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Patune utilty - Feinabstimmung der PA

Zuletzt geändert von UT2UK am 2026/03/02 11:06

Das Dienstprogramm patune ist ein interaktives Konsolenprogramm zur Kalibrierung und Konfiguration der Parameter des Leistungsverstärkers (Power Amplifier, PA) im Ermak TT Transceiver. Das Programm ermöglicht die Steuerung der Vorspannung (Bias) des Verstärkers, die Kalibrierung der Stufenströme, die Überwachung und Konfiguration des Kühlsystems.

Zweck des Dienstprogramms

Das Programm ist für Ingenieure und Techniker konzipiert für:

  • Automatische Kalibrierung der Vorspannung von Treiber- und Ausgangsstufe
  • Einstellung der Ziel-Ruheströme für jede Stufe
  • Überwachung des aktuellen Status des Leistungsverstärkers
  • Verwaltung der Thermalkompensation
  • Konfiguration der Alarmparameter (Temperatur- und Stromalarm)
  • Einrichtung der Lüftersteuerungstabelle (Kühlung)
  • Speicherung der Konfiguration im nichtflüchtigen Speicher (NVMEM)

Betriebsmodi

Das Dienstprogramm ist als hierarchisches Menüsystem aufgebaut:

Hauptmenü  
├── Informationen anzeigen  
│   ├── Print PA info (Status)  
│   ├── Print PA config (Konfiguration)  
│   ├── Print PA bias table (Vorspannungstabelle)  
│   └── Print total current (Stromverbrauch)  
├── Vorspannungstabelle bearbeiten  
│   ├── Print PA bias table  
│   ├── Reset all bias to defaults  
│   ├── Enter driver stage current  
│   ├── Enter output stage current  
│   ├── Autotune DAC bias for driver stage  
│   ├── Autotune DAC bias for output stage  
│   ├── Enter driver stage thermo compensation  
│   └── Enter output stage thermo compensation  
├── PA-Konfiguration bearbeiten  
│   ├── Print PA config  
│   ├── Edit max temperature ALARM  
│   ├── Edit restore temperature ALARM  
│   ├── Edit max driver current  
│   ├── Edit max output stage current  
│   └── Fan Table Editor  
│       ├── Print fan lookup table  
│       ├── Reset fan table to defaults  
│       └── Edit entries 0-7  
├── Schnellbefehle  
│   ├── Bias switch ON  
│   ├── Bias switch OFF  
│   ├── Reset overcurrent  
│   └── Write all settings

Befehlszeilenparameter

Das Dienstprogramm akzeptiert keine Befehlszeilenparameter. Die gesamte Steuerung erfolgt über das interaktive Konsolenmenü.

Programmstart

patune

Beim Start führt das Programm folgende Schritte durch:

  1. Verbindung mit dem PA Manager herstellen
  2. Aktuelle PA-Konfiguration abfragen
  3. Aktuelle Vorspannungstabelle (Bias) abfragen
  4. Hauptmenü anzeigen
  5. Auf Benutzereingabe warten

Eingabeformat

Benutzereingabe

Numerische Eingabe

Bei der Anforderung eines numerischen Wertes erwartet das Programm:

  • Eine positive ganze Zahl im angegebenen Bereich
  • Oder das Zeichen q zum Abbrechen der Operation
  • Oder q und Enter zum Beenden

Beispiel einer Werteingabe:

Enter driver stage current, mA (1-1000), press 'q' to cancel: 600

Validierung:

  • Der Wert muss im Bereich [min, max] liegen
  • Bei Eingabe außerhalb des Bereichs gibt das Programm einen Fehler aus und wiederholt die Anfrage
  • Maximal 1 Versuch pro Sekunde (1 Sek. Verzögerung)

Vorzeichenbehaftete numerische Werte

Für die Thermalkompensation werden vorzeichenbehaftete Werte verwendet:

Enter driver stage thermo compensation, C/dac (-100 - 100), press 'q' to cancel: -5

Gültige Wertebereiche:

  • Thermalkompensation: -100 bis +100 DAC/°C
  • Temperatur: -40 bis 126 °C
  • Lüftergeschwindigkeit: 0 bis 100 %

Abbrechen einer Operation

q bei jeder Eingabeaufforderung drücken, um die aktuelle Operation ohne Speichern abzubrechen.

Menünavigation

  • Ziffern 0-9 zur Auswahl eines Menüpunkts
  • Enter zur Bestätigung
  • q zur Rückkehr zum vorherigen Menü

Ausgabeformat

PA-Status

Print PA info.
    Heat temp:            75C  
    Int temp:            65C  
    VSWR alarm :            0  
    Extra current alarm :        0  
    Temperature alarm :        0  
    Bias enable:            1  
    Bus voltage:            48mV  
    Output stage current:        1050mA  
    Driver stage current:        620mA  
    Output bias:            2450/2460mV  
    Driver bias:            1850/1855mV  
    Fan speed:            45
FeldBeschreibungEinheit
Heat tempKühlkörpertemperatur°C
Int tempInterne Temperatur°C
VSWR alarmVSWR-Alarmflag0/1
Extra current alarmÜberstrom-Alarmflag0/1
Temperature alarmTemperatur-Alarmflag0/1
Bias enableVorspannungs-Aktivierungsstatus0/1
Bus voltageVersorgungsspannungmV
Output stage currentAusgangsstufenstrommA
Driver stage currentTreiberstrommA
Output biasAusgangs-Vorspannungsspannung (Kanal 0/1)mV
Driver biasTreiber-Vorspannungsspannung (Kanal 0/1)mV
Fan speedLüftergeschwindigkeit%

PA-Konfiguration

Print PA config.
    High limit temp:        80C  
    Low limit temp:            75C  
    Max driver current:        1200mA  
    Max output current:        2000mA
FeldBeschreibungStandardwert
High limit tempMaximale Temperatur (Alarm)80°C
Low limit tempMinimale Temperatur (Wiederherstellung)75°C
Max driver currentMax. Treiberstrom (Alarmschwelle)1200mA
Max output currentMax. Ausgangsstrom (Alarmschwelle)2000mA

Vorspannungstabelle (Bias)

Bias DAC output 0:                2450  
    Bias DAC output 1:                2460  
    Bias DAC driver 0:                1850  
    Bias DAC driver 1:                1855  
    Target driver current,mA:            600  
    Target output current,mA:            1000  
    Driver thermo compensation,dac/C:        -2  
    Output thermo compensation,dac/C:        -3  
    Temprature of calibration,C:            25
FeldBeschreibungBereich
Bias DAC output [0/1]DAC-Vorspannungswert für Ausgangskanäle 0 und 10-4095
Bias DAC driver [0/1]DAC-Vorspannungswert für Treiberkanäle 0 und 10-4096
Target driver currentZiel-Ruhestrom der Treiberstufe1-1000 mA
Target output currentZiel-Ruhestrom der Ausgangsstufe1-2000 mA
Driver thermo compensationThermalkompensation des Treibers-100 bis +100 DAC/°C
Output thermo compensationThermalkompensation des Ausgangs-100 bis +100 DAC/°C
Temperature of calibrationTemperatur, bei der die Kalibrierung durchgeführt wurde°C

Lüftersteuerungstabelle

Index | Temperature (°C) | Fan Speed (%)  
  ------|------------------|---------------  
   0   |        10        |       0%  
   1   |        20        |       7%  
   2   |        35        |      31%  
   3   |        40        |      63%  
   4   |        50        |      79%  
   5   |        60        |     100%  
   6   |        70        |     100%  
   7   |       126        |     100%

Die Tabelle enthält 8 Interpolationspunkte. Jede Zeile enthält:

  • Index: laufende Nummer (0-7)
  • Temperature: Schwellenwerttemperatur in °C
  • Fan Speed: Lüftergeschwindigkeit in %

Die Geschwindigkeit wird durch Interpolation zwischen den Punkten auf Basis der aktuellen Temperatur berechnet.

Kalibrierungsfortschritt

Während der automatischen Kalibrierung wird ein Fortschrittsbalken angezeigt:

Tuning Driver Channel 0  
  Target Current: 600mA
  DAC: 1800/4095  [***** ] 12%  | Current:  150mA/600mA  [**** ]  25%

Komponenten:

  • DAC: aktueller DAC-Wert und Maximum
  • Erster Fortschrittsbalken: DAC-Fortschritt (gelb)
  • Current: aktuell gemessener Strom und Zielstrom
  • Zweiter Fortschrittsbalken: Fortschritt beim Erreichen des Zielstroms (grün)

Fehlermeldungen

Set bias ON ERROR  
Get driver current ERROR  
Request PA config ERROR  
Connect/Disconnect loading ERROR  
Unable to tune bias for Driver channel 0

Eine Fehlermeldung in Rot weist auf einen Kommunikationsfehler mit dem PA Manager oder einen unerwarteten Zustand hin.

