Implementación de un receptor óptico robusto para prácticas utilizando el DR-125G A

TREBALL DE FI DE CARRERA TITULO: PFC: Implemen ación de un ecep o óp ico obus o pa a p ác icas u ilizando el DR-125G A. TITULACIÓN: Ingenie ía Técnica de Telecomunicaciones, especializada en Sis emas de Telecomunicaciones. AUTOR: Eloy Cabezuelo Silgue o. DIRECTOR: Jo di He nández Ma co. FECHA: 25 de julio de 2008. Ti le: Implemen a ion o a obus op ical ecei e o p ac ice using he DR-125g A. Au ho : Eloy Cabezuelo Silgue o. Di ec o : Jo di He nández Ma co. Da e: July, 25 h 2008. Resum El p esen e abajo se encuen a enma cado en el mundo de las comunicaciones óp icas. El abajo ha consis ido en diseña e implemen a la alimen ación y oda la mecánica necesa ia pa a con e i el ecep o óp ico DR-125G A (chip con ib a óp ica y conec o FC de en ada y conec o SMA pa a RF de salida que pe mi e de ec a señales óp icas en segunda y e ce a en ana a elocidades de has a 13 Gbps) en un ecep o obus o alimen ado a 220V pa a su uso en p ác icas de labo a o io. La p incipal ca ac e ís ica que debe cumpli el módulo ecep o a cons ui es man ene en odo lo posible los p incipales pa áme os del DR-125G. Las ca ac e ís icas de ansmisión a espe a son el co ec o uncionamien o de los componen es RF pa a el ancho de banda de abajo del DR-125G A y la u ilización de ma e ial óp ico que abaje en segunda y e ce a en ana y añada la meno a enuación posible. Todas las elecciones de los disposi i os y/o elemen os u ilizados se jus i ican, pa iendo de la idea de espe a las ca ac e ís icas del DR-125G A. T es han sido las ases seguidas en la ab icación del ecep o : - Diseño de los elemen os elec ónicos y mecánicos necesa ios pa a consegui un ecep o obus o ( uen e de alimen ación, caja me álica, cables, adap ado es, e c.). - Implemen ación del ecep o - Ca ac e ización del ecep o Una ez se ha dispues o del ecep o ya ab icado y conjun amen e con la ed de ib a óp ica exis en e en e los labo a o ios 328 y 330, se ha p ocedido a ca ac e iza el láse de 1300 nm y 1 GHz de ecuencia máxima de modulación del que se dispone en el labo a o io. La documen ación écnica con enida en es a memo ia pe mi i á el diseño de p ác icas de labo a o io que u ilicen el emiso óp ico, el ecep o y la ed de ib a pa a ansmi i , po ejemplo, canales de ele isión analógicos o digi ales u ilizando el medido de campo pa a ca ac e iza las p es aciones del enlace. Ti ulo: Implemen ación de un ecep o óp ico obus o pa a p ác icas u ilizando el DR-125G A. Au o : Eloy Cabezuelo Silgue o. Di ec o : Jo di He nández Ma co. Fecha: 25 de julio de 2008. O e iew This wo k is amed in he wo ld o op ical communica ions. The wo k has been o design and implemen ood and all he mechanics necessa y o con e op ical ecei e DR-125G A (chip wi h ibe op ics and connec o FC inpu connec o and SMA o RF ou pu o de ec ing op ical signals a second and hi d window a speeds o up o 13 Gbps) in a obus ecei e powe ed 220V o use in labo a o y p ac ice. The main ea u e o be me by he ecei e module o be buil is o keep as much as possible he main pa ame e s o DR-125G A. The cha ac e is ics a e ansmi ed o espec he p ope unc ioning o he RF componen s o he wid h o band wo k o DR-125G A and he use o op ical ma e ial o wo k a second and hi d window and add he lowes possible a enua ion. All elec ions o he de ices and / o componen s used a e jus i ied, based on he idea o espec ing he cha ac e is ics o DR-125G A. Th ee s ages ha e been ollowed in he manu ac u e o he ecei e : • Design o elec onic and mechanical elemen s necessa y o achie e a obus ecei e (powe supply, me al box, cables, adap e s, e c.). • Implemen ing he ecei e . • Cha ac e izing ecei e Once he ecei e has been p epa ed al eady p oduced and in conjunc ion wi h ibe -op ic ne wo k be ween 328 and 330 labo a o ies, has p oceeded o cha ac e ize he lase 1300 nm and 1 GHz maximum equency modula ion o which a e a ailable in he labo a o y. The echnical documen a ion con ained in his epo will allow he design o labo a o y p ac ice using he op ical ansmi e , ecei e and ib e ne wo k o ansmi , o example, ele ision channels using analog o digi al me e ield o cha ac e ize he bene i s o he link. ÍNDEX INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 7 CAPITULO 1. TEORÍA BÁSICA DE LA TECNOLOGÍA ÓPTICA Y SEÑALES DE RADIOFRECUENCIA. ................................................................................. 8 1.1. In e acción luz-ma e ia. .................................................................................................... 8 1.2. In e sión de población ..................................................................................................... 9 1.3. Emiso es de luz: LED y Láse . ....................................................................................... 10 1.4. Modulación de in ensidad. ............................................................................................. 11 1.5. Fo odiodo. ........................................................................................................................ 13 1.6. De ección di ec a ............................................................................................................. 14 1.7. Pa áme os u ilizados en adio ecuencia. ................................................................... 14 1.8. Líneas de ansmisión. .................................................................................................... 15 1.9. Pa áme os ca ac e ís icos de disposi i os de un pue o. ......................................... 16 1.10. Redes de dos accesos. ................................................................................................... 16 1.11. Pa áme os S. ................................................................................................................... 17 CAPÍTULO 2.PROCEDIMIENTO Y MONTAJE DEL MÓDULO RECEPTOR. 19 2.1. In oducción ..................................................................................................................... 19 2.2. De inición de equisi os. ................................................................................................. 19 2.3. Bloque Óp ico. ................................................................................................................. 21 2.4. Bloque RF. ........................................................................................................................ 22 2.5. Re ige ación del módulo. .............................................................................................. 24 2.6. Bloque de alimen ación. ................................................................................................. 26 2.7. Diseño del módulo ecep o . .......................................................................................... 