All-Band Direct Conversion Receiver: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Selles juhendis kirjeldatakse eksperimentaalset "otsekonversiooni" kogu sagedusalaga vastuvõtjat ühe külgriba, morsekoodi ja teleetüüpi raadiosignaalide vastuvõtmiseks kuni 80 MHz. Häälestatud vooluahelaid pole vaja!

See täiustatud projekt põhineb minu esimesel juhendataval

Selle vastuvõtja kontseptsioon avaldati esmakordselt 2001. aastal: „Tooteandur ja selle meetod”, patent US6230000 B1, 8. mai 2001, Daniel Richard Tayloe,

1. samm: teooria

Ülaltoodud vooluahel näitab järjestikku ühendatud lülitit, takistit ja kondensaatorit.

Vahelduvvoolu (AC) vaatenurk

Kui sulgeme lüliti ja rakendame sisendile vahelduvvoolu signaali, ilmub kondensaatorile vahelduvpinge, mille amplituud väheneb pingejaguri toimel sageduse kasvades.

Meile pakub erilist huvi sagedus, millega kondensaatori vahelduvpinge langeb 70% -ni sisendist. See sagedus, mida tuntakse "piirsagedusena", tekib siis, kui kondensaatori reaktsioonivõime Xc on võrdne takistusega R. Sagedused, mis ületavad katkestussagedust, nõrgendatakse kiirusega 6 dB/oktaav.

Minu vooluahela väljalülitamissageduseks on seatud 3000 Hz, mis tähendab, et ringhäälingusagedustel ja üle selle pole vahelduvvoolu.

Alalisvoolu (DC) vaatenurk

Kui sulgeme lüliti ja rakendame sisendile alalispinge, hakkab kondensaator selle väärtuse juurde laadima. Kui peaksime lüliti avama enne, kui kondensaator on täielikult laetud, jääb C -pinge konstantseks, kuni lüliti uuesti suletakse.

Kõrgsagedussignaali vastuvõtmine

Laskem nüüd kõrgsageduslik signaal läbi lüliti, mis avaneb ja sulgub nii, et sama osa sissetulevast signaalist esitatakse eespool kirjeldatud RC -võrgule. Kuigi sissetulev signaal on palju kõrgem kui 3000 Hz piirsagedus, esitatakse kondensaatorile alati sama ühepolaarse alalisvoolu lainekuju ja see laeb selle lainekuju keskmise väärtuseni.

Kui sissetulev signaal erineb pisut lülitussagedusest, hakkab kondensaator laadima ja tühjenema, kui see satub sissetuleva signaali erineva kujuga segmentidesse. Kui erinevuste sagedus on näiteks 1000 Hz, siis kuuleme kondensaatoris 1000 Hz tooni. Selle tooni amplituud langeb kiiresti, kui erinev sagedus ületab RC -võrgu piirsageduse (3000 Hz).

Kokkuvõte

• Lülitamissagedus määrab vastuvõtu sageduse.
• RC kombinatsioon määrab kõrgeima kuuldava helisageduse.
• Võimendus on vajalik, kuna sisendsignaalid on väga nõrgad (mikrovolti)

Samm: skemaatiline skeem

Ülaltoodud ahelal on kaks lülitatud RC (takisti - kondensaator) võrku. Kahe võrgu põhjuseks on see, et kõigil lainekujudel on positiivse ja negatiivse pingega lainekuju.

Esimene võrk sisaldab R5, lüliti 2B2 ja C8… teine võrk sisaldab R5, lülitit 2B3 ja C9.

Diferentsiaalvõimendi IC5 summeerib kahe võrgu positiivsed ja negatiivsed väljundid ning edastab helisignaali C15 kaudu J2 "heliväljundi" terminali.

Kujundusvõrrandid R5, C8 ja R5, C9 jaoks:

XC8 = 2R5 kus XC8 on mahtuvuslik reaktsioonivõime 1/(2*pi*piir-sagedus*C8)

Väärtused 50 oomi ja 0,47 uF annavad väljalülitamissageduse 3000 Hz

2*kordistaja põhjus on see, et sisendsignaal esitatakse igale võrgule ainult poole aja jooksul, mis ajakonstanti tegelikult kahekordistab.

