Fiat iustitia, pereat mundus:
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http://de.babelfish.yahoo.com. Mails in English are encouraged, the author is just plainly too lazy to translate everything. Why waste time you could spend constructing things... Technical French, Italian and Spanish is also well understood here.
Der vollständig digital arbeitende Transceiverbaustein (10 kHz...ca. 60 MHz) von Jim, N2ADR
Anmerkungen zum Artikel im FUNKAMATEUR 8/2010 [Detlef Rohde, DL7IY, Günter Richter, DL7LA, 'Direktabtast-Transceiver für Linux, S. 814 ff]. Receiver gibt es ja schon viele; dies ist jedoch ein vollwertiger TRX.
Dieser Transceiver ist über Ethernet voll fernsteuerbar (inkl. WLAN z.B.) und ist daher der ideale Baustein für abgesetzten Empfang an Stellen, die in ruhigen Zonen liegen (außerhalb der City, fern ab der Zivilisation). Da ja das Versorgungsnetz heute von allen Seiten und ohne Rücksicht auf berechtigte Nutzer und bei praktischer Untätigkeit der staatlichen Verwaltung mit Funkstörungen 'gezielt zugemüllt' wird, sehe ich hier die einzige Chance für das Überleben des Rundfunkempfanges und des Amateurfunkes. Zumindest ist die Maxime der Informationsfreiheit verletzt, wenn der Rundfunkempfang ferner und schwächerer Stationen verhindert wird; hier ist eine Prämisse des Grundgesetzes beschädigt. Sicher ist das Recht auf der Seite der Gestörten, aber bekanntlich liegt zwischen Recht haben und Gerechtigkeit bekommen einen weite Strecke (so weit wie von Berlin nach Brüssel, und gerade von dort kommt eher das Gegenteil: die EU will die Nutzung der Netzinfrastruktur für Datenübertragung ja eher fördern und Energiesparlampen ohne Rücksicht auf Qualität forcieren).
Jim stellt jetzt auch eine Version von quisk zur Verfügung, die unter WinXX(C) läuft (siehe Webseite von N2ADR). Mit 32-bit-XP© gab es dabei keine Probleme (vorher ist Python 2.7 und wxPython zu installieren, ggf. mit den üblichen Neustarts). Der Versuch, quisk auf einem Win7©-Home-Premium-64bit-Rechner laufen zu lassen, scheiterte bisher, auch bei Installation der 32-bit-Versionen von Python/wxPython und Einbezug der Möglichkeiten des Kompatibilitätsmodus und/oder Administratoren-Betriebs. Möglicherweise liegt es an der 4-Kern-CPU des Rechners. Wegen zunehmender Zeitverschwendung wurden die Versuche vorläufig eingestellt. Unter Linux gibt es für die Harware inzwischen Programme zur vektoriellen Antennenanalyse von N2ADR und DL2STG sowie ein Spektralanalyseprogramm 0,02 bis 62 MHz von DL2STG.
Weiter unten die etwas ausführlichere technische Beschreibung der Platine und ein paar kurze Ergänzungen zum gedruckten (aus Platzgründen redaktionell gekürztem) Text:
Leiterplatten: Bei unseren beiden Mustern handelte es sich um 'proof-of-concept'-
Entwürfe, die bewiesen haben, dass man so vernünftig arbeitende Funktionsmuster aufbauen
kann.
Helmut, DB1CC, siehe http://www.db1cc.de/, hat optimierte Platinen (4-lagig, rauscharme Spannungsregler, SMA-Buchsen) entworfen. Der Bezug bestückter und geprüfter Platinen ist möglich. Der Besuch seiner Website lohnt übrigens auch in anderer Hinsicht, Stichwort 'Schiebekondensator' z.B...
Unser Platinen-Entwurf war nur 2-seitig mit allerhand zusätzlichen unkritischen Freiluft-
Leitungen (Versorgung) als Drahtbrücken auf der Rückseite gemäß der N2ADR-Datei. Diese Platine ist nicht für industrielle Fertigung entworfen worden und sie wartet noch auf Optimierung durch Betriebserfahrung bei mehr als den paar Old Men, die sie derzeit betreiben. Außer Jims Unterlagen gibt es nichts, auch keinen Bestückungsplan. Das ist bei der niedrigen Komplexität aller Logik-Schaltungen eigentlich nie notwendig gewesen. Mit auf eine neue Platine
(die eigentlich noch kleiner werden könnte, gehören natürlich noch die beiden
Spannungsregler, ein paar Schutzdioden für Ein-Ausgänge zur Sicherheit usw.
usf. Erstaunlich für uns als Hochfrequenzler ist, dass es kaum Birdies gibt. Da allerdings alles mit dem hohen Abtasttakt synchron abläuft und der einzige 'Störtakt' der 25-MHz-Oszillator des Ethernet-Bausteines ist (ist am Anfang des 6-m-Bereiches sichtbar), reicht hier offenbar tatsächlich die zweiseitige Leiterplatte aus. Die Verbindung zum Rechner ist galvanisch getrennt und symmetrisch; das scheint viel auszumachen.
Die SMD-Verarbeitung ist vergleichsweise einfach gewesen, aber wir sind beide
Labor-Ingenieure und so unser Leben lang trainiert (Alter spielt keine Rolle, wir
waren 2010 beide ±70, man braucht nur eben ein Mikroskop oder eine Kopflupe (so
5...10-fach reicht) und einen vernüftigen Lötkolben). Abstellen des Telefones nicht vergessen und nicht zuviel Kaffee vorher trinken. Bei Sportschützen soll 'Zielwasser' die Treffsicherheit verbessern, das wurde noch nicht ausprobiert.
Software: Man muss sich mit Altera etwas herumschlagen (2 GB Windoof$) und sollte schon
einmal unter Linux die Kommandozeile frequentiert haben. Detlef arbeitet seit einigen Jahren mit Linux, ich damit
so rund 13 Jahre ausschließlich (bis auf solche Dinge wie Altera, LTSpice (läuft unter Wine), Ringkern-Rechner, sPlan (auch Wine), da braucht es halt eine BG-Maschine). Man muss
auch nichts in Python programmieren können, aber das ist wirklich eine
elegante Sache und leicht zu lernen, ebenso wie die FPGA-Programmierung einen
Heidenspaß macht.
