– LIMA SDR Rx en Tx Build Off – ( door ON4API en ON8TLR )

Korte inhoud:
 
0 : Vooraf
1 : De Ontvanger
1.1 De Voeding
1.2 DSPLL
1.3 USB Interface
1.4 DSPLL verwarmingsweerstanden
1.5 Frequentieregeling
1.6 De IQ Mixer
1.7 De Voorversterker
1.8 De Preselector
1.9 De Antenneingang en preselecter voor 0 – 0,5MHz
1.10 De Preselector filter
1.11 De PTT aansluiting
 
2 : De Zender ( Onder constuctie )
3 : Het Inboxen van de de LIMA ( Onder constructie )
4 : Software ( Onder constructie )
 
0. Vooraf:
 
Deze blog legt stap voor stap uit hoe de LIMA SDR werd opgebouwd ( bestukt ) en getest.
Kort nog even dit meegeven:
De PCB’s voor de transceiver kunnen besteld worden bij OM: DL9WB op volgende site : LIMA SDR
De meeste componenten werden bij REICHELT besteld, enkel de SI570 kan bij BOX 73 besteld worden.
Het is handig om een oscilloscoop en multimeter bij de hand te hebben om de signalen op te meten en spanningen/stromen af te regelen.
Wij gebruiken de voorgeprogrammeerde PIC16F84 en ATTINY 45-20PU => het is mogelijk om deze zelf te programmeren met hex-code op de bijleverde CD.
Het programmeren van de PIC en ATTINY wordt hier niet beschreven. 
 
Wij voorzien ook IC – voetjes ( van het soort met de ronde pins ) om later alle IC in te steken. 

Om te weten als uw soundcard voldoet aan de vereisten, kunt u een simpel schema bouwen: Link naar uitleg

    • Voorbereidingen:
      NTC weerstanden : Soldeer de NTC’s parallel aan elkaar, voorzie ook 2 aansluitdraden, van ongeveer 3 cm lang, aan de gesoldeerde pootjes. Wij gebruiken meeraderige draad van 0,34mm2.                   
    • Ringkern  L16 : Deze 1:1 HF Transformator wordt gemaakt met de Ferrietkern ( FT 50-77 ) en wikkeldraad van AWG26 of 0,13mm2. Wij gebruiken hiervoor flatcable, twisten deze op voorhand en maken vervolgens 10 windingen rond de kern.

 

  
  1. Ontvanger (Rx) :

    Fig 1 :                                                                        Fig 2:

 
PCB LIMA SDR Resceiver Voeding SDR

 

 1.1  De Voeding:

We zijn gestart met het bestukken van de voeding (Fig 2 hierboven) ( dit volgens Handbuch version 2.0 deze kan u downloaden op volgende link: Handboek ). Het stap voor stap bestukken en testen wordt sterk aangeraden, zodat u voor geen “verrassingen” komt te staan. 
Een algemene opmerking die geldt voor het volledige project : let op bij het bestukken van componenten met een polariteit zoals Elco’s , diodes , tantaal elco’s en IC’s, deze componenten kunnen beschadigd worden of schade aanbrengen indien de polariteit niet wordt gerespecteerd !!
Ook moet er voor sommige componeten, zoals FET’s en IC’s, rekening gehouden worden met ESD regels.
Wij gebuiken IC – voetjes deze zijn handig indien er een IC moet vervangen worden. 

– Enkele metingen en vaststellingen: 
Spanningsvoorziening: +12V aan de schroefklem X1 ( Let op de polariteit ! ) => zie pag30 van het handboek voor de plaats van de meetpunten deze worden met  “MPx ” aangeduid de x staat voor 1,2,3 ….. .
Indien de voedingsspanning meer dan +12V bedraagt ( +13,2V ) is het aangeraden om de LT1086CT, LT1086CT-3,3 en LT1086CT-5, te voorzien van een koelvin / koelplaat. ( het is aangeraden om de TO220 behuizingen afzonderlijk te koelen, indien dit niet mogelijk is moeten de koelvinnen elektrisch worden gescheiden, en dit dmv een mikaplaatje => let er ook op om dan het gebruikte vijsje te isoleren van de koelvin ( gebruik hiervoor de spacer ) Zie afbeelding hieronder  !

