Tout se trouve sur la planche. De gauche à droite: un Raspberry pi 3, une platine Mojo avec son FPGA modèle Spantan 6, le convertisseur nummérique/analogique AD5445.
Entre le Raspberry et le Mojo il y a une petite platine avec quelques résistances pour sécuriser les platines contre les court-circuits eventuels.
Le circuit interne du FPGA (je crois que ce composant s’appelle un réseau logique programmable en français ?) contient en ce moment quelques oscillateurs, une mémoire de tampon, un module SPI et un modulateur AM. Tout cela dans ce circuit intégré.
Le Raspberry est connecté à l’ internet. Au moyen de quelques fils SPI il fait l’expédition des données nummériques vers le FPGA. Le FPGA s’occupe de la génération de porteuses et de la modulation AM. Maintenant ça marche à merveille. Disons, j’écoute une seule station (le programme de l’ancien émetteur 621 kHz de Wavre). La modulation se fait sur une fréquence fixe.
Les prochains jours j’envisage de remplacer le générateur de porteuse par un générateur programmable. Après cela il est temps d’ installer plusieurs générateurs et modulateurs dans le circuit intégré. L’addition de ces modulations se fait aussi dans le circuit FPGA. Un seul AD5445 peut sortir la somme algébrique des stations. Je crois que le traitement de 8 ou 16 stations simultanement sera possible.
C’est un vaste projet mais grâce aux amis qui me donnent un coup de main je fais du progrès. Le but final est construire une platine sur le dos du Raspberry. Sachez que je n’ai pas besoin de tout ce qui se trouve sur la platine Mojo. Le Raspberry peut aussi faire le nécessaire pour demarrer le FPGA.
La création de ce modulateur n’est pas un projet commercial. Faire revivre les anciens postes est ma passion.
Le défi est de le faire d’une façon élégante et économique. À ce sujet un FPGA peut remplacer un grand nombre de circuits intégrés. Il va de soi que la platine sera simple parce que la plupart des choses se trouvent à l’intérieur de se composant.
Merci Eduard pour ces infos sur ce super projet.
Je le suis car cela résoudra le problème des stations qui disparaissent les une après les autres.
Bonne suite et merci de nous tenir au courant des nouveaux développements
Jean-Pierre
Je veux vous informer du progrès de ce projet. Le système de la photo du 25 mars marche. Parce que le signal de toutes les stations traverse le DAC, la qualité sonore diminue quand le nombre de stations augmente. La semaine passée j’ai remplacé le DAC par 8 autres. (maintenant chaque station a son propre DAC). Voici la bonne nouvelle: ces convertisseurs ne sont pas des composants à souder. La conversion numérique/analogique se fait dans le FPGA. Il s’agit d’une modulation double. En premier lieu l’audio est modulé en AM à la fréquence de la porteuse dans la bande des PO. Puis ce signal AM est de nouveau modulé en PDM sur une fréquence de 350 MHz. Pour en savoir plus vous pouvez consulter: en.wikipedia.org/wiki/Pulse-density_modulation La détection PDM se passe avec un filtre qui laisse passer les fréquences inférieures à 1700 kHz. À mon avis le circuit est devenu moins cher et la qualité sonore est meilleure.
La partie la plus difficile du projet a été réalisée. Il y a encore du pain sur la planche. Pour les expériments j’ai utilisé le signal audio d’une seule station. Sur le Raspberry Pi je vais installer 8 fois le logiciel qui cherche une station sur la toile. Ensuite je dois transporter 8 signaux audio au lieu d’un seul vers le FPGA.
Bonjour les Amis TSF,
J’ai réalisé un montage de « Bricolo ». Mais je l’ai essayé encore hier et cela fonctionne. Ce montage avait été déjà décrit dans un magazine « RFL ». J’ai récupéré des tubes en fond de tiroir et un châssis « vidé de ses composants » avec l’ébénisterie d’un poste tous courants « Le régional » de 1940 recevant une seule gamme. Un ampli « BF » à deux tubes : EBL1 (les deux diodes de détection ne servent pas), et EBC3 (seulement la partie « triode »). On obtient ainsi un ampli-préampli « BF ». Le haut parleur peut « être coupé » en utilisant une résistance de charge sur le secondaire du Transfo de modulation de sortie BF.
