Контроллер с LCD дисплеем для транзисторного УМ на MEGA2560

[D0ITC]

Контроллер для транзисторного усилителя можности на Arduino MEGA2560 от US2IT и UT0IS/D0ISM
Описание:

Скрытый текст

Проект открытый, возможно будут некоторые изменения. И еще, мы никогда не эксплуатировали и не делали достаточно мощных транзисторных усилителей мощности, у нас нет импортных трансиверов. Проверить готовый блок с усилителем мощности нам негде. Ситуация в регионе сами знаете какая. Я постараюсь сделать ознакомительное видео в ближайшем будущем, сейчас немного анонсирую некоторые возможности, дабы исключить часть вопросов. Устройство управляется четырьмя кнопками. Каждая кнопка имеет по две функции, при загрузке есть сброс настроек по умолчанию. Кнопки могут работать с бипером, эта функция отключается. Все текущие настройки хранятся во внутренней Flash памяти и каждый раз сохраняются перед отключением питания (переход в BYPASS). Информация отображается на дисплее и разбита на функциональные окна - выходная мощность, состояние BYPASS/POWER ON, КСВ, входная мощность, окно режима переключения диапазонов Manual/Yaesu/Icom/Auto, отображение тока, напряжения и температуры.

Блок управления имеет защиты:
- по превышению тока
- по нижнему порогу напряжения питания
- по верхнему порогу напряжения питания
- по температуре
- по превышению КСВ
- по превышению входной мощности

Ток, напряжение, температура и КСВ контролируются непрерывно. В окне входной мощности отображается текущая авария красным шрифтом. В аварийной ситуации блок управления переводит усилитель в режим BYPASS и принудительно отключает передачу усилителя. При этом экран моргает красной рамкой и звуковой сигнализацией. По каждой аварии имеется свой звуковой код и частота сигнализации. Входная мощность отображается в двух масштабах - 30 и 120Вт. В режиме POWER ON масштаб 30Вт, в BYPASS 120Вт. Это позволяет использовать блок управления и усилитель в режиме BYPASS, например работая трансивером полной мощностью через усилитель. При этом можно контролировать мощность с трансивера и КСВ на выходе усилителя мощности. При включенном питании масштаб 30Вт выбран из условия, что этой мощности достаточно для раскачки любого транзистоного усилителя мощности. Лишнюю мощность можно погасить на входных аттенюаторах, блоком предусмотрено включение двух аттенюаторов по 3дБ каждый, т.е. суммарно 6дБ. Это даст ослабление в 4 раза по мощности и при масштабе 30Вт получим 7.5Вт на входе усилителя мощности. Аттенюаторы подключаются нажатием кнопки по кольцу - ATT OFF, ATT -3dB, ATT -6dB, ATT AUTO. В авто режиме блок управления "следит" за входной мощностью и в случае его превышения автоматически подключает аттенюатор -3dB. Контроль мощности как входной, так и выходной осуществляется по градусникам. Для входной мощности имеется 30 кубиков, т.е. 1Вт на 1 кубик. Для выходной мощности есть 50 кубиков градусника, т.е. 20Вт на 1 кубик. Для измерительных данных или для настройки усилителя есть возможность отображения мощности в цифровой форме над шкалой выходной мощности. Это функция отключаема и может сохраняться при загрузке.
В блок управления встроена функция высокочастотного вокса (VOX). Причем работать VOX может по двум каналам одновременно - наличие аналогового сигнала с датчика прямой волны входной мощности и наличие частоты на счетном входе платы Ардуино (цифровой VOX). В автоматическом определении рабочего диапазона работает только цифровой VOX. Реализован режим автоматического определения диапазона по ВЧ сигналу. Входящая частота после платы формирователя-делителя поступает на вход Ардуино, где происходит цифровая фильтрация полученного сигнала и подключение нужного ФНЧ с задержкой на передачу, если текущий диапазон не совпадает с новым.
Вот такие основные функции реализованы в этом блоке управления.

Прошивка от 09.03.18. Описание изменений в постах 40 и 41.
Прошивка от 12.03.18. Описание. п.48
Прошивка от 15.03.18 Описание пост 60
PA_control_unit_prot ection_AUTO_menu_v2_ 1.rar


схема от 09.03.18.

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Прошу всех учесть - это авторская тема, в ней запрещены какие либо отклонения содержимого от названия темы, кроме тех что вносят сами авторы, любые претензии к авторам в любой форме, флуд и прочее. Нарушения будут строго наказываться.

