Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD

Tarnus 22 Mar 2010 12:58 11869 6
  • Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD

    Witam. Prezentuję miernik do pomiaru mocy wcz. Układ jako taki działający powstał już dobre ponad 6 lat temu i gdzieś w necie kiedyś już
    o nim wspomniałem. Teraz postanowiłem wyprowadzić go z fazy eksperymentalnej wykonując praktycznie na nowo wraz z obudową i zaprezentować oficjalnie na Elektrodzie. Przyrząd nadaje się do mierzenia małych mocy generatorów lokalnych oraz dużych mocy nadajników (z dodatkowymi tłumikami), a po podłączeniu stosownych anten jako miernik natężenia pola, do sprawdzania anten i ich skuteczności oraz charakterystyk. Do celów kontrolnych urządzeń amatorskich QRP oraz radiotelefonów CB wykorzystuję własnoręcznie wykonany tłumik 20dB 10W. Z takim tłumikiem można mierzyć do +37dBm (5W). Jeżeli potrzeba więcej wystarczy zastosować mocniejszy np. 500W tłumik 40dB to już pomierzymy co nieco. Stosując między tłumikiem a przyrządem dodatkowy filtr notch min. 40dB zestrojony na częstotliwość nadajnika możemy zmierzyć poziom wszystkich sygnałów niepożądanych wychodzących z nadajnika.
    Miernik wyskalowany jest w dBm a jego zakres pomiarowy to około -80dBm do +17dBm. Najwyższa liniowość +-0,4dB zapewniona jest w zakresie 0,1-100MHz. Sercem przyrządu jest wzmacniacz logarytmiczny AD8310 który praktycznie nie posiada ograniczenia dolnej częstotliwości wobec czego nadaje się także do pomiaru sygnałów audio - te akurat w tym wykonaniu mnie nie interesowały.
    Porównywałem wskazania przyrządu z analizatorem komunikacyjnym stabilock i stwierdziłem że jego wskazania nie odbiegają od tego co obiecuje Analog Devices. Maksymalna częstotliwość to 440MHz.

    Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD
    Powyżej na zdjęciu serce urządzenia z układem AD8310.

    Co jest takiego ciekawego w tym przyrządzie? Przeglądałem kilka różnych rozwiązań układowych z AD8310 ale nie spotkałem się z pomysłem wyświetlania wyniku na poczciwym ICL 7106 w skali dBm. Wykonałem prosty układ na ICL7106 z dwoma precyzyjnymi potencjometrami montażowymi służącymi do nastawy punktu zero oraz nachylenia (około 24mV/dB). Wzmacniacz AD8310 w standardowej minimalnej konfiguracji ma nachylenie około 24mV/dB i na początek wystarczy mniej więcej tak ustawić ICL7106 ale wskazane jest wyskalowanie na jakimś generatorze pomiarowym.





    Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD

    W moim przyrządzie ICL7106 z odpiętym AD8310 pokazuje wartość -88.6 a po podłączeniu AD8310 bez żadnego sygnału na jego wejściu -81.5dBm.
    Przyrząd zasilany jest z dwóch baterii 9V 6F22. Można oczywiście zasilać z akumulatorków 9V lub zastosować zasilacz sieciowy. Pamiętać jednak należy że AD8310 musi być zasilany napięciem nie wyzszym niż 5V i dlatego na jego płytce znalazł miejsce stabilizator 78l05. Osobny jest także minus zasilania ICL7106 od reszty, stąd masa urządzenia czyli minus AD8310 nie jest połączony z minusem układu ICL7106. Stąd te dwa ogniwa zasilające i o tym należy pamiętać przy zasilaniu z zasilacza sieciowego aby zapewniona była pełna separacja galwaniczna obu napięć. Wszystkie informacje na temat AD8310 znaleźć można na stronie Analog Devices. AD8310 wraz z jego stabilizatorem napięcia oraz paroma innymi częściami SMD znalazł miejsce na wykonanej metodą żelazkową płytce której zdjęcie przedstawiam. Na płytce tej znajduje się miejsce na dodatkowy rezystor który umożliwia opcjonalnie zmianę nachylenia charakterystyki AD8310 - oczywiście nam ten rezystor w tym układzie jest zbędny, ale gdyby co...
    Bardzo ważny jest rezystor 52.3ohm. Wraz z rezystancją wewnętrzną układu AD8310 stanowi on obciążenie 50ohm na wejściu miernika. Wśród wielu rezystorów SMD 51ohm jakie posiadałem wybrałem taki którego wartość mierzona mostkiem (albo dobrym omomierzem) była najbliższa do 52,3ohm.
    Płytka została narysowana w programie ExpressPCB - może niezbyt trafiony program ale tak jakoś wyszło.
    Część z wyświetlaczem oraz ICL7106 wykonałem tymczasowo na płytce uniwersalnej i zachęcony pozytywnymi wynikami pracy urządzenia postanowiłem zaprojektować i wykonać płytkę dla tej części przyrządu tak aby także i wyglądem wnętrza przyrządu się nie powstydzić :) Obudowa także dostanie swój ostateczny design. Na panel przedni trafi docelowo naklejka z opisem, tabelką-ściągawką oraz zabezpieczeniem wyświetlacza LCD.

    Miernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCDMiernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCDMiernik mocy wcz na układzie AD8310 z wyświetlaczem LCD

    Postaram się jak najszybciej dołączyć schemat urządzenia, ale gdyby ktoś chciał
    już zacząć zabawę z układem AD8310 to ze zdjęcia wynika wszystko poza wartościami kondensatorów - te blokujące zasilanie to 100nF a na wejściu pomiarowym 2x10nF. Wszystko niemal identyczne jak w nocie katalogowej. Dławik w zasilaniu 10uH i na wyjściu 2.2uH. Ten na wyjściu mógłby być pominięty ale jakoś tak pozostał ponieważ podczas prób na wcześniejszej eksperymentalnej płytce poprawiał odstę od szumów a więc obniżał dolną granicę pomiarową.

    Koszt wykonania urządzenia nie przekroczył 100zł. Najdroższym układem jest
    oczywiście układ AD8310.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • #2 22 Mar 2010 19:13
    wkd
    Poziom 18  

    AD8310 mierzy napięcie, które oczywiście można przeliczyć na moc.
    W moim mierniku przeliczam to dla 50 Ohm. Oczywiście można to zrobić i dla 600 Ohm ,jeśli ktoś stosuje np linie symetryczne.

  • #3 22 Mar 2010 21:10
    maxxim
    Poziom 15  

    Konstrukcja udana .Ale mam pytanie . Jakie jest praktyczne zastosowanie cyfrowego wskaźnika mocy wcz? Ja śmiem twierdzić że do wcz. , a zwłaszcza regulacji i napraw stosuje się najlepiej mierniki analogowe .Oczywiście mogą być układy automatycznego wyboru zakresu , ale sama skala........tylko analogowa .


    Oczywiście piszę tylko o swoich nawykach............co się tyczy projektu -pełen respekt .

  • #4 22 Mar 2010 21:42
    Tarnus
    Poziom 20  

    maxxim napisał:
    Konstrukcja udana .Ale mam pytanie . Jakie jest praktyczne zastosowanie cyfrowego wskaźnika mocy wcz? Ja śmiem twierdzić że do wcz. , a zwłaszcza regulacji i napraw stosuje się najlepiej mierniki analogowe .Oczywiście mogą być układy automatycznego wyboru zakresu , ale sama skala........tylko analogowa .


