В теме будет приведено описание процесса сборки как самой платы HIQSDR, так и сопутствующих блоков для создания современного DSP трансивера с прямой оцифровкой сигнала.
Основа - плата трансивера HIQSDR версии RA4CJQ, совместно с системным блоком управления и индикации от Владимира R6DAN, и блоком DSP обработки сигнала от RX9CIM Георгия.
Основная тема по HIQSDR открыта на cqham.ru - здесь.
Тема по использованию системной платы R6DAN и DSP платы RX9CIM совместно с DDC трансиверами - здесь.
Проект частично закрытый и за прошивками контроллеров и ПЛИС нужно обращаться к авторам разработки: R6DAN и RX9CIM.
Это три прошивки - ПЛИС на плате HIQSDR (отличается от авторской для HIQSDR!), контроллера на системной плате управления и индикации (STM32F407), контроллера на плате DSP (STM32F407).
Авторами проекта создан новый сайт, посвящённый этому проекту.
====================================================
Для прошивки микросхемы ПЛИС на плате HIQSDR необходимо приобрести программатор USB Blaster:
Описание процедуры прошивки ПЛИС на плате HIQSDR при помощи программатора USB Blaster можно скачать здесь.
====================================================
Пока комплектуюсь печатными платами и собираю детали для этого проекта. Печатные платы для HIQSDR можно приобрести здесь. Платы для блока DSP и блока управления - здесь.
11.07.2015 г.
Первой закончил сборку системной платы R6DAN:
Плата аналогична плате в проекта аналогового Тюльпан-DSP, поэтому, имея перед глазами уже работающую плату, вторую собрать достаточно просто, не задумываясь над тем, что и куда должно быть установлено и подсоеденено. Использовал 5 дюймовый дисплей с резистивным тачскрином, как и в аналоговой версии Тюльпана-DSP.
Возле валкодера лежит плата DSP - жду с ebay.com недостающую микросхему кодека TLV320AIC23B, контроллер STM32F407 уже запаян и запрограммирован.
12.08.2015 г.
На сегодня уже собрана значительная часть платы HIQSDR:
На 98% готова, жду недостающие детали....
Схемы трансивера HIQSDR в удобном формате, в отличии от авторского варианта на сайте, можно найти здесь.
=================================================
Для приклейки радиаторов к чипам, решил попробовать китайский термопроводный гель: http://ru.aliexpress.com/item/Glue-Sticy-for-Heat-Heatsink-Plaster-Viscous-Thermal-Conductive-Compounds-Grease/32396128454.html цена котрого в пять раз меньше, чем продаваемые у нас термопроводные клеи:
=================================================
Получена плата преселектора (доработанный вариант) - набиваю деталями:
Схемы последнего варианта платы преселектора можно найти здесь.
Намоточные данные индуктивностей преселектора можно взять из таблицы (номиналы индуктивностей указаны на схеме преселектора):
Заметил некоторые проблемные места на плате:
1. Отверстия под крепление RD16HHF1 находятся под выходным трансформатором усилителя мощности - BN 3312.
2. Светодиоды контроля включения реле полосовиков находятся на обратной (!) стороне печатной платы и не будут видны при работе платы.
3. Трансформатор на входе усилителя мощности можно было бы поставить такого же типоразмера и типа, как и в УВЧ (коэф. трансформации тот же) - места на плате хватает. Нашёл трансформаторы для УВЧ, потом приходится отдельно искать этот...
4. Стабилизаторы LM7805, LM7809 лучше было было бы использовать в корпусах SO-223, применённые на плате корпуса ТО-252 (D-pak) - менее распостранены и трудно доставаемы...
=====================================================
Межблочные соединения между платами DSP, контроллера и HIQSDR:
Дополнительно, между системной платой и платой DSP должно быть соединение по шине SPI, которое не отражено на схеме коммутации (7 проводов) - между разъёмами XS7 и Х6 соответственно. Информация об этом есть на сайте http://rus-sdr.ru/download/ в "Файлы DSP" -> "Cхема DSP модуля".
Схема DSP модуля первой версии, используемой у меня:
Небольшие изменения в схеме и авторской печатной плате, которые не отражены в документации:
1. 25 вывод контроллера нужно соединить с 7 выводом X6 (SPI), перерезав подходящую к нему дорожку печатной платы.
2. На авторской печатной плате выводы 63....66 контроллера должны быть соединены вместе.
3. На всех выводах разъёмов X5 и X6 (кроме вывода 6 X5, куда подаётся тактовая частота 24576 кГц с платы HIQSDR) нужно повесить на землю ёмкости по 100 пФ, так как без них были сбои в работе платы кодека.
4. После включений трансивера заметил появление подхрипывание сигналов при приёме станций. Причём этот эффект проявлялся не всегда, иногда был более заметен при включении Noch фильтра.
