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