Простой малогабаритный автотюнер от N7DDC

[rolin]

Предлагаемое устройство, благодаря своим небольшим габаритам, низкой цене и простоте может быть встроено в существующие конструкции с выходной мощностью до 100 Ватт.
Размеры платы всего 100х62 мм. На плате установлены микропроцессор управления, пять индуктивностей, пять высоковольтных конденсаторов, реле для их переключения, транзисторы управления реле и схема измерения прямой и обратной мощности типа "тандем-матч". Используется обычная "Г-образная" схема согласования.

Для старта процесса согласования достаточно нажать на кнопку, подключенную к соответствующему разъему или замкнуть вывод с помощью транзистора, если есть возможность управлять тюнером из трансивера. Уникальный умный алгоритм, используемый в устройстве позволяет в большинстве случаев произвести настройку за 0.1 - 0.5 секунд а максимальное время, потраченное на поиск наилучшей комбинации не превышает 2-х секунд. Таким образом, нет необходимости в каких-то дополнительных мерах для ускорения работы, что обуславливает предельную простоту и надежность устройства.


Автотюнер можно использовать и как внешнее устройство в отдельном корпусе, в том числе удаленно для настройки непосредственно у антенны.

Вложение 296024 Вложение 296025

Устройство позволяет подключать к разъему для программирования процессора стандартный двухстрочный дисплей с шиной управления I2C , на котором отображается наиболее важная информация. Это может быть полезным при использовании тюнера в составе самодельного усилителя или для контроля тюнера, расположенного удаленно.

Характеристи ки устройства:

Диапазон допустимых питающих напряжений: 10 - 15 Вольт постоянного тока
Максимальный ток потребления : 300 мА
Максимальная рабочая проходная мощность: 100 Ватт
Максимально возможная измеренная мощность: 150 Ватт
Минимальная мощность, необходимая для начала настройки: 1 Ватт
Минимально возможная измеренная мощность: 0.1 Ватт
Шаг измерения при мощности до 10 Ватт: 0.1 Ватт
Шаг измерения при мощности выше 10 Ватт : 1 Ватт
Точность измерения мощности : 10%
Максимальная установленная индуктивность: 4мкГн
Минимальный шаг установки индуктивности: 0.1мкГн
Максимальная установленная емкость: 400пФ
Минимальный шаг установки емкости: 10пФ

Видео демонстрация работы тюнера от автора:


Для самостоятельной сборки доступны исходники печатной платы, схема, перечень компонентов, прошивки процессора.

Изменения на 10.01.2019.
Актуальные на данный момент данные для повторения тюнера:
Вариант 5х5 - прошивка Вложение 304466, описание Вложение 304470
Вариант 7x7 - прошивка Вложение 304468, описание Вложение 304471, прошивка 2.6 для 7х7.
Схема Вложение 304469
Самая свежая информация и прошивки по 5х5, 7х7 и схеме - по ссылкам.

Схема тюнера 7х7 тут https://easyeda.com/rolin791/atu-100-7x7

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Учитывая что тема безусловно вызовет живой интерес, категорически предупреждаю любителей пофлудить, в том числе "псевдо по теме" - тема будет чиститься от таких товарищей и их флуда жестко и без колебаний. Всех предупреждаю - авторские ветки на CQHAM будут модерироваться предельно жестко. Если вам что-то не нравится, вы в них просто не заходите, а за наезды на авторов будут баны вплоть до пожизненных. Никаких шуток!

Для упертых, считайте это правилом темы:

Ну этом предлагаю закончить "высоконаучные теоретические" изыскания, иначе может сложиться впечатление, что некоторые товарищи знают каким должен быть "настоящий правильный" тюнер но нам его почему-то не показывают.

[ua9d]

А попробовать на большом установить емкости и индуктивности как на маленьком и прошивку от маленького тюнера что в этом случае будет? Может влияние монтажных емкостей за счет различной разводки печатных плат?

[Thomas]

Думаю попробовать на большом поставить конденсаторы в ряд без ошибки - 10-20-40-80... а катушки выпаять и перемерять номиналы чтобы тоже очень точно было без ошибки.

Я бы начал с простого - промерял ёмкости в схеме во всех комбинациях, между замкнутыми входом-выходом и землёй, и то же самое для индуктивностей, между входом и выходом. Всё в схеме, не выпаивая.
Если больших расхождений нет - то нужно брать VNA и смотреть уже на каждой частоте, что на самом деле выходит при коммутации и с данной топологией.

