-
CO ZR§ iurii1996
Za kmiljenja oddajnikov, sprejemnikovali konvertorjev smo do
sedaj uporabljalipreprosta PLLvezja kmiljena z miko stikali,eprom
logike ali pa kompleksna miko-procesorska PLLvezja, ki za razliko
od prvihdveh nudijo uporabniku preprost naòinspremembe frekvence
(obiòajno s tipkovnicoin prikazom na LED prikazovalniku). O
tem,kako izdelajo Japonci PLL in njegovokmiljenje z enim samim
òipom, smo lahkosamo sanjali, vsaj do sedaj.
Ko se odloòamo za gradnjo PLLsintetizatorja, moramo natanòno
vedeti zakak§ne namene ga bomo uporabljali, kak§enbo njegov kanalni
korak, glede na to tudikak§no primerjalno frekvenco Zelimo
imeti.Nadalje - ali bo PLL generirana frekvencaosnovna (pri
oddajnikih), manj§a ali veèja zarazliko vmesne frekvence
(sprejemniki) alineka niZja frekvenca, iz katere dobimoosnovno z
mnoZenjem. Vsi ti pogoji vplivajona koncept PLL vezja in ga lahko
za nekdoloòen namen povsem spremenijo.
Na trZi§òu so na razpolago razliòna PLL
UNIPLL r univerzqlni PtL sintetizololxlilc Kovoèevlè, SSIKO
integrirana vezja. Nekatera se kmilijovzporedno, druga zaporedno
(serijsko). PLLvezja z vzporcdnim kmiljenjem so obiòajnopredvidena
za uporabo v napravah, kjer jegenerirana frekvenca fiksna, ali pa
je nipotrebno pogosto spreminjati. S tak§nimi vezjilahko sicer zelo
preprosto izdelamo PLLsintetizator, vendar pa smo omejeni z
uporabo
miko stikal za nastavljanje frekvence. Nekoò,ko se v radijskih
postajah se niso uporabljalimikoprocesorji, so bila ta PLL
integriranavezja zelo raz§irjena. S posebno logiko se nanjih lahko
prikljuòijo numeriòna stikala, skaterimi potem preprosto
nastavljamo kanal.
V dobi mikoprocesorjev pa se maso\nouporabljajo PLL integrirana
vezja s serijskokomunikacijo. Pri rej obliki kmiljenja PLLvezij je
za skoraj vsa znaòilno to, da imajoen podatkovni prikljuÒek, preko
kateregamikoprocesor po§ilja ali òita podatke iz PLLvezja, nadalje
noiico za taktne (clock)impulze, s katerimi procesor pomika
podatkev ali iz PLL integriranega vezja. Nekateravezja imajo poleg
teh dveh osnovnih tudi
dodatne, s katerimi hardversko sinhronizirajopakete bitkov
namenjenih krmiljenju. Prednostserijsko krmiljenih PLL integriranih
vezij jepredvsem v direktnem programskem dostopudo vseh funkcij
vezja in majhnem ohi§ju PLLintegriranega vezja. V celoti pa se to
zelopoma na skupni velikosti PLL sintetizatorja.
PLL integrirana vezja imajo zaradisvojega namena in zahtevnosti
tudi vi§jo cenood obiòajnih integriranih vezij, razen vprimerih
masovne uporabe, kot so TVsprejemniki in radio sprejemniki. Ta
integritanavezja se od veòine ostalih razlikujejo tudi potem, da
imajo v sebi àe vgrajen preddelilec.To pa nam tudi zmanj§a stro§ek
izdelavesintetizatorja. Ker so TV PLL vezja grajenaza fiekvence do
i000MHz ali veò, so kotnala§ò za na§e Af,V oddajnike. Tak§no
vezjeSDA-3202 smo uporabili v 23cm ATVoddajniku, objavljenem v
CQ-ZRS 3194,Krmililo pa ga je vezje z eprom logiko. Vsata PLL vezja
imajo, kot v knjigah pi§e, zeloomejeno uporabo kristala za
referenènioscilator. Kar z drugimi besedami pomeni, da
P0 Pt P2 PiI Pia PS P5 P7
Slika 1 - Notranja zgradba TSA - S511.
35
-
iunli t996 co zRs
smo omejeni na nek fiksen kanalni korak,kateri pa obiòajno
ni25kLlz, temveò 62.5 kIIz.