29 2.8. P oceso de cons ucción. ............................................................................................... 31 CAPÍTULO 3. MEDIDAS DEL BLOQUE TRANSMISOR (TQ8142) Y RECEPTOR (DR-125G A). .............................................................................. 34 3.1. Ca ac e ización del ecep o . ......................................................................................... 34 3.2. U ilización del ecep o óp ico pa a ca ac e iza un emiso Óp ico. ......................... 37 Ca ac e ís icas óp icas. ..................................................................................................... 37 Ca ac e ís icas eléc icas. ................................................................................................. 38 Ancho de banda................................................................................................................. 38 Impedancia de en ada ...................................................................................................... 39 Máxima po encia a la en ada del enlace. ......................................................................... 44 CONCLUSIONES ............................................................................................ 46 BIBLIOGRAFÍA. .............................................................................................. 47 ANEXOS .......................................................................................................... 48 Ac ónimos y glosa io. ............................................................................................................... 48 Fib a Óp ica monomodo con conec o es FC/UPC, FC/UPC. ................................................ 50 Ca ac e ización de laTOF12-15s. ............................................................................................. 52 Cable RG 223 con conec o N hemb a y conec o SMA macho acodado. .......................... 56 Sis emas de alimen ación pa a un disposi i o al amen e sensible con unas condiciones de 11 a 16 ol ios y 250mA a 275mA. ...................................................................................... 59 P oceso de mecanización del DR-125G A. ............................................................................. 69 Emiso Óp ico TQ8142. ............................................................................................................. 77 Diseño ealizados po Au ocad................................................................................................ 80 Da ashee del TOF15-12s. ......................................................................................................... 84 Da ashee del DR-125G A. ........................................................................................................ 88 Da ashee del Fil o de ed. ...................................................................................................... 92 Da ashee del conec o coaxial N-pasamu os. ...................................................................... 93 Da ashee del conec o coaxial SMA acodado. ...................................................................... 94 Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. 7 INTRODUCCIÓN En p ime luga se desea ag adece al lec o el iempo que dedica á a la lec u a del TFC. Es e TFC iene la inalidad de o ece una expe iencia sob e las comunicaciones óp icas. El p ime o de los capí ulos o ece in o mación sob e el uncionamien o de los disposi i os óp icos. T a a emas elacionados con la in e acción de luz con la ma e ia, la pola ización de los semiconduc o es y p esen a las ca ac e ís icas p incipales del LED, Láse y o odiodos del ipo PIN y APD. Po úl imo se p esen an las ca ac e ís icas que habi ualmen e p opo cionan los ab ican es de disposi i os de adio ecuencia ( elación de onda es aciona ia, pé didas de e o no y pé didas de inse ción) y su elación con los pa áme os S. En el segundo capí ulo se mues a el p ocedimien o que ha hecho posible la in eg ación del DR-125G A en un chasis, con la inalidad de ob ene un módulo ecep o que cumplie a los equisi os es ablecidos po el di ec o del p oyec o. El p ocedimien o ecoge desde el momen o de selecciona los elemen os necesa ios pa a la cons ucción mas la jus i icación de la elección, pasando po posibles diseños de cons ucción c eados con p og amas de diseño 3-D, pa a inaliza con la cons ucción inal del bloque. El úl imo capí ulo ecoge las medidas ealizadas a lo la go del TFC. Las p ime as medidas ealizadas ienen la inalidad de jus i ica el co ec o diseño y mon aje del ecep o y de e alua la pé dida de p es aciones p oducidas po la adición de elemen os adicionales al chip DR125G-A en a as de la segu idad. Comp obado el co ec o uncionamien o del bloque ecep o se p ocede a ca ac e iza el emiso óp ico TQ8142 (del que se desconoce la mayo ía de sus p es aciones), ob eniendo los pa áme os necesa ios pa a su u ilización en un enlace de ib a óp ica (máxima ampli ud, ecuencia de la señal modulado a y la ganancia de ans e encia eléc ica-óp ica). Po úl imo, se p opone la u ilización del emiso , ecep o y ed de ib a óp ica pa a la ansmisión de algunos canales de ele isión (analógicos o digi ales) ex aídos de la ed de dis ibución de señal de ele isión disponible en el labo a o io (panel de an ena colec i a), empleando como elemen o de medida de las p es aciones del enlace el medido de campo. Po úl imo se o ece un anexo con una ecopilación de odos los documen os u ilizados: da ashee , in o mes sob e medidas, posibles esquemas, simulaciones, lis ado de ac ónimos y glosa io. 8 Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. CAPITULO 1. Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. 1.1. In e acción luz-ma e ia. Exis en es posibles enómenos en cuan o a la in e acción de la luz ( o ones) en la ma e ia, emisión espon ánea, emisión es imulada y abso ción. Pa a simpli ica , supond emos que enemos un á omo con sólo dos ni eles de ene gía pe mi idos. El enómeno de la emisión espon ánea es a basado en la emisión de un o ón p oducido po el sal o de un elec ón desde un ni el de ene gía E1 a o o E0 (E0 es meno que el de E1). Fig. 1 Emisión espon ánea (ni eles de ene gía de un disposi i o semiconduc o ). El o ón que se emi i á end á una longi ud de onda dada po : () )(0)(1 24,1 eVEeVE m− = μλ Es a si uación sucede en el momen o que el elec ón ( as anscu i un iempo en el es ado E1) p ocede a ol e a su si uación es able (ni el E0). El siguien e caso es la emisión es imulada. En es e caso el sal o del elec ón la o igina la incidencia de un o ón sob e un elec ón en el ni el E1. Incide un o ón (con una ene gía igual al sal o E1-E0) y salen dos o ones idén icos (uno gene ado po la caída del elec ón y el o o es el o ón que incidía en el p oceso). Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. 