Всем привет! Решил я триста раз всё проверить, прежде чем разводить приемник на плате. И заодно попрактиковаться в реверс-инженеринге. Полезно и актуально для электронщика в условиях санкций. Да и вообще.
Само по себе это действие можно осуществлять подходом "в лоб", особенно ни в чем не разбираясь, но эффективнее, конечно же, знать принципы схемотехники и трассировки плат.
Приступим!
Нашим подопытным будет китайский модуль приемника на 433 мегагерца на микросхеме syn480r. Его схема в достаточно "шакальном" качестве легко гуглится, но она несколько не совпадает со схемой из даташита. Возможно что-то не так?
Первым делом отпаиваем детали, измеряем их параметры и раскладываем по отдельным коробочкам. Я не откладывал, так как детальки буду запаивать новые.
Получаем список:
- U1 -SYN480R - собственно микросхема приемника в корпусе SOP-8
- Y1 - кварц на 6.7458 MHz в корпусе HC49
- L1 - индуктивность. Транзистор-тестер намерил 11nH, а в "шакальной" схеме было 10. Корпус 0603 SMD.
- C1 и C4 - два одинаковых конденсатора на 4,7 микрофарад в корпусе 0805.
- С2 в том же корпусе, но тестер намерял меньше микрофарада, а в схеме 2,2. Проверим по даташиту что это.
- С3 имеет очень малую емкость и мой тестер спасовал. Нужно что-то посерьезнее. По схеме 8,2 пикофарад.
7. Разъем на 4 пина с шагом 2,54. Но скорее это 2 разъема На 3 и 1 пин. Пин для антенны находится примерно в 3х миллиметрах од соседнего пина.
8. Печатная плата. 11,5 на 17,5 на 1,6 измерена штангенциркулем.
Делаем фото платы:
Аккуратно счищаем паяльную маску:
Можно осторожно мелкой наждачкой.
Так все дорожки видно отлично. Плюс одна дорожка и земляной полигон расположены на второй стороне.
Делаем новый проект в KiCAD и добавляем сначала детали на схему с нужным типом корпуса:
Обновляем печатную плату с нашими новыми деталями:
Создаем контур платы с нужными размерами и примерно расставляем детали:
Теперь есть два подхода:
1. Можно выделять каждый пад, открывать свойства и указывать ему цепь вручную. Например присвоить всем контактам, которые подключены к земляному полигону имя цепи GND. А потом нажать "Инструменты" и "Обновить схему из печатной платы", но сама схема чудесным образом при этом не изменится. Придется всё так же двигать вручную. А у компонентов появятся длинные имена цепей, которые будут этому всячески мешать. Если вид схемы вообще никак не важен, что вряд ли, то можно схему вообще не править. Хватит и правильно указанных цепей. Получится сумбур, но плату развести получится.
2. Можно открыть одновременно картинку, плату и схему и соединять цепи не в свойствах пада, а непосредственно на схеме. Двигая элементы схемы в удобные места. Тогда схема приобретете нормальный читаемый вид. Я делаю так.
При расстановке элементов схемы хорошо бы соблюдать какие-то общепринятые вещи. Например вход слева, выход - справа. Общий провод вниз, питание - вверх. Так повысится читаемость.
У нас приемник, значит вход - это антенна. Начнем с нее. Антенна подключается к L1, С3 и второму выводу микросхемы. Нужно или указать на плате для них общую цепь или расставить на схеме и соединить проводником. Вторые выводы катушки и конденсатора на земле. Это так же нужно указать. Так шаг за шагом у меня получилось это.
Схема из даташита под 315 мегагерц имеет некоторое количество дополнительных деталей во входном контуре. Нам они, конечно, тоже нужны для лучшего приема и согласования, но и без них работает хорошо.
Так как я делал сначала схему, то я обновляю печатную плату по схеме. А если всё делалось на плате, то нужно сделать наоборот. И можно приступить к трассировке. Делаем всё точно так же, как есть.
Я добавил несколько дополнительных переходных отверстий для земляного полигона к обратной стороне, а то оно было всего одно. Ещё бы немного увеличить размеры платы или убрать обозначения элементов, чтобы сдвинуь всё так, чтобы земляной полигон не рвался.
В итоге имеем что-то такое:
Но что не так с конденсатором C2?
Этот конденсатор называется Data Slicing Threshold Capacitor и отвечает, грубо говоря, за скорость реакции приемника на входящий сигнал. Отделяя нули от единиц.
- Типовой диапазон: 1–100 нФ (чаще всего 10–47 нФ).
- Медленные сигналы (низкий Data Rate): большие номиналы (47–100 нФ).
- Быстрые сигналы: меньшие номиналы (1–10 нФ).
А в "шакальной" схеме из интернета его значение 2,2 микрофарад. Супермедленные сигналы? Или неразборчивый почерк? Но, например, вот тут есть более качественная схема с тем же значением в микрофарадах. Загадочно.
Если кому-то будет интересно, то можно будет провести эксперименты с этим модулем и номиналом конденсатора. Лучше разобраться в даташите и закопаться глубже некуда! Но потом. Сегодня только реверс. Для полного проведения которого нужно или разжиться инструментом получше или глубже закопаться в документацию. Но документация не раскроет всех тараканов и подводных камней, заложенных автором схемы. Чтобы работало точно так же - нужно и делать точно так же. Включая толщину меди, координаты деталей и погоду на Марсе.
Всем спасибо за просмотр! Как обычно буду рад комментариям. Скоро новая часть про плату приемника целиком, про прошивку и про тесты на модулях. До свидания!