ARARINHA 7 receptor de SSB de banda corrida 6 a 30MHz
Versão digital

Continuando nosso projeto do novo ararinha, vamos adicionar um VFO com arduino nano e o SI5351 e automatizar o controle de amplificação de RF.

o esquema


Como já explicamos o funcionamento do RX em um artigo anterior, vamos falar das novidades.
O VFO foi elaborado a partir de versões anteriores, o primeiro passo foi implementar o ajuste automatico do amplificador de RF, que atua como se fosse um filtro passa banda.

Ajuste automatico do amplificador de RF:
Inicialmente precisavamos de uma tensão de 0 a 10V vinda do arduino nano, mas o arduino somente gera até 5V no PWM.
Decidimos dobrar o valor da tensão fornecida pelo arduino usando um amplificador operacional LM358. Como a tensão do arduino varia com a fonte etc., colocamos um trimpot que deve ser ajustado de forma que com o arduino escrevendo 255, a saida do amplificador deve ser ajustada para 10V, assim garantindo uma tensão correta para uso.
Agora enfrentamos outro problema como gerar a tensão pelo arduino para ter uma reposta do amplificador linear entre 6 e 30MHz, já que a curva de tensão capacitancia do BB112 não é linear.
Partimos para estabelecer uma relação entre tensão aplicada e resposta, em frequencia, do amplificador de RF. Medimos de 500 em 500Hz anotamos o valor da voltagem aplicada ao varicap no ponto de maior valor de audio. Usando meu velho PC operando XP com o Excell 2007 (com o Excell novo não consegui) fiz o grafico e via software obtive a equação da curva e a precisão.
                       
A precisão não estava ruim mas em 10m a coisa estava muito pessima.
Decidi dividir acurva em setores mais lineares, dividi em varias partes. Como esta do grafico abaixo (7 a 12MHz):

                                  
A precisão ficou ok e coloquei as formulas no software.
O resultado ficou muito bom, a linearidade ou seja a amplificaçaõ da RF ficou com um alto nivel de ressonancia em toda a banda de cobertura.

                                 
Smeter
Não queria colocar uma coisa simples para medir o valor S da recepção, li muita coisa e achei informações importantes, como os valores tidos como padrão da Collins neste link :
https://hamsci.org/s-meter-calibration
Para conseguir um sinal de audio, peguei o audio depois do pre-amplificador e antes do potenciometro de volume.
Para obter uma tensão maior fiz um dobrador simples, usei diodos 1n34 que tenho aqui, o 1n4148, apesar de perder um pouco, tambem funciona. A tensão obtida com sinal extremamente forte, passava dos 5V, que é a tensão limite do arduino, coloquei um diodo zener de 4V7 para limitar a entrada.
Novamente usei o Excell, agora transformando o valor em dB para tensão e colocando o valor de S9+20 como sendo de 4,7V. Calculei os valores de tensão para ter a escala logaritmica obedecendo os valores da Collins. Os valores da leitura S estão conforme  a escala Collins, mas não aferidos.
 
                                  
Tive alguns problemas para acertar o software, no sinal S, pois como aprendi sozinho a programar, o sketch dava "pau" e perdia o sincronismo do LCD (a escrita mudava de posição). Mas no final, a gente aprende e ficou bom.
O tempo de leitura e de disposição na tela foram acertados via software.
Fiz umas carinhas para o mostrador de barras e coloquei um link para alterar conforme o colega queira.

Software
Já faz algum tempo que eu pretendia fazer um software para VFO usando o SI5351, pois os que tem na internet não foram feitos por montadores eles não contemplam o uso de filtros de SSB caseiros.
Os filtros tem uma banda de passagem com frequencias não convecionais e com limites não conhecidos precisamente.
No ararinha antigo o ajuste de LSB e USB era feito individualmente por trimmer e não havia display para saber exatamente a frequencia usada.