9 Fig. 2 Emisión Es imulada (ni eles de ene gía de un disposi i o semiconduc o ). Como úl imo caso se p esen a el enómeno de abso ción. Es e enómeno p oduce el e ec o con a io al de emisión espon ánea. Un o ón (con una ene gía igual a E1-E0) incide sob e un elec ón en el ni el E0, el elec ón abso be la ene gía del o ón subiendo al ni el E1. Fig. 3 Abso ción (ni eles de ene gía de un disposi i o semiconduc o ). 1.2. In e sión de población Cuando un o ón de ene gía E1-E0 incide sob e un ma e ial compues o po muchos á omos, si incide sob e un elec ón que es á en el ni el E0 se p oduci á la abso ción del o ón y si incide sob e un elec ón en el ni el E1 se p oduci á la emisión es imulada. Como ambos enómenos ienen la misma p obabilidad de p oduci se, el enómeno que p edomina á end á de inido po el núme o de elec ones que haya en cada ni el (poblaciones). Si la población del ni el E0 (N0) es supe io a la del ni el E1 (N1), p edomina á la abso ción (es á es la si uación no mal). Si N1 es mayo que N0, p edomina á la emisión es imulada y end á luga la ampli icación óp ica. Cuando se p oduce es a si uación, se dice que ha se p oducido In e sión de Población. 16 Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. 1.9. Pa áme os ca ac e ís icos de disposi i os de un pue o. Sea un disposi i o de un pue o o acceso que p esen a una impedancia de en ada ZIN. Fig. 12 Linea de ca ga e minada con ZIN. Habi ualmen e, los ab ican es de disposi i os no dan in o mación de ases y, en luga del coe icien e de e lexión, p opo cionan o la Relación de Onda Es aciona ia o las Pé didas de Re o no. La Relación de Onda Es aciona ia (VSWR: Vol age S anding Wa e Ra io, o simplemen e SWR) se de ine como el cocien e en e el alo máximo y el alo mínimo de ensión que se mide a lo la go de la línea. La ampli ud máxima end á luga cuando la onda inciden e y e lejada es én en ase y la mínima cuando es én en oposición de ase. ρ ρ − + = + + == −+ −+ 1 1 00 00 min max VV VV V V VSWR Las pé didas de e o no (LR: Loss Re u n) se de inen como la elación en e la po encia de la onda e lejada y la inciden e y se exp esan siemp e en dB’s. ρ log20log10)( −=−= + − P P dBLR 1.10. Redes de dos accesos. Sea un disposi i o de dos accesos conec ado a un gene ado de impedancia in e na ZG y po encia disponible Pdis y a una ca ga de alo ZL median e líneas de ansmisión de impedancia ca ac e ís ica Z0. Z0 ZIN Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. 17 Fig. 13 Esquema de ed de dos accesos. Se de inen las pé didas de inse ción (LI: Loss Inse ion) como la elación en e la po encia en egada a la ca ga y la disponible del gene ado y se exp esan en dB’s dis L P P dBLI log10)( −= Ecuación 1 Pé didas de inse ción. Los ab ican es de disposi i os p opo cionan las pé didas de inse ción pa a el caso de que las impedancias de gene ado y ca ga sean iguales e iguales a la impedancia de e e encia Z0. 1.11. Pa áme os S. Una o ma habi ual de abaja en adio ecuencia son los pa áme os S, pa áme os que elacionan las ondas de ensión posi i as (que en an en el disposi i o) y las nega i as (que salen del disposi i o) exis en es en cada acceso Fig. 14 Disposi i o de dos pue os. Pa a la con igu ación de la igu a, se de inen los pa áme os S e e idos a Z0 en la o ma. [ ] [ ] [ ] +− =VSV Relación ma icial que si se desa olla se ob ienen las ecuaciones. ++− += 2121111 VSVSV ++− += 2221212 VSVSV Z0 Z0 ZL ZG Z0 Z0 V+2 V-2 V+1 V-1 18 Teo ía básica de la ecnología óp ica y señales de adio ecuencia. Pa a si uaciones de gene ado y ca ga adap ados (ZG = ZL = Z0), el esquema de ondas de ensión y de po encia son los que se mues an en la igu a. Fig. 15 Relación en e po encia disponible de po encia e lejada y po encia disponible de po encia de salida. A pa i de es os esquemas, se deducen inmedia amen e las elaciones siguien es los pa áme os S y las ca ac e ís icas que p opo cionan los ab ican es de disposi i os: Pa áme os de e lexión del acceso 1: 11 11 11 11 log20)(; 1 1 ;SdBLR S S VSWRS −= − + == ρ Pa áme os de ansmisión 1→2: Z0 Z0 Z0 Z0 S21V+1 V+1 S11V+1 Z0 Z0 Z0 Z0 ⎜S21⎜2 Pdis Pdis ⎜S11⎜2 Pdis P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 19 Capí ulo 2.P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 2.1. In oducción A lo la go de es e capí ulo se explica á el desa ollo de la e apa de plani icación y mon aje. La cual ecoge á odos los pasos desde el momen o que se p oponen los pa áme os de cons ucción has a la cons ucción inal. Du an e el eco ido se explica án pasos como la elabo ación de diseños p e ios a la cons ucción, medidas de los bloques independien es e c. 2.2. De inición de equisi os. El módulo que se a a implemen a se basa en el ecep o óp ico DR-125G A de la casa Mi eq. Es e ecep o p esen a un encapsulado del ipo He me ic Ko a package (Ko a , aleación o mada po Hie o, Niquel y Cobal ), de o ma que el usua io solo iene acceso a la en ada óp ica (a a és de un amo de un me o de ib a 9/125 m μ SM, single mode o monomodo, e minado con un conec o FC/APC s anda d) y a la salida de adio ecuencia (conec o SMA hemb a s anda d). Debido al al o cos e del disposi i o y su po encial uso como equipamien o docen e, en el diseño del módulo debe an e odo p ima la segu idad del disposi i o, minimizando en odo lo posible la pé dida de p es aciones del ecep o . Es a segu idad se conc e a en que el DR-125G A y sus conec o es de en ada y salida no deben de se accesibles al usua io (debe á in eg a se en un chasis), es deci , se debe implemen a un módulo simila al láse TQ8142 (Fig. 16) del que se dispone. Fig. 16 DR-125G A y emiso óp ico TQ8142. Las p incipales ca ac e ís icas eléc icas y óp icas del DR-125G A son: 20 P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . Fig. 17 Especi icaciones del DR-125G A. Al ma gen de es os equisi os de segu idad, el módulo que se ha de diseña debe á cumpli las siguien es ca ac e ís icas: • La en ada óp ica del ecep o debe se un conec o del ipo FC y la salida de adio ecuencia un conec o del ipo N. • El módulo debe de se alimen ado a a és de la ed eléc ica (220 a.c.). • El módulo debe de pode se ac i a y desac i a median e un in e up o po lla e, el cual además debe de ene un led de encendido. La cons ucción se ha di idido en cinco pa es: • Bloque óp ico. • Bloque de adio ecuencia. • Re ige ación (las p ime as p uebas ealizadas con el DR-125G A demos a on que alcanzaba empe a u as de has a 69ºC). • Bloque de alimen ación. • Caja y mecanización. Fig. 18 Diag ama de p ocedimien o P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 21 A con inuación se desc ibe cada uno de es os bloques. 