Uživatelské jméno:   Heslo:   Pamatuj si mě  

Wobbler/rozmítač od 1MHz do 4GHz

 Tisknout 

Níže uvedená konstrukce je přepracování dřívějšího wobleru s ADF4351. Popisovanou konstrukci jsem si zvolil jako téma své bakalářské práce a nejen studium je důvodem, proč zde delší dobu nepřibyla žádná nová konstrukce ani článek. Abych si zjednosušil přípravu popisu tohoto zařízení, osekal jsem některé úvodní stránky a použil text z mé práce. Normálně bych byl poněkud víc stručnější :).

 

1         Rozbor problematiky a návrh obvodů

K měření kmitočtových závislostí obvodů je zapotřebí generátor sinusového signálu a detektor amplitudy. V případě orientačního měření křivky se zvláště ve starších konstrukcích vyskytoval pouze generátor pily, který řídil napětím řízený oscilátor a obvody byly doplněny o generátor značek. Po detekci signálu z měřeného obvodu, nejčastěji za pomocí detekční diody, se po zesílení signál přiváděl na vertikální vychylovací obvody. Díky časovým značkám pak byly vidět na křivce body, díky kterým šlo zkontrolovat nebo nastavit požadovaný průběh. V současné době je na trhu již možné najít obvody, které umožnují digitálně nastavit požadovaný kmitočet, takže se dá celé zařízení zjednodušit a data nechat zobrazit na PC nebo případně použít dostupný displej. Na blokovém schématu na obrázku 1 je vidět základní obvody, které jsou typické pro řešení zařízení jako jsou VNA i popisovaný rozmítaný generátor.
 
Obrázek 1 – blokové schéma generátoru   
 
Zařízení je funkčně rozděleno do několika bloků: -          Generování VF signálu -          Řízený útlum -          Detektor amplitudy VF signálu -          A/D převodník -          Řídící obvody -          Zobrazovací jednotka
 

1.1        Generování VF signálu

Kmitočtový rozsah 1 MHz až 4 GHz je problematické zajistit jediným obvodem. Při návrhu obvodů nejprve padla volba pro ADF4351, což je syntéza PLL s integrovaným VCO a kmitočtovým rozsahem 35 MHz – 4,4 GHz. Zkušební zapojení se však vyznačovalo několika nectnostmi, a to především poměrně velkým krokem, až desítky kHz, což bylo při nižších kmitočtech nevýhodné. Nakonec volba padla na syntézu HMC833 od firmy Hittite, kterou nedávno zakoupila firma Analog Devices. Vnitřní zapojené obvodu je na obrázku 2.
 
hmc833.png
 
Obrázek 2 – vnitřní zapojení obvodu HMC833 [7]. 
Kmitočtově-fázový závěs (PFD) porovnává referenční kmitočet (vstupní signál dělený pomocí děličky R) se signálem z VCO, který je dělen za pomocí děličky N. Běžný, tzv. integer (celočíselný) režim syntézy pracuje s krokem rovným referenčnímu signálu na vstupu PFD. To je nevýhodné pro nižší kroky, protože změna čítače o 1 vyvolá změnu kmitočtu zavěšeného VCO právě o referenční kmitočet. Tento problém byl vyřešen přidáním tzv. modulátoru, který přičítá k číslu N jedničku po určitý počet cyklů. Pro HMC830/833 je rozsah modulátoru 24 bitů tj. počet cyklů 224. Pokud má registr modulátoru nastavenu hodnotu 223, dojde každých 223 cyklů k dělení číslem N a následujících 223 cyklů k dělení číslem N+1. Výsledný kmitočet zavěšeného oscilátoru je pak o polovinu referenčního kmitočtu PFD vyšší než bez použití modulátoru. Tím se ve výsledku dosáhne jemnějšího dělení kmitočtu, ale zvýší se částečně fázový šum. Podrobný popis lze nalézt v katalogovém listu obvodu HMC833 [13]. Rozsah přeladění VCO je 1500 MHz až 3000 MHz, při zapnutí násobičky 2x je tak výstupní kmitočet až 6000MHz. Při využití výstupní děličky s dělícím poměrem až 62 je výstupní kmitočet:
                                                     (1) 
 
Pro správnou funkci PLL, tj. stabilního zavěšení interního VCO v celém rozsahu kmitočtů je zapotřebí správně navrhnout obvody filtru na výstupu kmitočtového detektoru, které zajišťují filtraci ladícího napětí pro interní napětím řízený oscilátor. K návrhu těchto obvodů je dostupný software ADIsimPLL[8].   Vstupní parametry pro ADIsimPLL: -          kmitočet VCO 1,5 GHz – 3 GHz -          reference fázového detektoru 10 MHz -          referenční TCXO 20 MHz Zbývající parametry program nabídne s ohledem na optimální parametry. Výstupem výpočtu je návrh součástek filtru a také frekvenční a časové průběhy. Navržený filtr s hodnotami součástek je na obrázku 3.
 Obrázek 3 – navržený filtr pomocí SW ADIsimPLL [8].   
Vzhledem k tomu, že tento obvod zajistí pokrytí pásma v rozsahu 25 MHz až 4 GHz, je nutné použít pro kmitočty pod 25 MHz další obvod. Při výběru obvodů pro rozsah 1 MHz až 25 MHz byly od začátku uvažované obvody pro přímou digitální syntézu DDS. Přímá digitální syntéza používá ke generování signálu čítač, tabulku hodnot sinus nebo cosinus a rychlý A/D převodník. Základní požadavek při výběru obvodu DDS je rozsah kmitočtu minimálně do 30MHz. Vzhledem k záměru využít jeden referenční kmitočet jak pro PLL, tak pro DDS, byl výběr omezen na obvody AD9851 a AD9951. Rozdíl mezi nimi je především ve vyšším referenčním kmitočtu u AD9951, a to až 400MHz a 14 bitový ADC, zatímco AD9851 má maximální kmitočet 180 MHz a 10 bitový ADC. Volba nakonec padla na o něco horší AD9851, který však pro potřeby dostatečně vyhoví. Vnitřní zapojení obvodu AD9851 je na obrázku 4. Rekonstrukce sinusového průběhu vyžaduje podle Nyquistova teorému alespoň 2 vzorky na periodu. To však produkuje velké množství harmonických a pro co nejčistější sinusový průběh je zapotřebí kvalitní filtrace na výstupu. Při pracovním kmitočtu DDS 120 MHz je předpokládaný maximální kmitočet 30 MHz. Důvodem pro hranici 30 MHz je pokrytí radioamatérských KV pásem z jednoho zdroje signálu.
 
 
Obrázek 4 – vnitřní zapojení AD9851 [12]. 
Výstupní signál z IOUT je veden na dolní propust se zlomovým kmitočtem 77MHz navrženou pomocí programu RFSim99 [10]. Její zapojení je na obrázku 5 a průběh frekvenční charakteristiky na obrázku 6. Vyšší zlomový kmitočet byl zvolen z důvodu možného posunu hranice pro přepnutí z DDS na PLL kvůli obavám z čistoty signálu z PLL na nízkých kmitočtech.
 
 
Obrázek 5 – zapojení dolní propusti pro AD9851
 
 
Obrázek 6 – vstupní a přenosová charakteristika LPF 
Pro zajištění dostatečné úrovně signálu je výstup PLL i DDS zesílen pomocí mikrovlnných monolitických zesilovačů MMIC ERA-3+ od firmy MiniCircuits a ADL5545 od firmy Analog Devices. Výrobce uvádí pro ADL5545 [9] rozsah 30 MHz – 6 GHz při zisku typicky 22 dB. ERA-3+ má kmitočtový rozsah DC – 3 GHz při zisku 23 dB.
   Pro přepínání výstupního signálu je využit obvod HMC536 [17]. Jeho kmitočtový rozsah je DC – 6 GHz, izolace kanálů v rozsahu do 4 GHz je 27 dB. Maximální vstupní signál přepínače je 29 dBm, což odpovídá vstupnímu výkonu 794 mW. V tomto směru plně vyhoví, protože předpokládaná maximální úroveň signálu z PLL či DDS nepřesáhne 300 mW. Zapojení obvodu je na obrázku 8 a průchozí útlum v závislosti na kmitočtu na obrázku 9.
 
 
Obrázek 8 – zapojení obvodu HMC536 [17] 
 
Obrázek 9 – průchozí útlum obvodu HMC536 [17]

1.2        Řízený útlum

Tento obvod je důležitý pro případy, kdy je zapotřebí měřit přenosovou charakteristiku zesilovače nebo pro měření jedno-decibelové komprese P1dB. Řešením přepínaného útlumu může být použití fixních útlumů pomocí rezistorů a jejich vyřazování/vřazování pomocí relé. To však znamená použít kvalitní VF relé a také značně zvětšuje zastavenou plochu na desce plošných spojů. Přepínání s pomocí PIN diod komplikuje návrh, ale především je útlum je poté vlastním útlumem na PIN diodě. Regulace pomocí napětím řízeného útlumového článku zase vnáší chybu díky nelinearitě závislosti útlumu na napětí a také měnícímu se útlumu v závislosti na kmitočtu při konstantním napětí, především v oblasti vysokého útlumu. Z těchto důvodů se jeví volba digitálně řízeného atenuátoru jako optimální. Dynamický rozsah atenuátoru 30 dB by měl být dostatečný, vyšší útlum lze zajistit dodatečným vřazením fixních útlumových článků. Zvolen byl obvod RFSA3714SR, který umožňuje digitální řízení útlumu v rozsahu 0 až 31,75 dB s krokem 0,25 dB. Kmitočtový rozsah je do 6 GHz.)
 
 
Obrázek 10 – vnitřní zapojení RFSA3714 [18]. 
Z charakteristiky na obrázku 11 vyplývá poměrně velká závislost útlumu na kmitočtu, která vyžaduje následnou kalibraci celého řetězce. Také z tohoto důvodu byl zvolen útlumový článek s jemnějším dělením rozsahů útlumu, které umožnuje plánovanou kalibraci výstupního signálu pomocí řízení atenuátoru za cenu omezení rozsahu uživatelem volitelného útlumu.
 
 
Obrázek 11 – závislost průchozího útlumu na kmitočtu u RFSA3714 [18] 

1.3        Detektor amplitudy VF signálu

Základní požadavek kmitočtového rozsahu klade vysoké nároky na volbu vhodného detektoru. Mezi renomované výrobce VF součástek patří firma Analog Devices, kde také začalo hledání vhodného obvodu. Z hlediska kmitočtového rozsahu a také dynamického rozsahu byl zvolen obvod ADL5513[20]. S kmitočtovým rozsahem 1 MHz až 4 GHz a dynamickým rozsahem 80 dB je v tuto chvíli to nejlepší co může být použito v této konstrukci. Díky rozsahu až do 4GHz byl další obvodový návrh přizpůsoben tomuto meznímu kmitočtu.
 
   
Obrázek 12- vnitřní zapojení obvodu ADL5513[20] 
Na obrázku 14 je vnitřní zapojení obvodu. Základem je kaskáda zesilovačů s detektory. Logaritmická závislost výstupního napětí na velikosti vstupního signálu zajišťuje široký dynamický rozsah až 80 dB pro přesnost 3 dB a v rozsahu 74 dB přesnost až 1 dB. Základní závislost výstupního napětí na vstupní úrovni je 21 mV/dB a lze ji změnit připojením rezistoru mezi pin VOUT a VSET. Připojením kondenzátoru na pin CLPF můžeme dodatečně omezit šířku pásma demodulace, protože tento obvod je možné, díky své rychlosti, použít jako demodulátor AM. Bez připojení kondenzátoru je šířka pásma obvodu 10 MHz. Výrobce udává u převodníku chybu pod 1 dB. V katalogovém listu je uvedena křivka závislosti výstupního napětí na vstupní amplitudě signálu a současně také chyba převodu. Tato chyba je znázorněna na obrázku 11. 
 
