Filtro Attivo Antidisturbo Resca Davide, davresca@tin.it
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I filtri antidisturbo sono necessari per prevenire instabilità
funzionale del ricevitore quando vengono utilizzati
servi lontani dallo stesso (modello di apertura superiore ai 3 mt).
Tale lontananza comporta l’utilizzo
di prolunghe che potrebbero (in certi casi) fungere da antenna, tale
situazione si traduce con un rientro
di segnale AF (sul filo del segnale del servo) nel ricevitore con
conseguente incasinamento generale
di quest’ultimo. Da notare
che tale fenomeno non è detto che succeda sempre, dipende infatti da
molte variabili: la lunghezza delle
prolunghe, la sensibilità e/o selettività del ricevitore, il tipo di
modulazione utilizzata il materiale (carbonio)
di cui è fatta l’ala o la fusoliera (per i servi montati in coda).Da
qui il fatto che molti modellisti, o perché
ignoranti il fenomeno o perché fiduciosi nella fortuna senza interporre
i filtri non hanno mai riscontrato
problemi di volo, ma siccome io purtroppo non rientro tra questi...
Esistono tre sistemi per ovviare al fenomeno:
- Filtri passivi composti da un toroide sul quale sono avvolte alcune
spire della prolunga.
- Filtri attivi (per attivi si intende alimentati dalla batteria)
composti da un integrato che blocchi il rientro nel
ricevitore di eventuali impulsi spurii.
- Filtri attivi con disaccoppiamento tra il ricevitore e i servi.
Il primo è il più semplice, ma
comportandosi come un attenuatore attenua anche l’ampiezza del segnale
che dovrebbe invece rimanere
la massima possibile, (io stesso ho visto un servo rallentare
visibilmente dopo avere
inserito un filtro a toroide).
Il secondo è più affidabile del primo, però, essendo un componente
alimentato è soggetto alle problematiche di
questo tipo di utilizzo ( autooscillazione, picchi di extratensione sull’alimentazione
che potrebbero bruciarlo
ecc.)
Il terzo è il più affidabile dei tre ma è complesso da realizzare, si
basa sul principio dei fotoaccoppiatori, il segnale
esce dal ricevitore ed entra in un integrato costituito da un micro led
ed un fototransistor l’impulso ad
onda quadra accende e spegne il led, il fototransistor riproduce il
segnale che piloterà il servo ma di fatto non
esiste collegamento diretto poiché vengono utilizzati impulsi luminosi
che per la natura del fotoaccoppiatore
possono andare solo dal led al fototransistor e non viceversa. Bene
dopo questa breve panoramica passerò alla descrizione del circuito che
ho scelto di utilizzare e che è il secondo.
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Il filtro è
in grado di
pilotare n° 6 servomeccanismi, esso è composto
da due integrati tipo CD40106
contenenti all’interno
6 porte inverter a trigger.
Per comodità descriverò solo un
canale essendo gli altri 5
simmetrici. Il segnale
proveniente dalla ricevente entra
sull’ IN 1 che
fa capo al piedino 13, dal
piedino 12 esce il segnale
invertito e perfettamente squadrato
che applicato al piedino 11
viene di nuovo invertito e prelevato
dal piedino 10 che fa capo al
punto OUT 1 per
essere applicato al servo. In
pratica il segnale viene invertito
due volte per poter ottenere al
punto OUT lo stesso segnale presente
al punto IN, questo passaggio
impedisce che eventuali impulsi
spurii presenti sul filo che trasmette
il segnale al servo rientrino nel
ricevitore dando origine a quei fenomeni
di instabilità descritti precedentemente.
Il condensatore da 47000
pF presente sull’alimentazione
( pin 14 e 7 ) serve a prevenire eventuali autooscillazioni dell’integrato
dovuti ad impulsi spurii
presenti sull’alimentazione ( generalmente derivanti dallo
scintillamento delle spazzole nei motorini
dei servi). Tutto il circuito preleva l’alimentazione dalle spine che
escono dal ricevitore (e quindi dalla
batteria del modello) e poiché l’assorbimento complessivo del
circuito si aggira intorno ai 10mA
risulta superflua una alimentazione
separata. Il circuito
funziona con una alimentazione compresa tra 4,5
e 18 Volt.
