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)
