| 1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article} |
1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article} |
| 2 |
\usepackage[colorlinks=true, unicode]{hyperref} |
2 |
\usepackage[colorlinks=true, unicode]{hyperref} |
| 3 |
\usepackage[utf8]{inputenc} |
3 |
\usepackage[utf8]{inputenc} |
| 4 |
\usepackage[czech]{babel} |
4 |
\usepackage[czech]{babel} |
| 5 |
\usepackage{graphicx} |
5 |
\usepackage{graphicx} |
| 6 |
\usepackage{pdfpages} |
6 |
\usepackage{pdfpages} |
| 7 |
\textwidth 16cm \textheight 25cm |
7 |
\textwidth 16cm \textheight 25cm |
| 8 |
\topmargin -1.3cm |
8 |
\topmargin -1.3cm |
| 9 |
\oddsidemargin 0cm |
9 |
\oddsidemargin 0cm |
| 10 |
\usepackage{footnote} |
10 |
\usepackage{footnote} |
| 11 |
\pagestyle{empty} |
11 |
\pagestyle{empty} |
| 12 |
\begin{document} |
12 |
\begin{document} |
| 13 |
\title{Generátor hodin CLKGEN01B} |
13 |
\title{Generátor hodin CLKGEN01B} |
| 14 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz} |
14 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz} |
| 15 |
\maketitle |
15 |
\maketitle |
| 16 |
|
16 |
|
| 17 |
\thispagestyle{empty} |
17 |
\thispagestyle{empty} |
| 18 |
\begin{abstract} |
18 |
\begin{abstract} |
| 19 |
Účelem tohoto modulu je poskytnout uživateli dostatečně kvalitní laditelný zdroj frekvenčně stabilního signálu s nízkým šumem vhodného pro konstrukce se špičkovými ADC a obecně v konstrukcích SDR. |
19 |
Účelem tohoto modulu je poskytnout uživateli dostatečně kvalitní laditelný zdroj frekvenčně stabilního signálu s nízkým šumem vhodného pro konstrukce se špičkovými ADC a obecně v konstrukcích SDR. |
| 20 |
\end{abstract} |
20 |
\end{abstract} |
| 21 |
|
21 |
|
| 22 |
\begin{figure} [htbp] |
22 |
\begin{figure} [htbp] |
| 23 |
\begin{center} |
23 |
\begin{center} |
| 24 |
\includegraphics [width=80mm] {./img/CLKGEN01B_Top_Big.jpg} |
24 |
\includegraphics [width=80mm] {./img/CLKGEN01B_Top_Big.jpg} |
| 25 |
\end{center} |
25 |
\end{center} |
| 26 |
\end{figure} |
26 |
\end{figure} |
| 27 |
|
27 |
|
| 28 |
\begin{figure} [b] |
28 |
\begin{figure} [b] |
| 29 |
\includegraphics [width=25mm] {./img/CLKGEN01B_QRcode.png} |
29 |
\includegraphics [width=25mm] {./img/CLKGEN01B_QRcode.png} |
| 30 |
\end{figure} |
30 |
\end{figure} |
| 31 |
|
31 |
|
| 32 |
\newpage |
32 |
\newpage |
| 33 |
\tableofcontents |
33 |
\tableofcontents |
| 34 |
|
34 |
|
| 35 |
\section{Technické parametry} |
35 |
\section{Technické parametry} |
| 36 |
\begin{table}[htbp] |
36 |
\begin{table}[htbp] |
| 37 |
\begin{center} |
37 |
\begin{center} |
| 38 |
\begin{tabular}{|c|c|p{4.7cm}|} |
38 |
\begin{tabular}{|c|c|p{4.7cm}|} |
| 39 |
\hline |
39 |
\hline |
| 40 |
Parametr & Hodnota & Poznámka \\ |
40 |
Parametr & Hodnota & Poznámka \\ |