2.3. Bloque Óp ico. Como ya se ha comen ado la en ada óp ica del ecep o (a la que end á acceso el usua io) debe se un conec o del ipo FC, el cual debe á conec a se a la en ada óp ica del DR-125G A, cons i uida po un me o de ib a single mode 9/125 μ m y un conec o FC/APC S anda d. La solución adop ada es el uso de un la iguillo de ib a óp ica con conec o es FC en ambos ex emos y dos adap ado es FC-FC (uno de ellos pasamu os pa a panel), al y como se mues a en la Fig. 19. Fig. 19 Esquema básico del módulo óp ico. De las ib as que podían adqui i se a a és de los p o eedo es habi uales de la escuela y que o ecían un plazo de en ega azonable, se eligió la ib a FCFC09DYE1, de la casa Op onics (Fig. 20). La ib a es monomodo (diáme o del núcleo 9 μ m) de un me o de longi ud con conec o es FC en ambos ex emos y con con igu ación duplex (aunque solo es necesa ia una ib a, en el momen o de la comp a solo había en s ock es a con igu ación). Fig. 20 In o mación del se ial de la ib a. 22 P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . Las ca ac e ís icas dadas po el ab ican e son: • A enuación de la ib a: 0.38dB/Km pa a la segunda en ana (1310nm) y 0.24dB/Km pa a la e ce a en ana (1550 nm). • Pé didas de inse ción máximas del conec o de 0.3dB ( yp. 0.2 dB) y pé didas de e o no supe io es a 50dB. Fig. 21 De izquie da a de echa, conec o FC-FC pa a panel y la iguillo de ib a óp ica. El adap ado se si ua á en la unión de las dos ib as (la del DR-125G A y la FCFC09DYE1) y el pasamu os (Fig. 21) en el on al del chasis. Los dos son del ipo FC/FC. Según el ab ican e an o el acoplado como el pasamu os p esen an una pe didas óp icas in e io es a 0,3dB. El DR-125G A como se puede obse a en la Fig. 17 es un disposi i o óp ico que puede abaja en la segunda y e ce a en ana. Po an o el la iguillo de ib a óp ica jun o con los adap ado es han de pode abaja en las dos en anas. Las pé didas de p es aciones del ecep o debidas al la iguillo de ib a y el adap ado (el pasamu os es imp escindible pa a conec a el ecep o a cualquie sis ema de comunicaciones) se han medido con ayuda del medido de po encia óp ica. Las pé didas in oducidas po es os dos elemen os, ob enidas dan un alo de 0,3dB (Tabla 1), an o pa a la segunda en ana como pa a el e ce a (1300 y 1550 nm espec i amen e). nm1300 0 = λ nm1550 0= λ ib a de 5m + adap ado + ib a de 5m -39,34 dBm -41,70 dBm ib a de 5m + adap ado + 1 ib a de 1m + adap ado + ib a de 5m -39,64 dBm -42,00 dBm Tabla 1 Po encia ecibida pa a di e en es longi udes de ib a y a ias landas. 2.4. Bloque RF. La misión del bloque RF es pe mi i la conexión con de conec o ipo N al que end á acceso el usua io con el conec o SMA in eg ado en el DR-125G A, man eniendo las p es aciones del ecep o (impedancia de salida de RF de 50 ohms y ancho de banda de en e 30KHz y 13GHz). La solución elegida es a P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 23 o mada po un coaxial del ipo RG-223 de un me o de longi ud con conec o es SMA acodado macho en un ex emo y un conec o N hemb a del ipo pasamu os en el o o. Fig. 22 Esquema básico del módulo óp ico mas el de adio ecuencia. La elección de es e coaxial se ha basado en que p esen a una impedancia de 50 ohms y una excelen e espues a en e al ma gen de ecuencia del DR- 125G A. Obse ando el da ashee , el RG-223 p esen a como máximo una a enuación de 92 dB pa a 100 , eso equi ale a 0.29dB/m ( alo es ex aídos de la Fig. 23) pa a una ecuencia de 12.4GHz. Además la doble malla que lle a inco po ada o ece una p o ección ex a con a posibles in e e encias del ex e io . Fig. 23 Da ashee del coaxial RG-223. El conec o SMA de ipo acodado, a o ece la conexión con el DR-125G A (el cable RG-223 no debe á cu a se pa a conec a se con el DR-125G A), el conec o N del ipo pasamu os, pe mi i el aho o de una ansición N-N hemb a pasamu os (Fig. 24) Fig. 24 Conec o N pasamu os y conec o SMA acodado. 24 P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . Pa a comp oba la calidad del cable se midie on las pé didas de inse ción y las pé didas de e o no, con la ayuda del analizado de espec os Aguilen 8753ES, el cual inco po a un gene ado de acking (pe mi e ealiza es e ipo de medidas en el ango de ecuencias de 10MHz has a 3GHz). En el anexo 3.3 se ci a el p ocedimien o pa a pode ealiza las medidas. En la Fig. 25 se mues an las medidas ob enidas, de las que se deducen que las pé didas de inse ción son in e io es 0.7dB pa a el ma gen de ecuencias de 10MHz a 3GHz y las pé didas de e o no supe io es a 20.9dB pa a el mismo ma gen. Fig. 25 Pé didas de e o no y pé didas de inse ción. 2.5. Re ige ación del módulo. Las p ime as p uebas ealizadas pa a comp oba el uncionamien o del DR- 125G A, demos a on que el disposi i o se calen aba ex emadamen e (el ab ican e indica el calen amien o con una e ique a que dice: “Cau ion, don’ ouch”. Pa a pode medi la empe a u a que alcanza el disposi i o se u ilizó un senso de empe a u a po con ac o basado en un ansis o (modelo AD590JH), jun o a un ampli icado de ansimpedancia Fig. 26 Ampli icado de T ansimpedancia. Las medidas ealizadas demos a on que el DR-125G A alcanzaba empe a u as de uncionamien o de 69ºC as 15 minu os de uncionamien o (es a medida se ealizó sin señal óp ica de en ada). P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 25 Fig. 27 G á ica de la empe a u a del DR-125G A. Teniendo en cuen a que el DR-125G A se encon a á si uado en un chasis ce ado se conside ó adecuado el diseño de una pa e de e ige ación. Como p ime a opción se eligió el uso de una placa disipado a unida al DR-125G A median e pas a é mica. El modelo de la placa u ilizado ha sido una LGA o mada po disipado es é micos con ale a de pin (Fig. 28), del ab ican e Aa id The malloy. La p incipal ca ac e ís ica del ab ican e son los 7.2ºC/W que es capaz de disipa la placa Fig. 28 Placa disipado a. Teniendo en cuen a las dimensiones del DR-125G A se ha u ilizado una placa de 15X21mm. Seguidamen e se p ocedió a la mecanización u ilizando la placa disipado a y uniéndola con en e con pas a é mica capaz de sopo a unas empe a u as desde los -59º has a los 240ºC. Fig. 29 Dimensiones del DR-125G A y placa disipado a in eg ada con el DR125G A. 32 P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . El il o de ed se unió a la uen e TOF-12 u ilizando es cables de alimen ación. Los cables se solda on a los e minales del il o de ed y se p o egie on de posibles co os en e ellos u ilizando aislan e e mo e ác il. En el lado de la uen e, los cables se conec a on u ilizando las pes añas de en ada de la placa TOF15-12s. Como pun o inal se apan alló los cables de alimen ación empleando cin a de cob e (pa a e i a in e e encias) y se p o egió al usua io de posibles desca gas en los conec o es conec ando la masa de la ed eléc ica al chasis del equipo. Fig. 44 Cables i ásicos apan allados. Una ez in eg ado el bloque de alimen ación al chasis, se p ocedió a la ijación del DR-125G A empleando pa a ello un zócalo de me aquila o. Dicho zócalo iene la inalidad de ele a el chip con el p opósi o de acili a la ci culación del ai e y pe mi i la ácil ex acción del mismo. Las ib as y el cable coaxial ue on posicionadas espe ando el adio de cu a u a y e i ando ángulos ab up os en los ex emos de la ib a. La ib a se suje o al chasis empleando adhesi os de sujeción. A con inuación se mecanizó el panel on al ealizando los aguje os pa a los conec o es de RF, FC de la ib a y del conmu ado . Los aguje os ealizados no ue on ci cula es pa a así o ece obus ez y ijación de los conec o es e i ando de esa mane a que puedan gi a sob e si mismos. Fig. 45 o ma de los conec o es del on al. Una ez ealizado los o i icios se conec a on los conec o es y el conmu ado . P ocedimien o y mon aje del módulo ecep o . 