Přihlášení



AM generátor SSG10 řízený počítačem
Jednoduchý servisní NF a VF generátor 0-40MHz se sériovým ovládáním pomocí PC
Napsal RadioMan 31.12.2014



(pro středně pokročilé)

shlédnuto 22567x rubrika Novinky u RADIOXu

Pokud se Vám text obtížně čte, můžete si ho zvětšit nebo zmenšit
A nebo si všechno prohlédněte černé na bílém
Celý článek si pak případně také můžete přehledně vytisknout


Každému, kdo se zabývá stavěním krystalek, lampovek a nebo opravami starých rádií by se určitě velice hodil nějaký zkušební generátor, který by se dal ladit v širokém rozsahu a byl vybaven amplitudovým modulátorem. Taková věc se hodí ke slaďování (nastavení rádia tak, aby souhlasila stupnice se skutečnými kmitočty), případně k vyzkoušení, zda-li je přijímač vůbec funkční. Často se totiž stane, že například při stavbě krystalky navineme cívku "od oka" a přijímač pak sice pracuje, ale někde v rozsahu, kde nevysílají žádné stanice. V reproduktoru je tudíž jenom ticho, nebo šumění. Mít při ruce nějaký výše zmíněný zkušební vysílač by bylo v takovém případě skvělé - jednoduše bychom pomocí něho "prohledali" široký kmitočtový rozsah a čekali, na jaké frekvenci se z rádia ozve zvuk.

Jenomže taková věc je velmi drahá. Pořádný servisní generátor stojí několik (i více jak deset) tisíc a takový luxus na použití dvakrát za rok, si málokterý amatér může dovolit. Pokusili jsme se tedy vymyslet něco, co by drahý laboratorní přístroj do určité míry nahradilo a přitom to nestálo víc, než tisícovku. No a tak nějak to vypadá, že se nám to nakonec povedlo

Celý přístroj je postaven na bázi systému Arduino, což je velmi jednoduchý a levný jednočipový mikropočítač (pokud jste o Arduinu ještě nikdy neslyšeli - zadejte si to do Google). Arduino nám bude řídit digitální generátor AD9850, který se vyrábí ve formě hotového modulu, stojí "pár korun" a přitom obsahuje kompletní číslicově řízený generátor s rozsahem 0-40MHz s rozlišením 1Hz a poměrně čistým sinusovým výstupním signálem. Koupit ho můžete tady (dá se sehnat různě na internetu - na E-Bayi, někdy i na Aukru, ale pozor ! Existuje několik verzí, které vypadají stejně, ale s naším programem pro Arduino nebudou pracovat). Pomocí procesoru Arduina se posílají do generátoru řídící příkazy, které mu říkají, na jaké frekvenci má pracovat. Vlastní zapojení je velmi jednoduché a představuje vlastně pouze několik propojovacích drátů mezi oběma moduly.

Máme tedy hotový generátor nosné frekvence. To samo o sobě ale nestačí - abychom z rádia něco na dané frekvenci slyšeli, musí být signál modulovaný. A to nám zajistí zase Arduino. Pomocí tzv. PWM syntézy nám vyrábí slyšitelný tón, kterým se nosná frekvence amplitudově moduluje. Modulátor je tak jednoduchý, že snad ani jednodušší být nemůže a představuje ho jediný tranzistor, který se přímo napájí vytvořeným zvukovým signálem. Do jeho báze je přivedena nosná frekvence a z kolektoru pak odebíráme výsledný signál. Pokud byste toto zapojení ukázali nějakému "klasickému" radioamatérovi, teoretikovi, nebo nedej bože dokonce profesoru elektrotechniky, tak mu napřed vstanou hrůzou vlasy na hlavě, pak začne hlasitě vykřikovat slova jako "nesmysl", "hovadina", případně "prasárna" a nakonec se vás se svými přáteli pokusí ukřižovat. Takováhle šílenost přece proboha nikdy nemůže fungovat ! Jenomže ono to překvapivě funguje. Funguje a pro účel, kvůli kterému byl přístroj konstruován, to funguje zcela spolehlivě. Od pásma dlouhých vln, až po konec pásma vln krátkých. Modulovaný signál je přitom celkem čistý a nosná frekvence zcela stabilní.

Prakticky jedinou nevýhodou je, že takto vytvořený výstupní signál přece jenom samozřejmě obsahuje i vyšší harmonické složky (násobky základní frekvence) a tudíž pokud máme na generátoru nastavenu frekvenci třeba 7 MHz, tak signál na rádiu zachytíme i na rozsahu 14MHz, 21MHz atd. Ovšem takovou věc můžeme celkem snadno obejít. Předpokládejme, že jsme postavili nějaké rádio, které jenom šumí a my nevíme, jaký má vlastně rozsah. Na generátoru tedy nastavíme třeba 1MHz a pak otáčíme ladicím knoflíkem rádia. Když zachytíme nějaký signál máme vyhráno. Jak jsme si ale řekli, nemusí to být zrovna ten 1MHz (což jsou střední vlny), ale třeba 2MHz, 3MHz, atd. Jednoduše tedy na generátoru nastavíme 2MHz. Pokud se signál ztratí, tak je laděný obvod rádia nastaven skutečně na 1MHz. Pokud signál stále slyšíme, pokračujeme dál a nastavíme generátor na 3MHz - a tak dál, až přestane být signál slyšet. V té chvíli budeme vědět, že předchozí nastavená frekvence byla "ta správná".

Tento generátor ale zdaleka nemusí sloužit jenom k ladění rádií. Díky tomu, že pracuje skutečně "od nuly" a s rozlišením 1Hz, tak jej při vypnuté modulaci můžeme použít i jako velmi kvalitní a přesný generátor sinusového průběhu na nízkých frekvencích - třeba pro měření a nastavování zesilovačů, hudebních nástrojů, atd.

