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IW0HEX – Hamradio Personal page – Projects.
ICOM BAND SWITCH by IW0HEX Pasquale
PREMESSA
Questo progetto nasce dall’esigenza di commutare in automatico i rele' coassiali per
collegare ai miei 2 RTX l'antenna per i 6 metri e per i 2 metri; infatti con una unica discesa
di cavo coassiale modello RT50/20 ho collegato le due antenne, una direttiva per i 144
MHz (12JXX2) e una direttiva per i 50 MHz (6JXX6) . La commutazione delle due antenne
avviene attraverso i suddetti rele' coassiali , uno posto sotto le antenne e l'altro posto nel
mio shack in quanto la linea si deve suddividere tra il mio ICOM 756PRO2 (per i 50 MHz) e
il KENWOOD TS790 (per i 144 MHz). Per maggiore chiarezza, vedere la figura 1.
Figura 1
Notare un fatto importante : quando i due rele' non sono alimentati la linea coassiale
collega il TS790 all'antenna per i 2 metri; quando i rele' sono accessi (quindi commutati)
allora è il 756PRO2 ad essere collegato all'antenna per i 6 metri. L'idea che mi è venuta è
stata questa : è possibile accendere i due rele' solo quando il mio 756PRO2 si trova
commutato sulla banda dei 6 metri e spegnerli in tutti gli altri casi, in modo tale che evito
l'operazione di commutarli a mano ogni volta ? Analizzando il connettore ACC2 dell’ ICOM
756PRO2 ho trovato quello che mi interessava.
Figura 2 (dal manuale dell' ICOM 756PRO2)
Come si vede in figura 2 esiste un pin, il numero 4 (BAND) , il quale cambia la sua
tensione in base alla banda selezionata. Armato di multimetro, sono andato a misurare la
tensione su questo pin ed ho ricavato la seguente tabella :
BANDA (in
VOLT (pin
metri)
4)
160
7.29
80
6.0
40
5.0
30
0
20
4.0
17 & 15
3.17
12 & 10
2.22
6
1.87
Purtroppo la ICOM non ha ritenuto opportuno differenziare le bande WARC con quelle
adiacenti così la banda dei 17 metri e quella dei 15 metri danno la stessa tensione, come
così d’altronde per le bande dei 12 e 10 metri. Ritengo che differenziare la tensione per
queste bande non risultasse una cosa immediata per i progettisti della ICOM in quando i
front end per i 17 e 15 metri sono gli stessi , così come sono gli stessi quelli per i 12 e 10
metri.
N.B. I valori riportati in tabella sono relativi al mio ICOM 756PRO2. E' possibile che, su
altri ricetrasmettitori, i valori discostino di qualche volt. Si consiglia quindi sempre di
effettuare una misurazione per verificare i valori di tensione che si riscontrano sul proprio
RTX.
A questo punto il problema era questo : attivare un uscita a 12 volt (per comandare i rele')
quando sul pin 4 di ACC2 si vedono circa 1.87 volt. Poichè l'appetito viene mangiando,
perchè non fare un circuito con 8 uscite (ognuna delle quali può essere collegata ad un
carico, ossia ad un rele') per ognuna delle 8 bande a disposizione ? Da questa idea è nato
il circuito che sto per presentarvi in queste pagine.
PROGETTO
Il cuore di tutto il circuito e' l'integrato LM3914, un comparatore di tensione a 10 uscite. In
pratica questo chip, partendo da una tensione di riferimento (8 volt, prelevabili dal pin 1 di
ACC2), attiva (mettendola a livello basso) una delle sue 10 uscite a seconda della tensione
di ingresso (pin 5 del chip), la quale puo' variare da 0 a 8 volt (pin 4 di ACC2). Le uscite
dell' LM3914 sono fatte ad hoc per pilotare 10 led alimentati a 5 volt; infatti questo
integrato è usatissimo per la costruzione di V-meter a led.
La corrente di uscita può essere regolata in base al valore della resistenza che l’integrato
vede tra il suo piedino 7 e la massa secondo questa formula : I(led) = 12.5 / R. Nella
figura 3 è rappresentato il circuito con l'LM3914 e le sue 8 uscite (noi abbiamo a
disposizione 8 bande, quindi 2 uscite dell’integrato non saranno utilizzate).