33 Fig. 46 Cons ucción inal 34 Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). Capí ulo 3. Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). 3.1. Ca ac e ización del ecep o . Las ca ac e ís icas óp icas del DR-125G A no se han podido medi po al a de ins umen ación adecuada (la ins umen ación de la que se dispone únicamen e pe mi e ealiza medidas de po ado as óp icas sin modula ) y po que el modelo de ecep o disponible iene deshabili ado el pin 1, única salida del ecep o que pe mi e dispone de in o mación sob e la po ado a óp ica p esen e a la en ada del mismo. Fig. 47 In o mación del pin 1. Aun así exis i ía una mane a al e na i a de ca ac e iza el ecep o sin el ins umen al adecuado. U ilizando las medidas de un enlace comple o en e un emiso óp ico y el ecep o óp ico en el que el ansmiso u ilizado u ie a unas p es aciones supe io es al ecep o , de o ma que las limi aciones del sis ema las impusie a el ecep o . En nues o caso no es posible ep oduci es as condiciones ya que el emiso que enemos iene unas p es aciones po debajo de las necesa ias. De las ca ac e ís icas eléc icas, con ayuda del analizado de espec os, que inco po a gene ado de acking, y del analizado de edes ec o ial se han medido las ca ac e ís icas del pue o de salida de RF del ecep o . Con el analizado de espec os en modo de S imulus ResponseÆRe u n Loss, un cable coaxial de 50 ohms y el ki de calib ación co espondien e se midie on las pé didas de e o no y la elación de onda es aciona ia e e idas ambas a 50 ohms (la impedancia de salida del gene ado de acking y la de en ada del analizado es de 50 ohms) pa a el ma gen de ecuencia comp endido en e 10 MHz y 3 GHz (máximo que pe mi e el gene ado de acking). Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). 35 Fig. 48 Pé didas de e o no del DR-125G A. Con el analizado de edes ec o ial se ha medido la impedancia de salida y las pé didas de e o no [LR (dB) = - │S11│ (dB)] en el ma gen de 30 KHz a 6 GHz. Fig. 49 Rep esen ación de la impedancia desde 30KHz a 6 GHz del pue o de salida de RF del DR-125G A (el cen o de la Ca a de Smi h es igual a la impedancia de e e encia que en es e caso es de 50 ohms). 36 Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). Fig. 50 Rep esen ación del pa áme o S11 desde 30 KHz a 6 GHz del pue o de RF del DR- 125G A. A la is a de es os da os, se puede a i ma que la impedancia que p esen a la salida RF del ecep o (RF ou pu impedance) es ap oximadamen e de 50 ohms con unas pé didas de e o no supe io es a 8 dB (Vol age S anding Wa e Ra io o S anding Wa e Ra io in e io a 2.27) pa a ecuencias in e io es a 6 GHz, alo que implica un lige o empeo amien o de las p es aciones del ecep o , si lo compa amos con el p opo cionado po el ab ican e (VSWR mínimo de 2). Pa a alo a la pé dida de p es aciones su idas po el ecep o óp ico DR-125 G-A po la inco po ación de la ib a óp ica, jun o con los adap ado es co espondien es, y el cable coaxial, ealizamos una es imación del pa áme o “Op ical o elec ical ans e gain” ( elación en e la salida en V, p-p sob e 50 ohms y la po encia óp ica de en ada en W, p-p) u ilizando los da os de a enuación ob enidos en el capí ulo an e io y compa ando con el alo que p opo ciona el ab ican e. Fig. 51 Esquema del módulo óp ico. Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). 37 El ac o de con e sión oscila en e W V 1878 pa a una ecuencia de 1GHz y W V 1158 pa a una ecuencia de 13GHz. Es o educi á las p es aciones desde 1,15% pa a ecuencias bajas has a un 39,00% (el mon aje se deg ada a al as ecuencias po culpa del la iguillo coaxial de la salida de RF). 3.2. U ilización del ecep o óp ico pa a ca ac e iza un emiso Óp ico. El emiso óp ico TQ8142 Ad an es del que se dispone en el labo a o io es un diodo láse comp ado hace más de 13 años y del que sólo se conocen las ca ac e ís icas que el ab ican e indica en su ca casa (no se dispone del manual del láse y ampoco se han podido encon a sus especi icaciones po cuan o el modelo es á obsole o). Fig. 52 F on al del emiso óp ico TQ8142. Pa a ca ac e iza es e emiso se ha u ilizado un medido de po encia óp ica, un analizado de espec os óp ico, una ed de ib a óp ica y el ecep o implemen ado (como ya se ha comen ado an e io men e, es e es un mé odo al e na i o pa a ca ac e iza un disposi i o). Ca ac e ís icas óp icas. Con el medido de po encia TQ8215 se ha medido la po encia inyec ada en un me o de ib a monomodo y con el OSA (Op ical Spec um Analyze Agilen ) las ca ac e ís icas espec ales (longi ud de onda cen al y anchu a espec al) del láse . Fig. 53 Op ical Spec um Analyze . La Fig. 54 mues a el espec o óp ico del TQ8142 ob enido u ilizando el OSA 38 Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). Fig. 54 Espec o óp ico del láse . En la abla adjun a se p esen an los esul ados ob enidos jun o con lo o ecidos po el ab ican e. Pa áme os Valo Expe imen al Valo Teó ico ou P -0.75dBm (0.84mW) 0dBm (1mW) 0 λ 1308nm (2293 THz) 1300nm (2307 THz) λ Δ 5.541nm (971GHz) ******* Tabla 2 Valo es eó icos y expe imen ales del emiso TQ8142. Se puede obse a como el láse pe dido po encia. Es o puede se debido a la an igüedad del láse . La ecuencia cen al se ha ob enido a pa i de la elación 0 = c /λ0, y la anchu a ecuencial con la elación. (2 0 · λ c Δ =Δ ). Ca ac e ís icas eléc icas. En es e apa ado se p esen an las ca ac e ís icas de la en ada de adio ecuencia del láse . En conc e o, se ha medido el máximo ancho de banda de la señal modulado a, la impedancia de en ada (o pa áme os elacionados con ella), y la máxima po encia de la señal de en ada en la modulación ex e na del TQ8142. Ancho de banda Pa a ob ene el ancho de banda máximo de la en ada de RF del emiso óp ico, se han medido, con ayuda del analizado de espec os y el gene ado de acking, las pé didas de inse ción de un enlace o mado po el emiso , una ib a óp ica y el ecep o óp ico. Se ha empleado un cable del ipo BNC-N pa a conec a el gene ado de acking con el emiso y un cable N-N pa a conec a el ecep o con la en ada del analizado de espec os. Es impo an e ema ca que el enlace de ib a óp ica en e los dos módulos se ealizó con un la iguillo de ib a óp ica de 1m de longi ud del ipo FC/FC single mode. Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). 