VFO s PPL ADF4001 a DDS AD9834

VFO je zhotoveno pro MF = 4.9152 MHz a  výstupní frekvence je pro pásmo od 80 do 10 m.
Schéma naleznete zde.  
Plošný spoj  600 dpi  najdete zde.

Nastavení DDS AD9834 + PPL ADF4001 v programovacím jazyce C:  

Děličky PPL:
  #define Nmax     8192     // je maximální rozsah děličky N
  #define Rmax     16384    // je maximální rozsah děličky R

Krok PPL ( dále Step)  pro rozsah VFO od  8 MHz do 25 MHz jsem  určil  3200 Hz. Maximální dosažitelný kmitočet VFO = Step x Nmax = 3200 x 8192 = 26 214 000 Hz.
#define Step  3200   // je konstantní krok pro všechna pásma od 80 do 10 m.

Příčkový filtr za DDS ( filtr referenčního oscilátoru ) omezuje velikost kroku PPL.
Výkon v grafu  neodpovídá, ve skutečnosti je výkon za  příčkovým filtrem  +5 dBm,. ADF4001 požaduje minimální úroveň reference-5 dBm.



Dolní frekvence filtru  je 9215319 Hz, ale frekvence PPL musí být v celém  násobku kroku, Step = 3200, celý násobek je 9216000 Hz.
#define DdsFreqMIN  9216000         // je minimální frekvence referenčního oscilátoru DDS 
 
Děličku R fázového závěsu  označíme RPPL a  nastavíme na hodnotu RPPL  =  DdsFreqMIN / Step   =  9216000 / 3200 =  2880.
#define RPPL  2880    // konstantní hodnota děličky R, která se při ladění PLL již nemění.

Výpočet hodnot PPL + DDS pro danou frekvenci.

DDS vyrábí referenční kmitočet pro PPL,  který musí zůstat v propustném pásmu příčkového filtru.
Frekvence DDS se bude pohybovat v rozsahu od DdsFreqMIN do DdsFreqMAX, kde DdsFreqMAX =  DdsFreqMIN + Step = 9216000 + 3200 = 9219200. Tato frekvence vyhovuje, protože DdsFreqMIN i DdsFreqMAX jsou v propustném pásmu příčkového filtru.  
   
#define OSC_DDS_REF_CLOCK  46614870.00             // kmitočet oscilátoru hodin DDS
#define  DDS_WORD_BITS_SPAM  268435456.0          // = 2^28  kde 28 je celkový počet bitů dvou registrů WORD v DDS

unsigned int NPPL;         // je proměnná pro děličku N  PPL                                          
unsigned long DdsOscPplRef;   // je proměnná frekvence DDS
unsigned long DdsWord;     // je slovo, které se odešle do DDS a tím se nastaví DDS frekvence =  DdsOscPplRef

// funkce pro výpočet hodnot  NPPL a DdsWord 
void ComputeVFO(unsigned long fr)  / / vstupní hodnota fr je požadovaná výstupní frekvence z VFO
{
 
 NPPL = (unsigned int) (  (double) fr / (double) Step );
 DdsOscPplRef = (unsigned long) ( (float) fr ) / (float) NPPL * (float)RPPL;
 DdsWord  = (unsigned long) (( (double) DdsOscPplRef  /  (double) OSC_DDS_REF_CLOCK ) * (double) DDS_WORD_BITS_SPAM ) + 0.5;
}

Poznámka:
Původně jsem nečekal, že výpočet bude takto jednoduchý, udělalo mi to radost.
Nyní se pošle NPPL, RPPL do fázového závěsu a DdsWord  do DDS. To ovšem není vše, musí se nastavit pracovní podmínky oscilátoru VFO obvodem TPIC6595. Zde je celkem  7 ladících prvků ( jedna cívka + 6 kondenzátorů ) pro nastavení, to je 2^7 =128 možností. Ze 128 možností se vybere jedna, která vyhoví pro nastavovaný kmitočet ( kde PPL spolehlivě zavěsí ) a zapíše se do TPIC6595. Pokud při přeladění vypadne PPL závěs,  je nutné nastavit ladění = TPIC6595 na jinou hodnotu.

Měření hotového VFO:  

Měřen výkon na rezistoru 50 ohm za filtrem 13 nebo 25 MHz. Výstupní výkon pro RX je stabilizován a tomu odpovídají  i naměřené hodnoty.

Naměřené hodnoty pro jednotlivá pásma:
Přijímací kmitočet 3.5 MHz, kmitočet VFO 8.4 MHz ,  výstupní výkon 8 dBm,  potlačení 2. harmonické - 42 dB.
Přijímací kmitočet 5.3 MHz, kmitočet VFO 10.2 MHz ,  výstupní výkon 10 dBm,  potlačení 2. harmonické - 82 dB.
Přijímací kmitočet 7.0 MHz, kmitočet VFO 11.9 MHz ,  výstupní výkon 9 dBm,  potlačení 2. harmonické - 77 dB.
Přijímací kmitočet 10 MHz, kmitočet VFO 14.9 MHz ,  výstupní výkon 9 dBm,  potlačení 2. harmonické - 22 dB.
Přijímací kmitočet 14 MHz, kmitočet VFO 9 MHz ,  výstupní výkon 8 dBm,  potlačení 2. harmonické - 47 dB.
Přijímací kmitočet 21 MHz, kmitočet VFO 16 MHz ,  výstupní výkon 8 dBm,  potlačení 2. harmonické - 32 dB.
Přijímací kmitočet 28 MHz, kmitočet VFO 23 MHz ,  výstupní výkon 9 dBm,  potlačení 2. harmonické - 62 dB.


Výstupní výkon na pásmu 3.5 MHz, měřeno přes útlumový článek 10 dB.



Výstupní výkon na pásmu 7 MHz, měřeno přes útlumový článek 10 dB.


Výstupní výkon na pásmu 21 MHz, měřeno přes útlumový článek 10 dB.


Výstupní výkon na pásmu 28 MHz, měřeno přes útlumový článek 10 dB.


Dolní propust 13 MHz


Dolní propust 25 MHz