Analizator NA200

[SP5FCS]

W związku z pytaniami o dokumentację do wykonania NA200 wyjaśniam, że analizator powstał w oparciu o NWT200 i jest jego klonem zgodnym pod względem pinów sterujących i oprogramowania. Do budowy NA200 spokojnie możemy wykorzystać dokumentację NWT200. Podstawowa różnica to inny wzmacniacz wyjściowy po DDS-ie i dodany moduł sondy pomiarowej na AD8310.

W załącznikach podstawowe schematy do NA200 narysowane przez Maćka SP5CGI.
Na nowej płytce NA200 zostały poprawione wcześniejsze drobne błędy.

[SP3OSJ]

.....

[SP4HKQ]

Artur obudowa przyrządu powinna być połączona z jego masą. Wyjątkiem są oddzielone masy konwertera USB i sond pomiarowych. Wejściowe gniazda SMA nie powinny być połączone z masą ogólną,( a więc i obudową) oraz podobnie gniazdo USB którego metalowa obudowa jest połączona z wydzieloną masą. Z tego powodu aby sobie ułatwić ściankę przednią najlepiej wykonać z laminatu w którym wkoło gniazd nie ma folii miedzianej.
Wydzielenie mas wejść zmniejsza (jak sprawdzili Rosjanie) przy zastosowaniu AD8307 zakłócenia i szumy które wpływają na wynik pomiaru szczególnie przy słabych sygnałach.

[SP5FCS]

(27-11-2014 13:19)SP3OSJ napisał(a):  Dodatkowe moje pytanie o programowanie PiC-a. Wykonuje się ta czynność przed włożeniem w podstawkę czy programuje się go z przyrządu po USB.

1/ W projekcie druku NA200 zastosowany został procesor PIC w wersji przewlekanej co po zastosowaniu podstawki pozwala na programowanie procesora poza przyrządem oraz szybką wymianę procesora w celu zmiany oprogramowania lub sprawdzenia. Taki wariant ułatwia również budowę analizatora kolegom którzy nie mogą sami zaprogramować procesora, brak programatora lub umiejętności. W oryginalnej wersji NWT200 był publikowany bootloader i jeśli ktoś bardzo chce to może go wgrać i aktualizować oprogramowanie poprzez kanał szeregowy. Trzeba pamiętać wtedy o wlutowaniu drugiego układu izolacji galwanicznej na liniach sterujących.

2/ Temat mas w zasadzie został wyjaśniony przez Zdzisława.
Zasilanie dla konwertera USB jest pobierane z komputera PC dlatego obudowa gniazda musi być odizolowana od masy przyrządu. Po to robimy izolację galwaniczną aby masy USB i analizatora były rozdzielone.
W układach cyfrowych na poziomie masy mamy pewien poziom zakłóceń który ma negatywny wpływ na pomiary. Aby zminimalizować ten efekt w analizatorze NA200 zastosowano metodę "podniesienia masy" na wejściach sond pomiarowych (rezystory 4R7). Dlatego złącza SMA do sond pomiarowych muszą być odizolowane od frontu przyrządu.
Podstawą ekranowania torów w.cz. są wewnętrzne ekrany na sondach pomiarowych, LPF-ie, wzmacniaczu wyjściowym i tłumikach. Metolowa obudowa analizatora połączona z masą stopnia wyjściowego (wyjście analizatora SMA) stanowi dodatkowe ekranowanie.

3/ Podczas budowy i uruchamiania analizatora najlepiej wykonywać kontrolne pomiary i obserwować jak poszczególne ekrany wpływają na poprawę charakterystyk analizatora. Na początek zaczynamy od ekranowania sond pomiarowych. Po osiągnięciu pełnej dynamiki zastosowanych sond pomiarowych nic więcej z przyrządu już nie "wyciśniemy".

[SP3OSJ]

.....

[SQ2KLX]

Witam,
pragnę trochę odświeżyć wątek i zwrócić sie do kolegów o drobną pomoc. Udało mi się nabyć PCB do tego miernika od kolegi SP5FCS,
z tym że płytka nieznacznie się różni od tych które są uwiecznione na zdjęciach kolegów oraz różnice pomiedzy schematami a moja wersją PCB. Założyłem iż tam gdzie są symbole diod należy wstawić diody 1N4007 w wersji SMD (miejsce przy stabilizatorze), byłbym wdzięczny za jakieś zdjęcia poglądowe od kolegów
Wole dmuchać na zimne by nie zrobić jakiejś kosztownej pomyłki
Mam do dyspozycji wzmacniacze ERA1 SM oraz SGA3286 - który będzie lepszy do tego miernika
Pozdrawiam

[SP5FCS]

To jest druga wersja druku NA200, ma poprawione błędy z pierwszej wersji oraz kilka drobnych modyfikacji. W układzie zasilania pojawiły się dodatkowe diody SMD (dowolna dioda prostownicza, u mnie 200V/500mA w obudowie minimelf). Dodatkowe diody zastosowano po to aby redukować napięcie pomiędzy kolejnymi stabilizatorami dlatego muszą to być zwykłe diody a nie schottky.
Miernik zasilany jest z napięcia +12V. Podanie takiego napięcia na stabilizator +5V powoduje jego mocne grzanie (straty: 7V*prąd). Cztery dodatkowe diody pozwalają zredukować wejściowe napięcie stabilizatora i ograniczyć ilość wydzielanego na nim ciepła. Taką samą rolę pełnią diody przed stabilizatorami 3,3V oraz 1,8V.

