Σ' αυτό το άρθρο θα δούμε την κατασκευή ενός συχνομέτρου τεσσάρων ψηφίων, κατασκευασμένο με το CPLD XC95108 της Xilinx. Βασίζεται στο starter kit που δημοσίευσα στο προηγούμενο άρθρο και έχει υλοποιηθεί με σχηματικό διάγραμμα ενώ τα modules είναι γραμμένα σε Verilog. Χρησιμοποιεί ακριβώς το 50% των καταχωρητών του chip, επομένως άνετα θα μπορούσε να επεκταθεί στα 8 ψηφία. Το chip που χρησιμοποίησα έχει propagation delay 15ns, πράγμα που μας περιορίζει την μέγιστη συχνότητα περίπου στα 70 MHz. Φυσικά με την χρήση ενός prescaler θα μπορούσαμε να αυξήσουμε την συχνότητα εισόδου σε αρκετά GHz.

Παλιότερα (89-90) είχα ασχοληθεί λίγο με PAL - GAL για να βάλω κάποια εξειδικευμένη λογική σε chips. Εκείνη την εποχή ο αριθμός των πυλών και φλίπ-φλόπ ήταν μικρός και ο μόνος λόγος χρήσης τέτοιων chip ήταν το κλείδωμα του hardware παρά η οικονομία σε διακριτά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Στα χρόνια που πέρασαν δημιουργήθηκαν μεγάλες εταιρίες όπως η Xilinx , Altera , Lattice που έφτασαν την τεχνολογία αυτών των chip σε απίστευτα επίπεδα. Σήμερα μιλάμε για chip με  200000 πύλες που μέσα μπορούν να χωρέσουν δύο πυρήνες επεξεργαστών π.χ. ARM μαζί με τα βοηθητικά περιφερειακά. Αυτά γίνονται στα FPGA που θα δούμε σε επόμενο άρθρο. Εδώ θα δούμε τα πιο απλά και μικρότερα cplds. Αρχικά αποφάσισα να μην χρησιμοποιήσω κάποιο starter kit ή αναπτυξιακό σύστημα που πουλάνε οι εταιρίες, αλλά να τα κατασκευάσω όλα μόνος μου.  

Εδώ θα δούμε την κατασκευή μιας κεραίας για την μπάντα ISM 2,4G. Το κέρδος της φτάνει τα 15 dbi και είναι ιδανική για wifi ειδικά αν χρησιμοποιηθεί σε Access Points. Το σημαντικότερο πλεονέκτημά της είναι ότι ο οριζόντιος λοβός ακτινοβολίας (+-3db) φτάνει τις 180 μοίρες. Η πόλωσή της είναι οριζόντια σε αντίθεση με όλες τις omni που έχουν κάθετη πόλωση. Αν κάνουμε σχισμές και από την άλλη πλευρά, θα χάσουμε 3 db αλλά θα έχουμε μια omni με οριζόντια πόλωση. Είναι συμπαγής και στιβαρή κατσκευή, κατάλληλη για εξωτερική χρήση και ειδικά σε βουνά όπου παρουσιάζονται έντονα καιρικά φαινόμενα.

Εδώ θα δούμε την κατασκευή μιας χοανοκεραίας για την συχνότητα των 2,4 GHz. Η μπάντα ISM 2,4 GHz έγινε πολύ γνωστή μετά την παρουσία του πρωτοκόλλου 802.11b/g ή πιο γνωστό ως wifi. Η κεραία που παρουσιάζω μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αυξήσουμε την εμβέλεια του δικτύου μας κατά αρκετά χιλιόμετρα (οπτική επαφή LOS). Κατασκευάζεται με απλά υλικά και δεν θα χρειαστείτε εξειδικευμένα εργαλεία για την κατασκευή. Είναι ανθεκτική και προορίζεται για εξωτερική χρήση.

Αυτό το άρθρο περιέχει τον πλήρη κατασκευαστικό φάκελο για την κατασκευή τηλεοπτικού Link στη περιοχή 1GHz - 1,4GHz. Το πρωτότυπο κατασκευάστηκε το 1996. Στα επόμενα χρόνια έφτιαξα μια έκδοση χαμηλότερου κόστους που θα παρουσιάσω σε επόμενο άρθρο.

Αυτό το άρθρο περιέχει τον πλήρη κατασκευαστικό φάκελο της οικονομικής έκδοσης του τηλεοπτικού Link 1GHz - 1,4GHz.Το 2000 παρουσιάστηκε ανάγκη από κάποιο πελάτη για απομακρυσμένη παρακολούθηση χώρων. Επειδή το κόστος του πρώτου Link ήταν αρκετά υψηλό, κατασκεύασα αυτή την απλή και φτηνή έκδοση.

Εδώ παρουσιάζω την μέθοδο κατασκευής πρωτότυπων τυπωμένων κυκλωματών με την φωτογραφική μέθοδο. Ωστόσο έχετε την δυνατότητα να παρεκκλίνετε σε κάποια στάδια, εφαρμόζοντας κάποιες άλλες τεχνικές.

1. Εκτύπωση
Αρχικά τυπώνουμε το κύκλωμα σε διαφάνεια εκτυπωτή Laser ή Ink Jet. Θα χρειαστούμε δύο ή τρία αντίγραφα το ένα πάνω στο άλλο ώστε να επιτύχουμε απόλυτο μαύρο στα σημεία που θα παραμείνει ο χαλκός (θετικό). Εδώ απαιτείται προσεκτική εργασία ώστε να συμπέσουν τα αντίγραφα. (Εικόνα 1) Με σελοτέιπ σταθεροποιούμε τις άκρες. Με κάποιο φως από τη πίσω πλευρά ελέγχουμε αν τα μαύρα σημεία δεν παρουσιάζουν κενά. Κάνουμε μικροδιορθώσεις με ανεξίτηλο μαρκαδόρο (π.χ. staedtler lumicolor 313 permanent).

Η κατασκευή αυτή βασίζεται στον μικροελεγκτή AVR AT90S2313 της ATMEL. Η παραγωγή των υποτόνων γίνεται με D.D.S. (Direct Digital Synthesis). Μέσα στη μνήμη ROM του επεξεργαστή υπάρχουν 32 δείγματα που αντιστοιχούν σε μια ημιπερίοδο του σήματος. Θα μπορούσαμε να βάλουμε και μόνο ένα τεταρτημόριο αν είχαμε πρόβλημα χώρου. Οι τιμές των δειγμάτων μπορούν να υπολογιστούν με ένα απλό πρόγραμμα όπως το ακόλουθο σε BASIC.