[UA4HNU]

заметил не отключается измерение КСВ в режиме приема и еще не запоминается диапозон 6М

Добавлено через 12 минут(ы):

[Integral]

заметил не отключается измерение КСВ в режиме приема

Это так предусмотрено. Позволяет измерять значение КСВ датчиком усилителя мощности при помощи мощности одного трансивера. Т.е. когда усилитель находится в режиме обхода. Таким образом можно измерить значение КСВ непосредственно на нагрузке (антенне), не включая усилитель мощности. Вполне логично перед включением усилителя мощности проверить КСВ малой мощностью, чтобы не насиловать мощные и дорогие транзисторы выходного каскада. Другой вопрос, который возник, почему КСВ растет при RX. Видимо емкости по каналам прямой и обратной волны разряжаются с разной скоростью, в канале прямой волны гораздо быстрее. Поэтому КСВ растет и "пляшет", если конечно нет прямой наводки на каналы прямой/обратной волны.

и еще не запоминается диапозон 6М

Если можно показать этот момент.

[R6BK]

Тоже подходит к завершению.

[Integral]

подходит к завершению.

Виктор, у вас как всегда подход основательный. Справа я так понимаю тюнер N7DDC. Кстати тюнер у нас тоже давно разработан, правда сервис более расширенный - полный автомат, полуавтомат, ручной режим. Сплошное перекрытие от 1.7 до 30МГц с сохранением настроек в FRAM через каждые 50кГц, две антенны. Причем алгоритм понимает две антенны на одном ВЧ гнезде. Ну и т.д. Нечто подобный усилитель делает Валерий RU3ZN, там контроллер на Mega2560 и наш тюнер. По просьбе Валерия я адаптирую контроллер УМ и тюнер для работы в корпусе одного устройства. Чтобы при настройке тюнера блокировалась передача усилителя мощности. Надеюсь что все получится и Валерий покажет как это работает.

[R6BK]

Да, все правильно. Конечно было бы удобнее все в одном флаконе, но пойдет и так.
У меня возник вопрос, входной сигнал подавать на контролер на прямую как то боязно, какой лучше ответвитель сделать?

[R3KBL]

...тюнер у нас тоже давно разработан, правда сервис более расширенный - полный автомат, полуавтомат, ручной режим

Integral, это полностью коммерческая разработка тюнера? Возможно увидеть фото ?

[UA4HNU]

Integral спасибо за ответ схема такая переделать проблема по вых постояно тюнер подключен там SWR метр по кнопке видео позже выложу




Добавлено через 5 минут(ы):

1. схема такая переделать проблема на вых постояно тюнер подключен там датчик SWR в моем случае лучше програмно отключить измерение КСВ видео по кнопке позже выложу

[Integral]

коммерческая разработка тюнера?

Нет, коммерческих проектов мы не делаем. Посмотреть можно у Александра D0ITC здесь, под видео ссылка на проект.

Скрытый текст

Правда интерфейс там еще старый. Кроме этого там другие видео есть.

Возможно увидеть фото ?

Да, конечно. Вот пробная плата и встроенная в Маламут, индикация:



Плату разводил Антон R7KBI.

Добавлено через 45 минут(ы):

вопрос, входной сигнал подавать на контролер на прямую как то боязно, какой лучше ответвитель сделать?

Вход формирователя-частотомера через два 22пФ должен выдержать 100Вт входной мощности. Измеритель входной мощности можно сделать простейший, здесь мы используем только уровень прямой волны. Его можно сделать на кольце, на маленьком бинокле. Главное чтобы входная мощность была прямо пропорциональна входному уровню на АЦП. А вот с этим возникли как раз проблемы, с ростом частоты падают показания мощности. Посмотрите посты выше на пару страниц. Я пока не понял, это программная проблема или схемная. Мне проверить нечем.

[UA4HNU]

на тандем матч АЧХ получается хорошая автоматом неоднократно проверено а вот токовый трансформатор на кольце требует лабораторных работ

[R6BK]

Вход формирователя-частотомера через два 22пФ должен выдержать 100Вт входной мощности.

Теперь о методе коррекции показаний входного сигнала. В режиме передачи выставляем R12 так чтобы градусник показывал входную мощность до 30 ватт, а потом в режиме байпасс с помощью R13 выставляем показания градусника с пределом 100 ватт. Правильно?