knutselen
Start ] Uni-Tx ] links ]

 

Onder deze kop gaat een aantal wetenswaardigheden schuil over de Uni-tx, een ontwerp dat in Repeater 2-1998 stond. Sinds de publicatie zijn er heel wat amateurs mee aan de slag gegaan en gebruiken de eenvoudige ATV-zender tot volle tevredenheid.

Voor anderen was de kennismaking met commerciële VCO’s, 2,6GHz synthesizers of PIC-microcontrollers een inspiratiebron om zelf te gaan knutselen.

Er hebben mij dan ook veel suggesties bereikt voor verbeteringen of uitbreidingen en verzoeken voor speciale versies van de software. Omdat het voor mij helaas niet doenlijk is iedere suggestie verder uit te werken heb ik alle sinds 1997 gemaakte varianten en experimenten nog eens op een rij gezet. De knutselaars kunnen hieruit zelf de nodige informatie halen om er mee verder te komen.

 

Het besturingsdeel van de Uni-tx is ook voor andere toepassingen bruikbaar zoals het besturen van Philips sat-tuner blikjes uit de SF 200, 900 of 1200 reeks of met wat extra hardware om een sharp tuner blik te besturen. Ook kunnen er veel typen zendertjes en ontvangertjes mee afgestemd worden die 2,4GHz LPD setjes op de markt zijn.  Ook deze setjes zijn populair bij de ATV'ers

Zender varianten.

Meeste vragen betroffen het gebruik van de stuurzender op 10GHz. Er zijn een aantal voor de hand liggende methoden om op 10GHz te komen met de uni-tx:

Met een omgebouwde LNC volgens het mixer-principe. De Uni-tx werkt dan bij voorkeur ergens rond de 23cm band en via een coaxkabel wordt dit signaal incl. DC voeding naar de LNC gestuurd die in de antennemast hangt. De IF versterker wordt uit de LNC gesloopt en het 23cm signaal op de F-connector gaat naar de mengdioden. De DRO wordt zo verstemd dat 23cm+LO in de 10GHz band uitkomt. De RF preamp fets worden 1800 gedraaid en versterken nu het mengproduct. Een Tx pwr tussen 10mW en 100mW is met veel geduld bereikbaar. Met een zwaardere laatste fet is zelfs 300mW te halen.

Met een vermenigvuldiger zoals beschreven door PE1CMO in Repeater 1-1999. De uni-tx kan dan zowel voor 23cm als voor 13 cm gekozen worden. (x8 of x4) Bij de 13cm versie moet wel de frequentie hoog genoeg kunnen komen, 2625MHz voor 10500MHz.

Het is dan natuurlijk aantrekkelijk om de werkelijke zendfrequentie op het display te tonen. Hiervoor zijn drie software-varianten beschikbaar, voor mix-zenders, x4 en x8 vemenigvuldiging. Bij de mix-variant is de frequentie van de DRO vast in het programma ingevoerd, om een andere DRO frequentie te kiezen moet dit in de source-code worden aangepast en dan opnieuw compileren.

Ontvanger varianten.

Veel amateurs vragen zich af of een tunerblikje type xyz?# met een Picje afgestemd kan worden. Er zijn echter heel wat typen op de markt. Ik heb hier een onderscheid gemaakt tussen twee soorten:

Met ingebouwde synthesizer. De syntheziser wordt dan bestuurd via i2c.

Zonder synthesizer. Er moet een DC afstemspanning worden aangeboden en een ingebouwde snelle frequentiedeler(prescaler) vertelt ons wat de lokale oscillator uitspookt. De synthesizer schakeling moet dan extern worden opgebouwd(voorbeeld: de bekende Sharp blikjes uit midden 80’er jaren.)

Software voor i2c tuners

Als een i2c tuner voor ontvangst wordt gebruikt, dan is het vrij eenvoudig. Alleen de software hoeft te worden aangepast zodat de frequentie op het display overeenkomt met de echte ontvangst frequentie.

Hiervoor hoeft alleen de rekenroutine te worden aangepast.

Verschillende ontvangstbereiken hebben elk hun eigen rekenroutine nodig. Het meest eenvoudig is het bereik van de tuner zelf, dat is meestal van 950 tot 1750 of 2150 MHz. Hiervoor hoeft alleen de tuner middenfrequent offset opgeteld te worden bij de frequentie. Doorgaans is dit 479,5MHz.

Bij ontvangst op 13 cm ligt de zaak iets lastiger. Twee situaties zijn denkbaar:

- Met een LNC zoals de Chaparral en een normale tuner erachter. Hiervoor moeten we ook de LO frequentie van de LNC weten, meestal 3650MHz. Hier wordt bovenmenging gebruikt. Er geldt dan Fsyn= (LO-Frx)+Fif ofwel Fsyn =LO-(Frx-Fif)

waarbij Frx= de gewenste ontvangstfreq. en Fif =de tuner offset(480MHz)

Met een tunerblikje zoals vaak in de 13cm LPD setjes te vinden is. Ze werken met ondermenging dwz de LO frequentie ligt onder de ontvangstfrequentie. Hier hoeft alleen de tuner offset te worden afgetrokken van de ontvangstfrequentie. Hieronder een voorbeeld van gewijzigde rekenroutine met aftrekken i.p.v. optellen van de Tuner_if offset.

