DF4IAH - 10 MHz Referenz-Oszillator V2
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- Gottlob Dirk Wetzel
- vor 8 Jahren
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Transkript
1 - 10 MHz Referenz-Oszillator V2 Von der Idee zur funktionstüchtigen Leiterplatte Ulrich Habel hul 1 Dipl.-Ing. (FH) Nachrichtentechnik Hochschule Mannheim, Fakultät für Informationstechnik, Institut für Hochfrequenztechnik 60. UKW-Tagung 2015
2 Gliederung 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
3 Gliederung Im Labor Im Feld 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
4 Verwendung im Labor Im Labor Im Feld Frequenzgenerator mit definiertem Muttertakt Frequenzzähler mit definiertem Muttertakt Spektrumanalysatoren (Spek), als Referenzfrequenz Vektorielle Netzwerk Analysatoren (VNA), als Referenzfrequenz
5 Verwendung im Labor Im Labor Im Feld Frequenzgenerator mit definiertem Muttertakt Frequenzzähler mit definiertem Muttertakt Spektrumanalysatoren (Spek), als Referenzfrequenz Vektorielle Netzwerk Analysatoren (VNA), als Referenzfrequenz
6 Verwendung im Labor Im Labor Im Feld Frequenzgenerator mit definiertem Muttertakt Frequenzzähler mit definiertem Muttertakt Spektrumanalysatoren (Spek), als Referenzfrequenz Vektorielle Netzwerk Analysatoren (VNA), als Referenzfrequenz
7 Verwendung im Labor Im Labor Im Feld Frequenzgenerator mit definiertem Muttertakt Frequenzzähler mit definiertem Muttertakt Spektrumanalysatoren (Spek), als Referenzfrequenz Vektorielle Netzwerk Analysatoren (VNA), als Referenzfrequenz
8 Gliederung Im Labor Im Feld 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
9 Verwendung im Feld Im Labor Im Feld Frequenzgeneratoren & Oszillatoren für präzise Frequenzerzeugung: z.b. für Gleichwellenrundfunk Muttertakt für PLL und DDS-Systeme für Funksysteme
10 Verwendung im Feld Im Labor Im Feld Frequenzgeneratoren & Oszillatoren für präzise Frequenzerzeugung: z.b. für Gleichwellenrundfunk Muttertakt für PLL und DDS-Systeme für Funksysteme
11 Verwendung im Feld Im Labor Im Feld Frequenzgeneratoren & Oszillatoren für präzise Frequenzerzeugung: z.b. für Gleichwellenrundfunk Muttertakt für PLL und DDS-Systeme für Funksysteme
12 Gliederung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
13 Eagle Leiterplattenentwurf Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eagle seit Jahren namhafter Hersteller für Leiterplattenentflechtungs-Software Autorouter durchaus brauchbar wenngleich»experten«immer noch von Hand entflechten Intuitive Bedienung und leicht einprägsamer Ablauf problemlose Akzeptanz bei den gängigsten Leiterplatten-Herstellern
14 Eagle Leiterplattenentwurf Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eagle seit Jahren namhafter Hersteller für Leiterplattenentflechtungs-Software Autorouter durchaus brauchbar wenngleich»experten«immer noch von Hand entflechten Intuitive Bedienung und leicht einprägsamer Ablauf problemlose Akzeptanz bei den gängigsten Leiterplatten-Herstellern
15 Eagle Leiterplattenentwurf Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eagle seit Jahren namhafter Hersteller für Leiterplattenentflechtungs-Software Autorouter durchaus brauchbar wenngleich»experten«immer noch von Hand entflechten Intuitive Bedienung und leicht einprägsamer Ablauf problemlose Akzeptanz bei den gängigsten Leiterplatten-Herstellern
16 Eagle Leiterplattenentwurf Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eagle seit Jahren namhafter Hersteller für Leiterplattenentflechtungs-Software Autorouter durchaus brauchbar wenngleich»experten«immer noch von Hand entflechten Intuitive Bedienung und leicht einprägsamer Ablauf problemlose Akzeptanz bei den gängigsten Leiterplatten-Herstellern
17 Eagle - Beispiel einer Schaltplaneingabe Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung
18 Eagle - Beispiel einer Entflechtung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung
19 Gliederung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
20 VHDL-Entwicklung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung VHDL als Logikbeschreibungssprache konzernübergreifend nutzbar, durch Normierung abgesichert Leistungsfähige Tools für Dateneingabe und zur Simulation von verschiedenen Herstellern verfügbar Verilog wäre für diese Entwicklung auf gleicher Augenhöhe ebenfalls möglich gewesen
21 VHDL-Entwicklung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung VHDL als Logikbeschreibungssprache konzernübergreifend nutzbar, durch Normierung abgesichert Leistungsfähige Tools für Dateneingabe und zur Simulation von verschiedenen Herstellern verfügbar Verilog wäre für diese Entwicklung auf gleicher Augenhöhe ebenfalls möglich gewesen
