Von Kees Talen (K5BCQ) und John Fisher (K5JHF) wurde ein preiswerter ein Bausatz mit dem Si570 entwickelt, der den Aufbau eines Frequenzgenerators von 3,5 bis maximal 1.417,5 MHz ermöglicht (je nach Version des Si570). Der Generator erzeugt rechteckförmige Signale! Der Bezug des Bausatzes aus den USA war bei mir völlig problemlos, in der Version mit LVDS Si570 (Frequenzbereich 3,5 bis 270 MHz) kostete er 51 US-$.

In ein Gehäuse aus Leiterplattenmaterial eingebauter Generator, das Rufzeichen von Kees lautet natürlich richtig K5BCQ

Die Baugruppe kann mit zwei Mignonbatterien (3 V, ca. 80 mA) oder einer externen Stromquelle zwischen 5 und 14 V betrieben werden.Die Gestaltung der Leiterplatte ermöglicht unterschiedliche Varianten des Generatorausgangs (mit oder ohne Ausgangsübertrager, Pegelanpassung, Abschlusswinderständen, Koppelkondensatoren), womit die Baugruppe universell für verschiedene Projekte einsetzbar ist (u.a. auch für SoftRock-RxTX).

Der Bausatz besteht im Wesentlichen neben den Si570 aus einem programmierten Microcontroller MC9S08QG8, einem 24AA32 EEPROM und einem 12-stelligen LCD-Display KTM-S1201 sowie einem Drehimpulsgeber. Das (nicht beleuchtete) LCD-Display hat 12 Stellen, die ersten drei Stellen dienen zur Anzeige des Speichers, die verbleibenden 9 Stellen zur Anzeige der Frequenz in Hz (führende Nullen werden unterdrückt).

Die Steuerung erfolgt komplett über einen Drehimpulsgeber. In gedrückter Position wird der “Cursor” - der Dezimalpunkt - bewegt und wählt die Stelle aus, deren Wert geändert werden soll. Der “Dezimalpunkt” im Display dient also nur zur Kennzeichnung der Stelle, die geändert werden kann/soll. Ist der Dezimalpunkt-Cursor feststehend, kann der Wert der gekennzeichneten Stelle mit dem Drehimpulsgeber geändert werden, blinkt der Cursor, ist eine Wertänderung blockiert (dial lock). Zwischen beiden Zuständen wechselt man durch kurzes Drücken des Drehimpulgeberknopfs.

Zum Speichern einer gewählten Frequenz drückt man den Drehimpulsgebers für etwa 3 Sekunden (der “Cursor” muss sich dafür im Bereich der Memory-Digits befinden), nach erfolgreichem Abspeichern wechselt die Speicheranzeige zum nächsten freien Speicher.

Eine Ininitialisierung/Löschen aller Einstellungen erreicht man, wenn man beim Einschalten der Drehimpulsgeberknopf gedrückt hält, zunächst wird ein Code angezeigt, dann folgt ein “Countdown” von 5 bis 1 und schliesslich ein Löschern der Speicher.

Die Speicherplätze 0 ... 19 haben eine spezielle Funktion, in den verbliebenen 980 Speichern können beliebige Frequenzen abgelegt werden. (1000 Speicherplätze die von 000 bis 999 durchnummeriert sind.) Die Hunderter Speicherstelle kann für eine externe Bandfilterselektion verwendet werden (3V-Logik, drei Output-Pins von “000” bis “111”) - die Speicherstellen 100 ... 199 wählen Bandfilter 1 aus, 900 bis 999 entsprechend Bandfilter 8.

Ausgehend von einer im Speicher abgelegten Frequenz kann der Frequenzgenerator mit dem Drehimpulsgeber in beliebiger Richtung mit beliebiger Schrittweite (1 Hz bis 100 MHz) abgestimmt werden.

Beispiel für die LCD-Anzeige: Die 21 links ist der Speicher Nr. 21, rechts ist die Frequenz 14.200.200 Hz (14.200,2 kHz) eingestellt. Mit dem Drehknopf ist eine Frequenzänderung in 100 Hz-Schritten in beliebige Richtung möglich (der Dezimalpunkt im Display fungiert als Cursor zur Kennzeichnung der mit dem Drehimpulsgeber änderbaren Stelle)..

