Бюджетный двухканальный модульный DDC/DUC КВ|УКВ ПЧ

[EU1SW]

В продолжение темы http://www.cqham.ru/forum/showthread...-%F1-%C0%EB%E8 бюджетных модульных трансиверов предлагается вариант исполнения на основе модуля содержащего 2 канала АЦП AD9226, 12 битный АЦП, 65 М.
Пример https://ru.aliexpress.com/item/FREE-...563131271.html
Для постепенного расширения, с целью снизить первоначальные затраты и порог вхождения возможна комплектация двумя одноканальными модулями https://ru.aliexpress.com/item/RS485...827169756.html
Степень и глубина доработки модулей зависит от степени и желания дорабатывающего, для старта достаточно выпаять входной резистивный делитель, и на освободившиеся пятаки запаять ФНЧ 30 МГц третьего порядка и его нагрузку 50 Ом, для согласования с антенной, для приема 160-80-40 этого более чем достаточно. Без доп. УВЧ, при использовании полноразмерных антенн, на 40 метрах обычный эфирный шум диапазона в тихой сельской местности превышает уровень шумов АЦП на 1-2 балла шкалы S-метра. WSPR, JT - без проблем. Вещалки не мешают.
В продвинутом варианте вся входная часть заменяется на ФНЧ, и трансформатор 1:2, согласно даташита, за счет исключения ОУ понижает шум АЦП еще балл.
Базовый модуль ПЛИС Альтера Циклон 4 обьемом 22К ячеек
Пример https://ru.aliexpress.com/item/FPGA-...834586200.html
Для загрузки прошивки необходим USB-Blaster, для тех, у кого нет, возможен комплект https://ru.aliexpress.com/item/FPGA-...834582202.html
Сетевой обмен последством модуля PHY 100Мбит
пример https://ru.aliexpress.com/item/Lan87...673201037.html
Набортный ввод/вывод аудио - модуль WM8731
пример https://ru.aliexpress.com/item/FREE-...674210328.html
Доработка модуля описана здесь http://www.cqham.ru/forum/showthread...=1#post1497262
Опорный генератор 122,88 МГц, возможны варианты установки CMOS или PECL, ПП предполагает возможность задействовать внешний источник опорной частоты, Гиацинт, к примеру, тут возможны варианты, я еще не определился, в текущей прошивке не поддерживается.
Модули тактируются половинный значением опорной, т.е. 61,44 МГц, ЦАП - полной скоростью
TX ЦАП DAC904 или AD9744 (для 9744 25-й пин соединить с 26-м капелькой припоя)
Текущая прошивка поддерживает выходной рейт 48/96/192/384, 2 независимых RX, 1 TX, регулировку мощности, набортное аудио, формирование огибающей CW и самоконтроль в ФПГА.
В архиве исходники и файлы прошивки под приложеный lay.
На ПП разведен буферный каскад на BFG591, можно использовать в зависимости от сферы применения, как буфер опорника для смесителей трансвертеров, либо как буфер выхода ЦАП (перемычка из тонкого коаксиала).
Выход ЦАП можно паять под свои нужды, либо трансформатор, либо просто резистивная нагрузка, в зависимости от того, какой уровень выхода нужен, на резисторах -10 дБм, с трансформатором до +5-6 дБм
Разводил под VCXO с выходом PECL, прислали CMOS, в общем все запаивать не нужно, руководствуйтесь здравым смыслом и схемами из предыдущей темы. В ПП сделаны вырезы под разъем PHY и разъем программирования ФПГА. Доработки разводки, с условием последующей публикации в теме, естественно приветствуются.
Для примера компоновки фото плат и "бутерброда", АЦП не показан, расположен на шлейфе, на плате трансвертеров 144.
На шлейфе естественно можно подключить и AD6645, с прошивками из предыдущей темы, откорректировав распиновку, освободившиеся пины вторым шлейфом завести на плату коммутации ДПФ.
Исходные коды и разводка ПП представлены "как есть" и могут использоваться с любыми целями, в пределах исходных лицензий, развитие ведется автором в свободное время, претензии по недостатку функционала/"не так должно работать" не принимаются

Квартус у меня 15.0 не изменился с предыдущего проекта, ответы на многие вопросы можно попробовать сначала посмотреть по ссылке в начале поста, используя предыдущую тему как ФАК

Дополнение для этого модуля:


Описание модификации от Сергея, пост 82.
----------------------------------------------------------------------------------------

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Всех предупреждаю - авторские ветки на CQHAM будут модерироваться предельно жестко. Если вам что-то не нравится, вы в них просто не заходите, а за наезды на авторов будут баны вплоть до пожизненных. Никаких шуток!

