A Husarek DSP transceivert lengyel amatőrtársak tervezték, mely az STM32F746 Discovery Board-ot használja.

 A prototípust 4 rádióamatőr sávra tervezték 3,5- 7- 14- 21 MHz-re. A fórumtársak közreműködésével adásban 11 sávon:  1,8- 3,5- 5- 7- 10- 14- 18- 21- 24- 28-  50 MHz-en, míg vételben 1- 65 MHz-ig használható a beépített 74AC175-től függően.

A Discovery STM32F746G modul az eszköz felépítésére szolgál. Ez a modul egy 4,3” érintőképernyő és a kiváló minőségű 24 bites codec erősítő hanggal. A készüléket az I2C buszon keresztül vezérli és DSP szűrést hajt végre. Következő szűrők állnak rendelkezésre:  2,8 kHz, 2,5 kHz, 2,2 kHz, 1,9 kHz, 1 kHz, 500 Hz, 200 Hz és 100 Hz, és nyolc AGC beállítási lehetőség van a legújabb változatnál.

A fényképen látható 17042018_D firmware képernyő képe, egy kézi beállító forgatógomb, a többi menüből érhető el a képernyő érintésével.

Husarek front

Csak vesz egy modult, feltölti USB-n keresztül a szoftvert (beépített ST-link a modulon) és a meghajtó készen áll. Ez a bejegyzés a 12042017_A firmware-re  vonatkozik, mely 1.8- 50 MHz-ig 10 sávon használható. Azóta a tovább fejlesztett software csak a programozónál érhető el. Változás: amennyiben bootloader változatod van, akkor USB vagy RS232 porton keresztül terminal programmal is frissítheted a firmware-t.

A fórum beszélgetések alapján elkezdtem  az alkatrészek gyüjtését és a pcb beültetését. Az alábbi képeken többnyire  mechanikai szerelést lehet látni. Ezúton szeretnék köszönetet mondani mindazoknak a fejlesztőknek, akik segítettek  abban, hogy eddig eljutottam.

A prototípus sematikus vázlata 2016-ból:

Husarek schematic 2016

Az építés állapotáról készült képek:

  Husarek bottom

A beépített Discovery modul és az RF modul alulról nézve.

Discovery in out connecting3.5 st Jack

Discovery audio csatlakozás 3.5mm sztereo Jack dugóval

A Husarek DSP készülékről minden információt a lengyel fórum oldalról szereztem be, ezért nekem sincsen több információm, mint ami ott található. Saját tapasztalataimat az alábbiakban olvashatod.  Amennyiben szeretnéd megépíteni, a szükséges nyomtatott áramköri panelek rendelkezésre állnak -  email-ben PRiViben tájékoztatlak.

 IMG 20181227 154923IMG 20190106 141050

Adapter panel (v6) a Discovery és a rádió közötti kommunikációs áramkört tartalmazza. Mellette az Si570 VFO panel.

DCPower1

 

A fenti képen látszik, hogy az izolált DC-DC inverter paneljét átrajzoltam, hogy az olcsóbban beszerezhető WSTech és a Mean Well SCW05A-05 is beépíthető legyen. Mivel a kapcsolási frekvencia a WSTechnél 300kHz, az SCW-nél 50kHz, mérések után a fojtók tekercsei módosításra szorulhatnak. A "General Filter Schematic" egy ajánlott kapcsolás az EMI filter kialakításra.

 

 Az alábbi rajz a Discovery tápfeszültség csatlakozását mutatja be.

 

 

husarek power supply

Az izolált DC-DC tápegység és a szűrő áramkör a vevő alacsony alapzajú vételének fontos eleme.

Fairchild 74AC175 [SO16] megléte fontos feltétele az 50 MHz-es sáv működésének.

IMG 20190118 132052

Husarek Adapter v6 v8

Adapter panel v8 és v6 változata

Az RF panel alkatrészeit beforrasztottam, előzetesen minden R- L- C alkatrészt kimértem és válogattam a kapcsolási rajznak megfelelően

 Husarek back

Husarek készülék háza, hátsó csatlakozók és hűtő felület. tnx SP4LVC Bogdan

Husarek DC DC

Izolált DC- DC tápegység SCW05A-05-tel.

