Marrësi i Konvertimit Direkt All-Band: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Ky udhëzues përshkruan një marrës eksperimental "Konvertimi i drejtpërdrejtë" me të gjithë brezin për marrjen e brezit të vetëm anësor, kodit të morsit dhe sinjaleve të radios teletype deri në 80MHz. Qarqet e sintonizuara nuk kërkohen!

Ky projekt i avancuar bazohet në udhëzuesin tim të parë

Koncepti për këtë marrës u botua për herë të parë në 2001: "Detektori i produktit dhe metoda e tij", Patenta US6230000 B1, 8 maj 2001, Daniel Richard Tayloe,

Hapi 1: Teoria

Qarku i mësipërm tregon një ndërprerës, rezistencë dhe kondensator të lidhur në seri.

Pikëpamja AC (rryma alternative)

Nëse mbyllim çelësin dhe aplikojmë një sinjal AC në hyrje, një tension AC do të shfaqet në të gjithë kondensatorin, amplituda e të cilit do të ulet me rritjen e frekuencës për shkak të veprimit të ndarjes së tensionit.

Me interes të veçantë për ne është frekuenca në të cilën tensioni AC nëpër kondensator bie në 70% të hyrjes. Kjo frekuencë, e njohur si "frekuenca e ndërprerjes", ndodh kur reaktanca Xc e kondensatorit është e barabartë me rezistencën R. Frekuencat mbi frekuencën e ndërprerjes dobësohen me një normë prej 6dB/oktavë.

Frekuenca e ndërprerjes për qarkun tim është vendosur në 3000Hz që do të thotë se nuk ka dalje AC për frekuencat e transmetimit dhe më lart.

Pikëpamja DC (rryma e drejtpërdrejtë)

Nëse mbyllim çelësin dhe aplikojmë një tension DC në hyrje, kondensatori do të fillojë të karikohet në atë vlerë. Nëse e hapim çelësin para se kondensatori të jetë plotësisht i ngarkuar, atëherë tensioni në C do të mbetet konstant derisa çelësi të mbyllet përsëri.

Marrja e një sinjali me frekuencë të lartë

Le të kalojmë tani një sinjal me frekuencë të lartë përmes një ndërprerës që hapet dhe mbyllet në mënyrë që e njëjta pjesë e sinjalit në hyrje të paraqitet në rrjetin RC të përshkruar më sipër. Edhe pse sinjali në hyrje është shumë më i lartë se frekuenca e ndërprerjes prej 3000Hz, kondensatori gjithmonë paraqitet me të njëjtën formë valore uni-polare DC dhe do të ngarkohet me vlerën mesatare të asaj forme valore.

Nëse sinjali hyrës ndryshon pak nga frekuenca e ndërrimit, atëherë kondensatori do të fillojë të ngarkohet dhe shkarkohet pasi has segmente të ndryshme në formë të sinjalit në hyrje. Nëse frekuenca e ndryshimit është, të themi, 1000Hz atëherë do të dëgjojmë një ton prej 1000Hz nëpër kondensator. Amplituda e këtij toni do të bjerë me shpejtësi pasi frekuenca e diferencës tejkalon frekuencën e ndërprerjes (3000Hz) të rrjetit RC.

Përmbledhje

• Frekuenca e ndërrimit përcakton frekuencën e marrjes.
• Kombinimi RC përcakton frekuencën më të lartë audio që mund të dëgjohet.
• Kërkohet përforcim pasi sinjalet hyrëse janë shumë të dobëta (mikrovolt)

Hapi 2: Diagrami Skematik

Qarku i mësipërm ka dy rrjete të kaluara RC (rezistencë - kondensator). Arsyeja për dy rrjete është se të gjitha format e valëve kanë një formë valore të tensionit pozitiv dhe një formë valore të tensionit negativ.

Rrjeti i parë përfshin R5, çelësin 2B2 dhe C8 … rrjeti i dytë përfshin R5, ndërprerësin 2B3 dhe C9.

Përforcuesi diferencial IC5 përmbledh daljet pozitive dhe negative nga dy rrjetet dhe kalon sinjalin audio përmes C15 në terminalin "dalje audio" të J2.

Ekuacionet e projektimit për R5, C8 dhe R5, C9:

XC8 = 2R5 ku XC8 është reaktanca kapacitore 1/(2*pi*prerje-frekuencë*C8)

Vlerat e 50 ohms dhe 0.47uF prodhojnë një frekuencë ndërprerjeje prej 3000Hz

Arsyeja për shumëzuesin 2*është se sinjali hyrës i paraqitet çdo rrjeti vetëm për gjysmën e kohës, e cila në mënyrë efektive dyfishon konstantën kohore.

