步驟1:理論
上面的電路顯示了串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān),電阻器和電容器。
AC(交流電) )觀點(diǎn)
如果我們閉合開(kāi)關(guān)并將交流信號(hào)施加到輸入,則電容器兩端將出現(xiàn)交流電壓,由于分壓器的作用,其幅度將隨著頻率的增加而減小
我們特別感興趣的是電容器兩端的交流電壓下降到輸入電壓的70%的頻率。該頻率稱(chēng)為“截止頻率”,發(fā)生在電容器的電抗Xc等于電阻R時(shí)。高于截止頻率的頻率以6dB/倍頻程的速率衰減。
截止我的電路的頻率已設(shè)置為3000Hz,這意味著廣播頻率及以上頻率沒(méi)有交流輸出。
DC(直流)視點(diǎn)
如果我們關(guān)閉開(kāi)關(guān)并向輸入施加直流電壓,則電容器將開(kāi)始充電至該值。如果我們?cè)陔娙萜鞒錆M電之前打開(kāi)開(kāi)關(guān),則C兩端的電壓將保持恒定,直到開(kāi)關(guān)再次閉合。
接收高頻信號(hào)。
現(xiàn)在讓高頻信號(hào)通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉的開(kāi)關(guān),以便將輸入信號(hào)的相同部分呈現(xiàn)給上述RC網(wǎng)絡(luò)。即使輸入信號(hào)遠(yuǎn)高于3000Hz的截止頻率,該電容器也始終具有相同的單極性DC波形,并且將充電至該波形的平均值。
如果輸入信號(hào)與開(kāi)關(guān)頻率稍有不同,則電容器將在遇到輸入信號(hào)的不同形狀段時(shí)開(kāi)始充電和放電。如果差分頻率為1000Hz,則電容器兩端將聽(tīng)到1000Hz的聲音。一旦差頻超過(guò)RC網(wǎng)絡(luò)的截止頻率(3000Hz),該音調(diào)的幅度就會(huì)迅速下降。
總結(jié)
開(kāi)關(guān)頻率決定接收頻率。
RC組合確定可以聽(tīng)到的最高音頻頻率。
由于輸入信號(hào)非常微弱(微伏),因此需要放大
步驟2:示意圖
以上電路具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)RC(電阻器-電容器)網(wǎng)絡(luò)。建立兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的原因是所有波形都具有正電壓波形和負(fù)電壓波形。
第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括R5,開(kāi)關(guān)2B2和C8 。..第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括R5,開(kāi)關(guān)2B3和C9。
差分放大器IC5將正和來(lái)自?xún)蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)輸出,并將音頻信號(hào)通過(guò)C15傳遞到J2的“音頻輸出”端子。
R5,C8和R5,C9的設(shè)計(jì)公式:
XC8 = 2R5,其中XC8是電容電抗1/(2 * pi * cutoff-freq * C8)
值50歐姆和0.47uF會(huì)產(chǎn)生3000Hz的截止頻率
2乘數(shù)的原因是,輸入信號(hào)僅在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上呈現(xiàn)一半的時(shí)間,這實(shí)際上使時(shí)間常數(shù)加倍。
R7,C13的設(shè)計(jì)方程式
XC13 = R7,其中XC13是電容電抗1/(2 * pi *截止頻率* C13)。該網(wǎng)絡(luò)的目的是進(jìn)一步衰減高頻信號(hào)和噪聲。
音頻放大器:
運(yùn)算放大器IC5的音頻增益為由R7/R5的比率設(shè)置,等于10000/50 = 200(46dB)的電壓增益。為了獲得此增益,R5已連接到RF(射頻)放大器IC1的低阻抗輸出。
RF放大器:
電壓IC1的增益由R4/R3的比率設(shè)置,該比率等于1000/50 = 20(26dB),使總增益接近72dB,適用于耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)。
邏輯電路:
IC4用作合成器產(chǎn)生的3伏峰峰值信號(hào)與IC2的5伏邏輯之間的緩沖放大器。緩沖放大器的增益為2,該增益由電阻R6/R8的比率設(shè)置。
IC2B以二分法連接。這樣可以確保電容器C8和C9在相同的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)連接到R5。
步驟3:印刷電路板
電路板組裝前后的俯視圖和仰視圖。
隨附的zip文件中包含全套Gerber文件。要生產(chǎn)您自己的PCB,只需將此文件發(fā)送給電路板制造商。..價(jià)格會(huì)先獲得報(bào)價(jià)。
步驟4:本地振蕩器
此接收器使用https://www.instructables.com/id/Arduino-Frequency-Synthesiser-Using-160MHz-Si5351中所述的頻率合成器
附件“ direct-conversion-receiver.txt” ”包含此接收器的* .ino代碼。
此代碼與上述頻率合成器的代碼幾乎相同,除了輸出頻率是顯示頻率的兩倍以允許接收板上的二分頻電路。
2018-04-30
已附加.ino格式的原始代碼。
步驟5:匯編
主照片顯示了所有部件之間的互連方式。
選擇SMD(表面安裝器件)是因?yàn)樵?0MHz切換時(shí)您不希望引線很長(zhǎng)。選擇了0805 SMD組件以簡(jiǎn)化手工焊接。
就手工焊接而言,購(gòu)買(mǎi)溫度受控的鐵非常重要,因?yàn)檫^(guò)多的熱量會(huì)導(dǎo)致PCB軌道抬起。我使用了30W溫控烙鐵。秘訣是使用大量的凝膠助焊劑。升高焊接溫度,直到焊料熔化為止。現(xiàn)在,將焊料施加到一個(gè)焊盤(pán)上,并使烙鐵仍在該焊盤(pán)上,使用鑷子將0805組件靠在烙鐵上。正確放置組件后,卸下烙鐵。現(xiàn)在,焊接剩余的一端,然后用當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)家提供的異丙醇清洗工作。
步驟6:性能
我能說(shuō)什么。 !!
使用低阻抗諧振天線獲得感興趣頻段的最佳性能。
我添加了一個(gè)12伏音頻放大器和揚(yáng)聲器,而不是耳機(jī)。音頻前置放大器具有自己的內(nèi)置穩(wěn)壓器,以減少通過(guò)12伏電池供電產(chǎn)生共模反饋環(huán)路的可能性。
所附的音頻剪輯是使用
》直徑約2米的電線。回路的中心穿過(guò)兩孔鐵氧體磁芯的一個(gè)孔,接地與接收器輸入之間有10匝次級(jí)線圈。
-
接收器
+關(guān)注
關(guān)注
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