Ein universeller VFO/LO für einen Mehrbandtransceiver

Einleitung

Vorgestellt wird ein universeller VFO mit integriertem LO für einen Mehrbandtransceiver. Das Modul basiert auf dem bekannten Si5351 Taktgenerator. Gesteuert wird die Einheit von einem ATMega32 Microcontroller. Zusätzlich enthält das Modul einen Satz Treiberstufen (bestehend aus 8 einzelnen Schaltstufen mit OpenCollector-Schaltung) um bis zu 8 Bandrelais ansteuern zu können. Die Anschlüsse für einen Drehgeber sind herausgeführt. Ebenso die Anschlüsse für ein LCD. Hier können, je nach Software, mehrere verschiedene LDCs benutzt werden. Software ist vorhanden für ein Nokia5110 schwarz/wei0 LCD und ein ST7735 Farbdisplay.

Um den Sender abhängig vom gewählten Band optimal ansteuern zu können ist ein MC4725 Digital-Analog-Wandler eingebaut, welcher, abhängig vom Band und einer vordefinierten Einstellung, benutzt werden kann, um den Verstärkungsfaktor im Senderteil zu kontrollieren. Eine entsprechende Schaltung ist in der Entwicklung.

Des Weiteren misst der Microcontroller die Betriebsspannung und zeigt sie auf dem Display als Dezimalwert an.

Zusätzlich gibt es noch mehrere analoge Eingänge um Spannungen auszuwerten:

  • Benutzertasten (6 Tasten die versch. Widerstände gegen GND schalten)
  • Eingang für den S-Wert (abgeleitet aus einer AGC)
  • Sendeleistung

Ferner enthält das Modul auch ein Relais für die Sende-Empfangsumschaltung. Dieses ist jedoch nicht im unten abgedruckten Schaltplan eingezeichnet.

Die Schaltung

Universal Multiband VFO with Si5351
Universal Multiband VFO with Si5351

Zentraler Bestandteil dieses VFO ist der ATMega168 oder 328 Microcontroller. Es steuert den Si5351-Clockchip, der 4 Ausgänge bereitstellt. Sie teilen sich in 2x OSC0 (als VFO) und 2x OSC1 als LO. Jeder der 4 Ausgänge kann mit einem separaten Kondensator oder Widerstand so definiert werden, dass der Ausgangspegel für die jeweilige Mischstufe optimiert ist.

Zusätzlich werden 8 Bandrelais abhängig von der Betriebsfrequenz geschaltet.. Dazu werden 3 Ausgangspins des Controlelrs in einen BCD->DEC-Decoder (CD4028) eingespeist, dem eine separate Treiberstufe für die Relais nachgeschaltet ist. Hier wurden 8 Bipolartransistoren verwendet, da der ULN2003, der sonst zum Einsatz kommt, pro Chip nur 7 Kanäle besitzt. das würde 2 ICs erfordern und daher unnötig Platz verbrauchen.

Zusätzlich wurde ein MC4725 DAC eingesetzt. Es wandelt einen separat gespeicherten und vom Benutzer einmal eingestellte Verstärkereinstellungin eine Gleichspannung um, um die Senderverstärkung für jedes Band individuell zu steuern. Dies stellt sicher, dass für jedes verwendete Band die gleiche Ausgangsleistung abgegeben wird.

Praktischer Aufbau

Das gesamte Modul besteht aus 2 Platinen: Der Hauptplatine und den Benutzertasten. Zusätzlich werden  ein Drehencoder (vorzugsweise ein optischer) und ein Nokia5110 LCD (alternativ ein Farb-LCD ST7735) benötigt:

Die Software wird mit dem Modul geliefert, das in meinem QRP-Shop erworben werden kann.