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.

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¶

Los 3.3V son generados a partir de un TPS767
Se agregó un sensor de corriente a través de una resistencia de 100m.
Los VCO son ahora switcheados con un MOSFET

Archivo esquemático y board MIC94030¶

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