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Auteur Sujet: Modification d'une plaquette SI5351A  (Lu 10056 fois)

papyblue

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Modification d'une plaquette SI5351A
« le: avril 13, 2020, 09:15:28 am »

Bonjour à  tous,

Comme l'a démontré Bertrand dans la vidéo EB_#286 et suivantes  , le SI5351 donne de meilleurs résultats quand il est piloté par une horloge externe de bonne qualité.
 Malheureusement on ne trouve pas de petites plaquettes avec la version C du composant et nos amis Chinois n'ont pas encore copié le "design" Electro-Bidouilleur.
On trouve sur Aliexpress des OCXO d'occasion pour un prix abordable comparativement aux composants neufs, je me suis donc laissé tenter par la manip.
 La première difficulté est de trouver le brochage de l'OCXO et la seconde s'appelle myopie, presbytie et astigmatisme.
La petite plaquette dispose d'une zone libre qui permet l'implantation d'un connecteur. Bien que le constructeur dise de prendre une fréquence de 25 ou 27 MHz,
 il est tout à  fait possible de sortir de ces deux valeurs. Mon OCXO est de 26MHz, après avoir passé quelques heures à  le caler par rapport au GPS mon SI5351A a une source précise et stable.
Le logiciel de Bertrand reste compatible de la solution.
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Électro-Bidouilleur

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #1 le: avril 13, 2020, 12:01:29 pm »

Bien joué! Pourquoi ne pas en faire une plaquette? Vous pourriez partager la conception sur EasyEDA...
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papyblue

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #2 le: avril 14, 2020, 05:38:32 am »

Bonjour Bertrand et tout le forum,

La réalisation de circuit imprimé ne fait pas partie du plan dans mon projet. Ce projet consiste à  regrouper diverses petites cartes autour d'un arduino pour faire une sorte de générateur "multifonctions".
Parmi ces cartes, il y a une AD9833, une ADF4351, AD9959 et SI5351A. L'horloge de référence (OCXO 26Mhz) sera commune et distribuée à  ces cartes remplaçant leurs 25 MHz de base. Pour moi la difficulté majeure est d'intervenir sur des éléments extrêmement petits, je ne sais pas encore comment je vais faire le "mini" balun suggéré dans la documentation de l'AD9959.(toute idée est bienvenue)

PB
 
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Yffig

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #3 le: avril 14, 2020, 07:05:06 am »

Bonjour PB !

Pourquoi veux tu un balun sur ton DDS AD9959 ? En général les entrées symétriques des puces d'Analog Devices acceptent le mode asymétrique...
Quelle gamme de fréquences veux tu couvrir ?

Sinon, c'est pas trop dur à  faire avec une ferrite binoculaire, une paire fil émaillé torsadée et un peu de soin (mais faut savoir torsader ta paire en 50 Ω... (nan, j'déconne... j'en ai fait pour la bande FM avec de la paire 120 Ω récupérée de câble LAN 10BaseT sans problème);
Si tu veux du tout fait, par ex. il y a des TDK (en 75 Ω mais ça ne va pas changer grand chose) chez RS particuliers (port gratos le week end, pas de montant min. de commande), commande min x5, ref: https://www.rs-particuliers.com/Search.aspx?Terms=831-9305&Page=0 à  coût unitaire de 0.20€ (HT je crois), les datasheets sont dispos sur le site pro. (En cherchant un peu chez RS il y a sans doute même encore plus adapté à  tes besoins).

Bon am

Yffig
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papyblue

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #4 le: avril 14, 2020, 08:57:19 am »

Bonjour Yffig,

Tout d'abord Félicitations pour le grade d'Amiral  ;)
Merci pour la piste RS, voilà  ce que je veux réaliser :

PB
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Électro-Bidouilleur

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #5 le: avril 14, 2020, 11:53:14 am »

Il y a aussi Mini-Circuits qui offre ce genre de transformateur, et des merveilles d'autres petits produits. Le problème avec eux est l'obtention des pièces (commande minimale). J'ai déjà  commandé directement d'eux en petite quantité en spécifiant que j'étais radioamateur. Je ne sais pas si cette approche fonctionne toujours...
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Yffig

