28/03/2021

Bloguetrónica no Dailymotion

O blogue conta com mais um canal, desta vez no Dailymotion. Esta plataforma constitui uma alternativa sólida ao YouTube, com a conveniência de ter um suporte técnico que realmente funciona. Pode visitar o novo canal em https://www.dailymotion.com/bloguetronica.

12/03/2021

Interruptor de teste ITUSB1 (Rev. A)

Trata-se de uma revisão significativa ao projecto apresentado no post de 13 de Abril do ano passado. Em comparação com a versão original, esta nova iteração do interruptor de teste apresenta uma resistência substancialmente menor na linha de potência entre o anfitrião e o dispositivo USB sob teste. Por conseguinte, a queda de tensão imposta pelo instrumento também é menor, o que potencialmente torna mais exactas as leituras da corrente de consumo do dispositivo a testar.

Parâmetros de funcionamento:
– V d. mín. = 4,5V
– V d. nom. = 5V
– V d. máx. = 5,25V
– V USBT d. mín. = 2,76V
– V USBT d. nom. = 5V
– V USBT d. máx. = 5,5V
– I USBT d. máx. = 500mA


Características eléctricas:
– I d. = 66,31mA
– P = 331,6mW


Características do barramento USB de teste:
– Resistência da linha de potência (R USBT): 193mΩ
– Queda de tensão à carga nominal (ΔV USBT d., I USBT d. = 500mA): 96,5mV
– Corrente em curto-circuito (I USBT d. SC): 900mA
– Impedância diferencial das linhas de dados: 89,9Ω


Características do medidor de corrente:
– Alcance: 1,02A
– Granularidade: 250µA
– Exactidão: ±(2,41% + 1,75mA)
– Resolução: 12bit


O circuito é bastante semelhante ao do projecto original, pelo que não vale a pena explorá-lo em detalhe. Todas as modificações foram feitas no sentido de diminuir a resistência da linha de potência entre anfitrião e dispositivo USB, e são essas que irei abordar. Para começar, o dispositivo PolyZen em IC8 é agora do tipo ZEN056V130A24LS que, relativamente ao ZEN056V075A48LS aplicado na versão original, apresenta uma resistência menor. Na mesma linha, o comutador de potência em IC10 passa a ser um TPS2031. Por último, também foram feitas modificações na secção de medição de corrente, sendo que o resistor em R8 passa a ser de 40mΩ, e IC11 passa a ser um amplificador do tipo INA180A2, mais sensível de modo a acompanhar a redução no valor do resistor anterior.

Circuitos referentes ao conector USB a montante e à interrupão de potência.

Circuito para medição de corrente.

Aparte as modificações acima referidas, o circuito manteve-se inalterado. Porém, é de notar que as poucas modificações sofridas alteram algumas características relevantes do instrumento, e ainda que esta seja uma revisão de cariz mais correctiva, faz todo o sentido que a mesma receba a designação que se daria a uma revisão maior.