22 VHDL-Entwicklung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung VHDL als Logikbeschreibungssprache konzernübergreifend nutzbar, durch Normierung abgesichert Leistungsfähige Tools für Dateneingabe und zur Simulation von verschiedenen Herstellern verfügbar Verilog wäre für diese Entwicklung auf gleicher Augenhöhe ebenfalls möglich gewesen
23 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung VHDL-Entwicklungsoberfläche
24 Gliederung Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
25 Eclipse mit AVR-Eclipse Plugin Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eclipse ist eine Open-Source IDE zur Software-Erstellung basiert auf Java und war ursprünglich für Java-Entwicklung gebaut worden durch eine Vielzahl von Plugins sehr leistungsfähig geworden: C und C++ Entwicklung möglich, AVR-Eclipse Plugin für die ATmega-Baureihe der Atmel Controller Versionierungssysteme wie Subversion (SVN) und GIT vorhanden Plattformübergreifende Entwicklung auf MAC, Linux und Windows-PCs
26 Eclipse mit AVR-Eclipse Plugin Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eclipse ist eine Open-Source IDE zur Software-Erstellung basiert auf Java und war ursprünglich für Java-Entwicklung gebaut worden durch eine Vielzahl von Plugins sehr leistungsfähig geworden: C und C++ Entwicklung möglich, AVR-Eclipse Plugin für die ATmega-Baureihe der Atmel Controller Versionierungssysteme wie Subversion (SVN) und GIT vorhanden Plattformübergreifende Entwicklung auf MAC, Linux und Windows-PCs
27 Eclipse mit AVR-Eclipse Plugin Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eclipse ist eine Open-Source IDE zur Software-Erstellung basiert auf Java und war ursprünglich für Java-Entwicklung gebaut worden durch eine Vielzahl von Plugins sehr leistungsfähig geworden: C und C++ Entwicklung möglich, AVR-Eclipse Plugin für die ATmega-Baureihe der Atmel Controller Versionierungssysteme wie Subversion (SVN) und GIT vorhanden Plattformübergreifende Entwicklung auf MAC, Linux und Windows-PCs
28 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung Eclipse Software-Entwicklung mit AVR-Eclipse-Plugin
29 Gliederung Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
30 Verfügbare und bezahlbare Software Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Schaltplaneingabe zur Layout-Erstellung: Cad-Soft: EAGLE HOBBYIST, 166,60 CPLD Entwicklung in VHDL: Lattice: isplever (VHDL-Eingabe) & Diamond Programmer, kostenlos Lattice: JTAG USB Download-Cable, 153,96 AVR-Software-Entwicklung: Eclipse und AVR-Plugin, kostenlos AVR-Programmcode Download: USBasp, unter 15. Alternativ AVR Dragon für rund 62 US-$ (Distributor: Avnet)
31 Verfügbare und bezahlbare Software Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Schaltplaneingabe zur Layout-Erstellung: Cad-Soft: EAGLE HOBBYIST, 166,60 CPLD Entwicklung in VHDL: Lattice: isplever (VHDL-Eingabe) & Diamond Programmer, kostenlos Lattice: JTAG USB Download-Cable, 153,96 AVR-Software-Entwicklung: Eclipse und AVR-Plugin, kostenlos AVR-Programmcode Download: USBasp, unter 15. Alternativ AVR Dragon für rund 62 US-$ (Distributor: Avnet)
32 Verfügbare und bezahlbare Software Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Schaltplaneingabe zur Layout-Erstellung: Cad-Soft: EAGLE HOBBYIST, 166,60 CPLD Entwicklung in VHDL: Lattice: isplever (VHDL-Eingabe) & Diamond Programmer, kostenlos Lattice: JTAG USB Download-Cable, 153,96 AVR-Software-Entwicklung: Eclipse und AVR-Plugin, kostenlos AVR-Programmcode Download: USBasp, unter 15. Alternativ AVR Dragon für rund 62 US-$ (Distributor: Avnet)
33 Verfügbare und bezahlbare Software Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Schaltplaneingabe zur Layout-Erstellung: Cad-Soft: EAGLE HOBBYIST, 166,60 CPLD Entwicklung in VHDL: Lattice: isplever (VHDL-Eingabe) & Diamond Programmer, kostenlos Lattice: JTAG USB Download-Cable, 153,96 AVR-Software-Entwicklung: Eclipse und AVR-Plugin, kostenlos AVR-Programmcode Download: USBasp, unter 15. Alternativ AVR Dragon für rund 62 US-$ (Distributor: Avnet)
34 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Atmel ATmega 328P (AVR) als MCU preiswert: unter 3,50 als Einzelbauteil 20 MHz RISC Prozessor mit reichhaltigen I/O-Komponenten als 28-poliger DIL-Baustein leicht für Nachbauprojekte nutzbar enthält I2 C-Bus kompatible Schnittstelle (»TWI«)
35 Von der Idee des eigengezogenen Quarzes... Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion
36 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion... und Realisierung des Phasen-Diskriminators...