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #6 le: avril 14, 2020, 04:25:36 pm »

Bonsoir PB,

Avant de te répondre j'avais bien sûr jeté un oeil sur la DS de l'AD9959 et j'avais vu où était le Balun dont tu parles.
Ce Bal-Un 1:1 (qui est en fait un Un-Bal...) n'a pour rôle que de symétriser un signal asymétrique (la RefClock) pour attaquer l'entrée symétrique de l'AD9959. C'est un classique de chez Analog Devices qui, souvent, "s'assoit" sur cette attaque symétrique (cf l'AD8307, entre autres nombreux exemples). C'est sûr qu'attaquer une paire différentielle avec deux impédances de source égales c'est toujours plus "propre" (en matière de perfs) qu'en dissymétrique mais ils ne se privent pas de ne pas respecter cette  règle...
Par contre, as tu vu qu'ils préconisent un transfo (*) "push-pull" 1:1 en sortie en sortie du DAC (figure 32)... Là  , c'est plus intéressant car tu gagnes +6dB en niveau de tension et ça peut être utile pour attaquer un modulateur en anneau. Mais un petit Bal-Un peut te donner quasiment la même chose (je l'ai personnellement testé sur leur modulateur équilibré AD834 --> 500 MHz, je reste à  ta disposition si tu souhaites plus d'infos...)
(*) un transfo large bande 20MHz ...800 MHz, ca ne se trouve pas sous le sabot d'un cheval  ;)

J'avais eu l'occasion d'échanger avec Jean Louis sur les baluns et le pb d'achats chez MiniCircuits: je te renvoie à  nos échanges sur le forum: http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=597.msg3428#msg3428
Sinon, oui, MC fait des sacrés petits bijoux que j'aimerais avoir dans mon stock...(j'en ai quand même un peu) mais payer plus de 60€ pour un seul balun nécessaire (20x achetés en fait) alors que tu peux en avoir 5x sans frais de port à  1€ chez RS (et d'autres grands distributeurs, tu as les baluns de MA-Com entre autres), je n'hésite pas.

Q ?: C'est une carte toute faite ton DDS 9959 ?

PS:  Plutôt Amiral d'eau douce, ( bin ouais, je ne navigue plus à  cause de ma santé (= arthrose normale à  mon âge))  ;).

Bonne soirée

Yffig
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papyblue

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #7 le: avril 15, 2020, 07:03:31 am »

Bonjour Yffig,

Merci pour ces précieux conseils.
Pour répondre à  tes interrogations, voici le contexte :
J'ai acheté chez nos amis Chinois un tas de petites plaquettes pour expérimenter sans aucun but particulier. Je ne suis pas radioamateur, je n'ai aucun besoin réel.
Pour tester ces plaquettes, j'ai utilisé diverses cartes microcontrôleur et j'ai écrit ou adapté  le code correspondant. Je me trouve donc maintenant avec un bazar (hard et soft) plutôt inutilisable, d’où l'idée de regrouper l'ensemble avec une carte Arduino à  demeure et avec une IHM qui corresponde à  ce que j'ai envie et que je puisse faire évoluer selon mes idées. Si j'arrive à  trouver le courage et l'envie il y aura aussi une interface PC.
La carte AD9959 est celle du DDS :https://fr.aliexpress.com/item/32836138723.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.703e2d4b8bIxY9&algo_pvid=b9520a6d-e1e7-42dd-b20f-2164a2247d1d&algo_expid=b9520a6d-e1e7-42dd-b20f-2164a2247d1d-26&btsid=0b0a050b15869426309681930e9f5d&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
Je n'aime pas du tout l'IHM de ce truc et je n'ai trouvé aucune documentation sur la carte de pilotage pour pouvoir la modifier. La carte dispose amplificateurs de sortie, je n'ai pas besoin de m'interfacer directement avec le composant AD9959.
Je ne cherche pas à  atteindre une quelconque performance, l'appareil terminé (si j'y arrive) ne servira sans doute à  rien. Je fais cela juste pour le plaisir de bricoler. Je suis adepte du DIY à  coût nul et j'imaginais faire le balun moi-même mais je vais prendre ta solution qui côtés prix et volume est parfaite.
MiniCircuit c'est sûrement très bien mais pas compatible de ma bourse.