Aby se dala frekvence atd. snadno nastavovat, musí mít Arduino nějaké ovládací obvody - třeba tlačítka a displej. To ale zesložiťuje a tím pádem pochopitelně i prodražuje celou konstrukci. Dá se to však vyřešit i jinak - a v podstatě zadarmo. Arduino připojíme k osobnímu počítači a budeme ho řídit přes sériový port. Program pro mikroprocesor Arduina jsme napsali tak, aby bylo možné po sériové lince posílat do Arduina příkazy zvenčí. A pro osobní počítač se systémem Windows jsme pak vytvořili další program, pomocí něhož se dá myší a klávesnicí všechno snadno ovládat. Arduino je připojené přes USB rozhraní, které má už v sobě a nemusíme tak tedy nic dalšího vymýšlet (Arduino připojené přes USB se z hlediska počítače jeví jako další virtuální sériový port - můžeme tak generátor připojit i k notebooku či počítači, který už nemá klasický samostatný seriový port, jako mívaly počítače dříve). Přes USB port se navíc celý generátor napájí a nepotřebujeme tedy ani žádný externí zdroj. Celý servisní generátor tak tedy tvoří pouze čtyři součásti - modul generátoru, modul Arduino, jeden tranzistor a jeden rezistor. Takovou věc dá snadno dohromady i úplný začátečník, který alespoň trochu ví, co je to páječka.

Vlastní zapojení a program pro Arduino poskytujeme všem zájemcům zdarma. Schéma je možné stáhnout ve formátu jpg zde, ve formátu PDF zde a program ve FREE verzi včetně potřebných knihoven zde.

Tento systém pak můžete z počítače ovládat třeba přes program Hyperterminál, který je součástí Windows, jednoduchými příkazy (například příkaz F1600000 provede nastavení nosné frekvence na 1.6MHz). Popis příkazů najdete na obrázku přímo u schématu. Pro základní občasné použití nic dalšího nepotřebujete. Příkazů je poměrně velké množství a umožňují plno užitečných věcí - nastavení nosné a modulační frekvence, nastavení režimu modulace (buď vypnutá, nebo stálý tón, přerušovaný tón, případně třítónový rozložený akord). Po vypnutí a zapnutí generátoru se nastaví naposledy nastavená frekvence, navíc je zde 10 pamětí, kam je možné aktuální nastavení uložit jako předvolbu a později znovu vyvolat. Jedním příkazem je také možno spustit velice užitečnou funkci - tzv. sweep, což je automatické přelaďování generátoru od zadané počáteční do koncové frekvence se zadaným krokem (v Hz) za určitý čas - můžeme tedy snadno nastavit třeba aby se generátor opakovaně přelaďoval v celém pásmu středních vln po 9 kHz, v zadaném časovém úseku (třeba za jednu minutu). Je zde také sada příkazů, které nám zpět po seriovém portu vypisují aktuálně nastavené hodnoty.

A pokud si kompletní sadu součástek pro tento generátor, nebo přímo celý generátor hotový a sestavený koupíte u nás, dostanete k tomu ZDARMA i zmíněný ovládací program pro Windows, se kterým je práce přece jenom mnohem jednodušší a především komfortnější.

Přímo u nás si můžete koupit jak stavebnici - sadu součástí pro stavbu generátoru SSG10, tak případně i generátor hotový - sestavený a oživený.



Aktuálně jsme také dokončili konstrukci generátoru SSG20, který obsahuje LCD displej a ke své práci nepotřebuje osobní počítač (ale je samozřejmě možné ho také připojit) - za pár stokorun navíc si tak můžete postavit zcela univerzální autonomní přístroj, který by jinak stál minimálně pětinásobek ! Popis najdete zde v samostatném článku.

Zde je schéma celého přístroje SSG10 (v češtině a v angličtině) - jednodušeji se nám to bohužel opravdu vymyslet nepovedlo...





Tento článek je původním autorským dílem. Jakékoliv jeho další šíření, kopírování a další využívání elektronickou, či jinou cestou jako celku, jakožto i jeho jednotlivých částí, či souvisejících multimediálních souborů je možné pouze se svolením autora a řídí se platnou legislativou.
-=© SRS 2.07=-

Diskuse k článku
Zde můžete napsat jakýkoliv dotaz či připomínku - obratem bude zveřejněna.
Můžete také jednoduše poslat odkaz na tento článek svým přátelům !

(Celkem 5 komentářů)
Text komentáře:
Vaše přezdívka:
Kontrola, jestli jste člověk nebo robot :
Jaká je zkratka spojených států amerických ?

Pepéé
01.06.2015 16:27
Zdravím, chtěl bych se zeptat, zda je možné, nebo jestli se do budoucna počítá s řídícím softwarem na platformě linuxu a nebo android pro přenosná zařízení jako tablety a mobily.

mates
19.11.2015 17:21
Dobrý den, před cca 3/4 rokem jsem si u Vás koupil AM generátor SSG10 řízený počítačem. Velká spokojenost. A nedávno jsem se stal majitelem Windows 10 se kterým už SW generátoru nespolupracuje. Proto jsem se Vás chtěl zeptat, zda-li je možnost dokoupit si u Vás některé segmenty (enkodér, LCD displej, ...) generátoru SSG20 + naprogramovaný mikroprocesor bez nutnosti připojení PC. Předem děkuji za odpověď.

RadioMan
19.11.2015 20:55
Dobrý den, napište prosím na mail info@radiox.cz - jistě se něco vymyslí :-)

karel
28.12.2015 18:42
kde se dá sehnat krabice na generátor?

karel
28.12.2015 19:09
kde se dá sehnat krabice na generátor?