Hard und Soft DigitalRadio

  • Liebe Funkfreunde!


    Um es vorweg zunehmen, die Layoutarbeiten am Dig RX–ZF Board gestalten sich sehr schwierig. Eigentlich müsste das eine 4-lagige Leiterplatte werden. Dann könnte man die Signalleitungen auf Lage 3 legen und Lage 2 könnte eine durchgehende GND-Fläche werden. Das wäre auch ganz einfach zu realisieren, aber das würde echt teuer werden. So will ich dieses Board zunächst mal auf 2 Lagen fertigstellen. Wenn das Board dann getestet ist, kann man immer noch entscheiden, ob man es auf ein 4-lagiges Board umstellen will oder nicht. Die Massefläche könnte durchgehend werden, die vielen Signalleiten auf den beiden Außenseiten würden dadurch weniger und man könnte bestimmt ein besseres Verhalten der Signale (Signalintegrität) und auch bessere EMI-Werte (Funkschutz) erreichen.


    Aber nun ist das Board zunächst einmal, wie es ist. Momentan ist der Zeitpunkt gekommen, an dem man sieht, was es werden soll und wo man noch den einen oder anderen Änderungswunsch hat. So mussten Änderungen an der Bootlogik des DSP vorgenommen werden. Auch die Verbindungen zwischen dem DSP und dem Audiocodec wurden verbessert. Ein Jumper ist weggefallen, weil er auf diesem Board nicht benötigt wird und einige Filter in der Versorgungsspannung haben sich geändert. Im Moment wird diskutiert, ob wir mit dem vorgesehenen 2-kanaligen ADC arbeiten wollen, oder ob 2 getrennte ADCs besser wären. Und so gibt es neben der eigentlichen Layout-Arbeit auch immer noch was zu ändern. Aber es geht voran und die Richtung stimmt.


    Wer sich dafür interessiert, wie weit das Layout nun fortgeschritten ist, der kann einen Blick auf meine Homepage werfen. Ich habe dort wieder aktuelle PDF-Dateien von der Vorder.- und Rückseite der momentanen Platine abgelegt.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


    Meine Homepage: http://dl7mwn.de/

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  • Liebe Funkfreunde!


    Man mag es kaum glauben, aber ich habe nun alle Verbindungen auf dem Dig RX–ZF Board layoutet. Damit bin ich mit diesem Board zwar immer noch nicht fertig, weil nun noch die Massefläche bearbeitet werden muss. Auch steht noch der Fehlertest des Layoutprogrammes aus. Da gibt es bestimmt noch einiges zu tun.


    Durch einige Modifikationen hat sich auch der Schaltplan geändert. Den werde ich aktualisieren und demnächst auf meiner Homepage ablegen. Aber das dauert nun noch ein wenig.


    Sobald dieses Board ganz fertig ist, werde ich es unserem kleinen Entwicklungsteam vorlegen und abwarten, ob noch kleine Korrekturen oder Änderungen erwünscht werden. Wenn das nicht der Fall ist, dann geht dieses Board zum Leiterplattenhersteller.


    Wer sich dafür interessiert, wie das Layout nun ausschaut, der kann einen Blick auf meine Homepage werfen. Ich habe dort wieder aktuelle PDF-Dateien von der Vorder.- und Rückseite der momentanen Platine abgelegt.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


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  • Liebe Funkfreunde!


    Wie versprochen, habe ich nun den derzeit aktuellen Schaltplan des Dig RX–ZF Board auf meiner Homepage abgelegt. Auch habe ich an der Masseführung gearbeitet. Der HF-Teil wir unter dem ADC (Analog/Digital-Converter) sternpunktförmig mit der Masse des Digitalteils verbunden. Dazu mussten einige Schlitze in die Masseführung eingebracht werden.


    Es hat sich herausgestellt, dass die Kommunikation zwischen dem Steuerrechner ATMEGA128 und dem DDS-Baustein vergessen wurde. Eigentlich war dafür eine der 3 schnellen Schnittstellen des DSP-Bausteins vorgesehen. Aber dann haben wir uns dafür entschieden, gleichzeitig 2 unabhängige Empfangskanäle aufzubauen. An einen Kanal kann man ein schmalbandiges ZF-Signal für SSB und an den anderen Kanal ein breitbandiges ZF-Signal für die Spektrumanzeige anlegen. Aus dem breitbandigen ZF-Signal können dann auch die Rundfunksender und DRM abgeleitet werden. Und so haben wir 2 Schnittstellen für die Verbindung zwischen DSP und DDC verwendet. Die dritte Schnittstelle versorgt das farbige Grafik-Display mit Daten. Die müssen ja auch sehr schnell übertragen werden. Und so ist keine dieser Schnittstellen für die Kommunikation mit dem Steuerrechner übrig geblieben. Da diese Verbindung aber nicht besonders schnell funktionieren muss, sollte es kein Problem sein, die benötigte vierte Schnittstelle auch noch zu realisieren. Aber da wird wieder eine kleine Schaltplan.- und Layoutänderung notwendig. So nach und nach geht die Arbeit an diesem Board wirklich dem Ende entgegen und dann baue ich den Steuerrechner für Hans-Peter. Er braucht ihn, um seinen Synthesizer zu steuern.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


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  • Liebe Funkfreunde!


