步驟1:理論
AC(交流電) )觀點
如果我們閉合開關并將交流信號施加到輸入,則電容器兩端將出現交流電壓,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。該頻率稱為“截止頻率”,發生在電容器的電抗Xc等于電阻R時。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置為3000Hz,這意味著廣播頻率及以上頻率沒有交流輸出。
DC(直流)視點
如果我們關閉開關并向輸入施加直流電壓,則電容器將開始充電至該值。如果我們在電容器充滿電之前打開開關,則C兩端的電壓將保持恒定,直到開關再次閉合。
接收高頻信號。
現在讓高頻信號通過打開和關閉的開關,以便將輸入信號的相同部分呈現給上述RC網絡。即使輸入信號遠高于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。
如果輸入信號與開關頻率稍有不同,則電容器將在遇到輸入信號的不同形狀段時開始充電和放電。如果差分頻率為1000Hz,則電容器兩端將聽到1000Hz的聲音。一旦差頻超過RC網絡的截止頻率(3000Hz),該音調的幅度就會迅速下降。
總結
開關頻率決定接收頻率。
RC組合確定可以聽到的最高音頻頻率。
由于輸入信號非常微弱(微伏),因此需要放大
步驟2:示意圖
以上電路具有兩個開關RC(電阻器-電容器)網絡。建立兩個網絡的原因是所有波形都具有正電壓波形和負電壓波形。
第一個網絡包括R5,開關2B2和C8 。..第二個網絡包括R5,開關2B3和C9。
差分放大器IC5將正和來自兩個網絡的負輸出,并將音頻信號通過C15傳遞到J2的“音頻輸出”端子。
R5,C8和R5,C9的設計公式:
XC8 = 2R5,其中XC8是電容電抗1/(2 * pi * cutoff-freq * C8)
值50歐姆和0.47uF會產生3000Hz的截止頻率
2乘數的原因是,輸入信號僅在每個網絡上呈現一半的時間,這實際上使時間常數加倍。
R7,C13的設計方程式
XC13 = R7,其中XC13是電容電抗1/(2 * pi *截止頻率* C13)。該網絡的目的是進一步衰減高頻信號和噪聲。
音頻放大器:
運算放大器IC5的音頻增益為由R7/R5的比率設置,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的比率設置,該比率等于1000/50 = 20(26dB),使總增益接近72dB,適用于耳機監聽。
邏輯電路:
IC4用作合成器產生的3伏峰峰值信號與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在相同的時間長度內連接到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。要生產您自己的PCB,只需將此文件發送給電路板制造商。..價格會先獲得報價。
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)是因為在80MHz切換時您不希望引線很長。選擇了0805 SMD組件以簡化手工焊接。
就手工焊接而言,購買溫度受控的鐵非常重要,因為過多的熱量會導致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。現在,將焊料施加到一個焊盤上,并使烙鐵仍在該焊盤上,使用鑷子將0805組件靠在烙鐵上。正確放置組件后,卸下烙鐵。現在,焊接剩余的一端,然后用當地化學家提供的異丙醇清洗工作。
步驟6:性能
我能說什么。 !!
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12伏音頻放大器和揚聲器,而不是耳機。音頻前置放大器具有自己的內置穩壓器,以減少通過12伏電池供電產生共模反饋環路的可能性。
所附的音頻剪輯是使用
》直徑約2米的電線。回路的中心穿過兩孔鐵氧體磁芯的一個孔,接地與接收器輸入之間有10匝次級線圈。
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