Penerima Penukaran Langsung Semua Jalur: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Instructable ini menerangkan penerima semua-band "Penukaran Langsung" eksperimental untuk penerimaan satu-band, kod morse, dan isyarat radio teletype hingga 80MHz. Litar yang diselaraskan tidak diperlukan!

Projek lanjutan ini dibina berdasarkan https://www.instructables.com/id/Arduino-Frequency-Synthesiser- Instructable pertama saya - Menggunakan-160MHz-Si5351

Konsep untuk penerima ini pertama kali diterbitkan pada tahun 2001: "Pengesan produk dan kaedahnya", Paten US6230000 B1, 8 Mei 2001, Daniel Richard Tayloe,

Langkah 1: Teori

Litar di atas menunjukkan suis, perintang, dan kapasitor yang dihubungkan secara bersiri.

Sudut pandangan AC (arus ulang alik)

Sekiranya kita menutup suis dan menerapkan isyarat AC ke input, voltan AC akan muncul di seluruh kapasitor, amplitudnya akan berkurang dengan peningkatan frekuensi kerana tindakan pembahagi voltan.

Yang menarik bagi kami adalah kekerapan voltan AC merentasi kapasitor turun ke 70% input. Frekuensi ini, yang dikenali sebagai "frekuensi cutoff", berlaku apabila reaktansi Xc kapasitor sama dengan rintangan R. Frekuensi di atas frekuensi cutoff dilemahkan pada kadar 6dB / oktaf.

Frekuensi pemotongan untuk litar saya telah ditetapkan ke 3000Hz yang bermaksud bahawa tidak ada output AC untuk frekuensi siaran dan ke atas.

Sudut pandangan DC (arus terus)

Sekiranya kita menutup suis dan menerapkan voltan DC ke input, kapasitor akan mula mengecas ke nilai tersebut. Sekiranya kita membuka suis sebelum kapasitor terisi penuh maka voltan di C akan tetap berterusan sehingga suis ditutup kembali.

Menerima isyarat frekuensi tinggi

Mari sekarang lulus isyarat frekuensi tinggi melalui suis yang membuka dan menutup sehingga bahagian yang sama dari isyarat masuk ditunjukkan ke rangkaian RC yang dijelaskan di atas. Walaupun isyarat masuk jauh di atas frekuensi pemotongan 3000Hz, kapasitor selalu disajikan dengan bentuk gelombang DC uni-polar yang sama dan akan dikenakan pada nilai rata-rata bentuk gelombang tersebut.

Sekiranya isyarat masuk sedikit berbeza dari frekuensi pensuisan maka kapasitor akan mula mengecas dan melepaskan kerana menghadapi segmen berbentuk isyarat yang berbeza. Sekiranya frekuensi perbezaannya, katakanlah, 1000Hz maka kita akan mendengar nada 1000Hz di seluruh kapasitor. Amplitud nada ini akan turun dengan cepat apabila frekuensi perbezaan melebihi frekuensi pemotongan (3000Hz) rangkaian RC.

Ringkasan

• Frekuensi beralih menentukan frekuensi penerimaan.
• Gabungan RC menentukan frekuensi audio tertinggi yang dapat didengar.
• Amplifikasi diperlukan kerana isyarat input sangat lemah (microvolts)

Langkah 2: Diagram Skematik

Litar di atas mempunyai dua rangkaian RC (perintang - kapasitor) yang dihidupkan. Sebab dua rangkaian adalah bahawa semua bentuk gelombang mempunyai bentuk gelombang voltan positif dan bentuk gelombang voltan negatif.

Rangkaian pertama terdiri dari R5, suis 2B2, dan C8 … rangkaian kedua terdiri dari R5, suis 2B3, dan C9.

Penguat pembezaan IC5 menjumlahkan output positif dan negatif dari dua rangkaian dan menyampaikan isyarat audio melalui C15 ke terminal "output audio" J2.

Reka bentuk persamaan untuk R5, C8 dan R5, C9:

XC8 = 2R5 di mana XC8 adalah kereaktifan kapasitif 1 / (2 * pi * cutoff-freq * C8)

Nilai 50 ohm dan 0.47uF menghasilkan frekuensi pemotongan 3000Hz

Sebab pengganda 2 * adalah bahawa isyarat input hanya disajikan kepada setiap rangkaian selama separuh masa yang secara efektif menggandakan pemalar waktu.

