‘Syncsmurf’ versie 2 en 3, vervolg op de populaire Video sync generator

Update: De Syncsmurf 3 is niet meer beschikbaar. Er is een nieuwere versie met DSP, maar ook dat project is gestopt.

Door David PE1MUD en Tjalling PE1RQM
Artikel bijgewerkt op: 29 november 2018
Be aware of the copyright of my articles. Before publishing in a magazine, please contact me for permission. Copying on another website is not permitted (use a link to my site instead).

Index:

• Introductie
• Kenmerken Syncsmurf2
• Documentatie voor de bouwers
• Aansluitschema en optionele schakelaars
• Plaatsing moeilijk te lezen onderdelen
• Geïnteresseerd?
• Reserveren / bestellen
• Links en publicaties
• FAQ

 

Nov 2018: Er zijn speciale 3D geprinte Syncsmurf behuizingen beschikbaar voor PCB versie 2 en 3!

Klik hier voor meer info

 

 

 

Introductie
Sinds eind 2011 is een bepaalde schakeling erg populair onder Amateur Televisie (ATV) amateurs: de door Hans PA0JBB ontworpen (en in december 2011 in Electron beschreven) ‘video sync generator’, of de ‘video squelch killer’, of de ‘video verbeteraar’, etc. De schakeling heeft in de volksmond nogal wat namen meegekregen.

Deze schakeling voegt nieuwe sync pulsen toe aan het video, waardoor LCD/TFT monitoren niet meer een gedwongen blauw -no video- scherm laten zien in plaats van ruis bij slechte ontvangst. En door de sterke auto lock aan de verticale sync, kan het verticaal rollen bij zwakke signalen voorkomen worden en kan met een potmeter de timing van de horizontale sync geregeld worden. Daarmee kan het beeld stilgezet worden (ook in combinatie met een PLL voor automatisch locken). Door het vervangen van deze horizontale syncpulsen zullen alle beeldlijnen, ondanks het soms nog horizontaal verschuiven, toch veel beter uitgelijnd worden op het beeldschermraster. Dit is ideaal voor ATV contesten, zelfs in combinatie met een oude vertrouwde ruisende CRT monitor. Want het beeld staat zelfs op deze beeldbuizen nog beter stil!

We zijn nu jaren verder en het oorspronkelijk ontwerp heeft heel wat modificaties ondergaan. Dit werd een leuk samenwerkingsverband tussen een aantal mensen, waaronder ook ikzelf. Ze waren uitgebreid beschreven op deze pagina van deze site.

Ook SMD versies verschenen het afgelopen jaar. David PE1MUD heeft zich daar ook mee bezig gehouden en noemde zijn versie de ‘Syncsmurf 1.0’. Deze eerste versie was daardoor niet alleen kleiner, maar had ook al onmiddelijk alle beschikbare modificaties aan boord en had een efficiëntere spanningsregelaar. Het stroomgebruik ging omlaag van ca. 90mA (bij 12V) naar 50mA (bij 7 tot 15V) door gebruik te maken van een switched mode (schakelende) spanningsregelaar. Dit was relevant voor portable ATV gebruik (accu’s).

David en ik hebben heel veel getest en ideeën uitgewisseld. David is goed in het ontwerpen van kleine elektronica, dus versie 1 van de Syncsmurf moest beter kunnen! Er was namelijk nog wel het één en ander aan te merken op versie 1. Iets wat Hans PA0JBB ook zelf al beschreven had in zijn oorspronkelijke artikel. Wij vonden de videoversterker ‘net goed genoeg voor normaal gebruik’ (lees: kon beter), de dikke elko’s voor de AC coupling waren vervelend en dat zorgde ook voor een trage start van de schakeling. Het regelbereik van de 5MHz VCO voor de PLL in de SAA1101 sync generator (om te synchroniseren met het binnenkomende video) was te beperkt. Deze kon niet alle afwijking dekken van diverse video apparatuur, die door ons ‘amateurs’ gebruikt worden. Daarom kon het gebeuren, dat het video nog bleef schuiven.

In september 2016 is versie 2 van Davids PE1MUD’s SMD versie aangekondigd; Syncsmurf 2

 

Kenmerken Syncsmurf2

(sommige batches zijn groen, ipv blauw)

De Syncsmurf2 is op veel punten verbeterd:

