Ontvanger vir direkte omskakeling in alle bande: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hierdie instruksies beskryf 'n eksperimentele "Direkte omskakeling" -bandontvanger vir die ontvangs van enkele syband-, morsekode- en teletipe radioseine tot 80MHz. Afgestemde kringe is nie nodig nie!

Hierdie gevorderde projek bou voort op my eerste Instructable

Die konsep vir hierdie ontvanger is die eerste keer in 2001 gepubliseer: "Produksdetektor en metode daarvoor", Patent US6230000 B1, 8 Mei 2001, Daniel Richard Tayloe,

Stap 1: Teorie

Bogenoemde stroombaan toon 'n skakelaar, weerstand en kapasitor wat in serie gekoppel is.

Wisselstroom (Wisselstroom) standpunt

As ons die skakelaar toemaak en 'n wisselsignaal op die ingang toedien, sal 'n wisselspanning oor die kapasitor verskyn, waarvan die amplitude met toenemende frekwensie afneem as gevolg van die spanningverdeleraksie.

Van besondere belang vir ons is die frekwensie waarop die wisselspanning oor die kapasitor tot 70% van die inset val. Hierdie frekwensie, bekend as die "afsnyfrekwensie", vind plaas wanneer die reaktansie Xc van die kapasitor gelyk is aan die weerstand R. Frekwensies bo die afsnyfrekwensie word verswak teen 'n snelheid van 6dB/oktaaf.

Die afsnyfrekwensie vir my stroombaan is ingestel op 3000Hz, wat beteken dat daar geen wisselstroomuitset vir uitsaaifrekwensies en hoër is nie.

DC (gelykstroom) standpunt

As ons die skakelaar toemaak en 'n GS -spanning op die ingang toedien, begin die kondensator die waarde laai. As ons die skakelaar oopmaak voordat die kapasitor volledig gelaai is, bly die spanning oor C konstant totdat die skakelaar weer gesluit is.

Ontvang 'n hoë frekwensie sein

Kom ons gee nou 'n hoëfrekwensie sein deur 'n skakelaar wat oop en toe is sodat dieselfde deel van die inkomende sein aan die RC -netwerk wat hierbo beskryf is, aangebied word. Alhoewel die inkomende sein ver bo die afsnyfrekwensie van 3000Hz is, word die kondensator altyd met dieselfde unipolêre DC-golfvorm voorgelê en laai dit na die gemiddelde waarde van die golfvorm.

As die inkomende sein effens verskil van die skakelfrekwensie, sal die kapasitor begin laai en ontlaai wanneer dit verskillende gevormde segmente van die inkomende sein teëkom. As die verskilfrekwensie byvoorbeeld 1000Hz is, hoor ons 'n toon van 1000Hz oor die kapasitor. Die amplitude van hierdie toon sal vinnig daal sodra die verskilfrekwensie die afsnyfrekwensie (3000Hz) van die RC -netwerk oorskry.

Opsomming

• Die skakelfrekwensie bepaal die ontvangsfrekwensie.
• Die RC -kombinasie bepaal die hoogste klankfrekwensie wat gehoor kan word.
• Amplifikasie is nodig aangesien die insetseine baie swak is (mikrovolt)

Stap 2: Skematiese diagram

Bogenoemde stroombaan het twee geskakelde RC (weerstand - kapasitor) netwerke. Die rede vir twee netwerke is dat alle golfvorme 'n positiewe spanning golfvorm en 'n negatiewe spanning golfvorm het.

Die eerste netwerk bestaan uit R5, die skakelaar 2B2 en C8 … die tweede netwerk bestaan uit R5, die skakelaar 2B3 en C9.

Die differensiaalversterker IC5 som die positiewe en negatiewe uitsette van die twee netwerke op en gee die klanksignaal deur C15 na die "klankuitgang" -aansluiting van J2.

Ontwerp vergelykings vir R5, C8 en R5, C9:

XC8 = 2R5 waar XC8 die kapasitiewe reaktansie is 1/(2*pi*afsny-frekwensie*C8)

Die waardes van 50 ohm en 0.47uF lewer 'n afsnyfrekwensie van 3000Hz

Die rede vir die 2*vermenigvuldiger is dat die insetsein slegs vir die helfte van die tyd aan elke netwerk voorgehou word, wat die tydkonstante effektief verdubbel.

