CR1750, CR1780 und CT1740 / Nachbau Synthesizer-Board

Zitat von Tilo

Weisst du ob beim CT1740 auch etwas an der Spannungsversorgung geändert werden muss?

R207 von 2.2k auf 1.2k ändern.

C212 von 100µF auf 220µF ändern.

Zumindest bei meiner Version. Die Tuner-Platine hat im Laufe der Produktion mehere Revisionen erlebt. Ich hab inzwischen einen CT-1740, einen CR-1750 und zwei CR-1780. Bei allen ist der Tuner unterschiedlich.

Zitat von Fepo

Ich will ja nicht unken, aber die STM32 sind doch sehr teuer geworden und nicht überall mehr zu bekommen.
Ich habe für den C64 ein Kung fu Flash gebaut wo dieser Chip auch benutzt wird.
Stückpreis ca. 30 Euro

Stimmt. Die G-Serie ist aber die Budget-Variante, und ein Vielfaches von fast nichts ist immer noch wenig.

STM32G070RBT6, 2,25€

https://jlcpcb.com/parts/componentSearch?isSearch=true&searchTxt=C529340

Platinen sind vor ein paar Tagen angekommen, aktuell läuft der Testbetrieb.

5 Stück habe ich bestellt, 2 Stück würde ich falls nicht noch was unerwartet schiefgeht in ein bis zwei Wochen an Testfreudige abgeben,

- die idealerweise mehrere Geräte,

- einen ST-LINK Programmer,

- Oszilloskop, Labornetzteil, Funktionsgenerator usw.

haben.

Ein Satz Netzteil-Platinen für einen CR-1750 / 1780 ist auch noch vorhanden, alles andere müsste ich dann bestellen, falls Interesse besteht.

Preise ca. (unter Vorbehalt, nur grob überschlagen):

Synthesizer-Board 27,50€

Netzteil-Platine CR 1750 / CR 1780: 15,00€

Netzteil-Platine CT 1740: 17,50€

Display-Platine: 2,50€ (nur Platine, Bauteile 1:1 von der alten Platine übernehmen)

Stecker müssen logischerweise von der alten Platine recyclt werden, alles andere wäre bereits vorbereitet.

Kurze Dokumentation für alle Interessierten.

Abstimmspannung

Für das beste Ergebnis muss die Abstimmspannung ca. 0,5V über der maximal gemessenen Spannung liegen. (Umsetzung z.B. mit LM317, siehe Bild 1 und 2)

Anders als die Lösung von Elko 61 erzeuge ich mir meine Abstimmspannung selbst und nutze nicht den Synthesizer-IC, d.h. ich bin in der maximalen Auflösung begrenzt. Höhere Auflösung bedeutet niedrigere Frequenz. Die PWM-Frequenz liegt bei ca. 3,5 kHz, die Auflösung bei 17500 Schritten. Durch einen Spannungsteiler reduziere ich die Amplitude auf ungefähr 2Vpp, die nach einen Tiefpassfilter den Transistor Q301 durchsteuert. Die Spannung an der Basis liegt bei ca. 0,6 - 1,5V. Die erzeugte Abstimmspannung darf eine maximalen Ripple von 3mVpp haben. Das Problem ist nicht die 3,5 kHz, sondern die Multiplex-Frequenz des Displays die bei ca. 350 Hz liegt zu filtern und gleichzeitig noch nicht zu träge zu werden. Das Display macht schon eine ziemliche Schweinerei, deshalb gibt es wahrscheinlich auch zwei Spannungsversorgungen für die Platine.

Frequenzzähler

Die AM-Frequenz wird nur verstärkt, die FM-Frequenz wird durch die Frequenzteiler U813BS (reichelt) durch 64 geteilt und anschließend verstärkt.

Da die Frequenz ein Sinus ist, aber der STM32 nur Rechteck messen kann, nutze ich die Tatsache, dass die Eingänge 5V tolerant sind, der Mikroprozessor aber mit 3,3V läuft, d.h. ich "sehe" am Eingang ein Rechteck-Signal.

Bei AM muss man von der gemessenen Frequenz die Zwischenfrequenz von 455 kHz abziehen, bei FM sind es 10,7 Mhz.

Muting

Bei CR-1750 / CR-1780 bis SN: 20000 standardmäßig aus, bei CR-1750 / CR-1780 ab SN: 20000 und CT-1740 standardmäßig an.

Standby

Standby ist genau wie Muting je nach Version invertiert. Das ganze ist dazu noch sehr träge, Standby -> On: 2-3 Sekunden, On -> Standby: bis zu 15 Sekunden.

In Standby werden die 5V abgeschaltet um Strom zu sparen.

Key-Decoder

Etwas wirre Dioden-Logik. Bis auf MANUAL und die Umschaltung zwischen FM / AM werden alle Tasten + Schalter darüber abgedeckt. Eine Tabelle mit der Belegung habe ich vor einigen Monaten mal hier hochgeladen. Bei Standby wird sofort (!!) die Funktion CLOCK aktiviert. Zwischen aktivieren des Ausgangs und auswerten der Eingänge brauche ich ca. 1-2ms Pause. Bei bei längerer oder kürzerer Pause verhält sich der Key-Decoder sehr weird...