• PCB is nóg kleiner dan Syncsmurf 1, namelijk 41 x 46mm. Dit is nog minder dan 1/8 van de oorspronkelijke though-hole eurokaart uitvoering! En de schakeling is door kleinere elco’s ook veel platter. De schakeling zou qua grootte in veel LCD monitoren ingebouwd kunnen worden!
• De videoversterker is nu vervangen voor een MAX4090 IC. David liet ons weten: “deze voldoet aan de broadcast normen qua frequentiebereik, SNR, groupdelay, diff gain en phase en heeft 80dB onderdrukking van verstoring op de voedingsspanning (common mode rejection)”. Dat laatste schijnt bij de originele videoversterker vrij slecht te zijn geweest.
• Door de nieuwe videoversterker zijn er geen grote elco’s meer nodig. Dit maakt de schakeling kleiner en platter. Een ander voordeel is de snellere starttijd van de nieuwe versie, vanwege de kleinere elco’s.
• Het ‘vangbereik’ van het binnenkomende video, waaraan de de SAA1101 zich kan synchroniseren, wordt niet meer afgeregeld met een trimmer. Dit wordt nu met een tweede varicap (varactor diode) geregeld met externe potmeter. Dit zorgt ervoor dat de meeste beschikbare ‘amateur’ videobronnen wel gedekt zullen zijn met deze nieuwe externe regeling. Maar toch zijn er bronnen die te sterk afwijken, niet alles is af te vangen.
• Het voorgaande punt is ook meteen de manual functie. Eigenlijk een soort hybride tussen auto en manual. Zet het video nagenoeg stil met de potmeter en de PLL lockt dan rustig en zet het video stil. Het is nog altijd mogelijk om de PLL uitgang met een schakelaar af te koppelen en de 0-5V output van de potmeter aan te sluiten op deze tweede varicap. Dan heb je een volledig manual functie en een iets groter vangbereik.
• Het video blijft stabieler op het moment dat een signaal veel ruis bevat. Spikes in de varicap-regeling, veroorzaakt door de ruis, worden nu afgekapt met een zenerdiode.
• De stroomopname van versie 2.0 is verlaagd van 50 naar 30 mA. Bij de through-hole versie was dat meer dan 80mA. Dus een grote winst, ideaal voor portable ATV!
• De sync generator is eenvoudig uit te schakelen met een enkele schakelaar. De videoversterker wordt dan direct uitgekoppeld met de originele syncpulsen. Dit kan je ongeveer zien als het in bypass zetten van de schakeling. De schakeling gaat dan ook in een low-power mode.
• Het kerntje van de colorburst hoef je niet meer af te regelen.
• De 624/625 jumper is nu eenvoudig aan te sluiten als een externe schakelaar. Dit voorkomt het springen van een beeldlijn tijdens synchroniseren.

 

 

Documentatie voor de bouwers

Wegens revisieverschillen, zijn de schema’s en de PCB’s van deze pagina verwijderd. Deze staan in de PDF’s, die hieronder te downloaden zijn. Controleer goed de PCB versie. Dit staat op de PCB.

De aansluitschema’s staan in het volgende hoofdstuk en zijn voor alle PCB’s gelijk.

PCB versie 2.0 en 2.1

Veranderingen PCB versie 2.1 t.o.v. 2.0: dikte soldeerpads

Correctie: PCB’s 2.0 en 2.1 hebben R14 en R21 verwisseld in op de silkscreen. Stom foutje, sorry. Controleer dit aub met het schema en verwissel deze weerstanden. De schakeling zal wel werken, maar mogelijk minder goed.

Schema’s, PCB layout en partlist (bijgewerkt op 16 augustus 2017):

 

PCB versie 3

Veranderingen t.o.v. versie 2.1: Silkscreen foutje (verwisseling R14 en R21) is gecorrigeerd en de inkoppeling van de capaciteit van varicap D8 op de 5 MHz oscillator kan veranderd gekozen worden tussen OSCO en OSCSI op de SAA1101T (dit is experimenteel). Oorspronkelijk koppelde deze capaciteit in op de OSCO, maar dat is eigenlijk een punt met lage impedantie (uitgang). Beter is waarschijnlijk, om in te koppelen op de ingang (OSCI). Toch kan je het beste eerst SJ1 kortsluiten tussen pen 2 en 3. Zodra de schakeling werkt, kun je eventueel experimenteren met capaciteiten terwijl SJ1 doorverbonden is met 1 en 2. Soldeer ze in elk geval niet alle drie door.

Sommige PCB’s blijken geen silkscreen aan één zijde te hebben. Mocht je problemen hebben met het vinden van de pads, neem even contact op. De foto hierboven maakt hoop ik al veel duidelijk.

Schema’s, PCB layout en partlist (bijgewerkt op 24 oktober 2017):

 

Aansluitschema en optionele schakelaars

(bijgewerkt op 27 april 2017)

Om de PCB aan te sluiten aan de potmeter en schakelaars, is de volgende informatie beschikbaar. Deze informatie is gelijk voor PCB’s versie 3.

 

Plaatsing moeilijk te lezen onderdelen:

Pen 1 van de MAX4090-EUT-T kan wat onduidelijk zijn. Maak de opdruk eventueel beter zichtbaar met een verlichting vanaf de zijkant (werkt soms beter dan recht van boven) en een loep. De tekst ABOX moet als volgt geplaatst worden:

De BB199 is erg klein. Zo ziet dit component er uit na een flinke vergroting:

Nog twee foto’s van gebouwde exemplaren:

 

Geïnteresseerd?

