3 Software
Erstellt: DL6GL, 25.12.2017, letzte Änderung 03.06.2021
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Die Software wurde in BASCOM AVR erstellt. Quelle, .hex und EEPROM-Beschreibung im Download. Das .hex-File wird über ISP geflasht. Details, auch zum Setzen der Fuses, in der Bedienungsanleitung.
Beispiele für die Funktionen:
1 - Spannungsmessung, Anzeige z.B. im 200mV-Bereich:
| Zeile 1 | Range 200 mV FS | ||
| Zeile 2 | 184.6 mV RMS | ||
| Taster | Up | Messbereich erhöhen. | |
| Down | Messbereich erniedrigen. | ||
| OK | Messen mit 10:1-Tastkopf (engl. "Probe"). | ||
| Zeile 1 | Probe 2 V FS | Messbereich Faktor 10 (von 200mV nach 2V). | |
| Erneute Betätigung: Wieder Normalanzeige. | |||
| Mode | Wechsel zur Betriebsart Spannungspegel dBu. | ||
2 - Spannungspegelmessung (dBu bezogen auf 775mVRMS an undefinierter Last), gleiche Eingangsspannung
| Zeile 1 | Range 200 mV FS | ||
| Zeile 2 | -12.46 dBu | ||
| Taster | Wie oben. | ||
| Mode | Wechsel zur Betriebsart Spannungspegel dBV. | ||
3 - Spannungspegelmessung (dBV bezogen auf 1VRMS an undefinierter Last), gleiche Eingangsspannung
| Zeile 1 | Range 200 mV FS | |||
| Zeile 2 | -14.68 dBV | |||
| Taster | Wie oben. | |||
| Mode | Wechsel zur Betriebsart Leistungsmessung. | |||
4 - Leistungsmessung an 600Ω (775mVRMS an 600 Ω = 0dBm = 1mW), gleiche Eingangsspannung
| Zeile 1 | Range 200 mV FS | ||||
| Zeile 2 | -18.48 dBm | ||||
| Taster | Wie oben. | ||||
| Mode | Wechsel zur Betriebsart Relativpegelmessung. | ||||
5 - Relativpegelmessung (dB bezogen auf einen frei wählbaren Pegel
| Zeile 1 | Range 200 mV FS |
| Zeile 2 | 184.6 ------ dB |
Links in Zeile 2 wird die RMS-Spannung wie oben angezeigt. Der Balken "------" daneben zeigt an, dass noch kein Referenzpegel gesetzt wurde.
| Taster | Up | Messbereich erhöhen. |
| Down | Messbereich erniedrigen. | |
| OK | Kurz: Messen mit 10:1-Tastkopf (engl. "Probe"). | |
| Erneute Betätigung kurzer Druck: Wieder Normalanzeige. | ||
| OK | Lang: Aktuellen Pegel als Referenz setzen. Erneute Betätigung langer Druck: Referenzpegel wieder aufheben. | |
| Mode | Wechsel zur Betriebsart Setup. |
Unmittelbar nach Betätigen des OK-Tasters mit einem langen Druck wird nun angezeigt:
| Zeile 1 | Range 200 mV FS |
| Zeile 2 | 184.6 +0.00 dB |
Der aktuelle Pegel 184,6mVRMS ist nun die 0dB-Marke. Jede Pegeländerung wird anschließend als Abweichung von diesem Referenzpegel in dB angezeigt.
Hiermit lässt sich auch auf einfache Weise die Empfindlichkeit, das MDS (Minimum Detectable (Discernable) Signal) eines Receivers bestimmen. Ein Digitalmultimeter, auch ein RMS-fähiges, ist wegen der begrenzten Bandbreite, meist um die 1kHz, wenig geeignet, ein Rauschspektrum zu messen.
Abb. 3.1: Messaufbau für MDS-Bestimmung.
Es wird eine Gesamtabschwächung von etwa 120dB oder mehr erforderlich sein, also Aufteilung in einen oder mehrere Festabschwächer und einen Stufenabschwächer. Die Ausgangsleistung des Signalgenerators muss bekannt sein bzw. gemessen werden.
Die AGC des Receivers deaktivieren. Receiver mit hinreichend reduzierter Abschwächung auf die Generatorfrequenz abstimmen (hörbares Überlagerungssignal, ca. 600 bis 800Hz, mit CW- bzw. SSB-Filter).
Zunächst wird die Rauschspannung am Audioausgang des Receivers ohne HF vom Signalgenerator gemessen. Mit dem Lautstärkeregler des Receivers eine stabile Anzeige am RMS-Millivoltmeter einstellen. Einen ggf. vorhandenen Audio-Equalizer im Receiver deaktivieren. Die Relativmessung des RMS-Millivoltmeters wird wie oben beschrieben eingeschaltet (Referenz = 0dB, Grundrauschen des Receivers).
Den Stufenabschwächer nun so einstellen, dass das RMS-Millivoltmeter eine Zunahme von 3dB anzeigt. MDS in dBm ergibt sich dann als
Receiver MDS (dBm) = Generator out (dBm) – Gesamtabschwächung (dB).
Umrechnung in μV an Z=50Ω, siehe auch hier:
Je nach ZF-Bandbreite (CW oder SSB) unterscheiden sich die MDS.
6 - Relativpegelmessung (% bezogen auf einen frei wählbaren Pegel, neu ab V1.10)
Hier sind Relativmessungen mit etwas besserer Auflösung möglich. 1dB Pegelverhältnis ist ungefähr 11% relative Abweichung. Die Bedienung erfolgt analog der dB-Variante.
Mit dem o.a. Referenzpegel 184,6mV wird die relative Abweichung eines mit 186,8mV gemessenen Pegels +1,19%, entsprechend unbedeutend erscheinenden +0,10dB in der dB-Variante.
| Zeile 1 | Range 200 mV FS |
| Zeile 2 | 186.8 +1.19 % |
Setup 1, Anzahl ADC-Messungen zur Mittelwertbildung
| Zeile 1 | Setup 1/3 |
| Zeile 2 | ADC acq runs 1 |
Wählbar sind 1 bis 10 Einzelmessungen. Es wird ein gleitender Mittelwert ("Moving average") gebildet.
Setup 2, ADC-Referenzspannung
| Zeile 1 | Setup 2/3 |
| Zeile 2 | ADC ref 20480 mV |
Die ADC-Referenzspannung des MCP3421, nominal 2,048V ±0,05%, bestimmt die Umsetzung des am ADC-Eingang liegenden DC-Pegels in das vom Microcontroller berechnete und angezeigte Messergebnis. Damit kann eine Kalibrierung des Gerätes mit einem bekannten AC-Eingangssignal, z.B. 1kHz, vorgenommen werden. Eine Erhöhung der Referenzspannung erhöht auch das Messergebnis. Angezeigt wird hier die Referenzspannung in mV x 10.
Setup 3, Offset im 2mV-Bereich
Im 2mV-Messbereich könnte das Rauschen des 100 fach-Verstärkers eine nicht mehr zu vernachlässigende Störgröße erzeugen. Diese erscheint bei kurzgeschlossenem Eingang am Ausgang des RMS-Konverters AD736 als DC-Offset.
| Zeile 1 | Offset 2mV range | |
| Zeile 2 | Offset XXXXXX | Gemessener ADC-Wert des Offset. |
Mit einem langen Druck auf den OK-Taster in Setup 1 bis 3 werden die angepassten Werte im EEPROM gespeichert.
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