Husarek RF module

A Husarek rádiófrekvenciás áramköre a ráültetett Si570 VFO-val.

Husarek left

Oldal nézet, BPF és LPF panelekkel, itt még jelfogók nélkül. tnx SP7ROH Maciek

HA3HZ shack

A műhely sarok, ahol az összeszerelés készül...

Husarek BPF coilsHusarek BPF part

Husarek BPF bottom

A vevő bemeneti sávszűrők szerelése (BPF), toroid készítés. Néhány kapacitás hiányzik... azóta beszereztem a hiányzókat és behangoltam a sáv szűrőket. A leírás adatait méréssel kell ellenőrizni, hogy ne érjen meglepetés - többször is mértem, mégis néhány toroidot újra kellett tekercselni, mert kevésnek bizonyult a menetszám.

Husarek BPF LPF view

 Hangfrekvenciás erősítő galvanikus leválasztással [Discovery audio kimenete (JP3 vagy JP4) föld független, ezért fontos a leválasztás]. tnx SP9HVW Jozef

Husarek speaker

Időközben a 15W-os RF végerősítő alkatrészeit is elkezdtem a panelre forrasztani.

Husarek PA15W 1

Hosszú várakozást követően sikerült időt szakítanom a készülék huzalozásra és néhány mérést és javítást követően működésre kényszerítettem.

A JST-XH 2.5 csatlakozók szereléséhez be kellett szereznem célszerszámokat (Insulation Stripper 0.03- és IWS3220M 0.03- 0.52mm2 Crimping Tool). Most már öröm volt dolgozni és sikeresen befejeztem a huzalozást. Ahol szükséges volt, ott árnyékolt vezetéket építettem be. A bekapcsolást követően meglepetéssel nyugtáztam, hogy a Discovery board a 'Husarek DSP' feliratot kijelezte, majd újraindult és nem jelentkezett be. Amikor az adapter panelt leválasztottam, akkor szépen bejelentkezett.

Hibakeresés az adapter panelen: egymásba tolható tüskesor aljzat segítségével kezdtem leválasztani az egyes lábakat. Végeredményül az ADuM1201 hibáját sikerült kideríteni. A CAT kommunikációhoz szükséges ez az áramkör, sajnos a készletem csak ilyen hibás IC-kből áll, ezért ennek hiányában indítottam el.

Bekapcsolással működő állapotba került. Amikor tapasztaltam, hogy nincs extrém áram felvétel és van sistergő zaj a hangszóróból, akkor az első teendő a 'Setup' beállítása: Ellenőriztem az Si570 címét (0x55), a PCF8574 nevét és címét. Sajnos a beépített PCF8574AT NXP feliratos IC, mint kiderült hibás felirat, és a PCF8574-re kellett beállítani (nem  PCF8574A-t). Az MCP4726A0T-t még nem helyeztem feszültség alá, ezért ezt nem állítottam be (a 0x60 helyes adat). A készülék frekvencia pontosságát az Si570 kalibrálásával lehet elvégezni, leírását elolvashatod a 'HusarekDSP- Instrukcja.pdf'-ben.

A szerelés során az RF panelen a vétel oldali L - R hang kimenetet a Discovery IN (kék színű) Jack sztereó aljzatba kell vezetni. Ha helyesen csatlakoztál, akkor az alsó sávokon (160M- 80M- 40M) a SSB módban LSB-nél hallod az állomásokat. Ha csak USB-nél tudod érthető hangzásúvá tenni a hangot, akkor az L - R vezetéket kell megcserélned. Ezzel a vétel oldali LSB - USB a helyére került.

A rövid használat során tapasztaltam, hogy a jobb alsó sarokban a 18 dBV átváltható 9 dBV-re, ezzel a képernyő sprektumot -46...-136 dB-ről -91...-136 dB tartományra állítja. A képernyő bal oldali részén, ahol a vételi szint számokkal kifejezve látható - ezt megérintve módosíthatod akár -1 dB kezdő szintig. A Waterfall-nál a színtartomány tetszőlegesen módosítható ezzel a módszerrel.