Lista de componentes:
C1/2/4-6/16-24/29 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C3/13 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C7 – Condensador electrolítico de nióbio NOJA475M006 (NOJA475M006RWJ ou equiv.);
C8 – Condensador electrolítico de nióbio NOJA475M010 (NOJA475M010RWJ ou equiv.);
C9 – Condensador electrolítico de nióbio NOJA106M010 (NOJA106M010RWJ ou equiv.);
C10/11 – Condensador cerâmico multi-camada 330pF 1KV (1206);
C12/15/25-28 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 10V (0805);
C14 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C30 – Condensador electrolítico de nióbio NOJD107M010 (NOJD107M010RWJ ou equiv.);
D1 – LED WP1503CB/ID;
D2 – LED WP1503CB/YD;
D3 – Díodo TVS SMCJ5.0A;
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2/9/14 – Circuito de protecção TVS TPD2E2U06 (TPD2E2U06DRL);
IC3 – Conversor USB-SPI CP2130 (CP2130-F01-GM);
IC4 – Conversor DC-DC isolado RFM-0505S;
IC5 – Regulador de tensão LP2985-33 (LP2985-33DBV);
IC6 – Isolador digital ADuM1200 (ADuM1200ARZ);
IC7 – Isolador digital ADuM1310 (ADuM1310ARWZ);
IC8 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V130A24LS;
IC10 – Comutador de potência TPS2031 (TPS2031D);
IC11 – Amplificador de medição de corrente INA180A2 (INA180A2IDBV);
IC12 – Conversor analógico-digital LTC2312CTS8-12;
IC13 – Comutador de sinal USB TS3USB221 (TS3USB221ARSE);
J1 – Conector USB Molex 67068-9001;
J2 – Conector USB Molex 67068-8001;
J3 – Conector USB Molex 67643-2911;
L1 – Indutor de potência XFL3012-223ME (XFL3012-223MEB ou XFL3012-223MEC);
Q1 – Transístor MOSFET de potência FDN327N;
Q2 – Transístor MOSFET BSS138;
R1/5 – Resistor de filme espesso 1MΩ±5% 1/8W (0805);
R2/6/7 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
R3/4 – Resistor de filme espesso 82Ω±5% 1/8W (0805);
R8 – Resistor de filme espesso 40mΩ±1% 1/4W (1206);
R9 – Resistor de filme espesso 100Ω±5% 1/8W (0805);
R10/11 – Resistor de filme espesso 49,9Ω±1% 1/8W (0805).


Novamente, o layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. Friso que a encomenda da placa deve ser feita através do OSH Park, dado que o respectivo layout foi concebido de acordo com as especificações deste serviço. No entanto, pode sempre utilizar outro serviço de fabrico, assegurando que o mesmo suporta layouts de quatro camadas com furação mínima de 0.5mm, e que o stackup e materiais são idênticos. Este último critério é essencial, mais uma vez, para manter a impedância das linhas de dados USB em conformidade com a especificação relevante da norma USB. No que respeita à montagem do instrumento, aplicam-se as recomendações dadas aquando a apresentação do projecto original.

Por fim, é sempre necessário configurar o interface CP2130 do instrumento. Em Windows, isso pode ser feito através da aplicação "CP21xx Customization Utility" da Silicon Labs (incluída no pacote CP2130_SDK para Windows XP e Vista). Caso disponha de um sistema Linux, deverá utilizar o programa de configuração disponível no pacote "itusb1-ra-conf-1.0.tar.gz", que por sua vez pode ser encontrado dentro da pasta "Software". Note que todos os ficheiros e pastas pertinentes estão contidos na pasta do projecto. Para mais informações, veja as notas do projecto.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/0dat...pz3c
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/ej1q...lww5
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/rel0...8t1r
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/ipqb...1mdu
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/9mqx...s9lf
Guia de furação: https://app.box.com/s/01zx...1nk8x
Firmware (com instruções): https://app.box.com/s/rrsa...davm
Drivers (Windows): https://app.box.com/s/fjwr...iaqz
Software (Linux): https://app.box.com/s/wsf8...85i3
Notas do projecto: https://app.box.com/s/ny6l...5aba
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/kzz9...577h
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/yUEluAVD
CP2130_SDK: http://www.silabs.com/.../CP2130_SDK_Windows_XP_Vista.exe

19/02/2021

Amplificador de potência "OpRF"

O OpRF é um amplificador de potência para aplicações de rádio-frequência que é inteiramente baseado em amplificadores operacionais. Com uma gama de frequências entre 15,9KHz e 13MHz, é capaz de transmitir nas bandas de 2200, 630 e 160 metros sem necessidade de reduzir a potência do sinal de entrada, e também nas bandas de 80, 60, 40 e 30 metros com o sinal de entrada reduzido a uma potência inferior a -10dBm. O ganho deste amplificador é de 30,2dB, sendo a potência de saída de 1,1W, o que faz com que o mesmo possa ser utilizado directamente ligado a uma antena, ou como um pré-amplificador de uma etapa final mais potente.