Na temat wzmacniacza wejściowego napisano dużo w wątku o NWT7. Płytka pozwala na zastosowanie wielu typów wzmacniaczy zasilanych zarówno z +5V oraz +12V. My w grupie zastosowaliśmy SGA7489 zasilany z +12V z dużym prądem 100...140mA, efekty widać na wykresach.

[SQ2KLX]

Dziękuje za wyjaśnienia Mam jeszcze pytanie od wejscia tam jest miejsce na jakąś diodę shotkiego i bezpiecznik polimerowy ? Oraz zdjęcie nr 4 spód od DDS-a miejsce na dwa dławiki 10 czy 100uH i kondy po 100nF ? Jako stabilizator 5V mam LDO Mitsubishi z izolowaną obudową
Pozdrawiam

[SP5FCS]

Onaczenie na druku BZ sugeruje wlutowanie bezpiecznika polimerowego (tak mam na mojej płytce). Jeśli obawiasz się odwrotnego podłączenia zasilania analizatora to daj zamiast bezpiecznika diodę Schottkiego.

Obudowy pod dławiki w zasilaniu DDS-a są dość małe dlatego trudno będzie znaleźć dobry dławik 100uH, który będzie miał odpowiednio duży prąd i częstotliwość graniczną. W tym miejscu wystarczy 10uH lub coś pomiędzy: 10..47uH.

Wszystkie kondensatory blokujące zasilanie to 100nF+1nF. Tam gdzie jest ryzyko przedostawania się sygnału w.cz. na zasilanie warto na kondensator 100nF przylutować dodatkowy kondensator 1nF/NP0. Zwykłe kondensatory 100nF mają małą dobroć i dość niską częstotliwość pracy dlatego dodatkowy kondensator NP0.

Izolowana obudowa stabilizatora to nie jest najlepszy pomysł. Ten stabilizator wymaga radiatora ponieważ dość mocno się grzeje. Bezpośredni kontakt stabilizatora z dużym polem masy ułatwia odprowadzanie ciepła z jego obudowy.

[SP6VGX]

Witam

(29-05-2015 11:27)SP5FCS napisał(a):  Wszystkie kondensatory blokujące zasilanie to 100nF+1nF.

To i ja mam kilka pytan odnosnie nowej PCB oraz schematu od SP5CGI.

Na fotografi oznaczylem pola zwiazane z pytaniami kolorami...



kolor czerwony - to miejsca na kondensatory 100nF ? i tutaj dylemat dawac obok siebie po kilka 100nF czy obok siebie (jak mamy miejsce na dwa) 100nF i 1nF jak wspomniane wyzej ? Na schemacie od SP5CGI sa wszedzie 100nF.

kolor zielony - kondensatory na wejsciach ADC PIC-a na schemacie od SP5CGI sa zaznaczone jako 100nF. Natomiast na oryginalnym NWT 200 uzyte sa 1nF, tak samo w pierwszym poscie na zdieciach plytki SP5FCS widac ze roznia sie one kolorem ceramiki od innych 100nF.

no i teraz kolor zolty w polaczeniu ze schematem:



Wyjscie sygnalu z AD8307 mamy uzyte 3 x 1nF, rezystor 2.2k i dlawik 10uH.
Natomiast dla AD8310 mamy 1 x 1nF, 1 x 100nF, 2 x 2.2k i na pin 7 PIC-a

i tutaj pytanie bo znowu plytka zaprojektowana jest identycznie dla obu sond czyli 3 miejsca na kondensatory 1 rezystor smd i jeden przewlekany (dlawik). Tutaj znowu na zdjeciach SP5FCS wyglada ze w obu przypadkach mamy zastosowane dlawiki 10uH oraz z sondy AD8310 na pin 2 PIC-a

Natomiast na fotografii SP5CGI jest jak na schemacie.

Tutaj pytanie ktory wariant jest prawidlowy i lepiej sie spisuje ?

Wiem ze to sprawa niby tylko odsprzeganie - ale jak widac i patrzac na PCB dosc istotna... Wiec wole zastosowac sprawdzone juz rozwiazanie z montowaniem tych pojemnosci