Vidlákovo elektro 91. Smyčka PLL naruby

11. prosince 2014 v 5:15 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Je čas předvánoční a v této době se vždy hodí idea na nějaké drobné bastlení, kterým strávíte dobu, kdy zbytek rodiny zírá na standardní a od počátku televize stále opakované spektrum "vánočních televizních pořadů" Co by tedy udělalo (mně) radost ? Něco klasického - rádio třeba.

Dneska postavit rádio to znamená vrhout se do FM demodulace na VKV a taky se vrhnout do sytnézy kmitočtů nad rozhlasovým pásmem v rozsahu 98,7 - 118,7 MHz. Ve starém Amáru najdete větu "v šuplíku jistě najdete zapomenutou PLL syntézu Sanyo 7000", ale to u mně bohužel nehrozí, stejně tak nehrozí najít u mně moderní výkřiky typu AD985xx nebo Si570.


Tak jsem přemýšlel, co mám v krabici a co jsem kdy viděl a vymyslel tuto šílenost, kterou snad ani nemám odvahu zkusit postavit. Takže - napětím řízený CLAPPův oscilátor si kmitá - frekvenci z něho několikrát dělíme D flip flopem 74AC74 až na rozumnou hodnotu. Tuto hodnotu pak vedeme jako HODINY do procesoru. Hodinami procesoru ženeme uvnitř procesoru programovatelný dělič, který nám generuje referenční kmitočet - ten v PLL syntéze 74HC4046 porovnáváme s referenenčním kmitočtem a podle toho filtrujeme řídící napětí pro CLAPP. Takto syntezovaný kmitočet vedeme do superhetu postaveném na spínaných mixérech 74HC4066.

Celá věc pak funguje následovně - potřebujeme přeladit - naklikáme novou frekvenci tlačítky - procesor změní dělící poměr vnitřního děliče - tím se frekvence na výstupu děliče změní taky - fázový komparátor 4046 to zaregistruje a ihned začne upravovat ladící napětí tak aby nová frekvence procesoru po vydělení vnitřním čítačem dala stejnou frekvenci jako referenční oscilátor.

JE šílené krmit procesor variabilním kmitočtem - takže při naladění na horní konec VKV pojede rychleji než při naladění na dolní koncec ? - záleží na 20% rozdílu v rychlosti ? Určitě ne, a dokonce nejistě tuším, že takoto "divným" zakomponováním procesoru do smyčky PLL by se parazitní modulace vzniklé v procesoru staly synchronními s kmitočtem PLL a nemusely nikde vadit (nebo by mohly funkci takové PLL zcela znemožnit).

Nepatrná otázka před koncem - jak třeba měřit hodiny pomocí procesoru jehož frekvence se odvozuje od variabilní frekvence ? Frekvence hodin procesoru se liší, ale frekvence po vydělení čítačem je smyčkou PLL stále dotahována na hodnotu stejnou jako REF CLK - takže pověsíme časovací rutiny na přeručení od čítače a ona se bude pouštět pěkně pravidelně.

Přemýšlím jestli 43. sledování Mrazíka a Pyšné princezny - nakonec nebude méně stresující. Jelikož vše je ve fázi nejisté ideje - zbývá už jenom rada paní Kubáčové novomanželkám - zmizelo vám bolerko z falešné kožešiny - zkontrolujte psí pelech - nejste sama, komu v zimě táhne na lopatky.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Honza Honza | 11. prosince 2014 v 6:37

Zdravím,
tady někdo šel ještě pro starší součástky: http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Vicos_Bleistift-FM-Radio/FM-Radio.htm

2 Karel Karel | 11. prosince 2014 v 6:54

Fungovat by to teoreticky mohlo, ale ta RF a MF část musí být od zbytku dobře odstíněna. U těch moderních výkřiků typu AD98xx jsem byl překvapen, jak jsou pořád drahé, takže šuplíkové zásoby z dřívějška se hodí. Mě zaujalo toto: http://www.kerrywong.com/2014/11/16/testing-an-rtl-sdr-spectrum-analyzer/  ale do vánoc mi to domů nepřijde, tak až příště.

3 kolemjdoucí kolemjdoucí | 11. prosince 2014 v 8:56

No vida, a já si vždycky myslel, že CCIR pásmo končí na 108MHz... autor bydlí u letiště?

