Ամբողջական ուղիղ փոխակերպման ընդունիչ `6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս Instructable- ը նկարագրում է փորձնական «Ուղղակի փոխակերպում» համընդհանուր ընդունիչ ՝ միակողմանի, Մորս ծածկագրի և հեռատեսակի ռադիոազդանշանների ընդունման համար ՝ մինչև 80 ՄՀց հաճախականությամբ: Կարգավորված սխեմաները պարտադիր չեն:

Այս առաջադեմ նախագիծը հիմնված է իմ առաջին Ուսուցողական https://www.instructables.com/id/Arduino-Frequency-Synthesiser-Using-160MHz-Si5351- ի վրա

Այս ընդունիչի հայեցակարգը առաջին անգամ հրապարակվել է 2001 թվականին ՝ «Ապրանքի դետեկտոր և դրա մեթոդը», արտոնագիր US6230000 B1, 2001 թ. Մայիսի 8, Դանիել Ռիչարդ Թեյլո,

Քայլ 1: Տեսություն

Վերոնշյալ սխեման ցույց է տալիս անջատիչ, դիմադրություն և կոնդենսատոր, որոնք միացված են շարքով:

AC (փոփոխական հոսանք) տեսակետ

Եթե մենք փակենք անջատիչը և մուտքի վրա կիրառենք AC ազդանշան, կոնդենսատորի երկայնքով AC լարումը կհայտնվի, որի ամպլիտուդը նվազելու է հաճախականությունը լարման բաժանարար գործողության պատճառով:

Մեզ հատկապես հետաքրքրում է այն հաճախականությունը, որով կոնդենսատորի վրա AC լարումը ընկնում է մուտքի 70% -ի: Այս հաճախականությունը, որը հայտնի է որպես «անջատման հաճախականություն», տեղի է ունենում, երբ կոնդենսատորի Xc ռեակտիվացիան հավասար է R. դիմադրությանը: Անջատիչ հաճախականությունից բարձր հաճախականությունները թուլանում են 6 դԲ/օկտավա արագությամբ:

Իմ սխեմայի անջատման հաճախականությունը սահմանվել է 3000 Հց, ինչը նշանակում է, որ հեռարձակման հաճախականությունների և ավելի բարձր հաճախականության համար AC ելք չկա:

DC (ուղղակի ընթացիկ) տեսակետ

Եթե մենք փակենք անջատիչը եւ մուտքի վրա կիրառենք DC լարում, կոնդենսատորը կսկսի լիցքավորել այդ արժեքով: Եթե մենք բացենք անջատիչը, նախքան կոնդենսատորը լիովին լիցքավորվի, ապա C- ի լարումը կմնա անփոփոխ, մինչև անջատիչը կրկին փակվի:

Բարձր հաճախականության ազդանշան ստանալը:

Եկեք այժմ բարձր հաճախականության ազդանշան փոխանցենք անջատիչով, որը բացվում և փակվում է այնպես, որ մուտքային ազդանշանի նույն մասը ներկայացվի վերը նկարագրված RC ցանցին: Չնայած մուտքային ազդանշանը շատ ավելի բարձր է, քան 3000 Հց հաճախականությունը, կոնդենսատորը միշտ ներկայացվում է նույն միաբևեռ DC ալիքային ձևով և լիցքավորվելու է այդ ալիքի ձևի միջին արժեքով:

Եթե մուտքային ազդանշանը մի փոքր տարբերվի միացման հաճախականությունից, ապա կոնդենսատորը կսկսի լիցքավորել և լիցքաթափվել, քանի որ բախվում է մուտքային ազդանշանի տարբեր ձևավորված հատվածների: Եթե տարբերության հաճախականությունը, ասենք, 1000Hz է, ապա մենք կոնդենսատորի երկայնքով կլսենք 1000Hz ձայն: Այս տոնայնության ամպլիտուդը արագորեն կնվազի, երբ տարբերության հաճախականությունը գերազանցի RC ցանցի կտրման հաճախականությունը (3000Hz):

Ամփոփում

• Անցման հաճախականությունը որոշում է ընդունման հաճախականությունը:
• RC- ի համադրությունը որոշում է լսելի լսարանի ամենաբարձր հաճախականությունը:
• Պահանջվում է ուժեղացում, քանի որ մուտքային ազդանշանները շատ թույլ են (միկրովոլտ)

Քայլ 2: Սխեմատիկ դիագրամ

Վերոնշյալ սխեման ունի երկու անջատված RC (ռեզիստոր - կոնդենսատոր) ցանց: Երկու ցանցերի պատճառն այն է, որ բոլոր ալիքների ձևերն ունեն դրական լարման ալիքի ձև և բացասական լարման ալիքի ձև:

Առաջին ցանցը ներառում է R5, անջատիչ 2B2 և C8… երկրորդ ցանցը ներառում է R5, անջատիչ 2B3 և C9:

IC5 դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչն ամփոփում է երկու ցանցերի դրական և բացասական ելքերը և աուդիո ազդանշանը C15- ով փոխանցում J2- ի «աուդիո ելք» տերմինալին:

R5, C8 և R5, C9 նախագծերի հավասարումներ

XC8 = 2R5, որտեղ XC8- ը capacitive reactance 1/(2*pi*cutoff-freq*C8)

50 ohms և 0.47uF արժեքները արտադրում են 3000Hz հաճախականությունների անջատման հաճախականություն

2*բազմապատկիչի պատճառն այն է, որ մուտքային ազդանշանը յուրաքանչյուր ցանցին ներկայացվում է միայն կես անգամ, ինչը արդյունավետորեն կրկնապատկում է ժամանակի հաստատունը:

