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Amateurfunk Sulingen
Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40  |  allgemeine Kategorie  |  mcHF Projekt Deutsch / English (here you can discuss everything related to mcHF) (Moderators: DF8OE, DL1PQ)  |  Topic: Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF? <- zurück vorwärts ->
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   Author  Topic: Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?  (Read 598 times)
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Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« on: 31. May 2021, 19:46:58 »

I am posting this here and on mcHF@group.io, hence the English language. Answers in German are welcome.

I just finished to build and adjust my mCHF. Using the single test tone and looking at the output with a spectrum analyser, spurious emissions are OK on the low bands, so-so on the higher bands (there is a spurious spike -12 kHz to the main signal, but at about -40dB) and not good on the 10m band. Reducing max power for that band in the PA adjust menu to about 3W improved the 10m band, but it is still not so good with spikes around the main signal when I use the single tone test signal function.

The FreeDV signal appears to be great with no spurious emissions, even on the 10m band. Output power as measured with a power meter (internal and external) is about half of what it should be, however.

I tried to transmit using SSB with a mic. Signal is OK on the lower bands (but read on) and catastrophic on 10m with 2 extra SSB transmissions left and right of the main signal.

Now for the really puzzling part: when I transmit a SSB signal, power is up to 3x what it should be. On the lower bands, I get over 15W (roughly the maximum I set in the PA output configuration menu), even when setting PA to 5W or 1W. On 10m, I still get about 7W. This is more than what I set in the PA output configuration section.

This is with firmware D2.12.0, which came with the kit. Is this a problem with that particular firmware? I don’t understand why output power can be different between SSB and FreeDV.
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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #1 on: 01. June 2021, 05:23:16 »

I don't understand, too. There is no issue with the firmware - all you see is hardware or settings related. Because ther is a huge mass of possibilities what can cause this behaviour it is impossible to point you to one direction.

But some infos / hints for you:
TX signal isn't the best at all. At the lower bands you get distortions which have their source in the PIN diodes, and at the higher bands the distortions are related to the internal capacitive couplings and switching speed of the mixer circuit. First you have to step through the complete PA and I/Q adjustment process and look if it is doing what it should. If you have trouble adjusting here you mainly have a hardware problem. All this is done using single tune tone - no freeDV, no SSB. Only PA bias current is adjusted in SSB (without any signal) because of you want to adjust the idle without producing RF. If thgis adjustment procedure is completed successfully you can step to other modulations like SSB and freeDV.

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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #2 on: 01. June 2021, 10:34:19 »

Der Antwort wurde mir von Ian MM0GYX in groups.io gegeben: CMP sollte nicht ausgeschaltet sein, sonst sendet SSB immer mit voller Leistung.

Jetzt sieht das Signal etwas besser aus. Leider merke ich auch, dass der mCHF weitere Signale ausser Band sendet und werde das PA nochmals überprüfen müssen...
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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #3 on: 01. June 2021, 13:58:28 »

Kann ich hier nur bedingt bestätigen. Wenn ich das Funkgerät auch wie eines benutze (also nicht so laut ins Mikrofon brülle dass die Stimmbänder ans Plastik klappern) dann funktioniert das alles so wie es soll. Mit der Reduktion der Sendeleistung sinkt auch der tatsächliche Output - eben bei "normalem Mikrofon-Input". So habe ich bei Stellung 0.5W auch tatsächlich 0,5W.

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« Last Edit: 01. June 2021, 16:10:58 by DF8OE » Logged

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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #4 on: 01. June 2021, 19:39:08 »

Probier mal selber. Auf SSB, mit CMP auf OFF geht die Sendeleistung (bei brüllen, vielleicht...) bis zum Maximum. Mit CMP auf 0, geht die Sendeleistung bis zu was eingestellt wurde (egal, wie laut man brüllt).
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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #5 on: 02. June 2021, 04:49:47 »

Richtig - und das ist auch völlig korrekt so.