TV PLL integrirana vezja imajo vgrajenfiksni preddelilec, ki
obiòajno deli z I zapodroòja do 1200 MHz. TaKna PLL vezjaimajo
oznake U-6202 (Siemens), SDA-3202 innovej§i TSA-5511 (Philip$. Vsa
tri vezja somed sabo skoraj popolno kompatibilna -zamenljiva, tako
hardversko kot programsko.Seveda pa se novej§i TSA-5511 v
neòemprecej razlikuje od svojih predhodnikov:njegova poraba
elektriòne energije je sedajzdesetkana, poleg obiòajnih funkcij pa
imavgrajeno detekcijo PLL_LOCK bita in 3 bitniA/D pretvornik (slika
1).
Pred nekaj òasa je Siemens poslal natrài§òe tudi PLL integrirana
vezja z vi§jofrekvenòno mejo in oznako SDA-6102-5X(SMD). Gomja meja
je okoli 2500 MIlz,glede na enako notranjo strukturo kot priSDA3202
in o$alih pa smo omejeni s §tevilombitov programirljivega
notranjega delilca.Tako pri tem vezju doseZemo dovolj
velikofrekvenco z dvigom frekvence primerjalnegaoscilatorja, kar
ima za posledico ptecej veéjikorak PLL. To vezje tudi nima
detekcijePLr:LOCK stanja. Philips za uporabo do 2.5GHz ponuja
TSA-5055T v enaki notranjistrukturi kot TSA-5511, le da preddelilec
delisedaj s 16. Seveda ima vezje PLL_LOCKdetekcijo in 3 bitni y'r/D
pretvornik. Edinaslaba lastnost je ta, da ga je na trài§èu
zeloteiko najti.
Pri vseh TV PLL integriranih vezjih pavelja upo§tevati tudi to,
da je zaradi precej§nefrekvenòne §irine obòutljivost
njihoveganotranjega pred-delilca precej razliòna glede
na fiel«enco. Na sliki 2 je rumidna vhodnaobòutljivost (0-9mV)
za frekvence 100-1500MHz. Diagram se nana§a na vezja TSA-5511.Ta
vezja izdelujejo v treh DIL verzijah, mibomo uporabljali pri nas
dobavljiva vezja vSoU02 (18 pin) ohi§ju.
Se nekaj besed o komunikaciji med TVPLL integriranimi vezji in
miko-procesorji.Pri napravah §iroke potro§nje (T{ radio) seje moòno
uveljavila dvoàiòna obojesmernakomunikacija imenovana I2C (Philips
patent).Ta oblika komuniciranja omogoéa relativnopreprosto
dodajanje novih I2C vezij na istodvoZiòno vodilo. Za celoten opis
lzcprotokola bi potrebovali nekaj strani, zato sebom omejil na
okviren opis namenjen laZjemurazumevanju delovanja na§e LJNIPLL
tiskanine.
I2C protokol uporablja maso, àico zapodatke (SDA) in drugo za
takt (SCL).Podatki se po§iljajo obojesmerno, takt pa odprocesorja
do I2C vezij. Tako po naòinudelovanja loèimo MASTER (glavni-a)
in
SLAVE (podrejena) vezja. Takt obiòajno dajeMASTER vezje (cpu).
Ker lahko imamo naistem I2C vodilu veò SLAVE vezij, imajo le-ta
vsaka svoj SLAYE naslov. Ko je neko vezjepoklicano, se odzove po
isti podatkovni liniji.Vsi bloki podatkov so doloòeni s STARI
inSTOP $anji, vmes pa so zgo§èeni podatkovnibiti in ACK odgovori -
potrditve. Komunikacijaje latùo 8 ali veè bitna, odvisno od tipa
I2C
l0 20 t0 ,lo 60 G0 70 80 gtt l0 1{ 12 13 lil '150 0 0 0 e 0 0 0
0 000000000000
Slika 2 - Vhodna obòutljivost TSA-5511.
