Простой FM приёмник на одном транзисторе своими руками | Лучшие самоделки своими руками

FM приёмник это довольно обыденная вещь сейчас, нет проблем купить такой хоть аналоговый, хоть цифровой но всё же хочется иногда собрать что-то своими руками и сделать свой самодельный приёмник, сегодня рассмотрим пожалуй самый простой FM приёмник всего на одном транзисторе но который может при всех своей простоте принять все станции ФМ диапазона, автор данного приёмника Захаров и опубликована ещё в 80-х годах в журнале Радио (1985 г. №12 с 28-30).

Оригинальная схема простого УКВ приёмника на одном транзисторе такая:

Простой FM приёмник на одном транзисторе своими руками

Пришлось немного переделать схему, чтобы можно было принимать современный FM диапазон 88-108 МГц, так как изначально в оригинальной схеме был советский УКВ диапазон (65,8-73 МГц).

Простой FM приёмник на одном транзисторе своими руками

Вместо транзистора ГТ311Е (КТ315) был поставлен импортный С9018. Данный транзистор в схеме выполняет целых 4 функции: это преобразователь частоты с совмещённым гетеродином, также выполняет функции синхронного детектора, а также он еще и предварительный усилитель звуковой частоты.

Катушка L1 диаметром 7 мм и состоит из 5 витков с отводом от средины, намотка осуществляется проводом ПЭВ-2 0,56 мм, катушка L2 также диаметром 7 мм и состоит из 11 витков. Катушки должны стоять к друг-другу перпендикулярно, то есть их края не должны смотреть в одну и ту же сторону, чтобы не было влияния друг на друга. В качестве переменного конденсатора я применил импортный у него с одной стороны 3 вывода, это 2 конденсатора с общим выводом и большей ёмкостью, а с другой стороны тоже 3 вывода, тоже 2 конденсатора но уже с меньшей ёмкостью, я применил с меньшей ёмкостью и только 1 конденсатор из двух, это средний вывод и один из крайних выводов. Так как приёмник работает на высокой частоте то все проводники и выводы компонентов должны быть как можно короче и компоненты должны находиться как можно ближе к друг-другу. Антенна – провод 90 см подключенный через конденсатор С1 на 10-18 пФ.

Простой FM приёмник на одном транзисторе своими руками

Напряжение на выходе приёмника 10-30 мВ и этого достаточно для того, чтобы слушать станции на наушники включенные вместо резистора R2 (если смотреть по первой схеме). Вместо каскада усилителя НЧ я FM приёмник подключил к компьютерным колонкам где уже есть свой УНЧ.

Простой FM приёмник на одном транзисторе своими руками

Данный ФМ радиоприёмник по чувствительности не уступает сверхрегенеративному, но в отличии от него не «шумит» в отсутствии сигнала. При настройке гетеродина на частоту, вдвое меньшую частоты радиостанции, происходит захват, сопровождаемый щелчком, после чего в некоторой полосе удержания приёмник следит за сигналом.

На данный самодельный простой FM приёмник на одном транзисторе я смог поймать 13 станций но надо учитывать, что для более чёткой настройки на станции понадобится верньер.

Смотрите и другие наши электронные самоделки, пролистайте чуть ниже, там есть похожие DIY устройства.

Простой FM-приемник своими руками | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Простой FM-приемник на двух транзисторах и одной микросхеме.

Что такое FM-приемник? Радиоприемник — это электронное устройство, которое принимает радиоволны и преобразует информацию, переносимую ими, в полезную для восприятия человеком. Приемник использует электронные фильтры, чтобы отделить нужный сигнал радиочастоты от всех других сигналов, улавливаемых антенной, электронный усилитель для увеличения мощности сигнала для дальнейшей обработки, и, наконец, восстанавливает нужной информации посредством демодуляции.

Из радиоволн, FM является наиболее популярным. Частотная модуляция широко используется для FM-радиовещания. Преимущество частотной модуляции заключается в том, что она имеет большее отношение сигнал/шум и, следовательно, излучает радиочастотные помехи лучше, чем сигнал амплитудной модуляции равной мощности (AM). Звук из радиоприёмника мы слышим чище и насыщенней.

Частотные диапазоны FM

УКВ (УльтраКороткоВолновый) диапазон с ЧМ (Частотная Модуляция) по английски FM (Frequency Modulation) имеет длину от 10 м до 0,1 мм — это соответствует частотам от 30 МГц до 3000 ГГц.

Для приема вещательных радиостанций актуален сравнительно небольшой участок:
УКВ 64 — 75 МГц. Это наш советский диапазон. На нем много УКВ станций, но только в нашей стране.

Японский диапазон от 76 до 90МГц. В этом диапазоне ведется вещание в стране восходящего солнца.

FM — 88 — 108МГц. — это западный вариант. Большинство ныне продаваемых приемников обязательно работает именно в этом диапазоне. Часто сейчас приёмники принимают и наш совковый диапазон, и западный.

УКВ радиопередатчик имеет широкий канал — 200 кГц. Максимальная звуковая частота, передаваемая в FM, составляет 15 кГц по сравнению с 4,5 кГц в AM. Это позволяет передавать намного более широкий диапазон частот. Таким образом качество передачи FM значительно выше, чем АМ.

Теперь о приёмнике. Ниже представлена схема электроники для приемника FM вместе с его описанием работы.

Список компонентов

• Микросхема: LM386
• Транзисторы: T1 BF494, T2 BF495 (КТ315)
• Катушка L содержит 4 витка, Ф=0,7мм на оправке 4 мм.
• Конденсаторы: C1 220nF
• C2 2,2 нф
• C 100 нф х 2 шт
• C4,5 10 мкф (25 V)
• C7 47 нФ
• C8 220 мкф (25 В)
• C9 100 мкф (25 V) х 2 шт
• Сопротивления:
• R 10 кОм х 2 шт
• R3 1 кОм
• R4 10 Ом
• Переменное сопротивление 22кОм
• Переменная емкость 22пф
• Динамик 8 Ом
• Выключатель
• Антенна
• Батарея 6-9В

Описание схемы FM приемника

Ниже, представлена схема простого FM-приемника. Минимум компонентов для приема местной FM станции.

Транзисторы (Т1,2), вместе с резистором 10к (R1), катушкой L, переменным конденсатором (VC)22pF  составляют ВЧ генератор (Colpitts oscillator).

Резонансная частота этого генератора устанавливается триммером VC на частоту передающей станции, которую мы хотим принять. То есть, он должен быть настроен между 88 и 108 МГц FM диапазона.

Информационный сигнал, снимаемый с коллектора Т2 поступает на усилитель НЧ на LM386 через разделительный конденсатор (С1) 220nF и регулятор громкости VR на 22 кОма.

FM приемник принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема FM приемника

Перестройка на другую станцию осуществляется изменением ёмкости переменного конденсатора 22 пФ. Если Вы используете какой-либо другой конденсатор, который имеет большую ёмкость, то попробуйте уменьшить количество витков катушки L чтобы настроиться на диапазон FM (88-108 МГц).

Катушка L имеет 4 витка эмалированного медного провода, диаметром 0,7 мм. Катушка наматывается на оправке диаметром 4 мм. Её можно намотать на любом цилиндрическом предмете (карандаш или ручка с диаметром 4 мм).

Если Вы хотите принимать сигнал станций УКВ диапазона (64-75 МГц), то нужно намотать 6 витков катушки или увеличить ёмкость переменного конденсатора.

Когда необходимое количество витков намотаете, катушка снимается с цилиндра и немного растягивается так, чтобы витки не касались друг друга.

Микросхема LM386 представляет собой НЧ аудио усилитель мощности. Он обеспечивает от 1 до 2 Вт, чего достаточно для любого малогабаритного динамика.

Антенна

Антенна используется, чтобы поймать высокочастотную волну. В качестве антенны Вы можете использовать телескопическую антенну любого неиспользуемого устройства. Хороший прием можно также получить с куска изолированной медной проволоки длинной около 80 см. Оптимальную длину медной проволоки можно найти экспериментально.

Приемник можно запитать от батареи 6 — 9V.

К данному УНЧ на микросхеме LM386 можно также собрать похожие схемы FM приемников:

При питании 9 В нужно увеличить сопротивление R3 до 1,5-2,0 кОм.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Простой металлодетектор на TDA0161
Для начинающих радиолюбителей можно предложить схему простого металлодетектора на одной интегральной микросхеме TDA0161.

В её основу вложена специально разработанная схема для детектирования металлических предметов.

Схема достаточно простая, т.к. в основном все собрано в микросхеме и немного деталей вокруг неё.

Подробнее…

• Музыкальный центр своими руками

Как просто сделать самодельный музыкальный центр?

Если у Вас завалялась старая акустическая система, а ещё лучше если она активная, то из неё легко можно сделать хороший музыкальный центр.

Для этого сейчас в Китае можно купить MP3 панель и пристроить её к Вашей колонке.

В нём будет поддержка USB флешки, SD карты, FM приемника, bluetooth, а также управление с пульта ДУ.

Подробнее…

• Советы начинающим радиолюбителям. Секреты пайки.

Как и при других работах, так и при пайке деталей есть свои секреты и особенности. Некоторые думают: всё просто — включил паяльник, взял припой, канифоль и паяй себе сколько угодно!

Но если разобраться во всём по порядку — оказывается, это не так просто. Уметь правильно паять — это своего рода искусство и опыт приходит со временем. Чтобы хорошо и качественно паять нужно знать некоторые основные секреты пайки, о которых и пойдёт речь в этой статье.

