part 2, TS-790 CAT interface & audio

 Jahapp

1: steget att få CAT QRV har gått bra

Med FTDI USB-TTL serial konverterkortet direktkopplat till ACC1 uttaget på radio så hoppade CAT igång rätt omedelbart, med inverterade RTS,CTS,RxD,TxD signaler i EEPROM via FT PROG.

Med FT PROG i FTDI FT2323RL så sattes alla TTL ovan till INVERTED samt att  strömbegränsningen höjdes från 90mA till 200mA för att eventuellt driva två optokopplare med FT2323RL.

Även ljudinterfacet är igång med 600:600 ohms isolationstransformatorer och trimpottar.

Så första MGM QSOet är genomfört och det gack bra.

2:a steget är att skapa separation av jord mellan radio och dator, dvs. den gemensamma jordpunkten i CAT interfacet ska brytas upp med hjälp av optokopplare, på samma sätt som Kenwood orginal tillbehöret IF232C gjort. IF232C var gjord för RS-232 dvs. inte USB, samt kräver två separata nätdelar.

Det finns digitala TTL/CMOS isolatorer med eller utan integrerad DC/DC isolerad försörjning - kostar lite mer och eventuellt så kommer DC/DC kretsen PWM frekvens att störa radio eftersom DC/DC använder höga switchfrekvenser med så små inbyggda induktorer. 

Sen finns det USB-USB isolatorer men det blir ingefär samma problem med den isolerande DC/DC kretsen där med.
Man skulle kunna välja en digital isolator utan integrerad DC/DC och göra en extern DC/DC lösning med betydligt lägre PWM frekvens (kHz) som kanske ger mindre störningar i en VUSHF radio.

Oavsett så bör man ha nån RFI krets för att ta bort PWM oljud - ytterligare komponenter krävs :(

Så - en optokopplarlösning med separat DC regulator blir valet här.

Gjorde ett prototypkretskort för fyra optokopplar-IC och lite passiva kringkomponenter.

Kretskort med toner transfermetoden igen, endast optokopplare, motstånd, kondensatorer och ferritgenomföringar fick vara med här

Det fungerade inte alls att lägga detta kretskort mellan FTDI och ACC1, nivåerna tycks bli fel.

Tänker man lite på hur RTS/CTS fungerar, radio vill ha inverterad logik, dvs. normalt ligger det +4.8V på RTS/CTS och när data strömmarna ska stoppas, ligger det +0.16V på RTS/CTS under en kort tid.

Så - utan +4.8V så kommer varken radio eller dator att vilja sända på TXD.

Kenwood IF232C:

• TXD RXD uses negative logic
• CTS from computer, at low - radio sends no data
• RTS to computer, at low - computer sends no data

Så en ny kretslösning med dessa fyra optokopplarna krävs, som ska ha två separata jordar och två separat +5V matningar.

Mäter man på radio och dator FTDI kortet:

• RTS/CTS +4.8V (data enabled), +0.16V (data disabled)
• TXD/RXD +0.15-0.8V (varierande data flöde)

Frågan är hur man löser två +5V matningar?

På datorsidan finns en Vbus +5v inbyggt på FTDI kortet, enkelt men lite farligt eftersom det är USB spänningen från datorns USB uttag som direktmatas, man får ha nån typ av skydd här, PTC eller en DC regulator eller seriemotstånd

På radiosidan så har FT-790 inga +V spänningar nånstans i ACC1 eller ACC4 kontakterna, inte bra.

Man får alltså dra en separat +13V DC kabel till samma nätaggregat som TS-790 använder sig av, plus se till att det finns en +5V regulator samt en tålig jordning mellan interfacet och radio.

+5V regulatorn blir nog en MIC2920A 400mA "bullet proof" LDO i SOT-223 format med s.k foldback current limiting, dvs. en typ av strömbegränsning är inbyggd om det blir kortis på utgången.
Adderar 0.1uF på ingången och 10uF på utgången för att ta bort ev. självsvängningar på ostabilitet.

Logikschema: radio till vänster, dator till höger, optokretsen i mitten

Ovan är nuvarande tanke, en icke-inverterande opto koppling med ett 1K->4.7K motstånd från kollektor till +5V och ta ut TTL signaler på kollektorn.
Man skulle kunna ha en inverterande opto koppling med 1K->4.7K motstånd från emitter till minus och ta ut TTL signaler på emittern.

Eller så gör man båda kretsarna på en och samma gång så har man både inverterad och icke inverterad på samma opto transistor med två 1k motstånd på respektive kollektor och emitter.

Kommer det att funka?

Win10 på min dator har nån kontroll som stänger av USB portarna om man labbar lite med dessa.

Så att ha gått från COM4, så är Win10 uppe i COM11 och man får byta fysisk USB port då och då.

Oklart om detta går att fixa i efterhand, trots allt har jag använt FDTI USB och motsvarande USB-TTL hårdvara dvs. kända OEM produkter.

Nästa steg

Prova ut lösningen med separata +5V DC försörjningar
Labbtest på bänk, sen prova med radio och FT232RL interface

Nytt kretskort med fler komponenter, avkoppling, strömbegränsningar samt med stiftlister för in och ut, kan montera FTDI kortet och ACC kabel där.

Audio för MGM

I ACC2 uttaget på TS-790 finns det som behövs för ett ljudkortsinterface, förutom DC matningspänning.

• pin 3 som ger RX audio och som ansluts till SPEAKER line out
• pin 11 som ger TX audio och anslut till MIC line in
• pin 4,8,12 jord
• 
  

Från vänster, PnP USB ljudkort, troligen ett Nedis USCR10051BU, EAN 541281026631

med nån krets som liknar PCM2704 "16bit stereo DAC with USB interface" med 48kHz sampling (som MGM mjukvaran WSJT m.fl vill ha) och dynamik 98dB, nåt billigt mao. som använder microsåfts USB PnP audio drivers

Till höger, två 600:600 isolationstransformatorer, på bilden har endast en potentiometer monterats, men det var nödvändigt att ha potentiometer på båda transformatorerna.

I mitten USB FTDI TTL serial interface för CAT