Waterfall1

A vétel során azt tapasztaltam, hogy a 40M sávban időnként nincs jel vagy nagyon halk, máskor pedig jónak tűnik. A BPF modult kivettem és a jel útját követve azt tapasztaltam, hogy az egyik jelfogónál szakadás látszik. Kicseréltem egy előzetesen tesztelt példányra (Huike HK23F-12V) és a hiba megszünt. A jelfogó burkolatot körbevágtam a forrasztási oldalhoz közel, a burkolatot levettem és ismét mértem a működését. Szétbontva nem tapasztaltam hibát, ezért feltételezem, hogy a ház akadályozta a helyes működést.

Huike HK23F 12V

A további javítások során megtaláltam az RF panelen a hibás áramkört, melyet egy fólia testzárlat okozott. A forrasztás nélküli furatból pedig hiányzott a 100uH fojtótekercs egyik vége. Ebben sokat segített az, hogy a hétvégén verseny volt és tudtam tesztelni.

foil short circuit

Méréseket végeztem a beállításra váró végfok panelen, mely műveleteket SP4HKQ nagyon jól leírt és mérésekkel, képekkel illusztrált.

Tehát a végfok panelt a használatnak megfelelő állapotban szabad tápfeszültség alá helyezni. Ez azt jelenti, hogy a kimenetre tegyünk 50 Ohm terhelést, majd a tápfeszültséget a kapcsokra vezessük egy árammérővel ellátott tápegységről (vagy helyezzünk sorba árammérőt). Az RF bemenetre nem kapcsolunk jelet, bemenő jel nélkül állítjuk be a nyugalmi áramfelvételt fokozatonként.

A panelen lévő JP1... JP4 jumpereket távolítsuk el, majd feszültséget rákapcsolva az árammérőnek nem szabad áramot mérni. A kapcsolási rajzot vegyük magunk elé ahol látjuk, hogy az előerősítő, a meghajtó és az ellenütemű végfokozat vezérlés nélkül nem vesz fel áramot. Amikor a JP1-et a helyére teszük, akkor a stabilizátorok kapnak feszültséget ~ 12 mA az áramfelvétel, adásnál ~ 90 mA-re növekszik, mert az előerősítő nyitott állapotba kerül.

Behelyeztem a JP2-t és a TXBias tüskére rövid ideig GND-t kapcsoltam, majd a Q3 nyugalmi áramát 300 mA-re állítottam. Eltávolítottam a JP2 jumpert majd a JP3-at zártam és a trimmerrel 450 mA-re állítottam a Q4 nyugalmi áramát . A jumpert eltávolítottam majd a JP4-nél behelyeztem és a trimmerrel beállítottam 450 mA-t a Q5-nél is. Nálam a Q3 RD06HVF, a Q4, Q5 pedig RD15HVF1, ezért a P2, P3 trimmert 5 kOhm-ra kellett cserélnem, hogy a nyugalmi áramot be tudjam állítani. A végfokozat az összes jumper behelyezése után adásnál ~ 1,20 A-t vesz fel 13,5 V tápfeszültségnél RF jel nélkül. Javasolom a jumperek ellenőrzését, hogy szorosan csatlakozzanak.

PA module in build

A végfok bemenetén PIN diódák végzik a szabályozható csillapítást (BAR63-03W), ezzel a meghajtás nagysága állítható. A Control panelen az I2C vezérelt MCP4726A0T (Setup ->MCP ->ADDR: 0x60) és az MC4558 állítja be adás esetén az ALC szintet. Az MC4558-nál az 50k trimmer szabályozóval a +6,50 V feszültséget kell beállítani. Ehhez hozzáadódik sávonként a Setup ->TX -> Vout értéke. Az ALC tüskén mért +8,00 V esetén 0 dB, míg +6,50 V esetén 60 dB csillapítás állítható be. A bootloaderes változatnál az 50k trimmerrel a +8.00 V ALC szabályozó feszültséget kell beállítani a szoftverben a Pmax és Pout= 4095 állapotnál. A PIN diódás csillapítás a 4095...0 közötti értékekkel szabályozható. Az ALC lábakon +8.00-tól +6.48V feszültség mérhető a Pout-tól függően.

ALC and PA control

A vevő audio oldalán néhány módosítást végeztem, mert a kipróbált erősítő nem nyerte el a tetszésemet. Hiányoltam a dinamikát és sokaltam a zajt. Ezért a Discovery audio kimenetén (JP3, JP4) egy illesztő transzformátoros panelt helyeztem el, melynek a kimenete a hangerőszabályozó potencióméterre csatlakozik. Így a Discoverynek  a szükséges föld függetlenség biztosítva van.

