지금까지 제가 사랑하는 방사능 측정기 - bGeigie Nano 에 들어가 있던 기존 GPS module - PA1616S 을 PA1616D 로 교체하고 성능 검증을 했습니다.
* Hardware | GPS Sensor Replacement of bGeigie Nano
* HARDWARE | PA1616 Series GPS Sensors Comparison
이번에는 PA1616G 입니다.
PA1616S > PA1616D > PA1616G 각 모듈의 성능 비교표 입니다.
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| Feature | PA1616S | PA1616D | PA1616G |
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| Chipset | MTK MT3339 | MTK MT3333 | MTK MT3333 |
| Channels | 66 search / 22 track [1] | 99 search / 33 track | 99 search / 33 track |
| Satellite Systems | GPS + QZSS/SBAS | GPS + GLONASS + Galileo | GPS + GLONASS + Galileo |
| | | + QZSS/SBAS | + QZSS/SBAS |
| Sensitivity | -148 acq / -163 reacq / | same (-148 / -163 / -165) | same (-148 / -163 / -165) |
| | -165 dBm track | | |
| Current @3.3V, 1Hz | 25 mA acq / 20 mA track | 34 mA acq / 29 mA track | 30 mA acq / 24 mA track |
| Module Size | 16 x 16 x 5.2 mm QFN | 16 x 16 x 6.7 mm QFN | 16 x 16 x 6.7 mm QFN |
| Patch Antenna | 15 x 15 x 2.5 mm | 15 x 15 x 4.0 mm | 15 x 15 x 4.0 mm |
| External Antenna | Yes - EX_ANT, auto switch | Yes - EX_ANT, auto switch | Not documented [2] |
| | + Antenna Advisor | + antenna status cmds | |
| Update Rate | 1 Hz default, 10 Hz max | 1 Hz default, 10 Hz max | 1 Hz default, 10 Hz max |
| Interfaces | UART + I2C, 9600 bps | UART + I2C, 9600 bps | UART + I2C, 9600 bps |
| 1PPS / Logger | Yes / Yes | Yes / Yes | Yes / Yes |
| Supply | VCC 3.0-4.3V, VBAK 2.0-4.3| same | same |
| Weight | 4 g | 6 g | 6 g |
| Vendor-stated | PA6H - pin-to-pin | GMS-g6 - pin-to-pin | GMS-g6 - "can completely |
| replacement | | | replace" |
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[1] cdtop-tech.com's PA1616S page says "33 tracking/66 acquisition", contradicting its own datasheet
("66 search channels and 22 simultaneous tracking channels"). Adafruit also lists 22 tracking.
[2] PA1616G's pin assignment has no EX_ANT pad and its datasheet omits the antenna-status command
section that S and D both have. Absence of documentation, not a proven hardware limitation.
성능이 PA1616D 과 비교하여 사용하는 전류량이 줄었습니다. 그리고 외부 안테나를 사용할 수 없게 변경되었습니다. 글을 쓰면서, 혹시 이것 때문에 단순히 전류량이 준 것인가, 라는 생각을 순간 했지만 어쩔 수 없습니다. 프로젝트는 이미 진행 되었습니다.
2. Order
PA1616D 까지만 하려 했지만, 조사하는 와중에 PA1616G 의 존재를 알게 되어 버렸습니다. 해당 제조 업체의 email 연락처를 알게 되어, 구매 가능 여부 문의를 넣어 봅니다.
Dear CDTop Technology Team,
I am working on an upgrade for the bGeigieNano, an open-source radiation monitoring device developed by Safecast (https://github.com/Safecast/bGeigieNanoKit).
This device is used worldwide for environmental radiation measurement and citizen science.
The original design uses the PA1616S module. I have recently updated the firmware (v1.4.5.1) to support Multi-GNSS modules by adding GNRMC/GNGGA sentence parsing.
I have successfully tested this update with the PA1616D module and confirmed it works correctly.
Now I am interested in purchasing the PA1616G module because it offers:
- Same Multi-GNSS support as PA1616D (GPS/GLONASS/Galileo)
- Lower power consumption (24mA tracking vs PA1616D's 29mA)
- Same 16×16mm form factor (pin-compatible with existing design)
The lower power consumption of PA1616G would be beneficial for this battery-powered portable device. And I think your GPS related chips are the ultimate in the world!
However, I cannot find the PA1616G available through common distributors (Adafruit, DigiKey, Mouser).
Could you please advise:
1. How can I purchase PA1616G modules in small quantities (1-10 units)?
2. Are there any authorized distributors that carry PA1616G?
3. What is the minimum order quantity for direct purchase?
Thank you for your assistance.
Best regards,
그랬더니, 담당 영업분께서 답변을 주셨고, 견적을 뽑아 주셨습니다.
혹시 모를 상황을 대비하여 3개 구입 요청 했으며, 배송비 포함 59 USD 가 나왔습니다. 이후 정식 요청하여 주문을 하게 되었네요.
여기서 시간이 지체된 것은 Taiwan 에 송금하려면, 온라인이 거의 불가능 하고, 거래하고 있는 지점에 가서 외화송금 발신을 신청해야 합니다. 이는 은행의 신용을 가지고 대신 송금 해주는 방법으로, 신용을 빌려주는 댓가로 추가로 금액이 듭니다. 직접 방문을 해야 하니, 시간 내기가 쉽지 않았습니다.
총 비용은, 59 USD 이 대략 9만원 이었고, 신용 송금 수수료가 4.2만원 정도 되었습니다. 즉, 13.3만원 정도 들었네요.
3. Delivery
검토하기 시작한 지, 반년정도 지나서야 실제 물건을 받게 되었네요. 뭐든지 그때 그때 하지 않으면 한없이 지연된다는 것을 다시금 체감 합니다.
포장지에 붙어 있던 invoice 종이.
물건이 작은 것도 있지만, 심플하게 잘 포장되어 왔습니다.
드.디.어! 실물 영접 입니다.
확실히 PA1616G 라고 적혀 있습니다.
으아아아~! 실물 입니다.
PA1616D 라고 마킹되어 있지만, 두 번째 줄에 G 로 시작하는 지라, PA1616G 가 맞다고 합니다. 물건을 받고 직접 문의해 봤습니다.
모듈의 뒷면 입니다.
오래 기다린 만큼, 여러 사진을 찍어 봅니다.
4. PCB
이제 핵심 모듈이 구해 졌으니, 그 다음은 breakout board 용 PCB 와 그 위에 실장되는 SMD components 들의 정보가 필요합니다.
Adafruit 에서 기존 GPS breakout 이 만들어 졌고, 가지고 있는 PA1616S / PA1616D 의 PCB 를 확인해 본 결과 완벽하게 동일한 패턴 이었습니다. 그럼 기존 PCB 와 동일하다고 생각하고, Adafruit 에서 공개하고 있는 PCB 정보에서 추출해 봅니다.
Autodesk 의 Eagle 어플을 이용하여 BOM 정보를 추출 합니다. 지금은 Eagle 의 free 사용이 막혀 있네요. 관련 파일은 아래 입니다.
* Adafruit-Ultimate-GPS
Board file 은 아래 내용을 담고 있습니다.
Schematic 정보는 아래 내용을 담고 있습니다.
주문은 PCBWay 에서 하려 합니다. 주문하려면 Gerber 파일로 변환 해야 합니다. AI 를 활용하여 Gerber 파일로 변환하였습니다.
* Adafruit Ultimate GPS Breakout v3
아래 블로그 처럼, 이 프로젝트 역시 PCBWay 스폰서를 받아서 완료되게 되었습니다.
* Hardware | 레트로 led 글자판 HPDL-1414 사용기 - 2
* Hardware | SSOP24 to SOP24 PCB 세밀한 어뎁터 만들기
PCBWay 를 사용하면서 느낀 감상 입니다.
* 완성되기 까지 오랜 기간 동안, 프로젝트 진행이 어떻게 되었는지, PCB 주문할 수 있는 상황이 되었는지 진득하게 기다려 주었습니다.
* 개인이 하나의 프로젝트로 지불하기에는 쉽지 않은 주문료를 지원해 주었습니다.
* 주문시 설정한 그대로 제작이 되었으며, 매우 세밀한 결과물을 받을 수 있었습니다.
* 습기 방지를 위한 수분 흡수제도 들어가 있으며, 밀봉 포장 및 꼼꼼한 패키징으로 믿고 주문할 수 있습니다.
