Patrón de frecuencia basado en GPS.pdf

PatrndefrecuenciabasadoenGPS

Enunlaboratoriodeelectrnicaunpatrndefrecuenciaprecisaesunaherramientamuytil.Enunaestacinderadiodejamntambinesmuytil.Desdequefuncionaralavezunlaboratoriodeelectrnicayunaestacindejamn,yamboscompartenlamismahabitacin,tardeotempranotenaqueconstruirunpatrndefrecuenciaqueseajustealosusos!Haydosbuenasopcionesdisponiblesabajocostoenlaactualidad.Unadeellasescomprarunestndardefrecuenciaatmicautilizada,queestdisponibleeneBaypormenosde100dlares(2013precios),yconstruirlaelectrnicanecesariaasualrededorparaadaptarsealasnecesidadesdeuno.ElotroesparacomprarunatarjetadeGPSutilizado,queestdisponibleportanslo35dlares,ytambinconstruirlaelectrnicanecesariaasualrededor.Unestndaratmicoesautnoma,peropuedesernecesarioajustarligeramenteparaqueseaexactaenellargoplazo.UnreceptorGPSdependedelosSATGPSylaantena,yestsujetaadistorsionesionosfricas,peroseguirsiendoprecisatantotiempocomolaconstelacinGPScontinaexistiendo.Elestndaratmicoesmsprecisaenelcortoplazo,yelGPSenellargoplazo.Lomejorseracombinarambascosas,enformadeunestndaratmicoGPSdisciplinado!Perodejqueparaqueunproyectodefuturo.Porelmomento,meconformconunareferenciabasadaenGPS.MiprincipalderadioHFesunKenwoodTS450,asquequeraeliminarabloquearestaradioalasalidadelGPS.Estopermiteelusodelaradiotantocomoungeneradordesealextremadamenteprecisa,yenconjuncinconelsoftwaredeanlisisdeespectroenunPCquepuedeserutilizadocomounmedidordefrecuenciaigualmenteprecisayultrasensible,muchomsprecisaquelaresolucinyuncontadordefrecuenciatpico.OsciladordereferenciadelTS450seejecutaen20MHz,porloquemicircuitotieneparaofrecerestafrecuencia.Tambinqueraunasalidadereferenciadelpanelfrontalenunbonitoconveniente,frecuencia,redondo,paracalibrarequiposdelaboratorio,yeleg10MHzparaeso.Originalmentetenalaintencindehacerunosciladordecristalovenedmuyestable,ydisciplinaraellaatravsdelGPSyunmicrocontrolador.Peromedicuentaqueparatodasmisnecesidadesprcticas,setratadeunaexageracin.Ensulugar,simplementefasedebloqueodeunllano,simpleosciladordecristalalasalidadelGPSeslosuficientementebueno!Asquehiceexactamenteesto.LajuntaGPS