Erfolgsmeldungen

✓ Finished OK
  Channel: 0  
  Final DAC Value: 1850  
  Final Current:  600mA
Bias switched ON.  
New settings were recorder to NVMEM - OK.  
Overcurrent flag reseted OK.

Erfolgreiche Operationen werden in Gelb angezeigt.

Verwendungsbeispiele

Beispiel 1: Überprüfung des Verstärkerstatus

$ patune  
************************************************************  
|     Power amplifier service utility version 1.2          |  
************************************************************
[Main menu]  
0 - Print PA info.  
1 - Print PA config.  
2 - Print PA bias table.  
3 - [Edit bias table]  
4 - [Edit PA configs]  
5 - [Edit fan table]  
6 - Bias switch ON.  
7 - Bias switch OFF.  
8 - Reset overcurrent.  
9 - Write all settings.  
q - Quit
Enter your choice: 0
Print PA info.
    Heat temp:            45C  
    Int temp:            38C  
    VSWR alarm :            0  
    Extra current alarm :        0  
    Temperature alarm :        0  
    Bias enable:            1  
    Bus voltage:            48mV  
    Output stage current:        1050mA  
    Driver stage current:        620mA  
    Output bias:            2450/2460mV  
    Driver bias:            1850/1855mV  
    Fan speed:            35

Beispiel 2: Festlegen des Ziel-Treiberstroms

Enter your choice: 3
[Bias table editor]  
0 - Print PA bias table.  
1 - Reset all bias to default value.  
2 - Enter driver stage current.  
3 - Enter output stage current.  
4 - Autotune DAC bias for driver stage.  
5 - Autotune DAC bias for output stage.  
6 - Print power consumption for all stages.  
7 - Enter driver stage thermo compensation.  
8 - Enter output stage thermo compensation.  
q - Quit
Enter your choice: 2
Enter driver stage current, mA (1-1000), press 'q' to cancel: 650

Beispiel 3: Automatische Treiberkalibrierung

Enter your choice: 4
  Tuning Driver Channel 1  
  Target Current: 600mA
  DAC:  800/4096  [**       ] 19%  | Current:    0mA/600mA  [                ]   0%  
  DAC: 1200/4096  [****     ] 29%  | Current:  100mA/600mA  [*****           ]  16%  
  DAC: 1500/4096  [****     ] 36%  | Current:  250mA/600mA  [*******         ]  41%  
  DAC: 1700/4096  [*****    ] 41%  | Current:  450mA/600mA  [***** ***       ]  75%  
  DAC: 1750/4096  [*****    ] 42%  | Current:  590mA/600mA  [***** ****      ]  98%  
  DAC: 1751/4096  [*****    ] 42%  | Current:  600mA/600mA  [***** *****     ] 100%
  ✓ Finished OK
  Channel: 1  
  Final DAC Value: 1751  
  Final Current:  600mA

Beispiel 4: Bearbeiten eines Lüftertabelleneintrags

Enter your choice: 5
[Fan Table Editor]  
0 - Print fan lookup table.  
1 - Reset fan table to defaults.  
2 - Edit entry 0 (10°C / 0%).  
3 - Edit entry 1 (20°C / 7%).  
...
Enter your choice: 3
  Edit Fan Table Entry 2
  Current settings:  
    Temperature: 35°C  
    Fan Speed:   31%
Enter new temperature (C) (-40 - 126), press 'q' to cancel: 30
Enter new fan speed (0-100%) (0-100), press 'q' to cancel: 25
  Entry 2 updated:  
    Temperature: 30°C  
    Fan Speed:   25%

Beispiel 5: Konfiguration speichern

Enter your choice: 9
New settings were recorder to NVMEM - OK.