4 SPECZ SPECZ | 11. prosince 2014 v 10:30

[2]::
RTL-SDR je pěkná hračka, když na to člověk spěchá jde koupit i v alze. Doporučuju zkusit s programy jako je HDSDR, SDR#, ADSB# (v kombinaci s virtualradarem) - více třeba tady:http://sdr.ipip.cz/rtl-sdr-ads-b

použitelných je víc typů "TV donglů", víc informací najdete tady: http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr

Nepříjemný je že tomu poněkud plavou hodiny a rozlaďuje se s teplotou, už se ale objevily i typy i s lepším oscilátorem, musím zjistit jak se to přesně jmenuje. Jo, a bacha na statiku, vstup tuneru se snadno odpráskne ! Ve většině z nich je místo na jednu BAV99 která ale není osazená - ona by totiž při silném signálu na vstupu dělala docela neplechu, a cpát do toho slušnou tlumivku se vzhledem k ceně zařízení nikomu nechce ...
Příjemnou zábavu !

5 m.marianek m.marianek | 11. prosince 2014 v 12:08

Pane Kubáči, nebral bych pro hodiny signál z čítače ve smyčce PLL (při přeladění mohou cestovat než se dostanou do stavu zavěšení), ale použil bych druhý čítač jako RTC a na jeho vstup bych přivedl refCLK, přerušení by tak neprobíhalo každých 10us (což je zbytečně rychlé), ale řádově v ms. Další a asi nejjednodušší variantou je použít jeden z čítačů v módu RTC, kdy na jeho vstup rovnou pověsíte krystal 32768Hz. Nejjednodušší proto, že k tomuhle zapojení budou hotové knihovny. Nevím jak v C, ale v BASCOMU je zdroj reálného času v tomhle zapojení asi na tři řádky kódu.

6 RXD RXD | 11. prosince 2014 v 13:31

Kdysi jsem stavěl širokopásmý indikátor zvukových a obrazových odposlechových prostředků v pásmu 100 kHz až 3,5 GHz. Byly to dvě bedny z nichž jedna byla optoakustický budič, a druhá ten signál hledala a když ho zaslechla, tak to indikovala. Nakonec se ustoupilo od smělé ale nerealizovatelné myšlenky, udělat to v jednom rozsahu, a jelo to v rozsazích třech, ale až do 12 GHz. Pak přišlo GSM a pod, ale stejně je to pořád zajímavá hračka, když si s tím třeba stoupneme na Václaváku, a nalezneme k našemu překvapení signál, a čumíme třeba přímo do kamery nad hlavou, a nebo nalezneme kmitočet místního hlásného systému. Vezmeme mobil, a ta zaťukáme na něj, a pak na mikrofon, a zabouchá to na nás z reproduktorů......

7 jarda jarda | 11. prosince 2014 v 16:34

Fungovat by to mohlo, mám někde na bastl desce generátor impulsů, kde PIC dělá (v některých režimech) v podstatě jen děličku proměnného kmitočtu hodin. Bacha na 74AC74 - děsně FM ruší, odzkoušeno, lepší použít nějakou děličku ECL, pokud se dá ještě sehnat...

8 Dalík Dalík | 11. prosince 2014 v 16:35

Jako proč ta smyčka vede přes to AVR? Nebylo by lepčí ji připojit přímo do toho 4046 (po vydělení) a druhý vstup 4046 budit tím AVR?

9 m.marianek m.marianek | 11. prosince 2014 v 16:59

[8]: Nebylo, místo frekvence s krokem 100kHz byste vygeneroval periodu s krokem např. 100ps. Proměnný dělič musí být zapojen ve smyčce zpětné vazby v PLL. Ovšem je tu možnost podělit VCO třeba 10000 krát (resp. třeba 8192 krát) a místo refclk generovat AVRkem pomocí DDS proměnnou referenční frekvenci. DDSka jde krokovat dost jemě, takže by to mohlo fungovat, ale připadne mi to jako se škrábat levou rukou za pravým uchem.

10 petr-kubac petr-kubac | 12. prosince 2014 v 7:49

Tak bohužel - nic se stavět nebude - paní Kubáčová vydala rozkaz "opancéřovat" a přeprogramovat nejrychlejšího robota, aby honil psa.
Musím uznat, že vzhledem k energii a pubertě našeho psa je to relativně rozumný rozkaz .......

11 Petr G. Petr G. | 12. prosince 2014 v 8:40

Nápad paní Kubáčové schvaluji, konečně se vrátí články zpět k robotice.

12 m.marianek m.marianek | 12. prosince 2014 v 9:29

[10]: Řekl bych, že nemáte nejmenší šanci. Vzhledem k temperamentu, síle, vytrvalosti a terénní prostupnosti Vašeho psa by ten robot musel mít alespoň jadernou elektrárnu. A protože je to pes "běhací", tak se jeho tlapkám nemohou vyrovnat žádná kolečka. Ale robotická hračka, která před ním bude ujíždět a případně vydávat zvuky (a vonět salámem), může u vašeho psa vyvolat extázi hraničící s šílenstvím. takže s chutí do toho ... Řekl bych, že pejsek bude mít bohatýho Ježíška.

