2018年 01月 13日 ( 1 )

Si5351A PLL OSC PCB(SOL510-1)

Si5351A PLL IC を使用した OSC 基板(SOL510-1)を作りました。


●PLL IC Si5351A を使用した小形の OSC 基板(SOL510-1)を作りました。
●PLL IC による矩形波出力でも使用可能な用途には、周波数範囲も広く
 低消費電力なので便利に使用できるでしょう。
●アナログ回路の無線用途には、高調波が多いのでフィルタが必要に
 なるでしょう。


■Si5351A PLL OSC 基板(SOL510-1)
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Si5351A を使用した PLL OSC 基板(SOL510-1)です。
 

■回路図
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・3.3V の 3端子レギュレータとレベル変換用の FET を搭載しており
 供給電圧(Vcc) は、5V または 3.3V で使用できます。
・供給電圧(Vcc) を 3.3V で使用する場合は JP1 をショートします。
・I2Cインターフェース(SDA/SCL) にはレベル変換回路が入っているので
 5V のロジックレベルでもコントロールできます。
・CLK0,1,2 の出力には、直流カット用のコンデンサ(C4,5,6)を入れて
 ありますがディジタル出力で使用する場合は 0ohm 抵抗に交換します。
・水晶発振子(X1)は、25MHz で負荷容量 8pF,周波数と温度偏差 ±10ppm
 の物を使用しました。


●基板の消費電流例
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・CLK0,CLK2 に 50ohm の負荷をつなぐと電流が増えます。
 (ソフトによる各出力の電流設定は 8mA です)
・電流設定値を小さくするか、ハイインピーダンスで受けると
 30mA程度の消費電流に収まりそうです。


■PCBの寸法
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・できるだけ小形になるよう設計しました。
・各CLK出力にはそれぞれに GND 端子を設け、各信号間の
 アイソレーションを考慮しました。


■ピンヘッダの取付け
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・ロープロファイルのソケットで使用できるように、一般的なピンヘッダを
 逆に取付けた例です。(もちろん正規のロープロファイルピンを使うべき)
・長く飛び出したピンは、波形などのチェックに便利ですがケースなどに
 接触する場合は短く切断します。


■出力の測定
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・測定には、別途紹介する Si5351A PLL VFO基板(SOL606-0)を使用しました。
・動作確認には Arduino nano を使用し、そのソフトは JA2GQP OM の
  si5351a TFT VFO Ver.1.1  si5351_TFT181.zip を使用させて頂きました。


●出力波形
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・ディジタルオシロで見た両出力の出力波形です。
・上側が CLK0 の 17.800MHzで、下側が CLK2 の 10.700MHz の
 出力波形です。


●20kHz SPAN
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・スペクトラムアナライザで観測した CLK0 と CLK2 のスペクトラムです。
・私のスペアナは、最小帯域幅(RBW)が 300Hz なので 20kHz SPAN
 程度の測定が限度です。(もう少しRBWの狭いスペアナが欲しい!)
・これらの周波数付近には、-80dBcを超えるスプリアスは無いようです。
・出力レベルは、約 +12dBm が得られています。


●500kHz & 100MHz SPAN
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・これらは、CLK0(17.800MHz) 出力の 500kHz SPAN と 100MHz SPAN
 のスペクトラムです。
・500kHz SPAN では、約100kHz 毎にスプリアスが見えますが -70dBc
  以下に収まっているようです。
 
・100MHz SPAN には、矩形波であることを示す高調波が見えています。
・アナログ回路の無線機に使用するにはフィルタを通す必要があるでしょう。


●20MHz SPAN
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・20MHz SPAN のスプリアスも -70dBc 以下に収まっているようです。


続いて Si5351A PLL VFO基板(SOL606-0) を紹介する予定です。



■ご注意
・この基板はsoltec41が個人的な興味で作ったものであり、使用の結果を保証
 するものではありません。
・RF回路なので使用部品や組立て方で性能が出ない場合があるかも知れません。
・この変換基板を使った事により不具合が発生しても自己責任として解決願います。



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by soltec41 | 2018-01-13 18:47 | RF基板 | Comments(0)