מקלט המרה ישירה לכל הלהקה: 6 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

הוראה זו מתארת מקלט ניסיוני של "כל המרה" של כל ההרכבים לקליטה של רצועות צד אחדות, קוד מורס ואותות רדיו מסוג teletype עד 80MHz. אין צורך במעגלים מכוונים!

הפרויקט המתקדם הזה מבוסס על https://www.instructables.com/id/Arduino-Frequency-Synthesiser-Using-160MHz-Si5351 הראשון המדריך שלי.

הרעיון של מקלט זה פורסם לראשונה בשנת 2001: "גלאי מוצרים ושיטה לשם כך", פטנט US6230000 B1, 8 במאי 2001, דניאל ריצ'רד טיילו,

שלב 1: תיאוריה

המעגל הנ ל מציג מתג, נגד וקבל המחוברים בסדרה.

נקודת מבט AC (זרם חילופין)

אם נסגור את המתג ונחיל אות AC על הכניסה, מתח AC יופיע על פני הקבל, שמשרעתו תפחת בתדירות הולכת וגוברת עקב פעולת מחלק המתח.

מעניינת אותנו במיוחד התדירות שבה מתח AC על פני הקבל יורד ל -70% מהקלט. תדר זה, המכונה "תדר החיתוך", מתרחש כאשר תגובת ה- Xc של הקבל שווה להתנגדות R. התדרים מעל תדר החיתוך נחלשים בקצב של 6dB/אוקטבה.

תדירות הניתוק של המעגל שלי נקבעה ל- 3000Hz כלומר אין פלט AC לתדרי שידור ומעלה.

נקודת מבט DC (זרם ישר)

אם נסגור את המתג ונפעיל מתח DC על הכניסה, הקבל יתחיל להטעין בערך זה. אם נפתח את המתג לפני שהקבל נטען במלואו, המתח על פני C יישאר קבוע עד שהמתג ייסגר שוב.

קבלת אות בתדר גבוה

בואו נעביר כעת אות בתדר גבוה דרך מתג שנפתח ונסגר כך שאותו חלק מהאות הנכנס מוצג לרשת ה- RC שתוארה לעיל. למרות שהאות הנכנס נמצא הרבה מעל תדר החיתוך של 3000 הרץ, הקבל מוצג תמיד עם אותה צורת גל חד-קוטבית של DC ויטען לערך הממוצע של צורת הגל הזו.

אם האות הנכנס מעט שונה מתדירות המיתוג, הקבל יתחיל להיטען ולפרוק כאשר הוא נתקל בקטעים מעוצבים שונים של האות הנכנסת. אם תדירות ההבדל היא, נניח, 1000 הרץ אז נשמע צליל של 1000 הרץ על פני הקבל. משרעת הטון הזה תרד במהירות לאחר שתדירות ההבדל תעלה על תדר החיתוך (3000 הרץ) של רשת ה- RC.

סיכום

• תדר המיתוג קובע את תדירות הקבלה.
• שילוב ה- RC קובע את תדר השמע הגבוה ביותר שניתן לשמוע.
• יש צורך בהגברה מכיוון שאותות הקלט חלשים מאוד (מיקרו -וולט)

שלב 2: תרשים סכמטי

במעגל הנ ל יש שתי רשתות RC (נגד - קבלים) מחליפות. הסיבה לשתי רשתות היא שלכל צורות הגל יש צורת גל מתח חיובי וצורת גל מתח שלילי.

הרשת הראשונה כוללת R5, המתג 2B2 ו- C8 … הרשת השנייה כוללת R5, המתג 2B3 ו- C9.

מגבר הדיפרנציאל IC5 מסכם את הפלט החיובי והשלילי משתי הרשתות ומעביר את אות השמע דרך C15 למסוף "פלט השמע" של J2.

משוואות עיצוב עבור R5, C8 ו- R5, C9:

XC8 = 2R5 כאשר XC8 היא התגובה הקיבולית 1/(2*pi*freq-freq*C8)

הערכים של 50 אוהם ו- 0.47uF מייצרים תדר ניתוק של 3000 הרץ

הסיבה למכפיל 2*היא שאות הכניסה מוצג רק לכל רשת במשך חצי מהזמן מה שמכפיל למעשה את קבוע הזמן.

