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Scrambler in SMD 2/2

Scrambler in SMD progetto open source

Scrambler in SMD. Presentiamo la seconda parte di un progetto open source di uno scrambler in SMD che rende incomprensibili le vostre comunicazioni via radio.

L’inversione di banda viene operata dall’integrato FX118 che è lo scrambler vero e proprio; per funzionare questo componente richiede qualche condensatore e qualche resistenza esterni, oltre ad un quarzo. Vediamo dunque a cosa servono i componenti esterni e come lavora l’FX118; per questo è utile lo schema a blocchi pubblicato in apertura al quale facciamo riferimento. Per poter compiere l’inversione di banda l’FX118 effettua un battimento tra una frequenza fissa e le varie frequenze della banda passante; esistendo una frequenza fissa occorre limitare in alto la banda passante, per tenerla sempre al di sotto di essa.

scrambler_smd_montaggio

Ecco quindi che il segnale che entra in una sezione (il nostro integrato è composto da due parti uguali) viene subito fatto passare attraverso un filtro passa-basso che ha lo scopo di tagliare tutte le frequenze al di sopra dei 3000 Hz; per poter disporre di una banda più larga possibile il filtro ha una pendenza di taglio enorme: si tratta infatti di un filtro del decimo ordine (pendenza di taglio di 60 dB/oct). Questo permette di avvicinare molto la frequenza limite superiore a quella di riferimento, che per l’FX118 con quarzo da 4,433619 MHz è di 3300 Hz. L’inversione vera e propria avviene in un modulatore ad anello (Bal. Mod. dello schema a blocchi): il battimento tra la frequenza fissa (3300 Hz) e le frequenze della banda passante produce due ordini di frequenze, cioè le frequenze somma e le frequenze differenza.

Un apposito filtro passa banda posto immediatamente all’uscita del modulatore provvede ad eliminare le frequenze somma, lasciando le frequenze differenza. Il filtro passa banda dell’FX118 è del quattordicesimo ordine. Il risultato del battimento è che una frequenza di 1000 Hz in ingresso diventa di 2300 Hz (33001000), una frequenza di 300 Hz diventa di 3000 Hz, una frequenza di 3000 Hz diventa di 300 Hz; praticamente la frequenza più bassa viene convertita in quella più alta e viceversa. I condensatori C2 e C3 servono per portare il segnale dall’uscita del filtro passabasso all’ingresso del modulatore ad anello del rispettivo canale, mantenendo il necessario disaccoppiamento in continua. C8 serve invece a filtrare l’alimentazione di polarizzazione degli amplificatori d’ingresso dell’integrato (Vbias).

Il guadagno degli amplificatori d’ingresso (dei due canali) è regolabile mediante l’opportuna scelta dei valori delle resistenze di retroazione (R1 per un canale e R5 per l’altro) e di quelle d’ingresso (R3 per un canale e R4 per l’altro). In linea di massima il guadagno dell’amplificatore d’ingresso di ciascun canale è uguale al rapporto tra il valore della resistenza di retroazione e quello della resistenza d’ingresso. C4 e C6 provvedono al disaccoppiamento degli ingressi, mentre C3 e C10 servono al disaccoppiamento delle uscite. Gli elementi esterni del generatore di clock (necessario per ricavare i 3300 Hz per i modulatori e la frequenza di riferimento per i filtri digitali) sono il quarzo Q1, la resistenza R2 ed i condensatori C1 e C5. L’FX118 viene alimentato a 5 volt stabilizzati dal regolatore di tensione integrato 7805.

Come abbiamo visto il circuito è strutturalmente e concettualmente semplice; il regolatore di tensione è stato inserito perché negli apparati radio si trovano solitamente tensioni più alte dei 5,5 volt massimi sopportabili dall’FX118. Ora che conosciamo il nuovo scrambler possiamo occuparci della sua realizzazione, che va fatta usando componenti in SMD ed una piastrina di vetronite ramata opportunamente incisa seguendo la traccia del lato rame pubblicata; anche se abbiamo detto che il circuito richiede esclusivamente componenti per il montaggio superficiale, un’eccezione può essere fatta (e noi l’abbiamo fatta) per il regolatore di tensione integrato 78L05. Si può infatti utilizzare un normale componente per montaggio tradizionale, tagliando poi i terminali fino a lasciarli lunghi non più di tre millimetri; occorre però un regolatore in contenitore plastico TO-92, la cui parte piatta va appoggiata alla piastrina ramata.

I terminali vanno allora piegati fino a farli toccare con le piste sottostanti, allorché si esegue la saldatura. Per il montaggio e per il posizionamento sulle rispettive piazzuole di tutti i componenti, esclusi i due integrati che sono relativamente grandi, conviene servirsi di una piccola pinzetta a molla; per la saldatura consigliamo un saldatore da non più di 20 watt con una punta molto sottile. Lo stagno deve essere un filo sottile, di diametro non superiore a 1 millimetro. Per tutti i componenti consigliamo di tenere la punta del saldatore su ciascuno di essi per il minimo tempo possibile; diciamo non più di 4 o 5 secondi consecutivi. Per le connessioni con l’esterno si possono scegliere diverse strade: ad esempio si possono estrarre da uno zoccolo con contatti a molla alcuni contatti oppure si può usare una striscia di punte a rompere da 13 pin, a passo 2,54 millimetri. Si possono usare anche pezzi di terminali di resistenze e condensatori (non in SMD ovviamente).

Lo scrambler si collega poi molto facilmente: all’ingresso si manda l’uscita BF (segnale di linea) del ricetrasmettitore radio e dall’uscita si preleva il segnale invertito, da amplificare poi nuovamente; il secondo canale si usa invece per la trasmissione, quindi al suo ingresso va applicato il segnale prodotto dal microfono e dalla sua uscita si preleva il segnale da mandare poi all’ingresso BF o microfonico del ricetrasmettitore.

Ovviamente a seconda dell’impiego si può decidere di cambiare il guadagno in tensione di uno o di entrambi i canali; ad esempio il canale riservato al microfono potrebbe avere guadagno unitario, mentre quello riservato alla ricezione potrebbe avere guadagno maggiore, a seconda dell’amplificatore usato per l’ascolto. Per il collaudo occorre mettersi d’accordo con una persona che ha uno scrambler uguale (bisogna costruirne due) ed effettuare una conversazione con i dispositivi collegati come detto. Nella pratica converrà prevedere uno o più deviatori per inserire o disinserire lo scrambler quando serve.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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