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C2
L1
330p/SMD
6,8nH
C3
47n /SMD
BU1
C1
1p8
SMD
BNC
Einbau
HF-Eingang
50 Ohm
max.14dBm
dann der parallel liegende 330-pF-Konden-
sator entgegen, der aufgrund seiner höheren
Güte bei hohen Frequenzen noch gute Ei-
genschaften besitzt. Weiterhin sind die
Bauteile C 1, L 1 und R 1 für die korrekte
Anpassung auf 50
Systemwiderstand
zuständig.
Der integrierte Diodendetektor IC 1 gibt
an seinem mit „V
" bezeichneten Aus-
OUT
gang eine Gleichspannung aus, deren Wert
ein Maß für die am Eingang anliegende
HF-Leistung ist. Die Umsetzung erfolgt
entsprechend der in Abbildung 3 gezeigten
Transfercharakteristik. Der folgende Puf-
ferverstärker mit IC 2 verstärkt das Signal
nochmals und dient zusätzlich als Leitungs-
treiber für die an den Anschlüssen ST 2 und
ST 1 kontaktierten Leitungen. Die Aus-
gangsspannung des Sensors liegt dabei im
Bereich von ca. 300 mV bis ca. 3 V.
Die Spannungsversorgung für den Sen-
sor erfolgt vom Basisgerät aus; über die
Pins ST 3 und ST 4 wird die 5-V-Betriebs-
spannung zugeführt. C 14 bis C 17 und L 2
dienen dabei der Unterdrückung von Stör-
aussendungen über die angeschlossene Lei-
tung.
Basisgerät
Das Schaltbild der Anzeigeeinheit ist in
Abbildung 6 zu sehen. Prinzipiell lässt sich
das Gerät in vier große Funktionsblöcke
unterteilen: Signalverarbeitung, Bedienung
und Anzeige, USB-Kommunikation und
Spannungsversorgung.
Das zur zu messenden HF-Leistung
proportionale Ausgangssignal des Sensors
wird über die Buchse BU 2 zugeführt. Im
Signalweg folgt dann der Eingangsverstär-
ker IC 9 C, der als Impedanzwandler arbei-
tet. Anschließend teilt sich der Signalweg
auf. Zum einen gelangt die Messspannung
direkt auf den Analog-/Digital-Wandler,
zum anderen auf die Spitzenwert-Erfas-
sung, die mit IC 9 A und 9 B und Beschal-
tung aufgebaut ist. Der Operationsverstär-
ker IC 9 A bildet dabei in Verbindung mit
D 6, R 32 und C 42 einen Spitzenwertde-
tektor, der für die direkte Spitzenwertmes-
sung von Nöten ist. Der Kondensator wird
+5V
IC1
6
2
RF IN
GND
5
PCAP
C6
C7
1
R2
/SHDN
4
3
Vcc
VOUT
100R
47n
330p
LTC5507
SMD
SMD
HF-Leistungs-
C8
C9
C10
Detektor
33p
1n
100n
SMD
SMD
SMD
+5V
5
+
C13
C14
IC2
LMV2011
10u
2
6,3V
SMD
Tantal
dabei jeweils auf das Maximum der Sig-
nalamplitude aufgeladen. Dabei verhin-
dern die Diode zur einen Seite und der
extrem hochohmige Eingangswiderstand
von IC 9 B zur anderen Seite, dass sich der
Kondensator in Abschnitten mit geringer
Messspannung wieder entlädt. Das zykli-
sche Entladen des Kondensators übernimmt
der Transistor T 5, den der Mikrocontroller
steuert. Auch das Ausgangssignal der
Spitzenwert-Erfassung gelangt über IC 9 B
gepuffert auf den A/D-Wandler. Dieser ist
als Dual-Slope-Wandler aufgebaut. IC 10
arbeitet als Integrator, während IC 9 D als
nachgeschalteter Komparator das Wand-
lungsende detektiert und über T 6 an den
Mikrocontroller weitergibt. Die Auswahl
zwischen den einzelnen Messspannungen
und der für das Wandlungsprinzip benö-
tigten Referenzspannung erfolgt über den
CMOS-Multiplexer IC 11. Für die eigent-
liche Referenzspannungs-Erzeugung ist
die Spannungsreferenz D 7 verantwort-
lich. Diese stabilisiert die -5 V auf -2,5 V
mit hoher Genauigkeit und Temperatur-
konstanz.
