Modifiering av Kenwood ts-430

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6888
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av Marta »

Det här projektet kom till för att det alltid är intressant att förändra och förbättra saker. Första rundan blir bara digitalt krafs, hoppas sedan kunna förbättre mottagarens ingång med bättre filter, första blandare och kanske ett roofingfilter värt namnet. Men det är mycket svårare och tveksamt om det blir av.

Med dräglig dokumentation i servicemanualen såg det överkomligt ut att byta MCU. Ingenting behövde göras som är svårt att återstäla. Bara lyfta befintlig MCU i 40-pin DIL och montera en sockel. Test med originalet verifierade att allt återmonterats korrekt.

Till ny MCU valdes PIC18. De nya "midrange" har vissa instruktioner som tyvärr -18 saknar, men tillgängligheten av alla viktiga SFR's utan banking fällde avgörandet. Valet föll på den färska k42-serien. Den har vektoriserad interrupt och i viss mån flyttbar pintilldelning.

Den nya MCU'n behöver givetvis en adapter. Valde med viss tvekan (är ju invalid) en TQFP48 för att få plats mellan pinnraderna på en DIL-40. Flera pinnar på originalet föll ifrån, så det var lätt att få pinnarna att räcka till. Fysisk placering fick styra pintilldelning mer än önskvärt, blaffan kring vior tvingade fram detta. Hur som helst blev det drägligt.
layout.jpg
Radion har två chip de kallar IO-expanders. Ansluts till MCU'n med 4+1 pinne och Chip Select. Det härke med diskreta trissor som omger CS skulle visa sig skapa visst besvär, mer om det senare. Den ena expandern driver en muxad 7-seg. display, den andra PLL m.m. Även ett 256x4 RAM med batteribackup.

Adapterkort beställdes och krets anskaffades (Tack till de här på forumet som hjälpte till). Monteringen gick över förväntan. Var svårt att lägga chipet rätt, det ville fastna med pinnarna mellan padsen. Efter några timmar satt den i klämm på dräglig placering och släplödningen är enhandsgöra så det gick snabbt och lätt. Övrigt var drägligt att placera och löda. Kortet blev rätt förutom ett ingångsval och en pull-up. Lätt fixat. Fyra trådar för att flasha MCU'n drogs ut genom kylhålen i locket.
mounted.jpg
Vid programmeringen behövs det något som indikerar resultatet. Började därför med displyen, som drivs dynamiskt av MCU'n. Den släcks i hårdvara när PLL "släpper". Ett pålödat motstånd avlägsnade denna funktioon. Finns även två LED direkt på utgångspinnar, tackar tillverkaren för dessa.

Display och frekvensratt kom snabbt igång. Nu var det dags att sätta PLL på önskad frekvens. Databladet på denna är svagt. Saknas riktig spec av timing och torftig funktionsbeskrivning. Efter en halv dags desperation upptäcktes en liten figur med bladets enda tid. In med fördröjning och det funkade!
Funktionen visade sig vara enkel, men uj vad uselt beskriven. En delare med /4+1 prescaler och "swallow counter".
pll.jpg
Det finns två sådana PLL. En i 10kHz steg, den andra 100kkHz (4x25). Efter delning och blandning fås steg på 10Hz och 10kHz. En tredje PLL i 500kHz steg ger utgående Lo direkt från sin VCO. Finns mycket blandningar med 2:nd Lo och BFO. Detta ger exakt frekvens så länge referensen stämmer, även om övriga kristaller skulle driva lite. Denna tredje PLL var enkel. /3+1 prescaler och en väldokumenterad Motorolakrets.

Bestämde att använda binärformat för frekvensen. Kompakt och är enklast vid räknande för delningstal till de olika PLL. Efter en stunds programmering var det dags att prova. PLL fungerade som det var tänkt, men displayen fladdrade vilt. Allt såg rätt ut även efter femtioelfte genomläsningen. Total svart magi, eller var det något i interrupthanteringen jag inte begripit?

Till slut visade det sig vara mycket enkelt. Det finns en diskret transistor med pull-up som inverterare för chip select. Ultralångsam så båda I/O-expanders selectades och data för PLL gick även till displayen. In med fördröjning och det funkade OK.
slow.jpg
Nu till ingångarna för bl.a. bandval och trafiksätt. Dessa går via två 8-1 data selectors som måste pollas. Adressering via I/O-expander och svar på en ingångspinne. Här visade sig schemat inte stämma. Bild på kortet var OK, men otydlig. Testprogram löste det och allt var OK så långt.