IMG 20211203 131706

A hangerő szabályozóról a jelet egy ún. fejhallgató erősítőbe vittem, mely TPA6120 nagy dinamikájú sztereó erősítő modul. Ennek a kimenete a fejhallgató aljzatra megy, ahol csak az egyik csatorna jelét tudom leválasztani, a felhasznált FC681375V aljzatról. Így a leválasztott jelet vittem tovább egy TDA7379 modulra, mely 12V-ról működő nagy teljesítményű és kis zajú erősítő (csak az egyik csatorna van használva). Az általam beépített hangszóró 8 Ohm 30W teljesítményű, így a hangszóró képes ennek a teljesítménynek a fogadására.  A képen látható, hogy egy hűtőbordát is felerősítettem, de ennek a mérete túlzás, nem szükséges ekkora méret, mert nincs annyi hőtermelés. A Discovery modul kimeneti szintjét a felhasznált erősítő lánc miatt vissza kell szabályozni (értsd Volume 50) vagy alacsonyabb értékre.

IMG 20211202 121521 HDR

A hangerő szabályozó és a mikrofon bemenet egy kis Veroboard darabkára került.

Az ADum1201 beépítése egy kis bonyodalom után sikerült. Részben egy téves értelmezés, részben az alkatrész nem megfelelősége miatt.

Megjegyzem, hogy a használt Omni-Rig programot is minden alkalommal újra kell indítani, amikor újabb ADum-ot próbáltam ki.  Ezek a részletek sok időmet elvették, mire rájöttem, hogyan találjam meg a helyesen működő alkatrészt. Mivel az Adapter panelből kettőt építettem fel, majd amikor az Adapter v8 megjelent, akkor abból is összeraktam egyet. Így három adapter panelt próbáltam feléleszteni, de először csak egyet sikerült CAT kapcsolatra bírnom. Összeségében csak egy működő szerkezetet szeretnék összeállítani, a többi tartaléknak készül.

Mivel a PC programot nem indítottam újra a következő ellenőrzésekor, így hibára futottam. Visszatettem a korábban működőt, ami újraindítás hiányában nem működött. Másnap, amikor bekapcsoltam az Omni-Rig indításkor ismét működött. Így most van néhány be és kiforrasztott ADum, melyről nem tudom, hogy valóban hibás vagy csak az újraindítás hiányzott a teszteléskor.

Tehát a CAT ellenőrzéséhez először a PC programot kell helyesen beállítani. Ellenőrizzük, hogy a megfelelő driver program fent van-e a PC-n, majd az ellenőrzésre használt FTDI modult dugjuk rá az USB portra. Keressük meg az Eszközkezelőben, hogy melyik portot használja, egyúttal ellenőrizzük a port beállítást is. A következő lépés az Omni-Rig paramétereinek a beállítása: Kenwood TS-2000-et válasszuk 9600 Bd sebességgel és port kiválasztással. Ez a beállítás és az eszközkezelőben lévő azonos legyen. A csatlakoztatott FTDI modulon az Omni-Rig program elindulásakor a két zöld LED folyamatosan villog. Ez a folyamat az ADum-on keresztül az adatcserét jelzi.

 CAT testdiscovery touchscreen utility

Miért került ide ez a csavarhúzó készlet? Akinek gondja akadt a Discovery érintőképernyő használatával mert kövér az ujja vagy nehezen tudta használni az képernyő kapcsolóit, annak ez a megoldás. Ez a csavarhúzó rendelkezik  Ø7- 10 mm méretű, az ujjunk részére kialakított felülettel. Ezt a felületet használjuk az ujjunk pótlására és ezzel könnyedén tudjuk be- vagy kikapcsolni az érintőképernyő kapcsolóit. Érintsük a képernyőhöz könnyedén ennek a preciziós csavarhúzónak az ujjunk számára kialakított részét és figyeljük meg, hogy milyen biztosan működik. Stabil működés.

