Приемник за директно преобразуване на всички ленти: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този Instructable описва експериментален приемник на всички ленти с директно преобразуване за приемане на единични странични ленти, морзов код и телетайп радиосигнали до 80MHz. Настроените схеми не са необходими!

Този усъвършенстван проект се основава на моя първи инструктируем

Концепцията за този приемник е публикувана за първи път през 2001 г.: „Детектор на продукта и метод за него“, Патент US6230000 B1, 8 май 2001 г., Daniel Richard Tayloe,

Стъпка 1: Теория

Горната схема показва превключвател, резистор и кондензатор, свързани последователно.

Гледна точка на променлив ток (променлив ток)

Ако затворим превключвателя и подадем променлив сигнал към входа, през кондензатора ще се появи променливо напрежение, чиято амплитуда ще намалява с увеличаване на честотата поради действието на разделителя на напрежението.

От особен интерес за нас е честотата, при която променливото напрежение в кондензатора пада до 70% от входа. Тази честота, известна като "гранична честота", възниква, когато реактивното съпротивление Xc на кондензатора е равно на съпротивлението R. Честотите над граничната честота се затихват със скорост 6dB/октава.

Пределната честота за моята верига е зададена на 3000Hz, което означава, че няма AC изход за честоти на излъчване и по -високи.

Гледна точка за постоянен ток (постоянен ток)

Ако затворим превключвателя и приложим DC напрежение към входа, кондензаторът ще започне да се зарежда до тази стойност. Ако отворим превключвателя, преди кондензаторът да се зареди напълно, напрежението в C ще остане постоянно, докато превключвателят се затвори отново.

Приемане на високочестотен сигнал

Нека сега прекараме високочестотен сигнал през превключвател, който се отваря и затваря, така че същата част от входящия сигнал да бъде представена на описаната по -горе RC мрежа. Въпреки че входящият сигнал е доста над граничната честота от 3000Hz, кондензаторът винаги се представя с една и съща еднополярна DC вълнова форма и ще се зареди до средната стойност на тази вълнова форма.

Ако входящият сигнал се различава леко от честотата на превключване, тогава кондензаторът ще започне да се зарежда и разрежда, когато срещне различни оформени сегменти на входящия сигнал. Ако различната честота е, да речем, 1000Hz, тогава ще чуем тон от 1000Hz през кондензатора. Амплитудата на този тон ще спадне бързо, след като различната честота надвиши граничната честота (3000Hz) на RC мрежата.

Резюме

• Честотата на превключване определя честотата на приемане.
• RC комбинацията определя най -високата аудио честота, която може да се чуе.
• Необходимо е усилване, тъй като входните сигнали са много слаби (микроволта)

Стъпка 2: Схематична диаграма

Горната схема има две комутирани RC (резисторно -кондензаторни) мрежи. Причината за две мрежи е, че всички форми на вълни имат форма на вълна с положително напрежение и с форма на отрицателно напрежение.

Първата мрежа включва R5, превключвателя 2B2 и C8 … втората мрежа се състои от R5, превключвателя 2B3 и C9.

Диференциалният усилвател IC5 сумира положителните и отрицателните изходи от двете мрежи и предава аудио сигнала през C15 към терминала "аудио изход" на J2.

Проектиране на уравнения за R5, C8 и R5, C9:

XC8 = 2R5, където XC8 е капацитивното съпротивление 1/(2*pi*cutoff-freq*C8)

Стойностите на 50 ома и 0.47uF произвеждат гранична честота от 3000Hz

Причината за 2*множителя е, че входният сигнал се представя само на всяка мрежа за половината от времето, което ефективно удвоява времевата константа.

Проектиране на уравнения за R7, C13

XC13 = R7, където XC13 е капацитивното съпротивление 1/(2*pi*cutoff-freq*C13). Целта на тази мрежа е допълнително затихване на високочестотни сигнали и шум.

Аудио усилвателят:

Аудио усилването на оп-усилвателя IC5 се задава от съотношението R7/R5, което се равнява на усилване на напрежението от 10000/50 = 200 (46dB). За да се получи това усилване, R5 е свързан към нискоимпедансния изход на RF (радиочестотен) усилвател IC1.

RF усилвател:

Усилването на напрежението на IC1 се определя от съотношението R4/R3, което се равнява на 1000/50 = 20 (26dB), което дава общо усилване, приближаващо се до 72dB, което е подходящо за слушане през слушалки.

Логическите вериги:

IC4 действа като буферен усилвател между 3-волтовия пиков до пиков сигнал от синтеза и 5-волтовата логика за IC2. Буферният усилвател има усилване 2, което се определя от съотношението на резисторите R6/R8.

IC2B е свързан като разделяне на две. Това гарантира, че кондензаторите C8 и C9 са свързани към R5 за еднакви периоди от време.

Стъпка 3: Печатна платка

Изглед отгоре и отдолу на платката преди и след нейното сглобяване.

Пълен набор от Gerber файлове са включени в прикачения zip файл. За да създадете своя собствена печатна платка, просто изпратете този файл на производителя на печатни платки … първо получете оферта, тъй като цените варират.

Стъпка 4: Локален осцилатор

Този приемник използва честотния синтезатор, описан в

Прикаченият файл "direct-conversion-receiver.txt" съдържа *.ino кода за този приемник.

Този код е почти идентичен с кода за горния честотен синтезатор, с изключение на това, че изходната честота е два пъти по-висока от честотата на дисплея, за да се даде възможност за схемата за разделяне на две на платката на приемника.

2018-04-30

Приложен оригинален код в.ino формат.

Стъпка 5: Монтаж

Основната снимка показва как всичко е взаимосвързано.

SMD (устройства за повърхностно монтиране) бяха избрани, тъй като не искате дълги проводници при превключване на 80MHz. 0805 SMD компоненти са избрани, за да улеснят ръчното запояване.

Докато става въпрос за ръчно запояване, е важно да закупите желязо с контролирана температура, тъй като твърде много топлина ще доведе до повдигане на печатните платки. Използвах 30W температурен контролен поялник. Тайната е в използването на много гел флюс. Увеличете температурата на запояване, докато спойката просто се стопи. Сега поставете спойка върху една подложка и с поялника все още върху подложката, плъзнете компонента 0805 срещу поялника с помощта на чифт пинсети. Когато компонентът е правилно позициониран, свалете поялника. Сега запоявайте останалия край и след това почистете работата си с изопропилов алхохол, който се предлага от вашия местен химик.

Стъпка 6: Производителност

Какво да кажа … работи !!

Най-добрата производителност се постига с използване на резонансна антена с нисък импеданс за обхвата на интереса.

Вместо слушалки добавих 12 -волтов аудио усилвател и високоговорител. Аудио предварителният усилвател имаше свой собствен вграден регулатор на напрежението, за да намали вероятността от контур за обратна връзка в общ режим чрез 12-волтовото захранване на батерията.

Прикрепените аудио клипове бяха получени с помощта на вътрешна тунингована верига от тел с диаметър приблизително 2 метра. Центърът на контура е преминал през един отвор на феритна сърцевина с два отвора с вторична връзка от 10 оборота, свързана между земята и входа на приемника.

Щракнете тук, за да видите другите ми инструкции.