Nazwa przyrządu nawiązuje do miernika
NA01 nie bez kozery. Nowy miernik powstał na bazie istniejącego przez rozszerzenie istniejących już funkcji i wbudowanie nowych. Do działających już w NA01:
- pomiaru charakterystyk w paśmie 0.5-32MHz (liniowo i logarytmicznie)
- pomiaru skalarnego SWR
- pomiaru mocy
- pomiaru rezonansu, kwarców i elementów LC
- pomiaru częstotliwości do 32MHz
- pomiaru widma
dobudowane zostały następujące funkcjonalności:
- poszerzenie zakresu częstotliwości teoretycznie do 90MHz
- zwiększenie zakresu pracy miernika częstotliwości do 120MHz
- pomiar wektorowy impedancji: liczbowo i graficznie w formie wykresu Smith-a
Dodatkowo, poprawiony został sposób zasilania miernika za pomocą 4 ogniw AAA i/lub klasycznego zasilacza 5V z gniazdem mikroUSB
Miernik pozostał w dotychczasowej obudowie ale teraz wyjęcie baterii aby naładować je w zewnętrznej ładowarce nie stanowi problemu.
W systemie przewidziany jest również moduł RS/USB jako ewentualny łącznik z komputerem PC ale jedynie jako potencjalna możliwość bo najważniejszą, zachowaną, cechą miernika jest jego autonomia i niezależność od komputera.
Tak więc, działając po najmniejszej linii oporu, wykorzystując w możliwie największym stopni to co do tej pory było w NA01 sprawne, powstał nowszy
miernik, a ze względu na istotne poszerzenie funkcjonalności o pomiar wektorowy impedancji uważam zmianę nazwy na NA02 za w pełni uzasadnioną
Na razie atrapa nowego miernika to lekko przerobiona w nazwie atrapa NA01 ale menu pomiarowe miernika wyraźnie wskazuje, że doszła nowa pozycja - "Pomiar imped."
Przód miernika nie zmienia się, z tyłu jest tylko przełącznik zasilania i gniazdo mikroUSB a na spodzie miernika jest montowany koszyczek na 4 akumulatory AAA. Na zdjęciu widać, że akumulatorki są dodatkowo powiązane taśmą klejącą zabezpieczającą przed ich wypadaniem w razie udarów. Pomiar impedancji odbywa się za pomocą widocznego na przedniej ściance gniazda OUTPUT.
L.J.
Schemat nowego miernika w większości bazuje na NA01. Zachowany został podstawowy tor pomiarowy ale najważniejsze zmiany to:
- procesor to Mega644 (kod programu rozrósł się ponad 32kB)
- generator DDS to AD9851 w trybie mnożnika x6 z podstawą 60MHz
- tor pomiaru częstotliwości ma dodatkowy dzielnik x2 lub x4 (dodatkowy 74AC74)
- do pomiaru impedancji użyty został układ AD8302 oraz sprzęgacz na ferrycie dwuotworowym
- istnieje możliwość dołączenia bezpośredniego zintegrowanego modułu RS/USB
- zasilanie to ok. 5V ale w torze wzmacniacza sygnału wyjściowego pojawił się podwajacz napięcia na NE555 dla poprawienia dynamiki wyjścia.
Inne elementy (przekaźnki, gniazda, klawisze, wyświetlacz, pozostałe układy scalone) znane są z NA01. Elementy bierne montowane są w przeważającej większości jako smd. Starałem się aby oszczędzać wzrok przy montażu dlatego zarównio AD9851 jak i procesor mają rozmiary "przyjazne". Najtrudniejszym układem w montażu jest AD9802 ale tu nie da się nic na razie zrobić
.
Konstrukcja mechaniczna jest niemal żywcem przeniesiona z NA01 a w tym konstrukcja obudowy oraz wszystkich przystawek pomiarowych.
L.J.
Pomiar częstotliwości może być teraz ustawiony w trzech zakresach: do 32MHz, do 64MHz i 128MHz. Wiąże się to z dodatkowym przestawieniem zwory na płytce miernika. Odpowiednio zmienia się też skala pomiarowa:
Podniesiona też została częstotliwość wewnętrzengo źródła odniesienia ale zasady pomiaru i kalibracji funkcji pomiaru częstotliwości pozostały bez zmian.
Pomiar wektorowy impedancji jest podzielony na dwie części: cyfrową z prawej strony ekranu i graficzną z lewej strony. W części cyfrowej znajdują się informacje o częstotliwości pomiaru a także współczynniku fali stojącej (SWR) oraz o impedancji (Z) w formie modułu (|Z|) i obu jej składowych (części rzeczywistej oznaczonej jako R i części urojonej oznaczonej jako X).
Graficzna część pomiaru to znacznik na wykresie Smith-a w formie małego krzyżyka równoramiennego. Pomiar na zdjęciu odpowiada pomiarowi oporności dopasowanej (ok. 51 omów) dlatego znacznik pomiarowy znajduje się dokładnie w środku okręgu.
Krótko o wykresie Smith-a (choć może warto byłoby otworzyć na ten temat oddzielny wątek?):
* Wykres Smith-a to przeniesienie prostopadłej płaszczyzny zespolonej w odzwierciedlenie biegunowe współczynnika odbicia (gamma)
* Impedancje o czystych wartoścach rzeczywistych leżą na osi poziomej: zero to punkt z lewej skrajnej strony, 50 omów to punkt środkowy koła a nieskończona oporność rzeczywista to punkt z prawej strony koła
* Impedancje o czystych wartościach urojonych leżą na obwodzie koła
* Impedancje złożone z części rzeczywistej i urojonej leżą wewnątrz koła a te, które mają część urojoną równą 50 omów leżą na łukach oznaczonych na wykresie Smith-a liniami kropkowanymi
* Im lepiej dopasowany układ tym bliżej środka okręgu leży jego punkt pomiarowy, po lewej stronie od środka części rzeczywiste maleją do zera po prawej od środka rosną do nieskończoności, górna półkula to dodatnie wartości urojone impedancji a dolna półkula to ujemne wartości urojone impedancji.
L.J.
