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CCD UAI - Test dell'elettronica



11. Montaggio e Test dell'ADC

Dopo aver verificato il corretto funzionamento dei canali di comunicazione della camera, completiamo, in questa sezione, il montaggio di uno dei componenti più importanti : il Convertitore Analogico Digitale (ADC).

Per ottenere contemporaneamente una buona velocità di conversione ( fino a 250 mila campioni al secondo ) ed una dinamica elevata (16 bit), è stato necessario utilizzare un componente SMD poichè non sono reperibili sul mercato componenti di questo tipo con piedinatura tradizionale.

Si tratta comunque di un' SMD "facile" , in cui la distanza tra i piedini, pari a 1,27 mm, permette l'utilizzo di tecniche di saldatura normali :

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1. Montaggio dell'ADC


  • Per la saldatura di questo componente verificare che la punta utilizzata abbia una dimensione tale da permettere di scaldare un piedino, appoggiandola su un lato, senza  toccare il piedino successivo. Non c'è bisogno di infilare tutta la punta tra un piedino e l'altro : è sufficiente che sia possibile un buon contatto con il piedino senza toccare gli altri.
  • Pulire accuratamente le piazzole su cui andrà montato l'integrato, utilizzando la punta di un piccolo cacciavite o un taglierino, prestando la massima attenzione per non danneggiare le piste adiacenti. La piazzola è pulita a sufficienza quando appare lucida :
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  • Posizionare l'integrato in posizione centrale rispetto alle piazzole, in modo che, da entrambi i lati, rimanga una parte di piazzola sporgente. Tenerlo in posizione con un dito ; eventualmente aiutarsi con un pezzetto di carta gommata o di nastro adesivo. Saldare uno dei piedini più esterni :
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  • Approffittando della semirigidità consentita dall'unica saldatura, riposizionare accuratamente l'integrato in modo che tutti i piedini siano al centro delle piazzole. Prestare attenzione e muovere il componente molto delicatamente per non spezzare il piedino saldato.
  • Saldare tutti i piedini alle relative piazzole appoggiando la punta del saldatore su un lato del piedino ed applicando una piccola quantità di stagno. Lo stagno, aiutato dal flussante contenuto al suo interno, tenderà a riempire lo spazio tra piedino e piazzola, senza formare residui.
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Per ridurre al minimo il numero di saldature, è possibile evitare di saldare i piedini dal 6 al 13 (come indicato in figura) poichè
nel nostro circuito non verranno utilizzati.
  • Controllare la qualità delle saldature aiutandosi con una lente di ingrandimento, per escludere la presenza di colate di stagno tra i piedini.
  • Misurare, utilizzando il tester, che non ci siano contatti tra piedini adiacenti e che ogni piedino sia effettivamente saldato alla piazzola toccando con un puntale la parte superiore di ogni contatto, nel punto in cui il piedino è affogato nella plastica dell'integrato, e con l'altro puntale la pista che si allontana dalla piazzola corrispondente.
  • Se si sono formati accidentalmente dei ponticelli di stagno tra due piedini, scaldare uno dei piedini e lo stagno dovrebbe ritirarsi da solo.

Passiamo ora a controllare il corretto funzionamento dell'ADC.


2. Test dell'ADC : caricamento del programma di prova


Il test prevede la ricezione, attraverso la porta USB, di alcuni valori corrispondenti alle tensioni misurate tramite il Convertitore Analogico Digitale.

Anche in questo caso, per prima cosa, dobbiamo caricare il programma di test sul microcontrollore :

  • Assicurarsi che l'alimentatore sia spento e che la spina MiniDIN di alimentazione e il cavo seriale siano collegati. NON ACCENDERE l'alimentatore.
Cliccare sul tasto Write (F4) per avviare la scrittura :

TS12_6
  • A questo punto accendere l'alimentatore : inizierà il trasferimento del programma di prova dal PC al PIC. A trasferimento completato apparirà la scritta : "All OK !" 
  • Spegnere l'alimentatore.


4. Test dell'ADC : misure


Per verificare il corretto funzionamento del convertitore analogico digitale, ora lo utilizzeremo per misurare alcuni valori di tensione presenti nel circuito. Come per il test precedente, utilizzeremo HyperTerminal per ricevere i valori attraverso la porta USB :

  • Assicurarsi che l'integrato AD713 non sia inserito nel suo zoccolo.
  • Accendere l'alimentatore
  • Dal menu di Windows, lanciare HyperTerminal :
          START >> Programmi >> Accessori >> Comunicazioni >> HyperTerminal
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  • HyperTerminal si collegherà automaticamente alla camera ed inizierà a ricevere una sequenza di valori :
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Questi valori corrispondono, in notazione decimale, al valore binario a 15 bit letto dal convertitore analogico digitale.

Il valore 0 (00000) corrisponde a 0 Volt di ingresso, mentre il valore massimo 32767, si raggiunge con circa 10V. Valori maggiori di 10V vengono rappresentati con 32767.


Se il convertitore funziona correttamente, si leggerà un valore prossimo a quello indicato nell'immagine (06470).


Completiamo ora le verifiche misurando altri valori di tensione da punti facilmente accessibili del circuito :

  • Utilizzeremo uno piccolo spezzone di cavo, di circa 10 cm di lunghezza, di cui infileremo un'estremità nel Pin 8 dell' AD713. Questo pin è collegato con l'ingresso dell'ADC. Collegheremo l'altra estremità di questo cavetto ad alcuni punti del circuito in cui è presente una tensione ed andremo a verificare il valore letto. Durante l'esecuzione di queste misure, il valore che scorrerà nella finestra di HyperTerminal potrà cambiare leggermente da una riga alla successiva.
  • Mettendo a massa l'estremità del cavo, il valore letto dovrà essere molto vicino allo 0. Nel mio prototipo si ottiene un valore di circa 00006 - 00008.
  • Toccando con l'estremità del cavo il Pin 16 del MAX232, su cui è presente una tensione di +5V, si otterrà un valore di circa 16410. Fare la massima attenzione, durante l'esecuzione della misura, a non cortocircuitare col cavetto i pin adiacenti.
  • Toccando con l'estremità del cavo il Pin 4 dell'AD713, su cui è presente una tensione di +15V, si otterrà il valore  32767.

 

5. E se i valori sono molto diversi ?



Il circuito del convertitore analogico digitale contiene pochissimi componenti ed è quindi molto probabile che funzioni senza problemi da subito.

Se i valori letti sono molto diversi da quelli indicati, può dipendere da :
  • Alcune delle saldature dei piedini dell'integrato sono fredde o interrotte : verificare con una lente e con il tester che tutti i piedini siano saldati correttamente.
  • Alcune delle saldature dei piedini dell'integrato hanno stagno in eccesso che ha causato qualche contatto con i piedini adiacenti : anche in questo caso verificare con una lente e con il tester la presenza del problema e rimuovere l'eccesso di stagno.
  • I condensatori elettrolitici collegati all'ADC sono stati montati con la polarità invertita o sono difettosi.
  • Nel caso non sia possibile risolvere il problema, cercare aiuto tramite la Mailing List del Progetto CCD UAI.



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Ultimo aggiornamento : 23 Settembre 2007 
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