| 41 |
\hline |
41 |
\hline |
| 42 |
Napájecí napětí POWER & max 5V & 160mA \\ |
42 |
Napájecí napětí POWER & max 5V & 160mA \\ |
| 43 |
\hline |
43 |
\hline |
| 44 |
Napájecí napětí Vcore & +1,8V, 2,7V, 3,3V & Záleží na konkrétním typu čipu Si5XX \\ |
44 |
Napájecí napětí Vcore & +1,8V, 2,7V, 3,3V & Záleží na konkrétním typu čipu Si5XX \\ |
| 45 |
\hline |
45 |
\hline |
| 46 |
Frekvenční rozsah & 10 - 1500 MHz & Záleží na konkrétním typu čipu Si5XX, obvykle 10-810MHz \\ |
46 |
Frekvenční rozsah & 10 - 1500 MHz & Záleží na konkrétním typu čipu Si5XX, obvykle 10-810MHz \\ |
| 47 |
\hline |
47 |
\hline |
| 48 |
Fázový jitter & $<$ 0,3ps & Pro obvody řady Si570 \\ |
48 |
Fázový jitter & $<$ 0,3ps & Pro obvody řady Si570 \\ |
| 49 |
\hline |
49 |
\hline |
| 50 |
\end{tabular} |
50 |
\end{tabular} |
| 51 |
\end{center} |
51 |
\end{center} |
| 52 |
\end{table} |
52 |
\end{table} |
| 53 |
|
53 |
|
| 54 |
\section{Popis konstrukce} |
54 |
\section{Popis konstrukce} |
| 55 |
|
55 |
|
| 56 |
\subsection{Zapojení} |
56 |
\subsection{Zapojení} |
| 57 |
Zapojení modulu je řešeno tak, aby umožnilo připojení řídícího mikroprocesoru provozovaného na stejném i jiném napájecím napětí vůči čipu Si5XX. V konstrukci je proto využit převodník napěťových úrovní, který může být při jeho absenci přemostěn dvěma nulovými odpory R4 a R5. |
57 |
Zapojení modulu je řešeno tak, aby umožnilo připojení řídícího mikroprocesoru provozovaného na stejném i jiném napájecím napětí vůči čipu Si5XX. V konstrukci je proto využit převodník napěťových úrovní, který může být při jeho absenci přemostěn dvěma nulovými odpory R4 a R5. |
| 58 |
|
58 |
|
| 59 |
V případě provozování modulu na napájecím napětí různém od napájecího napětí Si570 si modul může stabilizovat napájení sám díky lineárnímu stabilizátoru. V takovém případě je ale přesto dát pozor, aby napájení nepřesáhlo dovolené napětí na translátoru, tedy hranici 5V. |
59 |
V případě provozování modulu na napájecím napětí různém od napájecího napětí Si570 si modul může stabilizovat napájení sám díky lineárnímu stabilizátoru. V takovém případě je ale přesto dát pozor, aby napájení nepřesáhlo dovolené napětí na translátoru, tedy hranici 5V. |
| 60 |
|
60 |
|
| 61 |
\includepdf[pages={1},landscape=true]{../../SCH/CLKGEN.pdf} |
61 |
\includepdf[pages={1},landscape=true]{../../SCH/CLKGEN.pdf} |
| 62 |
|
62 |
|
| 63 |
Jak je vidět ze zapojení, výstup je předpokládán diferenciální, avšak není problém osadit verzi čipu Si570 s CMOS výstupem. |
63 |
Jak je vidět ze zapojení, výstup je předpokládán diferenciální, avšak není problém osadit verzi čipu Si570 s CMOS výstupem. |
| 64 |
|
64 |
|
| 65 |
\subsection{Odrušení} |
65 |
\subsection{Odrušení} |
| 66 |
|
66 |
|
| 67 |