Подробнее…

Популярность: 33 187 просм.

Собираем настоящий радиоприёмник!

Радиоприёмников сейчас развелось ужасно много, они везде: в каждом смартфоне, в автомагнитоле, в MP3-плеере, в музыкальном центре и Бог знает где ещё. FM-радио воспринимается как стандартная нагрузка к любой аудиоаппаратуре, поэтому редко кто купит сейчас самый обычный радиоприёмник (если только речь не идёт об имиджевых моделях или специальных приёмниках с уникальными техническими характеристиками).

Но есть одна ниша, где даже столь банальный FM-радиоприёмник пользуется устойчивым интересом и спросом. Речь идёт об электронных конструкторах типа «собери радиоприёмник».  Действительно, трудно переоценить удовольствие от сборки своими руками настоящего радио!

Первые такие конструкторы появились ещё в СССР, а сейчас их выпускают некоторые российские и зарубежные фирмы, одна из самых известных из них – Мастер Кит (например, модель EK-002P).   

Но сегодня героем нашего обзора станет детище китайских инженеров – радиоприёмник-конструктор для самостоятельной сборки и пайки с диапазонами FM и AM. Мастер Кит планирует начать сотрудничество с этими разработчиками и в скором времени выпустить на рынок подобный радиоконструктор, но уже в русифицированном варианте и с устранёнными недоработками. Так что сейчас  предлагаем Вашему вниманию анонс будущего товара Мастер Кит.  

В комплект входят части корпуса, печатная плата, все радиодетали и инструкция на чистом китайском языке. Конечно, это обстоятельство не остановит профессионала и приёмник всё равно будет собран, но для рядовых пользователей инструкция, разумеется, будет нами не просто русифицирована, а написана заново.

Рис. 1. Комплект поставки

 

Начать лучше всего с установки на плату мелких компонентов – резисторов и конденсаторов, а затем уже установить более крупные детали.

Каждый резистор имеет на корпусе уникальный цветовой код, обозначающий его номинал. Определить номинал можно с помощью таблиц, которые можно найти в сети Интернет, но проще сделать это с помощью мультиметра (этот прибор должен быть у каждого радиолюбителя).

Рис.2. Установка резистора 10 кОм

 

Заодно можно определить исправность компонента. В данном случае реальное сопротивление резистора – 9.75 кОм, но это допустимое отклонение  (3%) от номинала 10 кОм. Изгибаем выводы резистора и устанавливаем его соответствующую позицию печатной платы. С обратной стороны платы разгибаем выводы резистора – теперь он не выпадет. Загнутые выводы компонента необходимо обрезать до длины 1…2 мм, а затем припаять, используя флюс и припой (их придётся приобрести отдельно в радиомагазине). Впрочем, можно сразу установить несколько или даже все компоненты,  потом обрезать их выводы, а затем припаять – так получится быстрее.

Таким же образом устанавливаем на печатную плату все резисторы.

Теперь перейдём к конденсаторам. Керамические конденсаторы обозначаются трёхзначным кодом на корпусе. На плате также имеется соответствующий код, так что всё просто, никакие приборы не нужны. Но мы всё-таки проверим реальную ёмкость. В данном случае код  на корпусе конденсатора «104», что соответствует номинальной ёмкости 100 нФ. Правда, при замере двумя разными приборами реальная ёмкость конденсатора получилась около 65 нФ. Отклонение от номинала более 30% — это многовато, однако на качестве работы простого приёмника вряд ли отразится. Устанавливаем все керамические конденсаторы.

Рис.3. Керамический конденсатор 0.1 мкФ

Установим электролитические конденсаторы. Они маркируются двумя цифрами на корпусе – ёмкостью и рабочим напряжением. На плате также имеется обозначение ёмкости. Важно учитывать, что электролитические конденсаторы имеют полярность, то есть должны устанавливаться в правильном положении (значки полярности также имеются и на конденсаторе, и на плате). На всякий случай проверим конденсатор универсальным прибором: и ёмкость, и специальные параметры (ESR и ток утечки) находятся в пределах нормы (кстати, у Мастер Кит есть подобный тестер MP700. 

Рис.4. Электролитический конденсатор 0.1 мкФ

 

В комплект входят три микросхемы: радиотракта FM, AM и УНЧ. При установке всех микросхем необходимо соблюдать их полярность (так называемые «ключи»). «Ключи» обозначаются на платах и корпусах микросхем точками или выштамповками возле первого вывода.

Останется установить и припаять переключатель диапазонов, переменный резистор, конденсатор переменной ёмкости, разъём для наушников, контакты батарей, антенны, динамик  и прочие вспомогательные компоненты – с этим никаких сложностей возникнуть не должно.

Рис.5. Собранная печатная плата

 

Пришло время первого включения приёмника – это удобнее сделать до установки в корпус. Приёмник питается от двух батарей распространённого типа «АА» (батареи в комплект не входят, но найти их не составит никаких проблем). Включаем приёмник и устанавливаем приемлемый уровень громкости. В динамике должно раздаться как минимум шипение. Пробуем настроиться на какие-либо станции – это обязательно получится, если всё собрано правильно. 

Настройка приемника заключается в укладке диапазона 76…108 МГц. Это можно сделать двумя способами: сдвигая-раздвигая витки катушки L1, либо вращая тонкой отвёрткой подстроечный винт под конденсатором переменной ёмкости.

Трудно ожидать от этого приёмника-игрушки каких-либо серьёзных технических характеристик (например, отличной чувствительности приёма или качества звука), однако он приятно удивил: в условиях ближайшего Подмосковья практически без помех и с достаточной громкостью принимал несколько десятков станций FM-диапазона и парочку станций в АМ-диапазоне. Так что этот радиоконструктор вполне может приносить практическую пользу!

Закончив настройку, установите печатную плату в корпус, закройте его с помощью четырёх винтов и отпразднуйте успех сборки вашего первого радиоприёмника!

 

Рис. 6. Готовый радиоприёмник

Для тех, кто увлекается моделированием и конструированием, также изготовлением различных устройств своими руками, рекомендуем посетить отличный сайт Моделист-конструктор, в статьях которого идет выкладка чертежей, схем и описания самых разных самодельных конструкций.

Простой синхронный FM приёмник на транзисторах

Схема этого простого приёмника ЧМ сигналов, изображённого на рисунке 1, имеет неплохие характеристики. Принцип работы схемы несколько необычен. Главным узлом является LC генератор, выполненный на транзисторах VT2, VT3. Сигнал принимаемой радиостанции, усиленный широкополосным каскадом с общей базой, выполненным на транзисторе VT1, подаётся на LC генератор. Этот генератор синхронизируется сигналом принимаемой радиостанции, в результате чего частота генератора изменяется синхронно с частотой принимаемого сигнала. Поскольку при этом параметры частотозадающего контура L3C5 не меняются, то ток, потребляемый гетеродином будет изменяться в такт изменению частоты входного сигнала, и соответственно так же будет меняться падение напряжения на резисторах R5, R6, которое будет являться сигналом звуковой частоты. Этот сигнал проходит через фильтр низкой частоты R7C4, усиливается каскадом предварительного усилителя на транзисторе VT4 и далее усилителем низкой частоты, выполненным на транзисторах VT5, VT6.

Рис. 1.
VT1..VT3 — BF324; VT4 — BC560C; VT5, VT6 — BC550C.

Диапазон перестройки LC генератора лежит в УКВ FM диапазоне 87..108 мГц, для перестройки по частоте используется конденсатор переменной ёмкости C5. Регулировка режима работы генератора осуществляется переменным резистором R5, одновременно этот резистор изменяет базовый ток транзистора VT4. При настройке на какую-нибудь радиостанцию резистор R5 регулируют так, что бы получить наилучшее качество звучания сигнала принимаемой радиостанции. Величину резистора R6 необходимо подобрать так, что бы в генераторе не возникали колебания при установке движка резистора R5 в положение максимального сопротивления.

В приёмнике использованы бескаркасные катушки индуктивности. L1 и L2 намотаны медным проводом диаметром 0,5 мм и содержат соответственно 10 и 12 витков, намотка на оправках диаметром 5 мм. Катушка L3 содержит 4 витка медного провода 1,2 мм, намотанного на оправке диаметром 5 мм.

BACK

низкие цены, большой ассортимент, отзывы

Радиоприемники с расширенным FM диапазоном ― оптимальное решение для загородного отдыха

Для того чтобы иметь возможность слушать эфиры радиостанций вдали от города (более чем за 20 км), стоит использовать радиоприемники с расширенным FM диапазоном 64-108 МГц. Это обусловлено тем, что городские станции, вещаемые на частотах 88-108 МГц, на таком расстоянии от населенного пункта будут практически недоступными. Поэтому необходимо принимать радиовещание на частотах 64-74 МГц.

Купить их можно, обратившись в интернет-магазин «Техпорт». В его ассортименте данная техника представлена несколькими десятками моделей брендов, получивших признание и массу положительных пользовательских отзывов. В их числе Philips, Sony, Panasonic, Mystery, Supra, Ritmix и др. Большинству из них характерны такие особенности:

• Удобство. Компактность способствует тому, что такое устройство всегда можно брать с собой, а простота управления обеспечивает комфорт при его использовании.
• Надежность. Простота конструкции и высокое качество сборки являются причинами практически безотказной работы данной техники.
• Доступность. Отсутствие дорогостоящих систем и технологий способствует тому, что цена большинства представленных радиоприемников совсем невысокая.

Как правильно выбрать радиоприемник с расширенным FM диапазоном?