Eind 2019 komt er een nieuwe versie uit van David PE1MUD met DSP. Houd deze website in de gaten.

Wij bieden deze schakeling te koop aan via deze site. David PE1MUD zorgt voor de productie en support en ik (Tjalling PE1RQM) zorg voor de distributie.

De prijs voor alleen het PCB bedraagt €9,00 (excl. verzending) (uitverkocht). De prijs voor een bouwkit (exclusief externe potmeters, schakelaars, behuizing en verzending) zal €50,- bedragen (uitverkocht). Compleet gebouwd en getest kost €90,- (ook exclusief externe potmeters, schakelaars, behuizing en verzending) (uitverkocht).

De verzendkosten bedragen €3,00 voor PCB’s en bouwkits, €7,00 voor gebouwde exemplaren. Voor verzendingen naar buiten Nederland zullen we de verzendkosten moeten berekenen.

Voor 3D geprinte behuizingen, volg de link bovenin deze pagina.

De kleur van onze PCB’s zijn soms groen, vaak blauw. We hebben verschillende batches.

Waarschuwing

Houd er rekening mee, dat sommige onderdelen lastig in kleine hoeveelheden te vinden zijn. Overweeg daarom de bouwkit of compleet gebouwd. Omdat wij gepast inkopen, kunnen we geen onderdelen los verkopen (al hebben we voldoende BB199’s op voorraad nog). We moeten de kleine overhead bewaren voor mensen die wat kwijt zijn geraakt, of in geval van defecten.

De spoel, de voeding en de videoamp zijn wat specifiek. De SAA1101T, MAX4090, BB199 zijn obsolete, dus die putten we uit NOS (New Old Stock) bronnen. Dat is een keer op! De BB199 is wellicht moeilijk verkrijgbaar, al hebben wij nog iets van 50 liggen.

De onderdelen zijn voornamelijk in het kleine 0805 SMD formaat! Er is wat ervaring en goede ogen nodig om dit goed te kunnen solderen. De varicaps zijn zelfs 0603 formaat! Onvoldoende ervaring of middelen? Overweeg dan een compleet gebouwd exemplaar.

 

Reserveren / bestellen
Bekijk de nieuwe Syncsmurf DSP als verbeterde alternatief op deze versie.

 

Links en publicaties

Ooit begon het met de publicatie van de eerste versie in de Electron van december 2011 van Hans PA0JBB. De vernieuwde Syncsmurf is later ook nog in het DKARS magazine beschreven. Hieronder volgt een lijstje met nog meer verwijzingen naar de Syncsmurf:

_______________

In CQ-DATV 50 van augustus 2017 staat de Syncsmurf beschreven!

Dit is tevens een mooie vertaling naar het Engels.

_______________

De Wiki van BATC (British Amateur Television Club heeft de Syncsmurf genoemd: https://wiki.batc.tv/5.6_GHz

_______________

 

FAQ

• Is the Symcsmurf useable on relais stations?
  For relais use you have to test or modify the PLL system, because it has a very small range (due to the crystal oscillator). With a potentiometer, the user changes the voltage on a second varactor diode to bring it in the range of the PLL. Then the locking system comes in. On relais stations, users cannot change the potentiometer. Be aware of the smaller range to lock on the different video timings users may have. Solution: a real 5 MHz oscillator instead of a crystal oscillator, but we didn’t test that. Or a remote controlled 0-5V output to the second varactor diode.   

Wat is de stroomopname?
<30mA

Zijn er reserveonderdelen?
De populariteit is groter dan verwacht. Dit project gebruikt veel onderdelen die redelijk verkrijgbaar waren bij aanvang, maar inmiddels blijken sommige onderdelen echt schaars te worden. We hebben bijvoorbeeld niet veel BB199’s meer, terwijl die wel het eerste in het tapijt verdwijnen (of verdampen op een soldeerpistool :). Om die reden hebben we ook niet een extra exemplaar bijgevoegd. We moeten zuinig zijn. Maar in geval van nood, neem gerust contact op hoor. Dan kijken we wel naar de voorraad status. De meer gangbare onderdelen zijn vaak voldoende op voorraad.

Mijn kristal krijg ik niet in het midden en daardoor lockt mijn schakeling niet!
Probeer C15 eens te verwijderen. Komt de schakeling nog steeds niet in het vangbereik? Probeer dan een ander kristal. Het is bekend dat een enkel kristal echt teveel afwijkt. Neem gerust contact op als je die niet hebt liggen.

 

Optie: software filtering
We gaan in de nabije toekomst ook nog iets bijzonders presenteren. Namelijk een softwarematig filter voor in je PC, die heel goed blijkt te werken in combinatie met de Sync generatoren / Syncsmurf en de Easycap. Voor nu vertellen we daar nog niet veel over, maar hier is alvast een ’teaser’ (klik op de afbeelding voor een vergroting):