 

 .

=> MP1 : +5V
=> MP2: +3,3V
=> MP3: +5V
=> MP4: +11,2V
=> MP5: +11,2V
=> MP6: +2,08V => af te regelen met potentiometer R21
=> MP7: Afhankelijk van de temeratuur wordt hier een spanning tussen de +6V en de +8V gemeten. 
Opm. De spanningen zijn gemeten tussen het meetpunt en de GND ( Ground ). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1.2 DSPLL :

Gelieve aandachtig te zijn, bij het bestukken van de SI570, dit is het enige en moeilijkst te bestukken SMD component van het project. Pin 1 van het component is aangeduid met een puntje, let erop dat de SMD correct op de PCB wordt gesoldeerd.

Zorg er ook voor dat contactpinnen 7 en 8 niet met het pad verbonden worden tijdens het solderen van het IC !!!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Soldeer-tip : U kunt soldeerflux gebruiken om het smd te solderen.
Deslodeer-tip: Gebruik desoldeerlint om de pad’s of de via’s tin vrij te maken.

 – Enkele metingen en vaststellingen:
Indien u de voedingsspanning aanlegt zal de print ongeveer een 70 – 85 mA stroom vragen. De beste meeting op MP8 kunt u doen met een oscilloscoop, daar moet een een frequentie van 15MHz meten. Deze meting kan ook gebeuren met een frequentieteller die natuurlijk deze frequentie moet aankunnen.

Frequentie van 15MHz

1.3 USB Interface:

Bestuk volgens schema 3 op pagina 32 van het handboek. Let vooral op de polariteit van de diodes D2 en D3. Na het bestukken moet een stukje software worden geïnstalleerd => ga als volgt te werk:
1) Kopieer de alle mappen van de CD die bij de pcb’s bijgeleverd werd onder de vermelde boomstruktuur op pag 15 van het handboek vermeld. Na het kopiëren kunt u de CD terug uit het CD/DVD station halen. 
2) Sluit de voeding aan de PCB en verbind de pcb met een USB kabel aan de PC. => Er verschijnt “Nieuwe hardware gevonden – DG8SAQ => AVR Device” => volg de windows wizard om het usb device te installeren => de drivers bevinden zich op => c:/>Lima-SDR/Software/SI570/PE0FKO-USB-Driver-1.2.1/ <=
Het stroomverbruik van de schakeling is nu rond de 100mA. Indien de schakeling niet wordt herkend door uw PC, ontkoppel dan asap het USB device, en controleer 1) uw bestukking  2) Polarisatie van zenerdiodes D2,D2 en IC4  3) de weerstanden R8, R9, R11 en R12 controleren op weerstandswaarde.

Indien de Jumper van JP3 op pin 1 en 2 zit wil dit zeggen dat er gekozen is voor een externe voeding voor IC4, indien de positie van de jumper op pin 2 en 3 wordt gezet wil dit zeggen dat de voeding voor het IC4 vanuit de USB poort komt.

 

 

 

 

 

 

 

 

– Enkele metingen en vaststellingen:

Sluit de LIMA Rx aan de PC via de usb interface en leg de voeding aan, indien de drivers goed werden geïnstalleerd wordt het IC ( Si570 ) door de PC herkent als “SoftRock40 – SI570 Control – pe0fko“.
Gebruik nu het programma USB_Synth.exe  => selecteer de checkbox “Online Detect” indien het IC herkent wordt door het programma, kleurt de led groen. Selecteer “Setup => General” en stel de parameters in zoals de voorstelling hieronder.