Некоторые из представленных аппаратов помимо расширенного FM-диапазона способны работать на диапазонах LW и MW, что дает возможность слушать заграничные радиостанции. Модели с поддержкой SW-диапазона также актуальны для загородного использования. Определившись с данными параметрами, можно выбирать конкретную модель с учетом таких критериев как:

• Тип питания. Для того чтобы иметь возможность использовать приемник на пикнике, во время поездки или похода, необходимо остановиться с выбором на модели, работающей от аккумулятора.
• Чувствительность и селективность. Чем выше эти параметры, тем качественней будет прием отдаленного радиосигнала.
• Комплектация. Наличие выхода для наушников, часов, USB-интерфейса, дисплея и др. стоит подбирать с учетом условий использования аппарата.

Получить профессиональную помощь в выборе, а также заказать интересующий радиоприемник с быстрой доставкой товара по Москве или Московскому региону можно у наших менеджеров. Для этого позвоните им по указанным телефонным номерам.

Фм приемник сделай своими руками. Простое радио своими руками. Усовершенствуй свой самодельный радиоприемник

Радиовещание на ультракоротких волнах осуществляется с использованием частотной модуляции (ЧМ) и занимает следующие полосы частот:

• УКВ – 65,9-74 МГц
• FM1 – 87,5-95 МГц
• FM2 – 98-108 МГц

УКВ диапазон использовался в советское время и применяется в России в настоящее время. В FM диапазонах работают радиостанции других стран. Сделать своими руками ламповый радиоприёмник не сложно . Основные трудности заключаются в настройке и регулировке конструкции. Если звуковую аппаратуру можно наладить на слух, так как легко проверить наличие и прохождение сигнала по цепям, то для настройки устройств радиоволнового диапазона потребуется ГСС (Генератор стандартных сигналов) и осциллограф. ГСС позволит настраивать радиоприёмные устройства, работающие во всех радиодиапазонах с амплитудной или частотной модуляцией. Если не требуется точная подгонка по диапазону и изготовление шкалы с рабочими частотами, можно обойтись без генератора.

С появлением транзисторов и интегральных микросхем ламповые конструкции были, на некоторое время, забыты. Сейчас радиолюбители всё чаще обращаются к электронным лампам в своих конструкциях. Самодельный ламповый радиоприёмник УКВ диапазона можно собрать на одной лампе. В схеме используется принцип сверхрегенератора. В таких устройствах применяется небольшое количество радиодеталей. Они обладают высокой чувствительностью. Недостатком сверхрегенеративных приёмников является шум в динамиках, при отсутствии полезного сигнала.

УКВ приёмник собран на пальчиковом пентоде 6Ж5П. В качестве источника питания используется мостовой выпрямитель, обеспечивающий 100-120 В постоянного напряжения. Все конденсаторы, кроме переходного, керамические. Катушка L содержит 4 витка медного провода диаметром 1 мм. Лучше всего использовать посеребрённый или лужёный провод. Обычно питание накалов ламп осуществляется от переменного напряжения 6,3 В, но в данном случае, для уменьшения фона переменного тока, применяется постоянное напряжение от отдельного выпрямителя.

Полная схема УКВ-ЧМ приёмника с усилителем низкой частоты. В зависимости от типа выходного трансформатора в устройстве можно использовать высокоомный наушник или динамик 4-8 Ом.

В цепи питания сеток ламп стоит электролитический конденсатор 50,0 мкф на 200 В. Переменный резистор в цепи управляющей сетки выходной лампы регулирует громкость сигнала.

Простой ламповый приёмник своими руками

Приёмник УКВ диапазона с частотной модуляцией можно выполнить по другой схеме. Это сверхрегенеративный детектор, который рассчитан на приём радиостанций в диапазоне от 36 до 75 МГц. Ламповый радиоприёмник своими руками можно собрать на одной лампе 6Ж3П или 6Ж5П.

В схеме сохранены принципиальные обозначения оригинальной схемы. Сигнал подаётся на вход усилителя низкой частоты через конденсатор 5000 пФ. Конденсатор С1 – подстроечный керамический или воздушный. Катушки L1 и L2 бескаркасные. Они наматываются на оправках диаметром 15 мм. L1 содержит 7 витков лужёного медного провода диаметром 1,5 мм, а L2 – 3 или 4 витка такого же провода. Количество витков подбирается экспериментально. Расстояние между катушками определяется в процессе наладки схемы. Для приёма станций в FM диапазоне (88-104 МГц) число витков катушки L1 нужно уменьшить до 4.

Для этого, после включения питания, вращением ручки переменного резистора R2 нужно добиться сверхрегенерации. Это шипящий звук в динамиках. Затем, вращая подстроечный конденсатор С1 нужно убедиться, что эффект присутствует по всему диапазону. Провалы генерации устраняются подбором витков дросселя, изменением ёмкости С4 или сопротивления R1 и конденсатора С2. Затем подключается штыревая антенна (кусок провода) и производится настройка на станцию. При появлении сигнала шипение пропадает и слышна работа радиостанции. Изменить частоту принимаемого диапазона можно раздвигая и сжимая витки катушки L1.

Максимально допустимое напряжение на аноде радиолампы составляет 300 В. Для снижения фона переменного тока питание на накал лампы лучше подавать с отдельного выпрямителя. Готовую и настроенную конструкцию нужно поместить в металлический экран, как это сделано в промышленных приёмниках.



Нужна консультация специалиста?

Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в течение 48 часов!

Вам понадобится

• Катушка из-под ниток, обмоточный провод марки ПЭЛ, электромагнитные головные телефоны, точечный диод (детектор) типа Д9 или Д2, несколько конденсаторов постоянной емкости, зажимы или колодочки со штепсельными гнездами

Инструкция

Простейший детекторный приемник вы можете смонтировать на дощечке или панели. Но и это совсем необязательно для того, чтобы создать вполне работоспособный . Опытную модель можно собрать прямо на столе, где в развернутом виде будут лежать его детали. Такая наглядная модель позволяет вносить в приемник необходимые изменения, исправлять ошибки и производить настройку.

Возьмите обычную катушку из-под ниток, она станет каркасом. Намотайте на катушку внавалку примерно 450 витков провода. При этом каждые 80 витков сделайте отводы. В местах отводов скрутите провод в виде петель. Вы получили многослойную катушка с несколькими отводами.

Теперь необходимо зачистить концы выводов и отводов смонтированной катушки. Делайте это аккуратно, чтобы сохранить провод. Теперь можете приступать непосредственно к сборке детекторного .

Соедините начало катушки с из выводов -детектора, а ее конец с одной из контактных ножек провода головных телефонов. Свободные выводы детектора и телефонов соедините подходящим по размеру отрезком провода.

К проводнику, идущему от начала катушки к диоду, надежно прикрутите провод, которому будет назначена роль . Конец этого антенного провода следует предварительно зачистить от изоляции.

Теперь необходимо прикрепить скруткой провод заземления к проводнику, соединяющему конец катушки с головными телефонами (назовем его заземленным проводником). Во время проведения экспериментов с приемником мы будем переключать заземленный проводник с одного вывода катушки на другой его вывод.

Наденьте на голову телефоны и прислушайтесь. Очень может быть, что сразу вы ничего не услышите. Такое возможно по той причине, что детекторный приемник не настроен на радиостанцию, слышимую в районе вашего местонахождения. В этом случае постарайтесь настроить приемник, изменяя количество витков антенного контура катушки, включаемой в контур антенны. Простейший детекторный приемник может быть настроен на радиостанции средневолнового или длинноволнового диапазонов. Впрочем, в силу объективных конструктивных ограничений приемник сможет принять сигналы далеко не каждой передающей станции, в особенности, очень удаленной.

С созданным вами детекторным приемником можно проводить интересные опыты, которые помогут понять принципы его работы и получить ценные навыки практического конструирования радиоаппаратуры.

Простейшие радиоприемники непригодны ловить FM диапазон, модуляция частотная. Обыватели утверждают: отсюда повелось название. С английского литеры FM трактуем: частотная модуляция. Четко выраженный смысл, читателям важно понять: простейший радиоприемник, своими руками собранный из хлама, FM не примет. Возникает вопрос необходимости: сотовый телефон ловит вещание. В электронную аппаратуру встроена подобная возможность. Вдали от цивилизации люди по-прежнему хотят ловить вещание старым добрым способом — чуть было не сказали зубными коронками — конструировать дельные приборы прослушивания любимых передач. На халяву…

Детекторный простейший радиоприемник: основы

Зубных пломб рассказ коснулся неспроста. Сталь (металл) способна преобразовывать эфирные волны в ток, копируя простейший радиоприемник, челюсть начинает вибрировать, кости уха детектируют сигнал, зашифрованный на несущей. При амплитудной модуляции высокая частота повторяет размахом голос диктора, музыку, звук. Полезный сигнал содержит некоторый спектр, сложно пониманию непрофессионала, важно, что при сложении составляющих получается некоторый закон времени, следуя которому, динамик простейшего радиоприемника воспроизводит вещание. На провалах челюстная кость замирает, воцаряется тишина, пики ухо слышит. Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь.

Обратный пьезоэлектрический эффект изменяет согласно закону электромагнитной волны геометрические размеры костей. Перспективное направление: человек-радиоприемник.