Ekuacionet e projektimit për R7, C13

XC13 = R7 ku XC13 është reaktanca kapacitive 1/(2*pi*prerje-frekuencë*C13). Qëllimi i këtij rrjeti është të zbusë më tej sinjalet dhe zhurmat me frekuencë të lartë.

Përforcuesi i audios:

Fitimi audio i op-amp IC5 përcaktohet nga raporti R7/R5 që barazohet me një fitim të tensionit 10000/50 = 200 (46dB). Për të marrë këtë fitim R5 është lidhur me daljen e rezistencës së ulët të amplifikatorit RF (frekuenca e radios) IC1.

Përforcuesi RF:

Fitimi i tensionit të IC1 përcaktohet nga raporti i R4/R3 i cili barazohet me 1000/50 = 20 (26dB) duke dhënë një fitim të përgjithshëm që i afrohet 72dB i cili është i përshtatshëm për dëgjimin e celularëve.

Qarqet logjike:

IC4 vepron si një tampon-përforcues midis sinjalit 3 volt kulm në kulm nga sinteza dhe logjikës 5 volt për IC2. Amplifikatori tampon ka një fitim prej 2 i cili përcaktohet nga raporti i rezistorëve R6/R8.

IC2B është i lidhur si pjesë-pjesë. Kjo siguron që kondensatorët C8 dhe C9 janë të lidhur me R5 për gjatësi të barabarta kohore.

Hapi 3: Bordi i Qarkut të Shtypur

Pamjet e sipërme dhe të poshtme të tabelës së qarkut para dhe pasi të jetë montuar.

Një grup i plotë skedarësh Gerber përfshihen në skedarin zip të bashkangjitur. Për të prodhuar PCB -në tuaj, thjesht dërgojeni këtë skedar tek një prodhues i bordit qark … merrni një kuotë së pari pasi çmimet ndryshojnë.

Hapi 4: Lëkundësi lokal

Ky marrës përdor sintetizuesin e frekuencës të përshkruar në

Skedari i bashkangjitur "direct-conversion-receiver.txt" përmban kodin *.ino për këtë marrës.

Ky kod është pothuajse identik me kodin për sintetizuesin e mësipërm të frekuencës, me përjashtim të faktit se frekuenca e daljes është dyfishi i frekuencës së ekranit për të lejuar qarkun ndarje-me-dy në bordin e marrësit.

2018-04-30

Kodi origjinal në formatin.ino bashkangjitur.

Hapi 5: Asambleja

Fotografia kryesore tregon se si gjithçka është e ndërlidhur.

SMD (pajisjet e montimit në sipërfaqe) u zgjodhën pasi nuk doni drejtime të gjata kur kaloni në 80MHz. 0805 përbërës SMD u zgjodhën për ta bërë më të lehtë bashkimin me dorë.

Ndërsa në temën e bashkimit me dorë është e rëndësishme të blini një hekur të kontrolluar nga temperatura pasi shumë nxehtësi do të bëjë që gjurmët e PCB të ngrihen. Kam përdorur një hekur bashkues të kontrolluar me temperaturë 30W. Sekreti është të përdorni shumë fluks xhel. Rritni temperaturën e bashkimit derisa saldimi thjesht të shkrihet. Tani aplikoni saldimin në një jastëk dhe me hekurin e saldimit ende në jastëk, rrëshqisni përbërësin 0805 kundër hekurit duke përdorur një palë piskatore. Kur komponenti është pozicionuar saktë hiqni hekurin bashkues. Tani lidhni pjesën e mbetur, pastaj pastroni punën tuaj me alkool Isopropyl i cili është në dispozicion nga kimisti juaj lokal.

Hapi 6: Performanca

Çfarë mund të them … funksionon !!

Performanca më e mirë merret duke përdorur një antenë rezonante me rezistencë të ulët për brezin e interesit.

Në vend të kufjeve shtova një përforcues audio dhe altoparlant 12 volt. Para-përforcuesi audio kishte rregullatorin e vet të integruar të tensionit për të zvogëluar mundësinë e një loop reagimi të zakonshëm përmes furnizimit me bateri 12 volt.

Klipet audio të bashkangjitur u morën duke përdorur një lak të rregulluar të brendshëm teli me diametër afërsisht 2 metra. Qendra e lakut kalohej nëpër një vrimë të një bërthame ferrite me dy vrima me një kthesë dytësore 10 lidhëse midis tokës dhe hyrjes së marrësit.

Klikoni këtu për të parë udhëzimet e mia të tjera udhëzuese.