Figura 3
La corrente che scorre sulle uscite (pin 10,11,13,14,15,16,17 e 1) è data, come già detto,
da I(led)=12.5/(4.7 / 2) = 5.3 mA. (notare che le due resistenze da 4.7 Kohm sono in
parallelo). Il transistor di ingresso BC559 e il diodo 1N4148 (collegato alla base del
transistor stesso) servono a tirar su la tensione nel caso in cui l'ingresso è a 0 volt (banda
dei 30 metri); in tal modo riusciamo a far entrare in funzione il pin 1 di uscita dell'
LM3914. Sul pin 1 inoltre vediamo collegati anche una resistenza da 27 Kohm con in serie
un diodo 1N4148; questi componenti servono a tener fisso il livello di tensione del pin 1
quando questa uscita non è commutata; infatti l' LM3914 tende ad essere instabile sul pin
1 quando le altre uscite vengono commutate (per uscita commutata, cioè ON, intendo un
livello logico basso). Il trimmer da 1 Kohm presente sul pin 6 di ingresso dell' LM3914
serve per ritoccare le tensioni sui comparatori interni dell'integrato (in tal senso, basta
vedere il datasheet dell'integrato). Può infatti capitare che una tensione di ingresso possa
far commutare un uscita invece che un’altra. Per le uscite che ho scelto di utilizzare (si noti
che il piedino 12 dell' LM3914 non è considerato) il trimmer si deve trovare a circa metà
corsa. L'alimentazione, a 13.8 volt, viene presa direttamente dal pin 7 di ACC2. Le
induttanze VK200 e i condensatori da 100.000 pF servono solo a fugare eventuali presenze
di radio frequenza.
Come già detto l'LM3914 è studiato per pilotare dei LED in uscita, non dei carichi di più
ampie dimensioni; per questo motivo su ognuna delle uscite ho ritenuto necessario
interporre il seguente circuito :
Figura 4
In pratica, come si vede dalla figura 4, ogni segnale di uscita proveniente dall'LM3914
(uno per banda) , invece di un classico LED, andra' a pilotare il LED contenuto nel
fotoaccoppiatore 4N25 (anche il 4N27 va benissimo). Quando la linea è attivata, il
fototransistor (eccitato dal fotoled) mette in conduzione il transistor darlington TIP112
(che regge benissimo più di 1 Ampere) che attiverà il carico. Il carico (LOAD) sarà
costituito dal nostro rele' coassiale e da un LED di spia che ci avviserà che la banda in
questione è stata commutata (vedi figura 5).
Figura 5
Il diodo 1N4007 montato con il catodo verso il positivo serve per proteggere il rele' dalle
extratensioni che si creano sulla bobina del rele' quando quest'ultimo commuta. Avrete
notato che il fotoaccoppiatore 4N25 necessita di una tensione di 5 volt; questa viene
ricavata dal circuito di figura 6 in cui viene utilizzato un comunissimo stabilizzatore di
tensione a 5 volt, il uA7805.
Figura 6
I 13.8 volt di ingresso vengono presi sempre dal pin 7 dell’ ACC2.
MONTAGGIO
Poiche' i collegamenti non sono tantissimi, ho montato il circuito su 2 basette millefori
separando la parte di controllo (quella con l’ LM3914) dalla parte che gestisce il carico
(quella con i fotoaccoppiatori e i transistor TIP112) . Se avete tempo (e pazienza) nulla vi
vieta di farvi uno stampato per avere un montaggio più elegante.
Figura 7
In figura 7 notiamo lo stadio di stabilizzazione a 5 volt con il primo degli 8 transistor
TIP112.
Figura 8
In figura 8 è rappresentato lo stadio di gestione dei rele' completato; notare gli 8
fotoaccoppiatori montati su zoccolo (dual line 4+4, quelli 3+3 sono ormai introvabili) e gli
8 TIP112, ognuno dei quali può commutare uno o più rele' di uscita; ricordo che ogni linea
rappresenta una banda.
Figura 9
In figura 9 possiamo vedere il circuito di controllo montato su una seconda basetta
millefori. Notate in basso il trimmer da 1 Kohm e sulla sinistra dell’integrato LM3914 il
connettore delle uscite che andrà a pilotare lo stadio di figura 8.
Figura 10
In figura 10 potete vedere il circuito di gestione dei rele’ (in questa figura ancora deve
essere collegato il circuito di controllo) già montato nella scatoletta (avanzata da un
vecchio kit, notate che il pannello frontale dei led è ricavato da una striscia di cartone (!)
mentre il pannello posteriore è stato ricavato da una basetta millefiori (!!) ) . Si vede bene
come ad ogni uscita sia associato un connettore RCA femmina da pannello. In pratica,
quando una banda viene selezionata, sull'uscita relativa avremo a disposizione 12 volt per
pilotare il nostro rele'.
