NWT7 wersja "budżetowo-kieszonkowa"

NWT7 nie musi być duży...Nie sposób przecenić walory użytkowe urządzenia pomiarowego NWT 7 autorstwa Andreasa DL4JAL. Dużą zaletą jest również fakt, że odpowiednie oprogramowanie sterujące nim dostępne jest także dla miłośników Tux'ów (Linuksów). I jest na bieżąco aktualizowane. W większości przypadków opisy funkcji programu zostały "spolonizowane"

Radiowy niezbędnikSwoją pierwszą wersją NWT7 postanowiłem zbudować na bazie modułu DDS oznaczonego kodem BK009. Nie ma w tym chyba niczego odkrywczego, bo odpowiedni wsad do mikrokontrolera znajduje się tutaj na stronie Andreasa DL4JAL.

Analizując układy dostępne w sieci doszedłem do wniosku, że najprościej będzie samodzielnie zaprojektować płytki NWT. Wykorzystując Sprint-Layout 6.0 nie było to takie trudne. Mały, ale sprawny...

Urządzenie zbudowane w oparciu o moduł DDS (AD9850) w stosunku do pierwowzoru jest mniejsze, ale i zakres generowanych częstotliwości jest również mniejszy. Warto pamiętać, że w handlu jest dostępny moduł o dwukrotnie większej częstotliwości granicznej. Ale jego cena również jest odpowiednio większa.

Zrezygnowałem z zasilania bateryjnego i (dodawanej w niektórych wersjach) separacji portu USB od reszty układu. Port USB zasilany jest z gniazda zabezpieczonego polimerowym bezpiecznikiem.

Założenia

Pierwotnie zakładałem, że będzie to nieskomplikowana wersja niskobudżetowa. Postanowiłem nie zmieniać podstawowego schematu (blokowego). Do podobnych wyników chciałem dość nieco zmienioną "ścieżką".

Życie (oraz zmiana niektórych koncepcji) spowodowała, że koszty zminimalizowałem tam, gdzie to miało sens. Tam, gdzie koszty były rekompensowane innymi walorami wolałem dorzucić kilka groszy, by później nie narzekać. Tak było m.in. z wyborem gniazd SMA w miejsce BNC. IMO - opłaciło się.

Mikrokontroler PIC16F876A (20MHz)

PIC16F876W układzie pierwotnym zastosowano mikrokontroler w obudowie DIP28. Obecnie ze względu na:

  • mniejsze (w wersji SMD, SSOP28 - SO28) rozmiary obudowy,
  • porównywalną cęnę obu wersji (DIP28 i SSOP28) mikrokontrolera,
  • niechęć do wiercenia dodatkowych 28 otworów (wystarczy już tych na przelotki),
  • a przede wszystkim opanowanie przeze mnie programowania mikrokontrolerów PIC za pośrednictwem złącza ICSP (In-Circuit Serial Programming)

zdecydowałem się na mikrokontroler w wersji SMD, czyli w obudowie SSOP28 (SO28).

Moduł DDS

SyntezyZastosowanie modułu DDS typ BK009 spowodowało istotne zmniejszenie rozmiarów tej przestrzeni oryginalnej PCB, która jest związana z: generacją, sterowaniem, formowaniem i filtrowaniem sygnału z DDS.

Co prawda pomiary charakterystyki ostatecznej wersji urządzenia pokazują pewien spadek (ok. +/-2dBdB) amplitudy powyżej 25MHz, ale z mojego punktu widzenia nie jest to zasadniczy problem. Być może można jeszcze powalczyć o "wypłaszczenie". IMO ten przyrząd ma być czymś w rodzaju miernika uniwersalnego. Nie pretenduje do miana miernika referencyjnego.

Generatory modułów DDSNa rynku dostępne są też moduły DDS tej samej klasy oznaczone jako HC-SR08. Realizują dokładnie te same funkcje. Niestety - bo mają korzystniejszy układ wyprowadzeń - obecnie są trudniejsze do zdobycia.

Zastosowanie modułu HC-SR08 (ze względu na odmienienny układ wyprowadzeń) wymaga przeprojektowania płytki głównej.

Uwaga: Terry Mowles (VK5TM) (za Egbertem PA0EJH) wskazuje, że niektóre z modułów DDS wyposażono w generatory kwarcowe (125.000MHz) o maksymalnym napięciu zasilania równym 3,3V. Generatory te różnią się oznaczeniem.