Miért irtam ezt ide?  Mert az érintőképernyőhöz általában csomagolnak jelölő tollat, de ennél a képernyőnél ez nem működik. Kell a nagyobb méretű felület, melyet képes érzékelni ez a kapacitív érintő képernyő. lásd AN5105

---

IMG 20211202 121320 HDRIMG 20220103 125313

Az SDR készülékekben ún. madár csiripelés hallható, melyet megpróbáltam csökkenteni vagy eltüntetni. Az inverter panelt kivettem, a vezetékeit más útvonalon vezetve visszakapcsoltam. Eközben az előlapi főkapcsoló - amely alul, felül rugós rögzítésű - kimozdult a helyéről és az alatta lévő hangerőszabályozó potencióméter panelre csúszott. Így a kapcsolt +12V és a GND föld érintkezéséből a bemenetet védő biztosíték megszakadt.

Ez lenne a kisebb probléma, de a következő bekapcsoláskor kiderült, hogy a Discovery is megsérült, mert nem jelentkezik be. Kiszereltem a helyéről és önálló áramfelvételt néztem először. Az 5V tápfeszültség kapcsolásakor az áramfelvétel 630 mA volt (Normál működéskor ~ 400 mA). Ezután multiméterrel kikapcsolt állapotban mértem több ponton és a bemeneti +5V és a GND zárlatát állapítottam meg. A Discovery 8 azaz nyolc rétegű fóliás áramköri lemezből áll - ha szerencsém van és a felületen van a sérülés, akkor lehet javítani (ha beszerezhető az alkatrész). Ha nincs szerencsém, akkor a további rétegek valamelyikén van a sérülés ahol a tápvezeték és a GND találkozik. A sérült Discovery-t 12042018_D firmware-val vásároltam.

Döntenem kell, hogy folytatom-e vagy a modulokat más célra használom. A megépített készüléket több ponton vissza kell fejleszteni és módosítani, hogy használható legyen.

Ideiglenesen a Discovery modult az EU1KY Antenna Analyzerből pótoltam. Az analyzer a IIC jeleket az SB1- SB4 átkötésekkel állítja elő, míg a HDSP az eredeti állapot szerinti SB3- SB5 átkötésekkel más úton készíti az IIC jeleket. Tehát visszaállítottam az eredeti állapotot, majd az STM32 ST-Link Utility programmal előbb töröltem, majd betöltöttem az elérhető 12042017_A firmware-t. Újraindítással bejelentkezett a HDSP képernyő, melyet beépítettem a sérült helyére. A történet folytatódik és kicsit bonyolultabb, mint elsőre azt gondolnánk.

Most már tudom, hogy az Analyzer firmware után nem elég az 'Erase chip' hanem az 'Erase Sectors' összes szektort törölni kell, hogy működő HDSP-m legyen. Az oszcilloszkópos vizsgálatom kiderítette, hogy az IIC SCL jele hiányzik. A NanoVNA firmware upgrade-k során egyszer történt velem hasonló, mert nem csak frissítettem, hanem másik programozó által készített firmware-t telepítettem. Ekkor csak a teljes flash terület felülírása, törlése után lehetett a kívánt firmware-t működőképessé tenni.

IIC test at HDSP

IMG 20220103 122821

Itt látható, hogy mely címeket használ az IIC a  12042017_A firmware vezérlésre.

A tesztelések után beépítettem - mely működő állapotba került. Megjegyzés: a csiripelés megszünt (vagy nem tapasztaltam) az  RF modul 4db fém M3 távtartókra építése, valamint az Izolált inverter modul ónozott fémlemezzel árnyékolása és egy ponton történő földelése után. Az árnyékolólemez 1MΩ paralell 47nF RC tagon keresztül kapcsolódik a  készülék házhoz. Az inverterben lévő kétlyukú ferrit N100 anyagú, ( 2x11uH az induktivitása ). Az áramköri rajz módosult a korábban közölt rajzhoz képest.  A megoldás a részletekben van.

DC DC new

 ---

 

Irodalom: Husarek DSP Kézikönyv

              Husarek schematic 2018

              Husarek_DSP_TRX_building_HU

              STM32F4-Technical-Training

 

A webhely Google-cookie-k segítségével nyújtja a szolgáltatásokat és elemzi a forgalmat.

Emellett a felhasználási adatokhoz a Google is hozzáférhet.

A webhely használatával elfogadod a cookie-k használatát.