    Gerrit hat festgestellt, dass ich in meinem letzten Bericht etwas fehlerhaft dargestellt habe. Er schreibt Folgendes:


    Ich hoffe, dass damit wieder alles korrekt ist.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


    ----------------------


    Hallo Werner,


    kleine Berichtigungen:
    Du meinst natürlich die Schnittstelle ATMEGA zu DSP, die "vergessen" wurde.
    Wir haben die drei seriellen Schnittstellen des DSPs bisher an Audio-Codec,
    DDC und OLED-Display vergeben und nicht zwei an den DDC, wie Du schreibst.
    Die beiden Empfangskanäle des DDC liegen auf einer synchronen seriellen
    Schnittstelle.


    Nur zur Übersicht...


    vy 73 Gerrit, DL9GFA

  • Liebe Funkfreunde!


    Nun habe ich einmal eine kleine Pause am BAVARIX gemacht. Ich warte noch auf evtl. Änderungswünsche, bevor ich die Platine ganz fertigstellen werde. Es sind natürlich auch schon solche Wünsche eingegangen und ich selbst habe auch noch was gefunden, was ich anders haben möchte.


    Aber eine echte Pause war es nicht wirklich, denn ich habe den zweiten Steuerrechner bestückt, sodass ich Hans-Peter demnächst einen Steuerrechner für seine Arbeiten am Synthesizer übergeben kann. Nun fehlen noch ein paar Teile und dann kann ich den Testaufbau zusammenbauen. Heute habe ich ein kleines Alu-Chassis mit einer relativ großen Frontplatte gebaut. An diese Frontplatte montiere ich dann alle nötigen Bedienelemente.


    Wer sich dafür interessiert, wie der Prüfaufbau mit dem Steuerrechner aussieht, der muss noch ein paar Tage warten. Ich habe es heute nicht mehr geschafft, ein paar Bilder für meine Homepage anzufertigen, aber ich werde das in den nächsten Tagen nachholen.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN

  • Liebe Funkfreunde!


    Wie versprochen, habe ich nun vom Prüfaufbau für den Synthesizer ein paar Bilder erstellt und diese auf meiner Homepage abgelegt. Wer sich dafür interessiert, der kann diese wie immer runterladen.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


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  • Liebe Funkfreunde!


    Es ist geschafft. Das Dig RX–ZF Board ist fertig und auch schon beim Leiterplattenhersteller. Das war wirklich viel Arbeit, aber von nichts kommt nichts. In ca. 2 Wochen bekomme ich die fertige Leiterplatte. Darüber werde ich dann auch berichten. Und nun geht es mit der Teilebeschaffung und Bestückung weiter. Leider sind mir fast alle Bauteile auf diesem Board zu klein. Das kann ich selbst nicht mehr löten und so hoffe ich, dass sich jemand findet, der mir da hilft. Nun geht es dann voll mit dem Steuerrechner für Hans-Peter weiter.


    Wer sich dafür interessiert, wie das Layout der fertigen Leiterplatte mit den Masseflächen ausschaut, der kann sich das wieder wie immer von meiner Homepage runterladen.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


    Meine Homepage: http://dl7mwn.de/

  • Halllo Werner,


    Euer Projekt Bavarix kommt ja gut voran. Was macht das RF-Frontend?


    Für eine andere Sache habe ich gerade Mischer ausgesucht. Dabei ist mir der AD831 aufgefallen, dieser würde fast Eure Anforderungen treffen (gibts bei Funkamateur).


    Aber vielleicht habt Ihr ja schon eine Lösung. Laßt Euch nicht aufhalten.


    73 de Günter
    dl5sdc


    P.S.: Au Backe das war wohl keine gute Idee, der AD831 wurde hier schon kontrovers diskutiert. Es war nur eine spontane Idee, bitte keine neuen Diskussionen, vergeßt einfach den Vorschlag. Viel Spaß weiterhin.

    2 Mal editiert, zuletzt von dl5sdc ()

  • Hallo Güter!


