Vector Network Analyzer

VNWA Mainboard 01  VNWA HG USB ATMEL 328 DIP 2xPCM 01

      DDS       TXCO     VNWA Mainboard                                          USB Controller mit ATMEL 328 DIP 2xPCM Codecs
          Adapate
r

             PCB's  
Die Haupt- sowie USB Controller Platine zeigen den TTL DIL Package Oszillator   
               

VNWA HG BSB 001

Blockschaltbild des VNWA

Der VNWA kann als Fertiggerät bei SDR-Kits bezogen werden.

Mein VNWA Layout dagegen basiert nur auf der prinzipiellen Hardware von Thomas Baier DC8SAQ.
Die Hauptplatine  (160mm x 100mm) ist zwar nicht mehr so klein, wie das Original, aber dies war mir nicht so wichtig.
Der original Stromlaufplan wurde geändert, es fehlt z.B. der Multiplexer für Transmit / Reflect, da zwei PCM Codecs verwendet werden,
Die passiven SMD Komponenten R und C haben die 1206 Bauform etc.
Außerdem kann die Platine leicht mit einer externen Stromversorgung +5V betrieben werden. Die +5V vom USB Port wird dann über eine Steckbrücke abgetrennt.

Der USB Controller mit dem 2 x 2 kanaligen Audio Codec ist als eine Steckplatine für das Hauptboard entworfen.
Der DDS Chip ist auf eine eigene PCB gelötet und diese wird auf das Hauptboard aufgesteckt, es sind also 2 PCB Steckplätze dafür auf der Hauptplatine vorhanden.

VNWA HG Takt 001

Blockschaltbild des Taktoszillators

Als Referenzoszillator für die beiden DDS Chips ist auf der Hauptplatine ein 12MHz oder 36MHz TTL Oszillator steckbar (DIL Package) vorgesehen. Der gleiche Typ TTL Oszillator befindet sich auch auf der USB Controller Karte.

Bei einem 12MHz Takt wird das notwendige 36MHz Signal durch einen programmierbaren PLL Chip erzeugt (siehe Blockschaltbild).
Wird ein 36MHz Takt verwendet, wird dieses Signal zunächst auf 12MHz mit einem Taktverhältnis von 1:1 heruntergeteilt und ebenfalls dem PLL Chip zugeführt
(siehe Blockschaltbild).
Das Taktsignal auf dem USB Board ist ebenfalls ein 12MHz TTL Oszillator, (DIL Package), das erforderliche 6MHz Signal für den USB Hub wird durch Frequenzteilung erzeugt.

Um eine stabilere Taktfrequenz für den VNWA zu haben, lassen sich die TTL DIL-Package Oszillatoren austauschen.
Dazu gibt es diese Optionen...

Standard Takt für die Hauptplatine
TTL DIL Package Oszillator 12MHz oder
TTL DIL Package Oszillator 36MHz

Stabiler Takt für Hauptplatine
TXCO Adapterplatine mit 12MHz und DIL Package Socket oder
TXCO Adapterplatine mit 36MHz und DIL Package Socket

Für die USB Controller Platine
TTL DIL Package Oszillator 12MHz

Standard Takt - Externer Takt für Hauptplatine und USB Controller Platine
SMA Adapter für Hauptplatine
SMA Adapter für USB Controller Platine
Oszillator Adapterplatine mit Steckplatz Oszillatormodul und Eingan für externes Taktsignal, Umschalting per Relais
TTL DIL Package Oszillator 12MHz oder
TTL DIL Package Oszillator 36MHz

Stabiler Takt - Externer Takt für Hauptplatine und USB Controller Platine
SMA Adapter für Hauptplatine
SMA Adapter für USB Controller Platine
Oszillator Adapterplatine mit Steckplatz Oszillatormodul
1 x SMA Eingang für externes Taktsignal, Umschalting erfolgt per Relais
2 x SMA Ausgänge für die Verbindung zu den beiden SMA Apdatern auf der Hauptplatine sowie dem USB Controller
TXCO Adapterplatine mit 12MHz und DIL Package Socket oder
TXCO Adapterplatine mit 36MHz und DIL Package Socket

Die Nutzung der speziellen Multiplier Faktoren des VNWA 3 bleiben bei jeder Oszillatorauswahl erhalten.

Stromlaufpläne dazu kann ich aus Copyright Gründen leider nicht veröffentlichen.


GPS Synchronizer

GPS Synch VC TXCO 01

Der LEA 6T1 sowie der VC TXCO SiT5301 ist hier nicht bestückt

Mit dem GPS Modul von u-blox - LEA 6T1 lassen sich zwei unabhängige Timepulse über die USB Schnittstelle einstellen. Dies wird für zwei Dinge ausgenutzt...

  • 1. ein hochstabiler, frequenzgenauer 10MHz Takt für Messzwecke
  • 2. ein hochstabiler, frequenzgenauer 6MHz Referenztakt für eine PLL

Auf dem Board ist Platz für VC TXCO's vom Typ SiT5301 vorhanden, den es in 3 unterschiedlichen Bauformen gibt. Es wird nur einer je nach Bauform bestückt.
Die 10MHz werden über einen Buffer und einem 10MHz Tiefpassfilter ausgegeben.
Der TXCO arbeitet hier mit 12MHz, der für den VNWA Verwendung findet.
Die 12MHz des TXCO wird auf 6MHz geteilt und mit dem 74HCT4046 und dem 6MHz Referenztakt des GPS Moduls synchronisiert.