U poslední verze stupnice-čítače k jednopásmovému QRP TRXu jsem udělal výstup sériovou linkou. Lze tak připojit PC staniční nebo závodní deník, který dostává informaci o naladěném kmitočtu a nastaveném druhu modulace. Zároveň je možné klíčovat CW vysílač ze závodního deníku. Bohužel přímé propojení s počítačem přes převodník USB-UART (TTL) zanáší do přijímače rušení. Proto jsem hledal způsob, jak to galvanicky oddělit. Doplněno 12.1.2023

I-Coupler od Analog Devices

První, co jistě každého napadne, je oddělení pomocí optočlenů (opto-coupler) (LED-fototranzistor). Hledal jsem u prodejců vhodné optočleny, ale zjistil jsem, že sortiment je poněkud omezený. Pokud jsem chtěl aby to zvládalo s rezervou trochu vyšší rychlosti, byl na výběr jeden, nebo dva typy a to většinou jen do vyprodání zásob.
Při hledání jsem však narazil na součástky od Analog-Devices, které optočleny bez problémů nahradí, a mají dokonce mnohem lepší vlastnosti. V AD jim říkají I-Coupler. V principu to funguje tak, že se logická úroveň na vstupu převede na kmitočet někde okolo 1GHz, projde oddělovacím transformátorem a na druhé straně se z toho zase udělá logická hodnota. Vyrábějí různé verze s různým počtem kanálů v obou směrech. Použití je od sériové linky přes I2C nebo USB až po ethernet. Podle napájecího napětí na obou stranách je potom určena rozhodovací úroveň mezi logickými hodnotami, takže není problém udělat třeba převod z 3V logiky na 5V nebo obráceně.
Abych řekl pravdu, moc si neumím představit transformátor na čipu v smd součástce s elektrickou pevností 2,5kV. Ale již jsem si zvykl, že v Analog-Devices umí dělat šikovné součástky.

Schéma Ve vyšším rozlišení	DPS - přední strana verze s smd tranzistory	DPS - zadní strana verze s smd tranzistory

CP210 + ADUM1301

Potřeboval jsem 3 kanály, dva jedním směrem a druhý opačně. (RX, TX a DTR na klíčování). Na malou destičku DPS jsem umístil modul převodníku s CP210x, I-Coupler, typ ADUM1301 a dva tranzistory na klíčování CW. CP210 má inverzně signál DTR (v klidu je tam +5V). Původně jsem použil ke klíčování jeden FET s P kanálem. Bohužel mi až při testování došlo, že tak mohu spínat jen napětí do těch 5 Voltů (tranzistor byl zapojen "vzhůru nohama"). Při vyšším napětí (U QRP transceiveru SW30+ se klíčuje +12V) se díky napěťovým poměrům tranzistor otevírá. Proto jsem použil verzi se dvěma tranzistory FET s N kanálem, kdy jeden vlastně dělá invertor.

Návrh DPS verze s BS170	Fotografie osazené DPS strana A	Fotografie osazené DPS odpor na spodní straně

Navrhl jsem si 2 verze. Jednu s tranzistory BS170 a druhou s smd tranzistory BSS138. U těch BS170 vždy doporučuji přeměřit (otestovat) rozložení vývodů. Různí výrobci je zapouzdřují různě a nikdy nevíme, zda nejsou prohozeny Drain a Source. Otestování je snadné, vlastně změříme vnitřní ochrannou diodu (Dioda není na schematické značce. Je uvnitř zapojena katodou na Drain a anodou na Source). Gate je vždy uprostřed. Také by tam mohl být třeba 2N7000 a v té smd verzi cokoli podobného v pouzdře SOT23. Zatím jsem vyzkoušel jenom tu verzi s BS170.

Verzi smd otestuji, doufám, v krátké době.

---

Doplněno 12.1.2023

Tak krátká doba (2,5 roku) uplynula a já jsem potřeboval pro nějaké pokusy druhý kus oddělovače sériové linky. Tak jsem si osadil tu smd verzi. Použil jsem tranzistory BSS138, které jsem tu náhodou měl.

Schéma smd verze s BSS138	Fotografie osazené DPS, strana A	Fotografie osazené DPS, spodní strana

---

Destičku modulu s CP210 jsem na DPS přilepil oboustrannou lepicí páskou.

Na galvanickém oddělovači není co oživovat. Po zapájení všech součástek funguje. Teď ještě najít nějakou vhodnou krabičku a bude hotovo.

Atmega328(PB) napájený přes sériový port?

Použítí galvanického oddělení mi, jaksi mimochodem, vyřešilo ještě jeden problém. Na pinech RX, TX a DTR od USB-UART převodníku je v klidu logická 1, vysoká úroveň, tedy téměř +5V. Pokud jsem při přímém propojení vypnul napájení TRXu a nechal připojený USB kabel s převodníkem, byl jednočip Atmega ve stupnici-čítači stále napájen právě přes tyto datové vstupy/výstupy. Dokonce to je schopno dodat dostatečný proud pro funkci displeje. Asi to není úplně regulérní stav. Alespoň v datasheetu k Atmega328PB jsem o možnosti napájení skrz sériový port nic nenašel. Byl s tím docela problém, protože pro reset jednočipu vypnutím napájení bylo nutné také odpojit sériový kabel. Tento galvanický oddělovač to jednoduše vyřešil.

Jarda, ok1hdu