Frequentie uitlezing voor VFO’s

display

displayFrequentie uitlezing voor VFO's

En dat niet alleen, maar er zit ook een schakeling a la "Huff & Puff" in om een driftende VFO te stabiliseren. Met het oog op het Bitx20 project waar we nu met een aantal amateurs aan werken ben ik op zoek gegaan naar stabilisatie schakelingen (vanwege de digitale modes wel handig) en frequentie uitlezingen, en liefst een combinatie. En die heb ik gevonden.

 

Uiteraard kan je een schaal natuurlijk wel ijken, maar in ons geval hebben we een VFO met vertraging. Dat betekent dat de knop ongeveer 1,5 omwenteling maakt om het hele afstembereik te beslaan. En dan werkt een simpel schaaltje niet meer als je niet onthoud of je al een omwenteling hebt gemaakt. Vandaar dat ik in eerste instantie op zoek ging naar digitale frequentie uitlezingen.

Die zijn er te kust en te keur. Zo heeft Steve Weber, KD1JV, een eenvoudige uitlezing gemaakt onder de naam Digital Dial met ouderwetse 7-segments displays. Maar daarom niet minder effectief. Inclusief verzendkosten kost dat tellertje $28 en dat is met de huidige koers 18 euro. Goed te doen, en goedkoop.

Ook verregaand geautomatiseerde stabilisatieschakelingen zijn inmiddels commercieel op de markt. Deze schakelingen zijn ook wel bekend onder de naam "Huff and Puff", afgeleid van oude verbrandingsmotoren waarbij de arbeids- en in/uitlaatslag een typerend hoest en proest geluid gaf. De Engelse amateur Hans Summers heeft er een sport van gemaakt om daar een complete bibliotheek van aan te leggen. Interessante artikelen en beschrijvingen van diverse stabilisatieschakelingen met hun (on)hebbelijkheden. Een paradijs voor de experimenterende amateur.

Maar het kan ook moderner. De firma cumbriadesign brengt een processor-gestuurde stabilisatieschakeling op de markt die je zo aan je VFO kunt hangen. Uiteraard met nog wel wat zelf te bepalen externe componenten, maar dan heb je voor omgerekend 33,5 euro een intelligente stabilisator die automatisch "ziet" of je aan het afstemmen bent of dat de frequentie gelocked moet worden.

Inmiddels ben je dan 51,5 euro verder en dat heeft de hele set gekost… Bovendien ben je dan weer bouwpakketjes aan het solderen en dat was niet de geest van het project HI. Dus nog even verder gekeken.

En toen liep ik tegen een lief ontwerpje aan van in eerste instantie W6JFR, later onder handen genomen door EI9GQ. Het betreft hier een frequentie-uitlezing gecombineerd met een stabilisatieschakeling.

PCB

Zoals op de foto te zien is, zitten er maar een paar IC-tjes op en is het geheel op een stukje gaatjesbord te bouwen. Dat wordt een belevenis op zich, want dat is heel wat anders dan de dode kevermethode waarmee we de Bitx bouwen. Het eerste deel van het schema wordt gevormd door een buffer- gate- en prescaler schakeling.

frontend

De transistor 2N2369 pept het VFO signaal op voor de digitale IC's die volgen. De eerste poort van de 74AS00 doet dienst als pulse shaper. Daarna volgt een gate waarmee de processor straks bepaalt of de pulsen van de VFO doorgelaten worden. De pulsen komen daarna aan op een 8-bits teller van het type 74HC393. De "overflow" daarvan wordt toegevoerd aan de processor, en deze bepaalt met de Reset lijn of de inhoud van de teller leeg gemaakt moet worden. Samen met de processor vormt dit IC een 24-bits teller die uiteindelijk een resolutie van 10Hz oplevert. Meer dan voldoende voor ons doel.

processor

De processor zelf is een inmiddels bijna verouderd type van de firma MicroChip : de 16F84. Deze leest de pulsen uit de eerste teller in en weet daarmee hoe vaak deze "over de kop" is gegaan. Aan het eind van de gate cyclus sluit de microprocessor de pulsen uit de VFO af. Vervolgens stuurt hij zelf via de Up-Count lijn pulsjes aan de teller en kijkt hoeveel hij er toe moet voeren voor hij weer over de kop gaat. Op die manier leest hij de teller uit zonder dat daarvoor de 8 lijnen van de 74HC393 met de processor zelf verbonden moeten zijn.

De middenfrequent wordt hard in de software geprogrammeerd. Dat is in ons geval een kleine 11MHz, maar andere middenfrequenties zijn geen probleem. De processor beschikt over twee lijnen waarmee je nog LSB of USB kunt selecteren zodat hij de correctie aan kan passen, en waarmee je kunt aangeven of de middenfrequent bij de VFO opgeteld, of juist er vanaf getrokken moet worden.

Druk je op het Lock knopje, dan slaat de processor de huidige aangegeven frequentie op. Hij vergelijkt die opgeslagen waarde met elke volgende meting. Wijkt deze af, dan zal hij met de uitgangen 17 en 18 en de twee dioden de spanning op de condensator van 100u aanpassen. Deze is gebufferd door de opamp ADOP07 die via een externe weerstand en varicap de VFO netjes op frequentie houdt. Druk je weer op Lock, dan wordt de stabilisatie weer vrijgegeven en de condensator door de microprocessor weer netjes op de halve voedingsspanning gezet.

Het display is een standaard overal-te-koop Hitachi compatible display. Je ziet ze vaak op markten, maar je kunt ze tegenwoordig in allerlei soorten en maten (en kleuren!) krijgen. Deze is 4-draads aangesloten (de displays ondersteunen 4- en 8-draads aansturing) wat weer lijnen op de processor spaart. De sourcecode laat alle ruimte om zelf aanpassingen te maken waardoor het een ideaal experimenteerobject wordt. Robert PA2RDK, Hugo PA2HW en ik gaan er een bouwen om te zien of en hoe deze voor de BitX geschikt te maken is. Meer info daarover als het zover is, in het forum.

 

Geef een reactie