Natomiast wizualna ich ocena (co do wielkości napięcia zasilania) może być utrudniona lub wręcz niemożliwa. Zasilanie ich napięciem 5V skutkuje ich nieodwracalnym uszkodzeniem. Zdarza się, że uszkodzenie to następuje ze zwłoką (nawet do 1 tygodnia).

W przypadku modułów tego rodzaju koniecznie trzeba odpowiedni stabilizator (IC6) zamienić na wersję 3,3V, np. LD33, LD1117S33.

W dalszej części przedstawiłem też alternatywną metodę z wykorzystaniem 2 zwykłych diod (nie Schotky'ego).

 Port komunikacyjny (USB)

Port komunikacyjnyW wielu dostępnych w sieci realizacjach NWT7 port komunikacyjny (bez względu RS232 czy USB) z reguły stanowi integralną część płytki PCB urządzenia.

Po negatywnych doświadczeniach oraz chcąc zachować możliwość wyboru postanowiłem płytkę portu wykonać jako element uzupełniający płytkę główną. Z płytki głównej wyprowadziłem jedynie wszystkie niezbędne sygnały umożliwiające realizację takiego portu.

Ze względu na konfigurację użytkowanych PC wiadomym było, że będzie to port USB. Z wyżej wymienionych też względów nie lokowałem gniazda USB na płytce portu.  Wymagałoby to określenia jego rodzaju: A, B, mini czy mikro. Posiada ona jedynie zestaw 4 pinów. Ostatecznie wybrałem miniUSB. Choć przyznać muszę, że ten rodzaj wtyku - biorąc pod uwagę jego stabilność - nie jest optymalny.

Trzeba jednocześnie pamiętać o tym, że:

  • w prezentowanym układzie zrezygnowałem z zasilania urządzenia za pośrednictwem gniazda USB. Poprzez port USB zasilany jest jedynie układ FT232RL. Do zasilania reszty układu służy inne dedykowane gniazdo,
  • port USB (w tym jego masy) nie jest izolowany od urządzenia. Na razie nie zauważyłem tego negatywnych skutków,
  • płytka portu USB realizuje (poprzez jej wpięcie) również  funkcję zwierania odpowiednich pinów np. złącza ICSP czy zasilania układu AD8307. Zatem rezygnując z płytki USB niezbędnym jest wykonanie niezbędnych połączeń w inny sposób. Bez nich układ nie będzie pracował.

Pozostałe drobiazgi

Drobiazgi...Gdy zaprojektowałem płytkę (główną) do mojego NWT okazało się, że niemal 1/3 jej szerokości wynika z długości gniazd BNC.

To może by dało się wytrzymać. Niestety z wcześniejszych negatywnych doświadczeń wynikało, że niektóre z zakupionych przeze mnie gniazd (i wtyków) BNC chararakteryzuje irytująca niepewność styków. I nie był to wynik nieprawidłowego "zarobienia" kabla.

Przeprowadzone testy z gniazdami i wtykami SMA nie wykazały, by w nich coś szwankowało. I tak oto budżet przegrał z funkcjonalnością. Nie tylko gabaryty, ale i funkcjonalność przeważyła.

Wybrałem złącza SMA. Do druku.

Podobnie wyglądała kwestia przekaźników przełączających sekcje tłumika. Ostatecznie wybrałem miniaturowe przekaźniki AXICOM P2 20129 V23079-G1011-X11

 

Informujemy, iż w celu zebrania informacji o popularności portalu oraz identyfikacji IP odwiedzających korzystamy z informacji zapisanych za pomocą… plików cookies na urzą…dzeniach koń„cowych użytkowników. Pliki cookies użytkownik może kontrolować‡ za pomocą… ustawień„ swojej przeglą…darki internetowej. Dalsze korzystanie z naszego serwisu internetowego, bez zmiany ustawień„ przeglą…darki internetowej oznacza, iż użytkownik akceptuje stosowanie plików cookies. W celu uzyskania więcej informacji zapoznaj się z Polityką prywatności. Akceptuję ciasteczka (cookies) tej strony. By dowiedzieć się więcej o ciasteczkach (cookies) oraz jak je usunąć zajrzyj na stronę o polityce prywatności.

  Akceptuję ciasteczka z tej strony.
EU Cookie Directive Module Information