Calibração do Si5351
O SI5351 tem com referencia a frequencia de 25 ou 27 MHz, do cristal no modulo, este valor não é exatamente de 25000000Hz (valor comumente usado nos modulos chineses), para corrigir este problema é preciso medir e alterar os valores no sketch.
Como muitos não sabem onde alterar ou baixam a versão compilada em HEX, resovi colocar no sketch  como fazer.
Coloco a frequencia de 25000000Hz na saida CLK0 e no display, onde o valor pode ser alterado, o usuario mede, com o melhor frequencimetro disponivel e coloca no display o valor lido, em seguida confirma o valor e grava na EEprom, este valor sera a referencia do VFO, caso seja necessario é só alterar novamente o valor.

Filtro SSB
Como o filtro ladder é construido com cristais, no caso do ararinha de 10MHz, os valores do limite superior e inferior da banda de passagem não são conhecidos. Para saber com precisão seria necessário um bom equipamento de laboratorio para medir.
Desta forma, resolvemos colocar no software um sistema simples para conhecer e usar estes limites. O processo é como, o usado com cristais no BFO com ajuste por trimmer, ou seja "de ouvido".

Ajuste de LSB
Para ajustar o limite inferior LSB, usei a banda de 40m como referencia, pois tem muito QSO local em fonia e tambem QRM.
O processo é em 3 etapas :
1. Coloquei o VFO fixo em 17100kHz, que recebe a frequencia de cerca de 7100kHz. O BFO é regulavel e originalmente esta em 10000000Hz, este valor deve ser diminuido até encontrar o QRM da faixa e regulado para se ouvir um sinal grave do ruido.
Estando ajustada esta etapa, é pedida a confirmação.
2. Agora o BFO estará na frequencia ajustada na etapa anterior, e o VFO agora é regulavel, o software pede para encontrar um QSO, aqui dependemos da propagação e do horario, o ideal é pela manhã das 7 as 8 horas ou a tarde depos das 17 até as 18 horas, ou aos finais de semana. Encontrado o QSO em 5 ou 0kHz, ex 7110 ou 7125. OK é só confirmar.
3. Agora o VFO estará fixo e o BFO pode ser ajustado até ouvir a voz claramente, nem grave nem aguda. Confirme, reconfirme e grave. O valor do limite inferior do filtro ou LSB será gravado no EEPROM e sempre sera lido e usado.
OBS. O valor de LSB poderá ser regravado caso aja necessidade, é só repetir o menu.

Ajuste do USB
O processo é em 3 etapas :
1. Coloquei o VFO fixo em 2900kHz, que recebe a frequencia de cerca de 7100kHz, pois . O BFO é regulavel e originalmente esta em 10000000Hz, este valor deve ser diminuido até encontrar o QRM da faixa e regulado para se ouvir um sinal grave do ruido.
Estando ajustada esta etapa, é pedida a confirmação.
2. Agora o BFO estará na frequencia ajustada na etapa anterior, e o VFO agora é regulavel, o software pede para encontrar um QSO, aqui dependemos da propagação e do horario, o ideal é pela manhã das 7 as 8 horas ou a tarde depos das 17 até as 18 horas, ou aos finais de semana. Encontrado o QSO em 5 ou 0kHz, ex 7110 ou 7125. OK é só confirmar.
3. Agora o VFO estará fixo e o BFO pode ser ajustado até ouvir a voz claramente, nem grave nem aguda. Confirme, reconfirme e grave. O valor do limite inferior do filtro ou LSB será gravado no EEPROM e sempre sera lido e usado. 

Nota: depois de gravar a calibração do cristal ou dos limites d filtro é necessario dar um boot (religar) o VFO, ara que os valores gravados sejam usados.

Funções do Botão
Single click MODO LSB, USB , CW FT8
Double click muda a banda a frequencia dependerá do modo
Long click salva a frequencia atual (não o modo) que sera usada na proxima abertura do programa.

Sketch ino

Sketch compilado

Sketch compilado com bootloader


73 de py2ohh miguel aug/2025