* 주문 이후, 제품을 받는데 까지 1주일 정도 소요되었으며, 매우 빠르게 받아볼 수 있었습니다. 프로젝트 진행에 있어, 급하게 진행되는 경우도 믿고 주문할 수 있을 듯 했습니다. 배송 옵션도 다양해서 빠르게 받고 싶을 때에는 Express Delivery 옵션을 활용하면 될 듯 합니다.
이 자리를 빌어, 다시한번 감사의 마음을 전합니다.
PCB 를 주문할 때, 보드의 두께와 금속 첨가 양을 정해야 합니다. 기존 PA1616S / PA1616D 의 PCB 두께는 1.6mm 로 파악됩니다. 다만, 미약하게 남아 다른 모듈에서 오는 신호의 간섭 등을 차단하고 강건하게 동작하도록, 두께는 2.0mm 로 하고, 금속 도포를 2oz 로 했습니다.
PCB 가 도착 했습니다! 주문한지 1주일도 안되어서 왔네요.
포장에 신경을 써 주셨습니다.
지원 받았던 금액 입니다.
눈에 익숙한 PCB 가 보입니다.
정말 깔끔하게 제조되어 배달 되었습니다. 완전 기성품과 동일합니다.
5. BOM
PCB 가 준비 되었으니, 실장에 필요한 SMD 부품을 준비할 차례 입니다. 우선 Eagle 을 실행 시켜서 Board 파일을 불러 옵니다.
File > Export > BOM 선택을 합니다.
필요한 components 들을 확인할 수 있습니다.
CSV 파일로 추출한 결과 입니다.
이 파일도 다운로드 할 수 있도록 아래 링크 걸어 놨습니다.
* Bill of Materials (Adafruit Ultimate GPS)
눈에 익숙하게 정리한 필요한 부품들 입니다. 이제 이 부품을 구해야 하는군요.
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| Qty | Value | Package | Parts | Description |
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| 1 | HEADER-1X9 | 1X09_RND | JP1 | Pin Header (70mil) |
| 1 | 0.1uF | 0805 | C1 | Ceramic Cap |
| 2 | 10K | 0805 | R2, R3 | Resistor |
| 2 | 10uF | 0805 | C2, C3 | Ceramic Cap |
| 1 | 1K | 0805 | R1 | Resistor |
| 1 | 1N4148 | SOD-323 | D1 | Diode |
| 1 | CR1220 | CR1220 | B1 | Battery SMT (3001K-ND) |
| 1 | CUS520 | SOD-323 | D2 | Diode |
| 1 | FGPMMOPA6H | - | U1 | GPS Module (MT3339) |
| 2 | FIDUCIAL | 1MM | FID1, FID2 | Fiducial Points |
| 1 | Ferrite | 0805 | FB1 | Ferrite Bead |
| 1 | MIC5225-3.3 | SOT23-5 | U2 | 3.3V Voltage Regulator |
| 2 | MOUNTINGHOLE2.5 | 2.5 PLTD | U$8, U$9 | Mounting Hole |
| 1 | RED | 0805 | LED1 | LED |
| 1 | U.FL | U.FL | U$20 | Antenna Connector |
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6. MIC5225-3.3YM5 QT33
MIC5225-3.3YM5는 Microchip의 3.3V 고정 출력 LDO 리니어 레귤레이터입니다. 입력 전압(예: 5V, USB, 리튬 배터리)을 받아 안정된 3.3V를 만들어 주는 전원칩 입니다.
* MIC5225-3.3YM5 QT33
- 출력: 3.3V 고정, 정확도 ±2%
- 출력 전류: 최대 150mA
- 입력 전압: 2.3V ~ 16V
- 드롭아웃: 약 0.3V@50mA, 0.45V@150mA (입력이 출력보다 조금만 높아도 동작)
- 대기 전류(Ground current)가 매우 낮아 배터리 기기에 적합
- 출력 커패시터 2.2µF(세라믹/탄탈 모두 가능)만 있으면 안정 동작
- 보호 기능: Enable 핀, 열 차단(thermal shutdown), 전류 제한, 역배터리 보호, 역누설 보호
부품 번호 해석은 다음과 같아요.