39 Fig. 55 Pé didas de inse ción del enlace en e el TQ8142 y el DR125G A. T as mon a el bloque se comp obó que las pé didas de inse ción mínimas del enlace e an de 13,4dB, con un ancho de banda de ansmisión (caída de 3 dB) de ap oximadamen e un 1GHz. Como el ecep o iene un ancho de banda de unos 13 GHz y la ib a monomodo un ancho del o den de los THz, se puede conclui que el emiso es el que limi a la ansmisión, y que el ancho de banda máximo de la señal que puede modula al emiso óp ico es de 1 GHz. Impedancia de en ada Con ayuda del Analizado espec os (modelo, en modo de Re u n Loss) un cable (N-BNC) y el ki de calib ación co espondien e se han medido las pé didas de e o no e e idas a 50 ohms (impedancia de salida del gene ado de acking y la de en ada del analizado es de 50 ohms) pa a el ma gen de ecuencia 10MHz has a 2GHz. El p ocedimien o pa a medi las pé didas de e o no es el siguien e. En p ime luga se debe selecciona el modo S imulus ResponseÆRe u n Loss. Seguidamen e se calib a el sis ema pa a el ma gen de ecuencias que se desee medi , empleando pa a ello el cable (N-BNC) empleado pa a la medida, jun o con el ki de calib ación (co oci cui o, ca ga de 50 ohms y ci cui o abie o). Al ealiza las medidas con un analizado de espec os ob end emos esul ados escala es. Pa a consegui que las medidas no se ean alseadas an o la modulación ex e na como el powe de láse TQ8142 deben es a ac i adas. 40 Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). Fig. 56 Re u n loss del TQ8142. De la Fig. 56 se deduce que las pé didas de e o no del TQ8142, son supe io es a 3dB (SWR meno de 5.76), en el ma gen de uncionamien o del láse . En cuan o las medidas ec o iales (impedancia de en ada, pa áme os S se empleó el Analizado de edes ec o ial (modelo 8753ES de la casa Agilen Technologies). Pa a pode ealiza las medidas con el 8753ES, p ime o se u o que calib a el pue o que se deseaba u iliza empleando un ki de calib ación. Fig. 57 Analizado Vec o ial 8753ES (imagen ex aída de la página o icial de Agilen ). La p ime a medida a ealiza se á el pa áme o S11. Medidas del bloque ansmiso (TQ8142) y ecep o (DR-125G A). 41 Fig. 58 Rep esen ación del pa áme o S11 desde 30KHz a 3GHz del TQ8415. Fig. 59 Rep esen ación de la ase desde 30KHz a 3GHz del pue o 1 del TQ8415. El pa áme o S11 iene co espondencia con las pe didas de e o no aplicando la siguien e con e sión ( ) 11 ·log20 SLR −= (el pa áme o S11 se encuen a en lineal). Po ejemplo pa a el ma ke 2 de la igu a ( MHz 200 = ) se iene que el alo de S11 es de -14.845 dB, que co esponde a unas pé didas de e o no de 14.845 dB, alo idén ico al ob enido con el analizado de espec os. In e esa que las pé didas de e o no sean al as pa a el BW de ansmisión. Cuan o mayo sean las pé didas de e o no meno se á la po encia de e o no, ans i iendo la máxima po encia posible. El siguien e pa áme o medido ue la impedancia de en ada 48 Anexo. Anexos Ac ónimos y glosa io. Ampli icado es de ans-impedancia: ese ipo de ampli icado es iene la peculia idad de con e i la co ien e de la en ada en ensión. Ancho de banda: El ancho de Banda es el inc emen o comp endido en e dos ecuencias, las cuales concen an la mayo pa e de la ene gía de la señal. Co ien e de oscu idad: La co ien e de oscu idad es una co ien e eléc ica que puede medi se en un o odiodo cuando és e no es á ecibiendo luz. Cuan o meno sea la co ien e de oscu idad, mayo se á la sensibilidad del o odiodo, pues pe mi i á medi in ensidades de co ien e, y po an o de luz, que des aquen menos sob e el uido de ondo. anciaT ansimped Vou Da kCu en min = Diag ama de ojos: En elecomunicaciones, un diag ama de ojo es la imagen ca ac e ís ica en o ma de ojo que apa ece en la pan alla de un sis ema que mues a una señal empo al como puede se un osciloscopio. Ene gía de gap: Se de ine ene gía de Gap a la di e encia de ene gía en e la banda de conducción y la banda de alencia de un semiconduc o . Fusibles. Consumibles de p o ección que se emplean pa a p o ege el ci cui o de sob e ca gas de co ien e. Gene ado de acking. El gene ado de aking es un disposi i o diseño pa a ansmi i odo un ango de ecuencia y consegui de esa mane a pode analiza ecuencialmen e los disposi i os G oup delay: El G oup delay es un alo que de e mina el máximo e a do en iempo que puede gene a un disposi i o pa a un ancho de banda de e minado. Láse : Ligh Ampli ica ion by S imula ed Emission o Radia ion. LED: Ligh Emi ing Diode. Op ical e u n loss: Las pé didas de e o no óp icas Responsi idad: La esponsi idad (A/W) es un alo que elaciona la po encia óp ica que ecibe con la co ien e que gene a. Tenemos que ene en cuen a Bibliog a ía. 49 que la esponsi idad del o odiodo depende á del ma e ial de que se encuen a o mado y de la longi ud de onda que llega que incida. icaPo enciaOp ho odiodoCo ien eP R= Single mode o monomodo: Una ib a monomodo es una ib a óp ica en la que sólo se p opaga un modo de luz. Se log a educiendo el diáme o del núcleo de la ib a has a un amaño (8,3 a 10 mic ones) que sólo pe mi e un modo de p opagación. Su ansmisión es pa alela al eje de la ib a. Th eshold cu en : La co ien e umb al es la co ien e que delimi a la egión de emisión espon ánea de la egión de emisión es imulada. Es e pun o se ob iene a pa i de la ec a de eg esión de la zona de emisión es imulada. Pa elec ón huecos: son los espacios que se gene an al desp ende se un elec ón de la banda de alencia. ISI: El ac ónimo ISI iene a signi ica In e e encia In e simbólica. Es a dis o sión se p oduce cuando una señal se e a ec ada po el uido blanco la señal puede llega a coge a ios alo es p o ocando así una dis o sión en ampli ud. 50 Anexo. Fib a Óp ica monomodo con conec o es FC/UPC, FC/UPC. Ma e ial empleado • Fib a de un me o monomodo FC/UPC,FC/UPC y adap ado . • Dos ib as de 5 me os más adap ado . • Medido de po encia (MS9020B) con senso pa a landas de 1300nm y 1550nm. Fig. 63 La iguillo de ib a monomodo. Medidas que ealiza emos. • Pé didas del la iguillo. Pé didas del la iguillo. Pa a ealiza es a medida debe emos emplea : un medido de po encia MS9020B. El p ocedimien o consis i á en ealiza en p ime luga una p ime a medida de po encia (la cual se oma á como medida de e e encia) pa a ello se ce a á el ci cui o (empleando dos ib as de 5 me os y un adap ado ) en e la salida del emiso con la en ada del p opio medido de po encia. De es a mane a se ob end á una p ime a medida de po encia óp ica que se emplea á pos e io men e como medida de e e encia. El siguien e paso consis i á en in oduci la ib a (un me o de ib a óp ica y un adap ado ) c eando de es a mane a un bucle o mado po dos ib as de cinco me os mas una de un me o mas dos adap ado es. T as medi la po encia óp ica ecibida y compa a la con la medida an e io se consegui á ob ene las pé didas óp icas de un me o de ib a óp ica más el adap ado . Bibliog a ía. 51 nm1300 0 = λ nm1550 0= λ ib a de 5m + adap ado + ib a de 5m -39,34 dBm -41,70 dBm ib a de 5m + adap ado + 1 ib a de 1m + adap ado + ib a de 5m -39,64 dBm -42,00 dBm Tabla 5 Medidas de a enuación de la ib a. Obse ando la Tabla 5 podemos ex ae unas pé didas de 0,3 dB an o pa a lambdas de 1300nm (p ime a en ana) y 1550nm (segunda en ana). 