 
Obrázek 13 – Výrobcem deklarovaná chyba detektoru ADL5513[20] 
Z křivky vyplývá, že v rámci rozsahu signálů -55 dBm až 0 dBm je chyba v toleranci 0,5 dB, pro širší rozsah je zapotřebí buďto tuto chybu kompenzovat pomocí software nebo tuto chybu akceptovat.             Po revizi prototypu byl detektor rozšířen o další vstup, a to detektor s kmitočtovým rozsahem do 8 GHz AD8318[21]. Tento obvod má ale menší dynamiku a také větší spotřebu, takže bylo zapotřebí využít blokování tohoto obvodu řízením z mikrokontroléru. Z křivky závislosti výstupního napětí a chyby tohoto detektoru je patrné, že použitelný rozsah detekce pro chybu 0,5 dB obdobný, limitace výstupního napětí však nastává ve výrazně menším dynamickém rozsahu. Přidání tohoto obvodu umožní využít rozsah kmitočtové syntézy až do 6 GHz, ovšem s nižší kalibrovanou výstupní úrovní signálu, a rozšíří se tak možnost nastavování obvodů pro pásmo 5,6 GHz. 
 
 
Obrázek 14 – závislost výstupního napětí a chyby na úrovni vstupního signálu u AD8318[21]
 

1.4        A/D převodník

Pro výběr vhodného ADC je zapotřebí nejprve určit typ, jeho rozlišení a rychlost převodu. Po testování vzorkovacích převodníků ADS8325, které při rozlišení 16 bitů měly vlastní šum 3 LSB, byl otestován 24bitový sigma-delta ADC MCP3911. Tento obvod se však vyznačoval vyšší nestabilitou vnitřní kalibrace měření, a to zhoršovalo opakovatelnost měření. Další typ ADS1247 plně vyhovoval z hlediska šumu a opakovatelnosti měření, ale díky rychlosti 2000 vzorků za sekundu byl nakonec vybrán rychlejší obvod ADS131A02 [19]. Jedná se o dvoukanálový, 24 bitový sigma-delta ADC s rychlostí až 128 kSPS. Výrobce udává efektivní rozlišení 20,6 bitů při rychlosti převodu 8 kSPS. Je třeba zdůraznit, že rychlost a opakovatelnost měření přímo určuje maximální možnou rychlost přeladění celého zvoleného pásma. Zvláště při nastavování filtrů je vhodné mít co nejrychlejší odezvu měření.
 
 
Obrázek 15 – vnitřní zapojení převodníku ADS131A02 [19]. 
Převodník obsahuje teplotně stabilní referenci s koeficientem 4 ppm, čímž odpadá nutnost použít stabilní externí referenci. Referenční napětí lze navíc přepínat mezi úrovní 2,442 V a 4 V. To umožní omezit vliv poklesu napájecího napětí při napájení z USB zvolením nižšího referenčního napětí, ale zároveň je možnost v případě velkého signálu na vstupu detektoru proměřit i vyšší napětí z detektoru. Lze namítnout, že pro dostatečně přesné vyhodnocení úrovně z detektoru by stačil méně přesný převodník. Pohledem do tabulky efektivního rozlišení v závislosti na rychlosti převodu je patrné, že v případě potřeby měření rychlostí 128 kSPS je již hodnota 15,62 bitu.
 

1.5        Řídicí obvody

Pro řízení byl zvolen obvod z řady PIC32MZ od firmy Microchip, který má několik kanálů SPI, potřebných ke komunikaci s ADC, PLL, DDS a řadičem TFT. Integrované rozhraní USB je možné využít k přenosu dat do PC.
 
 
Obrázek 16 – vnitřní architektura řady PIC32MZ [22].
Mikrokontrolér má vlastní taktování krystalem 24 MHz, protože je z něj vnitřně vytvářen referenční kmitočet 48 MHz pro obvody USB. Řízení PLL, DDS, SPI i TFT bylo navrženo oddělené, vzhledem k dostatečnému počtu SPI kanálů. To v případě potřeby umožňuje jejich současné nastavování. 

1.6        Zobrazovací jednotka

Kromě již zmíněného USB rozhraní je možné k zobrazení a ovládání použít TFT displej s dotykovým panelem. Kvůli minimalizaci rušení, vznikajícímu díky obnovování TFT displeje, měniče pro podsvícení a také obsluze dotykového panelu, jsou obvody řadiče displeje a panelu umístěny na samostatné desce. K obsluze displeje byl vybrán obvod S1D13781[14], který umožňuje připojení displeje s rozlišením až 800x480 bodů. Jako jeden z mála dostupných řadičů má možnost komunikovat pomocí rozhraní SPI, což umožní minimalizovat počet vodičů mezi hlavní deskou a deskou zobrazovací jednotky. Vnitřní blokové zapojení je na obrázku 17. Vnitřní paměť o velikosti 384 kB umožní při maximálním rozlišení zobrazení barev v rozlišení 8 bitů, což dostatečně vyhovuje. Jako kontrolér dotykového panelu byl zvolen obvod TSC2003[16], který komunikuje pomocí sběrnice I2C. Tento obvod podporuje rezistivní dotykové panely a obsahuje A/D převodník, multiplexer a obvody pro buzení dotykového panelu. Blokové schéma je na obrázku 18.
 
 
Obrázek 17 – blokové vnitřní zapojení řadiče TFT S1D13781 [14]. 
 
 
Obrázek 18 – vnitřní zapojení obvodu TSC2003 [16]. 

2         Návrh HW

2.1        Obvody PLL

Na obrázku 19 je schéma zapojení obvodu HMC833. Jedná se o doporučené zapojení, doplněné o vypočítané hodnoty součástek filtru. Signál z VCO je zesílen pomocí monolitického zesilovače ADL5545. Hodnota rezistoru R10 zajišťuje pracovní proud zesilovače cca 40 mA. Rezistory R12, R14, R16 a R18 slouží k omezení odrazů na vedení a tím snížení rušení z těchto linek. Většinu okolních součástek tvoří blokovací kondenzátory napájecích větví. Obvod je zapojen přes spínací obvod napájení z důvodu snížení spotřeby a také pro správnou inicializaci programového módu. U prototypu se stávalo, že po zapnutí nedošlo k správné inicializaci sériového komunikačního protokolu a tím nebylo možné nastavovat kmitočet.
 
 
Obrázek 19 – zapojení obvodů syntézy PLL HMC833 Obvod má napájení +5 V a +3,3 V. 
Z důvodu výkonové ztráty přes 1 W je zapotřebí zajistit při návrhu desky dostatečné chlazení. Proudový odběr obou větví je typicky 250 mA. Tlumivky v napájecích větvích zajišťují omezení průniku VF signálu mezi sebou a do dalších částí. Velikost 47nH je zvolena kvůli vyššímu kmitočtu vlastní rezonance tlumivky.
 

2.3        Obvody DDS

Dalším zdrojem signálu je DDS, jejíž obvodové zapojení je na obrázku 22. Referenční kmitočet 20 MHz z TCXO je využíván také v obvodech PLL a ADC. Díky vnitřní násobičce 6x je pracovní kmitočet syntézy 120 MHz. Obvod je programován pomocí sběrnice SPI, která je detekována po připojení napájení díky vstupům D0 a D1 připojeným na vysokou úroveň přes R38.
 
 
Obrázek 22 – zapojení syntézy DDS s AD9851 
Výstupní signál z IOUT je veden na dolní propust se zlomovým kmitočtem 77MHz. Její zapojení je na obrázku 23 a průběh frekvenční charakteristiky na obrázku 6.
 
 
Obrázek 23 – zapojení dolní propusti pro AD9851 

2.4        Zesilovače signálu MMIC

Za filtrem následuje zesilovač s ERA-3+ (obrázek 24). Jedná se o typické zapojení, pracovní bod zesilovače určuje rezistor R37. Obdobně je zapojen zesilovač za PLL s ADL5545, jen hodnota tlumivky je 1 uH a vazební kondenzátory jsou 1nF.
 
 
Obrázek 24 – zapojení zesilovače signálu z DDS 
Dále signál z DDS i PLL pokračuje na přepínač s HMC536, následovaný digitálním atenuátorem RFSA3714SR, jehož zapojení je na obrázku 25. Bylo zvoleno sériové řízení atenuátoru.
 
 
Obrázek 25 - obvod digitálního atenuátoru RFSA3714SR a přepínače HMC536

2.5        Logaritmický detektor

Signál z výstupu generátoru se připojí na měřený obvod a výstup z tohoto obvodu je připojen na vstup logaritmického detektoru amplitudy. Vzhledem k použité syntéze PLL, která umožňuje generovat kmitočet až do 6 GHz, byl po revizi prototypového zapojení přidán také detektor do 8 GHz AD8318 s menší dynamikou. Zapojení detektoru ADL5513 je na obrázku 26, zapojení AD8318 na obrázku 27. Jedná se o doporučené katalogové zapojení obvodu od výrobce. K zajištění vstupní impedance 50 Ω slouží rezistor R30 o hodnotě 52,3 Ω. Vzhledem k relativně vysoké vstupní impedanci detektoru je tak získáno širokopásmové přizpůsobení impedanci 50 Ω.
  
 
Obrázek 26 – obvodové zapojení detektoru ADL5513 
 
 
Obrázek 27 – obvodové zapojení detektoru AD8318 
Napětí z detektoru je filtrováno jednoduchým RC filtrem kvůli omezení šumu nebo vlivu případného modulovaného signálu a pokračuje na A/D převodník. Závislost výstupního napětí na vstupním signálu je u tohoto detektoru inverzní, takže výstupní napětí se snižuje při zvyšující se úrovni vstupního signálu, což má vliv na nižší úroveň rušivých signálů, které mohou ovlivnit vstup ADC.
 

2.6        ADC převodník

  Zapojení ADC je na obrázku 28. Jeden vstup převodníku je připojen ke vstupnímu detektoru s ADL5513 a druhý vstup je připojen k detektoru AD8318. Komunikace probíhá pomocí SPI. Referenční kmitočet 20 MHz z TCXO je použit pro taktování převodu sigma-delta převodníku. Rezistory na digitálních linkách rozhraní SPI slouží k omezení odrazů na vedení a tím také omezení rušení digitální části. ADC_R je resetovací pin převodníku, který uvede ADC do výchozího stavu. Vzhledem k tomu, že je aktivován pouze při inicializaci ADC po zapnutí, není použit rezistor k omezení rušení.  
 
 
Obrázek 28 – obvodové zapojení ADC   
Vzhledem k požadavkům na rychlost převodu, která je však na úkor přesnosti, byly zanedbány doporučení výrobce pro oddělení analogové a digitální země. Analogová část ADC je z důvodu omezení rušení z napájecí větve připojena přes tlumivku. Pro měření je využit vnitřní zdroj referenčního napětí s doporučenou filtrací pomocí kondenzátorů C74 a C75, jejichž hodnota je hodně vysoká a filtruje tak spíše vliv nižších kmitočtů. V případě potřeby filtrace vyšších kmitočtů, které by mohly ovlivnit měření, lze paralelně k těmto kondenzátorům dát menší hodnotu, například 1nF, a tím omezit průnik vyšších kmitočtů. Šíření rušení je především od TFT displeje, jehož řádkový obnovovací kmitočet je kolem 30 kHz.  
 

2.7        Obvody řízení

Na obrázku 29 je zapojení mikrokontroléru a přiřazení signálu jednotlivým pinům. Samostatný stabilizátor zajišťuje omezení rušení z digitální části do ostatních obvodů prostřednictvím napájecí linky. Blokovací kondenzátory je třeba při návrhu spojů umístit co nejblíže příslušným pinům. Krystal je také potřeba umístit co nejblíže. Připojení datových signálů D+ a D-  USB sběrnice je zapotřebí přivést od konektoru podle zásad VF vedení (USB komunikuje rychlostí až 480 Mbitů).
 