Aktuell (Anfang März '12) ist quisk-3.5.12 im Einsatz, unter Ubuntu_11.04 (LTS). Zusätzlich zur jetzt schon vorhandenen Unterstützung von SDR-IQ ist die Dezimationsrate 'on the fly' ohne Neustart von quisk umschaltbar, so dass Display-Bereiche von 48...960 kHz gebildet werden. Jim arbeitet permanent an Verfeinerungen und Erweiterungen, wie wir täglich sehen. Eine Portierung für Win(C) ist von N2ADR ebenfalls verfügbar. Die XP-Version wurde ebenso erfolgreich mit der HiQ-SDR-Hardware von DB1CC getestet.
OS: Man könnte eine gewisse Zeit brauchen, sich in Linux einzuarbeiten ("your mileage will vary"), spart die aber per Saldo schnell wieder ein, wenn man sich nie Gedanken um Viren und Lizensierungskosten und fehlende zertifizierte Treiber machen muss. Win-Anwendungen wie oben kann man (wenn es nicht um exotische Hardware geht) sehr einfach in 'virtuellen Maschinen' unter Linux laufen lassen. Meist hat man aber als Funkamateur sowieso mehr als eine Maschine... Diskussionen über Betriebssysteme und Anwendungsprogramme werden ja sowieso immer sehr weltanschaulich geführt (besonders wenn man viel investiert hat und dann etwas Besseres kommt und man seine alter Hardware wegwerfen muss). Linux wird zugeschrieben, dass es nur läuft, wenn man an allen möglichen Stellen dreht und es wäre immer 'eine elende Frickelei, bis was überhaupt läuft'. OK, dann handelt es sich wohl beim Aufräumen im DLL-Chaos und Ändern von Registry-Schlüsseln um regelgerechtes Verhalten, das auch von der Frau des Fleischermeisters beherrscht wird, falls sie sich mal beim Besuch einer Webseite einen Computer-Schädling einfängt.
Man sollte allerdings den Ehrgeiz haben, Software-Problemchen zuerst selber lösen zu
wollen (RTFM: "read the fine manual"), denn Jim hat wenig bis keine Zeit. Wir haben mit ihm wegen Software-Bugs nur
zweimal korrespondieren müssen, es war alles immer unheimlich einfach.
Inzwischen nimmt die Anzahl der Systeme zu, die (UDP über) Ethernet als Transportmedium anbieten. Man darf damit rechnen, dass in absehbarer Zukunkt auch ein Frontend wie beschrieben mit einer Win©-basierten anderen SDR-Bedienprogramm und dessen "whistles and bells" zusammenarbeiten wird.
Ich {DL7LA} habe das Projekt jedenfalls sehr gerne und mit großem persönlichen Erkenntnisgewinn betrieben. So wie beim Übergang von der Röhre zum Transistor oder vom 7400 zum Mikroprozessor wird es für Neugierige allerdings wieder eine weitere hohe Schwelle. Für Selbstbauer gilt noch immer die Regel: 'It's lonely at the top', eine für alle Entwickler alltägliche Herausforderung*, die zu meistern uns Funkamateure im technischen Bereich ja auszeichnet. Vielleicht ist so ein Projekt
nur für IMHO 50 Leute in Deutschland realisierbar (wenn ihnen das qrl oder die Familie die Zeit dafür lassen). Ich bin auf die weitere Resonanz gespannt.
Eine Strukturierung dieser Seite wird irgendwann nachgeliefert, bis dahin und bei sonstigen Beschwerden an den Autor gilt:
«Die Masse könnt ihr nur durch Masse zwingen, ein jeder sucht sich endlich selbst was aus. Wer vieles bringt, wird manchem etwas bringen; und jeder geht zufrieden aus dem Haus.»
Merksatz: Ein dünner Draht von 1 mm Länge hat rd. 1 nH...
Der Begriff 'Ferrit' sei hier generisch verstanden, denn bei der Beschreibung der elektromagnetischen Wirkung ist das Verfahren vom massiven Eisenblock über Bandkerne aus Eisenlegierungen bis zu Pulverpartikeln in Kunstoffträgern praktisch gleich. Unterschiede entstehen durch Art der Legierungen, die eingebrachte Menge pro Volumeneinheit und die Partikelgröße, die letzlich über die Wirbelstromverluste die Anwendungsbreite begrenzt. Physikalische Phänomene und spezielle Legierungen bringen weitere Vielfalt. Herstellerbezeichnungen und Übersetzungsfehler tragen allerdings selten zur Klarheit bei, weil sie meist ausschließlich unter Verkaufsgesichtspunkten formuliert werden.
Von der Theorie nun zur Praxis: Wie
kommt man nun an die Werte des μ des auf dem Flohmarkt gekauften
Ringkernes? Der Netzwerktester des FA leistet z.B. wertvolle Hilfe, da man
aus der Fehlanpassung als Funktion der Frequenz auch bei der skalaren Messung über der
Frequenz sich ausrechnen kann, was des Pudels Kern ist, bei den
vektoriell arbeitenden man die Werte frequenzabhängig direkt
bekommt. Bei Induktivitätsmessgeräten ist die Messfrequenz
wichtig, die im Nutzfrequenzbereich liegen muss.Steht ein Generator und
ein Oszilloskop mit entsprechendem Frequenzbereich zur Verfügung, so kann
man an einem Spannungsteiler (der Reihenschaltung eines Widerstandes
mit der zu messenden Induktivität) aus der Größe der Spannungen am
Vorwiderstand und an der Spule aus einigen Messungen bei verschiedenen Frequenzen
zumindest die ermitteln, wo wegen des starken Anstiegs von μ" die induktive Komponente
von der resistiven dominiert zu werden beginnt; ebenso die Stelle, wo μ' und μ" gleich werden.
Viele
versprechen sich – oder vielen wird versprochen -, dass ein
Klappferrit oder ein Ferritkern um/auf ein/em Kabel wahre Wunderdinge
leistet, selbst im Tera-Hz-Bereich auf Lichtwellenleitern. Wer als Nachrichtentechniker mal richtig lachen will, kaufe sich eine Hi-Fi-Testzeitung...das Bild hier auf dem Plastikoptik-HiFi-Kabel spricht Bände von Fachliteratur.
Insbesondere wird so etwas immer als
'Mantelwellensperre' gegen alle möglichen Wehwehchen des
Afu-Betriebes angepriesen. Des Pudels Kern steckt jedoch im Material.
Leider gibt es viele Hersteller, die ihre Materialien unterschiedlich und verwirrend kennzeichnen und noch mehr OEM-Erzeugnisse aus Entstörgeräten, alten Dimmern, Rechnerzubehör und exotischen Schaltnetzteilquellen, deren Eigenschaften außer zu erraten zuverlässig nur methodisch zu ermessen sind. Impulskäufe auf dem Flohmarkt? 'Caveat emptor' = 'im Zweifelsfall wird aus dem Kaufpreis Lehrgeld'.
