Bu aralar bende TAMSAT'in uhf cw beacon tasarim yarişmasina katilsam mi karar vermek için yoğun olarak PLL devreleri üzerine araştirma yapiyorum ve bende linktekinden farkli olarak biraz pratik bilgi vereyim. benim bulmakta en çok zorlandiğim konulardan biri bu oldu.
Öncelikle PLL sistemlerini basitçe açiklamak gerekirse, giriş (referans) frekansi ve çikiş( VCO) frekansini bölerek fazlarini karşilaştirma işlemine dayanir. Bu sinyalin fazlarini karşilaştirarak aradaki farka göre bir gerilim çikişi verir. bunuda VCO kontrolünde kullaniriz. Değişen gerilime göre VCO nun osilasyon frekansi değiştiğinde bu yeni çikiş frekansi tekrar PLL entegresine gider ve burada yine bölünerek faz karşilaştirma işlemi yapilir. Loop yani döngü adida burdan gelir. Bu iki sinyalin fazlari birbirine eşit olduğunda iste çikiş istediğimiz frekansa gelmiştir(sentezör kilitlenmiştir) ve bunu bir pin ile bize bildirir.
Şimdi kullanimi ve hesaplamalarina gelelim. Burada çok kullanilan mb1502 entegresi üzerinden örnek vericem. İsimleri gerekli yerlerde ingilizce olarakda yaziyorum datasheetten bulmasi kolay olsun diye. PLL sisteminde temel olarak bahsedilen 3 değer var bunlar: N,A,R değerleri bunlar;
N= Programmable divider, çikiş frekansinizin bölünme orani 11 bit,
A= Swallow counter 7bit,
R= Programmable reference divider, referans frekansi bölünme orani 14 bitlik.
R değeri dediğimiz, telsizlerde görebileceğiniz üzerinde 12.8MHz yazan programlarda da TCXO diye geçen hassas referans kristalinin frekansinin bölünme orani, bu değer bizim step araliğimizi belirliyor. vhf-uhf amatör telsiz sistemleri için step araliğini genellike 12.5KHz alabilirsiniz böylelikle mesela 145.6125 gibi bir frekans kullanabilirsiniz. ancak 12.5 khz step araliği ile mesela pmr alici yapamazsiniz böyle bir niyetiniz varsa step araliğini 6.25 almalisiniz. ayni şekilde bu araliklarla 145.510 gibi bir frekansta yazamazsiniz bunun içinde step araliğini 5khz veya 10 khz almaniz gerekiyor. bunu program içinde sürekli ayarlayabilirsiniz. 8 ile 16383 arasi olabilir.(16383 dahil) Hesabi ise şu şekilde R=referans frekansi/step frekansi
örnek olarak: R=12800/12.5 -> R=1024
N değeri çikiş frekansimizin bölünme değeri. Bu değerle ve daha sonra anlatacağim A değeriyle çikiş frekansimizi ayarliyoruz. hesaplamasina geçmeden önce bahsetmek isteğim birde prescaler devresi var. bu entegre teorik olarak 1.1GHz de çalişabileceği için ve bu frekanslar direk olarak N ile ayarlayacağimiz bir değere bölünecek olsa N'e aşiri büyük değerler vermemiz gerekeceğinden giriş frekansimiz önce bu frekansi programiniza göre 64 veya 128 e bölen bir devreden geçmekte. Daha sonra bu bölünüp makul bir düzeye inmiş frekansi alip programlanabilir bölücü devremizle işliyoruz. Ben bu örnekler için 64 alicam. N değeri 16 ile 2047 arasi olabilir. Sizin uygulamanizda çikan değer 2048 ve üstüyse bölücüyü 128 almalisiniz.
N değerinin hesabi ise şu şekilde yapiliyor: N=İstediğimiz çikiş frekansi/step/prescaler değeri
örnek: N=145500/12.5/64 N=181.875 burada tamsayi değerini aliyoruz yani N=181
A değeri ise az önce ihmal ettiğimiz kismin(0.875) telafisini yapiyor. Bu değer 0 ile 127 arasi bir değer olabilir
A=(Çikiş frekansi/step)-(N*prescaler değeri)
Yukaridaki heaplara göre örnek A değerimiz: A=(145500/12.5)-(181*64) A=11640-11584 A=56
Bu değerleri PLL entegresine gönderdiğimizde eğer VCO araliğiniz o frekansta çalişmaya müsaitse PLL kisa bir süre içinde vconun gerilimini buna göre ayarliycak ve çikiş frekansini verdiğimiz 145.500MHz frekansina getircek ve daha sonra LD (Lock Detect) kilitlenme pininden bunu mikroişlemcimize bildirecektir. Daha sonra ise mikroişlemcimiz güç katina enerji vericek anteni buraya bağliycak ve tx ledini yakicaktir. Eğer PLL entegresi verebileceği maksimum veya minimum gerilimi vermesine rağmen vco istediği frekansa gelemezse kilitleyemiycek, bunu algilayan mikroişlemci ise istenmeyen bir frekansta yayin yapmamak için güç katina enerji göndermiycek ve ekranda aselsan'larda gördüğümüz anahtar işaretini yakip kullaniciyi bir hata olduğu konusunda bilgilendirecektir.
İsteyen olursa bu entegreye bu değerlerin nasil gönderileceğinide anlatabilirim. Bu yazdiklarimi henüz pratiğe geçirme şansim olmadi çünkü hala uhf de çalişacak vco tasarimiyla ve malzeme arayişiyla uğraşiyorum. Ancak teoride doğru olduklarini düşünüyorum. Soru gelirse bildiğim kadariyla cevaplamaya çalişirim.
TB2HL
Mutlu Dülger
adresine e-posta gönderebilirsiniz.