 
Obrázek 29 – obvody řízení s PIC32MZ2048EFH064   
Pro pohodlnější vizualizaci a mobilitu je možné generátor doplnit také o displej. Ten vyžaduje řadič a další podpůrné obvody jako je řadič dotykového panelu a měnič napětí pro podsvícení displeje. Na desce je také vyveden konektor pro připojení inkrementálního čidla, které zvyšuje komfort nastavování kmitočtu, rozsahu přeladění nebo útlum atenuátoru. Jako inkrementální čidlo byl použit osvědčený typ 91Q128 od OakGrigsby se 128 impulsy na otáčku. Celkové schéma zapojení desky řadiče TFT je v příloze III.
 

2.8        Výpočet mikropáskového vedení

Vzhledem k vysokým kmitočtům bylo zapotřebí také spočítat parametry vedení tak, aby odpovídala použité impedanci 50 Ω. Použitím online kalkulátoru [9] byl proveden výpočet vedení pro 2 varianty nejčastěji používaných technologií výroby plošných spojů viz obrázek 22. U mikropáskového vedení pro dvouvrstvý spoj vychází šířka spoje 3 mm (120 mils), což značně komplikuje návrh. Z tohoto důvodu byl zvolen čtyřvrstvý plošný spoj, kde vychází šířka mezi 10–14 mils tj. 0,25 – 0,35 mm. Záleží na tloušťce prepreg vrstvy, která je 146 µm u firmy Pragoboard a až 200 µm u dodavatelů z Číny. 
 
Obrázek 30 – výpočet vedení pomocí online kalkulátoru [9].
Při výpočtu byla použita tloušťka spojů 35 µm, protože vzhledem k technologii pokovení dochází k nárůstu z původní tloušťky 18 µm. Vliv tloušťky mědi je při výpočtu vedení minimální, při zadání 18µm stoupla impedance na 51 Ω. Při návrhu plošného spoje byla zvolena šířka vedení 0,3 mm (12mils). Výsledná chyba je cca 5 Ω. Použitý materiál FR4.Pro většinu pasivních součástek byla zvolena velikost pouzdra 0603. Rozměry plošného spoje byly přizpůsobeny pro umístění do krabičky z pocínovaného plechu, která je dostupná například v prodejně GME pod označením AH102.Vzhledem k velkému dynamickému rozsahu vstupního detektoru je zapotřebí tento obvod oddělit od ostatních obvodů stínící přepážkou a případně i samostatně zakrytovat. Zamezí se tak průniku nežádoucích signálů z digitální části, referenčního kmitočtu 20 MHz a také parazitnímu průniku signálu z generátorové části. Průnik nežádoucích signálů se projeví snížením prahové citlivosti detektoru výskytem vyšší stejnosměrné složky na výstupu.

3.1        Schéma zapojení desky generátoru

Úplné schéma zapojení je v příloze II. Kromě již popsaných hlavních částí obsahuje deska také USB interfejs, stabilizátory a konektor pro připojení desky řadiče TFT displeje. Deska displeje slouží jako rozšiřovací modul, při připojení pomocí USB je možné provádět měření pouze pomocí PC. 

3.2        Osazovací plán plošného spoje generátoru

   
Obrázek 31– osazovací plán desky generátoru
 
 
Obrázek 32 - osazená deska generátoru, umístěná v krabičce AH102 

3.3        Deska řadiče displeje a dotykového panelu

 
   
Obrázek 33 – osazovací plán desky řadiče TFT 
   
Obrázek 34 – osazená deska řadiče TFT 

 

Víc se tady díky omezení redakčního systému nevejde :(

Schéma zapojení ke stažení zde
Hlavní část popisu konstrukce v pdf je zde
 
73! Robin OK2UWQ



Počet shlédnutí: 2922

Elektrotábor 2017

 Tisknout 

V pátek 11.8. jsme zakončili další, již šestý ročník Elektrotábora, kterým nás tentokrát provázel Dr. Emmett Brown a Marty McFly z trilogie Návrat do budoucnosti.

Po měsících příprav jsme měli letos možnost vyrazit na základnu v Olbramkostele již v neděli 30.7. a tak jsme měli den navíc na chystání. A že toho nebylo málo :). Bylo třeba také nachystat auto pro cestování časem a další rekvizity k celotáborové hře.
 
V den příjezdu dětí 1.8. jsme byli v chystání vyrušeni návštěvou z hygieny. Vše dopadlo OK a my mohli pokračovat v přípravách. 
 
lab0.JPG
nachystaný lab
cth1.JPG
a stroj času :)
Loni se rozhodl Zbyněk OK2PIN, že již nechce dělat hlavase, takže jsme hledali náhradu. Nakonec tuto funkci vzal programák Mirek a tak jsme mohli spustit přípravy dalšího ročníku. Vzhledem k následnému výpadku druhého turnusu na základně pak Zbyněk stejně začal chystat menšího bratříčka Elektrotábora a tak se funkce hlavase stejně nezbavil.
 
Co se týká dalších změn, tak největší změnou byl přechod pod Pionýr Kopřivnice, kterým základna patří, ale také vyrobení nové táborové vlajky s logem, což bylo přivítáno na prvním nástupu s obrovským nadšením.
 
V rámci celotáborové hry nás čekal výlet do minulosti (1987), budoucnosti (2047) a poté na divoký západ (1887). 
 
První den bylo klasické seznámení se základnou a děti čekala scénka jako úvod do první hry. Pro cestu do minulosti bylo třeba nasbírat dostatečné množství plutonia (vody) v nafukovacích balóncích. Následující dny se hrály další hry, tématicky zapadající do trilogie Návrat do budoucnosti, jen základ těchto her byl v zásadě obdobný jako loni u Hvězdné brány. To starší účastníci brzy odhalili a mívali připomínky... To bylo tak trochu způsobeno tím, že byl nový programák a jel nejoblíbenější hry. Na druhou stranu, jednou za rok se to snese, stejně jako podobné jídla z kuchyně. Kdo remcá, ať zkusí jíst v naší kantýně...stejné jídla prakticky každý týden :P.
 
Co se týká technického programu, tak letos kromě labu byly k dispozici drony, rakety na pevný pohon, pneumatické rakety a také lišky. Mirek dal dvě technické odpoledne namísto "běhacích" her a tak oddíly soutěžily v zručnosti ovládání dronů, vyrobily si pneumatické rakety a také si tvořili oddílové loga, které ke konci tábora úspěšně naprogramovali do LED matice 12x12 bodů (40x40cm).
 
Jako startovací výrobek se stavěl potleskový spínač s výkonovou LED (1W)
Na výběr jako další výrobek byly stavebnice: 
cvrček, siréna, kostka pro začátečníky
bandita, FM rádio, CMOS hodiny, RFID zámek pro mírně pokročilé až pokročilé
USB hodiny, LED matice 15x7 pro pokročilé
RGB matice a RLC metr pro velmi pokročilé.
 
A nyní pár fotek z labu. A protože hlavní web tábora je zaměřen především na děti, tady jsem si dovolil začít fotkami lektorů při oživování :)
 
lab1.JPG
Ondra, Martin OK2MRK a Mirek OK2MDK
lab2.JPG
Martin OK2MRK
lab3.JPG
Honza OK2ATM
lab4.JPG
Mirek OK2MDK
lab5.JPG
Ondra
lab6.JPG
moje maličkost a USB hodiny
lab7.JPG
 
lab8.JPG
Petr OK1VEN
lab9.JPG
detail na stavbu matice 15x7
lab10.JPG
 
lab11.JPG
detail na stavbu RFID zámku
lab12.JPG
 
lab13.JPG
 
 
Pár fotek ze scének Dr. Browna a Martyho
 
cth2.JPG
Dr. Brown se vrátil z budoucnosti
cth3.JPG
 
cth4.JPG
indián odmítá poskytnout své koně, je třeba koně nachystat ve hře
cth5.JPG
došel benzín po zasažení nádrže šípem
 
Jako výlet měly děti letos možnost navštívit jadernou elektrárnu Dukovany a také vodní elektrárnu Dalešice. Fotek není moc, takže reportáž až na webu Elektrotábora  ;)
 
Pár fotek z her
 
hry1.JPG
 
hry2.JPG
chytání mustangů :)
hry3.JPG
 
hry4.JPG
hunger games
hry5.JPG
hunger games
 
Některé odpoledne nebyly o běhacích hrách, ale o naučení se něco o dronech, raketách, programování
 
tech1.JPG
 
tech2.JPG
 
tech3.JPG
 
tech4.JPG
 
V sobotu nás čekala po ránu účast v SSB lize. Postavili jsme 2 stanoviště, klasicky v táboře OK2KOL a v kempu OK2KET
 
ssb1.JPG
OK2KET
ssb2.JPG
 
ssb3.JPG
 
ssb4.JPG
OK2KOL
ssb5.JPG
 
V neděli jsme chystali vše pro vyjetí v QRP závodě ze 3 stanovišť (OK2KET, OK2KJT a OK2KFJ), ale déšť nás donutil postavit pouze jedno stanoviště u posedu a zájemci se pak postupně střídali. Počet spojení nebyl velký, zjevně dost okolních stanic, které jsme byli schopni udělat, si v tomto počasí rozmyslelo účast v závodě.
 
qrp3.JPG
 
qrp1.JPG
 
qrp2.JPG
 
qrp4.JPG
 
 
Na táboře nebyla jen technika a hry, ale také společné posezení u ohně a opékání špekáčků. K nelibosti kuchařů jsme letos vypustili vaření oddílů na ohni :)
 
spekacky.JPG
 
A co na závěr? Fotky dětí s výrobky a také oddíly.
 
vyr1.JPG
bandita a kostka
vyr2.JPG
RFID čtečka/zámek
vyr3.JPG
FM rádio 
vyr4.JPG
CMOS hodiny
vyr5.JPG
USB hodiny
vyr6.JPG
RGB matice, RLC metr a kecafon
vyr7.JPG
LED matice 15x7
Jako loni jsme provedení výrobků zhodnotili a vítězové v kategorii výrobku dostali stavebnici (házecí kostku, YACK morse klíč a sirénu).
 
A nyní fotky oddílů
 
od_cerveni.JPG
červení, Monika a já
od_zeleni.JPG
zelení, Petra a Ondra
od_cerni.JPG
černí, Kája a Honza
od_modri.JPG
modří, Vendy a Martin
A tým vedoucích, kuchařů a dalších lidí z podpůrného týmu
vedouci.JPG
 
A všichni :D
 
vsichni.JPG
 
Takže tolik v rychlosti info o Elektrotáboru s letopočtem 2017. 
 
Díky všem spoluorganizátorům a účastníkům.
 
Radek Václavík, OK2XDX
ON Semiconductor
za materiální podporu na stavebnice
 
a dále za pomoc s přípravami a labem:
 
Martin, OK2MRK
Mirek, OK2MDK
Petr, OK1VEN
Honza, OK2ATM
Ondra
 
 
za skvělou kuchyni
Zdeněk, OK2BUC
Jeník
 
za práci s oddíly a nutnou zdravotnickou pomoc
 
Petra
Monika
Vendy
Kája
Týna
 
za bezchybné zásobování a další podporu
 
Tamara
Mirek, OK2MDK
 
velké poděkování za hry a jiné bláznivé aktivity ;) programákovi Rohlíkovi (David)
 
Díky hlavasovi Mírovi, bez jehož nadšení pro pokračování ET by tento ročník nebyl 
 
Další podporovatelé a Ti co pomohli s připravou:
 
Petr Pavlík
Tomáš Petřek
Jiří Geryk, OK2VWN
 
 
Ještě jednou díky všem a třeba, snad, někdy zase na viděnou!!
 
73! Robin OK2UWQ
 
Sledujte aktualizaci webu Elektrotábora, na tvorbě stránek usilovně pracujeme!!



Počet shlédnutí: 2923

Mistrovství ČR dětí a mládeže v radiotechnice 2017

 Tisknout 

2.6.-4.6. se uskutečnil další ročník MČR v radiotechnice dětí a mládeže, tentokrát v DDM v Hradci Králové. Po třech letech, kdy tuto soutěž hostila Morava, jsme se vypravili do Čech :).