Programma Si70 USB Synth

 

 Indien alle instellingen voldaan zijn, kunt u een frequentie van  3,5 MHz tot 160Mhz instellen => Zorg ervoor dat de bandbreedte van de oscilloscoop groot genoeg is om de frequentie van 160 MHz te kunnen meten. Ook de probe moet deze frequentie aan kunnen ( 1/100 probe ). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Indien u Windows 7 gebruikt als OS, is het mogelijk dat u vorige procedure niet via de wizard kan volgen. Dan kan u volgende handlingen proberen.
1)  Ga via de start knop naar “configuratiescherm”
2) Selecteer “Hardware en geluiden”
3) Onder “Apparaten en printers” vindt u “Apparaatbeheer” 
4) Nu ziet u alle apparatuur die werd geïnstalleerd op uw pc => indien de Lima SDR aangesloten is aan uw pc ( via de usb kabel ) zou u deze moeten zien staan onder de apparatuur  => Universal Serial Bus controllers => klik met de rechter muisknop op het apparaat en selecteer “stuurprogramma’s bewerken” selecteer ” Op mijn pc naar stuurprogramma’s zoeken” => Vul volgende link in “C:\Lima-SDR\Software\SI570\PE0FKO-USB-Driver-1.2.0.1” en klik volgende. 

 1.4 DSPLL verwarmingsweerstanden 

Beide weerstanden R5 en R6 moeten fysisch contact maken met het smd IC ( hiermee bedoelen we het keramische deel van de weerstanden NIET de Leads ), => probeer ervoor te zorgen dat de weerstanden zoveel mogelijk de oppervlakte van het IC bedekken. Deze weerstanden (samen met de NTC’s) zorgen er nl. voor dat de DSPLL op een constante temperatuur wordt gehouden zodat de frequentiedrift minimaal is.
Nu kunnen de, voordien geprepareerde, NTC’s “bestukt” worden : bestukt staat tussen quotes omdat de NTC’s op de weerstanden R5 en R6 worden gekleefd. Wij gebruiken hiervoor thermisch geleidende lijm =>  loctite 315 , maar het kan zeker ook met gewone secondelijm => liefst met cyanoacrylaat.
Bestuk alle componenten volgens schema 4 op pagina 33 van het handboek. 

– Enkele metingen en vaststellingen:
 Bij het aanschakelen van de voedingsspanning, bedraagt de stroom tussen de 180mA en 195mA, en dit met een VFO frequentie die afgesteld werd op 15,000 MHz en een deelfactor van 1, deze stroom zal zakken naarmate de weerstanden R5 en R6 “warm” worden. Na enkele minuten kunt u vaststellen dat de weerstanden R5 en R6 “warm” zijn geworden, de stroom bedraagt nu 160 – 170mA. Indien u het – PLL oventje – deftig wil testen, kunt u met koud spray !!!!! die geschikt is voor elektronica doeleinden !!!!! op het oventje spuiten, u merkt op dat de stroom afname verhoogt indien de omgeving rond het PLL oventje kouder wordt. De temperatuur van de PLL oven zou zo’n 40°C moeten bedragen bij een omgevingstemperatuur van 20°C.

 

1.5 Frequentieregeling
 

Bestuk volgens schema 5 van het handboek pagina 34. Let op de polariteit van de IC’s. Steek een jumper op de middelste positie van de 6 polige pinheader ( JP1 ). Hierdoor wordt een deelfactor van 8 ingesteld en kunnen we een frequentiebereik van 0,5MHz tot 20MHz  bestrijken.

 

 

 

 -Enkele metingen en vaststellingen:
Leg de spanning aan en verbind het bord via USB kabel met de pc. Start het programma SI570-USB en stel de frequentie deler in op 8 => de frequentie zelf moet op 1 MHz worden ingesteld. Met een scoop of frequentieteller kunt op volgende meetpunten volgende frequenties meten:
MP8 : 8MHz  
MP9 : 4MHz
MP10 : 2MHz
MP11 : 1MHz  ( zie scoopbeeld hieronder Blauw = MP11 van Q1 : Oranje = MP11 van Q6 )

1.6 De IQ Mixer

Bestuk volgens het schema 6 op pagina 35 van het handboek.
Bij het bestukken van de FET’s Q1, Q2, Q3 en Q6 ( BS170 ) is het aangeraden om de ESD regels te volgen.

 -Enkele metingen en vaststellingen:
De PCB is zover bestukt dat de eerste signalen kunnen ontvangen worden, het ontvangstbereik gaat van 0,5MHz tot 20MHz, laat de jumper in de middenpositie voor een deelfactor van 8 te behouden. Verbindt een voorlopig een antenne ( bv core van een coax kabel of een stuk draad ) aan positie die hieronder in het blauw wordt aangeduid.
 

 De afscherming van de coax moet met de GND ( ground ) worden verbonden. Verbindt vervolgens de USB kabel met de PC, ook de 3,5mm audio fiche moet met de Blauwe ingang ( Line In ) van de soundcard verbonden worden. Als alternatief kan ook de Roze fiche ( Microfoon ingang ) gebruikt worden, maar indien deze ingang wordt gekozen moet er voor gezorgd worden dat het een stereo ingang is en dat de microfoonversterker werd uitgeschakeld. Sommige notebooks hebben een mono – ingang die niet gebruikt kan worden voor deze SDR. ( Er is dan geen spiegelfrequentie onderdrukking mogelijk ). Leg de voedingsspanning aan, het stroomverbruik zal zo’n 160 -180 mA bedragen. Start het programma SI570-USB. Er moet eerst nog een programma geïnstalleerd worden eer we de eerste radiosignalen kunnen horen, nl. sdradio_99.exe .

 Opmerking : De antenne is een voorlopige antenne die na het testen, van dit deel, terug moet verwijderd worden !!

 

 

 

 

Randinfo:
Aansluiting voor een 3,5mm stereo jack:
 

 

 1.7 De Voorversterker:

 Bestuk volgens schema 7 op paninga 36 van het handboek.

Opmerking : Indien u later de Tx wenst te maken en gebruiken, moet u de 11 polige pinheader “JP2” bestukken, indien u enkel de Rx module bouwt hoeft u deze niet de bestukken. Het Tx bord wordt immers onder het bord van de Rx gemonteerd en verbonden met deze connector (JP2).

Voordat u de bestukking begint is het nodig om ook een voorlopige draadbrug nabij, het nog niet bestukte relais K2, ( zie hierboven in het groen ) te verwijderen. Geef zeker ook aandacht aan het correct solderen van de HF – Transistor Q8 ! ( BFR96 ). 
Bestukkingstip: De collector is de langste pin. Het is aangeraden om de basis en emitter pin 3mm in te korten, dit om de transistor comfortabeler te kunnen bestukken. Ook de collector kan 5mm ingekort worden. De collector moet richting L16 liggen.

De eerder gewikkelde HF spoel / transfo, moet als volgt aangesloten worden.
1: Begin van spoel 1 ( zie voorbereiding)
2: Einde van spoel 1
3: Begin van spoel 2
4: Einde van spoel 2
Bestukkingstip: De aansluitdraden van de spoel moeten zo kort mogelijk zijn. ( het is ook aangeraden om de spoel nadien vast te zetten met wat lijm : wij gebruiken hiervoor een lijmpistool. Het kan ook met wat alleslijmer. ( Let op als u een lijmpistool gebruikt is de lijm warm en kunnen de spoeldraden smelten en een kortsluiting vormen !)

 -Enkele metingen en vaststellingen:

Sluit de pcb aan de pc en leg de voedingsspanning aan, start het SDRradio programma  en zoek een hoorbare “zender” hou hierbij de db schaal in het oog. Wanneer u nu pin 1 en pin 2 van JP2 verbindt ( met een draadbrug ), moet het signaal met een 20db verhogen. vermijd zeker kortsluiting met andere pinnen!
Indien u enkel het Rx bord hebt kunt u in plaats van de verbinding tussen pin 1 en pin 2 van JP2, een schakelaar steken zodat u de voorversteker kan aan en af leggen. De stroomafname is ongeveer 250mA.

1.8 De Preselector:

Bestuk volgens schema 8 op pagina 37 van het handboek. ( Let op de polariteit van de IC’s)
Bij het bestukken van de FET’s  BS170 is het aangeraden om de ESD regels te volgen.