De juiste IF freq. moet in de Headerfile Uni_syn2.h staan, daar kun je hem wijzigen Nu staat er 480 rond in (maal vier) en in hex vorm in twee bytes, lo en hi

voorbeeld: 480 * 4 =1920 dat is in hex 780 ofwel lo byte = 80 en hi byte is 07

wat doet deze routine?

1- zet freq lo en hi in de registers: syn lo en hi

2- zet if_lo en hi in de registers: offset lo en hi

2- syn - offset = syn >> trek er de offset vanaf en plaats resultaat in syn.

3- syn = syn * 2 ivm juiste deeltal naar pll

 

;******************************************************************************

reken movfw freq_lo ; freq naar syn

movwf syn_lo

movfw freq_hi

movwf syn_hi

movlw if_lo ; IF freq naar offset regs

movwf Off_lo

movlw if_hi

movwf Off_hi

;

call trek_af ; dirty mind=joy forever

movfw Off_lo ; get offset low byte

addwf syn_lo,F ; tel op bij syn low byte

btfsc STATUS,C ; carry =1 > doorschuiven naar

incf syn_hi,F ; syn_hi byte

movfw Off_hi ; get offset hi byte

addwf syn_hi,F ; tel op bij syn high byte

;

; vermenigvuldiging met 2

;

bcf STATUS,C

rlf syn_lo,F ; het is simpel omdat er

rlf syn_hi,F ; geen overflow kan optreden.

movlw 0xFE

andwf syn_lo,F ; voor de zekerheid (niet echt nodig)

return

;

trek_af comf Off_lo ; maak het complement van de offset regs

incf Off_lo

btfsc STATUS,Z

decf Off_hi

comf Off_hi

retlw 0

;

; ****************************************************************************

Bij ontvangst op 10Ghz dan wordt ook altijd van een (omgebouwde) LNC gebruik gemaakt. Ook hier geldt dat we de LO frequentie moeten weten om het juiste deeltal voor de synthesizer in de tuner te berekenen.

Doorgaans is hier ondermenging in gebruik zodat we krijgen : Fsyn= (Frx-LO)+Fif of Fsyn = Frx-(LO-Fif)

Software voor varicap tuners (Sharp en zo)

Voor de frequentie die de synthesizer moet opwekken geldt hetzelfde als boven vermeld. Probleem is hier dat de tuner geen ingebouwde synthesizer heeft, die moeten we dus zelf extern opbouwen. Dit gaat onder meer met de bekende Motorola MC 145151. Wel moet de tuner een ingebouwde prescaler bezitten die de LO frequentie door 128 of 256 deelt, want de 145151 kan slechts tot 30MHz meten.

Schema met MC145451

Een MC145151 heeft een parallelle aansturing met 14 lijnen, om deze vanuit de pic aan te sturen is een 16bits schuifregister met twee HEF4094 ’s gebruikt. Zo kan toch met slechts drie lijnen vanuit de pic gewerkt worden.

Een nog fraaiere oplossing is het gebruik van de MC145155 synthesizer, die is identiek aan de 145151, maar standaard met serieële aansturing zodat de HEF’s niet nodig zijn en de print veel kleiner en simpeler wordt. Helaas zijn de MC145155’s in NL moeilijk te krijgen.

Schema met MC145155

Achter de synthesizer komt dan een opamp die de loopfiltering en de nodige spanningsversterking levert.

De synthesizer-chip loopt op 5V, de opamp moet ca 2 volt meer hebben als de maximaal gewenste afstem-spanning. Voor de 23cm band is 12V voldoende, bij de complete band van 950 tot 1750MHz moet er zeker wel 24 volt op.

De besturing vanuit de PIC-controller moet met 3 lijnen, naast de 2 voormalige I2C-lijnen moet er nog een extra signaal bijkomen, het zg. enable signaal. Dit signaal moet aan pin 1 van de PIC worden aangesloten via een 1K beschermweerstand.

De schakeluitgangen leuk1 en 2 zijn voor toekomstige uitbreidingen en doen nu nog niks.

Aansluiten op het bediendeel: Data naar i2c SDA

Clock naar i2c SCL

Enable naar PIC pin 1 (via 1K)

De schakeling is niet kritisch en kan op een gaatjesprint gezet worden.

Als software is de file Rx_Sharp gemaakt, een simpelere versie van de Uni_tx software. Dit is een basis om verder mee te experimenteren, uit de asm-file is af te leiden hoe de aansturing van de Motorola synthesizers is gemaakt, dit kan ook voor andere toepassingen gebruikt worden. Ook de rekenmethode is iets anders voor deze synthesizer.

Let op:

De prescaler moet wel door 128 delen, evt checken en aanpassen (MB506 prescaler in tuner: pin3 aan GND en pin 6 aan VCC)

 

 

U kunt een e-mailbericht met vragen of opmerkingen over deze website verzenden aan pe1chy@qsl.net.
Copyright © 2001 R.G. Krijgsman
Laatst bijgewerkt: 05 maart 2002