Ikdyž nezvyklé posunutí data konání na červenec mne zpočátku udivilo, nakonec se mi velmi hodilo. Letos totiž víc jak loni jsem potřeboval zapracovat na školních povinnostech a tak 31.5. poslední zkouška a pak urychleně zjistit co klukům chybí a v posledním kroužku před MČR zkontrolovat nebo dořešit kompletnost domácího výrobku. V tomto si nemyslím, že by to jinde v kroužcích bylo jiné. 
V pátek jsem před 11 naložil kluky ve Vsetíně a jel jsem vyzvednout ještě Ondru a jednoho soutěžícího za MS kraj v Novém Jíčíně. Mno, že hned ve Valmezu chytíme sekeru, jsem opravdu netušil. Soudruzi se rozhodli rozvrtat kruháč na hlavní trase (ten starý tedy stál za tři tečky dlouho, ale byl propustnější jak rozkopaný). Naštěstí až na objížďku před Holicemi byla celá cesta bez problémů.
 
Dorazili jsme těsně před 3 odpoledne a poté se zaregistrovali. Bohužel tentokrát se registrace poněkud protáhla, tak jsme nestihli zajít na zmrzlinu, aby kluci získali energii na večerní test :(. Tak jsme ještě s klukama alespoň trochu pilovali vědomosti ze starých testů :).
 
 
mcr2017_testz1.jpg
 kategorie Ž1
mcr2017_testz2.jpg
 kategorie Ž2
mcr2017_testm.jpg
 kategorie M
 
Po testech jsem zašli na večeři (špagety) a po ní se přesunuli na slavnostní zahájení. Za organizátory zahájil soutěž Vojta Horák OK1ZHV a také hlavní rozhodčí Jarda Winkler, OK1AOU. Obvykle jezdí do Čech Franta Lupač, OK2LF, ale ten se tentokrát omluvil. 
 
Poněkud mne zarazila měkkost testů. No vzápětí jsem si vzpoměl kolikrát loni vracel testy Jarda AOU a bylo mi jasné, že podobnou anabázi zažíval letos i Sváťa OK1TAM, který testy chystal :). 
 
Večer po zahájení nás Vojta Horák svolal k poradě, takže jsem se nemohl vypravit na obhlídku s klukama. Večer po návratu jsme ještě chvíli pokecali a šli spát. No spát, někde poblíž provozovali venku kino a tak se až tak dobře usnout nedalo :). To jsem měl za to, že jsem brzo prchl z porady :D. 
 
V sobotu ráno 7:30 budíček, 8:00 snídaně a poté od 9 do 13 stavba soutěžního výrobku. 4 hodiny na stavbu nevěstily jednoduchost výrobku. A tak se ukázalo, že všechny kategorie měly poměrně složité výrobky. Kategorie M zapojením sice jednoduchý, ale pro změnu na univerzální spoj. Takže tříhlasá siréna a světelná houkačka s 3 LED jim také zabrala celkem dost času. Za jindy běžné 3h to měli hotovo pouze 3 kluci z Mka. Výsledně to 2 kluci nedodělali nebo neměli funkční vůbec a plně funkční to měli pouze 4. Zbytek nejspíš zprovoznil pouze houkačku. 
 
mcr2017_vyrm_1.jpg
 
mcr2017_vyrm_2.jpg
 
Kategorie Ž2 stavěla laserovou pistoli s terčem. Tady by to problěhlo nejspíš v klidu, ale kluci měli předvrtané malé díry, tak si museli díry zvětšovat. Přestože to museli dělat všichni, znamenalo to pro část z nich chybějící čas ve výsledném dokončení. Nakonec plně funkční 4, částečně funkční měli 4 a nefunkční 1 :(.
 
mcr2017_vyrz2_1.jpg
 
mcr2017_vyrz2_2.jpg
 
 
Nejmladší kategorie Ž1 měla vyrábět AVR tester. Podklady jsem moc neměl kdy nastudovat, ale zapamatoval jsem si alespoň link , takže ZDE STUDUJTE
Tady byla úspěšnost již slušnější, 70%, takže 7 kluků to mělo plně funkční, 2 částečně a 1 vůbec. Složitost pro tuto kategorii nechám na Vás. Osobně to považuju za složitější záležitost, ale v rámci prodlouženého času ještě v normě. U ostatních kategorií bych spíš řekl, že autoři konstrukcí to poněkud přepískli... Já vždy poskládám vzorek a změřím si čas, pak jej vynásobím 3-4x a beru to jako reálný čas ke stavbě. Loni konstrukce FM rádia zabrala 1h Martinovi MRK a také to během stanoveného času zvládli až na jednoho všichni. 70% jako u Ž1 budiž, ale Ž2 i Mko teda byly těžce podceněné. No je to Mistrovství, ale škoda, že většina těch poměrně slušných stavebnic skončí v popelnici (ať se mi přihlásí někdo, kdo si po takovém "fiasku" tu stavebnici dodělá nebo opraví... natož na univerzálu).
 
Jo, chápu argument, že by měli kluci být schopní osadit na univerzál, ale ty výrobky končily v šuplíku a vzápětí v koši už za mých let a i v případech, co jsem se kdy setkal. Takže ani jako památka na MČR to nezůstane ani v případě vítězství :(. Škoda.
Jasně, jsem známý svým odporem ke stavbám na univerzál na soutěžích. Problém vidím hlavně v tom, že ne každý vedoucí má v kroužku čas se věnovat způsobům návrhu PCB a bez tohoto si děcka neuvědomí analogii návrhu rozmístění součástek na univerzální PCB. Ty menší už vůbec, to jsou vždy boje v kroužku.  OK, už mlčím :D.
 
Tak nyní konečně nejmladší kategoriee Ž1 při stavbě testeru.
 
mcr2017_vyrz1_1.jpg
 
mcr2017_vyrz1_2.jpg
 
mcr2017_vyrz1_3.jpg
 
A nyní přehlídka donesených výrobků.
 
mcr2017_don_1.jpg
 kategorie M a Ž2
mcr2017_don_2.jpg
 
mcr2017_don_3.jpg
 
mcr2017_don_4.jpg
 
mcr2017_don_5.jpg
 
mcr2017_don_6.jpg
 
mcr2017_don_7.jpg
kategorie Ž1
 
Vždy říkám klukům, aby si nevybírali jako výrobek pro soutěž něco co je s napájením ze sítě.... Téměř vždy to končí penalizací za bezpečnost.... 
 
No a nyní výsledky.
 
mcr2017_z1.jpg 
mcr2017_z2.jpg 
mcr2017_m.jpg 
mcr2017_kraje.jpg 
 
A vítězové.
 
mcr2017_vz1.jpg 
kategorie Ž1
mcr2017_vz2.jpg 
kategorie Ž2 
mcr2017_vm.jpg 
kategorie M 
 
Na závěr bych rád poděkoval Vláďovi Zubrovi, Vojtovi Horákovi a rozhodčím za organizaci a také těm, kteří věnovali svůj čas a úsilí do chystání výrobků. Vím dobře co to je, sám jsem loni chystal 60ks pro všechny kategorie :).
 
Příště se sejdeme.... no tady si Vojta nechal 2 týdny k prověření situace, ale nejspíš v Horním Jelení pod taktovkou PRDEC. Já byl sice vyslán se vzkazem, že v nejhorším to uděláme zase v Rožnově, na to mi hned mnozí odpověděli, že už je nejhorší :D. Osobně jsem však poprosil o jinou možnost. V tuto dobu se budu chystat ve škole na zkoušky a opravdu bych se raději věnoval přípravám do školy a "jen" dojel s klukama na MČR. Vzali mě na milost :), takže pokud bude zase nejhorší stav, tak 2019 by to případně mohlo být zase v Rožnově.
 
73! Robin OK2UWQ
 



Počet shlédnutí: 2924

VF wattmetr s ethernet rozhranním

 Tisknout 

Wattmetrů je všude spousta, ale tento je záměrně připojen do sítě a umožňuje sledovat měřený údaj pomocí běžného prohlížeče nebo také mobilu. Zcela jistě je to jedna z věcí co použijou ti, kteří používají remote :).

Při konstrukci jsem vycházel z ověřeného zapojení logaritmického detektoru ADL5513. Použil jsem ho již ve wobbleru a jeho výhodou je nesporně velký dynamický rozsah až 80dB.
 
Jako řízení byl po dlouhých úvahách vybrán člen novější rodiny PIC32MZ. Vyniká možností vnitřního taktu až 200MHz, takže webserver by měl fungovat bez větších problémů.
Vstup do wattmetru má impedanci 50 ohmů, předpokládá tak snadné připojení útlumového článku pro přímé měření nebo přes odbočnici pro měření výkonu do antény. Maximální vstupní úroveň do detektoru je +10dBm, což je 10mW. 
K prototypu jsem použil PIC32MZ2048ECH064 tzv z šuplíku, finální verze však předpokládá použití PIC32MZ2048EFH064, což je verze s integrovanou HW podporou matematiky s plovoucí čárkou. Dalším důvodem změny je to, že výrobce řadu ECH již nedoporučuje pro své nové konstrukce (asi celkový problém této řady je spousta chyb v designu, errata dokument má 45 stran!)
 
wattmetr_sch.jpg
 kliknutím otevřete v pdf :)

 
Na desce jsou pouze lineální stabilizátory, aby se omezilo možné rušení dalších zařízení. Vzhledem ke spotřebě 250mA je chlazení přijatelné při napájení desky do 9V :(. Asi přeci jen zvážím volbu nějakého vhodného pulsního zdroje :). Na desce je také možnost připojení USB, avšak na prototypu tato možnost nebyla vyzkoušena z důvodu použití jiné řady obvodu.
 
wattmetr_deska.jpg
 
Deska na obrázku, zde ještě není osazen oscilátor 50MHz a chybí krystal 12MHz, protože s použitým obvodem (ECH řada) bohužel nekmitá hned tak nějaký. Naštěstí u řady EFH už zase vše funguje. Využívá se proto vnitřního oscilátoru 8MHz jako reference pro vnitřní PLL.
 
wattmetr_web.jpg
 
A ještě webová stránka wattmetru. Lze zde zadat vložený útlum (nebo gain) a hodnota výkonu je pak přepočítána na správnou hodnotu před tímto útlumem. Umožňuje tak korigovat vložný útlum směrových odbočnic a pod. Více o konstrukci snad později podle případných dotazů. 
 
 
Pokud mám desku zapnutou na stole, lze se podívat na reálnou stránku zde
 
 
73! Robin OK2UWQ
 



Počet shlédnutí: 2925

Elektrotábor 2016 a spojení s ISS

 Tisknout 

V pátek 12.8.2016 jsme zakončili další ročník Elektrotábora. Byl to již pátý ročník a po letech příprav a doufání, že vyjdou vhodné průlety, jsme také konečně navázali spojení s vesmírnou stanicí ISS. Ikdyž jsme si zažádali v NASA jako první z ČR již v roce 2012, letos v březnu to jako prvním v rámci projektu ARISS vyšlo v Olomouci. 

Jako každý rok, předcházely vlastnímu táboru týdny příprav nejen s konstrukcí stavebnic, ale tentokrát také příprava na spojení s ISS. Průlety byly známé již v únoru a tak se Zbyněk PIN se Zdeňkem BUC vrhli do příprav rotátoru/elevátoru. Já měl opět na starosti stavebnice a tak jsem jim s tímto neměl moc času pomoct.
 
Letošní rok byl vůbec celkem zvláštní. U Martina MRK v pokojíku se nahromadily bedny s pájkami, stavebnicemi a technikou již týden před konáním ET, zatím vždy jsme to stěhovali dokupy až o víkendu před odjezdem :). Všichni věděli co mají dělat a tak i "synchronizační" emaily nebyly, resp. byly minimalní. Přiblížil se poslední víkend a tak v neděli 31.7. jsme nabalili vozík a 1.8. ráno všichni vyrazili směr Olbramkostel.
 
vozik.jpg
Takhle vypadal vozík po příjezdu na Olbram. Až 3 patra beden, celkem asi 20.
 
