Sie sind hier

CAT-Interface für den Transceiver Yaesu FT817 mit Optokopplern

1. Einführung

In diesem Artikel möchte ich mein selbst entworfenes und gebautes CAT-Interface beschreiben, dessen Aufgabe darin besteht, einen PC oder ein Notebook mit einem Transceiver (Funkgerät) - wie etwa dem Yaesu FT-817 [4] - zu verbinden. Sowohl die Audio-Signale als auch die digitalen Signale wie etwa RxD und TxD werden übertragen, sind aber immer galvanisch getrennt. Es gibt also keinen Gleichstrompfad (etwa gemeinsame Masse) zwischen PC/Notebook und Transceiver.

Interfaces dieser Art findet man an vielen Stellen im Internet. Mein Ziel bestand darin - wie so oft - eine eigene Lösung zu finden. Die Besonderheit dieses Interfaces liegt darin, daß vor allem auch die Audio-Signale über Optokoppler elektrisch isoliert werden. Andere Konzepte benutzen an dieser Stelle für gewöhnlich Übertrager.

Das folgende Bild zeigt das Interface:

Das geöffnete CAT-Interface

2. Schaltplan und Layout

Der spannende Teil ist der erste Teil des Schaltplans, der die analoge Signalführung vor allem mit dem Optokoppler darstellt. Der Optokoppler ist der HCNR200 [1], der intern - wie üblich - eine IR-LED enthält, aber statt der üblichen einen Photodiode (PD) zwei. Eine PD wird in einem Regelkreis als Monitor-Diode verwendet, die andere baugleiche Diode ist die eigentliche Empfängerdiode. Beide Dioden sind elektrisch so gleich wie nur möglich. Die Linearität zwischen Ausgangssignal und Eingangssignal ist daher ziemlich gut.

Schaltplan Teil I - der Analogteil

Ich habe diese Schaltung natürlich nicht selbst erfunden sondern bin nur dem Bild 17 des Datenblattes Ref [1] gefolgt (Precision Analog Isolation Amplifier). Allerdings habe ich es mit einer einfachen Versorgungsspannung zu tun, während im Datenblatt von einer symmetrischen Versorgungsspannung ausgegangen wird. Für den Analogteil gibt es zwei solcher Schaltungszüge: der obere für das Sendesignal (Soundkarte nach Transceiver) und der Untere für das Empfangssignal (Transceiver nach Soundkarte). Keiner der beiden Kanäle hat eine elektrische Verbindung zwischen der Transceiverseite und der PC- bzw. Notebookseite. Es verbleibt nur die Kapazität innerhalb des Optokopplers, die gemäß Datenblatt bei weniger als 1 pF liegt und natürlich Kapazitäten zwischen den Leiterbahnen.

Der zweite Teil des Schaltplans behandelt die digitalen Kanäle zwischen PC/Notebook und Transceiver. Viele Transceiver besitzen heutzutage zumindest eine serielle Schnittstelle, über die man ihn vollständig fernbedienen kann. Da allerdings serielle Schnittstellen an PCs und Notebooks immer seltener vorhanden sind, erschien es mir zweckmäßiger, gleich eine USB-Schnittstelle zu realisieren. FTDI [2] hat einen Chip im Programm, nämlich den gut erhältlichen FT232BM [3], der auf der einen Seite USB 'spricht' und auf der anderen Seite die üblichen Leitungen einer seriellen Schnittstelle hat.

Schaltplan Teil II - der Digitalteil

Auf der digitalen Seite wurden vier über Optokoppler isolierte Signalpfade realisiert. Je einer für RxD und TxD zur Übertragung der Daten im seriellen Format sowie RTS und DTR die als PTT-Leitung bzw. als CW-Leitung genutzt werden können. Die Zuordnung ist beliebig; hier dient RTS als PTT Signal und entsprechend DTR als CW-Signal.

Besonders attraktiv an der USB-basierten Lösung ist, daß eine USB-Schnittstelle die Stromversorgung für den Schaltungsteil auf der Seite des PCs bzw. des Notebooks übernehmen kann. Hier wird also keine extra Stromversorgung benötigt. Leider gilt dies nicht für die transceiverseitigen Komponenten. Obwohl der FT-817 zwar einen Pin besitzt, der die Bezeichnung 12 V trägt ist er leider nicht dazu geeignet die transceiverseitige Elektronik zu versorgen. Das liegt einmal daran, daß die Spannung an diesem Pin nicht abschaltbar ist und andererseits daran, daß er nur über Schutzwiderstände an der internen Stromversorgung des FT-817 angeschlossen ist. Der Strom reicht daher nicht aus, die LEDs in den Optokopplern zu versorgen. Ich habe mich daher zu einem Akku-Pack (7 NiMH-Zellen, ca. 700 mAh) entschieden, der die Stromversorgung des CAT-Interfaces auf der Seite des Transceivers übernimmt. Die Spannung liegt daher bei über 8 V, was für den gewöhnlichen Spannungsregler IC6 (siehe Teil I des Schaltplans) ausreichend ist.

Das nächste Bild zeigt die Platine. Man kommt mit einem einseitigen Layout aus, wenn man in Kauf nimmt, ein paar wenige Brücken und Leitungsverbindungen auf der Oberseite zu legen. Im Layout sind die kürzeren Verbindungen als Leiterbahnen auf der Bestückungsseite dargestellt, während längere Verbindungen als nicht geroutete Verbindungen (in gelb) dargestellt sind. Layout und Schaltplan haben sich mittlerweile ein wenig weiterentwickelt. Diese Änderungen sind jedoch auf den Photos noch nicht berücksichtigt.

 

Die Platine

3. Referenzen und Links

Deutsch