    Wiadomo że do regulacji najlepiej spisuje się zwykły wskaźnik ale do wskazań cyfrowego podczas strojenia można się przyzwyczaić. Do napraw? Tu bym dyskutował. Przyrząd który po włączeniu od razu pokazuje bardzo dokładnie mierzoną wartość bez wnikania czy wskazówka pokazuje tyle czy jeszcze ciut mniej a moze więcej. Do tego problem z zerowaniem i z położeniem stojąc czy leżąc a może na boku a może trzymając w ręce. Jedno trzeba sobie powiedzieć - Dokładność odczytu wskaźnikiem wychyłowym jest gorsza. Jest też problem z naniesieniem skali umiarkowanie poważny aby dorównać odczytom w klasie cyfrowego.
    Ale... nie ma problemu aby to dołożyć. Do prostych czynności regulacyjnych wystarczy zastosować równolegle z cyfrowym nawet nieskalowany najzwyklejszy wskaźnik wychyłowy poprzedzony wzmacniaczem dla odseparowania. Jak ktoś chce to proszę bardzo.
    Jednak dobrej klasy wskaźnik wychyłowy aby mógł zbliżyć się w klasie odczytu do cyfrowego kosztuje naprawdę sporo. Tu chodziło także o cenę.

    Marek

  • #5 22 Mar 2010 22:49
    sq4ffp
    Poziom 15  

    Panowie!
    Powstał naprawdę poważny miernik natężenia pola. Skala cyfrowa, analogowa, to kwestia nawyków. Miernik cyfrowy (tak wyświetla wynik), o ile aktualizuje wskazania częściej niż 5 razy na sekundę jest naprawdę nie mniej wygodny od analogowego (bezwładnosć ustroju, plus układy sumujące). Jak się cyfrowa interpretacja wyników nie podoba, to proponuję układy wejściowe pozostawić bez zmian i zamiast cyfrowego mikrowoltomierza zastosować analogowy.
    Obudowa, taka ma być. Ma być dobrym ekranem dla w/cz.
    O ile dobrze rozumiem, ten dział to konstrukcje amatorskie.
    Definicja, konstrukcja amatorska, to taka co nigdy nie doczekała się obudowy!
    Proszę traktować moją wypowiedź z pewnym zmrużeniem oka.
    W ten sposób wyrażam pełen szacunek dla Autora projektu.
    Zbudował coś, na co ja zwyczajnie nie mam czasu, a i z biegiem lat, chęci coraz mniej.

    Ten miernik świetnie się będzie spisywał z sondą "oscyloskopową" do strojenia obwodów w/cz (nadajniki, powielacze częstotliwości, odbiorniki itp. ).
    Pozdrawiam Autora!
    Cezary

  • #6 24 Mar 2010 16:20
    danieldaniel47
    Poziom 13  

    Witam.

    Konstrukcja bardzo fajna i przydatna w pracowni radioamatora.
    Podoba mi się zastosowanie ICL7106 jako odczyt poziomu mocy w dBm.

    Mam pytanie gdzie mogę kupić ten układzik AD8310 lub AD8307 za
    przystępną cenę?

  • #7 28 Mar 2010 14:43
    Tarnus
    Poziom 20  

    danieldaniel47 napisał:
    Witam.

    Konstrukcja bardzo fajna i przydatna w pracowni radioamatora.
    Podoba mi się zastosowanie ICL7106 jako odczyt poziomu mocy w dBm.

    Mam pytanie gdzie mogę kupić ten układzik AD8310 lub AD8307 za
    przystępną cenę?


    Alfine Poznań ma ale nie kupisz chyba pojedynczej sztuki a jesli już to może być bardzo drogo. Jak nie, to pozostaje polować na allegro na sprzedawane sample.
    AD8307 nie polecam - porównaj noty katalogowe.

    Jak dobrze pójdzie to dziś wieczorem zamieszczę schemat. Idzie mi topornie rysowanie bo w piątek uciąłem sobie palca :( ale przyszyli.

    dopisek po kilkunastu minutach....
    Właśnie zaglądnąłem na TME i mają w detalu po 31.90zł, jest 7szt na magazynie.

    kolejny dopisek...
    Zaktualizowałem opis miernika o schemat.



    Marek