Un module « FM 5 » reçoit la « FM » et permet ainsi de réaliser un récepteur « FM ». j’emploie un « CV » à deux cages. L’une synchronise le module « FM », l’autre un oscillateur « AM/PO » utilisant simplement la partie triode d’une « ECH3 ». Le module « FM5 » est "enfermé dans un ancien capot de transfo « MF » servant de blindage. En récupérant la bobine « oscillateur PO » d’un « Philips-Philetta » on couvre une partie ou presque « tout » des « PO ». A chaque fréquence reçue en « FM » , il existe une fréquence « AM-PO » correspondante. On peut aussi utiliser l’entrée « BF » pour n’ importe quel signal "audio, soit venant du module « FM5 », soit venant d’une autre source: « tourne disque, magnétophone, autre… »
La réception a été assurée par un poste à galène couplé à une antenne cadre amplifiée par tube. La profondeur de modulation se fait « au Pif », assurée par le potentiomètre de son (grille triode) et permet d’ajuster la clarté de l’information reçue.
On peut aussi remplacer l’audio « FM » par autre chose comme expliqué précédemment. La portée est réduite à quelques mètres, heureusement d’ailleurs !
Voilà une réalisation d’amateur qui je le pense demeure dans le sujet abordé, et qui montre qu’on peut encore recevoir sur la bande « AM » de manière « artisanale »…
Je veux vous mettre au courant de l’état des choses de ce projet. Du point de vue technique le modulateur à fréquences multiples fonctionne à merveille.
Voici le prototype:
Le circuit consiste d’une platine Raspberry pi3, une platine FPGA Mojo, une platine qui fait la connexion entre ces deux. La “machine” cherche les flux audio de 8 stations sur internet et elle fait la modulation simultanément sur 8 fréquences dans la bande des PO.
Les prochains jours je vais ranger les affaires et chercher une procédure qui permet d’installer un tel système de façon efficace.
Impressionnant, merci Eduard !! Dire que dans ma famille on me considère comme un spécialiste !! Enfin au royaume des aveugles les borgnes sont Rois !!
Voici le prototype du modulateur PO:
Ce schéma, c’est tout que j’ai soudé. Les deux autres platines sont un Raspberry Pi3 B+ et le Mojo.
La petite carte SD contient le logiciel du Raspberry et la configuration du Mojo.
Vous verrez; le schéma est presque rien. Le FPGA du Mojo fait la génération et la modulation des 8 porteuses.
C’est le Raspberry qui fait la captation de stations sur internet.
Sur la carte SD il y a un fichier qu’on peut éditer. C’est la liste des stations et leur fréquence dans la bande des PO. C’ est captivant de retrouver les stations de jadis à leur fréquence d’origine.
Bien cordialement,
Le projet de la création d’un modulateur touche à sa fin. J’ai dû laisser tomber la platine Mojo. Justin, le concepteur du Mojo, a terminé la production. On peut encore acheter des Mojo en Chine mais ce sont des contrefaçons. Finalement j’ai construit une platine qui contient le FPGA et l’étage de sortie. Le voici:
Sous le couvercle noir se trouve le Raspberry pi. Si tout va bien je vais essayer de montrer ce modulateur à la bourse d’Achicourt en janvier.
Parce que je n’utilise plus le Mojo la programmation est devenu plus simple. Après démarrage le raspberry cherche les fichiers nécessaires pour le FPGA sur sa carte SD. Puis le Raspberry va les installer dans le FPGA.
Bonjour Eduard, ça a l’air super « once again » !! Crois-tu qu’il sera possible d’avoir une video de ta présentation, les hauts de France c’est très loin du Périgord !!
Bon W-E.
Guy
Le montage d’ un film capté par le smartphone, ce n’est pas mon dada. J’ai posé votre question à Marc. Marc est coöperateur de ce projet depuis le départ. Dès que j’aie reçu le film je vais faire le nécessaire.
Disons que la partie technique est finie. Maintenant je suis en train de chercher une méthode pour construire l’ensemble à un prix abordable. Le point faible c’est le FPGA. Souder un circuit intégré à 144 broches à la main n’est pas chose facile. La réparation des court-circuits entre les broches prend trop de temps.
Je me demande pourquoi la soudure ne coule pas de belle façon sous les broches du FPGA. Les platines viennent de l’usine ayant une couche d’étain aux plots. Je crois que c’est de l’étain moderne; sans plomp. Moi, je fais les soudures avec de l’étain 60% Sn/40% Pb. Pour les autres composants CMD ça ne pose pas problème. La quantité de soudure ajoutée est grande par rapport à la quantité d’étain sur le plot. Je pense à enlever l’ étain de la partie de la platine sous le FPGA. Pourtant les pistes sont si minces. Il y a le risque de les enlever. Je cherche une methode chimique pour enlever l’étain sans toucher le cuivre.
