Svepojasni prijemnik s izravnom pretvorbom: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovaj Instructable opisuje eksperimentalni svepojasni prijemnik "Direct Conversion" za prijem jednostrukih bočnih, morzeovih i teletipskih radio signala do 80MHz. Podešeni krugovi nisu potrebni!

Ovaj napredni projekt nadograđuje se na moj prvi Instructable

Koncept ovog prijemnika prvi je put objavljen 2001. godine: “Detektor proizvoda i njegova metoda”, Patent US6230000 B1, 8. svibnja 2001., Daniel Richard Tayloe,

Korak 1: Teorija

Gornji krug prikazuje prekidač, otpornik i kondenzator spojen u seriju.

Stajalište naizmjenične struje (izmjenične struje)

Zatvorimo li prekidač i na ulaz unesemo izmjenični signal, preko kondenzatora će se pojaviti izmjenični napon čija će se amplituda smanjivati s povećanjem frekvencije zbog djelovanja razdjelnika napona.

Posebno nas zanima frekvencija pri kojoj izmjenični napon na kondenzatoru pada na 70% ulaza. Ta se frekvencija, poznata kao "granična frekvencija", javlja kada je reaktancija Xc kondenzatora jednaka otporu R. Frekvencije iznad granične frekvencije prigušuju se brzinom od 6dB/oktavu.

Granična frekvencija za moj krug postavljena je na 3000Hz, što znači da nema AC izlaza za emitirane frekvencije i više.

Stajalište istosmjerne struje

Zatvorimo li prekidač i na ulaz priključimo istosmjerni napon, kondenzator će se početi puniti na tu vrijednost. Ako otvorimo sklopku prije nego se kondenzator potpuno napuni, tada će napon na C ostati konstantan sve dok se prekidač ponovno ne zatvori.

Prijem visokofrekventnog signala

Prođimo sada visokofrekventni signal kroz prekidač koji se otvara i zatvara tako da se isti dio dolaznog signala prikaže gore opisanoj RC mreži. Iako je dolazni signal znatno iznad granične frekvencije od 3000Hz, kondenzator se uvijek prikazuje s istim jednopolarnim istosmjernim oblikom istosmjerne struje i punit će se do prosječne vrijednosti tog valnog oblika.

Ako se dolazni signal malo razlikuje od sklopne frekvencije, kondenzator će se početi puniti i prazniti kada naiđe na različite segmente dolaznog signala. Ako je razlika frekvencije, recimo, 1000Hz, tada ćemo čuti ton od 1000Hz preko kondenzatora. Amplituda ovog tona brzo će pasti kada razlika frekvencije pređe graničnu frekvenciju (3000Hz) RC mreže.

Sažetak

• Uklopna frekvencija određuje frekvenciju primanja.
• RC kombinacija određuje najveću audio frekvenciju koja se može čuti.
• Pojačanje je potrebno jer su ulazni signali vrlo slabi (mikrovolti)

Korak 2: Shematski dijagram

Gore navedeni krug ima dvije komutirane RC (otpornički - kondenzatorske) mreže. Razlog za dvije mreže je taj što svi valni oblici imaju pozitivan naponski val i negativni naponski oblik.

Prva mreža se sastoji od R5, sklopke 2B2 i C8 … druga mreža obuhvaća R5, sklopku 2B3 i C9.

Diferencijalno pojačalo IC5 zbraja pozitivne i negativne izlaze iz dviju mreža i prenosi audio signal kroz C15 do priključka "audio izlaz" na J2.

Proračunske jednadžbe za R5, C8 i R5, C9:

XC8 = 2R5 gdje je XC8 kapacitivna reaktancija 1/(2*pi*granična frekvencija*C8)

Vrijednosti od 50 ohma i 0,47 uF stvaraju graničnu frekvenciju od 3000Hz

Razlog 2*množitelja je taj što se ulazni signal prezentira svakoj mreži samo pola vremena što učinkovito udvostručuje vremensku konstantu.

