Interfaccia deluxe di connessione della radio al PC per i modi digitali.

Da alcuni anni i modi digitali hanno avuto larga diffusione grazie alla possibilità di utilizzare il PC, la scheda audio ed appositi software che consentono la codifica e decodifica senza la necessità di hardware dedicato.
Invero l’unico hardware specifico da utilizzare è un sistema che interfacci, collegandoli, la radio ed il PC. Escludendo per ora la connessione attraverso i connettori microfono ed altoparlante, la maggioranza delle moderne radio è dotata di un apposito connettore che fornisce ingresso ed uscita a livello linea da impiegarsi per questo genere di modi. Per quanto la connessione diretta, con l’utilizzo di un semplice cavetto, sia la via più rapida per sperimentare questi modi, non è certo la migliore.
I motivi principalmente sono due: gli alimentatori switching dei PC generano molto rumore ed il loop di massa che si viene a creare nella connessione capta molti disturbi che vanno ad aumentare il noise ricevuto dalla radio; i segnali RF prodotti dal trasmettitore che possono essere captati dai cavi di collegamento, innescando rientri ed anomalie di funzionamento.
Ecco quindi che si utilizzano apposite interfacce d’isolamento, sia sul fronte audio che su quello di controllo. L’interfaccia che qui vado a presentare, seppure più complessa di altre sistemi similari, offre delle funzionalità aggiuntive e un accurato trattamento dei segnali audio e di controllo.

Interfaccia radio modi digitali

Caratteristiche

  • Controllo da PC tramite porta seriale RS-232 opto-isolata;
  • Regolazione del livello audio in trasmissione;
  • Indicatore di picco del segnale in trasmissione;
  • Regolazione del livello audio in ricezione;
  • Amplificazione e filtraggio del segnale ricevuto;
  • Uscita audio per casse monitor;
  • Possibilità di utilizzo in RTTY in modalità FSK;
  • Immunità alla radio frequenza;
  • Tensione di alimentazione da 12 a 14 Vdc con filtraggio.

Funzionamento

L’interfaccia si compone di una sezione audio e di una di controllo. Partendo dalla prima, il segnale audio ricevuto dalla radio, proveniente da RTX_AUDIO_OUT, viene amplificato e filtrato da U1, quindi disaccoppiato tramite TR1 e posto in ingresso stereofonico al PC_LINE_IN della scheda audio del PC. Il livello è regolabile tramite il trimmer R3 RX_LEVEL.
Il segnale audio da trasmettere, proveniente dal PC_LINE_OUT della scheda audio, in parte viene inviato agli altoparlanti monitor attraverso il connettore Speakers, l’altra parte è disaccoppiata dal TR2 ed inviata all’ingresso audio della radio RTX_AUDIO_IN. I due canali stereo sono sommati assieme. Il livello viene regolato tramite il potenziometro R11 TX_LEVEL ed il picco visualizzato dal led Peak controllato da U2.
La parte di controllo riceve i comandi per il PTT e l’FSK dalla seriale del PC attraverso le linee RTS per il PTT e DTR per l’FSK. I due segnali sono opto-isolati da OK1 ed OK2 e due stadi transistorizzati vanno a pilotare le linee RTX_PTT_IN ed RTX_FSK_IN della radio. Lo stato di queste linee è indicato visivamente rispettivamente da LED3 e LED4. L’ingresso FSK per l’RTTY non è presente su tutti gli apparati radio. Per quelli che prevedono il comando PTT sulla linea audio è previsto il ponticello JP1 PTT_AUDIO da cortocircuitare.
L’alimentazione è filtrata da un filtro EMI e protetta dalle inversioni di polarità. L’accensione è indicata dal LED1. Masse e segnali sono accuratamente disaccoppiati da condensatori, per evitare comportamenti anomali e rientri di RF.

Interfaccia radio modi digitali -  Connessioni

Schema elettrico

Interfaccia radio modi digitali - Schema elettrico

Clicca sul disegno per visualizzarne la versione ingrandita.

Realizzazione

Il circuito è stato realizzato su scheda millefori. Fare molta attenzione nel tenere separate le masse GND1 (PC) e GND2 (radio). Per le connessioni esterne si può utilizzare quello che fa più comodo, nel prototipo sono stati impiegati connettori RCA e Jack per i segnali audio e le linee di controllo della radio, ma eventualmente si può raccogliere il tutto in un connettore multipolare. In foto è visibile il connettore DB9 per il controllo remoto della radio che utilizza un’interfaccia CAT isolata. Il controllo del livello del segnale trasmesso R11 è stato messo all’esterno in modo da poter intervenire di volta in volta per la regolazione ottimale, non è necessario per R3 che interviene sul segnale in ricezione.

Collaudo e Taratura

Collegare l’alimentazione e verificare che la tensione giunga correttamente ai piedini di alimentazione dei vari IC presenti. Collegare la seriale del PC, configurare il software e verificare che le linee PTT ed FSK siano controllate opportunamente. Collegare all’interfaccia la radio e la scheda audio, posizionare R3 a circa metà corsa e verificare che il segnale ricevuto sia di ampiezza circa 3/4 della massima e correttamente decodificato. Eventualmente ritoccare R3 per ottimizzare il livello dell’audio ricevuto. Commutare l’S-meter della radio su ALC ed andare in trasmissione (con tono di frequenza intorno ad 1 kHz), regolare R11 TX_LEVEL in modo che la prima tacca dell’ALC si illumini appena sui picchi del segnale. Regolare R22 in modo tale che il LED2 Peak si accenda in corrispondenza di questi picchi.

Elenco componenti

R9, R10 = 100
R15, R16 = 560
R13, R24, R25, R27 = 1k
R26, R28, R29 = 1.2k
R14 = 2.2k
R20 = 4.7k
R4, R6, R12, R17, R30, R31, R32 = 10k
R1, R2, R7, R8 = 47k
R18, R21 = 100k
R23 = 220k
R5 = 680k
R19 = 1M
R3, R22 = trimmer 100k
R11 = potenziometro 100k

C2 = 47p
C5, C13 = 330p
C14, C15 = 1n
C12 = 10n
C8, C9, C10 = 100n
C3 = 220n
C16, C17 = 470n
C1, C7 = 1u
C6 = 2.2u
C4 = 10u
C11 = 47u

D1, D2, D5 = 1N4148
D4 = 1N4007
D3 = zener 10V

Q1, Q3 = BC557
Q4, Q2 = BC547

OK1, OK2 = 4N35
U1 = TL071
U2 = TL082

FL1 = filtro EMI DC

TR1, TR2 = trasformatore audio 1:1


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