Parâmetros de funcionamento:
– V d. mín. = 9,54V
– V d. máx. = 16,77V
– V in. máx. = 1,76Vrms (17,92dBm)
– Z L out. mín. = 50Ω


Características eléctricas:
– I d. (V d. = 10V, Z L out. = 50Ω) = 59,95mA
– I d. (V d. = 16V, Z L out. = 50Ω) = 59,95mA
– P (V d. = 10V, Z L out. = 50Ω) = 299,8mW
– P (V d. = 16V, Z L out. = 50Ω) = 299,8mW


Características de amplificação:
– Impedância de entrada (Z L in.): 49,9Ω
– Sensibilidade de entrada (F in < 3MHz): 224mVrms (0dBm)
– Ganho: 30,2dB (32,3V/V)
– Resposta em frequência (-3dB): 15,9-13000Khz
– Ruído (Z L out. = 50Ω): 865µVrms
– Relação sinal-ruído (SNRdB): 78,7dB
– Impedância de saída (Z S out.): 10Ω
– Potência de saída (Z L out. = 50Ω): 1,10W


Amplificador de potência "OpRF".

O circuito emprega duas etapas no que concerne à amplificação do sinal: uma primeira etapa de pré-amplificação e uma etapa final de amplificação de potência. A primeira etapa é constituída pelo primeiro de dois amplificadores operacionais que integram o THS4012 da Texas Instruments (IC3). A etapa final faz uso do segundo amplificador operacional em conjunção com o BUF634A (IC4), um buffer de malha aberta do mesmo fabricante. Esta última etapa apresenta um ganho semelhante ao da etapa anterior, mas graças ao buffer, pode entregar uma corrente muito mais substancial, o que permite ao OpRF debitar até 1,1W com uma carga de 50Ω. Note que a potência entregue é parcialmente limitada pelo resistor em R1, que em todo o caso é necessário para dar estabilidade ao amplificador, independentemente das condições de carga.

Circuitos da secção de alimentação e da etapa de pré-amplificação.

Circuito da etapa de amplificação final e respectiva saída.

A alimentação das etapas anteriores é feita pelo TEL 8-1223 em IC1, um conversor DC-DC da Traco. Trata-se de um conversor DC-DC de saída dupla, que oferece uma alimentação simétrica e regulada de ±15V, com corrente até 265mA, e que também traz isolamento galvânico. As tensões à saída do conversor anterior são filtradas por dois filtros pi, um por saída, constituídos respectivamente por C3, C4 e L1, e C5, C6 e L2. Esta filtragem é essencial para minimizar o ruído derivado do processo de comutação do referido conversor.

Tal como acontece em outros projectos, foram implementadas numerosas medidas de protecção, nomeadamente contra sobre-tensões, inversões de polaridade e sobre-corrente. O circuito crowbar com SCR, constituído pelo tirístor Q1 e por D3, C1 e R1, protege contra sobre-tensões, ao passo que que o díodo Zener em D1 oferece protecção adicional contra transientes na alimentação. A protecção contra inversões de polaridade é oferecida por D2, em conjunção com o díodo anterior. Por sua vez, F1 protege contra sobre-corrente na alimentação, para além de auxiliar as protecções anteriores. Ademais, o circuito também inclui as medidas de protecção habituais contra descargas electrostáticas na entrada e na saída, implementadas através de IC2 e D4, respectivamente.

Lista de componentes:
C1/9 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C2 – Condensador de electrólito sólido PLF1E470MDO2;
C3-6 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 25V (0805);
C7/8/11/13 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 25V (0805);
C10/12 – Condensador de electrólito sólido PLF1E100MCL7;
D1 – Díodo TVS SMAJ18A;
D2 – Díodo rectificador Schottky SS23;
D3 – Díodo Zener BZX84-B16;
D4 – Díodo TVS SMBJ14CA;
F1 – Fusível PPTC 1812L075/24;
IC1 – Conversor DC-DC isolado TEL 8-1223;
IC2 – Circuito de protecção TVS SP4020-01FTG-C;
IC3 – Amplificador operacional THS4012 (THS4012CD);
IC4 – Buffer analógico BUF634A (BUF634AID);
J1 – Receptáculo de alimentação 5,5mm x 2,1mm;
J2/3 – Conector BNC Amphenol RF 132136;
L1/2 – Indutor de potência XFL3012-223ME (XFL3012-223MEB ou XFL3012-223MEC);
Q1 – Tirístor SCR NYC222STT1G;
R1 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 49,9Ω±1% 1/8W (0805);
R3/7 – Resistor de filme espesso 2,61KΩ±1% 1/8W (0805);
R4/8 – Resistor de filme espesso 499Ω±1% 1/8W (0805);
R5 – Resistor de filme espesso 1KΩ±5% 1/8W (0805);
R6 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
R9 – Resistor de filme espesso 10Ω±5% 2W (2512).