Vzhledem k tomu, že modul je ze své podstaty generátorem signálu, je s ním i třeba tak pracovat a dbát na dostatečné odrušení vůči jiným součástem aparatury. Tomuto výrazně pomáhá vhodná volba základní desky, z MLABu nejlépe ALBASE. |
67 |
Vzhledem k tomu, že modul je ze své podstaty generátorem signálu, je s ním i třeba tak pracovat a dbát na dostatečné odrušení vůči jiným součástem aparatury. Tomuto výrazně pomáhá vhodná volba základní desky, z MLABu nejlépe ALBASE. |
| 68 |
|
68 |
|
| 69 |
\subsection{Mechanická konstrukce} |
69 |
\subsection{Mechanická konstrukce} |
| 70 |
|
70 |
|
| 71 |
Modul klasicky předpokládá uchycení na čtyřech šroubech, z důvodu vhodného odstínění je vhodné zabezpečit aby všechny šrouby byly vodivě spojeny s podložkou. |
71 |
Modul klasicky předpokládá uchycení na čtyřech šroubech, z důvodu vhodného odstínění je vhodné zabezpečit aby všechny šrouby byly vodivě spojeny s podložkou. |
| 72 |
|
72 |
|
| 73 |
\section{Výroba a testování} |
73 |
\section{Výroba a testování} |
| 74 |
Modul je z z důvodu zabezpečení kvalitního blokování i na vysokých frekvencích (až 1,5GHz) navržen na dvouvrstvém silně prokoveném plošném spoji. A proto je obtížná jeho amatérská výroba. |
74 |
Modul je z z důvodu zabezpečení kvalitního blokování i na vysokých frekvencích (až 1,5GHz) navržen na dvouvrstvém silně prokoveném plošném spoji. A proto je obtížná jeho amatérská výroba. |
| 75 |
|
75 |
|
| 76 |
\subsubsection{Osazení} |
76 |
\subsubsection{Osazení} |
| 77 |
|
77 |
|
| 78 |
Modul je možné osadit i ručně, avšak je třeba dbát zvýšené opatrnosti kvůli elektrostatickým nábojům, neboť čipy Si570 je snadné poškodit. Rozložení součástek je na Obr. \ref{Osazovaky}. |
78 |
Modul je možné osadit i ručně, avšak je třeba dbát zvýšené opatrnosti kvůli elektrostatickým nábojům, neboť čipy Si570 je snadné poškodit. Rozložení součástek je na Obr. \ref{Osazovaky}. |
| 79 |
|
79 |
|
| 80 |
|
80 |
|
| 81 |
\newpage |
81 |
\newpage |
| 82 |
|
82 |
|
| 83 |
\begin{figure}[htbp] |
83 |
\begin{figure}[htbp] |
| 84 |
\begin{center} |
84 |
\begin{center} |
| 85 |
\includegraphics [width=75mm] {./img/O1.png} |
85 |
\includegraphics [width=75mm] {./img/O1.png} |
| 86 |
\includegraphics [width=75mm] {./img/O2.png} |
86 |
\includegraphics [width=75mm] {./img/O2.png} |
| 87 |
\end{center} |
87 |
\end{center} |
| 88 |
\caption{Rozložení součástek na plošném spoji.} |
88 |
\caption{Rozložení součástek na plošném spoji.} |
| 89 |
\label{Osazovaky} |
89 |
\label{Osazovaky} |
| 90 |
\end{figure} |
90 |
\end{figure} |
| 91 |
|
91 |
|
| 92 |
Odpory R2 a R4 se osazují jen v případě že se neosazuje U3. Seznam součástek je v tabulce \ref{seznam_soucastek}. |
92 |
Odpory R2 a R4 se osazují jen v případě že se neosazuje U3. Seznam součástek je v tabulce \ref{seznam_soucastek}. |
| 93 |
|
93 |
|
| 94 |
\begin{savenotes} |
94 |
\begin{savenotes} |
| 95 |
\begin{table}[h!] |
95 |
\begin{table}[h!] |
| 96 |
\begin{center} |
96 |
\begin{center} |
| 97 |
\begin{tabular}{ |c|c|c|c| } |
97 |
\begin{tabular}{ |c|c|c|c| } |
| 98 |
\hline |
98 |
\hline |
| 99 |
Počet & Označení & Typ & Pouzdro \\ |
99 |
Počet & Označení & Typ & Pouzdro \\ |
| 100 |
\hline |
100 |
\hline |
| 101 |
2 & C1,C2 & 10uF & Elyt-B \\ |
101 |
2 & C1,C2 & 10uF & Elyt-B \\ |
| 102 |
2 & C5,C6 & 100nF & 0805 \\ |
102 |
2 & C5,C6 & 100nF & 0805 \\ |
| 103 |
2 & D1,D2 & 1N4007 & SMA \\ |
103 |
2 & D1 & M4 & SMA \\ |
| - |
|
104 |
2 & D2 & M4 \footnote{ Neosazuje se, má smysl pouze pro napájení přímo z 3.3 V} & SMA \\ |
| 104 |
2 & J1,J3 & JUMP2X3 & Pinheader \\ |
105 |
2 & J1,J3 & JUMP2X3 & Pinheader \\ |
| 105 |
1 & J2 & SATA-connector & \\ |
106 |
1 & J2 & SATA-connector & \\ |
| 106 |
2 & J4,J5 & JUMP2X1 & \\ |
107 |
2 & J4,J5 & JUMP2X1 & \\ |
| 107 |
1 & J6 & JUMP2X2 & \\ |
108 |
1 & J6 & JUMP2X2 & \\ |
| 108 |
4 & R1,R2,R6,R7 & 4k7 & 0805 \\ |
109 |
4 & R1,R2,R6,R7 & 4k7 & 0805 \\ |
| 109 |
1 & R3 & 200k & 0805 \\ |
110 |
1 & R3 & 200k & 0805 \\ |
| 110 |
2 & R4,R5 & 0R \footnote{ Pro 5V I$^2$C neosazovat pro 3,3 V osazovat. Ve standardu osazována 5 V verze.} & 0805\\ |
111 |
2 & R4,R5 & 0R \footnote{ Pro 5V I$^2$C neosazovat pro 3,3 V osazovat. Ve standardu osazována 5 V verze.} & 0805\\ |
| 111 |
2 & R10,R11 & 195R \footnote{ Neosazuje se pro varinatu Si570 s výstupem LVPECL} & 0805 \\ |
112 |
2 & R10,R11 & 195R \footnote{ Neosazuje se pro varinatu Si570 s výstupem LVPECL} & 0805 \\ |
| 112 |
1 & U1 & LM1117MPX & SOT-23 \\ |
113 |
1 & U1 & LM1117MPX-3V3 & SOT-223 \\ |
| 113 |
1 & U2 & Si570 & 5x7 mm \\ |
114 |
1 & U2 & Si570 & 5x7 mm \\ |
| 114 |
1 & U3 & GTL2002 & SO8 \\ |
115 |
1 & U3 & GTL2002 & SO8 \\ |
| 115 |
\hline |
116 |
\hline |
| 116 |
\end{tabular} |
117 |
\end{tabular} |
| 117 |
\end{center} |
118 |
\end{center} |
| 118 |
\caption{Seznam součástek pro všechny varianty osazení plošného spoje.} |
119 |
\caption{Seznam součástek pro všechny varianty osazení plošného spoje.} |
| 119 |
\label{seznam_soucastek} |
120 |
\label{seznam_soucastek} |
| 120 |
\end{table} |
121 |
\end{table} |
| 121 |
\end{savenotes} |
122 |
\end{savenotes} |
| 122 |
|
123 |
|
| 123 |
\newpage |
124 |
\newpage |
| 124 |
|
125 |
|
| 125 |
\subsubsection{Nastavení} |
126 |
\subsubsection{Nastavení} |
| 126 |
Při připojení modulu k napájení generuje frekvenci nastavenou při výrobě v Silicon Labs. Je ale možné zpřesnit generovanou frekvenci. K tomu je nutné zprovoznit komunikaci přes I2C sběrnici. |
127 |
