Un générateur
de mots de configuration et de réglage
pour synthétiseur
RF
Les circuits intégrés synthétiseurs de fréquences
modernes ont besoin pour leur fonctionnement de recevoir des informations
de configuration et de réglage de fréquence, sous forme de
mots binaires série.
La réalisation qui est proposée ici génère
au moyen d'un PIC 16F84A, les 3 mots au standard SPI nécessaires au
fonctionnement d'un circuit synthétiseur Motorola MC145200F. La programmation
s'effectue "in-situ" au moyen d'un programmateur externe type "AN589"
(voir la documentation Microchip). Un petit commutateur permet d'effectuer
de manière très simple un choix entre deux fréquences
préréglées par logiciel.
Interface physique
- le fil ENB qui active la réception des données
par le composant
- le fil Din qui reçoit les données binaires de contrôle
- le fil Clk qui définit les instants de validation des données
En retour le circuit nous retourne une information de verrouillage
de la PLL sur le fil LD. Cette information nous sera utile pour réitérer
le cas échéant la commande jusqu'au verrouillage effectif de
la boucle.
Toutes ces informations sont représentées sous
forme de niveaux électriques 0 ou +5V, TTL standard.
Réalisation matérielle
Pour une réalisation compacte, nous utiliserons un PIC 16F84A en
boîtier CMS à 18 pattes SOIC. Le quartz d'horloge est un modèle
horloger de fréquence 32,768 kHz, récupéré sur
une carte mère d'ordinateur. Compte tenu du peu d'informations à
transmettre au circuit PLL, un total de 48 bits, ce choix n'est pas du tout
critique en terme de rapidité. Outre l'impact favorable sur la consommation,
l'intérêt d'une fréquence d'horloge très basse
est de s'affranchir des problèmes traditionnels de rayonnement et
de pollution du signal RF issu du synthétiseur par des signaux indésirables.
visualisez le schéma:
(cliquer pour agrandir)
téléchargez le circuit imprimé
aux formats .lyt Ares et bitmap .bmp (17 ko zippés)
La partie matérielle appelle peu de commentaires. Les
entrées Din, Clk, Enb sont connectées sur les sorties RB1, RB2
et RB3, respectivement. Le commutateur de choix de canaux et la sortie Lock
sont connectées sur les entrées RA2 et RA0. Une diode LED permet
de visualiser une absence éventuelle de verrouillage.
Le programmateur in-situ est raccordé au moyen d'un
connecteur RJ11 6P4C.
Vues côté composants et face supérieure:
Le générateur de mots binaires, en situation, au voisinage
du synthétiseur:
Logiciel
Les mots de contrôle à transmettre sont au nombre
de trois:
- un mot "C", d'une longueur de un octet, représentant
les paramètres de configuration généraux du circuit
(polarités, indication de verrouillage de la PLL, ....),
- un mot "R", d'une longueur de deux octets, définissant
le type d'oscillateur utilisé ainsi que le rapport de division employé
pour la définition de la fréquence de référence
de la PLL,
- un mot "A", d'une longueur de trois octets",
contenant principalement les rapports de division N et A du synthétiseur
double module.
Ces trois mots doivent être transmis successivement. Nous complèterons
les actions à réaliser par un test de la position du commutateur
de choix de canal, et par un contrôle du verrouillage de la boucle,
selon l'enchaînement des tâches suivant:
téléchargez le logiciel
synthe.asm (3 ko zippé)
La programmation est effectuée en langage assembleur et assemblée
au moyen du logiciel MPLAB
mis à disposition gratuitement par Microchip.
Les mots de contrôle ont été établis pour une
utilisation d'un quartz de référence synthétiseur de
4000 kHz, un rapport de division de 40, fournissant une fréquence
de référence PLL de 100 kHz, et la génération
de deux fréquences, dépendant de la position du commutateur
de canaux, de F1 = 1175,7 MHz et F2 = 1176,3 MHz.
Le but des temporisations de 100 ms est de s'assurer un temps de stabilisation
des paramètres et de verrouillage de la boucle à verrouillage
de phase avant de décider d'un éventuel nouvel envoi de la
séquence.
Programmation
Un petit programmateur de PIC est construit en respectant le schéma
proposé par Microchip dans sa note
d'application AN589. La connexion au circuit PIC s'effectue grâce
au cordon terminé par une fiche RJ 11. Le programmateur est
utilisé en liaison avec le logiciel gratuit bien connu IC-Prog.
Conclusion
Ce montage simple à réaliser permet d'utiliser immédiatement
le circuit synthétiseur PLL très performant Motorola MC145200F.
Grâce au code source fourni, la réalisation peut très
facilement être adaptée à la mise en oeuvre de circuits
analogues proposés par d'autres fabricants.
allumons
nos fers à souder !
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