PB

 
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Yffig

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #8 le: avril 23, 2020, 06:35:18 am »

Bonjour PB,

Du balun 1:1, même en 75Ω, à  0.20€ pièce à  port 0€.... j'ai pas pu résister !  ;)
J'en ai donc pris un lot de 5x ce dimanche, reçus mercredi, j'ai fait ce matin un PCB FR4 , connecteurs SMA pour tester... (la datasheet le spécifie 50MHz...1.2 GHz, je voulais tester plus bas) sur un VNA en 50Ω..
Attention la bestiole est de la taille d'un SMD 0805 mais en plus avec 4 points de connexion... loupe ou microscope obligatoire !
Voici une photo du montage de test et les résultats: tests S11 et S21 de 1 MHz à  500 MHz avec marqueurs à  chaque harmonique pour un signal carré en entrée. ..jusqu'à  l'harmonique x19 de ton horloge = 494 MHz ) => les résultats sont largement éloquents !
Éventuellement, j'irais exhumer un vieux scope Lecroy 500MHz/50Ω pour regarder un carré à  25Mhz (je ne monte pas plus haut...) et je ferais un retour sur ce fil..

Bon AM

Yffig
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papyblue

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #9 le: avril 23, 2020, 07:30:49 am »

Bonjour Yffig,

J'ai passé la commande dimanche, le paquet est arrivé ce matin ( je ne l'ai pas encore ouvert, j'attends quelques heures avant de toucher). A voir la photo, je sens que cela ne va pas être une partie de plaisir ! Je préférais les composants à  l'époque des tubes, et à  cette époque j'avais une bonne vue !
Merci pour le retour, je publierai les photos quand j'aurai réussi.

PB

Je viens d'ouvrir le paquet, j'ai cru que le sachet était vide tellement c'est petit, j'ai bien peur de ne pas réussir à  souder ces minuscules cms
« Modifié: avril 23, 2020, 07:42:46 am par papyblue »
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Re : Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #10 le: avril 23, 2020, 12:18:17 pm »

Voici une photo du montage de test et les résultats: tests S11 et S21 de 1 MHz à  500 MHz avec marqueurs à  chaque harmonique pour un signal carré en entrée. ..jusqu'à  l'harmonique x19 de ton horloge = 494 MHz ) => les résultats sont largement éloquents !

Yffig

Salut Yffig,

Je ne voudrais pas dégonfler ton ballon, mais je crois que tu n'as pas branché le balun de la bonne façon. Je parie que si tu mesures la continuité CC des signaux de gauche à  droite, tu verras que c'est un court-circuit. En tout cas, c'est d'après la figure de la datasheet, et c'est franchement mal documenté. J'espère me tromper. Voir ci-bas, la fiche de la version 50 ohms, mais c'est certainement identique pour la version 75 ohms. Tiens-moi au courant, car ça m'intéresse ce balun!

Chao,

Bertrand
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Yffig

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #11 le: avril 23, 2020, 01:18:43 pm »

Bonsoir Bertrand,

Que nenni, mon cher !
Tu penses bien qu'avant de tester au VNA,  j'ai vérifié les continuités In+/Out+ (pins 1-4)  et In-/Out- (pins 2-3) (numérotation des pins selon DS jointe), ne serait ce que pour m'assurer que mes broches étaient bien soudées. Le branchement correspond à  BLN-1 du schéma joint.(*) (BLN-2 était une possibilité que je pensais aussi tester: le BLN est alors positionné à  90° pour me permettre de regarder la bande passante en tant que transfo (à  condition de dessouder le BLN à  l'air chaud et de le replacer). En fait je vais mettre une embase SMA à  90° pour regarder l'effet RF Choke d'un seul enroulement 1-4 ou 2-3 d'abord).
Bien évidemment les broches 2 et 3 ne sont pas reliées entre elles sur un ground plane... (c'est peut être ça l'objet de ton post ?): on le voit par transparence sur le PCB.
La mesure au Keysight 34461A me donne, (en 2 fils après Null) = 0.54Ω sur chaque enroulement (la DS est à  0.7Ω max) donc pas de CC...
Éventuellement, je reconnais que ma sortie n'est pas branchée très symétrique mais j'ai pas le matos qui me permettrait de le faire...
C'est ainsi que j'utilise mes Baluns 1:1 "Homemade" sur Binoc (PigNose) pour symétriser mes dipôles λ/2 et ça marche sans pb... (même en émission à  qq W)
Pour le prix que ça coûte chez RS... fais l'expérience (et une petite vidéo d'initiation sur les baluns 1:1 et 1:N si tu as le temps, j'ai mis tellement de temps à  comprendre comment marchait un 1:1... je crois que je ne suis pas le seul à  m'être gratté les neurones pour "comprendre").
(*) sur le schéma joint, dans le cas du BLN-1, les masses In et Out sont séparées contrairement à  ce qu'il est dessiné (ça se voit sur le PCB)
Bonne soirée