Die Sendeleistung in SSB hängt vom Audiopegel ab. Wenn Du den nicht begrenzt (also CMP auf OFF stellst) hängt es einzig von deiner NF-Input-Leistung ab was an TX rauskommt. Das ist absolut logisch. Belässt Du deine Sprachlautstärke so wie Du sie normal hast, wirst Du feststellen, dass mit Reduzierung der Sendeleitung auch ein Rückgang derselben erfolgt. Übersteuerst Du den Mikrofoneingang (indem Du ins Mikrofon brüllst) steigt die Leistung - auch über den eingestellten Wert. Weil Du den Eingang übersteuerst  .

Wenn Du bei einem Auto den Tempomat anmachst und dann Gas gibst, wird das Auto schneller. Trotz eingestelltem Tempomat.

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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #6 on: 02. June 2021, 11:21:58 »

Ich weiss, dass bei SSB die Sendeleistung von Eingangspegel abhängt. Ich hätte aber nicht erwartet, dass mit "CMP OFF" der Begrenzer auch ausgeschaltet wird. Mit "CMP" hätte ich lediglich Dynamikkompression  erwartet.

Wie wird der Mikrophoneingang abgetastet?
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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #7 on: 02. June 2021, 11:28:22 »

Der Mikrofoneingang geht direkt zum Codec-Chip. Dort wird aus dem Eingangssignal ein digitaler Stream erstellt. Da der Codec-Chip keinen Mechanismus wie eine Eingangspegelüberprüfung enthält wirft er getreu dem Eingangssignal den Datenstream raus. Wenn der Mirofoneingang einen höheren Pegel bekommt ist auch der Ausgangspegel größer - bis hin zur Übersteuerung des Codecs. Daran würde auch der STM32 nichts ändern können, weil dieser nur den digitalen Datenstream bearbeiten kann. "Überfährst" Du also den Codec ist das Ergebnis verzerrt (und dementsprechend auch das HF-Signal).

In Stellung "CMP 0" wird der Datenstream auf einen Maximalpegel geregelt, mit steigenden Zahlen wird die Kompression aktiviert.

Bei "CMP OFF" bleibt der Datenstream ohne jegliche Regelung. Bespricht man das Mikrofon mit normaler Lautstärke und hat den sonst üblichen Sprechabstand wird man zwischen "CMP 0" und "CMP OFF" keinen Unterschied feststellen. Um den bei "CMP 0" geltenden Pegel zu verlassen muss man brachiale Pegel bei "CMP OFF" in den Mikrofoneingang geben.

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« Last Edit: 02. June 2021, 11:38:42 by DF8OE » Logged

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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #8 on: 03. June 2021, 16:57:42 »

Dieser "codec chip" ist ein WM8731, der einfach den Mic oder Line Eingang digitalisiert. Ich weiss aber nicht mit welchen Frequenz und Bittiefe. Klar, dass es übersteuert werden kann. Dann verstehe ich, dass der Bit Strom verzerrt wird. Wieso es zu einer Erhöhung des Ausgangspegels und nicht zu einer Verzerrung des Signals führt verstehe ich nicht. Es ist kein analoger SSB Modulator im mCHF, SSB wird rein Digital erzeugt. Oder irre ich mich?

Übrigens: meine PA Probleme haben sich weitgehend gelöst, indem ich den Bias Strom verringert habe. Danke für die Hilfe.
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Re:Problem with firmware D2.12.0 or with my mCHF?
« Reply #9 on: 03. June 2021, 17:12:30 »

Vom Mikrofon bis zur Antenne ist das Signal zunächst analog, wird dann digital, um wieder analog zu werden.

Selbstverständlich wird der maximal mögliche Pegel in der Firmware nicht komplett ausgereizt! Das tust Du, indem Du ins Mikrofon brüllst...

Wenn eine Reduktion der Gatespannung (und damit eine Reduktion des Drainstromes) bei Dir das Problem beseitigt hat hat deine PA geschwungen. Die Schwingneigung hast Du durch diese Reduktion verringert.

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