Tak jako loni jsme vyrazili o den dříve, aby jsme v klidu nachystali vše potřebné. Loňský model se prostě osvědčil. Dopoledne 2.8. začali přijíždět rodiče s účastníky Elektrotábora a posléze také autobus z Frenštátu. Ještě ten den jsme, jako obvykle, seznámili děti s táborem, dovezli dřevo z okolí a na prvním nástupu rozdali čepice. Já je také seznámil s výrobky a nechal čas na rozmyšlení do dalšího dne, jaký výrobek by chtěli dělat.
 
Následující den po snídani jsme zahájili práci v labu. Tentokrát vlastní startovací konstrukci předcházela výuka pájení, nejen běžných, ale především SMD součástek. Startovací výrobek, házecí kostka, totiž obsahoval asi polovinu součástek SMD. 
 
paj1.jpg
Na testy jsme rozstříhali vývojovou verzi PCB pro KV TRX, co s nimi, když bylo tolik úprav, že se
dělala revize.
paj2.jpg
Petr si vzal na starost holky 
paj3.jpg
Nutné zaškolení způsobu pájení 
paj4.jpg
David trénuje jeho první pájení SMD 
 
Po tréningu následovala výroba vlastního startovacího výrobku. 
 
paj7.jpg 
 Holky se snaží taky
paj6.jpg 
Honza už finišuje kostku 
paj5.jpg 
Copak Martine? Loni se mi smáli za podobnou fotku :). Co na desce našel nevím, ale je to
určitě něco nepěkného :) 
 
Odpoledne jsme se snažili vyhodnotit výrobky, co jsme dostali, aby se následující den mohl začít stavit vybraný výrobek. Nechali jsme je, aby si zvolili 2 možnosti. Na základě hodnocení startovacího výrobku jsme jim pak doporučili složitější nebo méně složitou z jejich výběru. Měli jsme také poslední RGB matici, o tu se hlásilo 5 dětí, ale nakonec zbyli jen 2. U těch jsme použili testy znalostí z teorie, aby jsme rozhodli, kdo z nich ji bude stavět. Popravdě, teorie sice rozhodla, ale ve srovnání s loňským výrobkem od Ondry, ani jeden na ni nárok neměl. Většina ostatních byla spokojená, jen několik z nich mrčelo, že chtěli stavět něco složitějšího. Myslím si, že mám nějaké zkušenosti a i přesto jsem při rozdělování stavebnic byl celkem měkký a dal složitější i těm co na to moc neměli. Toto se nám později vrátilo při oživování. No příště, pokud bude ET, tak udělám rozdělení a nechám kluky ať rozdají stavebnice bez ohledu na "kecy" těch, co si myslí, že jsou skvělí a proto chtějí něco složitého.
 
paj8.jpg
USB hodiny/časovač
paj9.jpg
Jeden ze 2 RLC metrů v SMD co se stavěly.
paj10.jpg
Filip stavěl Hodiny CMOS
paj11.jpg
Honza si vybral KV PSV metr
paj12.jpg
Honza OK2JRK a Pavel OK3PVL
paj13.jpg
3 účastníci letošního kurzu v Hradci a stavitelé KV TRX
 
 
Jeden den jsme kvůli předpovědi vysokých teplot prohodili hry a pájení, takže děcka byly v labu až odpoledne. Vzhledem k spoluúčasti oddíláků u her jsme byli ten den celkem dost vyčerpaní v labu nejen my, ale i děcka. Hry programák Mirek vymyslel různé. Od klasických v lese až po hry na motivy Hungry games, Armagedon a další. 
Já s Martinem MRK a Mirkem MDK, samozřejmě za vydatné pomoci Ondry a Honzy ATM, nachystali na zhotovenou Hvězdnou bránu ledky, řízené nejen samostatně, ale také samostatně ovládaný jas. Vzhledem ke kompletaci až na místě bylo také nutné napsat ovládací program. Použil jsem testovací desku s PIC32 a ve čtvrtek večer již brána fungovala. Použitím obvodu WS2811 se podařilo minimalizovat "zadrátování" na 3dráty mezi moduly (zem, data, +5V), kde každý modul umí řídít 3 LED. Pak jen kousky drátu k LEDkám.
 
Konstrukci brány musely oddíly nejdříve najít večer v lese. Satelitní průzkum lokalizoval prvek, který se na zemi přirozeně nevyskytuje :). Čtvrtý kus se však dohledal až další den ráno.
 
sg1.jpg
 
sg2.jpg
 
sg3.jpg
 
sg4.jpg
Mira kompletuje jednotlivé nalezené díly
sg5.jpg
oddíly přichystané ke vstupu na jinou planetu ;)
sg6.jpg
a jde se :)
sg7.jpg
někteří se večer nechali vyfotit
sg8.jpg
Než vznikla tahle fotka, chvíli mi trvalo nastavit manuálně nejvhodnější čas a závěrku. Ale stojí za to.
 
 
Pár fotek z her
 
hry1.jpg
K vyluštění zakódovaného textu byla zapotřebí také starodávná "abeceda".
Vlastní text byl zakódován číselně. Děti hledaly znaky abecedy s příslušným číslem v lese.
hry2.jpg
 
hry3.jpg
 
hry5.jpg
na jiné "planetě" zase číhali jaffové :)
hry6.jpg
 a trefovali se papírovými koulemi
hry7.jpg
Docela drsná hra "Armagedon", každý oddíl ve svém "raketoplánu"
hry8.jpg
 
 
Přiblížila se středa 10.8. a s ní také naplánované spojení s ISS. Ráno na 9 hodin byl ohlášen příjezd redaktorů z České televize a skutečně v 9h dorazil nejdříve přenosový vůz a poté také zbytek štábu. Měli jsme živý vstup do Studia 6 a po tomto vstupu také natočili další záběry s tím, že budou odvysílány v regionálním vysílání JM kraje.
 
Zde je link na reportáž online.
ct.jpg
Pár fotek z natáčení :)
 
ct1.jpg
 kluci hned oblehli přenosový vůz
ct2.jpg
 aby viděli co je uvnitř za techniku
ct3.jpg 
 a jedeme naživo, Zbyňkovi jsem nezáviděl a byl jsem rád, že můžu být vzadu a makat
ct4.jpg
 ale i na nás došlo, to už ale nebylo online a třeba nakonec vystřihnou z reportáže :)
 
Z NASA Zbyněk dostal tajný uplink kmitočet (každý zájemce o spojení s ISS dostane jiný), který měl zajistit, že nám nikdo do spojení nevleze. Výstup z ISS na 145,800MHz mohli poslouchat a také poslouchali i další radioamatéři.
 
iss1.jpg
 stavba rotátoru/elevátoru na poli, odkud je větší úhel přeletu
iss2.jpg
 detail na snímač polohy rotátoru
iss3.jpg
 detail elevátoru
iss4.jpg
 Martin chystá vysílací stanoviště s projekcí pohybu ISS pomocí Orbitronu
iss5.jpg
 trochu improvizace :)
iss6.jpg
 NTB s běžícím orbitronem na svém místě :)
iss7.jpg
Operátoři, kteří budou číst večer otázky 
iss8.jpg
Už se šeří, poslední úpravy a instalace jedné z kamer GoPro
iss10.jpg
Zbyněk pozoruje ISS, skutečně se nakonec alespoň trochu vyjasnilo a viděli jsme ji...alespoň někteří
iss11.jpg
 
 
Audio záznam k poslechnutí ZDE
 
V době psaní článku Martin odesílá zdrojové videosoubory ze 3 kamer GoPro našemu kontaktu z ČT, kde nám přislíbili sestříhání a jakmile dostaneme link ke shlédnutí, určitě zveřejním.
 
A co dál? 
Fotky výrobků, oddílů, celý tým ET a PODĚKOVÁNÍ
 
Jako první výrobky:
 
vyr1.jpg
 Hodiny CMOS
vyr2.jpg
 FM rádio, od roku 2013 pořád žádané, jedna ze stavebnic také letos na Mistrovství ČR
vyr3.jpg
 USB hodiny/časovač. Prototyp vnikl loni po ET na přání Mirka kvůli dodgeballu
vyr4.jpg
 Matice 15x7 + hodiny. Lehčí variace na RGB matici, jen jednobarevná, použité obvody WS2811
vyr5.jpg
 RLC metry a RGB matice. Hoši ještě budou muset dodělat krabičky
vyr6.jpg
 PSV metr a 3x KV transceiver
vyr7.jpg
 Bandita, jednodušší verze, kterou dělali také účastníci letošního Mistrovství ČR
vyr8.jpg
 A tříhlasá siréna. Kačka nechtěla nic složitého, tak doma může zkusit banditu ;)
 
A oddíly
 
odd_cerveni.jpg
 červení pod vedením Petry a Petra
odd_modri.jpg
 modří pod vedením Zdeňky a mé maličkosti
odd_zeleni.jpg
 Zelení pod vedením Gabči a Honzy
odd_zluti.jpg
 a nakonec žlutí pod vedením Vendy a Martina
odd_vedouci.jpg
 tým spoluorganizátorů ET2016
odd_komplet.jpg
 Kompletní sestava účastníků ET2016
 
 
Takže tolik v rychlosti info o Elektrotáboru s letopočtem 2016. 
 
Díky všem spoluorganizátorům a účastníkům.
 
Special THANKS to:
 
Radek Václavík, OK2XDX
ON Semiconductor
za materiální podporu na stavebnice
 
a dále za pomoc s přípravami a labem:
 
Martin, OK2MRK
Mirek, OK2MDK
Petr, OK1VEN
Honza, OK2ATM
Ondra
Petr
 
za přípravu zařízení pro spojení s ISS
Zbyněk, OK2PIN
Zdeněk, OK2BUC
 
za skvělou kuchyni (snad příště trochu šetřit pepřem, aby jej nezdražili ;) )
Zdeněk, OK2BUC
Jeník
 
za práci s oddíly a nutnou zdravotnickou pomoc
 
Gabča
Venda
Petra
Zdeňka
Monika
Eva
 
za bezchybné zásobování a další podporu
 
Tamara
Dan, OK2ARD
 
velké poděkování za hry a jiné bláznivé aktivity ;) programákovi Mirkovi
 
 
Další podporovatelé a Ti co pomohli s připravou:
 
Tomáš Petřek
Roman Pšenica
Jiří Lička
Zdeněk Geryk
Jiří Geryk, OK2VWN
Miroslav Gola, OK2UGS
Radomír Zezula
 
 
Ještě jednou díky všem a třeba, snad, někdy zase na viděnou!!
 
73! Robin OK2UWQ
 
Stránky Elektrotábora spuštěny!
 
Spojení s OR4ISS v rámci projektu ARISS
 
 
Sestřih průběhu tábora
 
 



Počet shlédnutí: 2926

KV transceiver

 Tisknout 

Delší dobu, cca 2 roky, mě Zdenek OK2BUC lámal na konstrukci DDS pro TRX 50 a 70MHz. Loni jsem hledal nějakou inspiraci na konstrukci pro mladé radioamatéry, která by se dala postavit na Elektrotáboře. Díky tomu, že letos máme na ET 4 nové mladé koncesionáře, po MČR a škole jsem se dal na stavbu tohoto TRX. Letos na Elektrotáboře si budou moct někteří z nich tento TRX postavit, tak snad na něj dosáhnou schopnostmi alespoň někteří z 6 zúčastněných mladých koncesionářů.

Vzhledem k předtáborovému shonu zde opravdu dám v tuto chvíli především fotky a dokumentaci ke stažení. Dokumentace je docela stručná, přeci jen na ET budou mít děcka podporu od nás. Ovšem zkušený konstruktér nepotřebuje o moc víc než je zde uvedeno. Podklady PCB v tuto chvíli nedávám, po ET nejspíš budu dělat revizi desky IF a PA (rozšíření rozsahu i na 50 a 70MHz TX vyžaduje jiné tranzistory)
 
Co to vlastně umí?
 
Řídící deska obsahuje DDS AD9913, která umí generovat kmitočet až do 100MHz. Dále je zde PLL generátor signálu BFO, který tak umožní nastavit LSB, USB i CW do filtru a také se tímto neomezuje jen na 10.7MHz, ale dá se zvolit jiná MF.
 