Izračunajte jednadžbe za R7, C13

XC13 = R7 gdje je XC13 kapacitivna reaktancija 1/(2*pi*granična frekvencija*C13). Svrha ove mreže je dodatno prigušiti visokofrekventne signale i šum.

Audio pojačalo:

Audio pojačanje op-pojačala IC5 podešeno je omjerom R7/R5 koji je jednak pojačanju napona od 10000/50 = 200 (46dB). Da bi se dobio ovaj dobitak, R5 je spojen na izlaz niske impedancije RF (radiofrekvencijskog) pojačala IC1.

RF pojačalo:

Pojačanje napona IC1 određeno je omjerom R4/R3 koji je jednak 1000/50 = 20 (26 dB) dajući ukupni dobitak koji se približava 72 dB što je pogodno za slušanje na slušalicama.

Logički sklopovi:

IC4 djeluje kao tamponsko pojačalo između 3-voltnog signala vrha do vrha iz sinteze i 5-voltne logike za IC2. Pojačalo međuspremnika ima dobitak 2 koji je određen omjerom otpornika R6/R8.

IC2B je ožičen kao podjela dva. Time se osigurava da su kondenzatori C8 i C9 spojeni na R5 jednako dugo.

Korak 3: Tiskana ploča

Pogled odozgo i odozdo na ploču prije i nakon sastavljanja.

Cijeli skup Gerber datoteka uključen je u priloženu zip datoteku. Za proizvodnju vlastitog PCB -a jednostavno pošaljite ovu datoteku proizvođaču pločica … prvo zatražite ponudu jer se cijene razlikuju.

Korak 4: Lokalni oscilator

Ovaj prijemnik koristi sintetizator frekvencije opisan na

Priložena datoteka "direct-conversion-receiver.txt" sadrži *.ino kôd za ovaj prijemnik.

Ovaj kôd je gotovo identičan kodu za gornji sintetizator frekvencija, osim što je izlazna frekvencija dvostruko veća od frekvencije prikaza kako bi se omogućilo krug podijeli po dva na prijemnoj ploči.

2018-04-30

Izvorni kôd u.ino formatu u privitku.

Korak 5: Montaža

Glavna fotografija prikazuje kako je sve međusobno povezano.

SMD -ovi (uređaji za površinsko montiranje) odabrani su jer ne želite dugačke vodiče pri prebacivanju na 80MHz. 0805 SMD komponente odabrane su za lakše ručno lemljenje.

Kad je riječ o ručnom lemljenju, važno je kupiti željezo s kontroliranom temperaturom jer će previše topline uzrokovati podizanje tračnica PCB-a. Koristio sam lemilicu s kontrolom temperature 30W. Tajna je u korištenju dosta gela. Povećavajte temperaturu lemljenja sve dok se lem ne otopi. Sada nanesite lem na jednu podlogu, a dok je lemilica još uvijek na jastučiću, gurnite komponentu 0805 uz lemilicu pomoću pincete. Kad je komponenta pravilno postavljena, uklonite lemilicu. Sada lemite preostali kraj, a zatim očistite svoj rad izopropilnim alkoholom koji je dostupan kod vašeg lokalnog kemičara.

Korak 6: Performanse

Što reći … radi !!

Najbolje performanse postižu se korištenjem rezonantne antene niske impedancije za opseg od interesa.

Umjesto slušalica dodao sam 12 -voltno audio pojačalo i zvučnik. Zvučno predpojačalo ima vlastiti ugrađeni regulator napona koji smanjuje mogućnost povratne sprege uobičajenog načina rada kroz napajanje od 12 volti.

Priloženi audioisječci dobiveni su korištenjem unutarnje podešene petlje od žice promjera približno 2 metra. Središte petlje je propušteno kroz jednu rupu feritne jezgre s dvije rupe sa sekundarnim spojem od 10 zavoja spojenim između zemlje i ulaza prijemnika.

Kliknite ovdje da biste vidjeli moje ostale upute.