24/12/2015

Módulo condicionador de sinal "SinCronos" (Rev. 1)

Esta é uma revisão menor ao projecto "SinCronos", anteriormente apresentado no post de 12 de Setembro. Comparando com versão original, é de notar algumas modificações ligeiras a nível do circuito, implementadas com o propósito de minimizar a susceptibilidade deste módulo a interferências de radiofrequência. Para uma melhor estabilidade mecânica da ligação à placa de ensaio, o conector do módulo tem agora cinco pinos, dois dos quais são redundantes.

Parâmetros de funcionamento:
– V_{d. mín.} = 2,7V
– V_{d. máx.} = 5,5V
– V_{in máx.} = 53,03V_rms

Características eléctricas:
– I_d. (V_d. = 3,3V) = 3,32mA
– I_d. (V_d. = 5V) = 3,49mA
– P (V_d. = 3,3V) = 10,97mW
– P (V_d. = 5V) = 17,45mW

Características de operação:
– Impedância de entrada: 1MΩ/5pF
– Sensibilidade (V_d. = 3,3V, JP1: 1-2): 212,2mV_pp
– Sensibilidade (V_d. = 3,3V, JP1: Sem): 19,98mV_pp
– Sensibilidade (V_d. = 5V, JP1: 1-2): 318,5mV_pp
– Sensibilidade (V_d. = 5V, JP1: Sem): 27,19mV_pp
– Faixa de frequência: 0,07Hz-80MHz

O circuito não traz modificações de maior. A salientar, apenas quatro resistores estão contidos no anel de guarda, em contraste com os cinco do circuito original. Por conseguinte, as entradas do comparador ficam potencialmente mais isoladas face a eventuais interferências. O número total de resistores continua, no entanto, a ser o mesmo. Note que, nesta nova topologia, JP1 não está em série com resistor algum: em vez disso shunta directamente R8, que por sua vez está em série com R7.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 10V (0805);
C2 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 100V (0805);
C4/5 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
IC1 – Comparador TLV3501 (TLV3501AID);
J1 – Conector BNC Amphenol Connex 112404;
J2 – Conector header macho de 5 pinos;
JP1 – Conector header macho de 2 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 1MΩ±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 12KΩ±5% 1/4W (1206);
R3/4 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805);
R5 – Resistor de filme espesso 22MΩ±5% 1/4W (1206);
R6 – Resistor de filme espesso 100KΩ±5% 1/4W (1206);
R7 – Resistor de filme espesso 1,5MΩ±5% 1/4W (1206);
R8 – Resistor de filme espesso 22MΩ±5% 1/8W (0805).

O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.4.0) e Gerber. Relativamente à encomenda da placa, recomendo novamente o OSH Park pelo motivo anteriormente expresso. Reforço também a necessidade de soldar os componentes SMD utilizando um ferro de soldar, em lugar do usual processo de refusão. Desta forma, evita-se a migração de solda para o anel de guarda, ou até mesmo a formação de pontes de solda.