[Serg007]

Не знаю что и думать.

Здравствуйте, Дэвид.
на одной и той же частоте для достижения того же согласования требуются совершенно разные L и C потому, что из-за разной топологии плат у тюнеров разные по величине "начальные" исходные данные - конструктивные индуктивность и емкость, при чём величина последних, по моим оценкам сопоставима и даже превышает минимальный шаг изменения. Но в общем-то здесь я проблемы не вижу. Для пользователя не критично при каких именно значениях будет произведено согласование.
Проблема, на мой взгляд, в некорректно работающем алгоритме - если я правильно понял, то если любое изменение (на начальном этапе согласования -увеличение) емкости или индуктивности приводит к увеличению КСВ, то тюнер считает, что найденное значение емкости или индуктивности оптимально и дальнейший поиск - оптимизация этого параметра прекращается. Поэтому на том диапазоне, где к примеру изначально КСВ большой, но включение даже минимальной емкости или индуктивности приводит к росту КСВ, то тюнер останавливается, хотя привести КСВ максимально близко к 1 можно было бы при других соотношениях емкости и индуктивности, компенсирующих как собственные, так и внешние, паразитные реактивности.

[UA1ZPN]

Есть платы первой версии обращаться в личку

[rolin]

А попробовать на большом установить емкости и индуктивности как на маленьком и прошивку от маленького тюнера что в этом случае будет?

Вот это самое интересно.
На большом тюнере, если задать прошивкой использование компонентов как у маленького, то он начинает работать точно так как и маленький, то есть строить более или менее успешно в большинстве случаев.

В тюнере с бистабильными реле есть возможность отключить управление младшими индуктивностями перемычками, как только я это делаю - тюнер строит как и маленький в 1. Ставлю одну перемычку - строит только до 3, ставлю вторую - вообще не строит, оставляет 6.

Какая-то чертовщина творится, как видите, схемотехника не меняется с ее паразитными емкостями и индуктивностями, а поведение тюнера меняется.

на одной и той же частоте для достижения того же согласования требуются совершенно разные L и C потому, что из-за разной топологии плат у тюнеров разные по величине "начальные" исходные данные - конструктивные индуктивность и емкость, при чём величина последних, по моим оценкам сопоставима и даже превышает минимальный шаг изменения.

Разные номиналы совершенно, если бы проблема была на уровне погрешности младших разрядов....
Например, на маленьком тюнере прекрасно строится нагрузка с L=2.3мкГн и С=399пФ. На большом тюнере это почему-то 0.1мкГн и что-то около 399пФ, причем при изменении вручную индуктивности пик минимума настолько острый, что неудивительно, что алгоритм промахивается и настройка не производится. Плюс-минус младший разряд и КСВ уже 9.

Я пока не могу объяснить происходящее.

[Thomas]

Например, на маленьком тюнере прекрасно строится нагрузка с L=2.3мкГн и С=399пФ. На большом тюнере это почему-то 0.1мкГн и что-то около 399пФ, причем при изменении вручную индуктивности пик минимума настолько острый, что неудивительно, что алгоритм промахивается и настройка не производится

На большом тюнере длина проводников и площадь контура, ими образованного, выше, чем на маленькой плате. Вы измерили реальную индуктивность, приведённую в входу/выходу? Или это номинал индуктивностей, запаянных в плату?

[rolin]

Или это номинал индуктивностей, запаянных в плату?

Да это значение выдает процессор на экран, что там в реале неизвестно.

Нашел ошибку в коде для большого тюнера, связанную с установкой индуктивностей, теперь несоответствие выставленных номиналов сократилось. Но маленький тюнер строит лучше.

Думаю, нужно ревизию всех катушек сделать и особенно обратить внимание на две младшие. Возможно, нужно скорректировать их индуктивность с учетом длины проводников к ним.

По идее большой тюнер должен строить лучше за счет большей точности установки индуктивности, но этого нет.

Исправленная прошивка для большого тюнера.

[R9WO]

Добрый день!
Остались платы первой версии, кому надо,пишите в личку

[UA0CGN]

Подскажите в какую ячейку внести изменения при выборе дисплея.

[UA0YAS]

первую левую в нижгем окне. она же нулевая. ак туально не для первых версий прошивки.

нагрев бинокля трансформатора измерителя чем вызван? 100 w несущей на 40 метров. реальная антенна с ксв около 2. сохранено авторское количество витков- 10. намотка на разных половинках выполнена зеркально (во встречном направлении)