Band RTX Display VCO frq JPI Ch.step
UNll3T 13cm TXUN|23T 23cm TXUN|7oT 70cm TXUN|7oR 70cm RXUN|7oH
70cm RXUNITOW TOcM RTXUNI2MT 2m TXUNI2MR 2m RXUNI3MT 3m D(
2300-2450 2300.G2450.0 10.24M12@-1350 1200.G1350.0
E.00M43(}',f40 430.0- 440.0 6.40M400- 465 3E9.3- 454.s 6.40M400-
465 355.0- 420.0 6.40M430- 440 394.0- 404.0 6.40M130- 160 130.0-
160.0 6.40M130- 165 119.& 154.3 6.40M88- 108 88.0- 108.0
6.40M
AB 640kHz SDA-6102-5X ATVAB 5OOKHZ TSA-5511 ATV.BC 25kHz
TSA-5511BC 25kHz TSA-5511 lF 1O.7BC 25kHz TSA-5511 |F45.0AB 50kHz
TSA-5511 WBFM36BC 25kHz TSA-5511BC 25kHz TSA-5511 |F10.7AB 50kHz
TSA-5511
Slika 3 - Verzije programov namenjenih UNIPLL.
ÉUiATA PKÈ2'{AOPIÉZZA looE f
toK
'l*i
-
GO ZR§ iunii 1996
vezja, Na vodilu lahko imamo tudi veò UNIPLL vezja (slika 4).
Kot PLL integrirano npn tranzistorja. Njegov kolektor je
prikljuòenMASTER procesorjev, kot je to izkori§òeno vezjeza
frekvence do 1400 MHz sem uporabil preko 22k upora na +12v. Ce
Zelimo doseòipri PCGENX krmilniku (PIC + DSP ali PC). TSA-5511, za
vi§je frekvence (2.5 GHz) pa veòji obseg delovanja, je potrebno ta
upor
Na§ univerzalni PLL sintetizator sem SDA-6102. PLL vezje sicer
Ze ima notranji prikljuòiti na dobro blokiran generator
*30vpoimenoval UMPLL. Na samem zaòetku je oscilator primerjalne
fiekvence, vendar je napetosti (kot pri ATV sprejemniku).bil sicer
namenjen samo ATV oddajnikom, pri tukaj zaradi zahtev po manj§em
koraku dodanizdelavi razliònih prototipov pa sem vezje zunanji
oscilator z BC-338 in CMOS delilcemdogradil in uspe§no preizkusil
tudi niije 4040, Izbiramo lahko deljenje z 2 ali 4, terkorake z
istim PLL integriranim vezjem. Tako seveda z uporabo ustreznega
kistala doseZemoje nastalo univerzalno vezje namenjeno vse potrebne
korake enake ali vi§je od 25uporabi na razliònih napravah: od ATV
do kHz.WBFM radijskih postaj, Na sliki 3 so Signal iz VCO
pripeljemo preko 1nF/prikazane razliòne vezije programov namenjene
2.5mm mini keramiònega kondenzatorja naUNIPLL, z njihovimi
posebnostmi. vhod PLL vezja, Napetost za popravljanje
Pa se najprej posvetimo elektriòni shemi VCO frekvence (UD)
dobimo preko BC-547
35It
Slika 5 - Tiskano vezje UNIPLL in tipkovnice - stran
elementov.
Slika 7 - Prednja stran novega13123 cn ATV oddajnika.
LMA16L --- rt
rnsnsnrOOO I
ffi,lffi§E,8
@1sp OO(
Slika 6 - Razpored elementov UNIPLL in tipkovnice.
38
-
iurdi t995 CO ZR§
Srce krmilnega vezja je PIC milaokontroler16C84-04, s katerim
smo se sreòali àe vprej§nji §tevilki CQ ZRS. ILkaj je uporabljenkot
master procesor, ki upravlja - po§ilja inòita podatke iz TSA-5511,
nadalje òitatipkovnico sestavljeno iz §tirih tipk, prikazujeUNIPLL
stanja na LCD prikazovalniku ingenerira piske na Piezzo plo§òici.
Na isto I2Cvodilo je prikljuÒen tudi zunanji EEPROM24C04 ali 24C02,
v katerega procesorshranjuje podatke o nastavitvah
posameznihspominov. Zaradi pomanjkanja noàic na PIC-u je
komunikacija do LCD izvedena 4 bitno,TSA-5511 ima izpeljana tudi
dva prostaprikljuòka, na katerih s pomoòjo programskepodpore
generira prepoved oddaje (P2) inzdeljen vhodni signal iz VCO
(P7).
UNIPLL vezje je, kot vidimo, relativnopreprosto, zgrajeno na
enostranski tiskaninidimenzij 5.8 x 9.2 cm (slika 5 in 6).