TRX obsahuje napětím řízený zesilovač AD603 s dynamikou 40dB, takže v tomto rozsahu také chodí AGC a také řízení výstupního výkonu.
Vzhledem k použití SA612 jako směšovače (můj vůbec prní pokus s nimi a docela zklamání), jedná se spíš o portable zařízení, ikdyž na spotřebu jsem jej rozhodně neoptimalizoval, ta je při příjmu asi 250mA.
Je možné pro klíčování použít VOX nebo standardní PTT, klíčování CW je možné přepínat mezi klasickým klíčem a pastičkou. Na SW pořád ještě pracuji, tak ne všechny možnosti jsou ještě využité. Vzhledem k omezenému počtu ovládacích prvků je třeba poladit potřeby za provozu prvních kusů.
 
Výstupní výkon je 5-10W podle pásma. Na spodních pásmech je stažený pomocí SW, aby se vzhledem k ploše chlazení a vlastnostem použitých tranzistorů neupekl koncový stupeň.
 
img_20160717_152459_1.jpg
 
img_20160717_151711_1.jpg
poskládaný prototyp... bylo mi líto ničit novou krabičku, tak jsem použil z prototypu TRV
img_20160625_213052_1.jpg
Na displeji je také S-metr

Dokumentace je v sekci ke stažení ZDE a je připravena pro potřeby Elektrotábora, kompletní dám dohromady až později.
Použitá krabička je Hammond 1455T2201
 
Předběžně spočítané náklady na součástky jsou cca 3500-4000,-Kč (nejdražší asi Amidony cca 600, krabička 800, AD9913 450 a PCB)
Takže úplně levné to zase není.
 
73! Robin OK2UWQ
 



Počet shlédnutí: 2927

Mistrovství ČR dětí a mládeže v radiotechnice 2016

 Tisknout 

Během víkendu 13.5.-15.5. se uskutečnil další ročník MČR v radiotechnice dětí a mládeže, tentokrát na škole ŠŠIEŘ Rožnově pod Radhoštěm. Po dlouhé době se tak soutěž objevila v centru výroby součástek. Tentokrát coby organizátor jsem si poprvé zkusil něco podobného. Zkušenosti s chystáním Elektrotábora se mi hodily.

Poslední dny před soutěží mi nebývale utíkaly a tak než jsem se nadál, vyzvedával jsem v pátek po 13h soutěžící za Ž1 a Ž2 a vyrazili směr Rožnov. Tam jsme dorazili podle předpokladu kolem 14h a já tak měl čas kromě ubytování ještě řešit organizační záležitosti.
Počasí se dá těžko předpovědět a tak v pátek pro jistotu od rána začalo pršet. Naštěstí to účastníky neodradilo a přijeli až na Karlovarský kraj všichni, kteří se přihlásili. Sraz k ubytování byl na internátě školy a po ubytování přesun do školy. Po prezenci jsme již čekali na zahájení. Jihočeský kraj, který vezl sebou i hlavního rozhodčího měl bohužel zpoždění a tak jsme museli všichni se zahájením počkat. Přeci jen bez hlavního rozhodčího to nejde zahájit :).
Zůčastnilo se 9 krajů. Zarazilo mne, že tentokrát nedorazil Pardubický kraj.
 
 
IMG_0631.JPG 
 
IMG_0633.JPG 
 
IMG_0637.JPG
Nejprve se ujal přivítání ředitel školy 
IMG_7440.JPG
účastníky přišel také přivítat za ON Semiconductor pan Aleš Cáb
IMG_0639.JPG 
zleva Karel Sekyra, ředitel soutěže se kterým jsem společně dělal veškeré přípravy, dále
Aleš Cáb za ON Semiconductor, Vojtěch Horák OK1ZHV za ČRK
a hlavní rozhodčí Jaroslav Winkler OK1AOU
IMG_0640.JPG 
 
IMG_0641.JPG 
rozhodčí Franta Sukup, Petr Ďuriš a Jirka Bakounek OK2PBL
IMG_0642.JPG 
 
IMG_0644.JPG 
 
IMG_0648.JPG 
 

Po zahájení jsme přesunuli soutěžící do tříd podle kategorií, aby si napsali soutěžní testy. Kluci se snažili co mohli a bylo to poznat i na výsledcích, kdy v každé kategorii byl alespoň jeden účastník, který měl plný počet bodů. 
Pár fotek z psaní testu, nejprve kategorie mladších žáků, tedy Ž1.
 
IMG_0659.JPG
 
IMG_0660.JPG
 
IMG_0661.JPG
 
 
Kategorie starších žáků, Ž2.
 
IMG_0655.JPG
 
IMG_0656.JPG
 
IMG_0658.JPG
 
IMG_0663.JPG
 
No a samozřejmě kategorie mládež, M.
 
IMG_0650.JPG
 
IMG_0651.JPG
 
IMG_0654.JPG
 
IMG_0667.JPG
 
IMG_0670.JPG
 

Po testech jsme šli na večeři a poté nás čekala prohlídka školy. Prohlídli jsme si nejen laboratoře školy, ale také dílny praktického vyučování. 
 
V sobotu ráno jsme se po snídani přesunuli do budovy praxe, kde se měl stavět soutěžní výrobek. 
Výrobky jsem zvolil osvědčené konstrukce z Elektrotábora, takže nehrozilo, že by byl problém s oživováním. 
 
Kategorie Ž1 stavěla elektronickou kostku, výrobek, který loni stavěli v Ž2 a připadalo mi to příliš jednoduché pro tuto kategorii, když kromě jediného měli všichni hotovo za poloviční čas.
Kategorie Ž2 stavěla jednorukého banditu, tentokrát všask "light" verzi oproti ET. Také oni si všichni poradili s konstrukcí v rámci 3 hodin časového limitu.
Kategorie M měla nachystán náš asi nejúspěšnější výrobek z Elektrotábora a tím je FM rádio. Konstrukce obsahující nejen klasické součástky, ale také několik SMD tak měla prověřit, jak si kluci poradí s technologií, která v současné době převažuje. 
 
Volbě výrobku pro kategorii M předcházel můj test, kdy mi jej postavil na čas Martin OK2MRK asi za 1 hodinu. Pak mi došlo, že Martin tu konstrukci zná z Elektrotábora a tak jsem si vybral pro testovací konstrukci kluky v kroužku, kteří však patří do kategorie Ž1 a Ž2. Tím jsem chtěl mít jistotu, že to Mko zvládne. Poté co mi jeden kluk donesl rádio postavené za 2h a i s krabičkou za 3h, bylo jasné, že by konstrukci měli mládežníci zvládnout ve stanoveném čase.
 
 
 
Soutěžní výrobky 
 
Snažil jsem se fotit jednotlivě, takže fotek je více, nicméně mě nikdo nemůže vyčítat, že není na žádné fotce :).
 
Nejprve kategorie Ž1.
 
IMG_0681.JPG
Lukáš maká a já zatím ještě netuším, že zapoměl doma dokumentaci k domácímu výrobku.
Kdyby řekl, měl jsem ji i v PDF na flashce. Co už... chyba pro něj, ale i pro družstvo.
IMG_0722.JPG
 
IMG_0723.JPG
 
IMG_0725.JPG
 
IMG_0726.JPG
 
IMG_0727.JPG
 
IMG_0728.JPG
Martinu při práci je hodně složité vyfotit, pořád se schovává za vlasy :D 
IMG_0739.JPG
 
IMG_0740.JPG
 
IMG_0741.JPG
 
 
kategorie Ž2
 
IMG_0742.JPG
 
IMG_0743.JPG
Jirka loni v Opavě postavil v Ž2 kostku za necelou hodinu s tím, že to bylo jednoduché.
Taky jeden z důvodů zvýšení náročnosti výrobku letos. 
IMG_0744.JPG
 
IMG_0745.JPG
 
IMG_0746.JPG
 
IMG_0747.JPG
 
IMG_0748.JPG
 
IMG_0749.JPG
Lukášova premiéra na MČR, loni jsme se na kraji domluvili, že ještě
bude na sobě pracovat...Vyplatilo se. Donesený výrobek chystal
v kroužku necelé 2 měsíce, zatímco jeho kolega Lukáš z Ž1 téměř 7. 
IMG_0750.JPG
 
 
A nakonec kategorie M.
 
IMG_0737.JPG
 
IMG_0751.JPG
Pepa Letos naposledy a sám. Snad toho využije a mákne. Tandem, kdy já postrkoval
Martina OK2MRK (loňský vítěz MČR) a Martin postrkoval Pepu, protože jsou spolužáci,
se ukázal funkční :)
IMG_0753.JPG
 
IMG_0754.JPG
Ondra letos poprvé v kategorii M. Tak se Ondro snaž.. když ne letos, příště to určitě
bude lepší, doufám. 
IMG_0755.JPG
 
IMG_0756.JPG
 
IMG_0757.JPG
 
 
Během stavby soutěžních výrobků se také hodnotily výrobky domácí. Zde se mi podařilo dostat k focení až v době, kdy již byly některé výrobky rozebrány hodnotící porotou, takže se nenechte zmýlit, že by výrobky soutěžící dodali v takovém rozebraném stavu! :)
 
IMG_0701.JPG
IMG_0702.JPG
IMG_0703.JPG
IMG_0704.JPG
IMG_0705.JPG
IMG_0706.JPG
IMG_0707.JPG
IMG_0708.JPG
IMG_0710.JPG
IMG_0711.JPG
IMG_0712.JPG
IMG_0713.JPG
IMG_0714.JPG
IMG_0715.JPG
IMG_0716.JPG
IMG_0717.JPG
IMG_0718.JPG
IMG_0719.JPG
 
IMG_7477.JPG
Rozhodčí kategorie M a Ž1 hodnotí výrobky

Po dokončení výrobků byl oběd (řízek) a po chvíli oddechu následovala prohlídka Design centra ON Semiconductor.
Někteří poté využili volný čas k návštěvě bazénu, někteří měli volný program. Návštěva skanzenu, plánovaná pro případné zájemce byla kvůli počasí celkem bezpředmětná. Samozřejmě, že nám bylo občas vytýkáno, že nedodržujeme plán propozic, především od hlavního rozhodčího. Nicméně alespoň ti účastníci, kteří přespávali do neděle, se mohli podívat do skanzenu v neděli. 
Počasí se v sobotu odpoledne konečně umoudřilo a kolem 16h konečně vysvitlo slunce mezi mraky. 
 
V 17h, přesně podle propozic začalo slavnostní vyhlášení výsledků. Ceny předával hlavní rozhodčí Jarda OK1AOU, za ČRK Vojta OK1ZHV a ředitel školy. 
 
IMG_0760.JPG 
 
IMG_0766.JPG 
 
IMG_0769.JPG 
 
IMG_0770.JPG 
 
IMG_0771.JPG 
Vítězové v každé kategorii dostali také pohár. Ale kromě Mka doufám, že použili
k oslavě rychlé špunty. 
IMG_0782.JPG 
Lukáš Koňař poprvé a první místo, no tak tohle jsem opravdu nečekal.
Umístění na kraji asi hodně zapůsobilo a máknul v teorii.
IMG_0789.JPG 
Pepa nakonec první místo, ale po testech a hodnocení domácího výrobku to bylo velmi těsné :)
Nakonec rozdíl 10 bodů po zhodnocení soutěžního výrobku. 
IMG_0790.JPG 
 
IMG_0793.JPG 
 
IMG_0794.JPG 
A dort pro vítězné družstvo. My loni zvítězili v Opavě, tak si to MoravskoSlezský kraj
vybral zase u nás. Ale o půl bodu!!! I přes kiks Lukáše v Ž1 s dokumentací.
Tak je třeba to brát s humorem, my jim to zase někdy vrátíme :D. 
IMG_0810.JPG 
Ani nevím proč mě vyzvali... ani jsem tu fotku tady dávat nechtěl, ale to bych zase
uškodil Jardovi a Vojtovi. 
IMG_0812.JPG 
Karel Sekyra a Jana Majerovová, která nám dělala nejen účetní podporu.  Díky moooc!!!
 
