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mardi 9 avril 2013

DECODEUR KIWI avec un XR2211 suite























C'est un démodulateur FSK adapté aux fréquences de l'émetteur KIWI du CNES en mode "système de télémesure". Dans ce cas les fréquences sont 900 Hz et 1500 Hz pour une émission en 600 bauds.

Le fonctionnement est le suivant :
L'entrée Audio, le signal qui provient du récepteur radio (RX) arrive sur E. (HP ext) Eventuellement prévoir un transformateur d'isolement 600/600 ohms.
Ensuite il arrive directement sur le circuit XR2211. J'ai prévu un réglage supplémentaire avec un potentiomètre de 10k multi tours et une protection par diodes pour protéger l'entrée 2 du XR221 qui ne doit pas recevoir une tension supérieure à 2 volts.
Le point test TP2 permet de visualiser à l'oscilloscope la tension d'entrée.
Le circuit XR2211 est un démodulateur FM. C'est l'inverse d'un VCO. A partir d'une fréquence, il génére une tension. Ceci grâce à un PLL réglé sur une fréquence centrale. Cette fréquence centrale  et l'excursion autorisée en fréquence est déterminée par R0 et R1.
J'ai placé des résistances fixes de 18k et 33k et les potentiomètres multi tours ne sont pas câblés et remplacés par des straps. Mais on peut faire des essais avec des potentiomètres, dans ce cas il faut diminuer les valeurs des résistances et placer des valeurs de potentiomètres de façon à avoir 18k et 33k pour les positions milieux des réglages. Les potentiomètres peuvent servir aux mises au point.
Ce sont ces deux résistances qui définissent la fréquence centrale :  (900+1500 )/ 2  =  1200 Hz et l'excursion 1000 Hz environ.
Une fois les valeurs déterminées, on peut retirer les potentiomètres et placer la bonne valeur trouvée des R0 et R1. Tenir compte du pourcentage et de la précision des résistances (faire un tri).

Le schéma est classique et il est issu de la documentation EXAR et d'une multitude de schémas parus depuis
très longtemps avec les applications en RTTY. J'aurai l'occasion de rédiger un article complet sur le XR2211 mais cela demande beaucoup de temps. Alors patience...

Le filtre RF, CF doit être soigné car c'est le filtre de la PLL. Le filtre est d'ordre 2, car les fréquences utilisées par le KIWI sont proches (900 et 1500 Hz) par rapport à la fréquence modulante (600Hz).
Si on utilise un filtre trop bas, on risque de filtrer le 600 bauds !

Les composants RF1 et CF1 sont ajoutés pour faire un filtre d'ordre 2 et gagner dans le filtrage de la modulation. Voir le premier circuit LM234. (8,9,10).
En sortie du XR2211 en broche 6, on trouve une tension proportionnelle à la fréquence. On a donc par la suite le second circuit  LM234 (12,13,14) qui est monté en comparateur avec la référence interne sur le XR2211 et qui sort un 0 ou un 1 logique. Ce signal est ensuite envoyé à un MAX 232 pour se mettre au niveau RS232. Je n'ai pas placé les condensateurs de 1 uF sur le schéma, mais il faut les câbler !

Attention: le condensateur sur la broche 6 a sa polarité +  à la masse !

La sortie 5 du XR2211 pilote une LED. Cette LED donne l'état de la PLL et si celle ci s'est accrochée sur la fréquence d'entrée: "calage".  Elle est placée sur la face avant de la boite.
Cette LED s'allume si le XR2211 reçoit une fréquence comprise entre 800 et 1700 Hz.

Voilà, une description rapide d'une réalisation déjà ancienne mais qui peut rendre des services et association avec le logiciel " KICAPT". dédié au "système de télémesure" du KIWI.

Le typon n'est pas fourni pour l'instant mais je cherche dans mes archives !!! 

Les photos sont parus précédemment sur le blog :   http://ballons-ecoles.blogspot.fr/

Bonne réalisation, si vous décidez de vous lancer dans la réception des ballons écoles,


Face arrière :  RS232, jack entrée HP ext, inter HP, et entrée 12 volts (une alimentation 5 volts interne est
prévue avec un régulateur 7805 classique, non représenté sur le schéma ci-dessus).

Contact :  f6agv (AT) free.fr

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