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In
possesso del circuito
stampato (che dopo vi spiego
come realizzare) eseguite
i 4 ponticelli con degli
spezzoni di filo, posizionate
i due integrati con la
piccola U incisa sul
corpo rivolta a sinistra, e
stagnateli in posizione.
Non usate pasta salda,
ma lo stagno da 1mm
che contiene il disossidante
all’interno (si acquista
nei negozi di elettronica).Inserite
i due condensatori che possono essere ceramici o in poliestere e
stagnateli. Questi condensatori
non hanno polarità quindi potete inserirli come capita. Il
circuito è stato realizzato con 2 integrati perché io utilizzo alianti
con quattro servi nelle ali più un servo in coda,
se però avete la necessità di filtrare 3 servi potete tagliare lo
stampato lungo la linea A
ed eseguire un ponticello
con un no spezzone di filo tra le piste contrassegnate in B
come visibile in fig
2 e realizzare una
versione ridotta. In
ogni caso collegate il numero di prolunghe che utilizzerete veramente,
non realizzate il circuito completamente
con tutti i fili se poi ne utilizzate solo alcuni perché ho notato che
i fili non collegati al ricevitore
in alcuni casi creano instabilità al circuito probabilmente causata
dalle diverse sensibilità di costruzione
degli integrati. Ora vi
spiego come procedo io però nulla vieta di procedere in altri modi:
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Preparo le spine da
inserire nel ricevitore (è consigliabile non superare i 20
cm di lunghezza) e le
saldo sull’IN dello
stampato.
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Per ragioni di sicurezza utilizzo gli ingressi in modo incrociato,
cioè per esempio IN 1 alettone DX, IN 4 alettone
SX, IN 2 flap SX, IN 5 flap DX, IN 3 cabra, IN 6 direzionale. In caso di
malfunzionamento di un
integrato (sperando che non sia quello collegato al profondità) riesco
comunque ad avere tramite un alettone
ed un flap (che io uso miscelati) il controllo sull’asse trasversale.
Io utilizzo questi filtri dal 1994 e
non ho mai riscontrato malfunzionamenti, però non si sa mai !
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All’OUT saldo una piattina trifilare della lunghezza che mi serve
per arrivare ad uscire dalla fusoliera dove
si attacca l’ala e a cui saldo un connettore di 9 poli (tipo quello
del mouse del computer) maschio senza
il supporto metallico (si toglie con una pinza e un paio di
tronchesine).
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Nella centina di attacco dell’ala annego in resina il
corrispondente connettore femmina (ovviamente dopo
avere saldato tutti fili ed averli contrassegnati. L’operazione si
può eseguire anche ad ala finita ). Questo
permette di ottenere un cablaggio molto pulito; la connessione delle due
spine è assicurata dall’effetto
molla che hanno i piedini e in caso di urto se l’ala si stacca, anche
la spina si stacca senza massacrare
fili, circuito e quant’altro.
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Se non siete disposti a sobbarcarvi questo lavoro potete saldare all’OUT
del circuito dei connettori a pettine
(tipo quelli che si intravedono sul ricevitore ) a cui collegarsi con le
normali spinette dei servi, oppure
utilizzare le prolunghe commerciali per servi maschio-femmina (che però
costano molto !!!)
A questo punto prendete un tester
e controllate che esista continuità tra il filo positivo
delle spine collegate
all’IN con i fili collegati all’
OUT, ripetete l’operazione per il filo negativo,
controllate che non ci siano cortocircuiti
tra il filo positivo,
negativo e quello del segnale.
Terminato il circuito ritaglio un pezzo di cartoncino
delle dimensioni dello stampato lo posiziono dalla parte delle saldature
infilo il tutto in un pezzo di
termoretraibile e ho finito.