Figura 11
In figura 11 è stato montato anche il circuito di controllo. Notare il connettore che va
verso la scheda dei fotoaccoppiatori. Il collegamento tra il tutto il circuito e la radio
avviene attraverso un apposito cavetto a 4 poli che si innesta, tramite un maschio DIN,
alla presa presente sul pannello. Io ho usato un maschio DIN da 5 poli con relativa
femmina da pannello sempre a 5 poli; all’altra estremità del cavo bisogna collegare un
maschio DIN da 7 poli che andra’ nella presa ACC2 dell’ ICOM 756PRO2.
Figura 12
In figura 12 potete vedere il pannello anteriore e posteriore dell’ ICOM BAND SWITCH.
Come spia di accensione ho messo un diodo LED rosso, collegato, tramite una resistenza
da 1 Kohm, ai 13.8 volt del pin 7 dell’ACC2. L'RCA utilizzato nel mio caso è uno solo, cioè
quello per la linea dei 6 metri, come già spiegato ad inizio articolo.
COMPONENTI
Ecco la lista dei componenti per la realizzazione di questo progetto : potete montare il
tutto su 2 basette millefori oppure incidervi un apposito circuito stampato.
R1 = 27 Kohm
R2 = 1 Kohm trimmer
R3 = 10 Kohm
R4 = 4.7 Kohm
R5 = 4.7 Kohm
R6 = 1.2 Kohm
R7 = 1.2 Kohm
R8 = 1.2 Kohm
R9 = 1.2 Kohm
R10= 1.2 Kohm
R11= 1.2 Kohm
R12= 1.2 Kohm
R13= 1.2 Kohm
R14= 10 Kohm
R15= 10 Kohm
R16= 10 Kohm
R17= 10 Kohm
R18= 10 Kohm
R19= 10 Kohm
R20= 10 Kohm
R21= 10 Kohm
R22= 1 Kohm
R23= 1 Kohm
R24= 1 Kohm
R25= 1 Kohm
R26= 1 Kohm
R27= 1 Kohm
R28= 1 Kohm
R29= 1 Kohm
R30 = 1Kohm
N.B. tutte le resistenze sono da ¼ di watt
C1 = 100000 pF
C2 = 4.7 uF elettr. 25 volt
C3 = 100000 pF
C4 = 100000 pF
C5 = 10 uF elettr. 25 volt
C6 = 100000 pF
C7 = 100000 pF
C8 = 10 uF elettr. 25 volt
N.B. tutti i condensatori da 100000 pF possono essere al poliestere oppure a disco
L1 = Impedenza VK200
L2 = Impedenza VK200
L3 = Impedenza VK200
D1 = 1N4148 diodo
D2 = 1N4148 diodo
D3 = 1N4007 diodo
D4 = 1N4007 diodo
D5 = 1N4007 diodo
D6 = 1N4007 diodo
D7 = 1N4007 diodo
D8 = 1N4007 diodo
D9 = 1N4007 diodo
D10 = 1N4007 diodo
DL1 = Diodo led verde
DL2 = Diodo led verde
DL3 = Diodo led verde
DL4 = Diodo led verde
DL5 = Diodo led verde
DL6 = Diodo led verde
DL7 = Diodo led verde
DL8 = Diodo led verde
DL9 = Diodo led rosso
N.B. Se volete potete mettere ad ogni LED il relativo porta led
TR1 = BC559 PNP transistor
TR2 = TIP112 NPN transistor
TR3 = TIP112 NPN transistor
TR4 = TIP112 NPN transistor
TR5 = TIP112 NPN transistor
TR6 = TIP112 NPN transistor
TR7 = TIP112 NPN transistor
TR8 = TIP112 NPN transistor
TR9 = TIP112 NPN transistor
IC1 = LM3914 + zoccolo
IC2 = ua7805
OC1 = fotoaccoppiatore 4N25
OC2 = fotoaccoppiatore 4N25
OC3 = fotoaccoppiatore 4N25
OC4 = fotoaccoppiatore 4N25
OC5 = fotoaccoppiatore 4N25
OC6 = fotoaccoppiatore 4N25
OC7 = fotoaccoppiatore 4N25
OC8 = fotoaccoppiatore 4N25
(per ogni fotoaccoppiatore è consigliabile utilizzare uno zoccolo 3+3 oppure 4+4)
8 RCA da pannello
1 presa DIN femmina 5 poli da pannello
1 spinotto maschio din 5 poli
1 spinotto maschio din 7 poli
1 metro di cavetto 4 poli + calza
2 basette millefori
1 contenitore plastico
Mi sembra veramente tutto. Buon lavoro e buon divertimento
73 Pasquale IW0HEX
www.iw0hex.it