Выяснил, что это подхрипывание исчезает при перезапуске питания платы кодека. Перебрав различные варианты избавления от этого эффекта - развязки по сигнальным цепям, изменение длительности сигнала RST, поборол этот эффект включением в цепь питания стабилизаторов платы кодека RC цепочки, состоящую из резистора 51 Ом и ёмкости 200 мкФ х 16 В, что обеспечило задержку подачи питания на контроллер кодека и его запуск после установки всех уровней и сигналов на его входах.
После этой модернизации эффект подхрипывания исчез полностью!
=====================================================
05.10.2015 г.
Для подключения платы HIQSDR к компьютеру необходимо использовать перекрёстный LAN кабель. В сетевых установках компьютера необходимо прописать IP адресс: 192.168.2.197
В схемах приёмной части радиотракта HIQSDR, с сайта cqham.ru, опечатка - резисторы RL5 и RL6 номиналами 100 Ом нужно заменить на резисторы 10 Ом.
В противном случае радиотракт не заработает.
Ниже приведены значения индикации светодиодов на плате HIQSDR:
Плата запущена на приём и по LAN соединению с программой Zeus Radio показала прекрасные результаты. Программа пока в стадии доработки, поэтому не все её функции активны. С бетта версией этой же программы проверил наличие передачи и управления аттенюатором - всё работает.
Следующий этап - подключение платы HIQSDR к плате DSP и системному блоку управления.
Пока мучаемся с авторами проекта....
=====================================================
12.10.2015 г.
Наконец запущен весь DDC трансивер, за что Авторам проекта большущее СПАСИБО! Совместно с ними было потрачено немало времени на поиск проблемы. Пришлось повозиться, так как на плату был запаян нерабочий кодек TLV320AIC23B полученный с ebay.com! Перемаркировка?
После замены на аналогичный, фирменный, полученный от farnell, DSP плата заработала. Проверил передачу при подаче однотонового сигнала - при максимальных уровнях, установленных в меню, на нагрузку 50 Ом плата HIQSDR выдаёт около 1 В!
Неравномерность АЧХ при передаче по диапазонам получилась минимальная - 0.96 В на 160 и 10 метровых диапазонах, и 1.02 В на остальных, что говорит о качестве применённых ВЧ трансформаторов.
Кстати, микросхемы платы HIQSDR (AЦП, ПЛИС), при использовании в проекте Тюльпан-DDC, почти не греются - пришёл к выводу, что радиаторы на них не нужны!
При наблюдении за работой трансивера замечен подвозбуд на DSP плате, проявляющийся в виде скачкообразного увеличения шумовой дорожки до максимума. Добавление блокировачных конденсаторов 100 пФ на все выводы входов и выходов с платы DSP (кроме WS, где присутствует частота 24.575 мГц) помогло убрать эту проблему. В основном это касается первого варианта платы DSP для DDS трансивера. В последующих вариантах плат этот момент был учтён.
=====================================================
Столкнулся с появлением артефактов на дисплее после загрузки новых версий прошивок системной платы (со старыми версиями проблем не было), проявляющихся в виде тёмных пятен на графике кнопок:
По информации автора R6DAN, подобные дефекты изображения могут появляться из-за проблем работы микросхемы памяти CY62157EV30LL-45. После поиска причин плохой работы микросхемы, был обнаружен повышенный уровень пульсаций питающего напряжения на ножках микросхемы (300 мВ!), причём на самом стабилизаторе питающего напряжения 3.3 В уровень пульсаций был в норме (менее 40 мВ)! Было принято решение продублировать дорожки питания микросхемы памяти отдельными проводниками, что полностью устранило проблему с графикой!
Подозрение на некачественную металлизацию переходов дорожек печатной платы полученной от китайских производителей.
====================================================
Замерил усиление УВЧ на AD8350 на плате преселектора, получил всего +6 дБ. Непонятно, при данных из даташита на эту микросхему +20 дБ - почему такое малое усиление. Предпологаю, что из-за дифференциального включения, но не уверен.
Немного увеличил усиление УВЧ увеличив номиналы резисторов R1 и R3 до 560 Ом вместо 300 Ом. Изменение уровня шумов эфира при его включении достаточно на всех диапазонах.
Дальнейшее увеличение усиления УВЧ (до +10 дБ), вызывает появление интермодуляционных помех на 40 метровом диапазоне.
====================================================
В дальнейшем, для увеличения чувствительности DDC трансивера, пришёл к выводу, что микросхему ступенчатого аттенюатора RF2420 в применении к DDC трансиверу Тюльран-DSP, лучше не устанавливать, заменив её дополнительной платкой с миниатюрным реле (или перемычкой) и транзисторным ключём, который можно подключить к выходу 81 ПЛИС отвечающему за включение аттенюатора -10 дБ.