Nyní vítězové a výsledky
 
kategorieZ1.JPG
kategorie Ž1 
kategorieZ2.JPG
kategorie Ž2 
kategorieM.JPG
kategorie M 
vysledky.jpg 
výsledková listina 
kraje.jpg 
výsledky krajů 
 
 
A co na závěr? 
Především poděkování!!!!
 
Radkovi Václavíkovi OK2XDX a firmě ON Semiconductor za poskytnutí materiálu pro soutěžní výrobky a cen vítězům!

Velký dík patří rozhodčím 
 
Františku Sukupovi a Petru Ďurišovi za kategorii Ž1
Jirkovi Bahounkovi OK2PBL, Radkovi Dostálovi OK2PXW za kategorii Ž2
Danovi Janíkovi a Petrovi Kašpárkovi OK2ULQ za kategorii M
 
Hlavnímu rozhodčímu Jardovi Winklerovi OK1AOU
Vojtovi Horákovi OK1ZHV, zástupci ČRK pro práci s mládeží
 
Pavlovi Kačírkovi OK2PNJ za technickou podporu s vyhodnocením
 
Martinovi Růžičkovi OK2MRK
Mirkovi Děckému OK2MDK
Honzovi Kleckerovi OK2ATM
za technickou pomoc při stavbě výrobku a také s chystáním cen
 
Také patří dík všem ostatním pracovníkům školy, kteří se podíleli více či méně na přípravách a hlavně těm, kteří obětovali svůj volný čas a přišli pomoct se soutěží i o víkendu.
 
A nakonec ti, se kterými jsem poslední měsíce chystal soutěž
 
Karel Sekyra 
Jana Majerovová
 
 
Díky všem!!!!

Pro mne a Karla Sekyru to bylo několik měsíců příprav a protože jsme takovou akci dělali poprvé, jistě se našli někteří nespokojení. Věřte mi, že jsme dělali co jsme mohli a uměli. Těžko si někdo představí, kolik je za tímto práce. To ví jen Ti co podobnou soutěž v minulosti dělali.
 
Snad se účastníkům soutěž líbila a výhercům ceny. Díky všem za účast. Bez nich by se soutěž také konat nemohla!
Vítězové všech kategorií dostali příslib od děkanky fakulty Elektrotechniky VUT v Brně, že mají přijetí na tuto VŠ bez přijímacích zkoušek!
Myslím, že pro kategorii Ž1, případně Ž2 je to poněkud nadčasové, ale vítězové kategorie M, zamyslete se!
 
Příští rok se sejdeme v Hradci Králové. S některými se však uvidím ještě letos na Elektrotáboře 2016!
 
73! Robin OK2UWQ



Počet shlédnutí: 2928

Krajské kolo soutěže dětí v radioelektronice 2016

 Tisknout 

Je tu duben a s ním také další ročník krajského kola soutěže dětí a mládeže v radioelektronice. Opět jsme spojili Zlínský a Moravskoslezský kraj a sešli se 9.4. v Novém Jíčíně.

Tentokrát byla celkem silná sestava dětí. Za Zlínský kraj se tentokrát sešlo 7 dětí, přidali se kluci z kroužku při SŠIEŘ v Rožnově p.R., kde se mimochodem bude 13.-15.května konat Mistrovství ČR této soutěže. 
No a co průběh? Pro mne a účastníky celkem klasický, zase mě ukecali na porotu, takže jsem neměl ani moc času sledovat úsilí při stavbě výrobků. Asi se budu už opakovat, ale tak od posledního čánku na toto téma už uplynul rok, takže pro připomínku, o co vlastně jde:
Rozdělení kategorií je na mladší žáky Ž1 (do 12let), starší žáky Ž2 (13-16let) a mládež M (17-19let). Každý donese (ve vlastním zájmu :) ) domácí výrobek i s dokumentací, která musí obsahovat (protože pokud ne, nejsou získané body): popis funkce, schéma, seznam součástek, předlohu PCB a osazovací plán. Hodnotí se provedení dokumentace a případně body navíc za fotky konstrukce, měření, popis SW, pokud je atd). U výrobku se hodnotí provedení (krabička atd.), popis ovládacích prvků, upevnění PCB, pájení, ohýbání součástek atd.
Proč to vypisuju? Protože spousta letos měla jen holý PCB a zbytečně tratili body na provedení (krabička) a ovládání (chybějící popisky tlačítek, regulačních prvků atd.)

No a teď průběh soutěže spíš formou fotek
Nejprve přehled domácích výrobků

img_0588.jpg
Kategorie M - část
img_0590.jpg
Kategorie Ž2
img_0589.jpg
Kategorie Ž1
img_0591.jpg
 kat.M - Pepa Machů se zesilovačem a vpravo spektrální analyzátor co donesl ukázat Martin,
 mimo soutěž

 
 
Po napsání testů začali soutěžící se stavbou soutěžního výrobku.
Ž1 měla vyrábět stabilizovaný zdroj, Ž2 také stabilizovaný zdroj, jen složitější verzi s nastavitelným proudovým omezením. Kategorie M stavěla také stabilizovaný zdroj, ale měli k dispozici pouze schéma a PCB. Osazovací plán nedostali.
 
img_0593.jpg
 Filip a Lukášové, moji svěřenci z kroužku
img_0594.jpg
 A Vojta
img_0595.jpg
 Honza se po 2. letech opět odhodlal na soutěž
img_0596.jpg
 Tak co Pepo? Vyjde letos MČR nebo ne? No vyjde, to už víme...ale při focení to ještě nebylo jasné
img_0597.jpg
 Ondra poprvé v kategorii M
img_0598.jpg
 A Pepa má prozměnu poslední šanci ukázat co umí.
img_0599.jpg
 
img_0600.jpg
 
img_0601.jpg
 
img_0602.jpg
 
img_0603.jpg
 Andrej původně na soutěž už nechtěl, ale prý ho ukecali.
img_0604.jpg
 
img_0605.jpg
 
img_0606.jpg
 Michal poprvé v Ž2, tak uvidíme jak se popasuje s konkurencí i v příštích letech.

Během stavby výrobků jsme hodnotili donesené domácí výrobky. Letos ve 4 a i tak jsem měli co dělat.
Rozdíly byly opravdu velké i v rámci kategorií.

img_0608.jpg
 img_0611.jpg

No a nakonec výsledky

Kategorie Ž1

vysledky_z1.jpg 
 


Kategorie Ž2
 
vysledky_z2.jpg 
 


Kategorie M

vysledky_m.jpg 
 

 
A fotky vítězů. Tentokrát mi unikli vítězové MS kraje v kategorii M. Omlouvám se. Důvodem bylo shánění vítěze prvního místa. Jak se ukázalo, tak díky prodloužení času soutěže již musel odejít na brigádu.
Když se podívám na fotky z loňska, je opravdu vidět, že na dětech vidíme jak my dospělí stárnem :(.
 
Nejprve Zlínský kraj s dovolením :)
 
img_0612.jpg
Ondra, jako jediný za ZL kraj v kat. M, takž 1.místo, ale i celkově si vedl opravdu dobře - 2.místo
img_0615.jpg
Nováčci z Rožnova a Lukáš, který si letos vítězství zasloužil. Loni si poprvé soutěž zkusil a teď už makal.
img_0625.jpg
Nováček Vojta celkově 3. Za ZL kraj druhý a vítěz loňského MČR Lukáš. Uvidíme jestli obhájí letos. Co Luky?
img_0623.jpg
A MS kraj. Vítězové Ž1. Martina se dočkala poté co starší brácha přešel do Ž2. 
img_0620.jpg
Marek šel do sebe a začal makat. Dokonce jen o 1 bod předstihl Michala.

Všem vítězům gratuluji a těším se na setkání 13.5.-15.5.2016 v Rožnově p.R. na MČR 2016!!!!
 

73! Robin OK2UWQ



Počet shlédnutí: 2929

Spektrální analyzátor do 4.4GHz

 Tisknout 

Již delší dobu jsem zvažoval pořízení spektrálního analyzátoru. Nejdostupnější se mi zdál SA od Rigolu, ale ten chodí do 1GHz a to se mi zdálo málo. Když jsme loni po soutěži diskutovali s Martinem OK2MRK, co by se dalo vytvořit za konstrukci, zmínil jsem konstrukci Scotty Spectrum Analyzer. Já už ji obhlížel několikrát, ale štvalo mne, že není z dostupných součástek, především VCO se již nevyrábějí a s náhradami bývá potíž. Chyběla mi motivace se do toho pustit... No Martina to chytlo, že do toho jdeme a že se na tom "mega naučí". Takže nyní se můžete podívat na jeden z důvodů, proč delší dobu žádná aktualizace těchto stránek.

Vzhledem k tomu, že Martin má tuto konstrukci také jako maturitní a SOČ výrobek, dovolil jsem si některé texty vybagrovat z jeho práce, stejně jsme to konzultovali a dávali dohromady společně.
Vzhledem k tomu, že se jedná o prototyp (vlastně 2, protože každý máme svůj postavený kus) nejspíš časem vznikne verze 2, která nebude mít mouchy prototypu, ale může mít zase jiné :D. Martin se snažil hlavně u návrhu plošných spojů, některé jsme dělali společně. Boje s dokumentací některých firem, především syntéz HMC83x, mi hodně připoměly katalogové listy obvodů TESLA z 80let.  A teď už k popisu.
 
image002.jpg
 
 
Požadavky na technické parametry byly při vývoji stanoveny takto:
             Napájení:                                12V (rozsah napájení alespoň 11-15V)
             Kmitočtový rozsah:                min. do 3GHz
             Krok nastavení kmitočtu:        < 3Hz
             Vlastní displej – rozlišení:       TFT min. 480x272 
             Dynamický rozsah:                 min. 90dBm             
             Možnost rozšíření o tracking generátor
 
PLL
Volba vhodné syntézy při volbě vysokého MF kmitočtu 1575MHz a požadavku na zpracování vstupního kmitočtu do 3GHz značně omezil možnosti výběru. Rozsah přeladění dostupných VCO je rovněž poměrně malý. Firma Analog Devices vyrábí obvody PLL včetně integrovaného VCO, ale obvody ADF4351 nemají dostatečně malý krok. Poměrně nedávno však Analog Devices zakoupil firmu Hittite, která se specializuje na VF techniku a také syntézy PLL. Mezi nejnovější obvody v době návrhu patřily obvody HMC830 (do 3GHz) a HMC833 (do 6GHz) s krokem pod 3Hz. Rozsah přeladění do 6GHz u HMC833 tak umožňuje použití analyzátoru až do 4,4GHz (6000MHz – 1575MHz = 4425MHz max.). Tomu se následně podřídila i volba směšovače a dalších obvodů. Signál pro 2. směšovač generuje HMC830, jejíž kmitočtový rozsah je pro tento účel dostatečný.
 
Řízení
Pro řízení analyzátoru byl zvolen obvod PIC32MX795F512L. I když v dnešní době již firma Microchip představila novou řadu PIC32MZ, vzhledem ke značně rizikovějšímu návrhu obvodové části byl nakonec zvolen starší typ. Jen errata dokument k PIC32MZ(rev.A5) má 20 stránek!  Jako rozhraní byl nejprve zamýšlen TFT displej 4,3“ s rozlišením 480x272 bodů, ale během psaní programového vybavení bylo nakonec rozhodnuto použít větší displej a to 7“ s rozlišením 800x480 bodů. V případě potřeby je možné analyzátor připojit k PC pomocí USB využívajícím HID protokol.
 