 -Enkele metingen en vaststellingen:
Verbind alle aansluiting naar de pc en schakel de voedingsspanning aan.
Stel verschillende frequenties in met de software SI570-USB en meet op volgende meetpunten (dit volgens onderstaande tabel).
U kan met een scoop of frequentieteller meten.
De deelfactor is in software in te stellen.  Ontvanstfrequentie is te meten met scoop of frequentieteller:

Meetpunt     Ontvangstfrequentie       Jumperpositie ( JP1 )         Deelfactor
MP12            0,25 – 0,59 MHz                     3                                              16
MP13            0,59 – 1,18 MHz                     3                                              16
MP14            1,18 – 2,16 MHz                     2                                               8
MP15            2,16 – 4,11 MHz                     2                                               8
MP16            4,11 – 8,22 MHz                     2                                               8
MP17            8,22 – 15,06 MHz                   2                                               8
MP18            15,07 – 22,10 MHz                 1                                               4
MP19            22,10 – 30,00 MHz                 1                                               4

De SI570 heeft een frequentiebereik van ca. 4MHz tot 160MHz. De gemaakte frequentie wordt door een deler netwerk gebracht waardoor we het gewenste ontvangstbereik kunnen krijgen.

Met de jumper JP1 kan de gewenste deelfactor ingesteld worden nl; 1/4, 1/8 en 1/16. Afhankelijk van de gekozen deelfactor worden de gewenste ontvangst- of zendgebieden bereikt. Zie tabel hieronder:

Deelfactor       Jumperpositie      Send- ontvangstbereik
1/4                           1                       1,0 – 30 MHz
1/8                           2                       0,5 – 20 MHz
1/16                         3                       0,25 – 10 MHz

Let erop dat de deelfactor ook altijd in de gebruikte software moet ingesteld worden om het gewenste resultaat te krijgen.
De pads M12 tot M19 kunnen later gebruikt worden de geslecteerde frequentieband aan te geven met bv. LED’s

 

1.9 De Antenne ingang en preselector voor 0 – 0,5 MHz:

Bestuk volgens schema 9 op pagina 38 van het handboek.

Hou rekening met de positie van de condensatoren !!

 Zie hiernaast een voorbeeld C93 en C81 kan op 2 posities gezet worden let wel één positie van de 2 wordt de condensator kort gesloten ( rode lijn ) => zorg ervoor dat de condensatoren in het rechthoekig vakje  worden bestukt waar het symbool van de condensator staat. De 2 posities zijn er om condensatoren van verschillende pitch te kunnen bestukken. 

 -Enkele metingen en vaststellingen:

 Met een functiegenerator of signaalgenerator en de SDRadio software kan u de frequentiecurve van de preselactor in het bereik van 0,25 – 0,5 MHz controleren. Met een constante signaalspanning van 50µV ( komende uit de signaalgenerator) zullen in het frequentiebereik van SDRadio geen noemenswaardige veranderende spanningsniveaus te zien zijn.

 1.10 De Preselector filters:

 Bestuk volgens schema 10, 11, 12, 13, 14, 15 en 16 op achtereenvolgens pagina 38 tem pag 45 van het handboek.

 -Enkele metingen en vaststellingen:
Met een signaalgenerator en het softwareprogramma SDRadio kan u het frequentiebereik en filtercureves controleren en dit tussen het bereik van 0,25 – 30 MHz. 

 1.11 De PTT aansturing:

Bestuk volgens schema 17 op pagina 46 van het handboek.

Draai de trimpotmeter R30 volledig tot aan de linkse “aanslag” 
 De PTT controle wordt door de software bediend ( over USB ), het signaal wordt via K1 en JP2 aan Board 2 ( Tx ) aangeboden.

 

 

 De zender Tx ( Bord 2 )

  

16 Responses to – LIMA SDR Rx en Tx Build Off – ( door ON4API en ON8TLR )

  • hallo carl , Bij mij werkt de Si570 al en de USB connectie. Op de XP laptop ging het niet maar op de Medion netbook direct. Ik kon de frequentie regelen van 3,5 Mhz tot 160 Mhz , 73’s Krist

  • Nice ! , Wel raar dat het van laptop tot laptop verschilt , instellingen … !?