Связано это с тем, что микросхема аттенюатора даёт значительные потери уровня сигнала в отключённом состоянии (по замерам: -3 дБ, по даташиту - до -6 дБ!), что ухудшает чувствительность платы HIQSDR в 1.5...2 раза. В принципе, по опыту работы с HIQSDR, дополнительный аттенюатор вообще не нужен, вполне достаточно наличие отключаемого УВЧ на плате преселектора, так как чувствительность платы HIQSDR невысока.
======================================================
Плату усилителя мощности 100 Вт (возможно и с транзисторами RD100) можно приобрести здесь.
Для использования усилителя в проекте HIQSDR в комплекте с преселектором, понадобится только оконечный каскад этого усилителя.
Схема ФНЧ усилителя мощности 100 Вт от Александра UR4QPB, слюдяные конденсаторы (Silver Mica) на 500 В для которого можно приобрести у канадцев, оплатив их стоимость через PayPal (примерно около 45 USD: 35 конденсаторов + пересылка):
Заказывал два раза, оба раза заказ получен очень быстро. Дешевле и такого количества номиналов в одном месте больше нигде не нашёл.
Микросхемы дешифратора и аналого-цифрового преобразователя для варианта использования ФНЧ с платой HIQSDR, на плату ФНЧ не устанавливаются. Для намотки индуктивностей фильтра использовал аналог Амидоновских колец с aliexpress.com, производимый китайскими коллегами, типоразмера T68 (D=17.5mm), которые показали полное соответствие количества витков катушек фильтра с рассчётными для Амидона. Проницаемость китайских колец соответствует Амидоновским! Цена китайского аналога, при этом, в несколько раз меньше.
Моточные данные катушек фильтра:
Провод желательно использовать максимально возможного диаметра.
Внешний вид:
Выводные слюдяные конденсаторы припаяны на обратной стороне платы, которая рассчитана под SMD ёмкости. Удалось здорово съэкономить на конденсаторах, так как имею достаточное количество SMD 68 пФ на большое напряжение, демонтированных с аппаратуры кабельного телевидения - использовались для развязки на входах витых пар в списанных кабельных модемах. Комбинируя схемы их соединения - последовательное/параллельное, удалось получить достаточное количество номиналов близких к необходимым для схемы ФНЧ приведённой выше, остальное дополнил слюдяными конденсаторами.
====================================================
05.01.2018 г.
После длительного перерыва и в связи с продажей аналогово Тюльпана-DSP, вернулся к продолжению сборки трансивера с прямой оцифровкой:
====================================================
Несколько фото промежуточного этапа изготовления DDC трансивера:
Пока не закончен оконечный каскад трансивера и его ФНЧ.
====================================================
24.12.2018 года.
Осенью запущен трансивер как на приём, так и на передачу. Пока без ФНЧ - на всех диапазонах выдаёт мощность около 8 Вт.
Были проблемы с пропайкой микросхемы ПЛИС, которые выражались в пропадании приёма при "прогреве" трансивера - но после тщательной повторной пропайке всех ножек ПЛИС по отдельности, проблемы исчезли.
====================================================
28.12.2018 года.
Разработан рисунок печатной платы ФНЧ для усилителя на RD16HHF1, расположенного на плате преселектора:
http://yl2gl.ucoz.net/load/pechatnaja_plata_fnch_vykhodnogo_kaskada_na_rd16hhf1_dlja_hiqsdr/1-1-0-94
Для того, чтобы не тянуть лишние провода, разместил на плате линейку таких же дешифраторов, как и на плате преселектора, из-за того, что на плате HiQSR есть ляпы с разводкой управления внешними ФНЧ.
Принципиальной схемы для этой платы нет - всё достаточно понятно, можно посмотреть на схему преселектора. На печатной плате, кое-где, нужно использовать проволочные перемычки, напаиваемые со стороны печатного монтажа. Вторая сторона платы - сплошной слой фольги. Реле использованы на 5 В, их обмотки включены последовательно, как и светодиоды, для индикации включения нужного ФНЧ. Реле - TIANBO TR5V-S-Z.
В датчике КСВ могут быть использованы двухдырочники как BN-43-3312, так и BN-43-202. SMD диоды для датчика КСВ - 1N5711.
ВЧ кольца использую Т-37-2 и Т-37-6 - для ФНЧ 8 ваттного усилителя вполне хватает.
Плата запущена и работает. Единственно, рекомендую убрать на плате преселектора ФНЧ, установленный на выходе усилителя мощности на 2хRD16HHF1, так как с ним был отмечен провал мощности на диапазонах 80 и 40 метров. Причина трудно объяснима, но, видимо, связана с согласованием оконечного каскада с платой диапазонных ФНЧ.
Успехов в повторении этого замечательного трансивера!
| 