Neben der Steuerung der Analog-/Digi-
tal-Wandlung übernimmt der Mikrocont-
roller auch alle anderen Steuerungs- und
Anzeigefunktionen. Die Darstellung der
Messwerte erfolgt auf dem LC-Display.
Den dazu nötigen LCD-Treiber hat der
Prozessor dabei schon on Board. Die An-
steuerung des Displays erfolgt über die
vier COM-Leitungen und die 24 SEG-
Leitungen. Mit dem Widerstandsteiler aus
R 24 bis R 27 werden die einzelnen Bias-
Spannungen generiert, die für den Betrieb
des Displays notwendig sind.
Da für die 8 Tasten der Folientastatur
nicht genügend Portpins zur Verfügung
stehen, muss die Tastaturauswertung über
einen Parallel-Seriell-Wandler gepuffert
werden. IC 6 übernimmt diese Aufgabe,
indem der Mikrocontroller die an den pa-
rallelen Eingängen P 1 bis P 8 anliegenden
Tastenzustände zyklisch ausliest. Die Sig-
nale „CLOCK", „LOAD" und „Q8" bilden
dabei die Schnittstelle zum C.
Den für die Datenloggerfunktion benö-
IC2
4
-
R3
1
+
100R
A
3
+
LMV2011
C11
Puffer-
330p
SMD
verstärker
L2
SMD
C15
C16
C17
10u
100n
100n
1n
100n
SMD
SMD
SMD
SMD
Bild 5: Schaltbild des
Sensorteils
ST2
DC-Out
weiß
C12
330p
SMD
ST1
GND
gelb
ST3
+UB
grün
ST4
GND
braun
tigten Speicher stellt IC 7 zur Verfügung,
der über eine serielle Schnittstelle (SPI =
Serial Peripheral Interface) mit dem Mik-
rocontroller verbunden ist.
Um die per Datenloggerfunktion auf-
gezeichneten Daten auch auf dem PC aus-
lesen zu können, ist mit BU 1 eine USB-
Schnittstelle implementiert. IC 4 wandelt
den USB-Datenstrom in einen RS-232-
kompatiblen Datenstrom um. Im zugehö-
rigen Speicher IC 5 sind die USB-relevan-
ten Daten abgelegt, die für die Identifizie-
rung des Gerätes benötigt werden.
Die Spannungsversorgung des gesam-
ten USB-Teils erfolgt dabei aus dem USB-
Anschluss selbst, so dass dies nicht die
Batterielebensdauer beeinträchtigt. Wei-
terhin wird die USB-Betriebsspannung zur
Signalisierung des aktiven USB-Anschlus-
ses auf den Portpin P 0.5 des Mikrocont-
rollers geführt.
Die Spannungsversorgung des Gerätes
erfolgt über eine 9-V-Blockbatterie. Die
Funktion eines mechanisch betätigten
Ein-/Ausschalters übernimmt der Transis-
tor T 1. Dieser ist als High-Side-Schalter
beschaltet und wird über den Taster TA 1
„On/Off" oder über den Transistor T 2
angesteuert. Zum Einschalten des Gerätes
ist die Taste zu betätigen. Jetzt fließt ein
Basisstrom durch T 1 und dieser schaltet
durch. Damit wird dann zunächst nur der
Spannungsregler IC 1 versorgt, der am
Ausgang stabilisierte 5 V ausgibt. Dies
lässt den Mikrocontroller anlaufen, der wie-
derum über seinen Ausgang „P_PON" den
Transistor T 2 ansteuert. Damit ist dann die
Selbsthaltung aktiv und das Gerät bleibt
auch eingeschaltet, wenn die Taste losge-
lassen wird.
Um vor allem während des Datenlog-
gerbetriebes Strom zu sparen, besteht die
Möglichkeit, die analogen Schaltungsteile
in den Messpausen abzuschalten. Dazu ist
mit dem Transistor T 3 ein weiterer High-
Side-Schalter vorhanden, der vom C über
die Leitung „A_ON" geschaltet wird. Der
nachgeschaltete Spannungsregler IC 2 sta-
bilisiert die 5-V-Betriebsspannung für den
analogen Teil („+5 VA"). Da der Dual-
7
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