
Tu widać, że dynamika całego toru spadła więcej jak o połowę kiedy mieszacz zasiliłem wprost z SI5351, który pompuje do mieszacza ok. 20mW (1V).
Testowanie robiłem na częstotliwości odbiornika wodospadu 20MHz z heterodyną większą właśnie o 32MHZ (filtr kwarcowy odbiornika wodospadu) czyli z heterodyną ok. 52MHz.
Zakładam możliwość definiowania częstotliwości filtra odbiornika wodospadu i wydaje się, że użycie tu filtra np. o częstotliwości ok. 10MHz zmniejszy tłumienie filtra i poprawi dynamikę całości.
Muszę ustalić ostateczny schemat, w szczególności w zakresie otoczenia mikroprocesora i zrobię szybko płytki bo praca na tych małych elementach wiszących w powietrzu to męczarnia a konfiguracja układu na płytce laboratoryjnej za pomocą drutów o niepewnym styku nieustannie mnie frustruje :-( .
Czekam jeszcze na AD8307 i być może dołożę do tego strupa jeszcze i ten układ żeby sprawdzić całość odbiornika.
L.J.
