Projets:Lab:2011:SA-Scotty:video-switch

Carte de commutation vidéo

Description technique
La carte de commutation vidéo a été conçue par Sam Wettellin. Son rôle est de remplacer par une électronique pilotée par logiciel les deux inters chargés de commuter deux condensateurs situés sur les entrées "Phase" et "Amplitude" du convertisseur analogique/numérique.

La fabrication de cette carte simplifie énormément les opérations d'étalonnage de l'appareil (qui demandent souvent d'effectuer des commutations de filtrage vidéo) et l'usage courant du MSA. Le principal avantage de cette carte est de ne pas ajouter de "filasse" (ajout de capacités parasites, rayonnements électromagnétiques etc) dans les circuits de mesure "Phase" et "Amplitude" qui sont parmis les plus sensible de l'analyseur de spectre et de l'analyseur vectoriel.

Le schéma de principe de ce commutateur est très proche de celui utilisé par la carte de commutation de filtres F.I.. Ces deux platines utilisent des circuits ADG704, et toutes deux sont commandées par un mot de 2 bits délivré par la carte de commande.

Le commutateur de résolution vidéo utilise deux circuits 1P4T électronique d'Analog Device ADG704. Un mot de 2 bits est envoyé parallèlement sur entrées A0 et A1 de chaque circuit intégré, qui, selon l'information reçue, fermera le circuit sur l'une de ses 4 positions.

Ce mot est envoyé par logiciel Spectrum Analyzer via la carte de commande. A0 est repiqué sur P4D0 et A1 sur P4D1.

Le premier circuit (U1) assure la commutation du circuit "magnitude" (amplitude) du convertisseur A/N, le second est relié au circuit "phase".

La table de vérité de l'interrupteur électronique s'établit comme suit :

Schéma du commutateur vidéo



Plan de repérage du commutateur vidéo



Réalisation
Cette SLIM ne faisant pas partie du lot de pcb vendus par Yanjun Ma, les personnes souhaitant ajouter cette fonction à leur analyseur doivent donc graver ce circuit intégré. Le circuit a été conçu sous Kicad et est disponible auprès des administrateurs du Wiki de l'Electrolab.

Esthétiquement, il aurait été assez simple de supprimer les deux straps qui traversent cette carte. Mais cela se serait fait au détriment de pistes trop longues ou aurait obligé à exploiter la seconde face du circuit. Compte tenu de la sensiblité du convertisseur A/N, il a été jugé plus prudent de ne pas toucher à cette surface de blindage.

Ce prototype a été réalisé sur un support FR4 de 0,2mm d'épaisseur (du 0,4 conviendrait mieux) double face, une face aveugle. Ses dimensions et son implantation ont été étudiées pour que ce module vienne s'insérer sur les picots SW1 et SW2 situés sur la carte Convertisseur A/N. L'alimentation est repiquée sur l'entrée 10 V, pour ne pas perturber l'alimentation du CAN. Deux traversées devront être prévues dans le blindage du CAN pour véhiculer les signaux A0 et A1 de commutation (à connecter sur PAD0 et P4D1 de la Carte de Commande).

Note importante : une erreur s'est glissée dans le schéma Kicad. L'extrémité "froide" du condensateur C13 (1uF,broche 7 de U1) ne doit pas être relié à C5, mais à la masse. Il doit donc être pivoté de 90° entre son pad coté U1-7 et GND

Test unitaire
Pour effectuer la batterie de tests, les modules suivants sont nécessaires
 * Alimentation externe pouvant fournir un courant de +13,6V, 1000 mA
 * Un ordinateur, son moniteur et un câble d’imprimante parallèle
 * Le module Carte de Commande
 * Un voltmètre
 * Le module de conversion Analogique/Numérique (A to D)
 * Deux résistances "à queue" entre 1 et 10 k
 * Le module détecteur de phase (PDM, option si son alimentation est utilisée par le convertisseur A/N))
 * Le logiciel : spectrumanalyzer.tkn ou spectrumanalyzer.bas

1 Connectez les différents modules et leurs alimentations

2 Véfifiez la présence d'une tension de 10 V sur l'entrée du 78M05

3 Véfifiez la présence d'une tension de 5V sur la sortie du 7805, ainsi que sur les broches 5 et 6 de U1 et U2

4 Utilisez le logiciel ou envoyez une tension de 5V (tamponnée par les résistances de pull-up de 1 à 10k) sur les entrées P3 et P4, en respectant la table de vérité décrite au chapitre précédent.

5 Avec un ohmmètre, vérifiez que la résistance devient proche de 0 Ohms en fonction de la table ci-dessous. La résistance est infinie dès que change le mot de données. Il n'est pas nécessaire de "forcer" à 0V P3 et P4 pour faire retourner le commutateur à son état initial "par défaut" (00, mode Large)

Ce test est à effectuer sur les deux circuits intégrés. Ces composants sont très résistants. Si d'aventure vous constatez que le commutateur ne fonctionne pas sur l'une de ses positions, cherchez le court-circuit plus que probable de la broche de sortie avec une des broches adjacentes.

Si la totalité de l'un des deux circuits intégrés ne fonctionnait pas du tout, cherchez plutôt du coté de l'alimentation (présence de 5V sur les broches 5 et 6, masse franche sur la broche 3). Cette mesure doit être effectuée à l'aide d'une aiguille à coudre maintenue entre les machoir d'une pince crocodile... n'espérez pas mesurer quoi que ce soit avec une pointe de test de voltmètre, trop grosse pour faire autre chose qu'un court-circuit. Evitez de prendre la mesure de tension ou de résistance dans "un endroit plus pratique" (genre "tester la broche 7 de U1 à la jonction de C13/R3"). Si la patte du composant est affectée par une soudure sèche, vous ne saurez jamais si vous êtes confronté à un problème affectant le C.I. ou à un simple accident de continuité électrique.

Platine bg6khc
La platine de commutation vidéo est un prototype destiné à être compatible avec l'implantation de BG6KHC

Sa conception électronique a été réalisée à l'aide du logiciel Kicad. Les fichiers CAO peuvent être téléchargés