Kujundusvõrrandid R7, C13 jaoks

XC13 = R7, kus XC13 on mahtuvuslik reaktsioonivõime 1/(2*pi*piir-sagedus*C13). Selle võrgu eesmärk on veelgi summutada kõrgsageduslikke signaale ja müra.

Helivõimendi:

Op-amp IC5 helivõimenduse määrab suhe R7/R5, mis võrdub pingetõusuga 10000/50 = 200 (46dB). Selle võimenduse saamiseks on R5 ühendatud RF (raadiosagedusliku) võimendi IC1 madala takistusega väljundiga.

RF -võimendi:

IC1 pingetõus määratakse suhtega R4/R3, mis võrdub 1000/50 = 20 (26dB), andes üldise võimenduse, mis läheneb 72 dB, mis sobib kõrvaklappide kuulamiseks.

Loogilised ahelad:

IC4 toimib puhvervõimendina sünteesi 3-voldise tipp-tipp signaali ja IC2 5-voldise loogika vahel. Puhvrivõimendi võimendus on 2, mille määrab takisti R6/R8 suhe.

IC2B on traadiga jagatud kahega. See tagab kondensaatorite C8 ja C9 ühendamise R5 -ga võrdse aja jooksul.

3. samm: trükkplaat

Trükkplaadi ülemine ja alumine vaade enne ja pärast selle kokkupanekut.

Täielik Gerber -failide komplekt on lisatud lisatud zip -faili. Oma PCB tootmiseks saatke see fail lihtsalt trükkplaadi tootjale … küsige kõigepealt hinnapakkumist, kuna hinnad varieeruvad.

4. samm: kohalik ostsillaator

See vastuvõtja kasutab sagedussüntesaatorit, mida on kirjeldatud saidil

Lisatud fail "direct-conversion-receiver.txt" sisaldab selle vastuvõtja *.ino koodi.

See kood on peaaegu identne ülaltoodud sagedussüntesaatori koodiga, välja arvatud see, et väljundsagedus on kahekordne kuvamissagedus, mis võimaldab vastuvõtjaplaadil kahega jagada.

2018-04-30

Lisatud originaalkood.ino formaadis.

Samm: kokkupanek

Põhifoto näitab, kuidas kõik on omavahel ühendatud.

Valiti SMD -d (pindpaigaldusseadmed), kuna te ei soovi 80 MHz sagedusel lülitamisel pikki juhtmeid. Käsijootmise hõlbustamiseks valiti 0805 SMD komponenti.

Käsitsi jootmise teemal on oluline osta reguleeritava temperatuuriga triikraud, kuna liigne kuumus põhjustab PCB radade tõusu. Kasutasin 30W temperatuuriga reguleeritud jootekolvi. Saladus on kasutada palju geelivoolu. Suurendage jootmistemperatuuri, kuni joodis lihtsalt sulab. Nüüd kandke jootet ühele padjale ja kui jootekolb on endiselt padjal, libistage 0805 komponent pintsettide abil vastu jootekolvi. Kui komponent on õigesti paigutatud, eemaldage jootekolb. Nüüd jootke järelejäänud ots, seejärel puhastage oma tööd isopropüülalkohooliga, mida saate oma kohalikust keemikust.

6. samm: jõudlus

Mis ma oskan öelda … see töötab !!

Parim jõudlus saavutatakse huvipakkuva riba jaoks madala takistusega resonantsantenni abil.

Kõrvaklappide asemel lisasin 12 -voldise helivõimendi ja kõlari. Heli eelvõimendil oli oma sisseehitatud pingeregulaator, et vähendada ühisrežiimi tagasisideahela võimalust 12-voldise aku toite kaudu.

Lisatud heliklipid saadi umbes 2 meetri läbimõõduga siseruumides häälestatud traadi silmuse abil. Silmuse keskpunkt viidi läbi kahe auguga ferriitsüdamiku ühe ava, mille 10-pöördeline sekundaar oli ühendatud maa ja vastuvõtja sisendi vahel.

Muude juhendite vaatamiseks klõpsake siin.