Elektor Electronics 2018 03 04

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LISTE DES COMPOSANTS Figure 4. Pas moins de quatre couches pour le circuit imprimé du module RF ! cela compromettrait le (bon) fonctionnement de tout le circuit ! En raison des fréquences élevées, toutes les résistances et tous les condensateurs sont au format 0402, à l’exception de C4, un exemplaire en 0604. Le seul inconvénient de l’AD8317 utilisé apparaît ici : le boîtier CP-8-1. Les huit pattes sont à peine visibles et en dessous du boîtier, il y a encore une surface (Exposed Pad) à relier à la masse. N’y allez jamais avec un fer à souder ordinaire, aussi fine que puisse être la panne. La seule manière de souder cette puce, c’est avec une station de soudage à air chaud ou dans un four. En tout cas, n’utilisez pas trop de pâte à souder ! Sinon, un circuit imprimé déjà garni est disponible. DANS L’E-CHOPPE ª160193-1 circuit imprimé du module RF ª160193-2 circuit imprimé de la carte principale ª160193-91 module RF assemblé ª17002 carte Arduino Nano ª18241 carte Nano de Franzis ª120061-77 LCD à 2×16 car., blanc sur bleu ª120061-74 LCD à 2×16 car., standard Après la mini-carte de liaison, la carte principale est un jeu d’enfant : on n’y trouve que des composants CMS « ordinaires ». La figure 5 montre le circuit imprimé que nous avons conçu pour elle, pratiquement de même taille que le module d’affchage. Commencez par installer les composants ordinaires, mais attendez un peu pour les deux modules et l’affcheur. … et l’assemblage Sur notre prototype, nous avions d’abord monté des barrettes de bus (bus strips) pour les deux modules et l’afficheur. Même si ce circuit fonctionne bien, ce n’est pas un assemblage recommandable, parce que l’ensemble fait presque 4,5 cm de haut, mesure prise depuis l’afficheur jusqu’à l’embase ICSP du Nano. Lorsque les modules et l’affcheur sont soudés directement sur la carte principale, l’ensemble ne fait plus que 28 mm d’épaisseur. Voici comment procéder. Installez d’abord les deux modules (retournez voir la figure 3), insérez les broches de l’affcheur dans les bons trous et vissez ensuite l’affcheur à sa place à l’aide de quatre entretoises (mâle/ femelle) de 5 mm. Ce n’est qu’ensuite qu’il faut souder les broches de l’affcheur. Micrologiciel et utilisation Le logiciel du wattmètre RF est assez simple. Dans la boucle principale du programme, on prélève 15.000 échantillons, après quoi on détermine la puissance moyenne, celle de pointe, la minimale pendant les dix dernières secondes, pour finalement calculer l’indice de modulation. C’est alors que l’on envoie les résultats à l’affchage, puis un nouveau cycle de mesures reprend. Avant d’obtenir les bonnes mesures, il faut sélectionner l’atténuation et la fréquence. On a implémenté pour cela une structure de mesure simple, qui fait appel aux boutons-poussoirs up et down (et la touche d’entrée pour confirmer le choix). Les fréquences possibles sont : 900 MHz, 1,8 GHz, 2,2 GHz, 3,6 GHz, 5,8 GHz et 8 GHz. La conversion de la tension d’entrée du convertisseur A/N et le calcul de la puissance effective en dBm sont une fonction linéaire d’une pente de −22 mV/dB, mais le point de départ de la fonction est différent pour chaque fréquence (cf. fiche technique). Le logiciel donne un avertissement quand la puissance d’entrée est trop grande ou trop petite. Selon la fiche technique, une puissance trop faible conduit à de grosses erreurs de mesure. Les atténuateurs Nous utilisons deux atténuateurs de Mini-Circuits : le VAT-20W2+ (20 dBm) [3] et le VAT-30W2+ (30 dBm) [4]. Ils sont livrés complets avec fiche technique. Les caractéristiques de ces deux atténuateurs sont utilisées dans le micrologiciel. Pour mémoire : une fonction d’étalonnage est aussi prévue dans le micrologiciel de manière à pouvoir utiliser des atténuateurs différents des deux modèles choisis et programmés d’avance. 46 mars/avril 2018 www.elektormagazine.fr
Pour finir Nous n’avons jusqu’ici fait qu’effeurer les modalités d’utilisation du projet. En revanche, le téléchargement gratuit lié à cet article [5] propose un mode d’emploi (en anglais) très étendu, sept pages A4 au format PDF, et richement illustré. Bien entendu, le micrologiciel fait également partie du lot. (160193 – version française : Robert Grignard) Liens [1] ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005474D.pdf [2] www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8317.pdf [3] www.minicircuits.com/pdfs/VAT-20W2+.pdf [4] www.minicircuits.com/pdfs/VAT-30W2+.pdf [5] www.elektormagazine.fr/160193 LISTE DES COMPOSANTS Figure 5. La carte principale du wattmètre RF. www.elektormagazine.fr mars/avril 2018 47
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