Jean-François FOURCADIER
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Montpellier  (France)

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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

La fiche technique du circuit synthétiseur Motorola MC145200F (fichier .pdf, 331 ko) précise que 3 fils sont utilisés pour la programmation du circuit:

- 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:

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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:

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Le générateur de mots binaires, en situation, au voisinage du synthétiseur:

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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.

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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 !

 

 

73 de Jean-François FOURCADIER, F4DAY

 

 

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