Elementepricinimo s òim kaj§imi noZicami, kotprikljuòne letvice
uporabimo enovrstne letvicepodnoZij, v katere pa ne spajkamo Zic,
temveòuporabimo druge enake za vtiòe! PICprocesor damo na podnoàje,
prav tako 24C04ali 24C02 EEPROM. Du§ilka L1 je feritnapalòka z
luknjo v sredi, skozi kateropretaknemo àico - noiico 1/4w upora.
Piezzoplo§òica je lahko tudi drugaòna kot oznaòena,ne sme pa imeti
lastnega oscilatorja. Tipkovnicaje zgrajena iz §tirioglatih Patdx
tipk. Uporabimotri òme in eno rdeòo (F) tipko. Prikljuònikonektor -
letvico plispajkamo iz zadnje stranivezja tipkovnice.
Zgrajeno IINIPLL vezje je uporabno vrazliòne namene. Na VCO ga
lahko prikljuòimoinduktivno - s pomoZno tuljavo v bliZini
VCOtuljave ali kapacitivno z loÈilnim kondenzatorjem
na izhodu VCO, kot je to narejeno pri 23cmATV oddajniku. V
primeru uporabe na 23cmATV oddajniku staro EPROM vezje
preprostoodklopimo in na njegovo mesto namestimoUNIPLL vez1e, ga na
enak naòin poveZemo
in àe je nared za uporabo. Prednja strannovega 13123 cm ATV
oddajnika je prikazanana sliki 7. Pri uporabi na 70cm WBFMpo$ajah
je potrebno namesto 27MlIz oscilatorjanarediti nov 390 MHz
oscilator, zadnjo stop-njo pred me§anjem v WBFM pa uporabimokot
loòilno stopnjo. Za uporabo 2mfi\anozkopasovno pa bo zado§òal
obiòajen VCO,namenjen PLL delu.
Za zakJfuéek §e nekaj besed o programskipodpori UMPLL vezja. Na
sliki 3 so opisanedo sedaj narejene verzije programov. V
PICprocesor lahko zapi§emo le en tak program.Vsi programi so si po
naòinu uporabe zelopodobni. Njihove skupne lastnosti pa so:
vsiuporabljajo enako UNIPLL tiskanino, lekistal Q2 in pozicija
mostiòka JP-1 starazliòna (glej tabelo 3). Vsi programiuporabljajo
enako tipkovnico na 4 tipke, zenakim razporedom funkcij na njih
(slika 4levo spodaj). Vsak pritisk na katerokoli tipkopovzroòi
kaj§i pisk, dràanje tipke pa ponavljanjedoloéene funkcije. V VFO
naòinu - hitro, vMEM naòinu pa poòasno.
Kot LCD prikazovalnik je uporabljenHitachi 1x16 ali soroden.
Programi paomogoòajo uporabo skoraj kateregakoli veòjega
LCD (2rd6, 2y20, b20). Prikaz na LCD jeenak za vse programe:
"FFFEFFF CC M Il.Pri tem je FFE.- fiekvenca, CC -
§tevilkatrenutnega spomina, M - mode ali trenutnireZim (M=MEMORY,
V=VFO), L -PLL_LOCK stanje (L = pll ulovljen, ?=niulovljen).
Vsi programi zvoòno opozorijo na napakona lZC vodilu, uniòeno
PLL ali EEPROMintegrirano vezje, z dodatnimi piski. Vsakprogram ima
vsaj 32 prosto nastavljivihspominov, en VFO, F tipko za prehod
mednaòinoma dela ter loèeni funkciji za vpis inèitanje spomina. Pri
vklopu je vedno izbranMEM - spominski naòin dela ter spomin§tevilka
00. Vsi programi tudi podpirajo
F+PWR_ON (vklopni) tkaz za inicializacijoEEPROMa ob prvem
zagonu. Pri tem bo naLCD za vsak napolnjen spomin izpisana poena
pika. Po inicializaciji pa bo UNIPLLpostavljen v normalni delovni
reiim.
Vse programske verzije (razen 13cm)imajo vgrajeno detekcijo LOCK
stanja in njenizpis na LCD. Nekatere verzije v realnem òasu-
nekajkrat na sekundo, druge pa ob pritiskuna katero od tipk. Pri
ATV pa se bo pri oddajislike zaradi velikg devijacije
moduliranegasignala LOCK bit v ritmu moduliranja ru§il.Programi
podpirajo tudi moZnost blokadeoddajnika v VFO reàimu, ali ko PLL
niulovljen (preko odprtega kolektorja prikljuòkaP2 na
TSA-5511).