A plus !

Yffig
« Modifié: avril 24, 2020, 02:22:21 am par Yffig »
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papyblue

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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #12 le: avril 23, 2020, 01:54:21 pm »

Bonsoir à  tous,
Je sentais bien que ce serait une galère. J'ai récupéré un bout de vieux PCB dans lequel j'ai taillé des pistes au cutter.
 Lors de la soudure du balun, en voulant le replacer, je l'ai cassé en deux (en plus d'être petit c'est hyper fragile), heureusement c'est vendu par 5.
D'un point de vue esthétique, c'est pas le top mais après correction des courts-circuits et des inversions ça marche. 

PB
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Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #13 le: avril 23, 2020, 02:26:58 pm »

@Yffig,

Oui, d'accord, tu veux t'en servir vraiment comme un balun, et pas comme un transformateur. C'est cette partie que j'avais loupée. C'était pourtant clair, mais la photo de ton PCB m'a induit en erreur. Désolé; je te regonfle ton ballon!  :-[

Ceci dit, l'effet balun doit certainement disparaître à  basses fréquences, considérant d'ailleurs qu'ils le spécifient à  partir de 50 MHz. À plus basses fréquences, le balun n'est qu'un passe-droit.

Pas certain que c'est possible d'évaluer la performance de la transformation balancée/non-balancée tel que tu l'as branché sur le VNA, car tu n'attaques pas un des deux côtés en différentiel. Les deux côtés sont reliés à  la même masse venant du VNA. Tel quel, ça ressemble plus à  un transformateur en mode commun. Écoute, je te dis cela sous toute réserve, et je devrais relire mon bouquin sur les transformateurs de lignes de transmission...car il y a de quoi en perdre son latin! À toi de me corriger donc!

Il y aurait peut-être lieu d'impliquer mon ami Jacques; il est ferré en transformateurs et baluns RF.

Bertrand.
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Yffig

  • Invité
Re : Modification d'une plaquette SI5351A
« Réponse #14 le: avril 23, 2020, 02:42:13 pm »

 Re,
Oui, je ne peux pas faire de mesures en vrai différentiel avec un VNA (je l'ai précisé dans mon précédent post)... C'est pas de ma faute... :(
La mesure faite aux "basses fréquences" (1MHz) est bien évidemment sujette à  critiques: c'est pour cela que je vais mesurer l'effet RF Choke d'un enroulement seul. Mais, si "les masses 2-3 étaient mise en court-circuit" par le VNA lui même, il ne resterait dans mes mesures que la RFChoke entre 1 et 4, ce que le VNA ne montre pas...donc, je suis assez confiant malgré tout sur la validité de mes mesures en mode "balun" (UnUn plutôt) aux fréquences "moyennes et hautes"
Pour l'usage qu'en fait PapyBlue (symétrisation de sa RefClock à  26 MHz), ça devrait vraiment bien le faire... En plus il est arrivé à  le mettre en place avec ses gros doigts  ;)
Bonne soirée

PS: à  Bertrand.... "ferré" en transformateur, cela va de soi.... de ce côté de l'Atlantique, on est plutôt féru ce qui ne veut pas dire rouillé  ;) !
Yffig
« Modifié: avril 23, 2020, 04:27:03 pm par Yffig »
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