Grau - wie das meiste Material - ist alle Theorie: Bei allen magnetischen Werkstoffen, vom Trafoblech bis zum HF-Kern ist die Induktivität vom
μ des Materiales abhängig, μ ist aber komplex,
so dass μ= μ' - j*μ“ gilt. Das Bild rechts zeigt einen Beispielverlauf.
Die Induktivität einer Spule ist dem μ ihres Feldes
proportional, also L ~μ und die Impedanz der Spule wird nun also Z ~
μ * j ω * L . Da diese Kennwerte des Materiales immer
frequenzabhängig sind, bekommen wir also durch Einsetzen eine
frequenzabhängige Impedanz des Gebildes Z ~ jω * L ( μ' - j*μ“
) ~ jω * L * μ' - jω * L * j*μ“ . Man erkennt, dass der zweite
Term wegen j * j = -1 nicht mehr imaginär ist, sondern reel; er bildet
einen (zusätzlich zu den Drahtverlusten) ohmschen Verlustwiderstand. Da der erste {Im(Z)} und zweite Term {Re(Z)}
senkrecht aufeinander stehen, bilden sie so den Verlustwinkel δ, der
die Güte der Induktivität widerspiegelt. Im
Beispielmaterial rechts kann man bei 100 kHz erkennen, dass das Verhältnis
rund 50 beträgt, also eine Spule dort eine Güte von 50
erreichen könnte, wenn man die Kupferverluste des Wickeldrahtes klein hält.
Die beiden Kurven schneiden sich bei ca. 6 MHz, wo der induktive
Widerstand genauso groß wie der ohmsche Verlust ist, also die
Güte ca. 1 (rote Linie) und der Winkel 45°. Weit jenseits dieser Frequenz wird Im(Z) immer kleiner und da Re(Z) auch
immer mehr abnimmt, das ganze Gebilde schließlich zu einem ohmschen
Verlustbringer ohne viel Drosselwirkung durch |Z| (blau gestrichelt), (von der reinen geometrischen
Induktivität des Leiters mal abgesehen, bei dünnen Drähten
bekanntlich ca. 1 nH je mm Drahtlänge). Bei der Entstörtechnik dagegen
ist dieser Dämpfungsverlauf genau so gewollt.
Das funktioniert aber nur, wenn das Ferrit (besonders bei kleinem μ oder durch den Frequenzgang kleiner werdendem μ)
direkt am Leiter anliegt und ihn so umgibt, dass dessen Magnetfeld voll erfasst wird, die Feldstärke im Kern aber andererseits ihn auch nicht in die Sättigung treibt, wo er die Induktivität praktisch verliert.
Wegen eines großen Luftspalts klappernde Ringkerne, deren Daten man nicht kennt, vielleicht auf einem dick
isolierendem Koaxmantel füllen nur die Kasse des Verkäufers,
statt zur Induktivität (oder auch Dämpfung) beizutragen.
Hier sei auch auf den Artikel von DL7HG über Ferrite im Funkamateur Heft 3/2004 S. 260 besonders hingewiesen, wo dieses Thema sehr anschaulich behandelt wird.
Beim Durchstimmen des Generators ergibt ergibt sich auf dem Scope bei der Serienresonanz eine deutliche Spannungsüberhöhung. In die Lx-Rechnung ist bei kleinem C_mess ggf. die Eingangskapazität C_in des Scopes mit einzubeziehen. Aus der allgemeinen Formel für den bedämpften Schwingkreis (vgl. Anmerkung am Ende des Themas weiter unten) links entsteht die bekannte rechte Formel als Näherung für einen Kreis höherer Güte (R vernachlässigt, selbst bei einer Güte von nur ca. 3 liegt der Frequenzfehler um 1%).).
Die Höhe der Generatorspannung und ebenso der Frequenzgang des Scopes spielt eine untergeordnete Rolle, solange dessen HF-Anzeige-Empfindlichkeit ausreicht. Vorteil dieser Methode ist der schnelle Überblick in großen Frequenzbereichen. Man variiert den C_mess und rechnet L für die sich ergebenden Resonanz-Frequenzen aus und trägt es in einer Tabelle oder Grafik auf:
L(f) = 1 / [ f2 * 4 * pi2 * (C_mess + C_in) ]
Man erkennt am frequenzabhängigen Abfall des L-Wertes das Ende des Einsatzbereiches des verwendeten Kernmateriales. Auch die Überhöhung bei Resonanz erlaubt schon eine grobe Abschätzung der Güte, z.B. beim Vergleich zweier unterschiedlicher Spulentypen. Als Beispiel sei ein Ringkern vom Flohmarkt mit unbekannten Eigenschaften gegeben. Man hätte ihn mit n=32 Windungen bewickelt und erhielte mit einem C_mess von 1 nF (unter Vernachlässigung der 10 pF bei C_in) eine Resonanzüberhöhung bei ca. 160 kHz. Aus der Schwingkreisformel oder einer HF-Tapete stellt man fest, dass dazu eine Induktivität von ca. 1 mH gehört. Bei einer Windungsanzahl w folgt für L = AL * w2 allgemein der AL-Wert zu
AL = L / w2, hier errechnet er sich also für diesen Kern mit w=n=32 zu 1 mH / 322 ca. 1 000 000 nH / 1000 = 1000 [nH / w2]
Hier handelt es sich also um ein hochpermeables Ferrit mit wahrscheinlich nicht so guten HF-Eigenschaften im Kurzwellenbereich. Vergleiche der so gewonnenen Daten mit den Tabellen der Hersteller geben weiteren Aufschluss. Man muss natürlich nicht 32 Windungen nehmen, das erleichtert nur die Rechnung, es geht auch mit weniger bei entsprechender Umrechnung /also bei 10 Wdg. dann /100 usw.). Selbstverständlich ließe sich bei niedrigen Güten die linke obere Formel umformen und der Generatorwiderstand dabei berücksichtigen; das dürfte im Normalfall aber kaum notwendig werden.
Und was, wenn man kaum noch eine Resonanz erkennen kann? Damit hat man den Frequenzbereich betreten, wo das L wegen verschwindenden u' so niedrig geworden ist, dass die Verluste durch u" dominieren. Ab hier beginnt der Arbeitsbereich der Dämpfungsperlen usw. zur Funkentstörung. Der Induktivitätsbelag des reinen Leiters bleibt dabei bei rund 1 nH/mm, allerdings wird durch die Dämpfung des Ferrits diese 'Spule' nur eine sehr geringe - und mit der Frequenz weiter abnehmende - Güte haben.