Советский Союз славился запуском космической ракеты, впереди планеты всей, научными изысканиями. Времена Союза поощряли степени. Светила принесли немало пользы здесь, – конструирование радиоприемников, – зарабатывают приличные деньги за бугром. Фильмы пропагандировали умных, не зажиточных, неудивительно, что журналы полны различными наработками. Серия современных уроков создания простейших радиоприемников, доступная на Ютубе, основывается на журналах 1970 года издания. Поостережемся отходить от традиций, опишем собственное видение ситуации сферы радиолюбительства.

Концепция персональной электронно-вычислительной машины разработана советскими инженерами. Руководством партии идея признана неперспективной. Силы отданы построению гигантских вычислительных центров. Излишне трудящемуся осваивать дома персональный компьютер. Смешно? Сегодня ситуации позабавнее встретите. Потом жалуются — Америка окутана славой, печатает доллары. AMD, Intel — слышали? Made in USA.

Простейший радиоприемник своими руками сделает каждый. Антенна не нужна, существуй хороший устойчивый сигнал вещания. Диод припаивается к выводам высокоомных наушников (компьютерные отбросьте), остается заземлить один конец. Справедливости ради скажем, фокус пройдет со старыми добрыми Д2 советского выпуска, отводы настолько массивные, что послужат антенной. Землю получим в простейшем радиоприемнике, прислонив одну ножку радиоэлемента к батарее отопления, зачищенной от краски. В противном случае декоративный слой, являясь диэлектриком конденсатора, образованного ножкой и металлом батареи, изменит характер работы. Пробуйте.

Авторы ролика заметили: сигнал вроде есть, представлен невообразимой мешаниной шорохов, осмысленных звуков. Простейший радиоприемник лишен избирательности. Любой может понять, осознать термин. Когда настраиваем приемник, ловим нужную волну. Помните, обсуждали спектр. Эфире содержит ватагу волн одновременно, поймаете нужную, сузив диапазон поиска. Существует в простейшем радиоприемнике избирательность. На практике реализуется колебательным контуром. Известен из уроков физики, сформирован двумя элементами:

• Конденсатор (емкость).
• Катушка индуктивности.

Повременим изучать подробности, элементы снабжены реактивным сопротивлением. Благодаря чему волны различной частоты имеют неодинаковое затухание, проходя мимо. Однако существует некий резонанс. У конденсатора реактивное сопротивление на диаграмме направлено в одну сторону, у индуктивности – в другую, причем выведена зависимость частотная. Оба импеданса вычитаются. На некоторой частоте составляющие уравниваются, реактивное сопротивление цепочки падает до нуля. Наступает резонанс. Проходят избранная частота, примыкающие гармоники.

Курс физики показывает процесс выбора ширину полосы пропускания резонансного контура. Определяется уровнем затухания (3 дБ ниже максимума). Приведем выкладки теории, руководствуясь которыми человек может собрать простейший радиоприемник своими руками. Параллельно первому диоду добавляется второй, включенный навстречу. Впаивается последовательно наушникам. Антенна отделяется от конструкции конденсатором емкостью 100 пФ. Здесь заметим: диоды наделены емкостью p-n-перехода, умы, видимо, просчитали условия приема, какой конденсатор входит в простейший радиоприемник, наделенный избирательностью.

Полагаем, несильно отклонимся от истины, сказав: диапазон затронет области КВ или СВ. Будет приниматься несколько каналов. Простейший радиоприемник является чисто пассивной конструкцией, лишенной источника энергии, больших свершений ждать не следует.

Пара слов, почему обсуждали удаленные закутки, где радиолюбители жаждут экспериментов. В природе замечены физиками явления рефракции, дифракции, оба позволяют радиоволнам отклоняться от прямого курса. Первое назовем огибанием препятствий, горизонт отодвигается, уступая вещанию, второе — преломлением атмосферой.

ДВ, СВ и КВ ловятся на значительном удалении, сигнал будет слабым. Следовательно, простейший радиоприемник, рассмотренный выше, является пробным камнем.

Простейший радиоприемник с усилением

В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:

• Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 — 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.

• Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.

А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).

Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.

Что такое FM-приемник? Радиоприемник — это электронное устройство, которое принимает радиоволны и преобразует информацию, переносимую ими, в полезную для восприятия человеком. Приемник использует электронные фильтры, чтобы отделить нужный сигнал радиочастоты от всех других сигналов, улавливаемых антенной, электронный усилитель для увеличения мощности сигнала для дальнейшей обработки, и, наконец, восстанавливает нужной информации посредством демодуляции.

Из радиоволн, FM является наиболее популярным. Частотная модуляция широко используется для FM-радиовещания. Преимущество частотной модуляции заключается в том, что она имеет большее отношение сигнал/шум и, следовательно, излучает радиочастотные помехи лучше, чем сигнал амплитудной модуляции равной мощности (AM). Звук из радиоприёмника мы слышим чище и насыщенней.

Частотные диапазоны FM

УКВ (УльтраКороткоВолновый) диапазон с ЧМ (Частотная Модуляция) по английски FM (Frequency Modulation) имеет длину от 10 м до 0,1 мм — это соответствует частотам от 30 МГц до 3000 ГГц.

Для приема вещательных радиостанций актуален сравнительно небольшой участок:
УКВ 64 — 75 МГц. Это наш советский диапазон. На нем много УКВ станций, но только в нашей стране.

Японский диапазон от 76 до 90МГц. В этом диапазоне ведется вещание в стране восходящего солнца.

FM — 88 — 108МГц. — это западный вариант. Большинство ныне продаваемых приемников обязательно работает именно в этом диапазоне. Часто сейчас приёмники принимают и наш совковый диапазон, и западный.

УКВ радиопередатчик имеет широкий канал — 200 кГц. Максимальная звуковая частота, передаваемая в FM, составляет 15 кГц по сравнению с 4,5 кГц в AM. Это позволяет передавать намного более широкий диапазон частот. Таким образом качество передачи FM значительно выше, чем АМ.

Теперь о приёмнике. Ниже представлена схема электроники для приемника FM вместе с его описанием работы.

Список компонентов

• Микросхема: LM386
• Транзисторы: T1 BF494, T2 BF495
• Катушка L содержит 4 витка, Ф=0,7мм на оправке 4 мм.
• Конденсаторы: C1 220nF
• C2 2,2 нф
• C 100 нф х 2 шт
• C4,5 10 мкф (25 V)
• C7 47 нФ
• C8 220 мкф (25 В)
• C9 100 мкф (25 V) х 2 шт
• Сопротивления:
• R 10 кОм х 2 шт
• R3 1 кОм
• R4 10 Ом
• Переменное сопротивление 22кОм
• Переменная емкость 22пф
• Динамик 8 Ом
• Выключатель
• Антенна
• Батарея 6-9В

Описание схемы FM приемника

Ниже, представлена схема простого FM-приемника. Минимум компонентов для приема местной FM станции.

Транзисторы (Т1,2), вместе с резистором 10к (R1), катушкой L, переменным конденсатором (VC)22pF составляют ВЧ генератор (Colpitts oscillator).

Резонансная частота этого генератора устанавливается триммером VC на частоту передающей станции, которую мы хотим принять. То есть, он должен быть настроен между 88 и 108 МГц FM диапазона.

Информационный сигнал, снимаемый с коллектора Т2 поступает на усилитель НЧ на LM386 через разделительный конденсатор (С1) 220nF и регулятор громкости VR на 22 кОма.

FM приемник принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема FM приемника

Перестройка на другую станцию осуществляется изменением ёмкости переменного конденсатора 22 пФ. Если Вы используете какой-либо другой конденсатор, который имеет большую ёмкость, то попробуйте уменьшить количество витков катушки L чтобы настроиться на диапазон FM (88-108 МГц).

Катушка L имеет четыре витка эмалированного медного провода, диаметром 0,7 мм. Катушка наматывается на оправке диаметром 4 мм. Её можно намотать на любом цилиндрическом предмете (карандаш или ручка с диаметром 4 мм).

Если Вы хотите принимать сигнал станций УКВ диапазона (64-75 МГц), то нужно намотать 6 витков катушки или увеличить ёмкость переменного конденсатора.

Когда необходимое количество витков намотаете, катушка снимается с цилиндра и немного растягивается так, чтобы витки не касались друг друга.

Микросхема LM386 представляет собой НЧ аудио усилитель мощности. Он обеспечивает от 1 до 2 Вт, чего достаточно для любого малогабаритного динамика.

Антенна

Антенна используется, чтобы поймать высокочастотную волну. В качестве антенны Вы можете использовать телескопическую антенну любого неиспользуемого устройства. Хороший прием можно также получить с куска изолированной медной проволоки длинной около 60 см. Оптимальную длину медной проволоки можно найти экспериментально.

Приемник можно запитать от батареи 6V-9V.

П О П У Л Я Р Н О Е:

Для анимации каких-либо игрушек, для подарка или просто для творчества можно собрать схему «бегущего огня».

Эффект создания огней бегущих из центра к краям. Очень похоже на лучи солнышко.

Характеристики:

• Кол-во каналов — 3;
• Кол-во светодиодов — 18 шт;
• Uпит.= 3…12В.

Приветствую! В этом обзоре хочу рассказать про миниатюрный модуль приемника, работающий в диапазоне УКВ (FM) на частоте от 64 до 108 МГц. На одном из профильных ресурсов интернета попалась картинка этого модуля, мне стало любопытно изучить его и протестировать.

К радиоприемникам испытываю особый трепет, люблю собирать их еще со школы. Были схемы из журнала «Радио», были и просто конструкторы. Всякий раз хотелось собрать приемник лучше и меньше размерами. Последнее, что собирал, — конструкция на микросхеме К174ХА34. Тогда это казалось очень «крутым», когда в середине 90-х впервые увидел работающую схему в радиомагазине, был под впечатлением)) Однако прогресс идет вперед, и сегодня можно купить героя нашего обзора за «три копейки». Давайте его рассмотрим поближе.