13 RXD RXD | 12. prosince 2014 v 12:59

Honič psa se dá vyrobit jednoduše z motorku, baterie, multic brátoru, a dvou třeba špejlí, které se přilepí na hřídel. Motor se  koulí po plášti, a když se změní směr proudu, koulí se zase opačně. Zneadání to třeba přejede pokoj, vjede pod postel, za chvíli to zas vyjede a skončí pod skříní. Pokud jsou špejle dostatečně dlouhé, tak se to perfektně vyhýbá a směr se změní pootočením. Veškerá elektronika s bateriemi je připevněna tavným lepidlem na spojení špejlí s hřídelem.

14 Karel Karel | 12. prosince 2014 v 20:04

[10]: Chudáci sousedi

15 Matoušek Matoušek | E-mail | Web | 13. prosince 2014 v 21:37

Když radio tak elektronky
viz: stránkách Pepa OK1NOP.

16 Dalík Dalík | 14. prosince 2014 v 21:53

m.marianek: chápu, že generovat averkem nějakých 100 kHz a jemně ladit by třeba nešlo (AVR jsem dávno zapomněl). Ale kdyby se to jemněji vydělilo, aby AVR nemělo tolik práce, tak proč ne? Té poznámce o DSS nerozumím, všude se bavíme o pravoúhlých signálech, ne?

Nicméně, co je v geekově schématu? AVR dělá funkci děliče 1:148, je to tak? A nejbližší krok je - 1:149, nebo 1:147. Což rozhodně neodpovídá 100 khz krokům, protože 100 khz krok kolem 100 MHz je 0,1%. Kdežto 149/148 dává cca 0,7%.
Takže se na mě nezlobte, ale moc tomu nerozumím.

17 m.marianek m.marianek | 15. prosince 2014 v 1:37

[16]: Ano máte pravdu, neodpovídá to 100kHz krokům, protože je tam to dělení 1:8, tím pádem je ten krok 800kHz. Bylo by už lepší vydělit to rovnou 1:10 a referenční frekvenci zvolit 10kHz, pak by byl krok 100kHz. Jemněji vydělit to už o moc nemůžete, protože by referenční frekvence vycházela moc nízká a špatně by se filtrovala na výstupu fázového detektoru. Do oscilátoru by pak prolézala parazitní modulace, nebo by musel mít filtr dlouhou časovou konstantu a pak by zase bylo pomalé ladění a závěs by se špatně chytal při větším rozdílu frekvencí. Proto se syntézy s jemnějším rokem pak řeší složitěji se směšováním. Co se týče DDS, tam by se samozřejmě musel signál buď převést na logickou úroveň, nebo by se použil jiný fázový detektor, který umí pracovat s analogovým signálem (např. na bázi 4066). Idea byla taková, že AVR bude generovat nějakým jednoduchým A/D převodníkem DDS na desítkách kHz s krokem v jednotkách HZ (nebo třeba taky mHz) a tím vytvoří laditelnou referenci pro fázovou smyčku s pevným děličem (např. 1:4096, nebo 1:8192) a ladicí krok VCO bude pod 10kHz. V AVR by na to měl stačit 16ti bitový akumulátor fáze, s kterým by aritmetika byla ještě dostatečně rychlá. A/D převodník by se dal v nouzi realizovat odporovou sítí ze šuplíkových zásob (na 8mi bitech vychází chyba pod 1/2 LSB i s obyčejnými odpory). Nevýhodou by ovšem bylo, že DDSka by AVRko poměrně zaměstnala a zbytek software by byl přinejmenším obtížně aplikovatelný (přerušení by probíhalo každých pár us).

18 petr-kubac petr-kubac | 15. prosince 2014 v 7:59

[17]: Ano , že krok ladění je (nechtěně) 800 kHZ jsem si taky uvědomil, až potom co schémátko vyšlo (frekvenční poměry jsem počítal z hlavy během 5 minut)
Nicméně taková katastrofa to není - AVR má celou škálu předděličů a 16 bitový čítač - takže to znamená, že pokud by reference byla 12,5 KHz byl by krok ladění 100kHz a reference by dokonce byla v pásmu mnohem výhodnějším pro práci fázového detektoru.
Celé je to teď ale mrtvé - dříve než to došlo alespoň na kontaktní pole - viz výše zmiňovaný rozkaz paní Kubáčové - ke kterému už teď shromažďuju materiál

19 Dalík Dalík | 15. prosince 2014 v 14:07

m.marianek: děkuji za obšírnou odpověď.

geek: pane geeku, co vy za 5 minut spočítáte a napíšete, tak mnozí 60 minut za pomoci wikipedie luští.
Neberte to prosím jako kritiku, nýbrž jako námět k zlepšení systému kvality :)

20 karel karel | 15. prosince 2014 v 15:22

[18]: co koupit pejsanovi cincilu? nahradí robota a bude cas na pll.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama