Montajes para R.F. basados en P.I.C.

[protheusdk]

Hola, armé un circuito similar para probar la transmisión FM, esta adjunto el circuito, usé el BH1415F, al calibrar la inductancia L1 a la frecuencia de transmisión A, y luego al cambiar a la frecuencia B, la transmisión se queda en la A, supongo que es por el oscilador de colpitts... conocen alguna manera de que cambie de la frecuencia de transmisión de A a la B?. Soy nuevo en lo que se refiere a RF pero conozco otras áreas, como los microcontroladores de Atmel.

 

[Daniel Lopes]

Hola caro protheusdk , lo canbio de frequenzia dese proyecto es hecho canbiando la programación de 4 bits ( "S1" hasta "S4" )dese CI (BH1417) , adentro del hay una prom que programa lo PLL interno , en la hoja de datos dese CI hay una tabla que fornece la correcta programación de 4 bits de acuerdo con la frequenzia de salida de RF ya definida internamente en esa prom.
Haora lo CI BH1415 la programación es serial (Clock , Data , Enable) y nesecita de un microcontrolador para programarlo correctamente , como ustedes aclaras tener conocimento en esa area mui bien las cosas son mas sinples.
Lo punto de teste "TP1" puede sener checado con un multimetro digital y lo nucleo ayustable de la bobina "L1" deve sener ayustado para si obtener aproximadamente unos 1,00Volts en la frequenzia mas baja y 4,00 Volts en la frequencia mas alta.
Es mui bienvenido un frequencimetro digital para checar si la frequenzia obtenida corresponde a la programada .
Portanto recomendo que estudie con mucho cariño la hoja de datos del CI principalmente la parte que habla de como programar.
Dudas adicionales , pregunte es un gusto platicarmos.
!Fuerte abrazo y buena suerte !
Att.

Daniel Lopes.

 

[protheusdk]

Gracias por la pronta respuesta, la parte de comunicación serial con el IC está bien, lo sé porque cada vez que calibro L1 a determinada frecuencia transmite el audio. pero una vez que queda calibrado y quiero cambiar a otra frecuencia simplemente se autocalibra para seguir en la frecuencia en la que se ajusto L1.

 

[elektrocom]

mira yo tube un problema parecido , con ese sintetizador con pic , yo lo hice en doble faz , y cuando lo ponia en el gabinete con 4 puntos a masa de la placa no me oscilaba , o a veces arrancaba , lo que hice fue bajar la capacidad del capacitor que va en seri con la bobina en el circuit se usaba uno de 82 Pf y le puse uno de 47 pf y me andubo lo mas bien , pero el caso tuyo parece que no engancha el PLL , no cambia el voltaje en el varicap para la nueva frecuencia , eso lo podes chequear midiendo la tension en la resistensia que sale del colector del transistor msah13 que es un darlington , y va al varicap , ahi te tiene que cambiar la tension cuando cambias de frecuencia , sino hay un problema.



este circuito te serviria , tengo el hex , tambien

 

[Daniel Lopes]

Bueno quizaz lo diodo varicap enpleado no permita la correcta sintonización en toda banda (88 hasta 108Mhz) con un rango de 3 voltios ( eso asumindo una excursión de 1,0 Voltio hasta 4,00Voltios en "TP1").
Un meo de verificar eso es conectar un frequencimetro digital en la salida de RF , desconectar lo resistor de 3,3Kohms que liga "TP1" hasta lo colector del transistor "Q1" (MPSH13) y con una fuente DC ayustable conectada en "TP1" variar la tensión entre 1,00 Voltio y 4,00 Voltios y verificar lo canbo de frequenzia correspondente a la tensión fornida por la fuente de teste ( tensiones de sintonia que lo CI BH1415 puede fornir para cerriar la malla del PLL).
Att.

Daniel Lopes.

 

[protheusdk]

Saludos, realicé algunas pruebas del circuito implementado, debo decir que algunos componentes no encontré pero escogí otros con características similares comparando los datasheets. L1 es un inductor de 5.5T (5.5Vueltas) un diámetro de 4mm aproximadamente, es una ya fabricada cuyo núcleo es variable.

Como audio a transmitir usé un tono para evitar confusiones, el cual es de 350Hz, y lo conecté a la entrada de audio, luego usando el microcontrolador configuro la frecuencia de transmisión en 88Mhz, después calibro L1 hasta que se escuche el tono. Hasta ahora sólo había realizado pruebas con el tono como entrada de audio esta vez probé con canciones desde la PC y se escuchan distorsionadas.

Logré tener acceso a un osciloscopio con FFT para ver la frecuencia en el pin 11 (RF OUT) del IC, la cual está conectada al canal 2, y el voltaje en TP1 al canal 1. Para conocer que hace el circuito apague todo y volví a encenderlo pero esta vez conectando el osciloscopio y veo como la frecuencia empieza a subir desde unos 83MHz hasta 87.9MHz. Adjunto imágenes de esto (carpeta "TFM b transicion").


Para verificar que el cambio de frecuencia es correcto apago sólo el transmisor por 3 segundos y lo enciendo, y configuro la nueva frecuencia. Lo que observo es que la frecuencia de la portadora se dirige inmediatamente a la frecuencia 88MHz, así disminuya o aumente a otras frecuencias, obviamente al saber que TP1 es casi 5V no puedo subir casi nada en frecuencia pero sí bajar un poquito.

Luego seguí la sugerencia de Daniel, retiré la resistencia R6, y apliqué voltaje desde una fuente variable, y logré cambiar de frecuencia, ajustando un poco el valor de L1 para cambiar el rango de frecuencia pero no llego muy lejos ya que al parecer por los elementos que usé y su conexión, no tengo el rango deseado de 88MHz a 108Mhz, sino uno menor. Me di cuenta que si retiro la aplicación de voltaje en TP1, el circuito permanece estable y transmitiendo.

Lo que me hizo pensar que se podría usar un potenciómetro digital, para cambiar el dial, pero creo que para eso se usa parte de la circuitería implementada.

Para seguir la sugerencia de elektrocom, no tengo claro de cuál resistencia se trata, pero asumo que es R4 por las indicaciones, aún no realizo mediciones ahí porque, el PCB es de doble faz y se me dificultó pero lo haré!.

Me gustaría conocer más de teoría en cuanto al diseño de estos circuitos porque no he encontrado algo congruente a lo que se implementó.

Gracias por su aporte, espero lograr solucionar este problema.

Pd.: En el archivo adjunto está el esquema del circuito con los valores de cada elemento, hay algunas capturas de las pruebas. Encontré un IC que hace todo esto en un solo encapsulado pero ya no está en venta, es el NS73M. Pero me gustó el circuito que estoy implementando porque estoy aprendiendo cosas nuevas XD.

 

[Daniel Lopes]

Saludos, realicé algunas pruebas del circuito implementado, debo decir que algunos componentes no encontré pero escogí otros con características similares comparando los datasheets. L1 es un inductor de 5.5T (5.5Vueltas) un diámetro de 4mm aproximadamente, es una ya fabricada cuyo núcleo es variable.

Como audio a transmitir usé un tono para evitar confusiones, el cual es de 350Hz, y lo conecté a la entrada de audio, luego usando el microcontrolador configuro la frecuencia de transmisión en 88Mhz, después calibro L1 hasta que se escuche el tono. Hasta ahora sólo había realizado pruebas con el tono como entrada de audio esta vez probé con canciones desde la PC y se escuchan distorsionadas.

Logré tener acceso a un osciloscopio con FFT para ver la frecuencia en el pin 11 (RF OUT) del IC, la cual está conectada al canal 2, y el voltaje en TP1 al canal 1. Para conocer que hace el circuito apague todo y volví a encenderlo pero esta vez conectando el osciloscopio y veo como la frecuencia empieza a subir desde unos 83MHz hasta 87.9MHz. Adjunto imágenes de esto (carpeta "TFM b transicion").


Para verificar que el cambio de frecuencia es correcto apago sólo el transmisor por 3 segundos y lo enciendo, y configuro la nueva frecuencia. Lo que observo es que la frecuencia de la portadora se dirige inmediatamente a la frecuencia 88MHz, así disminuya o aumente a otras frecuencias, obviamente al saber que TP1 es casi 5V no puedo subir casi nada en frecuencia pero sí bajar un poquito.

Luego seguí la sugerencia de Daniel, retiré la resistencia R6, y apliqué voltaje desde una fuente variable, y logré cambiar de frecuencia, ajustando un poco el valor de L1 para cambiar el rango de frecuencia pero no llego muy lejos ya que al parecer por los elementos que usé y su conexión, no tengo el rango deseado de 88MHz a 108Mhz, sino uno menor. Me di cuenta que si retiro la aplicación de voltaje en TP1, el circuito permanece estable y transmitiendo.

Lo que me hizo pensar que se podría usar un potenciómetro digital, para cambiar el dial, pero creo que para eso se usa parte de la circuitería implementada.

Para seguir la sugerencia de elektrocom, no tengo claro de cuál resistencia se trata, pero asumo que es R4 por las indicaciones, aún no realizo mediciones ahí porque, el PCB es de doble faz y se me dificultó pero lo haré!.

Me gustaría conocer más de teoría en cuanto al diseño de estos circuitos porque no he encontrado algo congruente a lo que se implementó.

Gracias por su aporte, espero lograr solucionar este problema.

Pd.: En el archivo adjunto está el esquema del circuito con los valores de cada elemento, hay algunas capturas de las pruebas. Encontré un IC que hace todo esto en un solo encapsulado pero ya no está en venta, es el NS73M. Pero me gustó el circuito que estoy implementando porque estoy aprendiendo cosas nuevas XD.

Bueno pelo que aclaras creio que lo CI BH1415 estas malo o no estas sendo programado correctamente (palabra serial equivocada).
Sintonizar externamente con una tensión no es la correcta solución porque perdemos lo PLL que trava ( cerria) la frequenzia mui fielmente referenziado a lo cristal de 7.6Mhz.
Aun recomendo lo enpleyo de un frequenzimetro digital para checar la frequenzia generada por lo VCO.
Si la tensión en "TP1" es sienpre de 5,00 Voltios recomendo chequear los conponentes ao redor de lo transistor "Q1"( si estan malos o equivocados ), caso lo CI BH1415 no entienda la palabra serial de programación el no sintetiza la correcta frequenzia , o si esa palabra estuver equivocada idem , nada anda a contento. Recomendo tanbien chequear lo oscilador a cristal de 7.6Mhz si anda bien (principamente la frequenzia ) una ves que esa es enpleada para generar la referenzia interna de 100Khz ( passo del sintetizador) a lo CI BH1415.
Tente ayustar lo nucleo de la bobina preferencialmente con un destornillador no mectalico de modo obtenir 2,5 Voltios en "TP1" con la frequenzia de salida de RF en acuerdo con la programada por lo uProcessor. Caso lo logre exito tente canbiar "C19" de 22 pF por un trimer ayustable de 3 a 30 pF e repita lo teste de obtenir 2,50 Voltios en "TP1" y averiguando si la frequenzia generada es la mismo programada.
!Buena suerte !

Att.

DanieL Lopes.

 

[elektrocom]

no se que varicap usaste , pero yo hice el circuito del BH1415 con pic16f628 y trabaja parecido en cuanto al pll , si tenes 5 volts como decis es porque no engancha el pll en frecuencias mas altas porque esta al maximo el lock , tendrias que acortar la bobina o po
nerla mas cerca las espiras y ver si baja en voltaje en punto de prueba tp1 , sino acortarla para que baje , yo suso un varicap que se usa en sintonizadores de CATV y con 2 volt me barre toda la banda de 88-108 mhz

me olvidaba yo uso una bobina sin nucleo , y la ajusto acercando o separando las espiras

 

[protheusdk]

Para realizar la medición de frecuencia no utilizo un frecuencímetro digital debido a que la frecuencia no es constante se puede ver en el osciloscopio en las capturas anteriores (TFM b transicion) [post #26], en las capturas está la frecuencia medida por dos métodos “frecuencímetro digital” y “FFT (Transformada rápida de Fourier)”, la última es la más conveniente porque lo que se mide es la señal modulada.

También medí la oscilación generada por el cristal de “7.68MHz”, cuya frecuencia real fue de 7.8MHz, no capturé esta medición.

El varicap que uso es el BBY40 como se indica en el “circuito implementado.bmp” del archivo adjunto del post #26.

Seguí con las mediciones en algunos puntos del circuito implementado, esta vez adjunto capturas de la trama de datos enviados desde el microcontrolador hasta el BH1415F, seguí lo que indica el datasheet, en “phase detector” configuré como “usual operation”, pero tiene otras opciones que no las he probado aún “compulsion by low” y “compulsion by high”. En el archivo adjunto (trama.zip) se pueden ver las señales Chip Enable, Clock y Data, en función del tiempo. Para enviar estas señales de control, una vez que enciendo o alimento el transmisor espero unos 200ms para que se estabilice el voltaje de la fuente y a continuación envío la trama de datos. Como ejemplo para 88MHz, “multiplexer” en mono y phase detector: “usual operation”, el dato a programar sería 0x4370.

También realice mediciones en el PIN 7 (PLL PDO), del cual después de enviar la trama se genera un “PWM”, el cual va disminuyendo hasta ser cero, hasta que llega a la frecuencia de 88MHz y empieza a transmitir, aquí creo haber encontrado un problema ya que después de cambiar de dial, este pin permanece en cero, sólo se activa una sola vez, en la primera configuración, por lo que cambie el programa para que apague el transmisor y se configure con la nueva frecuencia pero con resultados negativos ya que se queda en 88MHz. En las imágenes comparo el PWM del PIN 7 y la frecuencia en el PIN 9.


Voy a cambiar los condensadores C19 y C20, debido a que estos rigen el rango de frecuencia para transmitir. Encontré la relación matemática utilizada para diseñar:

[LATEX]\displaystyle{f=}\displaystyle\frac{1}{2 \boldsymbol{\pi}\sqrt{LC}}} [/LATEX]

donde,

[LATEX]\displaystyle{L=}\displaystyle{L1} [/LATEX]

[LATEX]\displaystyle{C=}\displaystyle C_{19} + \frac{C_{20} DV1}{C_{20}+DV1} [/LATEX]

 

[protheusdk]

Tardé un poco en conseguir algunos capacitores pero al fin logré transmitir audio en el rango de 87.5MHz hasta 108MHz, no cambié de inductor, sólo lo calibre pero al parecer la inductancia es de 97nH aproximadamente, los capacitores q uso son: C19 de 3pF, C20 de 100pF, el varicap no lo cambie es el BBY40, aunque creo que se podría cambiar por el BB153 ya que varía un poco más en capacitancia y habría que calibrar nuevamente los valores, no tengo ningún BB153 para probar.

Las fórmulas que plantee están correctas y fueron de mucha ayuda para la calibración.

Ahora los nuevos problemas, la frecuencia de transmisión tiene un offset, ya que si configuro para que transmita en la 88.1MHz, en realidad se transmite por la 89MHz, hay que programar el bh1415f en la frecuencia 87.2MHz para que transmita por la 88.1MHz.
Supongo que por el varicap la frecuencia no se mantiene del todo lineal, porque el offset sería de 0.9MHz en todo el rango, pero en la realidad no es así, a determinada frecuencia el offset va aumentando hasta ser 1.1Mhz.

Otros puntos que faltan por mejorar son la potencia de transmisión y la calidad del audio. Los cuales no tengo claro de cómo hacerlo.

Gracias a todos por sus consejos.

 

[elektrocom]

Yo le puse el varicap bb329 , que es de CATV , con solo 2 volt varía toda la banda de 88-108 , en Argentina se puede conseguir en CDRonline o RF Electronics , el tema del audio distorsionado es un problema mas que todo en los bajos , si le sacas un poco , anda bien con medios y altos.

Mirror of Freddo's Electronics Page

En ésta página está el proyecto del BA1415 , circuito, pcb y hex , yo hice varias placas, solo tiene el problema que no pude solucionar es cuando le pones muchos bajos al audio, mete una distorsión, sino todo bien,

 

[Franst]

Hola Americo es un gusto para-mi que compartas tu exE pic 16f628 para bh1415. Una consulta el exE no tiene ningún problema.
Preguntó por que una-veZ descargue y tenía contador duraba 30 días y se desprogramaba

 

[Americo8888]

Hola, que yo me acuerde no le he puesto nada de eso, pero una vez hice algo así, mandé un hex como demo para ser usado unas cuantas veces solamente, era con Pic y Pll mb1502, el que lo solicito una vez recibido nunca más me contactó, hasta que se acabó el demo y salía pues un mensaje con mi email y demás, así que tuvo que verse obligado a volver contactarme y pagar por el servicio del programa, jejejeje travesuras que hice, y viveza de otros no?

 

[victorpena]

Hola, tal como lo mencioné subo un hex para PIC16F628 para controlar el PLL BH1415 en la banda de FM comercial, los pines del PIC están como el diseño original que circula por la red, la única diferencia es que se puede editar el mensaje de la segunda linea, para ello al energizar el PIC los botones Up y Down deben estar presionados al mismo tiempo, en display corriente el boton up enciende luz retro del lcd y boton down apaga. Con el boton Set entra al ajuste de frecuencia, al colocarse una flecha debajo de la "M" de MHz se ajusta frecuencia y al volver presionar set se entra al ajuste de modo Mono o estereo, al presionar por tercera vez el boton set se sale del modo ajuste y queda grabado tanto la frecuencia como el modo de transmisión mono o estereo, a probarlo y hacer sugerencias

Hola, he probado el archivo que usted subió, este funciona muy bien, tengo un par de consultas y/o solicitudes, es posible activar una salida de PIC, cuando el PLL este en modo LOCK, para poder encender un led y también controlar la alimentación del transistor driver (300mW), para ello se podría sacrificar las salidas de mute (pin 10) o (pin 18), ya que en varios circuitos el pin de mute del BH1415 va directo a tierra, también seria de mucha utilidad utilizar una de las salida del PIC, para usarlo en caso de un ROE alto, con esto se desengancha el PLL y cortara la potencia, espero no ser muy aprovechador con mis solicitudes, saludos y gracias por toda la ayuda

 

[Americo8888]

Hola, he probado el archivo que usted subió, este funciona muy bien, tengo un par de consultas y/o solicitudes, es posible activar una salida de PIC, cuando el PLL este en modo LOCK, para poder encender un led y también controlar la alimentación del transistor driver (300mW), para ello se podría sacrificar las salidas de mute (pin 10) o (pin 18), ya que en varios circuitos el pin de mute del BH1415 va directo a tierra, también seria de mucha utilidad utilizar una de las salida del PIC, para usarlo en caso de un ROE alto, con esto se desengancha el PLL y cortara la potencia, espero no ser muy aprovechador con mis solicitudes, saludos y gracias por toda la ayuda

El PIC puede tener un pin que se ponga a 1 lógico pasado cierto tiempo, pero no cuando enganche el PLL del BH1415, ya que no hay una salida "lock detect" en dicho IC.

 

[Daniel Lopes]

Hola a todos , muy desafortunadamente lo CI BH1415 NO tiene cualquer salida que denuncie la pierda de enganche ( Lock detect ) !
Un mectodo que creo que funcione serias monitorar la tensión de control ( de sintonia) del paso VCO por meo de dos amplificadores operacionais configurados como conparador de ventana , uno para una determinada tensión minima y lo otro para otra determinada tensión maxima.
La idea es generar un bite caso la tensión de control ( de sintonia) del paso VCO si quede fuera de un rango conocido de tensiones que generan las frequencias adentro de la banda de FM broadcasting.
Cualquer tensión fuera dese rango es detectada por un de los dos conparadores de ventana y ese genera lo Bite de pierda de enganche (unlock) .
!Saludos desde Brasil!

 

[victorpena]

Hola a todos , muy desafortunadamente lo CI BH1415 NO tiene cualquer salida que denuncie la pierda de enganche ( Lock detect ) !
Un mectodo que creo que funcione serias monitorar la tensión de control ( de sintonia) del paso VCO por meo de dos amplificadores operacionais configurados como conparador de ventana , uno para una determinada tensión minima y lo otro para otra determinada tensión maxima.
La idea es generar un bite caso la tensión de control ( de sintonia) del paso VCO si quede fuera de un rango conocido de tensiones que generan las frequencias adentro de la banda de FM broadcasting.
Cualquer tensión fuera dese rango es detectada por un de los dos conparadores de ventana y ese genera lo Bite de pierda de enganche (unlock) .
!Saludos desde Brasil!

Gracias Daniel, no había pensado en esa alternativa, saludos desde Chile