Вид сверху.

Вид снизу.

Для масштаба рядом с монетой.

Сам модуль построен на микросхеме AR1310. Точного даташита на неё найти не смог, по всей видимости произведена в Китае и её точное функциональное устройство не известно. В интернете попадаются лишь схемы включения. Поиск через гугл выдает информацию: » Это высокоинтегрированный, однокристальный, стерео FM радиоприемник. AR1310 поддерживает частотный диапазон FM 64-108 МГц, чип включает в себя все функции FM радио: малошумящий усилитель, смеситель, генератор и стабилизатор с низким падением. Требует минимум внешних компонентов. Имеет хорошее качество аудиосигнала и отличное качество приема. AR1310 не требует управляющих микроконтроллеров и никакого дополнительного программного обеспечения, кроме 5 кнопок. Рабочее напряжение 2.2 В до 3.6 В. потребление 15 мА, в спящем режиме 16 uA «.

Описание и технические характеристики AR1310
— Прием частот FM диапазон 64 -108 МГц
— Низкое энергопотребление 15 мА, в спящем режиме 16 uA
— Поддержка четырех диапазонов настройки
— Использование недорогого кварцевого резонатора 32.768KHz.
— Встроенная двусторонняя функция автоматического поиска
— Поддержка электронного регулятора громкости
— Поддержка стерео или моно режима (при замыкании 4 и 5 контакта отключается стерео режим)
— Встроенный усилитель для наушников 32 Ом класса AB
— Не требует управляющих микроконтроллеров
— Рабочее напряжение 2.2 В до 3.6 В
— В корпусе SOP16

Распиновка и габаритные размеры модуля.

Распиновка микросхемы AR1310.

Схема включения, взятая из интернета.

Так я составил схему подключения модуля.

Как видно, принцип проще некуда. Вам понадобится: 5 тактовых кнопок, разъем для наушников и два резистора по 100К. Конденсатор С1 можно поставить 100 нФ, можно 10 мкФ, а можно вообще не ставить. Емкости C2 и С3 от 10 до 470 мкФ. В качестве антенны — кусок провода (я взял МГТФ длиной 10 см, т.к. передающая вышка у меня в соседнем дворе). В идеальном случае можно рассчитать длину провода, например на 100 МГц, взяв четверть волны или одну восьмую. Для одной восьмой это будет 37 см.
По схеме хочу сделать замечание. AR1310 может работать в разных диапазонах (видимо, для более быстрого поиска станций). Выбирается это комбинацией 14 и 15 ножки микросхемы, подключая их к земле или питанию. В нашем случае обе ножки сидят на VCC.

Приступим к сборке. Первое, с чем столкнулся, — нестандартный межвыводной шаг модуля. Он составляет 2 мм, и засунуть его в стандартную макетку не получится. Но не беда, взяв кусочки провода, просто напаял их в виде ножек.

Выглядит неплохо)) Вместо макетной платы решил использовать кусок текстолита, собрав обычную «летучку». В итоге получилась вот такая плата. Габариты можно существенно уменьшить, применив тот же ЛУТ и компоненты меньшего размера. Но других деталей у меня не нашлось, тем более что это тестовый стенд, для обкатки.

Подав питание, нажимаем кнопку включения. Радиоприемник сразу заработал, без какой-либо отладки. Понравилось то, что поиск станций работает почти мгновенно (особенно если их много в диапазоне). Переход с одной станции на другую около 1 с. Уровень громкости очень высокий, на максимуме слушать неприятно. После выключения кнопкой (спящий режим), запоминает последнюю станцию (если полностью не отключать питание).
Тестирование качества звука (на слух) проводил наушниками Creative (32 Ом) типа «капли» и наушниками «вакуумного» типа Philips (17,5 Ом). И в тех, и в других качество звука мне понравилось. Нет писклявости, достаточное количество низких частот. Меломан из меня никудышный, но звук усилителя этой микросхемы приятно порадовал. В Филипсах максимальную громкость так и не смог выкрутить, уровень звукового давления до боли.
Так же измерил ток потребления в спящем режиме 16 мкА и в рабочем 16,9 мА (без подключения наушников).

При подключении нагрузки в 32 Ома, ток составил 65,2 мА, при нагрузке в 17,5 Ома — 97,3 мА.

В заключение скажу, что данный модуль радиоприемника вполне годен для бытового применения. Собрать готовое радио сможет даже школьник. Из «минусов» (скорей даже не минусы, а особенности) отмечу нестандартный межвыводной шаг платы и отсутствие дисплея для отображения информации.

Измерил ток потребления (при напряжении 3,3 В), как видим, результат очевиден. При нагрузке 32 Ом — 17,6 мА, при 17,5 Ом — 18,6 мА. Вот это совсем другое дело!!! Ток немного менялся в зависимости от уровня громкости (в пределах 2 — 3 мА). Схему в обзоре подправил.

Планирую купить +109 Добавить в избранное Обзор понравился +93 +177

Самоделки — своими руками

Главная » Радио прием Дорогой друг! Приветствую тебя на сайте самоделки.укоз.нет. Убежден, тебе не придется скучать и ты всегда сможешь найти то, что тебе по душе. Самоделки своими руками непременно пригодятся для повседневной жизни, а некоторые идеи смогут принести доход. Если ты любишь все делать сам своими руками — ты зашел по адресу! Для удобного пользования ресурсом все материалы объединены в категории и тебе будет не сложно ориентироваться. Счастливого время препровождения на нашем сайте, всегда ваша самодельная золотая чаша!        В радиолюбительской связи и в портативных связных радиостанциях диапазона 27,120.. .27,250 МГц разрешено использовать узкополосную ЧМ с девиацией 4-3 кГц. При этом возможно использование простых предатчиков с VXO с выходным каскадом в классе С, имеющ … Читать дальше »  Просмотров: [1698] | Рейтинг: 5.0/1        Высокую чувствительность, 0.25-0.15мкв, при минимальном количестве каскадов усиления, позволяет получить предлагаемый смеситель. Крутизна преобразования у него намного выше, чем у любых других смесителей. Динамический диапазон не выс … Читать дальше »  Просмотров: [1459] | Рейтинг: 2.0/1        “Ничего особенного — обыкновенный “сверхач”, и катушек слишком много!” В общем то — да. Правда не у всех “сверхачей” коэффициент усиления 3 400 000 раз! А отличие приемника не столько в нетрадиционном спо … Читать дальше »  Просмотров: [1950] | Рейтинг: 5.0/1        В настоящее время эфирное телевизионное вещание охватывает диапазон частот от 48,5 до 790 МГц. Для приема сигналов в столь широкой полосе частот используют либо несколько отдельных антенн (каждую для своего участка частот) либо одну комбиниро … Читать дальше »  Просмотров: [1349] | Рейтинг: 5.0/1        Q: Для кого предназначен этот FAQ? A: Предназначен для начинающих пользователей не до конца забывших школьный курс физики. Все ниже сказанное относится к технике CB диапазона (27Mhz). Сознательно допущены упрощения. Для более полного ознакомле … Читать дальше »  Просмотров: [2051] | Рейтинг: 0.0/0        Хотите верьте, хотите не верьте, но половина антенны у туриста всегда с собой! Давно наша промышленность начала выпускать палатки, у которых каркас состоит из составных дюралевых прутков. Чем не противовес для GP!   Удлините … Читать дальше »  Просмотров: [1082] | Рейтинг: 2.0/1        Спиральная антенна предназначена дня установки на радиостанции личного пользования в носимом варианте. По сравнению со штыревой телескопической антенной спиральная имеет меньшие размеры по длине, что создает неоспоримые преимущества при ис … Читать дальше »  Просмотров: [1158] | Рейтинг: 0.0/0          Как правило, у потребителя уже имеется приемник на радиовещате … Читать дальше »  Просмотров: [2156] | Рейтинг: 0.0/0        УКВ конвертер к приемнику УКВ диапазоном. У многих есть приемники с УКВ диапазоном I (65,0 мгц — 74,0 мгц), но нем мало радиостанций, в тоже время в УКВ диапазоне II (FM) (88,0 мгц — 109 мгц) работает значительное количество радиостанци … Читать дальше »  Просмотров: [11793] | Рейтинг: 2.0/2 Самоделки — для тех кто делает сам и… своими руками

Icstation Цифровой FM-радио Модуль беспроводного приемника ЖК-дисплей DSP PLL 76,0–108,0 МГц: Электроника

Я купил эту плату, чтобы немного поэкспериментировать для другого проекта, над которым я работаю. Открыв упаковку, я увидел печатную плату, которая была очень аккуратно сделана, и сборка выглядела очень хорошо. Мне было интересно посмотреть, работает ли это так же хорошо, как кажется.
Сначала я заметил, что файл .PDF на сайте Amazon нельзя было прочитать на моем телефоне, где я работал по какой-то причине, но, к счастью, он вам действительно не нужен для базового подключения.Настроить это очень просто, и, вкратце, это работает очень хорошо. С тех пор я проверил, и проблема была только в моем телефоне. Файл отлично читается на компьютере и содержит достаточно полные инструкции. Не обычная таблица проверки зрения на полуанглийском языке.
Питание платы осуществляется через стандартный порт micro USB на краю платы. Вы просто подключаете его к зарядному устройству телефонного типа или к USB-аккумулятору и подключаете наушники, и все готово.
Дисплей с синей подсветкой сразу же загорелся и показал текущую настроенную частоту.Я обнаружил, что не могу принимать ничего, кроме статического электричества, пока не подключу провод к соединению ANT, и после того, как я это сделал, он сразу же снял десятки станций. Приятно удивило то, что качество звука было таким же хорошим, как и плата.
В инструкциях указано, что вы можете подключать динамики напрямую к плате, а встроенный усилитель будет работать с выходной мощностью до 3 Вт при сопротивлении 4 Ом.
У него есть измеритель мощности сигнала чуть выше частотного окна, чтобы показать вам, насколько сильна настроенная станция, и есть выбираемая функция «шумоподавления» (которую они называют «AMCAP»), которая отключает статические помехи, когда вы не настроены на станция.Доступ к нему осуществляется путем «длительного нажатия» на ручку FREQ и того же самого для его выключения.
Плата также может взаимодействовать со встроенным последовательным интерфейсом TTL, но я не пробовал его использовать. Инструкции в руководстве .PDF довольно полны в отношении этой функции. Через этот интерфейс доступно несколько настраиваемых пользователем параметров.
В целом, эта плата выглядит очень хорошо собранной, работает сразу и, кажется, очень хорошо принимает FM-радио, хотя я живу в довольно слабой полусельской местности вдали от крупных городов.

