Szintmérő

 

A szintmérő OZ2CPU alkotása, kalibrálás nélkül

 1-450 MHz -es tartományban -60 - +30 dBm bemeneti

szintek között +-1 dB pontossággal mér.

A program 0dBm kalibrációját használva a frekvencia

tartományban 5 ponton hitelesítve 1 KHz-500MHz -ig

használható 0.5 dB pontossággal.

Relatív mérésre használható 900Mhz-ig.

Magasabb frekvenciákon az AD8313-as log erősítő

használható ami 100MHz-2.5GHz-es tartományban

működik.

Az AD8313 használata esetén a  a kimeneti 6k8

ellenállás határozza meg a meredekséget, értékét

25mV/dB -ra kell beállítani.

Kijelzés dBm, W, V.-ban

Relatív kijelzés dB-ben.

SSB átlagolás.

Bemeneti csillapító használatakor beállítható érték

 10dB lépésekben.

PC-re csatlakozás  soros porton keresztül.

 

 

Frekvenciamérő

 

A frekvenciamérő tervezésénél első szempont volt, hogy

az egység különböző egyedi előosztókat tudjon kezelni,

igy a kijelzett érték mindig  megfelel a tényleges

frekvenciának.

A három bemenet mindegyike kb. 30 MHz-ig használható,

AC 100mV-os bemeneti érzékenységgel.

A bemenetek tetszés szerint lehetnek alapsávi illetve

előosztó kimeneti jelét fogadó bemenetek.

A nagyobb mérési pontosság eléréséhez a saját

kvarcoszcillátor helyett külső termosztátos referencia

használható.

 

Az előosztó csatlakozóján a PIN kivezetés

programból állítható 0-3V  DC feszültséget ad ki,

a bemenetek PIN diódás szintszabályozásához használható.

A temp bemenetre külső hőmérő csatlakozik ami

termosztátok méréséhez alkalmas.

Az előosztók  és a mérési időhöz szükséges adatokat

táblázattal V1.2 kiszámolva, kell beírni a készülékbe.

Az LCD modul 4. kivezetését GND pontra kell kötni

a 7-10 kivezetések kimaradnak.

 

 

Műszaki adatok:

-3 bemenet

-10 digites kijelzés

-mérési idő programozható pl. 1,10,100 sec.

-DC kimenet PIN diódás előszabályozóhoz

-Frekvencia és eltérés mérés

-Hőmérséklet és eltérés mérés 0.1 Cfok felbontással

 

Sweep generátor

 

Technikai adatok:

-DDS vezérlésű generátor DC-60MHz-ig

-kimeneti szintkorrekció

-minimum löket 200Hz/képernyő

-Külső megjelenítő oszcilloszkóp, xy display kioltással

-külső keverő, sokszorozó, pll lehetőség a magasabb frekvenciákhoz

-generátor üzemmód

-memória a mért átvitel pontjainak pontos leolvasásához

-digitális nyújtás a lineárisabb megjelenítéshez

-hangolás digitális forgatógombbal

 

A keverő és sokszorozó üzemmódok beállításához szükséges adatok

kiszámítása táblázattal V1.4 lehetséges.

A megjelenítő eltérítése nem fut együtt a valóságos frekvencia

eltérítéssel, az eltérítés állapota  képen futó pont formájában látható.

Az LCD modul 4. kivezetését GND pontra kell kötni

a 7-10 kivezetések kimaradnak.

A háttérvilágítást(15-16 kivezetés) külön kell bekötni.

AD9850 DDS használata esetén az órajel max. 120 MHz fmax. 40Mhz

AD9851 -nél az órajel max. 30MHz fmax. 60MHz.

A kimeneti aluláteresztő szűrőt(C1,C2, L1) az fmax. értékéhez

kell méretezni.

Az f0 és löket értékét automatikusan változtatja a program amikor

szélső értéket, nullánál kisebb értéket érne el, vagy ha a

méréshatár változik.

Az aktuális jelszintet a  a szintmérő kijelzője mutatja.

 

 

 

 Tápegység                    

 Részletes leírás

Szintmérő:

 -A mérendő jel az AD8307 LOG erősítő differenciál bemenetére érkezik egy csillapító tagon

     keresztül ami egyrészt a bemeneti reflexió minél alacsonyabb értéken tartását, másrészt a bemenet

     nagy jelektől való védelmét szolgálja. Ennek a csillapító tagnak az értéke nem kritikus, mivel

     ez mindig szerepel a mérésben, és a kalibráció során kompenzálásra kerül.

-A kimeneten megjelenő DC feszültséget a PIC A/D átalakítója digitalizálja, és a program elvégzi

     az egyes mértékegységek közti átszámolást.