Detektor
Zapojení detektoru je převzato z konstrukce Scotty Spectrum Analyzer.
Logaritmický detektor AD8306 má vysokou vstupní impedanci kolem 1k. V datasheetu výrobce Analog Devices používá napěťové rozsahy (dBV), zatímco spektrální analyzátor chceme, aby měřil výkonově v dBm. Vstupní transformátor převádí impedanci z 50 ohmů na 800 ohmů. Tím transformujeme vstupní impedanci blíže ke vstupní impedanci AD8306.             
Co se týká měřícího rozsahu, vezměme referenční signál 1Vrms, neboli 0dBV (výkonově +13,03dBm). Napětí na výstupu transformátoru 1:4 (impedančně 1:16) jsou 4V neboli +12.04dBV. Transformátor tak vytváří napěťový zisk 12.04dB. K výkonovému zisku na transformátoru nedochází. AD8306 má dynamický rozsah na vstupu od -91dBV do +9dBV. Vzhledem k tomu, že se jedná o výstup transformátoru, dynamický rozsah na vstupu je -103,04dBV až -3,04dBV. To odpovídá výkonu na 50 ohmech -90,01dBm až +9,99dBm
 
image003.jpg
 
 
Vstupní atenuátor
Zajišťuje rozšíření rozsahu vstupních signálů a také umožňuje kalibraci přístroje.
 
image011.jpg
 
image012.jpg
Obvody směšovačů a syntéz PLL
Zkušené oko elektronika nepotřebuje sáhodlouhé vysvětlování, takže stručně: vstupní směšovač ADE-42MH, PLL1 HMC833 do 6GHz, MF 1575MHz, 2.směšovač ADE-11X, PLL2 HMC830 do 3GHz
 
image017.jpg
image018.jpg
image019.jpg
image020.jpg 
 
 
image016.jpg
 
Deska 2.MF 10,7MHz a přepínaných filtrů
MF zesilovač s BGA6589 zajišťuje potřebný zisk (v našem případě až moc a lepší by bylo použití HMC311ST89, které ještě vyzkoušíme). Přepínače byly použity podle TRX PicaStar a to FST3126.
 
image024.jpg
 
image025.jpg 
image023.jpg
 
Logaritmický detektor 
Schéma detektoru bylo převzato z konstrukce Scotty Spectrum Analyzer. ADC byly uz zvoleny jiné.
 
image029.jpg
image030.jpg 
 
image028.jpg 
 
Řídící jednotka 
Jádrem řídící jednotky je 32 bitový mikro kontrolér PIC32MX795F512L firmy Microchip. Velikost Flash je 512kB a RAM 128kB. Jádro je taktováno kmitočtem 80MHz na základě referenčního krystalu 8MHz. Dále je na desce řadič TFT displeje S1D13781 od firmy Epson. Řadič obsahuje 384kB RAM pro zobrazovaná data a umožňuje připojení displeje s rozlišením až 800x480 bodů (tj. 2400x480RGB). Dále je zde kontrolér pro obsluhu rezistivního dotykového panelu, EEPROM pro konfigurační data a také DataFlash paměť. Tato je však aktuálně nevyužita, původní zamýšlený účel bylo uložení fontů. Tyto jsou v současné době uloženy přímo ve Flash v PIC32.             
Na desce jsou také umístěny zdroje +5V a +9V pro napájení také ostatních desek analyzátoru a generátor napětí pro LED podsvícení displeje. V budoucnu je však plánována úprava s použitím výkonnějších zdrojů na samostatné desce, protože již nyní pracují zdroje blízko hranici svých parametrů odběru a další rozšiřování analyzátoru o modul fáze a tracking generátoru vyžaduje proud, který je již za hranicí povolených proudů použitých obvodů NCP3063.             
Komunikaci s PC zajišťuje rozhranní USB a naprogramován je protokol HID, který zajišťuje bezproblémové připojení a detekci tohoto připojení. VCP rozhraní je více komplikované a podpůrný SW často „tuhne“ při nečekaném odpojení atd. Pro požadovaný provoz plně postačí HID. Sejmutí obrazovky TFT displeje, na obrázcích v popisu SW, bylo provedeno právě za pomoci USB a HID protokolu.
 
image034.jpg image035.jpg
image036.jpg
image037.jpg
image033.jpg
 
Tracking generátor
V tuto chvíli je ve fázi ověřování. Schéma je obdobné jako zapojení PLL1, je zde navíc také atenuátor pro kalibraci výstupní amplitudy v celém rozsahu kmitočtů
 
image040a.jpg
 

Software
Software pro analyzátor byl napsán v prostředí MPLABX v. 3.10 s využitím volné verze překladače XC32 v. 1.40 a knihovny Harmony v. 1.06. Z knihovny funkcí Harmony byly využity pouze části pro SPI, I2C a ovladač HID pro komunikaci s PC pomocí USB. Ovladač pro řadič displeje byl se značnými úpravami převzat z konstrukce TFTa. Všechny ostatní funkce byly vytvořeny přímo pro řízení analyzátoru.
 
image040.jpg
 
Na obrázku je pracovní obrazovka analyzátoru. Vzhledem k použití dotykového panelu na displeji, lze všechny funkce volit bez nutnosti použít další tlačítka na panelu analyzátoru. Hlavní menu je umístěno v pravé části obrazovky. Některé položky při volbě spustí nebo přepínají funkce (TUNE, STOP/RUN, FILTER). Ostatní vyvolávají klávesnici pro zadání hodnoty (CENTER, SPAN, ATTEN) nebo vlastní menu. Položka SETUP umožňuje nastavit základní parametry analyzátoru, kalibrovat dotykovou plochu a kalibrovat analogovou část.
 
TUNE
Umožňuje přepínat nastavení parametrů otáčením enkodéru. Např. při zvolení „Center“ lze otáčením knoflíku enkodéru měnit střední kmitočet analyzátoru. Automatické nastavení funkce TUNE na vybranou funkci je provedeno při zvolení funkcí CENTER, SPAN, ATTEN a zobrazení MARKER 1 až 4.
 
STOP/RUN
Zastaví/spustí měření analyzátoru. Pokud je připojeno PC pomocí USB a spuštěn řídící SW, pak při volbě kopírování obrazovky displeje do PC je automaticky pozastaveno měření, aby nedocházelo k narušení snímaného obrázku.
 
FILTER
Přepíná filtry s různou šířkou pásma. V analyzátoru budou osazeny filtry s šířkou 250kHz, 7,5kHz, 500Hz a 30kHz (index 0 – 3). V tuto chvíli je osazen na pozici 500Hz filtr 12kHz (viz obr. 6.4) a bude zaměněn za 500Hz
 
CENTER
Umožní zvolit střední kmitočet sledovaného spektra. Po této volbě se zobrazí na displeji klávesnice a je zapotřebí zvolit kmitočet, jak lze vidět na obrázku. Barvou čísel klávesnice je rozlišeno o jaký vstup se jedná. Center má barvu žlutou. Zároveň se přepne enkodér na změnu středního kmitočtu. Potvrzení zadání provedeme volbou „kHz“ nebo „MHz“. Ukončení zadávání bez změny kmitočtu provedeme pomocí „ESC“.
image041.jpg 
 
SPAN
Volí rozsah sledování spektra kmitočtů. Např. při volbě 200MHz a Center = 500MHz je rozsah zobrazeného spektra od 400MHz do 600MHz. Opět se zvolí také enkodér a zobrazí klávesnice, tentokrát se světlomodrým písmem. Na obrázku je vidět stejný signál 1300MHz, jen se zvolenou větší šířkou filtru a rozsahem šířky analyzovaného spektra 9MHz. Zobrazeny jsou také 2 značky, které měří úroveň signálu na zvolených kmitočtech. Vzhledem k tomu, že analyzátor nastavuje kmitočet s krokem podle šířky analyzovaného pásma, bude se značka posouvat podle kroku analyzátoru. 
 
image042.jpg 
 
MARKER 
Umožňuje zobrazit až 4 další značky. Výchozí značka automaticky zobrazuje maximální (referenční) amplitudu signálu a jeho kmitočet. Při zapnutí značky je přednastaven střední kmitočet (Center) a pomocí enkodéru lze značku přesunout na potřebné místo. Volba „Auto 1-2 3dB“ umožňuje zobrazit značky pro pokles 3dB a volitelný pokles. „Auto 3-4 Stop“ vyhledá maximální útlum na křivce filtru a volba „3-4 set level“ umožní nastavit značky na požadovanou hodnotu útlumu signálu vůči referenční značce.  Vhodné především k měření šířky pásma např. filtru ve spojení s tracking generátorem.
 
image043.jpg
SPAN 
Umožňuje nastavení útlumu vstupního atenuátoru, krok je 0,5dB a max. útlum při kalibrovaném vstupu je 20dB. U nekalibrovaného vstupu je to max. 31,5dB. Z důvodu kroku je zde tlačítko „/2“, které zadané číslo vydělí 2 a umožní tak zadání útlumu s krokem 0,5dB. Možnost zadávání desetin by znamenala další ošetření vstupu hodnot tak, aby bylo číslo zaokrouhleno.
 
image044.jpg
 
SCAN 
Spustí skenování celého měřícího rozsahu analyzátoru tj. od 1MHz do 4,4GHz. Během skenování je zařazen nejširší filtr kvůli většímu kroku přelaďování. Po dokončení skenování se automaticky zobrazí nejsilnější signál a podle zvolené šířky filtru před spuštěním skenování se vypočítá nejvhodnější šířka spektra (SPAN) pro optimální zobrazení.
 
SETUP
Zobrazí menu pro volbu nastavení parametrů analyzátoru jak je vidět na obrázku. Lze provést kalibraci dotykového panelu, nastavení parametrů filtrů a kalibraci analogové části analyzátoru. 
 
image045.jpg 
 
 
Takže tolik k tomuto velmi stručnému popisu. Podle času, chuti a finančních možností se bude tento projekt dál rozvíjet, nebo taky ne :). Nedá se říct, že bych se v poslední době nudil, takže uvidíme co bude. I když se jedná o domácí konstrukci, náklady na soušástky nejsou nejmenší. Hrubým odhadem zhruba 10000,-Kč stály věci na jeden prototyp.
 
73! Robin OK2UWQ



Počet shlédnutí: 2930

Hodiny/časovač s USB - Pinguino kompatibilní

 Tisknout 

Na Elektrotábor vznikly hodiny pouze ze standardních CMOS obvodů. Už na ET se však hodně diskutovalo, jak by je bylo možné upravit do funkce časovače. Bylo jasné, že stávající design se musí změnit.

A tak jsem se při chvílích pustil do návrhu zapojení. Ikdyž je to v celku přiliš přehnané, použít 32-bitový procesor, rozhodl jsem se pro již ověřené řešení zapojení jako má RGB matice.
Posuvné registry 74HCT4094 pak měly zajistit obdobné buzení LED jako u verze s CMOSy. Protože jsme se shodli, že optimální by byla verze s napájením +5V/nebo přímo USB, musel jsem poněkud změnit zapojení. Při stejném počtu LED na segment to pak znamenalo budit dvěma výstupy posuvných registrů jeden segment.
 
A jak to dopadlo? První prototyp je na světě a byl dodán našemu ET programákovi na vyzkoušení při dodgeballu. A pokud bude ET, tak se možná objeví jako jedna ze stavebnic. V tuto chvíli prototyp neobsahuje možnost připojení modulu s DCF77 (synchronizace času), ale vestavěný RTC se záložním článkem CR2032, zajistí udržení správného času i při odpojení od napájení.
 
Základem je procesor PIC32MX250, ale postačil by i PIC32MX220. 
 
hodinyusbsch.jpg
 
hodinyusbpcb_top.jpg
 
hodinyusbpcb_bot.jpg
 
hodinyusbpcb_sst.jpg
 
hodinyusbpcb_ssb.jpg
 
hodinyusbtop.jpg
 
hodinyusbbot.jpg
 

Takže tolik k prototypu. Podklady v PDF jsou v sekci ke stažení. Program se bude ještě pilovat, takže prozatím nedávám k dispozici... nicméně pod Pinguino IDE má SW cca 700 řádků, i s SW generovanou PWM pro řízení jasu vysokosvítivých led :D. A proč zelené a žluté? Protože prototyp a šuplíkové zásoby :D
 

73! Robin OK2UWQ



Počet shlédnutí: 2931

Přejít na stranu   <<        >>