Display

Multiplex-Frequenz ca. 350 Hz. Bei AM wird automatisch kHz angezeigt, bei FM wird MHz nur dann angezeigt, wenn der Punkt zwischen MHz und kHz geschaltet wird (z.B. 99.90).

CLOCK blendet sowohl kHz und MHz aus.

Frequenzregelung + Sendersuchlauf

Auf den ersten Blick sehr einfach, der Teufel steckt aber im Eichhörnchen.

Ist-Frequenz mit Soll-Frequenz abgleichen, zu groß -> Spannung runter, zu klein -> Spannung hoch.

So, nun sind Abstimmspannung aber von Gerät zu Gerät unterschiedlich, teilweise ist der Verlauf linear, teilweise irgendeine e-Funktion oder sonst irgendetwas schweinisches.

Ist die Regelgeschwindigkeit zu schnell haut der Sender beim kleinsten Ausreißer des Frequenzzählers sofort ab. Zu langsam, bekomme ich die Schwankungen u.a. durch den Spannungsregler nicht ausgeglichen. Die Lösung ist, zusätzlich die Abweichung zwischen Soll- und Ist-Frequenz zu berücksichtigen und beim Sendersuchlauf und TUNING-QUICK zwischen zwei Regulierungs-Kennlinien zu wechseln.

Konkret bedeutet das: In einem Timer-Interrupt vergleiche ich die Soll- und Ist-Frequenz. Den Timer-Prescaler berechne ich abhängig von der Frequenz, den maximalen Zählerwert (ARR-Register) abhängig von der Soll- und Ist-Abweichung. Für beides gibt es zwei Kennlinien. Der Prescaler ist linear, die Abweichung ist eine quadratische Funktion zweiten Grades, die u.a. Ausreißer des Frequenzzählers wegfiltert.

Bei SCAN und TUNING-QUICK schaltet ich um auf die schnellere und flachere Regulierung, ist die Frequenz stabil wird zuerst der Prescaler umgeschaltet (Timer läuft langsamer) und danach die Regulierung der Frequenzabweichung gedrosselt. Da das alles aber immernoch von der Soll-Kennlinie abweicht, und damit ich nicht irgendwo im Frequenzband plötzlich "schneller" bin, wird bei SCAN und TUNING-QUICK nach jeder Veränderung der Soll-Frequenz um 50kHz 25ms gewartet. Beim Sendersuchlauf muss ich zusätzlich vor jeder Soll-Frequenzänderung warten bis der Frequenzzähler hinterher humpelt.

Das Scan-Stop-Signal darf KEIN Interrupt sein (zu hohe Empfindlichkeit), sondern muss durch Polling abgefragt werden.

Die Empfindlichkeit kann über ein Poti auf der Tuner-Platine eingestellt werden (Bilder 3-6).

Stationstasten

Diese scheinen des öfteren nicht mehr einzurasten, wer so wie ich kein Talent hat Schalter zu zerlegen, kann die Schalter auch als Taster verwenden. Kabel so wie in Bild 7 + 8 zu sehen anlöten, dann leuchten auch die LEDs wieder (Stecker auf der Platine JST XH).

Inbetriebnahme + Sonstiges

Memory-Taste schaltet in Standby das Display an oder aus.

Set-Taste gedrückt zeigt die aktuell gemessene Frequenz an.

Solange nicht klar ist ob es nicht noch weitere Varianten der Tuner-Platine gibt, würde ich zum Testen die Spannungsversorgung für die Abstimmspannung extern einspeisen (Bilder 3-6). Dazu den Widerstand auf der rechten Seite auslöten und hier die Spannung mit dem Labornetzteil einspeisen. Frequenz auf 108 MHz einstellen, SET-Tasten gedrückt halten und Spannung solange erhöhen bis 108 MHz erreicht sind. Widerstand wieder einlöten und Spannung danach entsprechend anpassen. Maximale gemessene Spannung + 0,5V.

Bild 9

1. Muting: A, wenn CR-1750 / CR-1780 bis SN: 20000, sonst B

2. Standby: A, wenn CR-1750 / CR-1780 bis SN: 20000, sonst B

3. 3.3V: ausprobieren + messen, Spannungs an Punkt 5 müssen zwischen 12 - 17V liegen (Key-Decoder)

4. 5V: ausprobieren + messen, Spannungs an Punkt 5 müssen zwischen 12 - 17V liegen (Key-Decoder)