[RV3DLX]

Вот так я расположил свои модули. В качестве кросс-платы использовал кусок макетной платы. Вся эта конструкция будет вдвигаться в стандартный корпус длиной 150мм., который рекомендовали на этом форуме. Таким образом разъемы кодека будут располагаться на передней панели корпуса, а LAN-разъем, антенные и прочие,на задней.
Когда вчера подключил модуль кодека, сначала обрадовался, звук с приемника на наушники оказался превосходным, потом подключил микрофон и получилось разочарование, на контрольном приемнике звук сопровождался сильным шумом. Манипуляции с усилением по микрофону ну к чему хорошему не приводили, расстроенный лег спать. Сегодня попробовал сигнал микрофона через VAC со звуковой платы, сигнал без шума прекрасный. Как только отпускаешь кнопку VAC1 в программе, и включаешь микрофон в кодек, снова зашумленный сигнал. Путем разных манипуляций обнаружил, что даже при отпущенной кнопке VAC1, параллельно с сигналом микрофона в кодеке, проходит шумовой сигнал со звуковой карты. И только когда в закладке программы Audio-VAC 1 в окошке Input отключил микрофон, шумы пропали.
Может быть кому то будет полезен мой длинный пост.
Юрий.

[EU1SW]

кому то будет полезен мой длинный пост

вот прямо сейчас включен микрофон в кодек, шум шека -32 дб по градуснику MIC от вентиляторов ПК и открытого окна, при включенном мониторинге в наушниках слышно как птицы за окном щебечут, т.е. претензий к шумам и качеству микрофонного входа нет, корреспонденты не указывали на наличие шума в модуляции )
Вот если извлечь микрофон - то да, открытый вход начинает таки ловить всякую гадость, и неплохо его отключать, если не используется )

[RV3DLX]

Продолжая изготовление этой конструкции изготовил модуль питания. Стабилизация двухступенчатая, первая ступень DC-DC D-SUN, вторая ступень линейный стабилизатор MIC29302. На выходе DC-DC установлено напряжение 6 Вольт, а на выходе линейного стабилизатора 5 Вольт. Микросхема МIC29302 позволяет поддерживать разность входного и выходного напряжений всего 0,2V (это практические измерения при токе 1 Ампер). Но даже при падении напряжения на ней 1 Вольт нагрев очень незначительный без радиатора. Помех от DC-DC не замечено, но при установке этого модуля в корпус на всякий случай накрою его экраном.
Юрий.
P.S. С шумом при передаче разобрался, сам виноват, плохо пропаял одну ножку ЦАПа. Сейчас все прекрасно.

[EU1SW]

бегло по примененному УМ и последним мод.
... драйвер BFG591 пит. 9 вольт, MRF9120, пока от 15 вольт питаю, проверить по теплу.
15- 20 Ватт с IMD не хуже-20 по всем диапазонам.
ФНЧ на амидоне T50-6 30/15 МГц, и T50-2 2,5/4/7,5 МГц.
Автоматическая коммутация реле ФНЧ, УВЧ 16 дБ, ДПФ, релейных АТТ (8/4/2/1 дБ, можно заменить на PE4306) по шине SPI регистрами tpic6b595 (слово 32 разряда, может редактироваться пользователем). Коммутатор входов RX и выбора антенн функционально повторяет логику оригинального кода. RX1|2|XVTR, RX Bypass, ANT1|2|3.
Частоты переключения ФНЧ и ДПФ не зависят от настроек PowerSDR, управления прямо из кода, и определяются только реальными частотами приемников и передатчика, кол-во линий и частоты переключения могут быть изменены пользователем (перекомпиляция и перепрошивка).
Перенесен код I2C управления кодеком, медленные АЦП (КСВ), добавлено управление синтезом adf (8 диапазонов УКВ), выбор внешней шины SPI либо 7 бит параллельной шины ОК... и что то еще, забыл... )
P.S. не стоит пробовать синие китайские глину высоковольтные конденсаторы в ФНЧ... греются и затухание огромное ) оч хотелось попикать, пришлось временно заменить на параллельно несколько шт 0805 np0 )