Anmerkung "Dämpfung": Es gibt in der Literatur a.m.O. Unschärfen bezüglich des Begriffes 'Dämpfung'. Die Formeln oben gelten für Dämpfung in der Definition des logarithmischen Dekrements der Schwingungsgleichung, während in der HF-Technik Dämpfung als Kehrwert der Güte genommen wird. Diese beiden Werte unterscheiden sich im Faktor 2. Ihr Einfluss auf die Resonanzfrequenz ist nur in der Nähe des aperiodischen oder des Kriechfalls interessant. Daher kann die Messung kleiner Induktivitäten bei sehr niedrigen Frequenzen (wie es in billigen Multimetern oft gehandhabt wird), auch in dieser Beziehung fehlerträchtig sein.
Ein ausgezeichneter Artikel zum Thema 'Leitungstransformatoren' von Gerrit Barrere, KJ7KV, erschien schon vor geraumer Zeit in der QEX (Magnetic Coupling in Transmission Lines and Transformers; Okt. 2006, p.28 ff.). Nach seiner Lektüre sollten eigentlich keine Fragen mehr offen sein, denn
die Materie der transformatorischen Kopplung muss sich in das Transformatormodell der theoretischen Elektrotechnik fügen; auch beim Einsatz von Ferriten und Leitungen. Leider liegt heute das Niveau des physikalischen Verständnisses niedriger als das Niveau der Kreativität, immer neue Bezeichner zu erfinden (xxx-Baluns, Spannungs- und Strom-Transformatoren u. dergl. mehr). Den Wunsch als Vater des Gedankens gibt es allenfalls in den schönen Künsten, nicht in der Physik. Das soll keine Beschimpfung sein, nur die Aufforderung, sich mit der Materie zuvor zu beschäftigen, was man auch von den Ingenieuren verlangen muss, die heute aus der Ausbildung in die Labors der Industrie kommen.
Konkret sind im Ersatzmodell alle Induktivitäten (zusätzlich zur Eigeninduktivität des mechanischen Gebildes Spule) und Widerstände (zusätzlich zu den rein ohmschen der Leiter) frequenzabhängig. Dieser Tatsache überlagern sich, wenn Primär- und Sekundärleitung aus einer Leitung (transmission line) mit definiertem Z gebildet werden, deren Koppeleigenschaften in Abhängigkeit von der aufgewickelten Leitungslänge bezogen auf die jeweilige Arbeitsfrequenz, die Laufzeiteffekte. Die Eigenschaften in der Frequenzdomäne werden aus der Summe dieser Effekte gebildet, und dieser Vorgang ist nicht trivial als Kochrezept realisierbar.
Ansonsten: Wo etwas warm wird, ist elektromagnetische Energie unwiederbringlich in Wärme umgewandelt worden; das ist ein Designfehler, egal, wo er liegt (Dummy-Loads ausgenommen). Die ganze schöne Theorie gilt exakt nur, wenn der Koax-Mantel massiv wäre und so dick, dass vom Skineffekt her so gut wie nichts vom inneren Strom auf der Außenseite des Mantels ankäme (also z.B. bei Semirigid-Kabeln und bei entsprechend hohen Frequenzen). Das ist bei den 'Kupfer-Spar-Schirmen' billiger Koaxe (s. folgendes Bild zweier Kabel) sowieso nicht gegeben; hier müsste geklotzt werden: doppelter Schirm, dicke Folie dazwischen usw.
Als Gleichtaktdrossel
für HF in der Speiseleitung empfiehlt sich jedenfalls nach wie vor die viel bessere Induktivität des aufgerollten
Koaxkabels selbst, die auch preisgünstiger und frequenzunabhängiger ist. Das Z des Speisekabels darf sich durch diese Verdrosselung natürlich nicht ändern resp. beeinflusst werden.
Schließt man an ein Koaxkabel eine Last an, die nicht strahlt, so fließt praktisch aller Laststrom auf dem Innenleiter hin und im Inneren des Kabels - also auf der Oberfläche des Schirms innen - zurück, so die Theorie, [wo auf der Außenseite des Außenleiters, also außen auf dem Schirm, nichts fließt; zur Praxis siehe das nächste Bild]. Schließt man hier eine strahlende Last wie eine Antenne an, so koppelt ein Teil des Nahfeldes kapazitiv auf den Außenleiter = Schirm; auf den Innenleiter hingegen wegen der Schirmwirkung nichts. Fließt auf dem Außenleiter infolgedessen ein Strom, so strahlt der Außenleiter mit. Etwas ungenau sagt man, der 'Mantel strahle'. Will man (Strahlungsdiagramm stimmt deswegen nicht) oder muss man (HF wandert über den Mantel in den Shack oder macht beim Nachbarn TVI) das verhindern, bietet sich an, das Kabel zu einer Drossel zu machen, die nur die Gegentaktströme im Inneren des Kabels passieren lässt, die im Gleichtakt fließenden 'Mantelströme' aber unterdrückt (s.u., 'Kabelinverter'). Will man die Induktivität hier durch Ringkerne erreichen, so müssen das Kerne sein, die bei der Arbeitsfrequenz auch Induktivität haben und wenig Verluste, also in der Regel Pulverkerne, auch wenn sie mehr Windungen brauchen. Nähme man hier hochpermable Ferrite für Niederfrequenz, so erhielte man bei hohen Frequenzen nur Verluste und ohmsche Dämpfung. Die 'Mantelwellen' würden in den Kern-Verlusten vernichtet (Kern wird warm) und würden zur Abstrahlung nichts beitragen können (immerhin wäre die Störung dann geringer). Beim 'Kellermann'-Drosselaufbau wird die Induktivität durch mehrere hintereinander geschaltete Einzelkerndrosseln gut kapazitätsarm gehalten. Man kann durch Wahl der Einzel-Kerne dann sogar in einzelnen Fequenzbereichen optimieren.