Ontwerp vergelykings vir R7, C13

XC13 = R7 waar XC13 die kapasitiewe reaktansie 1/(2*pi*afsny-frekwensie*C13) is. Die doel van hierdie netwerk is om hoëfrekwensie seine en geraas verder te verswak.

Die klankversterker:

Die klankversterking van die op-amp IC5 word bepaal deur die verhouding van R7/R5, wat neerkom op 'n spanningsversterking van 10000/50 = 200 (46dB). Om hierdie versterking te verkry, is R5 gekoppel aan die lae impedansie -uitset van die RF (radiofrekwensie) versterker IC1.

Die RF -versterker:

Die spanningsversterking van IC1 word bepaal deur die verhouding van R4/R3, wat gelyk is aan 1000/50 = 20 (26dB), wat 'n algehele toename van 72dB gee, wat geskik is vir luister na koptelefoon.

Die logiese stroombane:

IC4 dien as 'n bufferversterker tussen die 3 volt piek-tot-piek sein van die sintese en die 5 volt logika vir IC2. Die bufferversterker het 'n versterking van 2 wat bepaal word deur die verhouding van weerstande R6/R8.

IC2B is bedraad as 'n deel-deur-twee. Dit verseker dat kapasitors C8 en C9 ewe lank aan R5 gekoppel is.

Stap 3: Gedrukte stroombaan

Bo -en onder -aansigte van die printplaat voor en nadat dit gemonteer is.

'N Volledige stel Gerber -lêers is ingesluit in die aangehegte zip -lêer. Om u eie PCB te vervaardig, stuur hierdie lêer eenvoudig na die vervaardiger van 'n printplaat … kry eers 'n kwotasie, aangesien die pryse wissel.

Stap 4: Plaaslike ossillator

Hierdie ontvanger gebruik die frekwensiesintetiseerder wat beskryf word in

Die aangehegte lêer "direct-conversion-receiver.txt" bevat die *.ino-kode vir hierdie ontvanger.

Hierdie kode is byna identies aan die kode vir die bogenoemde frekwensiesintetiseerder, behalwe dat die uitsetfrekwensie twee keer die vertoningsfrekwensie is om voorsiening te maak vir die deel-deur-twee kring op die ontvangerbord.

2018-04-30

Oorspronklike kode in.ino -formaat aangeheg.

Stap 5: Montering

Die hooffoto wys hoe alles met mekaar verbind is.

SMD's (oppervlaktemonteringstoestelle) is gekies, aangesien u nie lang leidrade wil hê as u oorskakel na 80MHz nie. 0805 SMD-komponente is gekies om handsolder makliker te maak.

Terwyl dit met die hand soldeer, is dit belangrik om 'n temperatuurbeheerde yster te koop, aangesien te veel hitte die PCB-spore sal laat lig. Ek het 'n temperatuurbeheerde soldeerbout van 30 W gebruik. Die geheim is om baie gelvloeistof te gebruik. Verhoog die soldeertemperatuur totdat die soldeer net smelt. Smeer nou soldeer op een kussing aan, en terwyl die soldeerbout nog op die kussing is, skuif die 0805 -komponent met 'n pincet teen die soldeerbout. As die komponent korrek geplaas is, verwyder die soldeerbout. Soldeer nou die oorblywende punt, en maak u werk skoon met Isopropylalkohol wat by u plaaslike apteker beskikbaar is.

Stap 6: Prestasie

Wat kan ek sê … dit werk !!

Die beste prestasie word verkry met behulp van 'n lae-impedansie resonante antenne vir die band van belang.

In plaas van koptelefoon het ek 'n 12 volt klankversterker en luidspreker bygevoeg. Die klankvoorversterker het sy eie ingeboude spanningsreguleerder om die kans op 'n gewone terugvoerlus deur die 12 volt-batterytoevoer te verminder.

Die aangehegte klankgrepe is verkry met behulp van 'n binnenshuise draadlus van ongeveer 2 meter in deursnee. Die middel van die lus is deur een gat van 'n twee-gat ferrietkern gelei met 'n 10-draai sekondêre verbinding tussen grond en die ontvanger-ingang.

Klik hier om my ander instruksies te sien.