O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. A encomenda da placa deve ser feita através do OSH Park, dado que o layout foi desenhado com as especificações deste serviço em mente. Todavia, poderá utilizar outro serviço de fabrico, contando que o mesmo suporte layouts de quatro camadas com furação a partir de 0.5mm. O stackup e materiais não tem necessariamente de ser idênticos, uma vez que a resposta em frequência deste amplificador é algo limitada, e logo o controlo de impedância não é um factor crítico.

Quanto à montagem, é necessário ter algum equipamento específico. Os componentes SMD são soldados em primeiro lugar por refusão com ar quente, utilizando pasta de solda e stencil. Os restantes componentes, sendo through-hole, podem ser soldados com um simples ferro de soldar.

A caixa recomendada para este projecto é a Hammond 1455D801. É uma caixa em alumínio anodizado que está disponível em diversas cores. Convém sublinhar que a placa foi dimensionada para a caixa em questão. Os painéis frontal e traseiro devem ser furados segundo o guia de furação. Consulte as notas do projecto para obter as referências necessárias à encomenda da caixa.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/0i4e...r3ce
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/69p0...s3c8
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/6c7j...iu8g
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/xqus...avzv
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/m5vr...m53z
Guia de furação: https://app.box.com/s/stxn...s0ja
Notas do projecto: https://app.box.com/s/v6f6...1tmn
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/g5ui...gldu
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/cfJZoTAK

13/01/2021

Em desenvolvimento: Interruptor de teste ITUSB2

Trata-se de mais um projecto para um interruptor de teste USB, o qual está ainda em fase de desenvolvimento. O ITUSB2 terá todas as funcionalidades do ITUSB1 que lhe antecedeu (para referência, veja o post de 13 de Abril do ano passado), e ainda terá a capacidade de detectar a velocidade da ligação estabelecida entre o anfitrião e o dispositivo sob teste.

Placa do interruptor de teste ITUSB2.

Embora o hardware esteja praticamente desenvolvido e testado, ainda falta desenvolver uma grande parte do software e também fazer a caracterização deste instrumento. Assim sendo, espero lançar este projecto dentro de alguns meses.

28/11/2020

Alterações aos termos de serviço do YouTube

No dia 19 deste mês, a Google anunciou algumas modificações nos termos de serviço do YouTube, sendo a mais relevante a que se engloba na medida "Right to Monetize". Basicamente, todos os vídeos são passíveis de ter publicidade, mesmo que o criador não tenha aderido ao programa de parceria do YouTube (YPP, ou YouTube Partner Program). Esta medida já foi implementada para o YouTube nos Estados Unidos, e será implementada para o resto do mundo em data incerta, como aliás se pode ver na imagem abaixo.

Alterações aos termos de serviço do YouTube

Para além de controversa, creio que esta medida é danosa para os pequenos criadores que não têm condições suficientes para aderir ao programa de parceria, ou até para todos aqueles criadores que não querem aderir ao mesmo porque não pretendem ver os seus vídeos com publicidade. Eu pertenço aos dois grupos.

Ademais, acho extremamente imoral tal medida, que pretende rentabilizar a plataforma à custa dos pequenos criadores, que vão receber zero por publicidade nos seus vídeos. Admito que a plataforma tenha custos, mas esta não é a forma correcta. Para mim, seria preferível adoptar uma medida onde a publicidade fosse aplicada noutras zonas da plataforma, como por exemplo, na faixa lateral à direita.

No entanto, o propósito deste post não é o de sugerir melhorias. Sinceramente, acho que a situação vai muito para além desse ponto, porque, desde 2018, o YouTube tem imposto cada vez mais restrições de conteúdo, para além de se ter tornado numa editora (ao invés de plataforma) com certas orientações políticas, e que também aspira a ser um novo fornecedor de "TV por cabo". Posto isto, serve o corrente para anunciar que, doravante, irei limitar o meu conteúdo nessa plataforma. Pondero a possibilidade de o fazer de forma irreversível ou, in extremis, de eliminar o canal por completo, tal como o fiz em 2012.

