ALIMENTATORE USB 5 volt 3,3 volt STABILIZZATI

ALIMENTATORE USB 5 volt 3,3 volt STABILIZZATI
AVVENTURA SOFT ROCK RICEVITORE SDR ENSAMBRE III
SETTIMA PUNTATA
Il collegamento con la porta USB del calcolatore fornisce l’alimentazione 5 volt e poi la tensione stabilizzata 3,3 volt per alimentare l’Oscillatore Locale e il Microcontrollore.
La figura seguente mostra lo schema del alimentatore usb 5volt 3,3volt stabilizzati, preso dal sito di WB5RVZ. (tasto sinistro per ingrandire)

Questo è lo schema completo cliccare per ingrandirlo.

Il montaggio dello stadio comprende lo stabilizzatore a cinque piedini. La tabella che segue mostra la selezione dei componenti ricavata da WB5RVZ. (tasto sinistro per ingrandire, i collegamenti ipertestuali non funzionano, ho linkato i componenti citati nel testo)

LP2992AIM5-3.3V, è uno dei componenti più critici da saldare viste le sue minuscole dimensioni. Bisogna fare moltissima attenzione anche nell’estrarlo dalle pieghe dell’involucro. Le dimensioni sono millimetriche. Occorre guardare da vicino anche per il BJT NE85663-T1B-A delle stesse dimensioni incartato assieme.

Ho incominciato il montaggio dai componenti SMT a montaggio superficiale sul lato inferiore del circuito stampato. Si tratta di tre condensatori e lo stabilizzatore.
Per saldare questo tipo di componenti uso lampada a led da 180 lumen con lente da tre diotrie di ingrandimento e diametro 100 mm con incorporata lente da 25 mm con ingrandimento dodici diotrie. Filo di stagno da 0,5 per il circuito integrale e da 0,8 con anima per i condensatori. Prima di posizionare i componenti ho spalmato del flussante liquido Weller per facilitare la saldatura e a lavoro finito ho pulito la superficie con alcool isopropilico utilizzando un pennellino a spatola numero quattro. Uso pulire la punta del ferro su una spugnetta umida prima di ogni saldatura. La punta del saldatore si deve presentare ben pulita con la superficie chiara colore stagno e senza traccia di scorie. La goccia di stagno, quando serve, va applicata dopo la pulitura.

La foto di WB5RVZ mostra il piano inferiore con le impronte dei componenti. (tasto sinistro per ingrandire)

Ho montato per primo lo stabilizzatore U02. Prima bisogna spalmare la zona con flussante liquido ho saldato provvisoriamente il piedino quattro posizionando lo stabilizzatore e tenendolo fermo con una pinzetta, non stringere troppo la pinzetta per non rischiare che schizzi via. Appoggiare la punta del ferro con una piccolissima goccia di stagno nel gradino fra la piazzola e il piedino quattro dello stabilizzatore. Se l’operazione è riuscita l’integrato è fissato e se è anche posizionato correttamente rispetto le piazzole, si possono saldare gli altri quattro piedini ripassando anche il piedino quattro. La criticità sta nel saldare bene senza cortocircuitare piedini specialmente i numero uno due e tre.
Qui trovate un tutorial per saldatura di un componente simile. La lingua è Inglese ma è intuibile.

Le due foto seguenti, la prima è tratta dal sito WB5RVZ, mostra la mappa della piedinatura del circuito integrato vista dal lato saldatura. La seconda è la mia realizzazione, sono raffigurati anche i condensatori SMT saldati.(tasto sinistro per ingrandire)

La saldatura dei condensatori SMT è abbastanza facile. Uso il sistema precedente. Spalmare flussante liquido. Con la pinzetta tenere fermo e in posizione il componente senza farlo schizzare via. Appoggiare la punta del ferro, precedentemente preparata con una piccola goccia di stagno, nel gradino fra la piazzola e il terminale del condensatore e saldare provvisoriamente. Se il condensatore è bene in posizione, saldare l’altro terminale e ripassare il precedente.
La prossima mossa è la saldatura dei componenti nel lato superiore del circuito stampato.
La foto ricavata dal sito di WB5RVZ si riferisce al piano superiore dei componenti e l’impronta per l’inserimento. (tasto sinistro per ingrandire)

Si tratta di saldare tre componenti a foro passante, due condensatori ceramici di colore blu, marcati 478, e il connettore per il collegamento alla porta USB del calcolatore. Per saldare i due ancoraggi laterali del connettore ho usato il saldatore istantaneo da 125 watt e pasta salda in gel per i condensatori e i quattro piedini del connettore il saldatore a stilo da 25 watt.
Le due foto seguenti mostrano entrambi i lati del circuito stampato con lo stadio montato.(tasto sinistro per ingrandire)

Prossima azione, le misure. Prima le resistenze poi le tensioni. Il piano, dal sito WB5RVZ, si riferisce al lato superiore del c. b. evidenziati i punti di misura ohmmica. (tasto sinistro per ingrandire)

Individuare il punto “G” che sta per ground che è la massa dell’alimentatore USB isolata galvanicamente dalla massa principale /QSD EN. Non bisogna confondersi. Con l’ohmmetro scala 200 kohmms fondo scala misuriamo la resistenza che non deve essere > di 100 kohms, la mia misura è stata 127 kohms, fra massa USB(G) e il punto A che è il lato inferiore della resistenza R7, non ancora installata.
La seconda misura ohmica è fra il punto G e il punto B, che è il lato inferiore della resistenza R4, non ancora saldata. Con l’ohmero su portata 200 Mohms , fondo scala dobbiamo trovare resistenza non inferiore a 1 Mohms, la mia misura è stata 5,5 Mohms in aumento.
Il prossimo piano del c.b., da WB5RVZ, evidenzia i punti di misura delle tensioni. (tasto sinistro per ingrandire)

Bisogna collegare il calcolatore al c. b. con apposito cavetto fra la porta USB del calcolatore alla porta USB-B del c. b. La massa G è già stata individuata. Si misura la tensione fra il punto G e il punto rosso denominato 3,3v alla base della resistenza R8, non ancora installata. Tale misura deve risultare, appunto, 3,3 volts. Io ho trovato 3,28 volts. La misura fra fra il punto G e il punto rosso denominato 5v deve risultare, appunto 5 volts. Io ho trovato 4,90 volts.
La tabella riassume le misure. (tasto sinistro per ingrandire)

La tensione 3,3 volt deve essere stabile nel tempo. Fare tre o quattro prove ogni cinque minuti, lasciando collegato il cavetto. Se la tensione è molto più alta o più bassa, instabile, controllare le saldature del piedino due di massa, anche che non ci siano micro cortocircuiti. Se la tensione è circa 1,8 volt, ma stabile, controllare la saldatura per piedino quattro e assicurarsi che il condensatore C32 non sia andato in perdita saldandolo. Se la tensione è stabile ma inferiore alla nominale, controllare la saldatura del piedino cinque. Se la saldatura è fredda può introdurre resistenza parassita che provoca caduta di tensione.
Lo stadio alimentatore usb 5volts 3,3volt stabilizzati deve funzionare perfettamente prima di procedere al montaggio dell’oscillatore locale e del microcontrollore che vedremo nella prossima discussione.
Fiorino/i3fdz
c. b. = circuit board (circuito stampato)
USB = Universal Serial Bus
BJT = Bipolar Junction Transistor (transistor)
SMT = Surface Mounted Technology (tecnologia a montaggio superficiale)