Einfacher Direktmischempfänger mit IC
"MCP2036"
In Bearbeitung
Stand: 29. Juli
2018
Abb.1 Blockschaltbild des
"MCP2036"
Die zum Empfang
benötigten Oszillatorsignale werden im
Originalbeitrag mithilfe von ATMEL-Prozessoren des
Typs 328p erzeugt. Diese werden zusätzlich auch zur
Decodierung unterschiedlichster im Langwellenbereich empfangbarer
Datensignale mitverwendet, was mich allerdings weniger interessierte.
Mir ging es stattdessen vorallem um Empfang in den unteren
Amateurfunkbändern durch Weiterverarbeitung der
bereitgestellten NF-Ausgangssignale Danach ergab sich eine extrem
einfache Basisanordnung, so wie sie Abb.2
zu entnehmen ist.
Im Gegensatz zum Original, sollte das benötigte
Oszillatorsignal dabei von einem externen Oszillator erzeugt werden.
Hierfür bot sich die Nutzung eines beim Verfasser bereits
vorhandenen Frequenzgenerators mit dem IC "Si5351a" an [3]. Derartige
Bausteine arbeiten in
einem Frequenzbereich von
einigen Kilohertz bis etwa 160 Mhz. In nahezu idealer Weise können
sie die zum Betrieb der "MCP2036" benötigten
Rechteck-Oszillatorsignale mit einem Pegel von einigen Volt
Spitze/Spitze bereitstellen.
Abb.2 Schaltbild der Empängerbasisversion
Auf der danach
für erste Versuche entworfenen Platine ( Abb.3 ) ist noch ein
Potentiometer erkennbar. Es diente der NF-Pegeleinstellung, aber
nachdem diese Aufgabe inzwischen über einem externen
Verstärker erledigt wird,
wurde hierauf inzwischen verzichtet.
Abb.3 Platine der
Empfängerbasisversion ( hier noch in Vorgängerversion )
Abb.4 zeigt die
für erste Empfangsversuche benutzte Gesamtanordnung. Sichtbar sind
dabei auch der externe Oszillatorbaustein mit einem "Si5153a". Seine
Steuerung erfolgt durch einen Baustein ARDUINO
Pro-Mini via I2C-Bus. Ein "LM386" arbeitet als zusätzlicher
NF-Verstärker. Als Antenne wurde eine
abstimmbare Aktivloop benutzt. Mit dieser Anordnung konnten
unterschiedlichste Signale beginnend vom Längstwellenbereich bis
etwa 10
MHz aufgenommen werden. Darunter befanden sich besonders auch solche in
den
Amateurbändern 80m, 40m und 30m. Empfangsversuche mit einer
breitbandigen Mini-Whip-Antenne nach PA0RDT stehen derzeit noch aus.
Abbb.4 Empfängeranordnung
mit externem Si5351-Oszillator und LM386-NF-Verstärker
Alternative
Oszillatorlösung mit ARDUINO-Boards
aus der FEATHER-Serie von ADAFRUIT
Als
Alternativlösung für den benötigten Si5351-Oszillator
bot sich auch eine mit Bausteinen aus der FEATHER-Serie von ADAFRUIT
[4],[6] aufgebaute Variante an ( Abb.5 ). Zur Serie gehören neben
Basisbausteinen
mit unterschiedlichen Prozessoren* auch spezielle Versionen für
verschiedenste zusätzliche Aufgaben. Als Besonderheiten seien noch
die integrierte USB-Schnittstelle, sowie die Lade- bzw.
Puffereinrichtung
für 3.7V-Li-Po-Akkus genannt. Die in Abb.5
dargestellte VFO-Version setzt sich danach aus einem Basisboard mit
ATMEL328p-Prozessor ( Abb.6 ), einem aufgestecktem Prototypenboard und
einem Board mit OLED-Display in der Top-Position zusammen. Bei dem in
Verbindung mit dem Prototypenboard benutzten Si5351-Baustein
handelt es sich um eine Version von ADAFRUIT [5],[7], die aus
räumlichen Gründen an einer Längsseite gem. Abb.7
gekürzt werden musste. Eine
dabei leider verloren gegangene
Masseverbindung musste durch eine zusätzliche Drahtbrücke (
im roten Kreis ) ersetzt werden. Abb.5 sind mehrere über Taster
von der OLED-Platine steuerbare Funktionen zu entnehmen.
Hinzugefügt wurde noch ein zusätzlicher
Taster. Auf der Platineunterseite wurde er zwischen Porteingang #10 und
einem Massepunkt verdrahtet. Durch Schliessen des Kontaktes lassen sich
aktuell eingestellte
Frequenzen im EEPROM des Prozessors
ablegen und dienen als neue Startfrequenz.
Wer an der entsprechenden Sketch-Variante interessiert ist, der sollte
mir einen E-Mail schicken.
* Standardmäßig sind die Feather-Boards mit Prozessoren des
Typs
"Atmel32u4" ausgestattet. Das erfordert ein zusätzliches
vorheriges Einbinden in die Auswahlliste der Arduino-IDE, wobei die
entsprechende Vorgehensweise auf den zugehörigen Seiten von
ADAFRUIT aber gut beschrieben ist. Nicht erforderlich ist diese
Maßnahme bei Verwendung von Boards, die den Prozessor "Atmel328p"
verwenden. Sie sind mit einem separaten USB zu Seriell-Baustein
ausgestattet. In der IDE lassen sich diese ansonsten wie 3V-Pro-Mini's
behandeln. Interessant sind sie dabei nicht zuletzt auch aufgrund ihres
gegenüber anderen Versionen deutlich günstigeren Preises.
Weiterhin gibt es noch Feather-Boards, die den Prozessor "M0"
verwenden, aber hierzu kann ich mangels eigener Erfahrungen keine
Angaben machen.
In programmtechnischer Hinsicht waren bei Einsatz der Feather-Bausteine
nur wenige Besonderheiten zu beachten. Es scheint mir allerdings
angeraten zu sein, am Beginn des "SETUP" immer erst einmal ein Delay
von mindestens 3-4 Sekunden einzufügen.
Bei Boards mit
32u4-Prozessoren ist bei Übertragung serieller Daten
befehlsmäßig zwischen Nutzung der USB-Schnittstelle (
Befehl: Serial ) und Verwendung der Txd/RxD-Ports ( Befehl: Serial1 )
zu unterscheiden.
Abb.5 alternative
VFO-Lösung mit ADAFRUIT-Boards aus der FEATHER-Serie
Abb.6 Feather-Basisboard in der
Version mit Prozessor "ATMEL 328p" ( 51x23x8 mm )
Abb.7 Feather-Prototypenboard
mit ( modifiziertem ) Si5351-Board von ADAFRUIT
siehe Text
Abb.8 Versuchsaufbau einer MCP2036-Empfangsanordnung von Peter,
DG3SMA ( für Grossdarstellung anklicken )
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