Elettronica e RF
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INTRODUZIONE
Il trasduttore di posizione angolare, in ingegneria elettronica detto anche encoder, è un dispositivo elettromeccanico che converte la posizione angolare del suo asse rotante in brevi impulsi elettrici che necessitano di essere elaborati da un circuito di analisi del segnale sotto forma di segnali numerici digitali. Mentre negli encoder assoluti i segnali elettrici d'uscita codificano l'esatta posizione istantanea del rotore rispetto al corpo, cioè forniscono segnali elettrici diversi per ogni posizione angolare rispetto a un riferimento (detto home) in modo che sia sempre possibile determinare questa posizione leggendo i segnali attraverso appositi circuiti, negli encoder relativi i segnali elettrici d'uscita sono proporzionali allo spostamento del rotore rispetto al corpo [1]; da essi, semplici circuiti possono leggere e visualizzare la velocità e l'accelerazione dell'asse in esame, ma non la posizione istantanea. Le Fig. 1 e 2 mostrano esempi di rotary encoder meccanici montati su schede elettroniche. In questo articolo e negli altri articoli di questa serie, capiremo insieme il funzionamento e l'utilizzo dei rotary encoder relativi, in particolare nelle applicazioni a microcontrollore, con particolare riguardo e misurazioni relative al problema del rimbalzo dei contatti o "bouncing". Ho aggiunto il suffisso /1 a tutte le figure della parte 1 del tutorial; le figure della parte 2 avranno suffisso /2 e quelle della parte 3... va be', è chiaro!
Leggi tutto: Tutorial rotary encoder parte 1: a cosa serve, come è fatto e come funziona
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Mi sono accorto che da un po' di tempo non pubblico più nulla, allora ho pensato di aggiornarvi un po' perché il sito sembra essere molto frequentato, con un numero di accessi quotidiani e, soprattutto, di letture di alcuni articoli, ben al di sopra delle mie aspettative. Tra l'altro, l'articolo sul balun ha avuto un numero di letture stupefacente, eguagliando in pochi mesi la popolarità di altri miei articoli che sono on line da molti anni. Già che ho aperto questo discorso, colgo l'occasione per ringraziarvi dell'affetto che continuate a dimostrarmi.
Tornando al discorso principale, a cosa è dovuta questa mia "latitanza" dal sito? Beh, in questi ultimi mesi ho dedicato il mio tempo libero al progetto e realizzazione di un "manipolatore telegrafico elettronico"... e va be', un keyer per il cw 
.
Yeah, but…
Si, ma di keyer ce ne sono tanti in giro e poi, ormai, è sempre "built-in" (incorporato) in tutti i ricetrasmettitori da dieci o vent'anni. Si, certo, questa considerazione è valida per quasi il 100% di quello che costruiamo con le nostre adorabili manine, e poi ho alcune idee interessanti, per mettere in pratica le quali ho bisogno di una mia piattaforma per la telegrafia. Di queste idee, parlerò più avanti 
. Per il momento, inizio a mettere qua attorno un po' di immagini di quello che sto combinando, giusto per provarvi che non sono un fannullone, "radioamatorialmente" parlando .
Aggiungerò altre immagini e documentazione nelle prossime settimane, presumibilmente a settembre.
Non l'ho detto prima, ma del keyer ho completamente progettato l'hardware e il firmware (che, anzi, sto ancora sviluppando ma già funziona benino). Il circuito stampato (PCB) l'ho poi fatto realizzare da una azienda specializzata e i componenti li ho montati io. Tutto ha funzionato bene al primo colpo!
Che tipo di cw keyer è, e cosa fa?
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Quasi tutti sappiamo che "BAL-UN" è l'unione delle lettere iniziali delle parole inglesi "BALanced-UNbalanced", per cui intuiamo che la sua funzione è di consentire di collegare una generatore con uscita sbilanciata (asimmetrica rispetto al riferimento), quale generalmente è un trasmettitore a radiofrequenza con la linea di trasmissione coassiale, a un carico bilanciato (simmetrico rispetto al riferimento), come può essere un'antenna tipo dipolo, ma non un'antenna per es. tipo Ground Plane. Questo permette di evitare alcuni inconvenienti che si verificherebbero se collegassimo direttamente i due dispositivi, bilanciato l'uno e sbilanciato l'altro, senza interporre un balun. Si noti che la funzione del bal-un è bidirezionale quindi, nello stesso tempo, ci consente di collegare un generatore bilanciato (l'antenna usata in ricezione) con il carico sbilanciato (il cavo coassiale collegato allo stadio di ingresso del ricevitore), sebbene questa sua funzione sia generalmente poco valorizzata.
La parola "bal-un", o anche "balun", in notazione fonetica si pronuncia [bæl-an] o, se volete, più o meno come si leggerebbe in italiano "bal'an", ma non come si leggerebbe in italiano la parola "balùn" anche se quest'ultima pronuncia piace a molti, forse perché ricorda la versione dialettale di "pallone" in diverse regioni italiane. A Torino, quando sentiamo dire "balùn", pensiamo istintivamente al vecchio mercatino dell'usato chiamato "Balôn" (pronuncia [ba'lʊŋ]) e ci richiede un notevole sforzo di volontà tornare a pensare a questioni elettriche... Proprio per questo motivo, bisognerebbe cercare di non coprirsi di ridicolo storpiando troppo la pronuncia di balun o addirittura cambiando arbitrariamente qualche consonante.
Bene, grazie per avermi seguito fin qui, nonostante il mio piccolo sfogo... Veniamo alla parte più concreta dell'articolo: mi sono costruito un choke bal-un, o balun in corrente (con rapporto di trasformazione di impedenza 1:1, quindi è solo ed esclusivamente un balun, non un adattatore di impedenza). Vorrei dunque condividere le fotografie di documentazione del mio lavoro, sperando che tornino utili a qualcun altro e, perché no, che qualcuno mi faccia pervenire i suoi commenti e consigli attraverso il modulo "contatti" di questo sito. Sinceramente, questo articolo non contiene niente di nuovo rispetto a quanto possiate trovare in giro, è soltanto l'ennesima realizzazione di un choke per HF. Sono sicuro, però, che non si transiti attraverso questo anfratto della rete per caso, e che molti di voi siano qui perché stanno cercando istruzioni e illustrazioni come spunto per costruirsi il loro balun. Guardate il mio articolo, allora, e anche un po' degli altri articoli che si trovano su internet e in letteratura. Io ho cercato di realizzare una guida per persone che non abbiano grandi competenze tecniche, descrivendo in dettaglio le operazioni di montaggio, anche le più banali. Alcune misure di valutazione delle prestazioni di questo balun le ho messe qua: Valutazione choke balun per le HF (balun 1:1 in corrente)
Costruiamo un choke balun a larga banda per le HF, con una buona speranza che funzioni anche sulla banda dei 50 MHz. Lo realizziamo con 11 spire di cavo coassiale RG-142 su due toroidi sovrapposti marca Amidon, modello FT240-43. Perché proprio 11 spire?
UPDATE 2019-08-12: Ho letto in un articolo [1, 2] molto bello su Radio Rivista che il numero di spire avvolte su un toroide è sempre dispari in quanto l'inversione costituisce la spira in più. Come vedrete più avanti, le 11 spire si ottengono avvolgendone 5, facendo il passaggio di inversione (che sembra mezza spira ma si conta come una spira intera), e poi avvolgendo le altre 5 spire.
UPDATE 2020-11-02: Il sito di G3TXQ non funziona più ma era già stato archiviato. Ho provveduto a cambiare il link nella riga seguente, adesso punta all'archivio; dovrete avere pazienza perché il server dell'archivio è molto lento.