5. 15V für Key-Decoder

6. Siehe Stationstasten

Abstimmspannungen Teil 2

CT-1740 SN: 15524

AM: HA1197 / FM-IF: HA11225 / FM-Stereo-Decoder: HA1196

87,50 MHz: 2,90V

104,00 MHz: 13,30V

108,00 MHz: 19,10V

531 kHz: 1,55V

1602 kHz: 23,10V

CR-1750 SN: 10460

AM: HA1197 / FM-IF: µPC1167C / FM-Stereo-Decoder: HA1196

87,50 MHz: 3,50V

104,00 MHz: 17,25V

108,00 MHz: 25,85V

531 kHz: 1,55V

1602 kHz: 8,85V

CR-1780 SN: 20576

AM: HA1197 / FM-IF: HA12412 / FM-Stereo-Decoder: HA1196

87,50 MHz: 3,30V

104,00 MHz: 15,80V

108,00 MHz: 23,30V

531 kHz: 1,70V

1602 kHz: 8,60V

Die Spannung danach ist alles andere, aber nicht stabil. Das ist auch erstmal kein großes Problem, es sei denn ich schalte von z.B. 108 Mhz auf 88 Mhz durch eine Stationstaste um. Dann bricht die Spannung weg, stabilisiert sich danach aber wieder langsam, wenn auch nicht auf die 23,5V die es laut Schaltplan sein sollten. Ich bräuchte so also 2-3 Sekunden bevor der Sender stabil ist. Durch die Änderung sind es etwa 200ms. Der Synthesizer-IC scheint das irgendwie ausgeglichen zu haben, ich habe es nicht geschafft. Beim CR-1750 / 1780 ist hier auch statt nur einer Z-Diode zusätzlich ein Längsregel-Transitor verbaut.

Update: Platinen sind inzwischen bei Karl und Hajo zum Testen.

Schaltpläne und Firmware gibt es hier: https://github.com/yannickbock/dual_cr1750_cr1780_ct1740

Hallo HaJo,

danke für deinen Testbericht.

Die Einstellgeschwindigkeit der Uhrzeit werde ich noch ändern. Nach der Anzeige von OFF kann ich mit MEMORY das Display ausschalten.

Mit den 2 Geräten von HaJo kommen wir inzwischen auf 8 getestete Geräte (2 Stück habe ich nochmal auf dem Flohmarkt mitgenommen).

Damit wäre für mich die Beta-Phase abgeschlossen. Ab sofort nehme ich Vorbestellungen entgegen. Immer wenn mindestens 10 Vorbestellungen von einer Platine zusammengekommen sind werde ich dann bestellen.

Dauer: Platine bestellt -> Platine bei mir: 2 Wochen, dann nochmal ca. eine Woche bis bei dir.

Synthesizer-Board: 27,50€

- PCB + SMD-Bestückung: 17,50€

- U813BS: 1,15€

- Stiftleisten: 1x03 2,54mm: 4 x 0,08€

- Stiftleiste: 2x05 2,54mm: 0,25€

- Jumper: 4x 0,03€

- Präzisionspotentiometer 100k: 0,30€

- Batteriehalter (Keystone 103): 2,00€

Reparatursatz für nicht einrastende Stationstasten: 3,50€ (Nur zusammen mit Synthesizer-Board nutzbar)

- JST-XH Crimpkontakt: 7 x 0,15€

- JST-XH Buchsengehäuse: 0,29€

- JST-XH Stiftleiste: 0,55€

- Kabel (25cm): ? (Altbestand vorhanden, Preis unbekannt)

Netzteil-Platine CR 1750 / CR 1780: 17,50€

- PCB: 3,00€

- PCB Step-Down-Regler (+5V / +15V): 2 x 2,50€

- PCB Voltage-Inverter (-18V): 4,00€

- Gleichrichter: 0,10€

- Elektrolyt-Kondensator Panasonic FC 1000µF 50V: 2,00€

- Sicherungshalter: 10 x 0,15€

- Stiftleisten 1x03 (gewinkelt): 3 x 0,09€

- Folienkondensator 330nF 250V: 2 x 0,50€

Netzteil-Platine CT 1740: 22,50€

- PCB: 4,00€

- PCB Step-Down-Regler (+5V / +15V): 2 x 2,50€

- PCB Voltage-Inverter (-18V): 4,00€

- Gleichrichter: 2 x 0,10€

- Elektrolyt-Kondensator Panasonic FC 1000µF 50V: 2,00€

- Elektrolyt-Kondensator Panasonic FC 2200µF 35V: 2,50€

- Sicherungshalter: 6 x 0,15€

- Stiftleisten 1x03 (gewinkelt): 3 x 0,09€

- LM317: 2 x 0,60€

- Elektrolyt-Kondensator Panasonic FC 33µF 35V: 2 x 0,20€

- Sonstiges: 2,00€

PhotoMOS-Relay: 2,50€ (Nur zusammen mit einer Netzteil-Platine nutzbar, schaltet Stromversorgung in Standby komplett ab)

Display-Platine: 2,50€ (nur Platine, Bauteile 1:1 von der alten Platine übernehmen)

Der ein oder andere wird jetzt wenn er die Preise zusammenaddiert feststellen, dass der Preis der einzelnen Komponenten 2-3€ unter dem komplett Preis liegt. Das Projekt war jedoch in der Entwicklung nicht kostenlos und Teile bestellen und verpacken sich auch leider nicht selbst.

Wer sich daran stört, sei hier nochmal auf das

GitHub-Repository verwiesen.

Das Projekt ist und bleibt OpenSource. Jeder kann die Komponenten alternativ selbst bestellen.