Při připojení modulu k napájení generuje frekvenci nastavenou při výrobě v Silicon Labs. Je ale možné zpřesnit generovanou frekvenci. K tomu je nutné zprovoznit komunikaci přes I2C sběrnici. |
| 127 |
|
128 |
|
| 128 |
\section{Programové vybavení} |
129 |
\section{Programové vybavení} |
| 129 |
V kombinaci s jinými moduly, lze generátor ladit z počítače. Jedním z nejjednodušších řešení je použít modul PIC18F4550v01A a firmware ze zdroje \cite{DG8SAQemulator} pak lze k ladění použít jakýkoli software pracující s konstrukcí \cite{DG8SAQSynthesizer}, například USBSynth \cite{USB_Synth}. |
130 |
V kombinaci s jinými moduly, lze generátor ladit z počítače. Jedním z nejjednodušších řešení je použít modul PIC18F4550v01A a firmware ze zdroje \cite{DG8SAQemulator} pak lze k ladění použít jakýkoli software pracující s konstrukcí \cite{DG8SAQSynthesizer}, například USBSynth \cite{USB_Synth}. |
| 130 |
|
131 |
|
| 131 |
|
132 |
|
| 132 |
|
133 |
|
| 133 |
\begin{thebibliography}{99} |
134 |
\begin{thebibliography}{99} |
| 134 |
\bibitem{Si570board}{Původní konstrukce Si570 Board } |
135 |
\bibitem{Si570board}{Původní konstrukce Si570 Board } |
| 135 |
\href{http://wb6dhw.com/inactive.html}{http://wb6dhw.com/inactive.html} |
136 |
\href{http://wb6dhw.com/inactive.html}{http://wb6dhw.com/inactive.html} |
| 136 |
|
137 |
|
| 137 |
\bibitem{DG8SAQemulator}{PIC emulátor USB syntezátoru od DG8SAQ} |
138 |
\bibitem{DG8SAQemulator}{PIC emulátor USB syntezátoru od DG8SAQ} |
| 138 |
\href{http://www.qrpradio.org/pub/softrocks/manuals/Softrock Group Files 210109/21 9V1AL/02 UBW Emulator/README.txt}{http://www.qrpradio.org/pub/softrocks/manuals/Softrock Group Files 210109/21 9V1AL/02 UBW Emulator/README.txt} |
139 |
\href{http://www.qrpradio.org/pub/softrocks/manuals/Softrock Group Files 210109/21 9V1AL/02 UBW Emulator/README.txt}{http://www.qrpradio.org/pub/softrocks/manuals/Softrock Group Files 210109/21 9V1AL/02 UBW Emulator/README.txt} |
| 139 |
|
140 |
|
| 140 |
\bibitem{DG8SAQSynthesizer}{Wideband RF Synthesizer} |
141 |
\bibitem{DG8SAQSynthesizer}{Wideband RF Synthesizer} |
| 141 |
\href{http://www.mydarc.de/dg8saq/SI570/index.shtml}{http://www.mydarc.de/dg8saq/SI570/index.shtml} |
142 |
\href{http://www.mydarc.de/dg8saq/SI570/index.shtml}{http://www.mydarc.de/dg8saq/SI570/index.shtml} |
| 142 |
|
143 |
|
| 143 |
\bibitem{USB_Synth}{USB Synth} |
144 |
\bibitem{USB_Synth}{USB Synth} |
| 144 |
\href{ http://www.mydarc.de/dg8saq/hidden/USB\_Synth3.zip}{http://www.mydarc.de/dg8saq/hidden/USB\_Synth3.zip} |
145 |
\href{ http://www.mydarc.de/dg8saq/hidden/USB\_Synth3.zip}{http://www.mydarc.de/dg8saq/hidden/USB\_Synth3.zip} |
| 145 |
|
146 |
|
| 146 |
\end{thebibliography} |
147 |
\end{thebibliography} |
| 147 |
\end{document} |
148 |
\end{document} |