Miernik wzmocnienia i szumów

Podziękowania dla Stefana SP9QZO za cenne uwagi i testy oraz Maćka SP7ROH za pomoc w pewnym fragmencie programu ;-)

Fotki w wykonanie Stefana SP9QZO

Schemat blokowy urządzenia



Pomiar



Wnętrzności


Mierniki Stefana SP9QZO

Miernik wzmocnienia i szumów
Wzorzec częstotliwości według VE2ZAZ
Częstościomierz według S53MV



Co robi układ

mierzy szumy głowicy pomiarowej
mierzy szumy wypadkowe głowicy pomiarowej i badanego wzmacniacza oraz
oblicza szumy wzmacniacza mierzonego
posiada możliwość ustawienia dowolnej sensownej wartości ENR (2- 20 dB)
posługuje się wzorem nieuproszczonym do wykonywania obliczeń
wykonuje automatyczną korekcję wyniku uwzględniając temperaturę otoczenia
ma dwie ustawiane wartości ENR (ważne w przypadku transwerterów)
zapamiętuje wartości ENR po wyłączeniu napięcia zasilania

    Dwie wartości ENR potrzebne są tylko w przypadku układów transwerterów, dzieje się tak gdyż pierwsze potrzebujemy wyznaczyć współczynnik szumów głowicy pomiarowej (niech będzie np. 144MHz, używamy ENR IF) i szumy całego toru mierzonego (głowica + układ mierzony) w tym wypadku jednak używamy już wartości ENR równej częstotliwości wejściowej transwertera (ENR RF). Chętni dojdą dlaczego się tak dzieje po przeczytaniu wcześniejszego artykułu o pomiarze szumów. W przypadku pomiarów wzmacniaczy obie wartości ENR RF i ENR IF muszą być ustawione jako równe. W przypadku zastosowania w głowicy w.cz. układu AD8310 układ AD8574 jest zbędny.

Pomiar

    Każda opcja pomiarowa jest na wierzchu i nie trzeba wchodzić w wielopoziomowe menu (czego to bardzo a bardzo nie lubię). W celu zapewnienia stabilności termicznej układu podczas pracy zaleca się włączyć układ 15 minut przed rozpoczęciem pracy. Największe zmiany występują w pierwszych minutach pracy. Czujnik temperatury LM35 powinien być umieszczony w generatorze szumów.

Pierwsze uruchomienie

    Ustawiamy napięcie referencyjne przetwornika AC na 4,096V dla AD8307, napięciem tym korygujemy odchylenia przetwornika od nachylenia 25mV na dB.  Pozwalamy przejść kalibracji (kalibracji nie wolno przerywać, kończy się ona gdy układ pokaże szumy i wzmocnienie stopnia), trwa około 1min. Kalibracja trwa długo sam pomiar jest dużo , dużo szybszy około 3s. Układ pokaże zerowe wartości ponieważ nie wpisaliśmy  jeszcze wartości ENR. Ustawiamy klawiszami ENR RF i ENR RF odpowiednie wartości ENR. 
To robimy tylko przy pierwszym uruchomieniu urządzenia.

Normalna Praca
    Łączymy zaciski toru pomiarowego i głowicy szumowej, naciskamy kalibrację, musi przejść do końca Włączamy mierzony układ pomiędzy tor pomiarowy i głowicę szumową Na wyświetlaczu widzimy wartości szumów układu mierzonego i jego wzmocnienie w dB. Po wyłączeniu zasilania układ pamięta ustawione wcześniej wartości ENR RF i ENR IF Po każdorazowej zmianie wartości ENR należy przeprowadzić kalibrację. W celu nie wpisywania wartości ENR IF przy pomiarze wzmacniaczy (ENR RF = ENR IF) dodano specjalny klawisz zrównujący te wartości. Przyciski trzymamy aż do chwili potwierdzenia danej czynności (wejścia w daną opcję, nie musimy czekać do jej zakończenia). Jeśli zapomnimy jakie wartości ENR wcześniej ustawiliśmy widzimy je w menu INFO, dodatkową informacją jest pojawienie się po wartościach ENR temperatury w stopniach Kelvina.
Częstotliwość na na której jest wykonywany pomiar, zależy od filtru w.cz.. pomiędzy pierwszym a drugim stopniem wzmocnienia ERA3, np. w przypadku pomiaru transwertera 1,3 GHz z pośrednią 144MHz, używamy wartości ENR RF 1,3 GHz, wartości ENR IF 144MHz i filtru na pasmo 2m.




Schemat ideowy






Schemat montażowy







Spis elementów


Element Wartość Uwagi



Kondensatory

C1 1µF O8O5
C2, C3, C7, C8, C10, C13, C16, C20, C21, C23, C26, C27 100nF O8O5
C4, C11, C17, C22 10µF
C5, C6 33pF O8O5
C9, C12, C15, C19, C25 100µF
C14, C18, C24 1nF O8O5



Rezystory

R1 10k O8O5
R2, R3, R5 1K O8O5
R4, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R15 4,7k O8O5
R14, R18, R22 1k O8O5
R16 22K O8O5
R17 150 O8O5
R19 750 O8O5
R21 220 O8O5



Potencjometr wieloobrotowy pionowy

R13 4K7
R20 1k



Indukcyjności

L1, L2, L3 10µH przewlekany



Kwarce

Q2 10MHz



Półprzewodniki

U1 ATMEGA8 zaprogramowany
U2 CNY17-1 przewlekany
U4 AD8574 smd
U5 LTC1860 lub MCP3201
U6 TL431C przewlekany
U7 7805 przewlekany
Q3 LM285- 2,5V przewlekany
Q1 LM35 przewlekany
U3 LCD 2X16 znaków
D1 LED RED
D2 LED GREEN
D3 Transil 5,6V przewlekany
D4, D5, D6 1N4148 O8O5



S1 -S7 switch przewlekany



Inne

F1 polyswitch 100mA


Schemat części w.cz.
W układzie zastosowano prostą sztuczkę do poprawy stabilności wzmacniacza. Sztuczka ta podejrzana jest z konwertera satelitarnego, rezystory włączone w szereg z kondensatorami działają jak tłumiki o małej wartości tłumienia i zapobiegają wzbudzeniom układu. Układ AD8307 pełni funkcję detektora logarytmicznego.
W razie różnic pomiędzy schematem a pcb decyduje pcb (programowałem to nie mając  narysowanego schematu (dołożyłem wszelkich starań by nie było błędów ale mimo wszystko mogły się pojawić). Zmontowany według schematuu montażowego układ napewno, działa wykonano 2 sztuki. W innym programie robiłem płytkę w innym schemat. W zależności od dostępności można stosować LTC1860 lub MCP3201 wersje te różnią się wsadem do procesora. O różnicach proszę mnie informować email w stronie głównej.

Zawartość tej strony możesz kopiować nie wprowadzając zmian (za wyjątkiem tłumaczenia), musisz podać jednak jej oryginalny adres.