52 Anexo. Ca ac e ización de laTOF12-15s. Ma e ial empleado. Pa a es a medida necesi a emos: • Mul íme o digi al. • TOF 12. • Cable de alimen ación. Medidas que ealiza emos. Se medi án pa áme os como: • P ueba de ensión de salida en unción del iempo. • Rizado del disposi i o. • Tiempo de desca ga del disposi i o. • Calen amien o de la uen e P ueba de ensión de salida en unción del iempo. La inalidad de es a p ueba es comp oba la es abilidad de la uen e de alimen ación a lo la go de un iempo de e minado. En p ime luga conec a emos la uen e de alimen ación a la co ien e al e na. La salida end á una subida p og esi a has a llega a unos 11,94 Vol ios es a subida se e ec ua á en unos 20 ms, según el ab ican e. Es e iempo es muy pequeño pa a pode lo medi . Seguidamen e con el mul íme o digi al medi emos la salida del TOF 12. Vou (V) Tiempo (min) Vou (V) Tiempo (min) 11.94 0 11.94 16 11.94 1 11.94 18 11.94 2 11.94 20 11.94 3 11.94 22 11.94 4 11.94 24 11.94 5 11.94 26 11.94 6 11.94 28 11.94 7 11.94 30 11.94 8 11.94 35 11.94 9 11.94 40 11.94 10 11.94 45 11.94 12 11.94 50 11.94 14 11.94 55 Tabla 6 Medidas en iempo eal de la salida del TOF 12 con conexión a la ed. Podemos obse a como la salida se man iene es able a una ensión de unos 11,94 Vol ios, du an e 1 ho a. Bibliog a ía. 53 G a ica (V-T) 0 2 4 6 8 10 12 14 0 102030405060 Tiempo (min). Tensión de salida (V). Se ie1 Fig. 64 G á ica de la salida del TOF 12 con conexión a la ed. En la salida exis e dos bo nas, una con un alo de 11.94 ol ios y la o a con 0 ol ios. Es o esencial ya que el DR-125GA exige una alimen ación de 12 en una bo na y de 0 en la o a, no una di e encia en e bo nas. Fig. 65 Esquema del TOF-12. Rizado del disposi i o. Pa a medi el izado del disposi i o e ec ua emos un p omediado de la señal al e na. Empleando el mul íme o digi al, medi emos la ensión en al e na u ilizando las opciones del p omediado. De al mane a ob end emos un alo de unos 0.2V. El alo expe imen al nos ma ca el alo en 1%Vou +50mVpp es o iene a se 0.17V. Tiempo de desca ga del disposi i o. La uen e TOF-12 es una uen e conmu a que alcanza un alo p og esi amen e en el momen o de conec a se, pe o en cuan o la desconec amos de la ed la ene gía exis en e en los condensado es, ambién p oduci án un iempo de desca ga. Haciendo así que el sis ema enga subidas y bajadas sua es, e i ando que el disposi i o su a. En es e pun o es udia emos las desca gas. Vou (V) Tiempo (s) 11,93 3 9 5 0,1924 8 0,0103 20 N L T + 0 54 Anexo. 0,005 30 0,0029 40 0,0019 60 Tabla 7 Medidas en iempo eal de la salida del TOF 12 sin conexión a la ed. Tiempo de Desca ga -2 0 2 4 6 8 10 12 14 0 10203040506070 Tiempo (S) Vou (V) Tiempo (s) Fig. 66 G á ica de la salida del TOF 12 sin conexión a la ed. Calen amien o de la uen e. El calen amien o es un pun o undamen al. El disposi i o TOF-12 gene a un pun o de calo . Dicho pun o de calo se encuen a concen ado en el egulado . Fig. 67 Disposi i o TOF-12. Empleando un medido de empe a u a que p e iamen e se ha cons uido pod emos es ima el alo de empe a u a que desp ende el TOF-12 en unción del iempo. A pa e pod emos comp oba si dicha empe a u a se sale ue a del ango es ablecido po el ab ican e. La empe a u a que alcanza es de 59º as un iempo de unos 10-15minu os de uncionamien o (Fig. 38). Bibliog a ía. 55 Fig. 68 Cu as de empe a u a de la uen e TOF15-12s. 56 Anexo. Cable RG 223 con conec o N hemb a y conec o SMA macho acodado. El cable Rg 223 es un coaxial p epa ado pa a ansmisiones desde dc has a 12,4Ghz. Po lo que se á pe ec o pa a nues o sis ema de elecomunicaciones. Fig. 69 Cable RG223. Du an e es a medida expe imen al se ha decidido medi las pé didas de inse ción y las pé didas de e o no. Pa a que es as medidas ue an exac as se debe ía ene que ealiza un análisis desde 30KHz has a 12,4GHz; pe o po mo i os de ins umen ación solo se pod á ealiza un análisis desde 10Mhz has a 3Ghz. Tal y como se mues a en la Fig. 70. Fig. 70A la izquie da enemos pe didas de inse ción y a la de echa pe didas de e o no. Bibliog a ía. 57 Como medi las pé didas de inse ción. Si empleamos un analizado Agilen como el del aula 328, lo p ime o que debe íamos ealiza es ma ca los má genes que deseamos obse a . Seguidamen e conec amos la salida del AE con su p opia en ada. Pa a ealiza es a unión debe emos emplea odos los cables que pos e io men e necesi a emos pa a medi el Rg223. Una ez se encuen en conec amos no maliza emos. El paso de no maliza es esencial, no malizando consegui emos elimina la po encia del emiso y las pe didas in e na , o ex e nas p oducidas po los cables de conexión. Seguidamen e in e conec a emos el RG pa a pode obse a las pe didas que nos in oducen. Conclusiones de las pé didas de inse ción. El p oduc o se encuen a en el me cado con los siguien es alo es: Tabla 8 Valo es de a enuación del RG 223 pa a di e en es ecuencias. Mi ando la Fig. 70¡E o ! No se encuen a el o igen de la e e encia. podemos ex ae del ma ke que pa a 2Ghz enemos una a enuación de 0,7dB. Obse ando el ca alogo, podemos de ini que la a enuación es de mdB dB m dB 066.0 14.3 100·5.21 == .¿Po qué an a di e encia? El ab ican e no e leja la a enuación de los conec o es el solo e mues a la a enuación del RG po ese mo i o el alo que ob engamos siemp e se á mayo . De al mane a la a enuación ex aída expe imen almen e del RG 223 solo se á una ap oximación. Como medi las pé didas de e o no. Como en el caso de las pé didas de inse ción; el AE iene un menú especial pa a medi las pé didas de e o no. P ime o debe emos calib a el sis ema al igual que en la medida an e io hemos enido que no maliza , en es a calib a emos. Siguiendo la ayuda del AE. Una ez es a calib ado ya pod emos 64 Anexo. En el siguien e esquema Fig. 79 podemos obse a la espues a del sis ema pa a di e en es ensiones de en ada. Tal y como emos la salida se sa u a al ededo de 15,5 Vol ios, hemos de ene en cuen a que nues o LM317 iene unas limi aciones pa a pode disipa la ensión que no empleamos. Vin-Vou 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 30 Vin Vou Vin-Vou Fig. 79 Vin-Vou Pa iendo de la in o mación del da ashee, encon amos una elación de la longi ud del á ea de disipación espec o la capacidad de disipación del LM317. Pond emos como ensión máxima 20 ol ios po lo que end emos que disipa 4,5 ol ios, pa a una co ien e de unos 700 mA pod emos calcula que end emos que disipa : Wa iosIinVdisipadaP 205,27,0*5,4* 22 === Fig. 80 Relación po encia disipada con Coppe Leng h. Bibliog a ía. 65 