Mi sono basato sui dati sperimentali di G3TXQ (SK), scegliendo l'avvolgimento da 9 spire. Siccome sono un po' più interessato alle HF medio-basse, e meno ai 50 MHz, per compensare un pochino di flusso disperso dovuto al fatto che il cavo RG-142 è più rigido del RG-58 usato da G3TXQ (e quindi le spire realizzate con il 142 risulteranno meno aderenti al nucleo), ho deciso di avvolgere 11 spire anziché 9. Più spire significano maggiore induttanza (cioè migliore efficacia sulle bande più basse) ma anche maggiore capacità parassita, che abbassa la frequenza massima di utilizzo di questo balun. Se vi interessano le frequenze più alte, potete avvolgere un paio di spire in meno; se vi interessano solo le bande basse, avvolgete due spire in più. Il balun dovrebbe sopportare potenze di alcuni kW, ma non saprei come fare per verificarlo, io ho solo 100W
.
Materiale occorrente e attrezzatura:
- spezzone di cavo coassiale RG-142; io sono partito con un paio di metri e ne ho avanzato 80 centimetri; costa dai 7 agli 11 Euro al metro
- due toroidi Amidon FT240-43; prezzo circa 9-10 Euro cadauno
Leggi tutto: Autocostruzione choke balun per le HF (balun 1:1 in corrente)
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Qualche mese fa, in procinto di partire per la Moldavia e trovandomi momentaneamente sprovvisto di ricetrasmittenti portatili (o quasi), mi sono visto costretto ad acquistare un ricetrasmettitore Yaesu FT450AT usato, perfetto in tutto tranne che per il cavetto del microfono che era un pochino sguainato vicino al connettore RJ45 a 8 poli. Il negoziante che mi ha venduto la radio, pensando di porre rimedio al difetto, ha messo un pezzetto di guaina termorestringente per consolidare il conettore al cavetto. A parte il discutibile risultato estetico, la mossa si è presto rivelata sbagliata perché la guaina aggiunta, irrigidendo il tratto di cavo vicino al connettore (a sua volta vincolato nella presa MIC della radio) e quindi rendendolo inflessibile, ha trasmesso tutte le normali sollecitazioni dovute al normale movimento del microfono verso il connettore RJ45. La plastica di cui è composto questo economico connettore, in poche settimane, ha ceduto, come potete vedere nella foto, nel bel mezzo di un contest
. Io ho continuato il contest in telegrafia, ma poi ho dovuto sostituire il connettore. Non è una operazione difficile, e nemmeno complicata. Probabilmente, se siete qui è perché lo dovete fare anche voi. Sicuramente ce la potete fare anche senza questa piccola guida però, credo, che leggere il seguito e guardare le foto che condivido, vi possa far sentire più sicuri. Cliccando con il tastro destro del mouse e scegliendo "Visualizza immagine", o qualcosa del genere, potete vedere le fotografie in risoluzione molto migliore.
Le fotografie si riferiscono al microfono in dotazione del mio Yaesu FT450AT, che è lo Yaesu Vertex MH-67A8J.
| Colore filo | Funzione |
| Nero | FAST |
| Bianco | GND |
| Rosso | PTT |
| Giallo | MIC |
| Rame | MIC GND |
| Blu | 5V |
| Non collegato | Up |
| Non collegato | Down |
Il materiale che serve per l'intervento:
- un connettore modulare 8 poli RJ45 nuovo (io ho comprato un sacchetto da 10 pezzi in un fai-da-te per 0,90 Euro)
- la pinza crimpatrice per i connettori RJ45 (al fai-da-te costa 5,90 Euro ma io ne avevo già comprata una ad una fiera per un paio di Euro)
- tronchesina o semplicissime forbici
- un calibro o un righello o quello che volete voi per misurare una lunghezza di 15 mm
- possibilmente, ma non obbligatori, saldatore e filo di lega saldante (roba economica che si acquista perfino al supermercato, ma sicuramente ce l'avete).
Istruzioni:
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ATTENZIONE: L'ALTA TENSIONE UCCIDE!
Questo articolo non è adatto a principianti. E' necessaria preparazione specifica in elettrotecnica/elettronica e solida esperienza nel settore dei circuiti a media e alta tensione.
Rispettare tutte le precauzioni e le norme di sicurezza. Se vi state chiedendo quali siano, vuol dire che questo articolo non fa per voi!
Leggi tutto: Alimentatore alta tensione anodica 3500 - 4000 V