-A mérőfejet célszerű külső házban elhelyezni, N csatlakozó bemenettel, a müszerrel kéteres árnyékolt

     kábellel összekötni. Ügyelni kell, hogy csak helyes bekötéssel lehessen csatlakoztatni, és a

     bekapcsolt állapotban csatlakoztatásnál elöször a földpont kapcsolódjon, és utána a tápfeszültség

    és a kimenet. Persze mindezek elkerülhetőek, ha a mérőfejet fixen beépítjük a müszer dobozába,

    és csak a bemeneti RF csatlakozót vezetjük ki az előlapra, viszont igy az esetleges más mérőfej

    tipus választását másképpen kell megoldani. Ebben az esetben a mérésekben a hozzávezető kábel

     minősége is befolyásolja a mérést.

- Az S3-S4 kapcsolókat helyettesíthetjük ún. 3 kivezetéses digitális forgatógombbal, a közös pont

     a GND-re a két kapcsoló pont a kapcsolók helyére csatlakozik. Ebben az esetben a két soros

    diódát átkötéssel helyettesítsük, és a 10uF-os kondenzátort ki kell hagyni az áramkörből.

    igy a menükben előre-hátra lépést és a kalibrációs sáv váltást ezzel a gombbal végezhetjük.

- A későbbi programfeljesztésekhez szolgál a PROG csatlakozó, ha nem rendelkezünk PIC programozó

    készülékkel, akkor a csatlakozóra nincs szükség, helyette a PIC-et tegyük foglalatba, hogy az

    esetleges átprogramozást el lehessen végezni külső programozóban.

- A 2.5V-os referencia forrás határozza meg a mérés pontosságát, Tőbb gyártó készít ilyen

   referenciákat pl. MAX6066, de ha nem tudunk ilyet beszerezni, használható a TL431 is külső

    munkaellenállással kiegészítve.

- A potméterrel az LCD kijelző kontraszt-ját állíthatjuK be.

- A MAX232 soros porti szintillesztő a PC-kommunikációhoz szükséges jelátalakítást végzi.

- Alkatrészlista+mérőfej

- Frekvenciamenet kompenzációk:

    a 8307 esetében a bemeneti pi csillapítótag felső tagjával(68R)  párhuzamosan tegyünk

    10pF-os kapacitást. A 8313-as mérőfejnél a bemeneti pi tagot(100R-68R-100R) cseréljük ki

    62R-240R-62R értékre, és a második 62R-al(az IC oldalán) párhuzamosan 1p8 kapacitást.

    A 8313 kimeneti visszacsatoló ellenállása(6K8) helyett 7K5 építsünk be a meredekség pontosítására.

  -SWR mérés:

    Az alábbi mérőhíd az AD8307 differenciál bemenetét használja, egyszerűen alkalmazható

    reflexió mérésére az IC teljes frekvencia tartományában. Az alapmüszer programja dB-ben és

    SWR értékben jelzi ki a visszavert jel szintjét.

    A bu2 csatlakozóra kapcsoljuk a méréshez szükséges jelet, a bu1 és bu3 csatlakozó a híd

    két bemenete, az egyikre a mérendő objektumot, a másikra hiteles 50R-os lezárást kapcsolunk.

    Ebben az áramköri megoldásban a jel bemeneten levő csillapító lehetővé teszi néhány watt-os

    meghajtás használatát pl. közvetlenül a rádióból antenna swr mérésnél.

    Amennyiben kis szintű jelet használunk pl. a sweep generátoros mérésnél akkor a bemeneti pi tagot

    cseréljük le a mérőfejnél is használt 100R-68R-100R értékekre. A 10pF-os kompenzáló tagot itt is

    célszerű beépíteni.

    A sweep generátoros mérés esetén a kimeneti jel gyors változású, ebben az esetben a kimeneteten

    levő 10uF-os kondenzátort hagyjuk ki.

Frekvenciamérő:

- A három bemenet AC csatolt, inverterből kialakított erősítő fokozattal fogadja a bemeneti jeleket,

    ha DC csatolt bemenetre van szükség, a bemenethez tartozó  soros csatoló kondenzátorok(100nF)

    helyére átkötést tegyünk, és a visszacsatoló ellenállásokat(6K8)  hagyjuk ki. Erre szükség lehet ha

    az előosztó kimenetét ECL/TTL átalakítóval már illesztettük.

- A bemeneteket egy adatválasztó(HC151)  fogadja, ami elvégzi a mérendő bemenet kapcsolását és a jel

    kapuzását. Az impulzusok számlálását és a mérési időnek megfelelő kapujelet a PIC belső osztói

    állítják elő.

- A külső hőmérő szonda vezetékeit célszerű csatlakozóra kivezetni.