Därefter avläsning av två vridomkopplare och lite annat krafs. Dessa har egen 4-bit ingång, diodmatris och muxade i två grupper. Muxning genom den omtalade chip select och ytterligare en diskret transistor. Den ena funkade direkt, den andra inte. Mer fördröjning och det funkade OK.

Denna långsamhet skulle givetvis mätas upp med scope så rätta tider kan sättas, men som enhänt invalid vill jag inte jonglera med två prober och strömmen på. Tappar säkert en, som med min otur gör en dunderkortis så +5 blir +12 eller något annat motsvarande destruktivt...

Det batteribackupade RAM har jag ännu inte försökt använda, men skall göra för att lagra inställningar när strömmen stängs av. Batteriet skall först ersättas av en supercap. Tiden vid frånslag räcker inte för processorns NVRAM som kräver 5ms för varje byte.

Har kommit så långt med programmet att frekvens/trafiksätt lagras för varje band och progressiv steglängd på frekvensratten. Detta blev bra, men pjoller i högtalaren då frekvensen ändras i stora steg. Skulle kanske vara görbart att svepa i små steg och låta rattens vinkelhastighet styra hur fort den sveper.

Ett misslyckande. Skulle ha gjort adaptern så en supercap kunde ge ström till MCU när radion är avstängd. Med 100nA och 3V att sjunka skulle en 1F supercap hålla kvar allting nästan ett helt år. I varje fall några månader med hänsyn till läckströmmar, toleranser och skrytmån. Kanske blir en ny adapter så småningom. Vill i så fall verkligen få med allt som det är rimligt att förbättra, så tar det så sakteliga med det.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
vaxfan
Inlägg: 848
Blev medlem: 6 juli 2011, 23:19:14
Ort: Stugun, Jämtland

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av vaxfan »

Intressant projekt som kommer att följas. :tumupp:
Har du någon lista på vilka funktioner/värden du vill förbättra med modifikationerna?

Själv har jag en Kenwood TS-120S som står på hyllan sedan en Yeasu FT-1000 MP Mark V Field och en Icom IC-7400 gjorde entré på hyllan. Den fungerar fortfarande, men saknar filter och finesser.
Vem vet, dina modifieringar kanske inspirerar till att göra om min TS-120S till en Mark II. :)
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6888
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av Marta »

Har ingen lista, bara lösa funderingar. Blir väl i första hand det enkla jag försöker realisera först.

Mottagaren känns brusig p.g.a. en ganska snabb AGC. Skulle vilja ha två tider där, en långsam i botten och en mellansnabb på topp av denna. Icom IC720 har ensådan lösning som låter drägligt.

Skulle även vilja frikoppla filterval från trafiksätt. Ser hyfsat enkelt ut att kunna göras med en liten PIC som styr diodswitcharna.

En utgång på 1:a MF för att koppla till en RTL-SDR för frekvensdisplay på datorn. Borde kunna göras med en FET som buffer och en ferrittrafo emellan så det går att sända utan att få destruktiva RF-strömmar in i datorn.

Radiomässigt så är mottagaringången tveksam. Vid lyssning strax över 3800kHz när det är starka signaler så hörs det korta läten som jag antar är IM. Primitiva Ingångsfilter och roofingfiltret ren sk*t. Hade varit intressant att försöka göra ett nytt RF-kort som ersättning för att bygga en hel radio från grunden.

Tillverkaren är väl medveten om den svaga dynamiken, de har satt in en dämpsatsi ingången för 500..1600kHz BC-band. I USA med sina många lokala småstationer antagligen behövligt. Här onödigt och skall bort.


Din 120:a har bättre ingångsfilter, men det är ju ingen heltäckande mottgare. MF-filtren är antagligen samma som i 430. Antar Din mottagare presterar bättre vad gäller IM i varje fall. Hade varit intressant att se en vettig mätning av mottagare. QST har ju något om än hafsigt. Tyvärr håller de stenhårt i även gamla utgåvår. Snikna som en bank.

Slutstegen ser ut att vara mycket lika. Där har Kenwood problem med de usla kretskorten och nitade vias. Blir avbrott mellan driver och sluttrissor. Först ger sig ena sidan och effekten fladdrar. Sedan den andra och drivtrissorna ryker. Går att löda på ett par trådar utan att lyfta kortet från flänsen.

Var nyfiken och letade manual på 120, men hittade ingen. Verkar vara samma lågupplösta sk*tscan som flyter omkring överallt. Schemat är oläsbart.
Användarvisningsbild
hcb
Moderator
Inlägg: 5739
Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
Skype: hcbecker
Ort: Lystrup / Uppsala
Kontakt:

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av hcb »

Ambitiöst och mycket intressant projekt. :tumupp

Bra med genomtänkta modifikationer i stället för det vanliga slumpmässiga ”förbättringar” man brukar se i amatörradiosammanhang.
Användarvisningsbild
sm2wmv
Inlägg: 2212
Blev medlem: 6 maj 2008, 00:10:11
Ort: Burträsk
Kontakt:

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av sm2wmv »

Skoj, detta ska följas!
MiaM
Inlägg: 9903
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av MiaM »

Trevligt projekt!