Bei so manchen 'Kurzstrahler'-Antennen setzt man allerdings auf die Mitwirkung des Speisekabels bei der Abstrahlung. Hier ist dann nach Anbringen von Ferriten gelegentlich das TVI weg und leider die gesamte Abstrahlung auch. In diesen Fällen hilft aber zuverlässig der Ersatz des Ferrits durch bei Vollmond gewonnenes linksspiralig verrührtes Schlangenöl. Die
Messung von Mantelwellen und der Einfluss der Kabelqualität
kann unter zwei Voraussetzungen sinnvolle Ergebnisse liefern: Zum Ersten muss der Mantel so gut sein, dass vom innen fließenden Strom nicht auf die Außenseite des Schirmes gelangt (mechanische Dicke also mehrere elektrische Skineffektschichten bei der niedrigsten beabsichtigten Arbeitsfrequenz); zum Zweiten muss man den Mantelstrom nur mit einem Richtkoppler bestimmen, der den Poynting-Vektor mit auswertet. Das Ganze dürfte an der Problematik scheitern, dass die Umgebung der Speiseleitung mit ihrem komplexen und stark frequenzabhängigen ε und μ mathematisch/theoretisch sowieso nicht genau genug bekannt ist und insofern der Strahlungsbeitrag des Mantels schlecht bis nicht berechenbar wird. Im Bild ist aus der RG-58-Klasse oben ein professionelles 50-Ω-Kabel zu sehen (Schaumisolierung mit niedrigem ε, daher dickerer Innenleiter, Metallfolienschirm unter dem dichten Außenmantelgeflecht, insgesamt auch bei hohen Frequenzen recht dämpfungsarm). Unten ist die (vermutlich Fernost-)Billig-Variante: Durch hohes ε des Dielektrikums kommt man bei sonst gleichen Abmessungen auf dünneren Innenleiter, was zwar Material spart, aber sich in wesentlich höherer Dämpfung niederschlägt. Der auch sehr 'materialsparende' sogenannte Schirm dieses 'Spitzenerzeugnisses' ist nicht nur optisch halbtransparent; elektrisch ist vielleicht eine Schirmwirkung von 50 % zu erwarten, bei hohen Frequenzen eher noch weniger.. Allerdings wird Material dieser Art trotzdem auch gerne bei den 1-€-Messkabeln vom Flohmarkt eingesetzt (wie will man sonst den Preis halten). Die Messergebnisse sprechen meist Bände...billig ist halt nicht preiswert (auch eine Regel wie oben 'caveat emptor').
Kommt die Störung aber aus einer ganz anderen Ecke, so hilft dann die ganze teure 'Mantelwellenverdrosselung' nicht, was zu enttäuschten Kommentaren führt. Bei dem Kabel unten im Bild kann man sich das sofort schenken. Man müsste hier ja die ganze Kabellänge mit Ferriten belegen, was zu einen hübschen Zusatzdämpfung führt, weil hier vermutlich 50% des Stroms statt innnen auf der Außenseite fließt (wenn man überhaupt Innen- und Außenseite des sogenannten Schirms so benennen will).>
Im Idealfall speist man also die Antenne im Bereich ihres Nahfeldes symmetrisch und geht dann über eine Z-richtige Gleichtaktdrossel auf Koaxspeisung über. Genausogut ginge an dieser Stelle eine Transformation 1:1 über einen "Balun"; man beachte aber, dass ein "Balun" ein Transformator sein kann und anderes Kernmaterial erfordern kann, je nach Arbeitsprinzip und Aufbau, Quell- und Lastimpedanz. Weicht der Fußpunktwiderstand der Antenne stark vom Z der Speiseleitung ab, muss man mit erhöhten Verlusten rechnen, so dass auch bei einer Hühnerleiterspeisung u.U hohe ohmsche Verluste wegen der fließenden Ströme einzukalkulieren sind, während ihre dielektrischen Verluste durch hohe Betriebsspannung weniger als bei schlechtem Koax ins Gewicht fallen können. Besonders kompliziert wird es, wenn ein Balun-Trafo auch noch Blindkomponenten mit transformieren muss, z.B. hinter einem Antennenkoppler, dann gibt es keine einfachen Patentrezepte. Auch W7EL hat eine lesenswerte Abhandlung verfasst, wo man mit einfachsten elektrotechnischen Kenntnissen die Funktionsweise nachvollziehen kann.
In der Praxis wirkt sich zusätzlich und teilweise in Konflikt zur Theorie allerdings sehr störend aus, dass der Koaxschirm in den seltensten Fällen wirklich ausreichend Schirmwirkung hat (Ausnahmen: Semirigid, Cu-Vollmantelkabel) Deswegen gibt es hier wieder kein Patentrezept; jeder Aufhängeort hat andere Probleme. Eine ausgezeichnete Darstellung der Problematik hat auch Wolfgang, DG0SA, beim Inseltreffen in Göhren/Rügen gegeben ('stoerungen.pps', tnx DL1FAC für den Hinweis). Dem des Englischen mächtigen Leser sei ferner als Pflichtlektüre der Artikel 'RFI-Ham.pdf' von Jim Brown, K9YC, empfohlen (60 Seiten, viele Messungen und wertvolle praktische Tips).
Der Kabelinverter
Ich habe bei Schrittmotorversuchen
festgestellt, dass es erste Priorität ist, zu wissen, wo genau der Drehko relativ zur Arbeitsfrequenz steht,
sonst findet man unter Zeitdruck nichts und überläuft permanenent die
Resonanz. Für den Sendebetrieb ist das das A und O und bedingungslos erfordlich; der Empfangsbetrieb ist da wesentlich toleranter. Daher landete ich zum Schluss doch erst mal wieder beim
Gleichstrommotor und einer Rückmeldung der Stellungsanzeige. Das Wichtigste ist eine spielfreie Frequenzverstellung; alles Andere ist nachrangig.
Die Funktion "Drehko auf/ab" wird also polaritätsabhängig
gemacht, und dabei zieht das Relais an und trennt das Instrument zur
Schonung ab. Im Ruhezustand bei abgefallenem Relais spiegelt das
Instrument dann die Drehkostellung über die Potistellung am
Drehko wieder. Damit der niederohmige Motor die Messpannung nicht
kurzschließt, sind die Dioden mit ihrer Flussspannung davor
(Messpannung ist ca 1 V max.).Ich benutze übrigens statt der
Schleifeneinkopplung die kapazitive Methode nach der Originalquelle, wo der Einkoppelkondensator sehr viel größer ist als der Abstimmkondensator [Kenneth H. Patterson, 'Down-to-earth Army antenna', Electronics, Aug.21, 1967]. Nachteilig ist, dass beide Kondensatoren im Schwingkreis zu den Verlusten beitragen, man also auf schleiferlose (Doppelstator- oder Vakuum-)Drehkondensatoren zwingend angewiesen ist. Ebenso möglich ist eine kapazitive Kopplung über einen - dann sehr viel kleineren - Koppelkondensator von der Koaxseele zum Hochpunkt des Kreises. Wegen der Hochspannungisolation und der Notwendigkeit, dann beide Kondensatoren zu verstellen, stehen Versuche mangels geeigneter Mechanik noch aus.
