Schaltungstechnik
 

Mehrkanalige Ansteuereinheit für PIN-Diodenschalter

Zur Ansteuerung von PIN-Diodenschaltern wird ein Controller verwendet, der die notwendigen Bias-Spannungen für die Dioden zur Verfügung stellt. Gesteuert wird der Controller über eine serielle Schnittstelle, die über den USB-Bus bereit gestellt wird.

Bei der Dimensionierung wurden acht Treiberkarten berücksichtigt, die jeweils über acht Ausgänge verfügen. Insgesamt können damit maximal 64 PIN-Dioden mit einem einzelnen Controller angesteuert werden. Als Mikrocontroller wurde ein Atmega16 verwendet.

Das Systemkonzept besteht aus einem Controller-Board und den dazugehörigen Treiberboards.

 
Jedem Treiberboard ist eine Datenleitung zugeordnet, so dass der Controller bei jedem Takt ein Byte auf den Bus legt. Jeder Treiber greift von dem Bus das für ihn bestimmte Bit parallel ab. Nach acht Takten sind die Daten in die Schieberegister geladen.

Bild: PIN-Dioden-Controller mit 64 Kanälen

Bild: Vorderansicht PIN-Dioden-Controller

Bild: Rückansicht PIN-Dioden-Controller

Der Controller bietet einen externen Trigger-Eingang an, mit dem vorher eingespeicherte Programme schrittweise ausgeführt werden können. Der Eingang ist TTL-kompatibel mit einer Nennspannung von 5 V. Eine steigende Flanke löst einen externen Trigger aus, insofern der Eingang aktiviert ist. Der Status des Trigger-Eingangs wird über die Trigger-LED angezeigt. Leuchtet diese, dann ist der Eingang aktiviert und es kann durch eine steigende Flanke ein Trigger ausgelöst werden. Wenn die LED nicht leuchtet, dann ist der Eingang deaktiviert.

Um weitere Messgeräte mit dem PIN-Diodencontroller zu synchronisieren, gibt der Controller auf der TRIG-Out-Buchse einen TTL-Puls mit mindestens 50µs Länge aus, wenn der Ausgang umgeschaltet wurde. Auf diese Weise kann nach dem Umschalten direkt eine Messung gestartet werden. Dieser Ausgang kann nicht abgeschaltet werden.