Fehlerdiagnose

Kalibrierungsfehler

Meldung:

✗ Unable to tune bias for Driver channel 0

Ursachen:

  • Verstärker funktioniert nicht
  • Keine Stromversorgung der Stufe
  • Stromsensor defekt
  • Vorspannungsschaltkreis falsch konfiguriert

Lösung:

  1. PA-Stromversorgung prüfen
  2. Lastanschlüsse prüfen
  3. Sicherstellen, dass die Vorspannung verstellbar ist
  4. DAC-Koeffizientenwert prüfen

Konfigurationsschreibfehler

Meldung:

Write config ERROR

Ursachen:

  • NVMEM ist voll
  • Hardware-Schreibfehler
  • Verbindungsverlust mit PA Manager

Lösung:

  1. Schreibvorgang wiederholen
  2. Konfiguration zurücksetzen versuchen: "Reset all bias to default value"
  3. Neustart und erneut versuchen

Praktische Anwendungsszenarien

Szenario 1: Ersteinrichtung eines neuen Verstärkers

Schritt 1: Status prüfen  
 - "Print PA info" auswählen  
 - Sicherstellen, dass die Sensoren funktionieren
Schritt 2: Zielströme einstellen  
 - "Edit bias table" → "Enter driver stage current" auswählen  
 - 600 mA eingeben (typischer Wert)  
 - "Enter output stage current" auswählen  
 - 1000 mA eingeben (typischer Wert)
Schritt 3: Automatische Kalibrierung  
 - "Autotune DAC bias for driver stage" auswählen  
 - Auf Abschluss warten (beide Kanäle nacheinander)  
 - "Autotune DAC bias for output stage" auswählen  
 - Auf Abschluss warten
Schritt 4: Ergebnisse überprüfen  
 - "Print PA info" auswählen  
 - Sicherstellen, dass die Ströme innerhalb der Zielwerte liegen
Schritt 5: Speichern  
 - "Write all settings" auswählen

Szenario 2: Lüftersteuerung einrichten

Schritt 1: Aktuelle Tabelle anzeigen  
  - "Edit fan table" → "Print fan lookup table" auswählen
Schritt 2: Interpolationspunkte bearbeiten  
  - Für jeden Eintrag:  
    - "Edit entry N" auswählen  
    - Auslösetemperatur einstellen  
    - Lüftergeschwindigkeit in % einstellen
Schritt 3: Speichern  
  - "Write all settings" auswählen
Beispieltabelle für kaltes Klima:  
  Entry 0: 15°C  /  0%  
  Entry 1: 25°C  / 10%  
  Entry 2: 40°C  / 30%  
  Entry 3: 50°C  / 60%  
  Entry 4: 60°C  / 80%  
  Entry 5: 70°C  /100%  
  Entry 6: 80°C  /100%  
  Entry 7: 126°C /100%

Szenario 3: Wartung und Diagnose

Schritt 1: Konfigurationsintegrität prüfen  
 - "Print PA bias table" auswählen  
 - Sicherstellen, dass alle Werte innerhalb der zulässigen Grenzen liegen  
 - "Print PA config" auswählen
Schritt 2: Stromverbrauch prüfen  
 - "Print power consumption for all stages" auswählen  
 - Mit Erwartungswerten vergleichen
Schritt 3: Verstärker testen  
 - "Bias switch ON" auswählen  
 - "Print PA info" prüfen  
 - Sicherstellen, dass alle Alarme im Nullzustand sind  
 - "Bias switch OFF" auswählen
Schritt 4: Alarm zurücksetzen (falls erforderlich)  
 - "Reset overcurrent" auswählen

Einschränkungen und Implementierungshinweise

Parametergrenzen

ParameterMinimumMaximumHinweis
Treiberstrom1 mA1000 mAZielwert
Ausgangsstrom1 mA2000 mAZielwert
Max. Alarmstrom (Treiber)-6000 mASchwellenwert
Max. Alarmstrom (Ausgang)-26000 mASchwellenwert
Kühlkörpertemperatur-40°C126°CSensorbereich
Maximale Alarmtemperatur-80°CBegrenzt
Vorspannungs-DAC04095 (Ausgang) / 4096 (Treiber)12-Bit-Auflösung
Thermalkompensation-100+100DAC/°C
Lüftergeschwindigkeit0%100%Entspricht DAC 0-63

Dienstprogrammversion: 1.2