После сборки усилителя низкой частоты попробовал собрать приёмник прямого преобразования используя вместо генератора плавного диапазона (ГПД) генератор сигналов UTG932E. Проверив работоспособность приёмника решил собрать отдельный ГПД на базе модуля SI5351 чтобы попробовать приёмник на улице. В домашних условиях слишком много помех даже на магнитную рамочную антенну.
У меня в запасах должен был быть один модуль SI5351 из которого я когда-то хотел собрать ВЧ генератор, но был куплен NanoVNA который закрыл эту потребность. Перерыв все закрома я так и не смог его найти хотя уверен что нигде его не использовал.
В итоге в ближайшем магазине электроники были куплены микросхема MS5351M от Hangzhou Ruimeng Tech (аналог SI5351) и кварцевый резонатор на 25 МГц (NX3225GA-25MHZ-STD-CRG-2). Подозреваю что в большинстве китайских модулей маркированных как SI5351 на самом деле стоит именно MS5351 вместо оригинальной SI5351 от Silicon Labs т.к. она значительно дешевле.
Чтобы не возиться с разводкой печатной платы для корпуса MSOP-10 взял переходник SOP-10 на DIP-10 и припаял микросхему и кварц на переходник. На выходах 2, 3 (кварцевый резонатор) и 6, 9, 10 (выходы CLK0 - CLK2) нет пинов чтобы не добавлять лишнюю ёмкость от беспаечной макетной платы.
На выход CLK1 припаял разъём SMA т.к. этот вывод соседствует с GND и почти совпадает с размерами SMA разъёма, заодно в дело пошёл разъём SMA у которого был отломан один из земляных выводов.
Высота переходника над макетной платой позволяет подключить SMA кабель без перекоса самого модуля.
В качестве контроллера взял плату Black Pill на STM32F411, подключил SCL и SDA к PB6 и PB7 соответственно и прошил в плату скетч сканера шины I2C. Первый раз сканер ничего не нашёл на шине, т.к. я забыл подтянуть SCL и SDA к питанию. После добавления двух резисторов подтяжки по 10 кОм микросхема нашлась на шине.
В качестве экрана использовал 0,96" OLED SSD1306 который также подключается к I2C шине и питается от 3,3 В. Для перестройки частоты использовал модуль энкодера с кнопкой на котором уже есть RC цепочки для подавления дребезга. Выходы энкодера S1, S2 и KEY подключены к PB12, PB13 и PB14 соответственно.
В Arduino IDE написал прошивку которая позволяет задать частоту от 1 МГц до 30 МГц вращением энкодера, а нажатие кнопки меняет шаг перестройки частоты (курсор подсвечивает изменяемый разряд). Прошивку записывал в плату через внешний программатор (китайский клон ST-Link V2) который подключался к SWD.
Выход ГПД подключил ко входу частотомера, который есть в генераторе сигналов UTG932E, через проходной терминатор 50 Ом и входной формирователь импульсов. На ГПД выставил частоту 10 МГц, далее подбором значения SI5351_XTAL_CORRECTION добился совпадения отображаемой частоты с показаниями частотомера. Более правильным способом будет использовать GPS модуль и осциллограф, но с учётом точности кварца в 30 ppm для начала и так сойдёт.
После подстройки частоты подключил ГПД к tinySA через аттенюатор на 20 дБ для оценки выдаваемого сигнала. В настройках MS5351 уровень сигнала задан максимальный (SI5351_DRIVE_8MA).
Поскольку микросхема выдаёт прямоугольный сигнал, то на выходе видно много гармоник. Фундаментальная частота имеет заметный фазовый шум (в настройках tinySA выбрал 5 сэмплов чтобы скрыть случайный шум)
Для сравнения тот же меандр 10 МГц с генератора сигналов UTG932E
Хотя и у него есть фазовый шум, но сигнал значительно чище. В библиотеке si5351 от etherkit приводятся данные что минимальный уровень сигнала для нагрузки 50 Ом это 3 дБм (SI5351_DRIVE_2MA), а максимальный около 10 дБм (SI5351_DRIVE_8MA), но мои измерения показывают около 8 дБм при SI5351_DRIVE_8MA.
Если не учитывать возню из-за утерянного модуля, то такой генератор можно собрать за час. При работе на нагрузку 50 Ом этот ГПД потребляет около 70 мА. Хотя его выход не блещет характеристиками, но для вчерашнего ардуинщика такую конструкцию собрать проще чем ГПД на базе переменного конденсатора или варикапа (хотя бы из-за удобной индикации частоты).
Комментариев нет:
Отправить комментарий