SDRトランシーバ2号機MCU部の製作

　

見直した機能や、盛り込み機能
　見直した機能

• 1. SDR本体の周波数表示用LCDの廃止。周波数表示は、1号機では本体側にLCD表示、かつRS232を介してSDRソフト画面に表示していましたが、使用してみると 本体側のLCD表示はほとんど見ることがなく、LCD表示は廃止しました、これによりLCD表示用のポートが不要になります。
• 2. SDR本体でのSW入力廃止。すべての機能はSDRソフトからRS232のコマンド送りによる制御とし、SDR本体のSW廃止と、マイコン同一ポート を入出力で切り替える回路が不要になりました。
• 3. マイコンクロックのTCXO化、従来は8MHzの汎用クリスタルを使用していましたが、今回は12.8MHz(秋月)のTCXOを使用し、周波数カウント精度をUPしました。
• 4. CW運用用のCAR発振をSi5351クロックで作成、1号機では12kHzのI/Q信号をハードで作成していましたが、2号機ではSi5351のクロック2で9MHzを作成し、Keying に応じてマイコンで発振をON/OFFするようにしました。
• 5. スペクトラム画面上の信号をクリックすることでダイレクトに選局。従来はアナログVFOをメインに使用していましたが、今回はスペクトラム画面上に表示される 信号位置でクリックすると、直接その周波数にジャンプするようにチューニング方法を変更しました。Si5351をロータリーエンコーダーで連続可変すると 周波数変更時に異音が発生し、かつチューニング感覚も良くありません。ダイレクト選局方式では、チューニングフィーリングを気にすることはなくなりました。
  

　 回路図

　回路図(クリックで拡大)中、主要部分について説明します。
　TCXOは12.8MHzのSMDタイプを使用、サイズ的に半田付けに不安がありましたが意外と簡単に半田付けできました。本TCXOは3.3V系のユニットなので、そのまま5V系 のマイコンに接続してもレベル不足で動作しません。トランジスターを使用したアンプ等検討しましたがうまくいかず、結局シングルゲートシリーズのCMOSアンプをAMPとして利用 しました。RS232変換ICや、マイコン等もすべて3.3V系に統一すれば、直接接続でもやれるかも知れませんが、当局では手持ちのRS232の変換ICが5V系の為3.3と5V系の混在になって しまいました。
　Si5351とのI/Fには5V系と3.3V系の変換が必要ですが、アナログSW用FETを使用した回路としました。レベル変換ユニットは秋月からも出ています。ここでも3.3V動作に統一 した方がレベル変換を削減出来ます。
　MAX232周辺のチャージポンプ用コンデンサーは1uFを使用していますが、ADM232ではチャージポンプ発振周波数の違いから、0.1uFでもOKになります。
　PTT用入力ポートはRB0ポートを割り込み端子として使用し、Keyingに伴うチャタリング防止回路を付けています。
　K1はメインVFO用電源ON/OFF用で、
　

特性評価
　単体でのデータを残しておくことで後に改造や回路の使いまわし等が出来るので、特性評価してみました。
測定条件　電源電圧　13.1V

項目	測定値	備考
消費電流	48mA
5Vライン電圧	4.98V
3.5Vライン電圧	3.55V
周波数カウンター最小感度	40mVpp	周波数5MHz
TCXO周波数精度	12.800.030MHz	PIC16F886 CLKOUT端子測定
RS232Cビットレートエラー	0.4% @19200bps

　

　消費電流が比較的大きくなった印象です。回路全体を3.3V系に統一すれば更に簡略化できるので今後の課題とします。
　次回はソフト部についてUPの予定です。

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