Eerder verschenen in de Electron van mei 2026, jaargang 81, blz 236-237.

In het mei-nummer van jaargang 2023 van Electron schreef Erwin PE3ES een artikel over de RFZero dat mijn aandacht trok. Erwin noemde veel toepassingen van dit experimenteerplatform en twee daarvan trokken mijn onmiddellijke aandacht: een frequentieteller en een RF-signaalgenerator. Beiden had ik nog niet en ik was ook niet van plan die kant-en-klaar te kopen. Nu ik een tijdje met het bordje aan het spelen ben gegaan zijn er wel meer toepassingen die ik een keer zou willen proberen. Maar laat ik beginnen met de eerste van twee basis-apparaten: de frequentieteller.

RFZero

Wat is een RFZero eigenlijk? Laten we die vraag eerst maar eens beantwoorden want terugzoeken in de stapel Electrons is wat veel gevraagd. Je kunt natuurlijk wel naar rfzero.net gaan en zelf lezen. Geen van die beschrijvingen vind ik eigenlijk bevredigend, dus ik probeer het hieronder eens op mijn manier.

Het hart van de RFZero is de Si5351A chip van Silicon Labs. Als je het wat nader bestudeert een breed toepasbare en nauwkeurige RF-signaalgenerator, zie figuur 1.

De drie onafhankelijke uitgangen kunnen signalen genereren van 8 kHz tot 160 MHz. Het IC vindt toepassingen als kristaloscillator, VCXO, PLL en als uitgangsbuffer. Het uitgangssignaal is blokvormig, dus een goede filtering van het signaal is absoluut noodzakelijk. Het RFZero-bordje biedt ruimte voor een vast filter, maar voor experimenteertoepassingen vond ik het handiger om verschillende losse filter-units te maken die met SMA-connectoren in de uitgangsleiding kunnen worden opgenomen.

De frequentiestabiliteit van de signaalgenerator wordt bereikt door te synchroniseren met een door een aan te sluiten GPS-ontvanger gesynchroniseerd kloksignaal. De besturing van het geheel wordt verzorgd door een microprocessor, precies dezelfde als ook wordt gebruikt voor de Arduino Zero. Het is dus goed mogelijk om de programmering van de RFZero vanuit de Arduino ontwikkelomgeving (IDE) te doen.

Het bordje bestellen kan wat voeten in de aarde hebben: al een tijdje zijn sommige ic’s lastig leverbaar. Maar na een poosje waren er weer een aantal beschikbaar en ik bestelde er gelijk een. Het enige dat dan nog nodig is, is een display. Aanvankelijk gebruikte ik een 4×16 LCD-display met I²C-interface. Voor een frequentieteller werkt dat prima, maar omdat ik ook een signaalgenerator wilde hebben nam ik een TFT-display want daar kan meer informatie op geplaatst worden.

Frequentieteller

Het RFZero-bordje tot leven wekken is verrassend eenvoudig. De beschrijving op de website  rfzero.net is duidelijk genoeg. En als er nog vragen zijn dan kun je die stellen per email, direct aan Bo OZ2M zelf of aan de groep via groups.io. In weinig tijd heb je de boel werkend. Mocht er iets verkeerd staan in de software, dan krijg je zonder problemen een aanpassing gestuurd die even later in de bibliotheek wordt opgenomen.

De frequentieteller werkte dan ook vrij snel naar behoren. Het enige nadeel was dat de ingang gewoon een van de ingangen van de microprocessor was, D13 in mijn geval. Dat is wat kwetsbaar, zeker als ik het wil gaan verbinden met mijn transceiver om een kalibratie uit te voeren. Er zou een ingangstrap moeten komen met een relatief hoge ingangsimpedantie die zonder problemen op de microprocessor kon worden aangesloten.

Die ingangstrap vond ik in bordjes voorzien van een ic van het type TLV3501 van Texas Instruments die handig zijn voorzien van twee SMA-aansluitingen. Zoals gebruikelijk kun je die bij Chinese webwinkels voor een habbekrats kopen. De eerste die ik ontving was de TLV3502 met twee 50 Ω-ingangen. Leuk dingetje om ook te hebben, maar niet de bedoeling. De tweede levering was wel goed.

In figuur 2 het schema dat ik aan de hand van het printje heb gemaakt. Het ziet er eenvoudig uit. De TLV3501 is een comparator die tot zeker 120 MHz gaat, voldoende voor de meeste toepassingen. Met behulp van de terugkoppeling wordt de hysterese iets vergroot, maar dat mag geen naam hebben. De ingang is capacitief gekoppeld en heeft een ingangsimpedantie van 20 kΩ. Volgens de verkoper zou de kantelfrequentie liggen bij 1 Hz. In dat geval zou de waarde van de ingangscondensator zo’n 10 μF zijn, ik heb dat niet nagemeten. De andere twee condensators zijn overigens ontkoppelcondensatoren, die zullen zo’n 10 – 100 nF zijn. Er zit wel een klein listje in de schakeling want op het eerste oog zou je denken dat een signaal aan de ingang rond de 0 V moet variëren. Voor signalen met een amplitude kleiner dan 0,5 V zal dat goed gaan. Voor hogere amplituden zal in plaats van de jumper op punt 1 de halve voedingsspanning moeten worden aangeboden. Om een stabiele spanning te krijgen doe ik dat met een LED tussen de punten 1 en 2 en dan een weerstand van 470 Ω naar de V⁺-aansluiting. Dat geeft 1,78 V, een ietsje meer dan de helft van de voedingsspanning.

Conclusie

Het hierboven beschreven projectje was al een tijd geleden uitgevoerd en ondergesneeuwd onder andere projecten waaronder een WSPR-transmitter, maar daarover een andere keer. Het kwam weer bovendrijven toen ik de frequentie van mijn nanoVNA wilde kalibreren. Snel de boel weer in elkaar gezet en prachtig de meting kunnen uitvoeren.