Jag har lekt med tanken att göra något liknande till min Handic 0012 scanner, avsedd för 68-88 / 144-174 / 410-512 MHz. Den är väl absolut ingen superapparat på något vis, tar enbart emot smalbandig FM och inga riktiga "DX"-band att tala om, men gör sitt jobb på ett helt okej sätt. Nackdelen är att minnet för programmering äter upp 9V-batterier på nolltid och dessutom finns det väldigt begränsat med minnesplatser, endast åtta stycken. En maskin som gjord för att få en ny mikrokontrollerlösning! Av schemat att döma så använder den en totalt okänd mikrokontroller och en matchande totalt okänd PLL-krets, men det verkar vara enbart utsignaler från processorn till PLL-kretsen så med lite tur går det att hänga på logikanalysator och klura ut vad den gör. Övriga kretsar verkar välkända. Samma styrspänning från PLL-kretsen som styr lokaloscillatorerna (flera pga separata band) styr också varicaper för diverse filter före blandarna (igen flera pga separata band). Med en ny mikrokontroller så skulle man ju dessutom kunna provköra hur bra/dåligt den fungerar en bit utanför banden.


Jag har också läst att det finns vintagehifianläggningar som har mikrokontrollers som inte finns direkta ersättare för. Typ Bang&Olufsen. De skulle också kunna vara kandidater för ett sånthär projekt.
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6888
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av Marta »

Dags för en fråga till forumets radioexperter.

Har funderat på att ta ut signal från första MF och ansluta till ed RTL-SDR för att få spektrumvisning på datorn med t.ex. gqrx. Då är frågan, hur görs en buffer på bästa sätt som inte märkbart försämrar mottagaren?

Bästa kopplingspunkt antar jag är på T4 sekundär. En konding på sådär ungefär en pF och en sourceföljare kanske? Frekvensen är knappt 50MHz. Förslag på trissa med låg kapacitans och vad som i övrigt krävs? Vad säger forumets sakkunniga om ide och utförande?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
metric
Inlägg: 766
Blev medlem: 16 maj 2010, 11:04:52

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av metric »

Här är en länk där dom gör något liknande.
https://www.eham.net/ehamforum/smf/inde ... c=118913.0
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 6888
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av Marta »

Tack för länken.

Tyvärr är där ingen motivering varför T5/C80 skulle vara den bästa kopplingspunkten. Där fanns inte hellre någon uppföljning av resultatet. På något sätt "känns" det som att T4/C79 skulle vara mindre känslig.

Nåväl, är väl "bara" till att prova. Skall det göras snyggt måste kortet upp oavsett vilket. Är väl dags att göra ett specialvertygg till kontakterna. Var jättejobbigt med dessa kontakter när logikkortet skulle upp för att lyfta MCU'n och sätta i sockeln.
metric
Inlägg: 766
Blev medlem: 16 maj 2010, 11:04:52

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av metric »

Troligtvis har du ganska hög impedans mellan T4=>T5 så det kan vara känsligt att lasta ner där?
Användarvisningsbild
Oskar
Inlägg: 1804
Blev medlem: 6 september 2005, 15:11:36
Ort: Storsjö, Sorsele

Re: Modifiering av Kenwood ts-430

Inlägg av Oskar »

Så här gjorde jag när jag satte ihop en aktiv probe för spektrumanalysator och frekvensräknare. Har fungerat bra med 2pF och skulle troligen klara sig med 0,5 eller 1pF också. Tanken var att man skulle klara sig med att hålla ingången på JFET:en nära det man skall mäta på, men det har jag inte provat än - har än så länge kopplat in mig med en sladdstump och fullständig förbindelse.
Mins inte om jag mätte upp gain i JFET+PNP steget, men hade simulerat det till 8dB ut i 50Ohm. MMBF5486 är en fin JFET och är bra tillgänglighet på. BFT93 skall inte heller vara så svår. Sedan går det säkert använda en uppsjö andra typer av trissor också! Jag använde ERA5an för jag har bra tillgång till sådana via skrotade kort från jobbet.

Om du inte behöver hög förstärkning så skippar du MMICn och använder bara kaskodsteget.
active_probe_2.png
Lycka till, riktigt spännande projekt att följa :tumupp:
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar