Multiband SSB Transceiver #1

Hasil eksperimen DDS  membuat saya  begitu bersemangat untuk mencoba sesuatu yang lebih menantang (paling tidak buat saya)  yaitu sebuah multiband SSB (CW, AM?) transceiver.

  • DDS  1-38 MHz (cover 1-30 Mhz with 9 Mhz IF)
  • 16×2 Char LCD
  • 5 band (1-1.99Mhz, 2-3.99 MHz, 4-7.99MHz, 8-16.99 MHz, 16-29.99 Mhz) BPF
  • 30 Watt PA +  SWR/Power meter + LPF
  • ATMega8 sebagai controller utama, dengan kemampuan programmable IF

Multiband SSB TRX block diagram

Blok diagram diatas menunjukan flow sinyal pada posisi RX (berwana biru), posisi TX (berwarna merah), sensing (ADC reading (berwarna hijau) dan digital control (berwana oranye).

  • Posisi RX : Antenna -> LPF – > BPF -> RF Front End Amp -> 1st Mixer -> IF Filter -> IF Amp -> 2nd Mixer -> AF Amp (+audio filter).
  • Posisi TX : Mic Amp ->1st Mixer -> IF Filter -> IF Amp -> 2nd Mixer -> BPF -> PA -> LPF -> SWR Bridge-> Antenna
  • Sensing : SWR/Power Meter, PA Heatsink temperature, Signal Strength, konversi kedalam skala logaritmic menggunakan table mapping atau perhitungan matematis dari hasil bacaan ADC yang linear
  • Control : Band select for LPF dan BPF, DDS frekwensi control, IF filter bandwith

DDS saya bangun dengan menggunakan AD9850 (125MHz DDS, 10 bit DAC), output dari DDS  saya tambahkan LPF pada 40 MHz (masih bisa di set sampai 60MHz bila ingin juga mengcover 6m).  Frekwensi coverage saya tentukan dengan memperhitungkan frekwensi IF yang akan di gunakan, dalam hal ini main control mampu di program untuk menggunakan IF dari 1KHz s/d 10MHz .  Sebuah MMIC saya tambahkan sebagai penguat (ERA-1, 12db, NF 4db @ 2GHz, 26dbm Out). Jika mixer ssb board menggunakan IC (MC3362/TA7358/SA602) maka penguat bisa di by pass (tidak di gunakan) karena mixer2 tersebut hanya membutuhkan level sinyal local oscilator yang kecil (<= 100mV).

DDS prototype test

 

bersambung… menanti color LCD graphic (gara2 imlek proses import nya molor deh).

Car Engine Monitor #1

Ide untuk membuat sesuatu terkait dengan mesin mobil diawali oleh permintaan kakak laki-laki saya yang sangat menyukai mobil tua, yang oleh saya seringkali dianggap lebih banyak membawa masalah ketimbang memudahkan kehidupan. Dia meminta saya untuk melakukan sesuatu dengan elektronika sehingga berguna untuk mobil tuanya, yaitu sebuah VW beetle buatan tahun 1960-an.

bug

 

engine

clean old dashboard

 

spechless

 

 

Setelah melakukan sedikit review dan diskusi singkat, ada beberapa point yang menurut saya bisa saja ditambahkan untuk vintage car, yaitu:

  • Digital RPM meter/Tachometer
  • Digital engine/oil temperature monitor
  • Electronic ignition system
  • Replace carburetor system with injection system

Sesuai dengan urutannya,  modifikasi/tambahan yang saya sebutkan diatas berurut dari yang paling mudah dilakukan hingga yang tinggi tantangannya.  Berikut akan saya bahas satu persatu.

1. Digital RPM meter/Tachometer

Kebanyakan “vintage car” belum menyediakan instrument untuk memonitor jumlah putaran mesin (RPM = Rotate Per Minute). Saya kira akan sangat memudahkan (mungkin karena terbiasa) bila pada saat mengemudikan kendaraan kita bisa mengetahui kondisi putaran mesin.  Dari Tachometer ini sekilas kita juga bisa mengetahui kesehatan atau kondisi mesin kendaraan kita. Beberapa hal yang terkait dengan nilai bacaan tachometer adalah:

  • Iddle/stationary RPM, pada saat mobil dalam menyala tetapi tidak dalam kondisi berjalan berapakah nilai bacaan RPM yang tepat? Hal ini tidak sama untuk semua kendaraan, namun masing-masing manufaktur sudah mendefinisikan pada masing-masing jenis mesin.
  • Curva perbandingan antara jumlah putaran mesin dengan torsi yang dihasilkan.