Diese Methode hat immerhin gegenüber Koppelschleifen den Vorteil, dass die Schleife durchgehend von 6...15 Mhz
funktioniert, ohne dass man auf den Dachboden muss, um - die nach meinen Erfahrungen relativ schmalbandigen - Koppelschleifen beim Bandwechsel zu
tauschen. Und im Übrigen sind die Kollektorgeräusche des
Motors eine praktische Abstimmhilfe. Wem die zu laut sind, der kann ja
seinen Motor passend leise herunterentstören ;-);-)
Wenn man Digital-Bausteine zu Oszillatoren 'vergewaltigt', kann es passieren,
dass beim langsamen Hochfahren der Speisespannung die Schaltung nicht anschwingt.
Man kann dem dadurch nachhelfen, dass man den Arbeitspunktaufbau
dabei künstlich verzögert, so dass der Bereich der Schaltschwelle
des Gatters - mit der höchsten analogen Verstärkung - erst später von unten durchfahren wird, wenn
die Speisespannung garantiert erreicht ist und damit die Verstärkung ausreicht. Das leistet die
eingekreiste RC-Kombination in einfachster Weise. Speziell bei Billig-Quarzen für Computeranwendungen sind die
Resonatorgüten oft klein und durch die Ziehkondensatoren C1/C2 wird die Schaltung nicht gerade schwingfreudiger,
weil die parasitäre Kapazität von X1 selbst und die Streukapazität der Schaltung parallel zu X1 störende Spannungsteiler bildet.
[ETX][EOF]
Überblick
Die numerische Direkteingabe erfolgt ähnlich: Die direkte Frequenzeingabe in kHz erfolgt durch Druck auf NumLock (der Prompt erscheint) und Eingabe der gewünschten Frequenz, danach Abschluss der Eingabe durch ENTER. Etwaige Vertipper können mit der ENTF-Taste korrigiert werden, die die letzten eingegeben Ziffern der Reihe nach wieder löscht. Beginnt man die Eingabe mit einer führenden Null, so wird die Frequenz als Wert in Hz interpretiert.
(Dieser Text wird laufend aktualisiert und bei Bedarf/Nachfragen angepasst/erweitert)
Hinweis: Dieser Text ist 'work in progress' und unterliegt noch einigen Änderungen, daher bitte hier gelegentlich auf Updates prüfen...Feedback an dl7la@t-online.de . Stand ist 2009-06-25.
In der Originalveröffentlichung - erschienen im FUNKAMATEUR, Heft 4/08, S. 393 ff - im Stromlaufbild auf S. 394/395 befinden sich - bedingt durch den redaktionellen Vorlauf - zwei Fehler: Die Diode D16 ist falsch herum gezeichnet und die Kathoden der Schutzdioden D17...D22 sowie R29 müssen mit 3,3 V (statt fälschlich 5 V) verbunden werden. Der Artikel fußte auf dem Datenblatt der Rev.0, heute ist Rev.A aktuell; eventuelle Abweichungen sind daher dort noch nicht eingearbeitet.
Zu besonderen Hardwareanmerkungen
siehe auch hier. Es ist peinlich zu vermeiden, dass der DDS in undefinierte Betriebszustände gerät (thermische Zerstörung droht dabei ähnlich wie bei zu hohen Taktfrequenzen); insbesondere das Kapitel Reset verdient im Handbuch des 9912 hohe Aufmerksamkeit (daher die spätere Änderung RES-Transistoransteuerung). Auch zulässige Pegel an den Eingängen sind zu beachten; manchmal muss man sie sich aber erst errechnen. Symmetrie ist eine Voraussetzung für störarmen Betrieb, nicht Schikane des Herstellers.
Nun zur Software: Basierend auf der Hardware-Plattform der DL7IY-Platinen DDS-Main und DDS-CTRL hat Wulf-Gerd, DL1FAC, zwei Bedienkonzepte entwickelt, die universellen Betrieb und viele Experimente mit dem 9912 (z.B. Änderung von Steuerregisterwerten) erlauben. Außer für den 9912 ist in der Software des 644-Prozessors auch eine Routine verfügbar, die einen Si570 über den I2C-Bus parallel zum 9912 oder auch standalone ohne den 9912 steuert (nur im f-Bereich des 570 natürlich) sowie über eine CAT-Schnittstelle die Frequenz parallel an Geräten wie FT757 oder FT817 einstellt. Eingabegeräte sind z.B. PS/2-Tastatur (Nummerblock reicht), Terminalprogramme wie putty (auch unter WinXP© verfügbar), Drehgeber (Rate programmierbar, Impulsanforderungen siehe Hardwareanmerkungen)) und sogar eine Minimalkonfigurationen mit nur 4 Tasten und zwei Potentiometern. Für schnelle Bandwechsel u.ä. sind 24 Speicher vorgesehen, die leicht abgerufen und angepasst werden können. Für die Anzeige können I2C-Displays, LCD-Displays mit 2 oder 4 Zeilen und bis zu 24 Zeichen (HD44780-Schnittstelle) benutzt werden. Fernbedienung über die RS232-Schnittstelle ist möglich und im Testbetrieb befindet sich (bei 644-Prozessor) ein Feature, das in Zukunft schnelle Programmentwicklung durch in-circuit-Programmierung des ATMega© über Bootloader gestattet (wenn es das qrl von DL1FAC erlaubt). Erweiterungsports für die Verbindung mit externen Präzisions-Signalquellen und mit DSP-Konzepten stehen noch ausreichendn zur Verfügung. Die in C geschriebene Software steht in weiten Teilen in der GNU/public domain und, was selbstverständlich sein sollte: Alle anderen Rechte liegen bei DL1FAC, gewerbliche Verwendung ist untersagt.
Für die Leiterplatten von DL7IY stehen 2 Hex-Dateien (ATMEga32 oder 664) zur Verfügung; auf Wunsch steht auch der Source-Code bereit. Als Entwicklungsumgebung kann z.B. AVR-Studio mit dem lizenzfreien Gnu-C-Compiler dienen, die Programmierung mit z.B. Pony-Prog erfolgen. Der ATMega kann - in einem preisgünstigen Evaluation Board an eine serielle Schnittstelle angeschlossen, so etwa um 15 € - am einfachsten programmiert werden; lästig ist dabei nur das Umstecken des ATMega. Der Anschluss an JP1 mit einem speziellen Kabel ist einfacher; man sollte dann aber aus Sicherheitsgründen während der Programmierung den DDS entfernen, da die serielle Schnittstelle auch negative Spannungen liefert und im Laborbetrieb immer mal kleinere Unglücke mit Brücken, Drahtresten, Ausrutscher mit Pinzetten, Verpolungen u.ä. passieren.
Erste Konfiguration am Beispiel für ein PS/2-Keyboard
(zu USB-Hardware siehe hier)
an JP5, dessen Nummernblock benutzt wird und ein zweizeiliges Display an JP7: Die Taste 5 schaltet, wiederholt betätigt, durch das Menü. Der erste Menüpunkt ist die Clockfrequenz in Hz (in der unteren Zeile beim 2-zeiligen Display, 3. Zeile im 4-zeiligen Display). Die NumLock-Taste, wenn betätigt, lässt dann in der oberen Zeile einen '>' als Prompt erscheinen, wobei auch die NumLock-LED der Taste aufleuchtet. Nunmehr sind die Tasten 0..9 als Ziffern aktiv und der angezeigte Wert wird modifizierbar. Abgeschlossen wird die Eingabe mit der ENTER-Taste des Ziffernblocks; daraufhin verschwindet der Prompt und es erlischt dann auch die NumLock-LED wieder und man befindet sich zurück im Menü. Diese Prozedur gilt für alle Menüpunkte. Mit dieser Methode kann man z.B. die Kalibrierung des Clock-Generators kontrollieren, indem man auf KW die 'Deutsche Welle' auf 6075 kHz anwählt und durch wiederholtes Modifizieren der Clockfrequenz auf Schwebungsnull bringt. Anschließend kann jetzt im Menü fortgefahren werden oder das Menü durch ein zweites ENTER verlassen werden.
Die Menüpunkte erscheinen in Reihe wie folgt:
Clock - Clockfrequenz, Eingabe in Hz
Mult - Multiplikator 1...4, die Ausgabefrequenz ist um den Faktor vervielfacht, z.B. für SDR-Konzepte (0 wird als 1 angenommen)
iStep - Schrittweite des Drehgebers je Impuls in beliebigen 1-Hz-Intervallen zwischen 1 Hz und 1 MHz
vStep - dito der Wert der variablen Schrittweite SV der Pfeiltasten (4) und (6) (s. dort)
Phase - Reservemenüpunkt für Phasenversatz zwischen 2 DDS-Modulen (noch nicht implementiert)
ZF+ und ZF-, ZF-Versatz in Hz, mit dem die DDS-Frequenz bei Empfang (PTT-Leitung H) ausgegeben wird
TX+ und TX-, dito, Frequenzversatz beim Senden, wenn PTT_Leitung L
BRept - Button-Wiederholrate in 1/sec, wenn die Tasten länger gedrückt werden
BDelay - Zeit in ms, bevor die Tasten automatisch zu repetieren beginnen
KRept - dto. für die Wiederholrate der Keyboard-Tasten
KDely - dto. für den Repetierbeginn der Keyboard-Tasten
V24-1 - Modus des Terminalprogramms an RS232
V24-2 - Parameter des Terminalprogrammes
PwrDwn - Registerwert der DDS-Zelle $0010
Confg - neue Konfiguration nach dem nächsten Reset, z.B. Display 2- oder 4zeilig setzen
Reset - gesamte Konfiguration im EEPROM auf Default setzen, Passwort ist '7355'
Weiterer Tastendruck 5 verlässt das Menü. Wiedereinstieg ins Menü über 5 wie oben. Diese Konfiguration gelingt immer, weil die Tastatur ihren eigenen Takt mitbringt und unabhängig von seriellen Takten der RS232 funktioniert. Alle Werte sind im EEPROM des Prozessors abgelegt und stehen nach dem Wiedereinschalten des DDS-VFOs sofort zur Verfügung
Bereits die 'kleine' Programmversion mit dem ATMega32 verwaltet (vgl. Tastatur- und Displaybild) Frequenzspeicher Mem von A...N, in die Werte geschrieben (f->Mem) und aus denen gelesen (f<->Mem) werden kann, erlaubt das Anspringen von Bandanfängen (AFu+ und AFu-) und kann div. Parameter ändern. Die Tasten S+ und S- schalten die Schrittweiten, die die Frequenzänderung durch die Pfeiltasten f-s und f+s bewirken, in den Schritten 1, 10, 100, 500, 1k, 5k, 10k, 100k und 1MHz durch -Anzeige S1...S9-; zusätzlich existiert ein Wert SV mit dem Menüwert vStep und ein Modus S0, in dem der Frequenzsprung recht ungerade Werte von etwa 2,5 kHz annimmt, wobei aber die letzten Bits des FTW alle Null sind und das DDS-Signal relativ wenig Spurs aufweist, was für bestimmte Messungen sinnvoll sein kann.
Die 'große' Programmversion im ATMega664 kann auf das Keyboard verzichten, wenn ein Drehgeber eingesetzt wird. Durch zwei weitere Potentiometer und 4 Tasten können die Funktionen sämtlich auf kleinstem Frontplattenraum nachgebildet werden (vgl. Stromlauf oben).
Die variable Schrittweite ist hilfreich, wenn man größere Bereiche absucht. Setzt man vStep auf 5 kHz, kann man sich schnell durch die Rundfunkbereiche auf KW bewegen; auf 3 kHz gesetzt ist ein AFu-Band schnell durchsucht, wobei dann meist nur kleinere Korrekturen am Drehgeber notwendig werden. Im Gegensatz zu den festen Schrittweiten bleibt bei vStep die aktuelle Frequenz als Startwert erhalten, so dass man auch auf krummen Rastern wandern kann.
Nebenbei: PS/2-Keyboards kann man aus geschlachteten Tastaturen und ein paar eigenen Tasten - zu einer Matrix geschaltet - wunderbar selber aufbauen. Von Wulf-Gerd gibt es hier eine Programmvariante, die die Scancodes solcher Controller ausgibt und den Selbstbau so erheblich erleichtert. Man kann natürlich auch die edlen Num-Pads von Cherry© kaufen...
Bei dem hier gezeigten grünen Display handelt es sich um ein Surplusexemplar eines großen Händlers; 2 Zeilen a 16 Zeichen, hintergrundbeleuchtet, zum Preis von seinerzzeit unter 4 EUR.
Ein I2C-Display liefert noch mehr Informationen. Im Bild (rechts, blauer Hintergrund) ist in der ersten Zeile links eine Speisespannung in der Anzeige, ferner die Information über das gerade benutzte AFu-Band; unter dann der aktuelle Speicher mit Bandinformation. Über das Potentiometer ist die Drehgeberschrittweite 100 Hz eingestellt worden, was man daran erkennt, dass die letzten beiden Nullen der Frequenzanzeige durch kleine 'o' ersetzt sind, die fest stehen. Diese Einstellung kann bis an die MHz-Stelle reichen, so dass also blitzschnell über große Bereiche die Frequenz gewechselt werden kann. Das andere Potentiometer steuert die Speicher und mit den Tasten können von Hand eingestellte Frequenzen aus dem Display in die Speicher und umgekehrt übernommen werden.
Statt der Bandanzeige in der untersten Zeile ließe sich auch eine S-Meter-Anzeige in Block-Graphik als Balken und Pegel realisieren, abhängig von den Fähigkeiten des Displays.
Terminalbetrieb über RS232 und USB
Die Platine ist reinweg auch allein über ein Terminalprogramm, wie z.B. putty (ist auch für Win© verfügbar) bedienbar. Dabei wird bei Programmstart überprüft, was an Peripherie außerdem am Prozessor hängt. Fehlt z.B. das LCD- oder I2C-Display, werden die Ausgaben auf das Terminal umgelenkt. Fehlt das Keyboard, so werden die Eingaben vom Terminal genommen. Default-Baudrate beim ATMega32 mit 8 MHz ist 38400 N81. An einem eePC mit dem Serial-to-USB-Adapter von Profilic (beim FA zum Netzwerktester bezogen) ist auch so dann serieller Betrieb über eine USB-Schnittstelle getestet worden.
Folgende Befehle stehen zur Verfügung:
f bzw. freq Frequenzeingabe in Hz
s bzw. step Schrittweite in Hz
c bzw Clock Clockfrequenz des DDS-Generators in Hz
r bzw. reg Registerwerte auslesen/setzen, z.B. für PWRDWN-Register 0x0010
p bzw. phase Phasenoffset (für 2. DDS, reserviert, noch nicht implementiert)
b Button repeat delay
k Button repeat start delay
i Initialisierung
e Erase, EEPROM auf Default-Werte setzen, z.B. Vorbelegung der Speicher mit den Bandanfängen
x Spurkiller A setzen bzw. rücksetzen
y Spurkiller B dto
Die Befehle x und y nehmen als Argumente die Harmonische, die Amplitude und die Phase, ohne Argumente wird der Spurkiller-Kanal abgeschaltet, wenn gesetzt gewesen, Default ist Off.
Eine Terminalausgabe ist hier gezeigt- nach einem Reset, bei dem sich der DDS sich auf die vorherige, im EEPROM des ATMega gespeicherte vorherige Frequenz 66,666 MHz einstellt - mit dem Befehl f (Benutzereingaben fett) die neue Frequenz 14280 kHz eingestellt wird. Danach erfolgt informativ die Ausgabe von Clockkorrektur, des Tuning-Wortes und der Schrittweite. Der nicht implementierte Befehl 'g' liefert als Hilfe einen Hinweis auf den Befehlsvorrat. Später wird mit dem argumentlosen Befehl x der Spurkiller A abgeschaltet.:
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DDS VFO AD9912 by DL7IY and DL1FAC
Found no display. Using terminal fallback.
Keyboard disabled (timeout)
66,666 A 66,666 f 14280
14280 Hz
14,280 A 14,280
Fclock = 70000680 Hz
FTW = 000020f7:5830be11
Step = 50 Hz
Freq = 14280 Hz
14,280 A 14,280 g
Possible commands: freq, step, clock, reg, phase, b k i j e x y
14,280 A 14,280 x
Spur Killer A off
14,280 A 14,280
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CAT-Schnittstelle (FT757 und FT817)
.
Statt der RS232-Treiberbausteine kann man den TTL-Pegel über Drahtbrücken in der Fassung dazu verwenden, externe Transceiver mitlaufen zu lassen, wenn man beispielweise Empfängervergleichtests oder ähnliches plant. Auch am FT890 wurde dieses Feature erfolgreich getestet. (Das funktioniert natürlich auch ohne den DDS, sodass man sich auf diese Weise mit einem Keyboard zusammen ggf. eine weitere Eingabe für seinen Transceiver schaffen kann).
I2C-Erweiterungen, z.B. Si570
Der I2C-Bus bedient z.B. neben geeigneten Displays auch alle möglichen Bausteine, die später zur Steuerung von Preselektoren, zur A/D-Wandlung von Messwerten und unzähligen anderen Möglichkeiten dienen könnten. Wulf-Gerd hat auch für den Si570 vorgesehen, dass er mitgesetzt wird. Für den VFO-Betrieb ist er wegen seiner langen Einschwingzeit und seines kleineren Frequenzbereichs weniger geeignet (aber z.B. für ein Konzept, was Baken scannt oder SDR-Bandanfänge setzt, recht nützlich). Auch dieses Feature funktioniert natürlich ohne die beiden 9912-DDS-Platinen, falls man nur eine einfache Steuerung dieser Art für einen Si570 benötigt.
Die Anbindung an externe Frequenznormale wie DCF77 oder GPS-Sekunden-Takte liegt als Software-Algorithmus vor und müsste nur noch programmiert werden, wofür in der Version des ATMega644 ausreichend Programmplatz existiert.
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Eine Anzeige für einen Boots-Dieselmotor für Drehzahl und Laufzeit
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Unser neuer Motor wurde ziemlich spartanisch geliefert; außer Öldruck-, Temperatur- und Ladekontroll-Lampen gab es nichts. Hier wurde global gedacht: Der aus Japan über eine holländische Firma bezogene Motor sollte eine Drehzahl- und Laufdaueranzeige bekommen (digital natürlich) und im Cockpit eine Tochteranzeige für die Drehzahl. Der Hersteller bot das zwar an, aber rd. 200 EUR sollten fließen (zzgl. Tochter-Anzeige). Der Entwicklungsauftrag der Miteigner (wir sind eine Gemeinschaft von 3 Eignern, die beiden anderen sind Stadtplaner) wurde dadurch gelöst, dass ein zugekaufter Fahrradtacho-'Computer', der diese Funktionen ja mitbringt, mit den Impulsen der Vollwellenbrücke der Drehstromlichtmaschine gespeist wird. Dazu wird deren Frequenz geeignet untersetzt und dem Tachoaufnehmer über das Magnetfeld einer Relaisspule auf seinen Reedkontakt gespielt. So kann jeder Tacho verwendet werden und auch die Garantie erlischt nicht. Gibt man den Raddurchmesser geeignet ein, wird in der km/h-Anzeige die Motordrehzahl angezeigt. Zwei 132-Gatter waren übrig, sie wurden als Differenzierer geschaltet und das Cockpit-Instrument zeigt den Mittelwert der Pulsfolge, der ja auch der Drehzahl proportional ist.
Wise men don't need advice. Fools don't take it. --Benjamin Franklin
