たまごの電子工作メモ: 10月 2014

2014年10月16日木曜日

Si5338 の試作回路と制御プログラム

回路図は慣れないDesignSpark PCB で書いています。部品ライブラリを自作しましたが、やはり違和感が残りますね。
Si5338 は変換基板、MCU は例のごとく ATmega328P で aitendo のマイコン基板を使っています。本来は、慎重に取り組むべき電源を手持ち部品でいい加減に組んだため発振で苦しみました。次回は、ちゃんとした電源を使わなければと痛感です。

試験回路図

AVRのメモリ使用量はこんな感じです。

プログラムソースは main.c と register_map.h の2つに分割しました。
main.c は、やりたいことを単純に書き連ねたものです。特にエラー処理は、どう書いて良いかわからなかったのでばっさり省略。参考ベースで見て下さい。
register_map.h は、ClockBuilder Desktop Software が吐き出すヘッダファイルで、構造体がよくわからないので単純な配列として扱えるよう冒頭部分を少しアレンジしたものです。

main.c

#define F_CPU 8.000E6 // マスタクロック8MHz

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/twi.h>
#include <util/delay.h>
#include <register_map.h>

void init_devices(void);
void onERROR(uint8_t i);
void init_si5338(void);
void write_Si5338(uint8_t addr, uint8_t data);
uint8_t read_Si5338(uint8_t addr);
void reg_update_Si5338(uint8_t addr, uint8_t data, uint8_t mask);
void wait_ms(uint16_t t);

2014年10月14日火曜日

ようやく動いた Si5338

I2C のプログラムで行き詰まっていた Si5338 がようやく動作しました。

まずは、12MHzクロックから155MHzを作ってみました。1.39MHz離れに-26dBcで大きなスプリアスがいます。これの原因調査でクロックの交換、出力レベルの変更、負荷抵抗の交換などなどいろいろ試しましたが、原因は3端子電源ICの発振でした。パスコンの容量不足で発振させたことはありますが22uF積層セラミックのESRが小さすぎることが原因の発振は初めての経験です。

電源の発振の影響を受けています

そういうわけで積層セラミックをタンタルに交換したところ大きなスプリアスは解消しました。次に49.152MHz クロックから 100MHzを作ったところです。-55dBcとやや大きいスプリアスがありますが、これは Fractional-N のシンセサイザで発生するノイズのようです。

試しにFractional-N を使わないよう49.152MHzの2倍の98.304MHzにセットしたところ近接のスプリアスが消えることが確認できました。

100MHz出力

98.304MHz出力

念のためFMトランスミッタの Si570 のスペクトルがどんなものであったのか確認してみました。出力ラインに0.1uFのコンデンサを介してスペアナをパラ接続して測りました。結果、Si5338と大差ないことがわかりました。

Si570の例

2014年10月13日月曜日

蔵王の御釜

三連休の中日、紅葉を目当てに蔵王ロープウェイを乗り継いで蔵王山へ向かいました。山麓はもやがかかっていましたが、ロープウェイ駅を下りるとまさかの快晴。このところ火山活動が報道されており不安ではありましたが、意を決して山頂まで足を伸ばしました。ロープウェイを下りて徒歩1時間弱と言ったところですが非日常的な景色を目にして登山気分を味わうことが出来ました。
ただ、惜しむらくは、山頂っぽい雰囲気の場所が熊野岳山頂ではなくさらに300mほど西方だったと後から気付いたことでしょうか。まあリサーチ不足ってやつです。