O Radioberry Relay é essencialmente um módulo de relé TX/RX concebido para o Radioberry. Este módulo permite ao Radioberry comutar entre os modos de transmissão e recepção utilizando uma única antena. Para tal, tem dois conectores "TX/Amp" e "RX", os quais podem ser ligados directamente ao Radioberry, mais um conector "Ant" para a antena. O módulo é controlado directamente pelo Radioberry, por via do conector header na parte inferior da placa. Existem quatro conectores adicionais: um conector USB para reforçar a alimentação de todo o sistema, um conector RCA para activar um amplificador externo, um conector para sinais de comando e controlo, e um conector auxiliar para alimentar um ecrã como o Raspberry Pi Touch Display (versão original ou versão 2).
Este módulo pode ser usado com um amplificador que permita potências até 12,5 W, se este estiver entre a saída "TX" do Radioberry e a entrada "TX/Amp" do módulo. Em alternativa, é possível utilizar um amplificador mais potente desde que a entrada do mesmo seja ligada à saída "Ant" do módulo. Nesse último caso, os conectores "TX/Amp" e "RX" do Radioberry devem ser ligados directamente aos conectores equivalentes do Radioberry Relay, e o amplificador terá que ter um relé de bypass para permitir a passagem do sinal vindo da antena quando em modo de recepção. Convém salientar que a saída correspondente ao conector RCA é uma saída de dreno aberto e, por conseguinte, é compatível com a maioria dos amplificadores.
O circuito não poderia ser mais simples. O elemento central é o relé em K1, da série G5V-1 da Omron. A escolha deste modelo de relé prende-se com as suas características em termos de rádio-frequência, as quais são satisfatórias para esta aplicação. O relé é atracado mediante o transístor MOSFET em Q1, sendo que D1 serve para proteger o anterior contra picos de tensão resultantes da desenergização da bobine do relé. Note que foram implementadas soluções algo semelhantes em torno dos transístores Q2 e Q3, se bem que os respectivos díodos estão ligados entre fonte e dreno.
A alimentação do módulo é feita através dos conector header em J1 e também do conector USB em J2, servindo o último para reforçar a alimentação de todo o sistema, incluindo o Raspberry Pi. É importante frisar que, num caso de utilização com o Raspberry Pi 5, não se deve usar este conector, e até é prudente remover o fusível PPTC em F1. Nos outros casos, é desejável que a alimentação do módulo provenha da mesma fonte que a alimentação do Raspberry Pi. Nesse sentido, não posso deixar de recomendar o vSupply.
A alimentação do módulo é feita através dos conector header em J1 e também do conector USB em J2, servindo o último para reforçar a alimentação de todo o sistema, incluindo o Raspberry Pi. É importante frisar que, num caso de utilização com o Raspberry Pi 5, não se deve usar este conector, e até é prudente remover o fusível PPTC em F1. Nos outros casos, é desejável que a alimentação do módulo provenha da mesma fonte que a alimentação do Raspberry Pi. Nesse sentido, não posso deixar de recomendar o vSupply.
Lista de componentes:
C1/3/5-8 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C2/4 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
D1-3 – Díodo de comutação rápida MMSD4148;
F1 – Fusível PPTC 1210L050;
J1 – Conector header fêmea de 10x2 pinos;
J2 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J3-5 – Conector BNC Amphenol RF 132136;
J6 – Conector RCA Switchcraft PJRAN1X1U01AUX;
J7 – Conector header macho de 5x2 pinos;
J8 – Conector header macho de 3 pinos 90°;
K1 – Relé de sinais Omron G5V-1 DC5;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
Q2/3 – Transístor MOSFET de potência FDN327N;
R1/11 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 1MΩ±5% 1/8W (0805);
R3-6 – Resistor de filme espesso 100Ω±5% 1/8W (0805);
R7-10 – Resistor de filme fino 2,2KΩ±5% 1/8W (0805).
O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. Aconselho que a encomenda da placa seja feita através do OSH Park, dado que a mesma foi desenhada tendo em conta as especificações deste serviço. No entanto, pode utilizar outro serviço de fabrico, contando que o mesmo suporte layouts de quatro camadas com furação mínima de 0,3 mm. O stackup e materiais deverão ser idênticos na medida do possível.
A montagem do módulo não requer necessariamente equipamento especializado. Os componentes SMD devem ser soldados em primeiro lugar, podendo ser soldados por refusão com ar quente ou então manualmente. Caso opte por soldá-los por refusão, deverá utilizar primeiro um stencil para aplicar a pasta de solda. Por sua vez, a soldadura dos componentes through-hole pode ser feita utilizando um ferro de soldar básico.
A montagem do módulo não requer necessariamente equipamento especializado. Os componentes SMD devem ser soldados em primeiro lugar, podendo ser soldados por refusão com ar quente ou então manualmente. Caso opte por soldá-los por refusão, deverá utilizar primeiro um stencil para aplicar a pasta de solda. Por sua vez, a soldadura dos componentes through-hole pode ser feita utilizando um ferro de soldar básico.
Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/sm4c...yluq
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/dcqn...aybh
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/lkuh...t5n9
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/08tg...n6ka
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/05x6...fuwn
Notas do projecto: https://app.box.com/s/y2fm...tga2
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/jkus...d78n
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/gp5Y2ePl
