全頻段直接轉(zhuǎn)換接收器DIY圖解

步驟1：理論

上面的電路顯示了串聯(lián)連接的開關(guān)，電阻器和電容器。

AC（交流電） ）觀點

如果我們閉合開關(guān)并將交流信號施加到輸入，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。該頻率稱為“截止頻率”，發(fā)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(shè)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(guān)閉開關(guān)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(guān)，則C兩端的電壓將保持恒定，直到開關(guān)再次閉合。

接收高頻信號。

現(xiàn)在讓高頻信號通過打開和關(guān)閉的開關(guān)，以便將輸入信號的相同部分呈現(xiàn)給上述RC網(wǎng)絡(luò)。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(guān)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(wǎng)絡(luò)的截止頻率（3000Hz），該音調(diào)的幅度就會迅速下降。

總結(jié)

開關(guān)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(guān)RC（電阻器-電容器）網(wǎng)絡(luò)。建立兩個網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)包括R5，開關(guān)2B2和C8 。..第二個網(wǎng)絡(luò)包括R5，開關(guān)2B3和C9。

差分放大器IC5將正和來自兩個網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(chǎn)生3000Hz的截止頻率

2乘數(shù)的原因是，輸入信號僅在每個網(wǎng)絡(luò)上呈現(xiàn)一半的時間，這實際上使時間常數(shù)加倍。

R7，C13的設(shè)計方程式

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(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，適用于耳機監(jiān)聽。

邏輯電路：

IC4用作合成器產(chǎn)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(shè)置。

IC2B以二分法連接。這樣可以確保電容器C8和C9在相同的時間長度內(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(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?，F(xiàn)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?，F(xiàn)在，焊接剩余的一端，然后用當?shù)鼗瘜W(xué)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(nèi)置穩(wěn)壓器，以減少通過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?；芈返?a target="_blank">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。