  • Ben momenteel bezig met het laatste gedeelte van de ontvanger ; de preselector. Tot op heden geen problemen gehad . Reeds het eerste CW signaal ontvangen op 40m.
    …!!! Oppassen dat alle componenten juist zijn. Soms moet je goed kijken dat ze niet in de gaatjes ernaast zitten . Vooral bij de condensatoren.
    …Als je een component er terug moet uithalen gaat dit niet zo gemakkelijk. Het is een dubbelzijdige doorgemetaliseerde print.
    … best hiervoor desoldeerlint gebruiken.
    .. Verder heb ik nog geen verdere testen met Power SDR gedaan , alleen de laatste versie geïnstalleerd ( V2.4).

    73′ Krist , ON4API

  • Mooi mooi => dat klop inderdaad, het is opletten geblazen bij het bestukken => toch een goeie leidraad, zijn de betukkingsplannen die in het handboek van DL9WB zitten.

    73

  • De onderdelen beginnen binnen te komen.
    De printen , controllers , behuizingen , zijn reeds binnen. De Si570s zijn onderweg.
    Enkel Reichelt laat wat op zich wachten omdat bepaalde componenten niet voorradig zijn.
    Hopelijk zijn de meeste zaken volgende week binnen. Dan kunnen we met enkele deelnemers de pakketten samenstellen voor iedereen.
    evt. de eerste vergadering op 23/11 ? Indien niet alles binnen is zal het later zijn.
    We houden iedereen geïnformeerd.

    73s Krist

  • Inderdaad Krist,

    Het kriebelt alvast bij vele om’s om te starten met de het lima project, Reichelt liet weten dat er componenten inderdaad niet voorradig zijn. Nu ik heb een mail gestuurd om te vragen om alvast de voorradige componenten op te sturen . ( onder het motto : een NEE hebben we een JA kunnen we krijgen ).

    Dank voor uw geduld en 73 Carl

  • De RX werkt super FB met Power SDR, prachtig programma. Deze morgen heb ik een kleine demo gegeven in het clublokaal.
    als PC een Medion Netbook.

  • Hallo Allemaal,

    Ik ben ook de Lima SDR aan het bouwen en heb de eerste fase gereed. Ik moet nu de diverse spanningen meten op MP1- MP2-MP3-MP4-MP5-MP6-MP7.
    Mijn vraag is waar kan ik deze meetpunten vinden???

    Vgr Hennie Boomkamp

    • Dag Hennie,
      Inderdaad zoals Krist hieronder vermelde, ……
      Ik heb in onze blog de afbeelding uit het handboek gezet. ( zie hierboven 1.1 De voeding => enkele meetingen en vaststellingen ) Link
      Indien vragen of opmerkingen stel ze gerust.
      Ook andere bevindingen zijn welkom ( eerste resultaten ed. )

      Succes & 73

  • Dag Hennie ,

    In de beschrijving van DL9WB , RX deel pagina 30 ( Schritt1) zie je in het bestukkingsplan de meetpunten aangeduid.(MP1 –> MP6)
    Deze moet je langs de kant van de koperbaantjes meten. De tekening toont de baantjes als zou je door de print heen kijken. Je meet op de gesoldeerde pinnetjes.

    Hopelijk is dit iets duidelijker? 73’s , Krist , ON4API

  • Morgenavond worden de pakketten samengesteld . Volgende week vrijdag heel waarschijnlijk verdeling van de pakjes.

    Mooi voor SInterklaas !

    73’s Krist

  • Hartelijk dank voor de snelle reactie, metingen geslaagd.
    Alle spanningen zijn goed.

    73 Hennie

  • Bedankt nog eens aan Walter,ON5NY , Albert , ON6WB, Paul , ON4ERC;Walter , ON8CQ en Carl , ON8TLR voor het werk gisteravond.
    Het was een zware klus , tot 2h vannacht , met 6 man 5000 componenten sorteren.
    Jammer dat er niet meer vrijwilligers waren om een handje te helpen.
    Krist , ON4API

  • Beste SDR deelnemers;

    Uitdeling van de pakketten;

    Nu zondag 2 december van 9h30 tot 12h00 en volgende vrijdag 7 december vanaf 20h30 tot 23h00.
    In het clublokaal van MWV.

    Be there !! Krist , ON4API

Geef een reactie

Info
 
Ook flashberichten
ontvangen van MWV ?

Registreer je dan op deze website. Zie inloggen

MWV agenda