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Questo tipo di filtro è stato costruito in circa una ventina di
esemplari, utilizzato con frequenze di 35 e 40 MHz
con radio JR e Futaba sia in modulazione FM che PCM, ed in quattro
modelli elettrici senza avere mai
riscontrato problemi. In
fig 3
ho
riportato la mascherina per realizzare lo stampato col metodo della
fotoincisione che è più difficile
a dirsi che a farsi. Il circuito si può realizzare anche con metodi
tradizionali (trasferibili e pennarello per
stampati) ma con la fotoincisione si ottiene un risultato più
professionale.
Procedimento:
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Si
acquista presso un negozio di elettronica la basetta di rame già
ricoperta con la vernice fotosensibile. Per
le dimensioni di fig 3 il costo è circa 6-8 mila lire.
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Con una stampante laser o a getto d’inchiostro stampate la maschera
di fig 3 su un foglio di acetato trasparente
(esistono tipi specifici per le stampanti).
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Togliete la pellicola protettiva dalla basetta (niente paura, non
succede nulla) posizionate la stampa che avete
fatto (in modo che si riesca a leggere la scritta) sulla basetta,
metteci sopra un pezzo di vetro, preventivamente
pulito, spesso 3-4 mm in modo che la stampa aderisca perfettamente alla
basetta.
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Mettete il tutto sotto una normale lampadina da 100 Watt tenendola
distanziata dalla basetta circa 20cm e lasciatela
in quella posizione senza toccare nulla per 20 minuti ( se non avete
tempo potete acquistare la lampada
specifica, io ne utilizzo una della Philips marchiata FOTOLITA 220VOLT
250 WATT con la quale
mantenendo invariata la distanza riduco l’esposizione a 4 minuti).
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Prendete un contenitore di plastica di qualche centimetro più grande
della basetta, versateci dentro mezzo
litro di acqua e 2 cucchiaini da caffè di soda caustica (si compra dal
droghiere).
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Dopo l’esposizione alla luce immergetevi la basetta, questa è la
soluzione di sviluppo, in pratica dove la vernice
è stata colpita dalla luce ha modificato le proprie caratteristiche e l’ha
resa solubile alla soda caustica
che come potrete notare la scioglie, lasciando scoperto il rame.
Aiutatevi con un pennello morbido
a togliere i residui di vernice sempre con la basetta immersa nella
soluzione . Se vi accorgete che
si scioglie anche il disegno dello stampato avete commesso qualche
errore: troppa
esposizione alla luce o mancanza di perfetta aderenza tra la stampa in
acetato e la basetta.
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Ora la basetta contiene il disegno, e bisogna immergerla nella
soluzione di cloruro ferrico (soluzione per
circuiti stampati, si acquista sempre nei negozi di elettronica), questa
corroderà tutto il rame non ricoperto
dalla vernice ottenendo cosi le piste di rame come sulla stampa in
acetato, non vi resta che forare
la basetta con una punta da 1 mm e montare i componenti.
Il
master in acetato è stato realizzato per ottenere 8 circuiti in una
volta, ma se non siete esperti vi conviene provare
con piccoli pezzi di rame prima di fare quello definitivo. Essendo un
processo fotografico ricordatevi che
la luce si propaga con il quadrato della distanza (cioè, considerando
una superficie illuminata ad un valore
X ad un metro di distanza, spostando la stessa superficie a 2 metri e
volendo che la stessa abbia l’intensità
luminosa iniziale bisogna quadruplicare la potenza luminosa) per cui la
differenza di qualche centimetro
nella distanza tra la basetta e la fonte luminosa darà luogo a fenomeni
di sotto o sovraesposizione che
si evidenzieranno durante la fase di sviluppo.
Spero di essere stato esauriente e chiaro comunque se avete dei dubbi
potete contattarmi ai seguenti indirizzi:
Resca Davide
davresca@tin.it
d.resca@mail.italferr.it
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File:
File con l'articolo e lo stampato in scala (in formato .pdf)
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Nota Importante:
L'autore non si assume nessuna responsabilità per
eventuali danni, diretti o indiretti, che dovessero verificarsi come conseguenza
dell'utilizzo del presente circuito. |
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