37 ... über das fertige Layout... Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion
38 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion... zum ersten funktionsfähigen Handaufbau (1)
39 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion... zum ersten funktionsfähigen Handaufbau (2)
40 Gliederung Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
41 Datentransfer und Modalitäten Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Hervorragende Beschreibung des Bestell- und Zulieferverfahrens Eagle-Board-Datei kann einfach»hochgeladen«werden es erfolgte eine Datensichtung, zwei Fehler wurden mir gemeldet, die ich noch korrigieren konnte Bearbeitungszwischenschritte werden auf Wunsch dokumentiert, siehe Bild:
42 Erster Versuch zur Herstellung einer kommerziell gefertigten, doppelseitigen Leiterplatte
43 Gliederung Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 1 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Im Labor Im Feld 2 Mittels Eagle zur doppelseitigen Platine Rekonfigurierbare Logik: VHDL für FPGAs & CPLDs AVR-Eclipse als IDL zur Software-Erstellung 3 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Schaltungs-Idee: günstiger AVR-Controller soll eigenen Muttertakt mit GPS synchronisieren Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion 4
44 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (1) 1 Zuerst werden die Bauteile der Stromversorgung aufgebaut und dann schrittweise eingeschaltet: Fremdeinspeisung durch strombegrenztes Labornetzteil Schaltregler Impulse analysieren und»nachtunen«2 Oszilallator(en) werden aufgebaut und aktiviert: Zunahme der Stromaufnahme überprüfen das»ziehverhalten«des VC-TCXOs überprüfen und dabei die Spannung für die Nominalfrequenz bestimmen 3 Danach folgt AVR-Controller mit Firmware-Programmierung und Anmeldung am USB-Bus 4 Nach der CPLD-Programmierung müssen Phasenvergleicher-Signale für den AVR-Controller anliegen
45 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (1) 1 Zuerst werden die Bauteile der Stromversorgung aufgebaut und dann schrittweise eingeschaltet: Fremdeinspeisung durch strombegrenztes Labornetzteil Schaltregler Impulse analysieren und»nachtunen«2 Oszilallator(en) werden aufgebaut und aktiviert: Zunahme der Stromaufnahme überprüfen das»ziehverhalten«des VC-TCXOs überprüfen und dabei die Spannung für die Nominalfrequenz bestimmen 3 Danach folgt AVR-Controller mit Firmware-Programmierung und Anmeldung am USB-Bus 4 Nach der CPLD-Programmierung müssen Phasenvergleicher-Signale für den AVR-Controller anliegen
46 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (1) 1 Zuerst werden die Bauteile der Stromversorgung aufgebaut und dann schrittweise eingeschaltet: Fremdeinspeisung durch strombegrenztes Labornetzteil Schaltregler Impulse analysieren und»nachtunen«2 Oszilallator(en) werden aufgebaut und aktiviert: Zunahme der Stromaufnahme überprüfen das»ziehverhalten«des VC-TCXOs überprüfen und dabei die Spannung für die Nominalfrequenz bestimmen 3 Danach folgt AVR-Controller mit Firmware-Programmierung und Anmeldung am USB-Bus 4 Nach der CPLD-Programmierung müssen Phasenvergleicher-Signale für den AVR-Controller anliegen
47 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (1) 1 Zuerst werden die Bauteile der Stromversorgung aufgebaut und dann schrittweise eingeschaltet: Fremdeinspeisung durch strombegrenztes Labornetzteil Schaltregler Impulse analysieren und»nachtunen«2 Oszilallator(en) werden aufgebaut und aktiviert: Zunahme der Stromaufnahme überprüfen das»ziehverhalten«des VC-TCXOs überprüfen und dabei die Spannung für die Nominalfrequenz bestimmen 3 Danach folgt AVR-Controller mit Firmware-Programmierung und Anmeldung am USB-Bus 4 Nach der CPLD-Programmierung müssen Phasenvergleicher-Signale für den AVR-Controller anliegen
48 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (2) als vorletztes kommt das GPS-Modul mit dem 1PPS-Signal und der NMEA 0183-Datenübertragung an die Reihe zuletzt die I 2 C-Schnittstelle sie war bereits vorgesehen und dazu noch etwas Platz im ATmega 328P: Anschluss eines LCD-Moduls
