Project

General

Profile

Task #482

Milestone #318: Diseño de prototipo Tx 2.0

Revisión de circuito - RF Generación de señal y control - Tx 2.0

Added by Jose Chavez almost 9 years ago. Updated over 8 years ago.

Status:
Closed
Priority:
Normal
Assignee:
Jose Chavez
Start date:
02/22/2016
Due date:
02/29/2016
% Done:

0%


Description

Circuito 1: Payload - Generación de señales y control

Herramienta de Diseño de Software

Eagle 5.11

Funcionalidad

La tarjeta forma parte del prototipo de transmisor 2.0, el cual consta de dos tarjetas comunicadas entre sí mediante un bus stackeable, basado en el estándar PC/104, utilizado ampliamente en cubesats. Se consideró además la compatibilidad de las tarjetas con la Motherboard que se adquirirá.

La tarjeta consta de 4 capas distribuidas en la forma Signal, GND, VDD, Signal y ha sido diseñada para que la implementación sea realizada por SpeedyCircuits (Taiwán)

La tarjeta se ha dividido en dos etapas: Control y generación de señal.

Control

El circuito también contiene la etapa control del payload utilziando el microcontrolador ATmega128.
Dicha etapa se encarga de las siguientes tareas.

  • Comunicación con el aircraft mediante protocolo serial y/o I2C
  • Control de PLLs: Llenado de registros, lectura de estados, enable/disable
  • Control de VCO: ON/OFF mediante switch analógico ADG701
  • Control de VGA: Llenado de registros (a la segunda tarjeta)
  • Codificación: Generación de secuencias y data a transimitir (a la segunda tarjeta)

Generación

Esta etapa genera 150MHz y 400MHz a partir de PLLs y un circuito que genera una frecuencia común de 10MHz.
A su vez, la etapa de generación posee cuatro sub-etapas indentificables, duplicándose a las dos frecuencias de transmisión:

  • Señal de sincronismo: Circuito que genera 3 señales de 10MHz y las distribuye a los PLLs y al Microcontrolador
  • PLL: Genera la señal que controla el VCO
  • Loop filter: Circuito RC que filtra la señal de control del VCO genrada por el PLL.
  • VCO: Genera la frecuencia requerida
  • Switch: Control de ON/OFF de los VCO
  • Filtro: A la salida del VCO se encuentra un filtro pasabajos para la eliminación de armónicos.

Consideraciones adicionales:

  • La tarjeta transmite las señales de RF mediante conectores especiales board to board. Para mayor información revisar la web de amphenol y la web de digikey. El bullet utilizado es ARF2472-ND, calculado para spacers de 15mm.
  • Para conocer el componente que se está utilizando revisar el atributo DIGIKEY-PART del mismo.
  • Las capacidades del fabricante son las siguientes
    • Ancho mínimo: 1.5 mils
    • Grosor mínimo del dieléctrico: 2 mils
    • Tamaño mínimo del drill: 3mils mecánico, 2mils láser
  • Es preciso mencionar que las pistas de señales se encuentran matcheadas a 50 Ohm, bajo la configuración mostrada en la siguiente imagen.

50 Ohm matching

Entradas

Entradas CMOS estándar propias de microcontrolador para la programación del mismo.
Las entradas a los demás componentes son manipuladas el microcontrolador directamente.

Salidas - RF

Señal 1 Señal 2
Frecuencia 150MHz 400MHz
Potencia (50 Ohm) -3dBm a 7dBm -2dBm a 2dBm
Impedancia 50 50
Nivel DC 0v 0v

Diagrama de bloques

Archivo esquemático y board

Esquemático: http://jro-dev.igp.gob.pe/svn/jro_hard/nanosats/TRUNK/HARDWARE/boards/Integrado/Eagle%205.0/integrado.sch
Board: http://jro-dev.igp.gob.pe/svn/jro_hard/nanosats/TRUNK/HARDWARE/boards/Integrado/Eagle%205.0/integrado.brd

History

#1 Updated by Joaquín Verástegui almost 9 years ago

  • Description updated (diff)

#2 Updated by Jose Chavez almost 9 years ago

  • Description updated (diff)

#3 Updated by Joaquín Verástegui almost 9 years ago

  • Status changed from New to In progress
  • Assignee changed from Joaquín Verástegui to Jose Chavez
Observación Señal o componente asociado Resultado
Ordenar la posición de los nombres y valores de los componentes para que sean visibles. -
Separar tierras para las dos señales de RF, hacer polígonos diferentes unidos por una pequeña pista únicamente. GND
Diferenciar las capas con colores. -

#4 Updated by Jose Chavez over 8 years ago

  • Status changed from In progress to Closed

Also available in: Atom PDF