- MIC5225 : 제품 시리즈
- -3.3 : 출력 전압 3.3V
- Y : 산업용 온도 범위(-40~+125°C)
- M5 : SOT-23-5 패키지(5핀)
- QT33 : 패키지 위에 찍힌 마킹 코드(QT = MIC5225 계열, 33 = 3.3V)
핀 배치(SOT-23-5): 1 IN, 2 GND, 3 EN, 4 NC, 5 OUT. EN을 IN에 묶으면 항상 켜진 상태로 쓸 수 있다고 합니다. AliExpress 에서 구입 합니다.
* 10pcs MIC5205 MIC5219 MIC5504 MIC5205 MIC5225 MIC5219-3.3YM5 LG33 MIC5219-5.0YM5 LG50 MIC5504-1.8YM5-TR WXG SOT23-5 LDO Chip IC
- MIC5225-3.3YM5 QT33
도착 모습 입니다.
글씨를 써넣을 면적이 작아 QT33 으로 마킹 되어 있습니다.
7. 1N4148 Diode
1N4148WS는 범용 고속 스위칭 소신호 다이오드입니다. 흔히 쓰는 1N4148의 소형 SMD 버전이라고 생각하면 됩니다.
- 종류: 실리콘 스위칭 다이오드 (단방향 도통, 정류/보호/신호 클램프 용도)
- 역전압(VRRM): 75V (일부 제조사 100V)
- 평균 정류 전류: 150mA (피크 순방향 서지 약 2A)
- 순방향 전압: 약 0.7V@10mA, 최대 1.0V@50mA 수준
- 역회복 시간: 약 4ns (고속 스위칭용)
- 역누설 전류: 수십 nA ~ 수 µA
이름 해석:
- 1N4148 : JEDEC 표준 다이오드 번호
- W : SMD 버전 (1N4148W = SOD-123)
- WS : 더 작은 SMD 버전 → SOD-323 패키지 (약 1.7×1.25mm, 2핀)
패키지 위 마킹은 제조사마다 다르며 보통 T4, A7, 1F 등 짧은 코드가 찍혀 있고, 캐소드(−) 쪽에 띠(bar)가 표시되어 있습니다.
전형적인 용도로는, 신호 클램프/ESD 보조 보호, 릴레이·코일의 프리휠링(역기전력 방지), 로직 레벨 OR링, 소전력 정류, 전원 역전압 보호 등 입니다. 1A 이상 전류가 흐르는 정류에는 부족하고, 그런 곳에는 1N4007이나 쇼트키(SS14 등)를 쓴다고 합니다. 이쪽 계열은 arduino diy 할 때 많이 만저 봤습니다.
* 100pcs SMD Diode 1N4148 T4 0603 0805 1206 SOD-123 SOD-323 SOD-523 1N4148WS Switching diode
생각보다 크기가 매우 작군요.
T4 라고 마킹되어 있습니다.
8. Coin Cell Holder
CR1225 코인 배터리 홀더 입니다. 사실 필요하지는 않지만, 디자인 된 대로 붙여 주기로 합니다.
* 10/100 PCS CR1225 CR1220 CR1216 Battery Button Cell Holder SMT Through Holes Case Socket Connector Surface Mount PCB Solder
복잡한 부품이 아니라, 금속 구조물이라서 단순하며 명확합니다.
제품 포장에 설명된 스티커.
깔끔하게 잘 만들어진 듯 합니다. 이정도 퀄리티면 문제 없습니다.
9. Schottky Barrier Diode
CUS520은 Toshiba의 소신호 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky Barrier Diode) 입니다. 패키지 위 마킹이 RA이고, 주문 번호는 CUS520, H3F로 표기됩니다.
* CUS520 RA
- 역전압(VRRM): 20V
- 평균 순방향 전류: 500mA (서지 수 A)
- 순방향 전압(VF): 약 0.3V 전후 (낮은 전류에서), 최대 약 0.5V@500mA 수준 → 일반 실리콘 다이오드(0.7V)보다 손실이 작음
- 역누설 전류: 수십~수백 µA (쇼트키 특성상 1N4148보다 큼, 온도 올라가면 더 증가)
- 패키지: USC (SOD-323 상당, 약 1.7×1.25mm, 2핀)
- 쇼트키 구조라 역회복 시간이 거의 없어 고주파 스위칭에 유리
앞서 본 1N4148WS와 비교를 해보자면 다음과 같습니다.