  • Fuel consumption terkait dengan point diatas.
  • Batas maksimum dan usia kerja, oli, dan fast moving komponen mesin.
  • dan lainnya

Ada beberapa teknik yang umum digunakan untuk membaca putaran mesin dari sisi sensor untuk membaca pulsa, yaitu :

  • Electric direct couple dengan tegangan dari primer koil ignition. Artinya,  kita melakukan kopling langsung dengan tegangan primer di platina. Pada primer koil ignition yang terhubung dengan kontak platina akan terdapat tegangan pulsa dikarenakan memutus sambungan platina pada saat bekerja untuk menghasilkan tegangan primer koil iginition bagi busi.

direct coupling

  • Electric inductive couple. Letaknya tidak terlalu jauh dari direct couple,  namun secara induktif  dengan menggunakan lilitan kita membaca induksi tegangan sekunder dari ignition atau katakanlah kita mengambil pulsa dari salah satu kabel busi.

inductive coupling

 

  • Electro mechanic. Diperlukan pemasangan sensor pada bagian mesin yang berputar. Sebagai contoh bisa menggunakan hall effect sensor atau mungkin optocoupler, untuk menghasilkan pulsa sesuai dengan putaran mesin. Adakalanya dengan pengaturan yang lebih komplek metode ini dapat memberikan masukan yang lebih akurat sehingga persis memberikan bacaan posisi camshaft, hal ini bermanfaat untuk mengendalikan mesih lebih jauh (ignition timming dan injector timming).

electro mechanical couling

Dua metode pertama di atas terkait dengan proses pengapian kendaraan yang secara detil bisa dibaca pada link berikut ignition system.

Sinyal pulsa dari salah satu sumber yang saya sebutkan di atas lalu di hubungkan ke pin interrupt microcontroller di mana sebuah timer di-trigger oleh sinyal ini lalu dibaca nilainya. Dengan mengetahui waktu antara pulsa pulas ini dan jumlah silender kendaraan dengan perhitungan dapat diketahui berapa jumlah putaran mesin dalam satu menit.

RPM = 60 / (jumlah silinder * waktu antara pulsa)

Contoh: bila waktu antara pulsa adalah 0.010 (10ms) maka rpm adalah

RPM = 60/(4*0.01)

= 60/0.04

= 1.500*

*untuk mechnical pick up perlu di sesuaikan lagi perhitungannya.

RPM schematic + Temp (PT100)

Rangkaian di atas adalah bagian mikrontroller dan 2 buah 4 digit seven segment, rangkaian ini mampu menampilkan 2 buah besaran display yang saya peruntukan bagi besaran RPM dan temperatur mesin.

Sinyal dari rangkaian pick up di atas selanjutnya men-trigger interupsi, waktu antara interupsi dihitung oleh timer yang dimiliki mikrokontroller. Jeda waktu inilah yang kemudian dihitung dan diolah menjadi besaran jumlah putaran mesin dalam satu detik, setelah tentunya dihitung pula jumlah silinder atau untuk sensor jenis ketiga diperhitungkan juga jumlah pulsa dalam satu rotasi.

Seven segment di-trigger secara bergantian oleh sebuah transistor yang dikontrol oleh sebuah 3 ke 8 decoder. Alternatif metode lain bisa juga dengan menggunakan serial sift register (74HC595) untuk men-drive seven segment dan lebih hemat port (serial data). Akan tetapi karena saya tidak punya librari-nya di ExpressSCH jadi memakai metode ini saja di gambar ya, toh tidak sulit bila ingin mengantinya.

Perhatikan signal conditioning untuk  PT100 yang mengkonversi 0-300’C menjadi  0-5Volt yang bisa di-sampling oleh internal ADC mikrocontroller.  Karena masih ada banyak pin mikrocontroller yang belum terpakai maka kita masih bisa menambahkan input analog lain, seperti kita bisa membaca 2 besaran temperatur untuk olie mesin dan satu lagi untuk air intake atau yang lainnya.

Selanjutnya pilihan kembali kepada kita seperti apa tampilan yang diinginkan apakah berupa 7 Segment, LED bar atau LED circular.

 

note: beberapa gambar adalah ilustrasi dari berbagai sumber

semoga bermanfaat

Dian Kurniawan

80m SSB TRX using TA7358 (LA1185) #2

Melanjutkan 80m SSB TRX…

foto prototype #2 dan Single ended PA IRF510 #2

full board SSB TRX

 

Pada gambar di atas terlihat dua buah relay yang mengendalikan arah sinyal antara posisi menerima (RX) dan memancar (TX). Saya sempat mecoba menambahkan IF amplifier (MC1350) tetapi belum berhasil baik (mungkin ada masalah dengan impedance match). Sejauh utak-atik yang saya lakukan sudah cukup baik walaupun masih ada peluang untuk meningkatkan performance, pemilihan jenis komponen  dan sensitivitas.

 

Single Ended IRF510 PA

 

Berikutnya adalah foto single ended power amplifier. Agak berbeda dengan design awal kali ini saya memilih menggunakan BC547 (pre-driver), 2N2219 (Driver) + IRF510 (Final) hasilnya menunjukkan peningkatan yang signifikan bila dibandingkan dengan pilihan sebelumnya 2N222, BD139, IRF510. Keluaran TR2N2219 sudah mendekati 0.4 Watt pada 12Volt.  Asumsi saya setelah IRF510 bisa didapat 5-6 Watt dengan 12/13.8 Volt. Keluaran ini sudah jauh di atas cukup untuk mendrive penguat external selanjutnya (50Watt ?). Hasil PA masih bisa ditingkatkan yaitu dengan memperbesar tegangan operasi MOSFET atau mem-parallel MOSFET final (tentu diperlukan penyesuaian impedance).

 

Single Ended IRF510 PA

 

semoga bermanfaat

Dian Kurniawan