Links:
Novos termos de serviço: https://support.google.com/youtube/thread/83733719

29/10/2020

Software melhorado para o interruptor de teste ITUSB1

Disponibilizo aqui o software mais recente para o interruptor de teste ITUSB1, mais especificamente os pacotes contendo os comandos e a aplicação gráfica. Quanto aos comandos, os respectivos ficheiros de código-fonte sofreram poucas alterações, apenas com vista a optimizar os mesmos. Já no que concerne à aplicação gráfica, a mesma foi alvo de alterações substanciais. Designadamente, é agora possível guardar os dados capturados nos seus diversos parâmetros, entre os quais a corrente de consumo. Tal função permite estudar posteriormente a evolução do comportamento do dispositivo sob teste.

Versão 2.0 da aplicação gráfica. Esta nova versão permite guardar os dados capturados durante a execução.

Folha de cálculo contendo os dados capturados pela aplicação. O gráfico foi construído com base nos mesmos.

Os pacotes contendo os comandos e a aplicação gráfica podem ser descarregados por meio dos links abaixo. Embora não seja necessário, recomendo que faça a desinstalação do software anterior antes de instalar os novos pacotes, se tal for o caso.

Links importantes:
Comandos de controlo: https://app.box.com/s/k848...qu89
Aplicação gráfica: https://app.box.com/s/ycm0...ck95

11/10/2020

Bloguetrónica no Odysee

No dia 18 do mes passado, foi oficializado o lancamento do Odysee, que é uma nova plataforma de visualização de vídeos baseada no LBRY. Automaticamente, todos os canais presentes no LBRY passaram a estar presentes também nessa nova plataforma. O canal do Bloguetrónica não foi excepção e, para além de estar disponível no LBRY, pode ser agora visto no Odysee, em https://odysee.com/@bloguetronica:7.

21/08/2020

Links corrigidos

No post de 20 de Junho reportei um problema que afecta certos links para ficheiros armazenados no repositório. Como referi nesse post, o problema descrito foi causado por mudanças no serviço Box, o qual é utilizado para a hospedagem do repositório de ficheiros. Entretanto, já corrigi todos os links afectados e, por conseguinte, é agora possível transferir qualquer ficheiro sem entraves.

07/08/2020

Brevemente: Amplificador de potência OpRF

Este projecto, em fase de conclusão, refere-se a um pequeno amplificador de potência para uso em radiofrequência. Sem adiantar demasiados pormenores, o amplificador consegue debitar até pouco mais de 1W, e está apto para funcionar numa gama de frequências entre 16KHz e 13MHz.

Placa do amplificador de potência OpRF.

Posto isto, o projecto em si está praticamente terminado e validado. Porém, pode ser necessário fazer mais testes. Não obstante, espero fazer a respectiva apresentação dentro dos próximos meses.

17/07/2020

Nova aplicação gráfica para o interruptor de teste ITUSB1

Esta é uma aplicação gráfica que possibilita a gestão de diversos dispositivos ITUSB1 em simultâneo, de uma maneira simples e intuitiva. Ao contrário das aplicações gráficas até agora apresentadas, designadamente as destinadas aos geradores de funções e fontes de alimentação, esta nova aplicação não depende de comandos externos. Uma vez que todas as funcionalidades são providenciadas pelo próprio programa, a instalação do mesmo torna-se mais fácil, ficando o mesmo apto a funcionar sem quaisquer dependências. Como a imagem seguinte evidencia, a aplicação permite a monitorização e controlo de vários dispositivos em tempo real.

Aplicação gráfica com duas janelas abertas, uma para cada dispositivo.

O pacote contendo a aplicação pode ser descarregado através do link abaixo. Note que, embora a aplicação tenha sido optimizada para o KDE, é possível executá-la noutros ambientes gráficos, como o Gnome ou o Xfce.

Links importantes:
Aplicação gráfica: https://app.box.com/s/0qs0...joxk