[ra3tes]

Меня немного разочаровала релейная коммутация атт. При переходе RX/TX громко щелкают. В FT8 утомляет. Конечно от реле зависит :-) Замена на PE4306,с регистрами, наверное не пройдет, отдельно придется управлять.
PS Код в студию, пож-ста.

[EU1SW]

Выдача параллельным кодом для управления PE4306 через общую шину SPI возможна, но поскольку выходы декодера SPI с открытым коллектором, то необходимо предусмотреть для этих выходов подтягивающие резисторы для каждого из 5 проводов на питание ПЕшки (3,3 В) и инвертировать биты в присвоении управляющего слова. Потом покажу как. Либо выводить отдельные шины SPI для каждой ПЕшки, и загружать в регистр последовательно, что тоже возможно.

Добавлено через 19 минут(ы):

К вопросу о плате кодека, раньше не замечал, но и антенна по другому развешена была, а вчера заметил при передаче при выключенном самоконтроле хрип в наушниках при передаче. Это детектированная ВЧ наводка, само собой, она может и в микрофонный тракт пролезать и будут хрипы слышны в эфире. Для проверки гипотезы о наводке шнур гарнитуры был несколько раз пропущен через ферритовую защелку, стало практически тихо. Таким образом платку кодека превентивно необходимо дополнить емкостями, навскидку 1000-2200 пФ прямо на входных выходных разъемах, и кратчайшим путем общие контакты разъемов соединить с корпусом.

[ra3tes]

На счет PE, прошу прощения. Зациклился на последовательной передаче управления :-)

[EU1SW]

После подъема напряжения питания на MRF9120 столкнулся с недостаточностью раскачки от BFG591, так что такой вариант прокатывает только при 13-15 вольтах.
И тут 2 варианта - без ООС, как завещали предки составители даташита, либо поднять раскачку. Буду пробовать rd01 в драйвер.

[EU1SW]

немного карандашиком поводил по бумажке и стало ясно что... rd01 однозначно не прокатит как драйвер.
переделал цепи OOС в оконечнике на MRF9120, усиление каскада при выходном трансформаторе с двумя витками вторички снизилось до 21 дб,
выполнил драйвер на RD06HVF и измерил параметры, усиление 23 дБ, при абсолютном уровне каждого тона на выходе в +24 дбм продукт IMD3 находится на уровне -40 дБ от мощности тона, что более чем...
На 7.074 МГц и токе покоя 200 мА, 1 ватт PEP вторая гармоника на выходе драйвера на -24 дбц, можно вероятно тока покоя добавить, но выше 300 мА не хочется вылезать.
P.S. при подборе ООС старался попасть в КСВ по входу меньше 1,5
получилось у драйвера 1,2, а у оконечного каскада 1,3
Векторника сейчас в наличие нет, мост для VNA Hermes паять немного лень, поэтому номиналы по принципу пол- потолок )
можно очевидно и точнее попасть в номинал

Добавлено через 26 минут(ы):

FYI,
вообще у MRF9120 на КВ без ООС усиление превышает 30 дб, поэтому если минимально QRP можно даже с выхода ЦАП качнуть, 5 ватт на выходе будет точно )

[EU1SW]

публикование последней редакции прошивки немного тормознулось ввиду обнаруженных мелких неприятностей, возникших в результате предшествовавших улучшений, надо все проверить еще раз.
Заодно опрос, много ли коллег использует ямбический ключ вот прям руками и он реально нужен?