Programi namenjeni ATV imajo osnovnikorak 62.5 KHz ali veò,
vendar pa je zaradispecifiònosti ATV dela v VFO izbran aktivenkorak
0.5 MHz na 23cm in 0.64 MHz na13cm, Pri uporabi na 13cm je PLL
integriranovezje name§òeno na sami tiskanini ATVoddajnika in
povezano Ziòno preko I2C vodilana UNIPLL. Program za 70cm
WBFMpodpira 1. medfrekvenco 36.000 MHz, VFOkorak pa je 50 kHz.
Trenutne ozkopasovneverzije (25 kHz korak) ne podpirajo
skupnegadela RIX.
Opisano vezje Le nekaj mesecev deluje narazliònih sprejemnikih,
oddajnikih ter narazliònih frekvenònih pasovih. UNIPLL se jeizkazal
kot nepogre§ljiv. Na ATV podroòjupomeni nov izziv, nudi
uòinkovitej§o uporaboATV opreme in ji daje nove
vrednote.Predstavlja verjetno tudi prvi nov konceptgeneriranja
frekvence na ATV oddajnikih. Napodroòju packeta je vkljub
potrebnimpredelavam UNIPLL prav tako uporaben, karje Ze pred òasom
spoznal Bojan, S56FP[ kije prvi predelal svojo WBFM po$ajo.
Vespotreben material za UMPLL je dobavljiv v55 trgovinah, tiskanine
in programiraniprocesorji pa pri avtorju.
70cm prehodni repetitor RU-2 S55UCEin ostala oprema na
postojanki Sv.Jungert seZe od svojega zaéetka sooòa z
neznosniminapajalnimi razmerami. Repetitor je postavljenna vrhu
hriba, na koncu veje elektro omreZja.Napetost na tem prikljuòku
redko preseZe180! nikoli pa ni veòja kot 200V Nihanjemed 100 in
170V je vsakdanji pojav, obnedeljah, sobotah in med tednom opoldan,
panapetost pade tudi na 0V!
Kako sveti 100W Zarnica pri 150! silahko kar zamislimo, §e
posebej ko napetostposkakuje od 0 do 150V Kako pa podtak§nimi
pogoji deluje repetitor in njegovakrmilna elektronika, pa vedo
njegovi uporabniki.
UP§ 630W no RU-2 sistemu
Neznosne ruzmerc smo poizku§ali sanirati narazliòne naòine.
Napajanje s solarnimi panelije odpadlo Le na zaéetku, saj bi jih za
tolik§noporabo potrebovali precej§nje §tevilo, kar paje finanòno
neizvedljivo, lLdi pdtiski naelektro in obòinske organe niso
zalegli,
Ostala nam je §e moànost dograditve UPSnapajalnika - naprave za
neprekinjeno napajanje,
Cena kvalitetnega UPS napajalnika hitropreseZe 1000 DEM, kar je
bilo glede na ostalestro§ke neizvedljivo (gtadnja novega objektaza
RU-2 - slika 1). Na pomoò nam jepriskoòilo zasebno podjetje
MIKROpis d.o.o.& EMG d.d., A§keròeva 4la, Zalec,
lelefon0631715-820. Podjetje se ukvarja z uvozom,
proizvodnjo in prodajo raòunalni§ke opreme,òitalnikov òrtne kode
in UPS naprav. Za na§epotrebe so nam sponzorirali in uvozili
dragameri§kimikoprocesorski UPS od firme APC(American Power
Conversion): model SMARTUPS APC-900, za kar se iskeno
zahvaljujemoJanezu Uplazniku, direktorju in lastnikupodjetja.
Zahvala velja tudi Botutu, S56EYA,za njegov trud, Darovani UPS smo
namestilina RU-2 lokacijo pred tedni, v tem òasu pase je pokazala
njegova polna uporabnost.
APC-900 je kot minitower velika Skatla,le da je nekaj niàja.
Njena teZa pa kepko
(nadaljevanje na strani 43)
39
CQ-ZRS-ATVCQ-ZRS-ATV_0001CQ-ZRS-ATV_0002CQ-ZRS-ATV_0003