    Schön, dass Du Dich auch mal wieder meldest. Ja, eigentlich geht es mit dem BAVARIX ganz gut voran, wenn man bedenkt, was für ein komplexes Projekt das geworden ist. Aber es ist auch sehr viel Arbeit und ich rechne nicht damit, dass wir damit so schnell fertig werden.


    Du fragst, wie es nun mit dem BAVARIX weiter geht. Wie Du ja weist, sind wir ein kleines Entwicklerteam und wir sprechen alle Schritte gemeinsam ab. Diese Frage steht nun in der Tat an und ich werde sie nun auch stellen. Hans-Peter hat ja im Labor große Erfolge mit dem Synthesizer erreichen können. Er arbeitet nun an einer endgültigen Lösung für den BAVARIX. Dazu braucht er auch den Steuerrechner, an dem ich im Moment gerade tätig bin. Gerrit hat einiges für den analogen ZF-Teil des BAVARIX vorbereitet. Er hat mir was von Messungen an einem Norton-Verstärker erzählt. Wie weit er damit im Moment ist, entzieht sich aber meiner Kenntnis. Ich gehe davon aus, dass der analoge ZF-Teil mit dem Mischer wohl die nächste Arbeit sein wird. Natürlich werde ich darüber wieder berichten.


    Best 73’s de Werner, DL7MWN

  • Hallo Werner,


    das mit dem SMD löten ist so eine Sache. Bei klappts inzwischen einigermaßen. Nur die ganz engen Abmessungen sind schwierig (ich glaube 0,5mm Abstand).
    Es geht in etwa so wie man es in zahlreichen Anleitungen findet mit Sauglitze. Aber man brauch schon etwas Übung. Wirklich fatal ist es einen IC falsch einzulöten. Zu viel Hitze löst die Leiterbahnen u.U. ab!


    Ich hab erst mal an alten Platinen geprobt. Hab mit einer Lötlampe alte SMD-ICs abgelötet und versucht wieder draufzulöten.


    Es kommt noch übler, Stand der Technik sind Ball-Grid-Arrays (BGA), die werden bei uns im QRL massenhaft verbaut. Die kann man fast nur noch "backen" oder vielleicht mit Heißluft löten.


    73 de Günter
    dl5sdc


    P.S.: Sehr hilfreich ist dabei ein Beeper, der so wenig Strom durch die Bauteile schickt, dass dabei nichts kaputt geht ( http://www.carnut.info/star-parts/pcbs/buzzer.htm). Gibts so was auch von qrp-project ;) ?

    2 Mal editiert, zuletzt von dl5sdc ()

  • Hallo Günter,


    mit den SMD-Lötstellen hast Du recht. Die Bauteile werden immer kleiner und es kommen immer mehr Ball-Grid-Arrays zum Einsatz. Auch wir arbeiten mit solchen Bauteilen im QRL. Langfristig wird sich das wohl auch daheim nicht vermeiden lassen. Sogar einfache Spannungsregler gibt es schon in dieser Technik. Über die Ball-Grids lässt sich die Wärme besser abführen. Ich denke schon über eine Adapterplatine für ein FPGA mit Ball-Grids nach. Vielleicht kann man eine kleine Adapterplatine mit so einem BGA-Baustein einfach fertigen lassen und dann auf eine eigene Platine auflöten. Aber noch sind wir nicht so weit. Erst muss der BAVARIX fertig sein und dann werden wir sehen, wie es weiter geht.


    Als Beeper mit wenig Strom eignen sich viele Multimeter, die man teilweise schon recht billig kaufen kann. Ob es so was bei „qrp-projekte“ gibt, weis ich nicht. Vielleicht weis darüber jemand anderes aus unserem Forum bescheid.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN

  • Hallo Werner,


    mit irgendeinem Multimeter würde ich nicht an ICs rum messen. Die haben oft nur 9V Batterien und einen Piezobeeper. Keine Ahnung was passiert, wenn man 9V an einen CMOS Eingang legt.


    Das Ding ist speziell für das Messen an ICs gemacht. Es liegt nur eine Spannung im mV Bereich an. Damit kannst Du von oben auf die Pins der ICs gehen und messen, ob eine Verbindung mit der Leiterbahn oder ein Kurzschluss mit dem Nachbarbein besteht. So habe ich alle gelöteten SMD ICs geprüft und Fehler gefunden, die mit der Lupe nicht erkennbar waren.


    Aber jeder muss für sich selbst entscheiden was er wie machen will.


    73 de Günter
    dl5sdc

  • Liebe Funkfreunde!


    Nun habe ich in das Alu-Chassis für den Steuerrechner alle benötigten Buchsen und in die Frontplatte die Bedienelemente eingebaut. Das schaut schon ganz gut aus. Als Nächstes ist das alles zu verdrahten. Danach kommt dann die Inbetriebnahme. Und dann muss natürlich auch noch die Software dafür geschrieben werden.