Самый простой и дешевый FM-передатчик — Набор для начинающих своими руками

Это один из самых простых, простых и популярных FM-передатчиков для любителей и новичков в электронике. С помощью этого набора «сделай сам» вы можете передавать свой голос или звук по обычному FM-радио в диапазоне FM-вещания. Это набор для рукоделия, разработанный Сагаром Сапкотой. Вы можете купить этот комплект в магазине BuildCircuit. Самое лучшее в этом передатчике — это то, что вам не нужно делать собственный индуктор для этого комплекта.Изготовить катушку индуктивности непросто для любителей. Кроме того, этот комплект может не только передавать голос с помощью микрофона, но и передавать музыку с вашего музыкального плеера.

Вы можете использовать этот FM-передатчик / микрофон двумя способами:

а. Передача звука с помощью электретного микрофона: Вы можете передавать свой голос на FM-радио с помощью электретного микрофона. Вы также можете разместить схему передатчика рядом с любым громкоговорителем, чтобы микрофон улавливал звук и передавал его на настроенное FM-радио.

СМОТРЕТЬ ВИДЕО ЭКСПЕРИМЕНТА НА YOUTUBE

г. Передача звука при подключении стереоразъема динамика к источнику звука: Чтобы лучше слышать звук, вы можете подключить его к компьютеру, iPod или MP3-плееру с помощью разъема для динамика. Звук ваших музыкальных плееров передается на ближайшее радио.

СМОТРЕТЬ ВИДЕО ЭКСПЕРИМЕНТА НА YOUTUBE

Характеристики:

Диапазон частот: 88-108 МГц (частоту можно изменить, перемещая катушку индуктивности).

Рабочее напряжение: 1. 5-9 В

Дальность передачи: более 30 метров на открытой местности. Передача зависит от длины используемой антенны. Я использовал простой провод длиной 10 см. Сигнал может передаваться даже на большие расстояния с более длинной антенной длиной около 50 см.

Рабочий комплект:

Электретный микрофон (MIC) преобразует естественный звуковой сигнал в электрический сигнал. Конденсатор C2 подключен к базе транзистора Q1-S9018, и всякий раз, когда есть сигнал от микрофона, емкость перехода транзистора изменяется, что способствует изменению частоты колебаний.

Резистор R1 (2,2 кОм) — это сопротивление точки смещения микрофона микрофона, обычно значение между 2 кОм. 6K является предпочтительным, R2 обеспечивает смещение к базе транзистора. C4 и индуктор L (катушка 5,5 витков) составляют схему настройки генератора, вы можете изменить значение C4 и L, чтобы изменить частоту передачи.

Формула для расчета частоты:

Вы можете рассчитать необходимую частоту на этой странице.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ РУКОВОДСТВО ПО СБОРКЕ

Тестирование комплекта:

Найдите FM-радио, включите питание и громкость, установите частоту около 88 МГц.Подключите комплект к плате источника питания, выровняйте по направлению к радиоприемнику и с помощью отвертки отрегулируйте колебательную катушку L, пока радиоприемник не улавливает сигнал. Затем медленно увеличивайте расстояние между микрофоном и радиоприемником, при этом правильно регулируя громкость радиоприемника (или трубки), регулируя ручку до тех пор, пока не будет слышен самый чистый звук.

Важные сообщения, связанные с этой статьей:

1. Как сделать этот проект на стрипборде — опубликовано в марте 2014 года.
2. Как подключить электретный микрофон.
3. Как сделать катушку индуктивности для FM-передатчика.
4. Как сделать FM-передатчик — простое учебное пособие.
5. Учебное пособие по сборке комплекта FM-передатчика.
6. Изображения Flickr

Вы можете приобрести этот комплект здесь

• Комплект для самостоятельного обучения 1 транзисторному FM-передатчику

  9,50 долларов США Добавить в корзину

  Комплект для самостоятельного обучения 1 транзисторному FM-передатчику

  долларов США.50

  Расположение объекта: Сидней, Австралия

  а. Передача звука с помощью электретного микрофона: Вы можете передавать свой голос на FM-радио с помощью электретного микрофона.

  г. Передача звука при подключении стереоразъема динамика к источнику звука: Для получения лучшего звука вы можете подключить его к компьютеру, iPod или mp3-плееру с помощью разъема для динамика.

  58 в наличии

Другие наборы для сборки от BuildCircuit.COM

• 2CH X 100W + 200W 2.1-канальная плата усилителя звука Bluetooth — TSA7500

  Долларов США 59.95 Добавить в корзину

  2CH X 100W + 200W 2.1-канальная плата усилителя звука Bluetooth — TSA7500

  Долларов США 59.95

  TSA7500 2CHx100W + 220W 2.1-канальная плата аудиоусилителя поставляется с модулем Bluetooth AudioB pro .

  Он имеет совершенную архитектуру класса D (на основе TPA3221), 2 канала имеют выходную мощность 100 Вт, а еще один канал имеет выходную мощность 200 Вт.

  Все каналы могут одновременно и непрерывно выдавать номинальную мощность. Эта плата может питаться от любого источника питания DC 12V-30V. Может использоваться для управления любыми пассивными динамиками 4 Ом или 8 Ом.

  121 в наличии

• LED Chaser с использованием NE555, CD4017, инфракрасного приемника и фоторезистора

  Долларов США 9.95 Добавить в корзину

  LED Chaser с использованием NE555, CD4017, инфракрасного приемника и фоторезистора

  долларов США.95

  Комплект действительно работает как обычный комплект для поиска светодиодов. Помимо очевидных особенностей, в нем есть фоторезистор, позволяющий изменять скорость гонения светодиодов. В старом светодиодном чейзере скорость регулируется переменным резистором. В этом наборе мы использовали фоторезистор в качестве переменного резистора. При изменении света, падающего на фоторезистор, изменяется и скорость светодиодов.

  22 в наличии

• CD4026- Модуль счетчика на 1 цифру

  4 доллара США.95 Добавить в корзину

  CD4026- Модуль счетчика на 1 цифру

  4,95 доллара США
  • Работает как счетчик UP . Вы можете мгновенно проверить счетчик вверх дисплея с помощью мигающего светодиода.
  • Это удобный тестер для 0,56-дюймового семисегментного дисплея с общим катодом.
  • Работает с Arduino или NE55 или с чем угодно, что дает импульс.
  • Вы можете объединить столько дисплеев, сколько захотите.
  • С его помощью вы можете создать свой собственный счетчик цифровых объектов.
  • Размер: 15 мм x 49 мм

  46 в наличии

• CD4029 на основе счетчика вверх и вниз для Arduino и NE555

  Долларов США 5.95 Добавить в корзину

  CD4029 на основе счетчика вверх и вниз для Arduino и NE555

  Долларов США 5.95

  42 в наличии

• 3-значный цифровой счетчик объектов с лазерным модулем

  Номинальный 5.00 из 5

  14,95 долларов США — 19,95 долларов США Выбрать опции

  3-значный цифровой счетчик объектов с лазерным модулем

  14,95 долларов США — 19,95 долларов США

  Это 3-х значный цифровой счетчик объектов для начинающих и любителей электроники. Вы можете использовать этот счетчик для подсчета предметов или людей, входящих в комнату. Инженеры могут использовать его для изучения цифровых счетчиков.

  Этот цифровой счетчик объектов работает с лазерным модулем и фоторезистором и имеет три семисегментных дисплея, отображающих числа от 000 до 999. Лазерный модуль направлен на фоторезистор модуля счетчика, и объекты перемещаются между двумя модулями. Каждый раз, когда объект проходит между двумя модулями, семисегментные дисплеи показывают приращение чисел от 000 до 999.

• LCD Shield для любителей Arduino-Bluetooth Android

  11 долларов США.95 Добавить в корзину

  LCD Shield для любителей Arduino-Bluetooth Android

  Долларов США 11.95

  Этот ЖК-экран разработан для экспериментаторов, интересующихся экспериментами с Android-Arduino и Bluetooth.

  Характеристики:

  • RGB светодиод
  • Белый 5мм светодиод
  • Датчик освещенности на основе светозависимого резистора (LDR).
  • LM35DZ-датчик температуры.
  • ЖК-дисплей 16 × 2.
  • Имеется насадка для ультразвукового дальномера HC-SR04.