משוואות עיצוב עבור R7, C13

XC13 = R7 כאשר XC13 היא התגובה הקיבולית 1/(2*pi*freq-freq*C13). מטרתה של רשת זו היא להחליש עוד יותר אותות ורעש בתדר גבוה.

מגבר השמע:

רווח השמע של מגבר ה- op5 IC5 נקבע ביחס של R7/R5 שמשווה רווח מתח של 10000/50 = 200 (46dB). כדי להשיג רווח זה R5 מחובר לפלט העכבה הנמוכה של מגבר ה- RF (תדר רדיו) IC1.

מגבר ה- RF:

עליית המתח של IC1 נקבעת על ידי היחס של R4/R3 שמשווה 1000/50 = 20 (26dB) נותן רווח כולל המתקרב ל 72dB המתאים להאזנה לטלפונים.

מעגלי ההיגיון:

IC4 פועל כמגבר חיץ בין האות של 3 וולט לשיא משיא מהסינתזה לבין ההיגיון של 5 וולט עבור IC2. למגבר המאגר רווח של 2 אשר נקבע ביחס הנגדים R6/R8.

IC2B מחובר כמחלק לשניים. זה מבטיח שהקבלים C8 ו- C9 מחוברים ל- R5 לאורך זמן זהה.

שלב 3: מעגל מודפס

מבטים מלמעלה ולמטה של הלוח לפני ואחרי הרכבתו.

קבוצה מלאה של קבצי גרבר כלולה בקובץ ה- zip המצורף. כדי לייצר PCB משלך פשוט שלח קובץ זה ליצרן לוח מעגלים … קבל הצעת מחיר תחילה מכיוון שהמחירים משתנים.

שלב 4: מתנד מקומי

מקלט זה משתמש בסינתיסייזר התדרים המתואר ב

הקובץ המצורף "direct-conversion-receiver.txt" מכיל את קוד *.ino עבור מקלט זה.

קוד זה כמעט זהה לקוד של סינתיסייזר התדרים לעיל, פרט לכך שתדר הפלט הוא כפול מתדר התצוגה כדי לאפשר את מעגל ההתחלקות-על-שניים בלוח המקלט.

2018-04-30

מצורף קוד מקורי בפורמט.ino.

שלב 5: הרכבה

התמונה הראשית מראה כיצד הכל קשור זה לזה.

SMD (התקני הרכבה על פני השטח) נבחרו מכיוון שאינך רוצה הפניות ארוכות בעת מעבר במהירות 80MHz. 0805 רכיבי SMD נבחרו כדי להקל על הלחמה ביד.

בעוד בנושא הלחמה ביד חשוב לקנות ברזל מבוקר טמפרטורה שכן יותר מדי חום יגרום להרמת מסלולי ה- PCB. השתמשתי בברזל הלחמה מבוקר טמפרטורה של 30W. הסוד הוא להשתמש בשפע שטף ג'ל. הגדל את טמפרטורת ההלחמה עד שההלחמה רק נמסה. כעת החילו הלחמה על כרית אחת, וכשהמגהץ עדיין על המשטח החלק את רכיב 0805 כנגד מגהץ בעזרת זוג פינצטה. כאשר הרכיב ממוקם נכון הסר את מגהץ הלחמה. עכשיו הלחם את הקצה הנותר ואז נקה את העבודה שלך עם אלכוהול איזופרופיל הזמין מהכימאי המקומי שלך.

שלב 6: ביצועים

מה אני יכול להגיד … זה עובד !!

הביצועים הטובים ביותר מתקבלים באמצעות אנטנת תהודה עכבה נמוכה עבור רצועת העניין.

במקום אוזניות הוספתי מגבר אודיו ורמקול של 12 וולט. למגבר קדם האודיו היה ווסת מתח משלו כדי להפחית את הסיכוי ללולאת משוב במצב נפוץ באמצעות אספקת הסוללה של 12 וולט.

קטעי השמע המצורפים התקבלו באמצעות לולאת חוט מכוונת פנימית בקוטר של כ -2 מטרים. מרכז הלולאה הועבר דרך חור אחד של ליבת פרית דו-חורית עם משנית 10 סיבובים המחוברת בין הקרקע לקלט המקלט.

לחץ כאן לצפייה במדריכים האחרים שלי.