elegidofueelNavmanJpiterT.TambinesconocidocomoRockwellJpiterT,yalgunosotrosnombres.EsteesunGPSespecficamenteoptimizadoparalospropsitosdesincronizacin,enlugardeposicionar,aunquelohaceentregarinformacindeposicintambin.Lagranventajadeestemodelosobrecasitodaslasdemsesqueproporcionaunasalidade10kHz,ademsdelasalidade1HzproporcionadoporlamayoradereceptoresdetemporizacinGPS.Estasealde10kHzesmuchomsfcilparabloqueara.Puedehacerclicenesteesquemaparaobtenerunaversinmsgrande.Elcircuitocomienzaconunosciladordecristalcontroladoporvoltajequeseejecutaen20MHz,quetieneunrangodeajusteestrechodeslounaspocasdecenasdeHertz,seguidodeunaetapadetampn/amplificador.Aqulasealsedivide:unseguidordeemisorproporcionalasealaunconector,paraeltransceptorTS450,mientrasqueunamplificadorsaturadoproporcionaunaondacuadradaaproximadaalaentradadelacadenadedivisores.Estacadenasecomponedeun7490ytres74LS190,porlasencillarazndequelosencontrenequiposchatarra,asquelosus.Estosquemanunagrancantidaddeenerga,porloqueseramejorutilizarcircuitosintegradosmsmodernos.Lasdivisionesdelacadenadivisorade2000,proporcionandounvalornominalde10kHzalcomparadordefase/frecuenciadeunPLLchipde74HC4046,quelocomparaconsalidade10kHzdelGPS.Lasalidadelchipsepasatravsdeunfiltroconfactordebastantealtaamortiguacin,yseutilizaparaajustarlafrecuenciadelosciladordecristal.A74AC14inversorseutilizacomountampn,paraentregarunafuerte5VTTL/CMOSdesalidade10MHzcompatiblealpanelfrontalconectorBNC,atravsdeunaresistenciadeOhm47quepermitelaconexindecablescoaxialeslargos50Ohmdirectamenteaestasalida.Mieleccindeproporcionar10MHzenestasalidasebasaenmispropiasnecesidades,perolacadenadivisoraproporcionamuchasotrasfrecuenciastambin,porejemplode1MHz,100kHz,etc.Serasimplementetomaruninterruptorparaproporcionarunasalidaseleccionable.Dosmsseccionesdelmismochip74AC14inversorseutilizancomotamponesytipodeconvertidoresdenivel,parapermitirhablarconelreceverGPSdesdeunPC,atravsdeunpuertoserieRS232comn.Estopuedeserusadoparaleerlaposicin,establecielreceptorparaalgnusoespecial,peronoesnecesarioutilizarestepuertoenabsoluto.SloencendereltableroGPSharbuscarSATs,bloqueoaellos,yofrecersualtaprecisindesalidade10kHz.MibasedetiempoGPSsealimentadela12V(omsbien13.8V)queestdisponibleenmichozatodoeltiempo.CuandoelinterruptordeencendidoestenlaposicinOFF,lamayorpartedelcircuitoseapaga,peroelreguladorde5Vpermaneceenfuncionamiento,ylaalimentacindelaentradadecopiadeseguridaddelaplacadeGPS.EstomantienelamemoriadelGPSviva,queconservadatosdeconfiguracinypuestaenmarcha.EstonoesesencialhastaquedeseeparaconfigurarelGPSparaalgunafuncinespecial,ytienenquerecordareso!ElLEDdealimentacinseiluminardecolorrojooscurocuandolaunidadestapagada,peroelrespaldodelamemoriaesaccionadoycambiaraverdeintensocuandolaunidadeston.ItpodrasertilaadirunpocoindicacindesielreceptorGPSestbloqueadaparaelSATyelPLLsebloqueaenelGPS.Talvezlohagoenelfuturo.Porahora,veocmolaradioseenciendelafrecuenciadedosotresminutosdespusdeencenderelGPS!Esbastanteobvio.Tengaencuentaqueelcircuitoproporcionalasealde20MHzaltransceptorTS450aadidoaaproximadamente4,4voltiosdecorrientecontinua.EstoseutilizaparacambiarautomticamenteelradioatravsdelareferenciaentreelusodeGPS,oconsupropioosciladordereferenciainterno.HeinstaladounpequeoreldeRFdentrodelaradio,quetieneunabobinade5V.EstabobinasealimentadelaCCproporcionadapormicircuito,atravsdeunpequeochoquedeRF,yconmutaentreelosciladorinternoyel20MHzdesdelaunidadGPS.Porsupuestotambintuvequeaadirunconectordelaparteposteriordelaradio.Yoconstruunabonitacajadechapadealuminiode1mmdeespesor.Enlapartetrasera,tieneunabastantegrandedisipadordecalorparaelreguladorde5V,yvariosconectoresdeentrada:antenaGPS,entrada12V,puertoserieylasalidaalaTS450.Lapartefrontalsepuedeveralprincipiodeestapgina,ycuentaconsloelinterruptordeencendido,LEDdealimentacin,ylasalidade10MHz.Eneseestilomuyparticular,heestadopracticandodesdehacemsde30aos,estaunidadnotieneetiquetasencualquierlugar.Seesperaqueelusuario,yqueyo,sabequesloque!Yelinterior?Bueno,meolviddetomarfotografascuandoconstruestacosa,yyonoqueraquedesmontarlodenuevosloparalasfotos.Cremequenosevemuybonito.Yoconstruelcircuitoenunpedazodetarjetaperforada,aexcepcin

delosciladordecristalqueconstruestilomuertosbugenuntrozodematerialdePCB.AsquenohaydiseodePCBdisponibles.Yfunciona?Ustedapuesta!LaAmericanRadioRelayLeaguesostieneunacompeticininformalsobredosvecesalao,duranteelcualvariasestacionesdevoluntariostransmitensealesdepruebadefrecuenciaprecisamismos,ytodoslosparticipantestienenquemedirestasfrecuenciastanprecisoscomoseaposible.Porsupuesto,estorequieretenerunbuenniveldefrecuenciaenlaestacindeuno!Inclusoentoncesestodavalosuficientementedifcil,debidoaquelaionosferaprovocadesplazamientoDopplerdelassealesdepruebadetransmisinenondacorta.Yparalejanosestacionescomolama,queseencuentraenChile,esteldesafoadicionaldesiquierapoderrecibiresassealesenabsoluto!Apesardeesasdificultades,elusodeestepatrndefrecuenciaqueeracapazdehacerquelallamada"lneaverde",esdecir,lamedicindetodaslassealesdepruebaconunaprecisinabsolutamejorqueunoHertz,contodoslosefectosionosfricosnocorregidosincluidosenelerror.Mierrorpromediorealdelasseissealeseraslo0,07Hz,conserelpeorerrordecaso0.22Hz,enunasealmuydbil,casiinaudible.Estassonlassealestransmitidasentreaproximadamente3,5y14,2MHz,porloqueesoesbastanteexacto!Verlosresultadosoficialesaqu.Estossonparael042013Pruebademedicindefrecuencia.EstoyXQ6FOD,justoalfinaldelapgina.ObservecmolasestacionespocossondefueradeAmricadelNorte.Porlotanto,estofuncionaconclaridad!

Volveraelectronicushomoludens.