    Wer sich dafür interessiert, wie der Prüfaufbau mit dem Steuerrechner nun aussieht, der kann sich das wie immer auf meiner Homepage anschauen.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


    Meine Homepage: http://dl7mwn.de/

  • Liebe Funkfreunde!


    Nun ist die Leiterplatte vom Dig RX–ZF Board gekommen. Sie schaut schon gut aus, und man kann ihr ansehen, dass sie viel Arbeit gemacht hat. Da ich so feine SMD-Technik selbst nicht mehr verarbeiten kann, werde ich diese Platine in der kommenden Woche an Hans-Peter übergeben. Sobald sie dann bestückt ist, wird Gerrit die Inbetriebnahme des DSP (Digitalen Signal Prozessor) starten. Sobald dieser läuft, wird dann auch der DDC, die ADCs und die DVGAs in Betrieb genommen. Dabei kann Gerrit auch schon ein paar Messungen zur Performance machen.


    Gleichzeitig geht bei mir die Arbeit am Steuerrechner für Hans-Peter weiter.


    Wer sich dafür interessiert, wie die einzelnen Verarbeitungsschritte des Dig RX–ZF Board ausgeschaut haben, der kann sich diese auf meiner Homepage wie immer anschauen.


    Beste 73’s de Werner, DL7MWN


    Meine Homepage: http://dl7mwn.de/

  • Hallo Werner,
    euer Projekt ist ja schon recht beeindruckend. Ich bin auch vor einiger Zeit über den CLC5903 gestolpert, bin dann aber wegen der 148 Register zurückgeschreckt. Habt Ihr ein Eval Board mit der passenden Software oder traut Ihr euch so an den Chip ?


    73, Peter

  • Hallo Peter,


    ich habe schon einige Radios mit diesem Chip und seinem Vorgänger gebaut. Die Register sind halb so wild ;o). Falls Du Fragen dazu hast, kann ich Dir gern Auskunft geben.


    vy 73 de Gerrit, DL9GFA

  • Hallo Gerrit,
    ich schleppe mich schon länger mit dem Gedanken auch etwas in Richtung "stand allone" SDR zu machen. Da ich mich mit Xilinx FPGAs auskenne und wegen des günstigen Dollars habe ich mir als Plattform ein Spartan-3A DSP 1800A Board zugelegt. Für das Geld kann man das nicht selber bauen. Da passt auch gleich ein soft CPU Core für die Steuerung mit rein. Mal sehen wann ich Zeit finde...
    Habt Ihr schon ein Display für die Spectrumanzeige ?
    Ich habe so etwas mit einem Handy-Display und DSPic realisiert.


    73 de, Peter, DC2PD

  • Hallo Peter,


    na dieses Spartan-Board ist doch hervorragend geeignet.


    Als Display für die Spektrumananzeige verwenden wir ein µOLED-160-GMD1 (160x128 Pixel, 65535 Farben, auch Handy-OLED-Display). Es hat schon einen kleinen Controller mit String- und Grafikfunktionen on-board, so daß es über eine einfache serielle Schnittstelle sehr komfortabel direkt vom DSP angesteuert werden kann. Dieser hat dank des Controllers kaum Arbeit mit der Grafik. Deine Lösung klingt ja ganz ähnlich.


    vy 73 de Gerrit, DL9GFA

  • Hallo Peter,


    mit dem erwähnten leistungsfähigen FPGA-Board könntest Du sogar völlig auf den CLC5903 verzichten, indem Du die Quadraturdemodulation, Dezimierung (inkl. CIC-Filter) und weitere Filterung selbst in den Spartan-FPGA implementierst. Ich denke für NCO, CIC- und FIR-Filter gibt es auch freie IP-Cores. Die AGC-Funktionalität - wenn nötig - könntest Du wie im CLC5903-Datenblatt beschrieben vornehmen.
    Auf diese Weise würde der AD-Wandler direkt an den FPGA angeschlossen werden.


    vy 73 de Gerrit, DL9GFA

  • Hallo Gerrit,
    ist auch so geplant. Nur ist diese Lösung ist aufgrund der Komplexität ein längerfristiges Projekt. Meine Idee war das vorhandene Board mit dem CLC5903 kurzfristiger zu recyclen. Aus deiner Antwort schließe ich, dass die Programmierung des CLC5903 auch nicht so einfach ist...
    Bei vielen interessanten IC's aus dem Telekommunikationsbereich gibt es Informationen ja nur noch gegen NDA's oder man bekommt die Chips nur im 10.000 er Pack.

    73, Peter