Синтезатор на ADF4360-7 в диапазоне 23 см
29.08.2018
Синтезатор на ADF4360-7 в диапазоне 23 см
Статья предназначена для тех, кто занялся конструированием в диапазоне 23см и не знает с чего начать. В радиолюбительской мастерской не помешает генератор, который быстро перестраивается по частоте. Например, для настройки входных цепей конвертора, радиостанции, или как маячок. ADF4360-7: Интегрированный синтезатор с целочисленным коэффициентом деления и ГУН с диапазоном выходных частот 350 - 1800 МГц.
Программное обеспечение на сайте производителя предполагает управление по USB. В радиолюбительской практике синтезатор управляется микроконтроллером. Бывает так, что собрал плату, а она не работает. Возникает вопрос или в микроконтроллере программа кривая, или сам синтезатор не работает. Например, если использовать ATmega8 в корпусе TQFP-32 и заливать прошивку программой PonyProg,при неправильной установке FUSE-бит, возврата уже не будет. Микросхему нужно выпаивать. Это с одной стороны, а с другой, куда настроен синтезатор. Переключение поддиапазонов VCO производится логикой. Чем ниже частота, тем уже диапазон перестройки синтезатора.
Теоретически программой “ADIsimPLL” рассчитываются как индуктивности L1, L2, так и Loop фильтр. С теорией все понятно, а на практике нужно учитывать емкость монтажа. Как проверить работу синтезатора до установки микроконтроллера? Для этого я написал программу управления от LPT1. Синтезатор, изображенный на фото, реально перекрывает от 955мГц до 1355мГц. Схема изображена на Рис1.
Печатная плата двухсторонняя 55х40мм. FR4 толщиной 1.5мм. Часть монтажа выполнена как у RV3GC в маячке, я добавил LPT разъем и делитель из резисторов. Важно !!! Подобрать соотношение резисторов так, чтобы уровень логической '1 не превысил 1.8 вольта. В данном случае у меня получилось 1.55 вольта.
В качестве опорного генератора используется KT14-KEV28L…13мГц. Частота подстраивается резистором R7 – 10к. При делении опорной частоты происходит некоторая задержка и поэтому нужна корректировка по нулевым биениям на рабочей частоте. Усилитель сигнала на выходе - HMC374. Можно подобрать любой из того что есть под рукой. Рис 1.
Для частоты сравнения 25 кГц, программа “ADIsimPLL” рассчитывает Loop фильтр с параметрами С1 - 2.35 nF, R1 – 13.5k, C2 – 11.3 nF. средняя частота 1.222702GHz. Для частоты сравнения 1мГц - С1 –58.7 pF, R1 –13.5k, C2 –284 pF. На печатной плате резистор R10/1, R10/2 состоит из 2х резисторов включенных последовательно и конденсаторов С1/1, С1/2, параллельно. Линии L1 и L2 запаять на обратную сторону платы, как показано на Рис 2.
Рис 2.
Программа ADF4360-7_LPT1 1150-1300мГц.
Полоса прокрутки позволяет быстро перемещаться по частоте. Если кликнуть форму в центре, то визуально можно видеть что отправил LPT1. Движок в полосе прокрутки трогать не нужно, сбивается счет. О состоянии синхронизации сигнализирует светодиод LED1. На плате, припаян миниатюрный светодиод подсветки кнопок в сотовом телефоне. Свечение должно быть ярким и устойчивым без морганий. Конечно, если использовать этот генератор в качестве подставки к трансвертеру, частота сравнения должна быть от 1мГц и выше. Это обусловлено уровнем фазовых шумов. Для того чтобы поменять шаг перестройки по частоте, нужно кликнуть кнопку 25kHz.
Если необходимо проверить работу синтезатора, например, на частоте 433500 кГц можно поступить следующим образом. Линии L1 и L2 запаивать на общую металлизацию не нужно. Использовать их как контактные площадки. Впаивая SMD индуктивности, номиналом 4,5 nH еще не факт, что синтезатор выйдет на нужную частоту. Индуктивность 4,5 nH, это примерно 3 витка на сверле 1мм. провод 0,31мм. Подключаем LPT и запускаем программу ADF4360-7_Scan. Программой можно перестраивать частоту от 350мГц до 1850мГц с шагом 25кГц. Сканируем по частоте и следим за свечением LED1. Светодиод будет светиться в некотором диапазоне частот, отсюда понятно, в какую сторону нужно корректировать индуктивности. Витки катушек можно раздвинуть или сжать. Уровень фазовых шумов будет меньше, если частота попадает в средину отсканированного участка частот. Таким образом, настроив синтезатор можно смело впаивать микроконтроллер.
Программа ADF4360-7_Scan.
Для управления ADF4360-х существует программа Evaluation Software 4.0.4. При написании программ для микроконтроллеров, я использую ее для вычисления данных. Как пример записываем: RF Out Frequency = 433.5 (выходная частота синтезатора). RFD = 250 (шаг сетки частот 250кГц). REF IN Frequency = 13 (частота кварца 13000кГц). Band Select Divider Value = 1. Внимание REF IN/ RFD/Band Select Divider Value = 52. R counter = 0xD1(hex)=209(dec). N counter = 0x6C1A(hex) = 27674(dec).
При делении опорной частоты на выходную частоту счетчика делителя, число не должно превышать 125 !!!
Если нужна сетка частот 25кГц тогда пишем. RF Out Frequency = 433.5 (выходная частота синтезатора). RFD = 25 (шаг сетки частот 25кГц). REF IN Frequency = 13 (частота кварца 13000кГц). Band Select Divider Value = 8. Проверяем делением: 13000/25/8 = 65. (65<125). R counter = 0x300821(hex) = 3147809(dec). N counter = 0x43B32(hex) = 277298(dec).
Опорный генератор 13мГц я использовал как распространенный, их много в старых сотовых телефонах. Если опорный генератор 10мГц. Записываем в поле ввода R-REG число 3147329. Нажимаем Load. Нижними кнопками, выбора частоты, пользуемся как обычно.
Для синтезатора, используемого в качестве подставки к трансвертеру 1152мГц и частоте сравнения 2мГц кварцевый генератор должен быть 10мГц. При 13мГц это не получится. Задаем частоты в Evaluation Software 4.0.4. и получаем: R counter = 0x15(hex) = 21(dec). N counter = 0x2402(hex) = 9218(dec). Control Latch = 0x4FF120(hex) = 5239072(dec).
В программе ADF4360-7_LPT1 нужно записать в поле ввода: R-REG число 21, F-REG число 5239072, N-REG число 9218. Последовательно нажать кнопки LOAD сверху вниз.
Синтезатор настроится на 1152мГц с частотой сравнения 2мГц.
Я думаю, с расчетами все понятно, останется на LPT разъем припаять делители из резисторов, четыре провода и можно проверять синтезаторы. В приложении файл в формате layout50, используйте его в конструкциях как модуль. Если еще и опорный генератор расположить на плате с обратной стороны, то получится миниатюрная конструкция.
P.S . Программа простая, работает с места, для 320k писать инсталляцию нет смысла. Для корректной работы программы необходимо чтобы файл inpout32.dll находился в той же папке где и ADF4360-7_Scan.ехе, ADF4360-7_LPT1.exe. Если Windows_7 выдаст ошибку, скопируйте inpout32.dll в папку \Windows\System32. Далее запускаем cmd.exe пишем regsvr32 inpout32.dll и нажимаем Еnter. Я проверял на Windows_7_32 и Windows_7_64, все работает.
73!
RX6AQD г. Сочи.