- A későbbi programfeljesztésekhez szolgál a PROG csatlakozó, ha nem rendelkezünk PIC programozó

    készülékkel, akkor a csatlakozóra nincs szükség, helyette a PIC-et tegyük foglalatba, hogy az

    esetleges átprogramozást el lehessen végezni külső programozóban.

- A potméterrel az LCD kijelző kontraszt-ját állíthatjuK be.

- A kijelzőn a felső sorban a mért frekvencia(Hz,+Hz,-Hz), az alsó sorban az éppen használt

    bemenet(I0,I1,I2), mérési idő(T0,T1,T2), kimeneti DC szint és hőmérséklet(C,+C,-C) látható.

-A menü gombbal tudunk lépni a beállítható paraméterek között, a kiválasztott helyen a select-el

    változtatható meg az adott érték. Bármely gombnyomásra a mérés megszakad, új mérési ciklus

    kezdődik. A bemenet és mérési idő megváltoztatása törli a frekvencia és hőmérséklet eltérés

    eddig mért értékeit. Ha a menü választó cursor a mért frekvenciánál, illetve a hőmérsékletnél

    van, a select-el választható az eltérés +,-,aktuális kijelzése.

-A beállításhoz használt táblázat példákat mutat a lehetséges programozásokra.

-A setup-beállítás menübe a copyright felirat alatt nyomva tartott mindkét gombbal lehet belépni.

    A kijelzőn a gombok elengedése után a memória cím és az adott cim tartalma jelenik meg.

    A menü gombbal lehet léptetni a címet, a select-el az értéket.

    A táblázat által kiszámolt értékeket sorban be kell írni.

- Hőmérőnek használható a TC77-is az alábbi bekötés módosítással.

- Alkatrészlista 

 

 

Sweep generátor:

 

- Megjelenítő eszköznek jól használható PA3CKR XYdisplay programja PC-re, amivel max. 4 csatornát

    tudunk megjeleníteni pl. egy képernyőn az átvitel és reflexió görbét, mérővonalat.

- A kijelzőn alapállapotban f0 értéke állítható, csökkentésénél automatikusan csökkenti a löketet,

    ha értéke az alá csökken.

    Folyamatos eltérítésnél a kijelzőn futó marker mutatja a frekvencia eltérítés tényleges pillanatnyi

    helyzetét. A  select megnyomására leáll  az eltérítés, a kimeneti frekvencia a marker által jelzett

    pont, az f0 állítható +-100 mérési ponton belül, ilyenkor a löket helyén a kijelzőn a frekvencia

    eltérés olvasható le, a select ismételt megnyomása nullázza a frekvencia eltérés értékét,

    a menü gombbal visszakapcsol a folyamatos eltérítésre.

    Igy az átviteli görbe pontjairól  a jelszint a szintmérő kijelzőjén(jól használható a relatív

    szintmérés) és a frekvencia eltérés, f0 segítségével az görbe minden jellemzője pontosan leolvasható.

- A menü gombbal tudunk lépni a beállítható paraméterek között, a kiválasztott helyen a

    forgatógombbal lehet az értéket beállítani, masd a select-el visszalépni.

- Az első menüben a löket állítható, értékét a kijelző +-Hz-ben mutatja, az f0 beállításnál a lépésköz

    a löket 1/100-ad része, az f0-nál később állítható karaktert a villogó cursor jelöli.

    A löket növelésénél, ha nagyobb értéket állítunk be mint az f0 akkor az f0  automatikusan növekszik.

-A második menüben választható a generátor illetve sweep üzemmód.

-A harmadik helyen beállítható a kijelzés jellege, alapesetben a teljes mérési tartomány egy kijelző

    méreten látható, az első paraméter(8,4,2,1) állításával függőlegesen "szétnyújthatjuk" a képet,

    a második paraméter(állíthatósága az elsővel összefügg 1-7) a kinagyított képen belül "shift-tel".

    Ezzel a beállítással lineáris jelleggel jeleníthetők meg  a kis különbségek is, pl. a az átviteli görbék teteje és oldalmeredeksége.

-A negyedik menüben állítható a méréshatár, az előre programozott külső kiegészítő áramkörökkel megvalósított frekvencia kiterjesztés.

-A beállításhoz használt táblázat példákat mutat a lehetséges programozható méréshatárokra.

- A setup-beállítás menübe a copyright felirat alatt nyomva tartott mindkét gombbal

     lehet belépni.

    A kijelzőn a gombok elengedése után a memória cím és az adott cim tartalma jelenik meg.

    A menü gombbal lehet léptetni a címet, a select-el az értéket és

     a táblázat által kiszámolt értékeket

- Későbbi programfeljesztésekhez szolgál a PROG csatlakozó,

     ha nem rendelkezünk PIC programozó     készülékkel, akkor a

     csatlakozóra nincs szükség, helyette a PIC-et tegyük foglalatba, hogy az

    esetleges átprogramozást el lehessen végezni külső programozóban.