Es o equi ale a que necesi a emos una á ea de ap oximadamen e 625mm2(L=25mm). Una ez hemos limi ado la ensión nos enca ga emos de limi a la co ien e. Pa a es e caso ambién emplea emos un LM317, al y como mos amos en la siguien e imagen. Fig. 81 LM317 con igu ado como limi ado de co ien e En la con igu ación que se ha plan eado ealiza se ha decidido elimina el po encióme o (R2) pa a pode así deja un alo de co ien e ijo. Fig. 82 Relación de la co ien e de salida espec o la esis encia. Pues o que que emos que nos salga una co ien e màxima de unos 275mA debe emos coloca una esis encia de unos 4,54 ohms, como alo come cial encon a emos esis encias de 3.9 y 4.7 ohms po ese mo i o escoge emos una esis encia con alo de 3.9 ohms, p opo cionando una salida de unos 321mA.po ese mismo mo i o coloca emos un usible de unos 300mA. Fig. 83 Simulación de limi ado de co ien e. 66 Anexo. Bibliog a ía. 67 Ejemplo 1.Sis ema de alimen ación con módulo ec i icado come cial (Se ie TOF 10-15S de la Casa T aco Powe ). El siguien e mon aje es igual que el an e io solo que in e i emos las posiciones del limi ado de co ien e espec o el limi ado de ensión. Los cálculos del limi ado de co ien e no a ia án, pe o en cambio si cambia án los esul ados del show u n-on, ya que no necesi a á disipa an a ene gía el LM317. Wa iosIinVdisipadaP 3477,0278,0*5,4* 22 === Si obse amos la Fig.10 e emos que no necesi amos coloca á ea de disipación pues o que la lengh Doppe nos sale de unos 0mm. A limen ación de la ed. Rec i icado 10-30W Se ie TOF Limi ado de co ien e apa i de LM317 Slow u n-on 15 egulado . DR-125G 68 Anexo. Bibliog a ía. 69 P oceso de mecanización del DR-125G A. A con inuación se mos a á a g osso modo el p ocedimien o ealizado en el mon aje de mecanización. Como pa áme o p incipal del mon aje enemos que pa i de que el conjun o a de p esen a una obus ez an o in e na como ex e na. Ha de cumpli cie as no ma i as como po ejemplo: se de ini á el plano de masa, il os, e c… Hablando del pa áme o de obus ez in e na se e e i á a un bloque donde cada una de las pa es se encuen e bien si uada, suje a, aislada de posibles in e e encias. Po ese mo i o se e ec ua á aislamien o con cin a de cob e en la sección de 220 a.c., o bien se pond á el plano de masa al chasis pa a e i a posibles desca gas en los conec o es. En el caso de un sis ema obus o ex e namen e, se es a á hablando de un bloque que iene sis ema de p o ección pa a el uido de ed o posibles in e e encias ex e nas, ambién se e e i á a la solidez de los conec o es de salida, en e posibles malas conec e ización. Po úl imo el disposi i o a de se cla o y en endible o sea cada conec o o disposi i o ex e no a de encon a se denominado, pa a acili a su uso. 70 Anexo. Pasos del mon aje. An e odo se mecaniza á cada pa e po sepa ado: Disipado . El disipado es una pa e impo an e del mon aje enca gado de disipa cie a can idad de calo . El disposi i o DR-125G A gene a un calo máximo de unos 69ºC 1, aun así es una empe a u a ele ada que se debe ía disminui . Pa a pode consegui lo se u iliza á un disipado , el cual se á capaz de disminui el calo unos 12ºC si uando de es a mane a la empe a u a del disposi i o en unos 57ºC. He amien as empleadas. • Sie a de co e. • Mo dazas. • Talad o con b oca del 2,5. • Silicona é mica. • Placa disipado a Ilus ación 1 Placa Disipado a. P ocedimien o del mon aje. En p ime luga se debe á co a la placa disipado a. Las dimensiones elegidas se án de 600 X 830 mm. Ilus ación 2 Dimensiones del DR-125G A. 1 La empe a u a medida se encuen a den o de los má genes del ab ican e -40ºC o +85ºC. Bibliog a ía. 71 Una ez engamos el agmen o el siguien e paso consis i á en ealiza pequeñas pe o aciones en la placa disipado a pa a pode suje a la con o nille ía de 2,5 mm. Ilus ación 3 A la izquie da la placa después de ealiza el co e a la de echa la placa con las pe o aciones necesa ias pa a ealiza la unión. Como paso inal end emos que inyec a silicona é mica en e el DR-125G A y la placa pa a si acili a el aspaso de calo . Como cu iosidad hace al a ema ca que uno de los componen es p incipales de es e p oduc o es su ele ado con enido de ma e ial ce ámico. G acias a es o se consegui á una mayo ans e encia de calo a la placa disipado a. Ilus ación 4 Je inguilla de silicona é mica. Inse ción de la placa TOF 12 en la caja. La uen e TOF 12 es un disposi i o que se encuen a ab icado en una placa elec ónica, cuya unción es consegui con e i una ensión de unos 220 V AC a unos 12 V DC. He amien as empleadas. • Sie a de co e. • Mo dazas. • Talad o con b oca del 2. • Escuad as de 90º. • Plancha de me ac ila o • Fuen e TOF 12. 72 Anexo. P ocedimien o del mon aje. En p ime luga se e ec ua á los co es en la placa de me a quila o pa a consegui una plancha de unos 125 X 75 mm. Seguidamen e se ma ca á los pun os donde e ec ua emos los alad os. Una ez enemos mecanizada la placa, se p ocede á a ealiza la unión con el la e al de la caja empleando escuad as de 90º, al y como se mues a en la imagen. Ilus ación 5 La e al de la caja con sopo e e ical de me ac ila o. Ilus ación 6 Caja con disposi i o de sujeción la e ales implemen ados. Fil o de Red y conec o es. El il o de ed es un disposi i o básico en un sis ema que se alimen a de la ed al e na . Po dos mo i os, el p ime o es elimina las posibles in e e encias que pueda me e la ed, debido a, sus condiciones ísicas puede cap a señales del ex e io . Y en segundo luga el il o de ed end á consigo mismo un usible en se ie que nos pod á ayuda a p o ege el disposi i o de posibles subidas de ensión. He amien as empleadas. • Mo dazas. • Placa on al y ase a. • Sie a de co e ci cula . • Ga as de p o ección y guan es. Bibliog a ía. 73 P ocedimien o del mon aje. A con inuación se mos a á los pasos que se han enido que segui pa a ealiza una co ec a sujeción. Pa a empeza se necesi a á ma ca la supe icie que se desea elimina de la placa, en el caso del il o de ed ma ca emos una supe icie de 580 x 280 mm, al y como nos mues a el da as e del p oduc o. Ilus ación 7 Dimensiones ísicas del il o de ed. Como medidas de segu idad suje a emos la placa a la mesa si uando el co e a ealiza lo más p óximo al pe il de la mesa. Ilus ación 8 Placa on al y ase a p e io a mecanización. En el momen o de mecaniza la pa e donde se si úan los conec o es se iene que ene en cuen a que la supe icie a elimina no es ci cula del odo. De es a mane a da emos obus ez y ijación a los conec o es del ex e io . Ilus ación 9 Fo ma de las á eas a elimina , de izquie da a de echa in e up o , conec o FC y conec o de RF. Como esul ado inal se ob end á dos placas con los disposi i os co ec amen e suje ados. 80 Anexo. Diseño ealizados po Au ocad. Bibliog a ía. 81 82 Anexo. Bibliog a ía. 83 84 Anexo. Da ashee del TOF15-12s. Bibliog a ía. 85 86 Anexo. Bibliog a ía. 87 88 Anexo. Da ashee del DR-125G A. Bibliog a ía. 89