  6 в наличии

• Счетчик фоторезисторов и лазерных средних цифровых объектов 1,8 ″

  24,95 долл. США Добавить в корзину

  Счетчик фоторезисторов и лазерных средних цифровых объектов 1,8 ″

  24,95 долл. США

  Это обновленная версия предыдущего комплекта счетчика цифровых объектов.Устройство оснащено семисегментным дисплеем с общим катодом 1,8 ″.

  Набор основан на декадном счетчике CD4026.

  2 в наличии

• Фоторезистор

  и управляемый лазером счетчик больших цифровых объектов с дисплеями 2,3 ″

  Долларов США 29.95 Подробнее Фоторезистор

  и управляемый лазером счетчик больших цифровых объектов с дисплеями 2,3 ″

  Долларов США 29.95

  Модуль лазерного света непрерывно освещает фоторезистор, и всякий раз, когда какой-либо объект препятствует попаданию лазерного света на фоторезистор, счетчик увеличивает счет.Вы можете использовать этот трехзначный счетчик цифровых объектов для подсчета объектов или людей, входящих в комнату. Инженеры могут использовать его для изучения цифровых счетчиков.

  Нет в наличии

• 2.3 ″ драйвер семисегментного дисплея с общим анодом

  Долларов США 19.95 Добавить в корзину

  2.3 ″ драйвер семисегментного дисплея с общим анодом

  Долларов США 19.95
  • Это модуль драйвера верхнего и нижнего счетчика 74LS192 для вождения 2.3-дюймовый семисегментный дисплей. Модуль имеет заголовки на двух сторонах для приема сигналов обратного / обратного счета и для объединения с другим модулем драйвера. Вы можете объединить неограниченное количество дисплеев.
  • Модуль может запускаться с помощью NE555, мигающего светодиода, Scoreduino-A, базового модуля запуска и Arduino. Он также может быть запущен чем угодно, генерирующим тактовый импульс.
  • Работает «строго» при напряжении питания 9 В. Не превышайте более 9 В.

  9 в наличии

• 2.3-дюймовый семисегментный драйвер дисплея с общим катодом

  11,95 долларов США — 12,95 долларов США Выбрать опции

  Семисегментный драйвер дисплея с общим катодом 2,3 ″

  11,95 долларов США — 12,95 долларов США

  Это модуль драйвера верхнего счетчика на основе CD4026 для управления семисегментным дисплеем с общим катодом 2,3 дюйма. Модуль имеет заголовки с двух сторон для приема сигналов подсчета и для объединения с другим модулем драйвера.

  Модуль может запускаться с помощью NE555, мигающего светодиода и Arduino. Он также может быть запущен чем угодно, генерирующим тактовый импульс.

• SMD DIY Kit NE555 Осциллятор CD4017 LED Chaser Circuit

  4,95 доллара США Добавить в корзину

  SMD DIY Kit NE555 Осциллятор CD4017 LED Chaser Circuit

  4,95 доллара США

  4 в наличии

Сделайте проект Создайте свой собственный Micro FM-передатчик

Автор: Шон Майкл Рэган.
Make Projects

Этот проект электроники основан на схеме, созданной мультимедийным художником Тетсуо Когава.Через 1/4-дюймовое гнездо для наушников требуется аудиовход без дополнительных антенных подключений для передачи FM-радиосигнала на расстояние около 30 футов.

Стандартная модель (простейший FM-передатчик) немного сложнее, так как включает в себя подстроечный конденсатор для регулировки частоты передачи, может питаться от батареи 9 В и использует медную катушку, повернутую вручную.

Я решил использовать детали печатной платы из старого комплекта Sonodrome. Схема проста и также может быть построена на монтажной плате или на панели.Если вы хотите протравить свою собственную доску, посетите Bay Area Circuits.

Необходимые инструменты:

Сверло 3/8 «
Источник аудиосигнала с выходом для фонокорректора 1/4″
Болт или крепежный винт, резьба 1 / 4-20 для использования в качестве оправки при формировании катушки.
FM-радио
Третья рука
Плоскогубцы
Резаки
Маленькая отвертка для подстроечного конденсатора.
Бокорезы
Паяльник
Канифольный припой с сердечником
Кусачки / инструмент для снятия изоляции
Ручная электрическая дрель
Пузырьковая пленка (квадрат 6 дюймов)
Двусторонняя лента из вспененного материала (1.5 дюймов)
Корпус: стекло, дерево или пластик (мой был спасен из цифровых часов в комиссионном магазине, банка с желе тоже отлично работает!)

Список деталей:

Медный провод (4 «), эмалированный, сплошной, 19 AWG или 20 AWG
1/4″ TRS jack, (фонокорректор) Используются только подключения наконечника и экрана.
Зажимы держателя батареи, 9 В, с 4-дюймовыми выводами
Печатная плата, купленная или изготовленная самостоятельно или с использованием перфорированной платы и перемычек
Батарея 9 В
Подстроечный мини-конденсатор, 20 пФ
10 пФ Керамический конденсатор
2 Керамический конденсатор 0,01 мкФ
Кремниевый транзистор NPN, BC337
1 мкФ Электролитический конденсатор
Металлопленочный резистор 470 Ом
Металлопленочный резистор 10 кОм
Металлопленочный резистор 27 кОм
Многожильный соединительный провод (8 дюймов), 24 AWG
Двусторонняя лента из вспененного материала (1.5 «)

Шаг 1. Подготовьте корпус

Корпус FM-передатчика
Просверлить монтажные отверстия в корпусе

Разберите свой чемодан.

Отметьте и просверлите отверстие 3/8 дюйма в подходящем месте для домкрата TRS.

На этом этапе вам нужно просверлить монтажные отверстия для выключателя питания и / или домкрата, если вы выберите использование внешнего источника.

Шаг 2: Подготовьте домкрат

Из двух 4-дюймовых кусков соединительного провода 24 AWG зачистите примерно 1/2 дюйма с каждого конца и олово.

Припаяйте один конец одного вывода к передней ножке разъема TRS 1/4 «, а один конец другого вывода к задней ножке.

Шаг 3: Сформируйте катушку

Используйте винт для формирования катушки
Формованная катушка

Возьмите около 4 дюймов эмалированного медного провода AWG 19 AWG и намотайте не менее четырех витков вокруг резьбы болта 1 / 4-20 или крепежного винта.

Чтобы удалить винт, поверните болт против часовой стрелки.

Вам нужно всего четыре витка в катушке.Согните две ножки вниз, как показано, и закрепите их примерно на 1 дюйм длиной.

Монтажные отверстия для ножек катушки должны находиться на расстоянии 12 мм друг от друга на поверхности печатной платы. Процесс установки катушки на плату должен растягиваться. до нужной длины, но вам, возможно, придется немного подправить его плоскогубцами или отверткой, чтобы убедиться, что скорость наматывания ровная между двумя ножками.

Шаг 4: Установите компоненты

Схема сборки
Сборка компонентов

Согните и вставьте выводы компонентов в правильные отверстия в печатной плате.

Проверьте правильность ориентации электролитический конденсатор и провода.

Примечание: Согните выводы на стороне пайки платы, чтобы временно закрепить их на месте, и закрепите их примерно на 1/4 дюйма, чтобы освободить место для пайки.

Шаг 5: Пайка компонентов вместе

Чтобы подготовиться к пайке,

Закрепите печатную плату следом вверх на руке помощи.

Флюсируйте, нагрейте и припаяйте каждый вывод на место.

После того, как припой остынет, обрежьте выступающие выводы боковыми или концевыми кусачками.

Примечание: Обязательно обеспечьте хорошую вентиляцию и избегайте вдыхания дыма при пайке.

Шаг 6: Установите печатную плату

Паяные компоненты
Установите печатную плату в корпус

Детали монтажа зависят от выбранного вами корпуса. (Метод ленты из пеноматериала отлично работал с моим утилизированным корпусом часов, но ваш пробег может отличаться).

Прикрепите полоску двусторонней ленты из пеноматериала к невыразительным углам печатной платы со стороны проводника.

Не наклеивайте ленту прямо на следы, иначе вы можете повредить их, если вам когда-нибудь придется удалить ленту.

Удалите защитную пленку с лент из вспененного материала на печатной плате.

Шаг 7: Настройте схему

Чтобы отрегулировать конденсатор,

Подключите новую батарею 9 В к зажиму для батареи, а аудиосигнал — к разъему TRS. Я использовал разъем для наушников своего ноутбука в качестве источника звука.

Включите FM-радио и ищите свой сигнал.Поначалу он может быть довольно статичным и шумным, но я обнаружил, что у меня частота около 99,8 МГц.

Пока ваш сигнал не будет громким и четким, используйте небольшую отвертку для регулировки подстроечного конденсатора.

Шаг 8: Окончательная сборка

Установка фонокорректора
Оберните аккумулятор пузырчатой ​​пленкой для прокладки

Снимите шайбу и гайку с фонокорректора и проденьте их изнутри корпуса через отверстие, просверленное на шаге 1.

Для фиксации домкрата наденьте шайбу на резьбу и затяните гайку снаружи корпуса. Пальцы — это нормально.

Прикрепите батарею 9 В к зажиму, оберните ее куском пузырчатой ​​пленки и поместите в корпус перед герметизацией.

Я собираюсь модифицировать свой передатчик с разъемом для внешнего регулируемого источника питания. Вы можете сделать то же самое или хотя бы добавить переключатель питания между батареей и платой.