Նախագծման հավասարումներ R7, C13- ի համար

XC13 = R7, որտեղ XC13- ը capacitive reactance 1/(2*pi*cutoff-freq*C13): Այս ցանցի նպատակը բարձր հաճախականության ազդանշանների և աղմուկի հետագա թուլացումն է:

Աուդիո ուժեղացուցիչ

Op-amp IC5- ի ձայնային շահույթը սահմանվում է R7/R5 հարաբերակցությամբ, որը հավասար է 10000/50 = 200 (46 դԲ) լարման շահույթի: Այս շահույթը ստանալու համար R5- ը միացված է ՌԴ (ռադիոհաճախականություն) ուժեղացուցիչ IC1- ի ցածր դիմադրողականությանը:

ՌԴ ուժեղացուցիչ

IC1- ի լարման շահույթը սահմանվում է R4/R3 հարաբերակցությամբ, որը հավասար է 1000/50 = 20 (26 դԲ) հարաբերակցության, ինչը կազմում է 72 դԲ ընդհանուր շահույթ, որը հարմար է ականջակալ լսելու համար:

Տրամաբանական սխեմաներ

IC4- ը գործում է որպես բուֆեր-ուժեղացուցիչ սինթեզից 3 վոլտ պիկ-գագաթ ազդանշանի և IC2- ի համար 5 վոլտ տրամաբանության միջև: Բուֆերային ուժեղացուցիչն ունի շահույթ 2, որը սահմանվում է R6/R8 ռեզիստորների հարաբերակցությամբ:

IC2B- ն միացված է երկուսի վրա: Սա ապահովում է, որ C8 և C9 կոնդենսատորները հավասար երկարությամբ միացված են R5- ին:

Քայլ 3: Տպագիր տպատախտակ

Տախտակի վերևի և ներքևի տեսարաններ այն հավաքվելուց առաջ և հետո:

Gerber ֆայլերի ամբողջական փաթեթը ներառված է կցված zip ֆայլում: Ձեր սեփական PCB- ն արտադրելու համար պարզապես ուղարկեք այս ֆայլը տպատախտակի արտադրողին … նախ գնանշում ստացեք, քանի որ գները տարբեր են:

Քայլ 4: Տեղական տատանումներ

Այս ընդունիչն օգտագործում է https://www.instructables.com/id/Arduino-Frequency-Synthesiser-Using-160MHz-Si5351 նկարագրված հաճախականության սինթեզատորը:

Կցված «direct-conversion-receiver.txt» ֆայլը պարունակում է այս ստացողի *.ino կոդը:

Այս ծածկագիրը գրեթե նույնական է վերը նշված հաճախականությունների սինթեզատորի ծածկագրին, բացառությամբ այն, որ ելքային հաճախականությունը կրկնակի անգամ գերազանցում է ցուցադրման հաճախականությունը `թույլատրելով ստացողի տախտակի վրա բաժանումը երկու մասի:

2018-04-30

Բնօրինակը.ino ֆորմատով ծածկագիրը կցված է:

Քայլ 5: Հավաքում

Հիմնական լուսանկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես է ամեն ինչ փոխկապակցված:

SMD- ները (մակերևույթի ամրացման սարքեր) ընտրվել են, քանի որ 80 ՄՀց հաճախականությամբ միանալիս երկար կապեր չեք ցանկանում: 0805 SMD բաղադրիչներն ընտրվել են ձեռքով զոդումն ավելի դյուրին դարձնելու համար:

Ձեռքի զոդման թեմայով կարևոր է գնել ջերմաստիճանի վերահսկվող երկաթ, քանի որ շատ ջերմությունը կհանգեցնի PCB- ի հետքերի բարձրացման: Ես օգտագործեցի 30 Վ ջերմաստիճանի վերահսկվող եռակցման երկաթ: Գաղտնիքը շատ գել հոսք օգտագործելն է: Բարձրացրեք զոդման ջերմաստիճանը, մինչև զոդումը պարզապես հալվի: Այժմ կպցրեք զոդը մեկ բարձիկի վրա, իսկ եռակցման երկաթը դեռ պահոցի վրա, սահեցրեք 0805 բաղադրիչը զոդման երկաթի դեմ ՝ օգտագործելով մի զույգ պինցետ: Երբ բաղադրիչը ճիշտ տեղադրված է, հանեք եռակցման երկաթը: Այժմ կպցրեք մնացած ծայրը, ապա մաքրեք ձեր աշխատանքը Isopropyl alchohol- ով, որը հասանելի է ձեր տեղական քիմիկոսից:

Քայլ 6: Կատարողականություն

Ինչ կարող եմ ասել… աշխատում է !!

Լավագույն կատարումը ձեռք է բերվում հետաքրքրության խմբի համար ցածր դիմադրողականության ռեզոնանսային ալեհավաքի միջոցով:

Ականջակալների փոխարեն ես ավելացրեցի 12 վոլտ ձայնային ուժեղացուցիչ և բարձրախոս: Աուդիո նախընտրական ուժեղացուցիչն ուներ իր ներկառուցված լարման կարգավորիչը `12 վոլտ մարտկոցի մատակարարման միջոցով ընդհանուր ռեժիմի հետադարձ կապի հնարավորությունը նվազեցնելու համար:

Կցված աուդիո տեսահոլովակները ձեռք են բերվել մոտ 2 մ տրամագծով մետաղալարերի ներսից կարգավորվող հանգույցի միջոցով: Օղակի կենտրոնն անցնում էր երկու անցքով ֆերիտե միջուկի մեկ անցքով, որի 10 պտույտը երկրորդական էր, կապված գետնի և ստացողի մուտքի միջև:

Կտտացրեք այստեղ ՝ իմ մյուս հրահանգները դիտելու համար: