Главная » Статьи » Мои статьи

Расположение компонентов на плате трансивера Odyssey-2

Информация в данной статье поможет при самостоятельной сборке или при необходимости ремонта трансивера.

Всего на плате содержится 13 различных стабилизаторов напряжения, выходная шина каждого из них имеет контакт для контроля выходного напряжения.

Линейные стабилизаторы 1 и 2 с выходным напряжением 3.3 Вольта питают входные цепи приемных каналов и АЦП. Аттенюаторы и УВЧ первого и второго канала запитаны соответственно от первого и второго стабилизатора. Для питания АЦП используются стабилизаторы 3 и 4 , которые понижают напряжение до необходимых 1.8 Вольт. Если есть желание собрать одноканальный вариант трансивера, то стабилизаторы 2, 4 вместе с их обвязкой можно не устанавливать.

Стабилизатор 5 формирует напряжение 1.8 Вольт для работы цифровой шины данных между АЦП и ПЛИС. Напряжение с него подается на специальные входы питания шины.

Стабилизатор 6 питает ЦАП передатчика и задающий генератор на 122.880 МГц.

Стабилизатор 7 формирует напряжение 2.5 Вольта для питания некоторых узлов ПЛИС.

Мощный импульсный стабилизатор 8 на 1.2 Вольта питает ядро ПЛИС.

Похожий импульсный стабилизатор 9 на напряжение 3.3 Вольта питает шины обмена данными ПЛИС и также цифровые линии питания всех остальных микросхем.

Стабилизатор 10 на напряжение 1.2 Вольта питает ядро микросхемы Gigabit LAN KSZ9031. Учитывая, что данная микросхема может похвастать заметно сниженным током потребления по сравнению со старой версией KSZ9021, данный стабилизатор можно не устанавливать и запитать микросхему от стабилизатора 8. Для этого достаточно замкнуть припоем перемычку P1. При использовании старой версии микросхемы KSZ9021 использование отдельного стабилизатора 10 для ее питания является необходимым.

Линейный стабилизатор 11 формирует напряжение 3.3 Вольта для питания звукового кодека.

Стабилизатор 12 формирует напряжение 5 Вольт для питания микроконтроллера. Это дежурное напряжение присутствует даже если трансивер выключен кнопкой. Типичный ток потребления трансивера в дежурном режиме 7мА от источника 12 Вольт. Входная цепь данного стабилизатора защищена отдельным слаботочным предохранителем.

Стабилизатор 13 - это основной стабилизатор питания трансивера, который выдает 5 Вольт и от которого запитываются все указанные выше стабилизаторы (кроме 12) а также микросхема усилителя OPA2677 (возможны другие варианты). Работа стабилизатора управляется микроконтроллером, в дежурном режиме он отключается и все цепи трансивера обесточиваются (кроме цепей, запитанных дежурным источником 12).

На следующем рисунке показано расположение разъемов и переключателей.

Разъем 1 предназначен для подключения OLED дисплея. Следует обратить внимание, что из-за отсутствия подключенного дисплея или его неисправности, микроконтроллер может не включать питание трансивера. Чтобы решить эту проблему, необходимо полностью обесточить трансивер, подключить исправный OLED дисплей к разъему и подключить заново к питанию, обеспечив таким образом сброс микроконтроллера.

Разъем 2 используется для смены прошивки микроконтроллера используя внешний программатор. Обратите внимание, что программирование следует осуществлять исключительно в режиме LVP. Линия /MCLR микроконтроллера подключена также и к выводу ПЛИС, а значит подача напряжения более 5 вольт с большой вероятностью приведет к порче ПЛИС. В качестве защиты от подобных ситуаций, обязательно установите защитный стабилитрон на 4.7Вольт (левый нижний угол корпуса MCU).

Разъем 3 предназначен для подключения небольших динамиков только если вы хотите обеспечить подобный функционал в своем трансивере. Мощность встроенного в трансивер усилителя невелика. поэтому, чтобы обеспечить приемлемую громкость к разьему следует подключать 4-х омные динамики с хорошей чувствительностью или два 8-ми омных, соединенных параллельно. 

Разъем 4 используется для подключения ручного микрофона (тангенты). Рекомендуемая модель - YAESU MH31-A8J. При желании можно подключить любую понравившуюся гарнитуру. Назначение выводов разъема (слева направо) -
1) DOWN_BUTTON,
2) UP_BUTTON,
3) 5_VOLT,
4) MIC_GND,
5) MIC,
6) PTT,
7) BUTTON_GND (YAESU) OR AUDIO (OTHER),
8) FAST_BUTTON

Вывод 7, если используется рекомендуемая гарнитура YAESU должен быть соединен с землей, иначе кнопки работать не будут. При использовании других гарнитур, данный вывод может использоваться для передачи аудио-сигнала с усилителя мощности звука, при этом единственным выводом для подключения к земле остается вывод 4.

Переключать назначение вывода 7 призван переключатель 1 (RJ-SPK). В положении OFF вывод 7 подключается к общему проводу, чем обеспечивается совместимость с тангентами YAESU. В положении ON, на вывод 7 подается сигнал с усилителя мощности звука.

Напряжение 5 Вольт с разъема 3 может использоваться для питания электретных конденсаторных микрофонов тангенты. 

Обратите внимание, что кнопки тангенты могут быть очень важны при использовании трансивера. Долгое удержание кнопки DOWN_BUTTON включает и отключает 1 Ватт выходной драйвер, кнопка UP_BUTTON включает и отключает встроенный усилитель звука а кнопка FAST_BUTTON используется как дублирующая кнопку питания.

Переключатель 2 включает возможность использования свободного вывода 3.5мм разъема MIC для управления передачей трансивера (PTT). Если такой функционал не используется, следует отключить эту возможность, так как при подключении/отключении разъема микрофона этот контакт может случайно замкнуться и трансивер может бесконтрольно перейти на передачу. 

Переключатель 3 (BIAS) подает напряжение питания для электретного микрофона, подключенному к 3.5мм разъему MIC. При использовании микрофонов динамического типа, питание можно отключить.

Разъем 5 используется для программировании памяти ПЛИС внешним программатором.

Разъем 6 используется для управления внешними устройствами, назначение его выводов было описано ранее в предыдущих статьях. Назначение некоторых выводов может меняться в зависимости от прошивки.

Разъем 7 предназначен для подключения Ethernet кабеля и соединения тарнсивера с компьютером, маршрутизатором, роутером или с другими устройствами. Кабель может быть любой современный CAT5, прямой или перекрестный,  если в нем разведены все 8 жил. Это главное требование для успешной работы в режиме Gigabit. Желательно использовать короткие тонкие неэкранированные кабели. На больших расстояниях может потребоваться экранированный кабель категории 7.

Разъем 8 предназначен для подачи питания 12 Вольт с током не менее 1 Ампер, если используется 1 Ватт выходной драйвер. если он не используется, достаточно источника с номинальным током 500мА. Ответный разъем на кабеле должен иметь внутренний диаметр проводника 1.1мм, внешний диаметр 3.5мм. Обратите внимание, что только рекомендуемые разъемы имеют специальную конструкцию, благодаря которой обеспечивается жесткая надежная фиксация разъемов относительно друг друга. Использование случайных похожих типов разъемов может сделать контакт ненадежным.

На следующей картинке показано расположение микросхем, кроме стабилизаторов питания.


 

Микросхема OPA2677 является аналогом известной OPA2674 и в отличие от нее может быть запитана напряжением 5 Вольт. При желании, в данном трансивере можно применять и OPA2674, если перепаять ферритовую бусину FB на пустое место справа, обозначенное как *.
В этом случае питание на микросхему будет подаваться 12 Вольт от разъема для внешнего питания и она будет запитана даже если трансивер находится в дежурном режиме. Ток потребления в этом случае составит около 22мА.

Микросхемы УВЧ LTC6401 могут не устанавливаться. В таком случае необходимо правильно сконфигурировать плату перемычками на обратной стороне.

Когда усилители установлены, перемычки 1 и 2 должны быть разомкнуты, а перемычки 3 и 4 установлены в положение 0 (дБ усиления АЦП). Если усилители отсутствуют, перемычки 1 и 2 следует замкнуть, чтобы обеспечить прохождение сигнала, а перемычки 3 и 4 должны быть установлены в положение 6 (дБ усиления АЦП). На картинке показана конфигурация с установленными усилителями.

Несколько вариантов задающих генераторов могут быть установлены на плату.


 

При установке генератора VG-4513CA с симметричным PECL выходом, следует также устанавливать резисторы 499 Ом. Если используется CMOS генератор типа ABLNO, резисторы устанавливать не нужно, а нужно замкнуть перемычку, расположенную под конденсаторами 1нФ. Сигнал генератора можно контролировать с помощью контрольных точек С1 и С2, расположенных справа от АЦП.

Расположение защитных диодов, транзисторов и некоторых других компонентов показано на следующей картинке.

Четыре светодиода позволяют контролировать работу сетевого подключения.

Светодиод 1 мигает с периодом в 1 секунду, что означает поступление сигнала синхронизации 125 МГц от микросхемы KSZ9031. 

Светодиод 2 показывает состояние  сетевого подключения. Быстрое мигание означает, что соединения нет. Медленное мигание означает, что соединение установлено на скорости 100Мбит. Постоянное свечение означает, что установлено подключение на скорости 1 Гигабит.

Светодиод 3 мигает при успешном принятии трансивером сетевого пакета от компьютера. При достаточно частых приходящих пакетах светодиод светится непрерывно. 

Светодиод 4 мигает при отправке трансивером сетевого пакета компьютеру. При достаточно частых отсылаемых пакетах светодиод светится непрерывно.

Усилитель 1 Ватт выходной мощности может быть сконфигурирован по-разному. На рисунке ниже указаны номиналы элементов удачной, на мой взгляд, конфигурации.


 

Обратите внимание, что резисторы 4.7 Ом в затворах транзисторов здесь заменены на индуктивности 100 нГн. Это сделано из-за того, что иногда при включении трансивера усилитель возбуждался на высокой частоте. 

На обратной стороне платы возле разъема 1W запаивается резистор номиналом 340 Ом, который предотвращает выход из строя транзисторов усилителя при высоком значении КСВ.

На всех любительских диапазонах усилитель выдает не менее 10 Вольт пикового значения ( нанагрузке 50 Ом), но в диапазоне 50 МГц выходное напряжение падает до 5 Вольт пикового значения.

 

Если у вас остались какие-то вопросы, связанные с конструкцией данного трансивера, спрашивайте на форуме http://www.sdr-deluxe.com/forum/

 

 

 

Категория: Мои статьи | Добавил: rolin791 (15.10.2017)
Просмотров: 1147 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0