- 1N4148WS: 75V / 150mA / VF 0.7V, 신호·보호용
- CUS520: 20V / 500mA / VF 0.3~0.4V, 전력 효율이 중요한 저전압 전원 경로용
전형적인 용도로는, 소형 DC-DC 컨버터(부스트/벅)의 정류 다이오드, 전원 OR링(배터리/USB 이중 전원 선택), 역전압 보호, 저전압 회로의 역기전력 흡수 등이고, 역전압이 20V를 넘는 곳에는 쓸 수 없습니다.
* 1SS352,H3F C1 CUS10S30,H3F 8C CUS08F30,H3F HQ CUS520,H3F RA 1SS315TPH3F S2 1SS404,H3F S5 DF2S6P2FU,H3F HT SOD-323 DIODE CHIP IC
- CUS520 RA
점점 전자회로 부품이 집에 쌓여 갑니다.
정말 조그마한 다이오드 인데, RA 라고 적혀 있습니다.
10. U.FL Connector
PA1616G 은 외부 안테나와 통신하는 기능이 빠져 있어 사실 의미는 없으나, 뽀대용으로 장착해 주기로 합니다. 외부 안테나의 U.FL 형식으로 연결되는 수신측 커넥터 입니다.
* 10/20/30PCS High Quality UFL Seat Connector U.FL-R-SMT RF Coaxial Connectors Antenna 20279-001E
생각보다 매우 작군요.
요즘 Wifi chip 과 연결되는 connector 와 동일한 형식 입니다. 예전에 NUC 미니 컴퓨터 청소한다고 분리하면서 해먹은 부품인지라, 나중에 NUC 컴을 수리할 때를 위해서도 구매 했습니다.
* HARDWARE | Intel NUC10i7FNK 청소
가운데 + 핀이 연결되는 발 쪽을 PCB 에서 어디로 납땜할 것인지 확인하는 것이 중요합니다.
11. Ferrite Bead
MH2029-300Y는 Bourns의 고전류 칩 페라이트 비드(High Current Chip Ferrite Bead) 라고 합니다. 전원 라인의 고주파 노이즈를 걸러내는 EMI 필터 부품이라고 생각하면 되겠습니다.
* MH2029-300Y
- 임피던스: 30Ω ±25% @ 100MHz
- 정격 전류: 3A
- DC 저항(DCR): 최대 25mΩ
- 크기: 0805 (2.0 × 1.25mm) SMD 2핀
- 동작 온도: -55 ~ +125°C
부품 번호 해석을 해보면 다음과 같습니다.
- MH : Bourns 칩 페라이트 비드 시리즈
- 2029 : 2.0mm × 1.25mm (0805) 크기 코드
- 300 : 임피던스 30Ω (30 × 10⁰)
- Y : 허용오차 ±25%
동작 원리는, DC나 저주파에서는 거의 0Ω(25mΩ)으로 그냥 통과시키고, 수십 MHz 이상 고주파 노이즈에는 저항처럼 작용해 열로 소모시킵니다. 인덕터와 달리 공진을 일으키지 않고 노이즈를 흡수하는 쪽이라 전원 디커플링에 자주 씁니다.
전형적인 용도로는, 3.3V/5V 전원 입력 필터(앞서 본 MIC5225 LDO 앞단 같은 곳), 디지털 전원과 아날로그/RF 전원 분리, USB 전원(VBUS) 노이즈 억제, 스위칭 레귤레이터 출력 리플 억제. 30Ω은 비교적 낮은 값이라 전류가 많이 흐르는 전원 라인에 전압 강하 없이 넣기 좋다고 합니다.
* New 3000-50pcs MH2029-300Y MH2029-300 SMD 0805 30R 3A / BLM18BA050SN1D 0603 5R 500MA 25% / BLM18KG221SH1D Ferrite Bead
사실 이 Ferrite bead 는 예전에 구매한 이력이 있습니다. Arduino MEGA 2560 만들때요.
* Hardware | Arduino MEGA 2560 를 DIY 해보자 - 1
글이 길어져, 우선 여기까지 기록 합니다. SMD 부품의 실장과 실 장착에 대해서는 다음 글에서 풀어 봅니다.
FIN
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