49 Entwicklung am heimischen MAC / Linux / Windows-PC Leiterplattenfertigung bei BETA-Layout Inbetriebnahme einzelner Bauabschnitte bis zur Vollfunktion Stückweises Einschalten und in Betrieb nehmen (2) als vorletztes kommt das GPS-Modul mit dem 1PPS-Signal und der NMEA 0183-Datenübertragung an die Reihe zuletzt die I 2 C-Schnittstelle sie war bereits vorgesehen und dazu noch etwas Platz im ATmega 328P: Anschluss eines LCD-Moduls
50 Expertenwissen sammeln (1) Viele neue integrierte Schaltungen sind nur noch als SMD-Varianten erhältlich nicht auf den Spaß mit den neuen Bauteilen verzichten, sondern SMD-Technik dazu lernen! SMD-Installation ist leichter, als man es zunächst annimmt. SMD-Löttechnik und -Handhabung ist erlernbar und mit dem richtigen Werkzeug macht es Spaß damit zu arbeiten PCB-Design-Rules von dem Leiterplatten-Hersteller herunterladen, installieren und verstehen. Möglichst die Begrenzung der»design-rules«nicht vorzeitig ausschöpfen sondern Design-Reserven vorsehen»angstloch«in der Platine vorsehen nachträgliche Fädeldrahtinstallationen zwischen Vorder- und Rückseite somit ermöglichen
51 Expertenwissen sammeln (1) Viele neue integrierte Schaltungen sind nur noch als SMD-Varianten erhältlich nicht auf den Spaß mit den neuen Bauteilen verzichten, sondern SMD-Technik dazu lernen! SMD-Installation ist leichter, als man es zunächst annimmt. SMD-Löttechnik und -Handhabung ist erlernbar und mit dem richtigen Werkzeug macht es Spaß damit zu arbeiten PCB-Design-Rules von dem Leiterplatten-Hersteller herunterladen, installieren und verstehen. Möglichst die Begrenzung der»design-rules«nicht vorzeitig ausschöpfen sondern Design-Reserven vorsehen»angstloch«in der Platine vorsehen nachträgliche Fädeldrahtinstallationen zwischen Vorder- und Rückseite somit ermöglichen
52 Expertenwissen sammeln (1) Viele neue integrierte Schaltungen sind nur noch als SMD-Varianten erhältlich nicht auf den Spaß mit den neuen Bauteilen verzichten, sondern SMD-Technik dazu lernen! SMD-Installation ist leichter, als man es zunächst annimmt. SMD-Löttechnik und -Handhabung ist erlernbar und mit dem richtigen Werkzeug macht es Spaß damit zu arbeiten PCB-Design-Rules von dem Leiterplatten-Hersteller herunterladen, installieren und verstehen. Möglichst die Begrenzung der»design-rules«nicht vorzeitig ausschöpfen sondern Design-Reserven vorsehen»angstloch«in der Platine vorsehen nachträgliche Fädeldrahtinstallationen zwischen Vorder- und Rückseite somit ermöglichen
53 Expertenwissen sammeln (1) Viele neue integrierte Schaltungen sind nur noch als SMD-Varianten erhältlich nicht auf den Spaß mit den neuen Bauteilen verzichten, sondern SMD-Technik dazu lernen! SMD-Installation ist leichter, als man es zunächst annimmt. SMD-Löttechnik und -Handhabung ist erlernbar und mit dem richtigen Werkzeug macht es Spaß damit zu arbeiten PCB-Design-Rules von dem Leiterplatten-Hersteller herunterladen, installieren und verstehen. Möglichst die Begrenzung der»design-rules«nicht vorzeitig ausschöpfen sondern Design-Reserven vorsehen»angstloch«in der Platine vorsehen nachträgliche Fädeldrahtinstallationen zwischen Vorder- und Rückseite somit ermöglichen
54 10 MHz, eine Referenzfrequenz für viele Gerätetypen Expertenwissen sammeln (2) Ein kostenloses Tool eines Herstellers kann leicht die teureren Bauteile kompensieren. Erst bei Massenfertigung kehrt sich das Verhältnis um. (Beispiel: kostenlose XILINX Vivado WebPack Lizenz für neuere FPGA Bausteine)
55 Der Amateurfunk lebt: neue Technik begeistert eine junge Generation / Maker-Szene. Abwägung: was mache ich selbst, was lasse ich fertigen? Kostengünstige Software ermöglicht dem Amateure, Leiterplattenentwurf sowie FPGA / CPLD-Entwicklung auch von zu Hause aus. Mit den neu gewonnenen Erfahrungen motiviert neue Ziele ansteuern.