- A potméterrel az LCD kijelző kontraszt-ját állíthatjuk be.

- A kimeneti aluláteresztő szűrő méretezése:

    Fmax MHz    L1 uH   C1 pF    C2 pF

            60        0.18    60         100

            35        0.31    100        180

            25        0.44    150       250

- Alkatrészlista

- Amennyiben teljesen lineáris megjelenítést akarunk, az alábbi

    detektor áramkört használjuk. Ebben az esetben a kijelzőn

    kell a leolvasást biztosítani, pl. vonalas beosztással.

- Az alábbi kiegészítő kapcsolással spektrumanalizátort építhetünk az egyszerűbb mérésekhez.

 

Kiegészítés a sweep generátorhoz, reflexió méréséhez 1.4 verzió

 

- A bemeneti csatorna szintbeállítása megváltozott, a menü3 az átviteli görbe, kiegészült a menü 4

    reflexió  görbe megjelenítés beállításával, a méréshatár váltás az 5. menüre lépett.

    A beállítás értékei a következők, 0-kikapcsolva, 1-alapképernyő, 2-3 nagyítás 2x, 4-7 nagyítás 4x,

    8-F nagyítás 8x.

- Ha mindkét görbe megjelenítés be van kapcsolva, minden második mérési pont reflexió mérés,

    a pontonkénti leolvasásnál a marker az adott görbe pontjait jelöli és a szintmérő kijelzőjén is az

    olvasható le.

- A generátor módban is aktív a kijelző és a szintmérő, ilyenkor a Select megnyomásával váltható a

    két bemenet megjelenítése.

- Generátor módban és pontonkénti leolvasásnál a szint állító értékénél aláhúzás cursor jelöli az

    aktuális aktív bemenetet.

- A config beállításban a slow sweep a lassú digitális megjelenítókhöz használható, pl.

     PA3CKR XYdisplay programjához.

- A KNOTT márkájú műszer, amit a Hiradástechnika Szövetkezet is gyártott, is ideális megjelenítő,

 mivel nagy kijelzővel rendelkezik és börzéken időnként részegységeiben még megtalálható.

 

    Az alábbiakban a KNOTT, a külső mérőfej megvalósítása, módosított bekötése,

    és a beültetett panelek láthatók.

 

 

 

Sweep generátor, 2.2 változat

 

Az új változat alapvető módosításokat tartalmaz.

-Nincs szükség a szintmérőre, és az 1.4 változatban használt bemenetválasztó kiegészítésre, a

    jelszinteket a saját LCD-n lehet leolvasni.

-Az átvitel bemenet a 16F876-as IC 2. a reflexió bemenet a 3. kivezetése.

-Az főképen a felső sorban az F0 frekvencia, a második sorban balról jobbra a reflexió és átviteli

    csatorna abszolút ill. relatív értéke(ha az adott csatorna engedélyezve van), és a löket látható.

-A menü gomb megnyomására állítható a löket, az átvitel csatorna display osztás és shift,

    reflexió csatorna display osztás és shift, RF sáv, sweep be-ki, és a sweep sebesség.

-Ha a bekapcsolás után a menü és select gomb folyamatosan meg van nyomva, az előbbiek

    kiegészülnek a setup menüvel.

- A forgatógombbal állítható az érték, a menü gombbal léphetünk a következő pontra, a select-el

    vissza az alapképernyőre, a setupban a select a cím és adatbeállítás átváltására szolgál.

- A frekvencia eltérítésnél bármelyik adat megváltoztatásakor ami a kijelzésre hatással van, a

    leggyorsabb sweep értéktől a beállított-ig lefutásonként lassul a sweep, hogy minél gyorsabban

    lehessen látni a változást a kijelzőn.

-Az alapképernyőn a select megnyomására vált a relativ frekvencia kijelzésre, majd az ismételt

    megnyomásra az átviteli és reflexió csatorna abszolút és relatív változtatására

    (ha engedélyezve van)  ami ilyenkor a menü gombbal váltható.

-A setup adatok kiszámolására használt táblázat is kiegészült a sávonként külön megadható

    paraméterű detektorok adataival.

-A display shift(pozició) maximum értékei az osztás függvényében változnak.

-Az autoshift az F0 pontban levő Y szint min-max értéke szerint automatikusan állítja az adott

    csatorna shift értékét, hogy a leovasás kiértékelhető legyen.

-Mivel a display megjelenítés osztás arányai 1,2,5,10 így a tizes osztású megjelenítő rácson az

    értékek szinthelyesen leolvashatóak. Az osztás arány 0 értéke az adott csatornát kikapcsolja.