Bonjour, je suis un ami à jean-pierre, il m’a parlé de ton problème pour souder un FPGA, c’est tout simple, tu as la bonne technique, mais il faut rajouter du flux en plus de ton fil à braser, il faut passer ton fer de pin en pin pour "tirer la goûte d’étain jusqu’au bout de la première rangée, et ensuite utiliser une tresse à dessouder pour retirer le surplus d’étain. Mais le plus important, c’est un bon ajout de flux, qui sera nettoyé avec de l’alcool isopropylique.
Si ça t’intéresse, je pourrait te faire le câblage de tes cartes, j’en ai l’habitude, contacte moi par l’intermédiaire de jean pierre.
Nicolas, c’est bien gentil de votre part de m’assister au soudage FPGA. Je peux souder un tel circuit mais le résultat est médiocre. J’applique du flux. Je dois apprendre un tas de choses au sujet du soudage des QFP. En premier lieu je vais acheter une nouvelle pointe pour mon fer à souder.
Je veux vous poser quelques questions à ce sujet:
Chez vous, le soudage ça prend combien de temps ? (à peu près)
Après soudage vous faites une inspection sous microscope ? Avec un ohm-mètre ?
Étant débutant en cette matière je n’ose pas continuer le montage sans vérification rigoureuse. Il va de soi que ça prend beaucoup de temps.
J’ai commencé à regarder votre magnifique projet avec beaucoup d’intérêt.
En revanche votre propos ci-dessus me surprend et ceci pour les raisons suivantes :
L’ensemble de la bande PO est d’une largeur de 1.1 MHz à peu près. Donc le DAC au pire cas doit traiter au minimum 2.2 Mech/sec pour que le critère de Nyquist soit satisfait. En réalité pour des raisons pratiques on doit surechantilloner x2 ou x4. Or, le AD5445 peut traiter jusqu’à 20.4 Mech/s chaque echantillon à 12b on est donc en suréchantillonnage x10. Ce qui se traduit à un gain en dynamique de l’ordre de 1.5 bits ou 9dB en SNR (qqs explications ici).
Du coup avec un seul AD5445 on devrait pouvoir remplir à l’aise toute la bande PO avec un bon SNR. Or dans le cas présent on cherche à restituer seulement 8 stations (qui fait un peu moins de 80 KHz de largeur de bande utile).
Donc il y a quelque chose qui ne va pas et c’est bien dommage car une carte de restitution avec un seul DAC large bande + filtre (de préférence bypassable) est beaucoup plus flexible et plus proche à une vraie radio logicielle. Une interface USB serait alors largement suffisant pour alimenter cette carte.
Merci pour la suggestion mais est-ce que cela veut dire que l’approche d’un DAC par stream audio/fréquence n’est plus d’actualité ?
Malheureusement c’est ici le seul endroit où il est question de la conception et l’architecture du front-end de restitution. Je n’ai pas réussi à trouver des informations concernant cette partie ailleurs…
La pénurie de composants est une chose de jamais vue. Probablement le FPGA Xilinx Spartan6 ne sera jamais disponible. C’est vraie, l’ancien modulateur avait un convertiseur nummérique/analogique CNA pour chaque station. Ce CNA n’est pas une puce séparée mais une partie du FPGA. En bref, dans le FPGA, il y en a 8 chaines qui travaillent simultanément. En premier lieu l’audio est modulé en AM sur une porteuse. Ensuite cette porteuse modulée en AM est de nouveau modulée en sigma-delta avec un signal d’horloge de 350 MHz. Après le passage d’un filtre passe-bas (fo=1600kHz) il ne reste que des porteuses sinusoïdales modulées dans la bande des PO.
L’idée pour le nouveau modulateur, qui est en plein développement chez Radiofil, est utiliser des composants qui sont plus facilles à retrouver dans notre temps de pénurie. Le projet est devenu trop encombrant pour une seule personne. Maintenant nous sommes une équipe de 5 pour ce boulot.
Le FPGA a été remplacé par un microcontrolleur Raspberry pico et la liaison entre les processeurs se fait par USB au lieu de SPI. Pour en savoir plus vous pourriez consulter Radiofil Magazine 114 et les éditions suivantes.
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