56 1 Derzeit ist - V3 in Entwicklung: V3 wird wieder 10 MHz-Referenz an Bord haben mit einem FPGA ausgerüstet sein: MCU als Soft-CPU realisiert haben (beispielsweise von opencores.org), Typ: XILINX Artix XC7A35T-2FTG256, max. nutzbare Taktfrequenz noch nicht evaluiert Aufgabe: GPS-synchronen Takt generieren, weitere Funktionen möglich, Ideen sind willkommen
57 2 optional Highspeed ADC mit 16 Bit Eingang: Anwendungen: Breitband-Empfänger, Web-SDR Empfänger für das Internet bereitstellen Ausmessen von Funkaussendungen: Laufzeitmessung, Hüllkurve»Fingerprints«von Sendegeräten erstellen und wiedererkennen
58 3 mehrere I-/Q-Ausgänge (1): Bitbreite der DAC und Grundtyp noch nicht fixiert eventuell 8 Bit mittels R-2R Kette Aufbau eines SDR-Senders / -Empfängers leicht möglich - mittels externer Mischer sofort»steckbar«- fertig ist der» - Plug Ur SDR - V3«als Frequenzbasis für Funkstationen, Repeater, digitale Betriebsarten: PLL-Grundtakt bereitstellen
59 4 mehrere I-/Q-Ausgänge (2): eigene / neue Modulationsarten realisier- und ausmessbar per DDS sehr feine Frequenzschritte möglich per Soft-CPU auch komplexe Signale möglich bzw. auswertbar Zeitauflösung bei ca. 5 ns: Laufzeitmess-System, Funkortung. Viel Freude bei der Umsetzung Ihrer Ziele!
60 Anhang Weiterführende Literatur Weiterführende Literatur I Ulrich Habel,. Vortragsfolien zu 10 MHz Ref-Osc. V2. HTTP-Server: 10MHzRefOsc-V2/Doc_LyX-TeX/- 10MHzRefOsc_V2_Beamer.pdf Ulrich Habel,. Von der Idee zur fertigen Platine - ein Werdegang des 10 MHz Ref-Osc. V2 Normfrequenz-Oszillators.
61 Anhang Weiterführende Literatur Weiterführende Literatur II HTTP-Server: 10MHzRefOsc-V2/Doc_LyX-TeX/- 10MHzRefOsc_V2.pdf Ulrich Habel,. Technischer Aufbau des 10 MHz Ref-Osc. V2 Normfrequenz-Oszillators. HTTP-Server: 10MHzRefOsc-V2/Doc_LyX-TeX/- 10MHzRefOsc_V2_UKW-Berichte.pdf
62 Anhang Weiterführende Literatur Weiterführende Literatur III Ulrich Habel,. Aufbauanleitung für den 10 MHz Ref-Osc. V2 Normfrequenz-Oszillator. HTTP-Server: 10MHzRefOsc-V2/Doc_LyX- TeX/_10MHzRefOsc_V2_Aufbauanleitung.pdf
63 Anhang Weiterführende Literatur Weiterführende Literatur IV Ulrich Habel,. Aufbauanleitung für die LCD-Module. V1 Anzeige-Einheit. HTTP-Server: 10MHzRefOsc-V2/Doc_LyX-TeX/_LCD-Module- 1V0_Aufbauanleitung.pdf Ulrich Habel,. Eclipse-AVR Projekt: 10 MHz Ref-Osc. V2 Sourcen für eine Atmel ATmega 328P MCU. SVN-Server Leserechte: auf Anfrage.
64 Anhang Weiterführende Literatur Weiterführende Literatur V Ulrich Habel,. VHDL-Sourcen für das CPLD Lattice LC4032V - 10 MHz Ref-Osc. V2. SVN-Server Leserechte: auf Anfrage. Ulrich Habel,. Eagle-Layout-Dateien für eine doppelseitige Leiterplatte - 10 MHz Ref-Osc. V2. SVN-Server Leserechte: auf Anfrage.
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