Reka bentuk persamaan untuk R7, C13

XC13 = R7 di mana XC13 adalah kereaktifan kapasitif 1 / (2 * pi * cutoff-freq * C13). Tujuan rangkaian ini adalah untuk mengurangkan isyarat dan bunyi frekuensi tinggi.

Penguat Audio:

Keuntungan audio op-amp IC5 ditetapkan oleh nisbah R7 / R5 yang setara dengan kenaikan voltan 10000/50 = 200 (46dB). Untuk mendapatkan keuntungan ini, R5 telah dihubungkan dengan output impedans rendah penguat RF (frekuensi radio) IC1.

Penguat RF:

Kenaikan voltan IC1 ditetapkan oleh nisbah R4 / R3 yang setara dengan 1000/50 = 20 (26dB) memberikan keuntungan keseluruhan menghampiri 72dB yang sesuai untuk mendengar head-phone.

Litar Logik:

IC4 bertindak sebagai penguat penyangga antara isyarat puncak ke puncak 3 volt dari sintesis dan logik 5 volt untuk IC2. Penguat penyangga mempunyai keuntungan 2 yang ditetapkan oleh nisbah perintang R6 / R8.

IC2B dikabelkan sebagai pembahagi-dua. Ini memastikan bahawa kapasitor C8 dan C9 disambungkan ke R5 untuk jangka masa yang sama.

Langkah 3: Papan Litar Bercetak

Pandangan atas dan bawah papan litar sebelum dan selepas dipasang.

Satu set lengkap fail Gerber disertakan dalam fail zip yang dilampirkan. Untuk menghasilkan PCB anda sendiri, hantarkan fail ini kepada pengeluar papan litar … dapatkan sebut harga terlebih dahulu kerana harganya berbeza-beza.

Langkah 4: Pengayun Tempatan

Penerima ini menggunakan synthesizer frekuensi yang dijelaskan dalam

Fail terlampir "direct-convert-receiver.txt" mengandungi kod *.ino untuk penerima ini.

Kod ini hampir sama dengan kod untuk synthesizer frekuensi di atas kecuali bahawa frekuensi output adalah dua kali frekuensi paparan untuk membolehkan litar pembahagi-dua di papan penerima.

2018-04-30

Kod asal dalam format.ino dilampirkan.

Langkah 5: Perhimpunan

Foto utama menunjukkan bagaimana semuanya saling berkaitan.

SMD (permukaan mount device) dipilih kerana anda tidak memerlukan petunjuk panjang ketika beralih pada 80MHz. 0805 komponen SMD dipilih untuk membuat pematerian tangan lebih mudah.

Walaupun mengenai pematerian tangan adalah penting untuk membeli besi yang dikawal suhu kerana terlalu banyak haba akan menyebabkan trek PCB terangkat. Saya menggunakan solder terkawal suhu 30W. Rahsia adalah menggunakan banyak fluks gel. Tingkatkan suhu pematerian sehingga pateri mencair. Sekarang pasangkan solder ke satu pad, dan dengan besi pemateri masih di atas pad, geser komponen 0805 ke atas besi pematerian menggunakan sepasang pinset. Apabila komponen diletakkan dengan betul, lepaskan besi pematerian. Sekarang solkan bahagian yang tinggal kemudian bersihkan kerja anda dengan Isopropyl alchohol yang tersedia dari ahli kimia tempatan anda.

Langkah 6: Persembahan

Apa yang boleh saya katakan … ia berfungsi !!

Prestasi terbaik diperoleh menggunakan antena resonan impedans rendah untuk kumpulan minat.

Daripada fon kepala, saya menambah penguat audio dan pembesar suara 12 volt. Pra-penguat audio mempunyai pengatur voltan dalaman sendiri untuk mengurangkan kemungkinan gelung maklum balas mod biasa melalui bekalan bateri 12 volt.

Klip audio yang dilampirkan diperoleh dengan menggunakan gelung dawai tertala dalaman yang berdiameter kira-kira 2 meter. Bahagian tengah gelung melewati satu lubang teras ferit dua lubang dengan sekunder 10 putaran yang dihubungkan antara tanah dan input penerima.

Klik di sini untuk melihat arahan saya yang lain.