Beschreibung der Speicherplätze

000 “nominal startup frequency” des Si570 - vom Werk vorgegebene Standardausgangsfrequenz, bei den Bausätzen wird ein IC mit 56,320 MHz eingesetzt (Angabe in Hz) Voreinstellung: 56320000 001 Plus or Minus Frequency Out Offset positiver oder negativer Offset der eingestellten Frequenz im Vergleich zur tatsächlich erzeugten (z.B. bei Einsatz im Superhetempfänger) Voreinstellung: 0 002 Startup Memory Location hier wird der Speicherplatz eingegeben, der nach dem Starten aufgerufen wird - z.B. 20 stellt die im Speicherplatz 20 abgelegte Frequenz ein Voreinstellung: 20 003 Startup Digit Position Selection hier ist die “Cursor”-Position bei Start abgelegt - z.B. bedeutet 3 die kHz-Stelle, 9 die Einer-Stelle bei den Speichern (Zählweise von 0 an) Voreinstellung: 9 004 Frequency Out Multiplier ganzzahliger Faktor, mit dem die Ausgangsfrequenz in Bezug auf die eingestellte Frequenz multipliziert wird - ist der Wert z.B. 4 wird bei eingestellten/angezeigten 10 MHz eine Frequenz von 40 MHz erzeugt Voreinstellung: 1 005 Frequency Out Divisor ganzzahliger Faktor, durch den die Ausgangsfrequenz in Bezug auf die eingestellte Frequenz dividiert wird - ist der Wert z.B. 2 wird bei eingestellten/angezeigten 10 MHz eine Frequenz von 5 MHz erzeugt Voreinstellung: 1 Speicher 004 und 005 können auch beide belegt sein 006 Encoder pulses per increment (dial speed) “Abstimmgeschwindigkeit” - je größer der Wert, desto feinfühliger Voreinstellung: 4 007 Encoder dial rotation direction “Abstimmrichtung” - bei “1” werden die eingestellten Werte im Uhrzeigersinn erhöht, bei “0” wird die Drehrichtung umgekehrt Voreinstellung: 0 008  ... 019 reserviert 020 ... 999 vom Nutzer eingespeicherte Frequenzen

Der im Speicher 000 hinterlegte Wert der nominal startup frequency des Si570 wird beim Programmstart des Frequenzgenerators ausgewertet, durch seine Anpassung lässt sich der Generator kalibrieren. Nach dem Einschalten beobachtete ich bei Zimmertemperatur in den ersten 20...30 Minuten eine Frequenzdrift von ca. 55 Hz nach unten. Eingestellte 10,0 MHz werden bei mir zu 9,999925 MHz gemessen. Ruft man den Speicher 000 mit der Sollfrequenz 56,320 MHz misst man z.B. 56,319558 MHz. Dieser Wert wird in den Speicher 000 einprogrammiert, nach dem erneuten Anschalten des Generators misst man dann z.B. bei eingestellten 10 MHz anstelle 9,99925 MHz “exakt” 10,00000 MHz. (Das Ganze hat natürlich nur Sinn mit einem genauen und  temperaturstabilen Zähler.)
Mein aufgebauter Frequenzgenerator mit einem LVDS Si570, FIN-1002 level converter und einem 1:1 50 Ohm Ausgangsübertrager liefert eine Leistung von ca. 12,8 mW, d.h. ca. 11 dBm (U_eff 0,8 V) an 50 Ohm.
Aufbauhinweise, Betrachtungen zu Spektralreinheit des Ausgangssignals, diverse Messergebnisse findet man bei Jack, K8ZOA [2]. Die mitgelieferte Dokumentation des Bausatzes fällt leider ein wenig spärlich aus. Dies mindert aber nicht die Wertschätzung der klug konstruierten, universell einsetzbaren Baugruppe, die zu einem mehr als fairen Preis angeboten wird.

Links

[1] K5BCQ & K5JHF Kits. The Si570 Controller and Frequency Generator Kit #2. URL: http://www.qsl.net/k5bcq/Kits/Kits.html

[2] Jack Smith (K8ZOA): Review of Si570 Frequency Synthesizer Kit from K5JHF and K5BCQ. URL: http://www.cliftonlaboratories.com/si570_kit_from_k5bcq.htm. Beschreibung, Aufbauhinweise, Meßergebnisse.

(c) Dr. Lutz Höll (DK3WI) 2011