Шаг 9: Используйте это!

Снова включите радио, поднимите его и уходите от скамейки, пока не пропадет сигнал.Мой был громким и чистым примерно до 30 минут.

Примечание: В зависимости от того, где вы живете, использование такого FM-передатчика очень малого радиуса действия без лицензии может противоречить применимым законам и / или постановлениям. Обязательно внимательно изучите его перед тем, как включить его, и будьте осторожны, если сомневаетесь.

Полностью цифровой FM-приемник с Arduino и TEA5767

FM-передатчики / приемники являются одними из самых любимых схем любого электронного энтузиаста.В этой статье / видео я представил полную конструкцию цифрового FM-приемника, оснащенного ЖК-экраном и тремя кнопками. Он может искать FM-сигналы в диапазоне от 76 МГц до 108 МГц вручную и автоматически (режим сканирования). Уровень сигнала также отображается в виде гистограммы на ЖК-экране. Выходной звук усиливается стереофоническим усилителем класса D мощностью 3 Вт + 3 Вт, который обеспечивает высокое качество и достаточную мощность звука. В качестве контроллера я использовал дешевую и популярную плату Arduino-Nano. Итак, приступим!

А.Анализ схем

На рисунке 1 показана принципиальная схема устройства. Как видно, схема состоит из 3-х основных частей: Arduino-Nano (контроллер), модуля FM-приемника и аудиоусилителя.

А-1. Модуль FM-приемника

Модуль FM-приемника основан на микросхеме TEA5767 [1, 2]. Это хорошо известный модуль, которым можно управлять по шине I2C. Он охватывает диапазон частот FM от 76 МГц до 108 МГц. На выходе он обрабатывает стереофонические аудиосигналы L и R, которые необходимо усилить, в противном случае уровень звука будет слабым и его нельзя будет услышать даже в наушниках.Задачи выбора частоты и измерения уровня сигнала выполняются кодом Arduino-Nano.

R3, C7, C8 и C9 создают RC-фильтр нижних частот первого порядка, который снижает шум источника питания. R1 и R2 — обязательные подтягивающие резисторы для шины I2C, а CON1 — это разъем UFL, обеспечивающий подключение антенны. На рисунке 2 показан модуль TEA5767.

A.2 Усилитель звука

Часть усилителя звука состоит из микросхемы PAM8403 [3, 4]. Этот чип представляет собой усилитель HiFi класса D мощностью 3 Вт + 3 Вт, который может работать только от одного источника питания 5 В.Максимальная выходная мощность достигается при использовании динамиков на 4 Ом. Согласно техническому описанию: «PAM8403 — это аудиоусилитель мощностью 3 Вт класса D. Он предлагает низкий коэффициент нелинейных искажений + шум, что позволяет добиться высококачественного воспроизведения звука. Новая безфильтрованная архитектура позволяет устройству напрямую управлять динамиком, не требуя выходных фильтров нижних частот, тем самым экономя системные затраты и площадь печатной платы ».

R7, C13, C14 и C15 создают RC-фильтр нижних частот для максимального уменьшения шума питания. R4, R5, C11 и C12 используются для передачи выходного звука на усилитель.Кроме того, они создают RC-фильтры нижних частот для удаления любых высокочастотных шумов. На рисунке 3 показана эталонная схема микросхемы PAM8403. P2 и P3 — это угловые 2-контактные разъемы XH, которые используются для подключения динамиков к плате.

A.3 Контроллер

Контроллер схемы состоит из платы Arduino-Nano (AR1). На рисунке 4 показана плата Arduino-Nano. Плата управляет ЖК-дисплеем 8 * 2 (LCD1), а также считывает состояние кнопок SW1, SW2 и SW3. Он также отправляет / принимает данные TEA5767 через шину I2C.R6 устанавливает уровень контрастности ЖК-дисплея, а C4, C5 и C6 используются для уменьшения механических шумов при нажатии кнопок (дребезг).

A.4 Источник питания

TS2937 [5, 6] является основным компонентом источника питания, который обеспечивает стабильное питание + 5В для схемы. C1, C2 и C3 используются для уменьшения шума, а POT1 — это двухпозиционный (двойной) потенциометр 50K с переключателем. POT1 включает и выключает устройство, а также увеличивает или уменьшает уровень звука. На рисунке 5 показано изображение POT1.

Б.Компоновка печатной платы

На рис. 6 показана компоновка печатной платы цифрового FM-приемника. Это двухслойная печатная плата последней версии. Плата Arduino-Nano монтируется на нижней стороне, а ЖК-дисплей — на верхней стороне платы, предпочтительно на разъемах для штырей. Это более наглядно на 3D-изображениях и на реальных фотографиях. На рисунке 7 показаны трехмерные изображения платы. На рисунке 8 показаны высококачественные печатные платы схемы цифрового FM-приемника.

Я использовал библиотеки компонентов SamacSys (для IC1 и IC2) в этом проекте печатной платы, как обычно.Это экономит много времени и предотвращает ошибки проектирования, что приводит к снижению стоимости продукта. Все библиотеки компонентов SamacSys (схематические символы, посадочные места печатных плат и 3D-модели) БЕСПЛАТНЫ и соответствуют строгим промышленным стандартам IPC. Вы можете загрузить и установить библиотеки с сайта componentsearchengine.com или установить их напрямую, используя предоставленные плагины САПР. Я использовал плагин Altium, однако поддерживается почти все программное обеспечение САПР для электронного проектирования, такое как Eagle, KiCad, OrCAD, Proteus.. и т. д. [7]. На рисунке 9 показано поддерживаемое программное обеспечение САПР, а на рисунке 10 показаны выбранные библиотеки компонентов из подключаемого модуля Altium.

C. Сборка и тестирование

Самый маленький комплект компонентов — 0805. У вас не должно возникнуть проблем с пайкой платы, однако вы также можете заказать профессионально собранную плату. На Рис. 11 собранная плата PCB показана сверху, а на рис. 12 — снизу. Плата была спаяна мной вручную. Вам также понадобятся четыре 5-миллиметровых прокладки FF для крепления ЖК-дисплея на печатной плате.

Для подключения антенны к плате следует использовать разъем UFL — SMA-F. На рисунке 13 показан этот тип разъема.

C.1 Код Arduino

Код Arduino доступен в следующем блоке кода. Просто подключите Arduino-Nano к компьютеру и скомпилируйте / загрузите код.

Загрузить код

C.2 Тестирование

Нижний предел частоты составляет 76,0 МГц, а верхний предел — 108,0 МГц. Вы можете увеличить или уменьшить частоту на 0,1 МГц, нажимая кнопки «Вверх» и «Вниз».Точно так же, если вы долго нажимаете эти кнопки, частота будет постоянно увеличиваться / уменьшаться. Так что настроить приемник на желаемую частоту (FM-станцию) довольно просто. Кроме того, кнопка Scan может автоматически искать достаточно мощные FM-станции и фиксировать приемник на частотах. Для поиска следующей станции необходимо снова нажать кнопку «Сканировать».

Уровень FM-сигнала отображается на ЖК-экране в виде гистограммы. На рисунке 14 приемник настроен на мощную FM-станцию ​​на 100.Частота 0 МГц.

D. Ведомость материалов

На рисунке 15 показана ведомость материалов. Собери устройство и получай удовольствие!

Поправка: значение R7 равно 0R (1206). Для IC1 лучше использовать TS2940CW50 (SOT-223). Используйте динамики с сопротивлением 8 Ом, чтобы предотвратить возможную тепловую нагрузку на регулятор IC1 при высокой выходной мощности, или используйте более мощный регулятор.

Ссылки

Статья: https://www.pcbway.com/blog/technology/A_Digital_FM_Receiver_with_Arduino.html

[1]: TEA5767 Datasheet: https: // www.sparkfun.com/datasheets/Wireless/General/TEA5767.pdf

[2]: схематический символ TEA5767, посадочное место печатной платы и 3D-модель: https://componentsearchengine.com/part-view/TEA5767HN%2FV3%2C118/Nexperia

[3]: PAM8403 Лист данных: https://www.mouser.com/datasheet/2/115/PAM8403-247318.pdf

[4]: ​​Схема символа PAM8403, посадочное место печатной платы и 3D-модель: https: // componentsearchengine.com/part-view/PAM8403DR/LITTELFUSE

[5]: Лист данных TS2937: https://www.mouser.com/datasheet/2/395/TS2937_D13-522475.pdf

[6]: схематический символ TS2937, посадочное место печатной платы и трехмерная модель: https://componentsearchengine.com/part-view/TS2937CW-5.0%20RP/Taiwan%20Semiconductor

[7]: Плагины САПР: https: //www.samacsys.com/library-loader-help

Что такое FM-приемники? — Основы схемотехники

Многие радиостанции могут иметь переключатель диапазона, на котором написано что-то вроде «FM, MW и SW». Это действительно ошибка, перенесенная в прошлое с момента появления FM, который передается на VHF (88–108 МГц).Это неправильно, потому что FM (частотная модуляция) описывает метод модуляции, в то время как MW и SW (средневолновая и коротковолновая) описывают длину волны.

MW и SW были основными радиодиапазонами до появления FM. Но FM стал широко использоваться для обеспечения гораздо более высокой помехоустойчивости.

AM против FM

Радиостанции в диапазонах MW и SW передают свои материалы с использованием амплитудной модуляции (AM). Это означает, что радиосигнал передатчика (или несущий) модулируется музыкой или речевым контентом, так что амплитуда несущей изменяется в зависимости от входящей речи или музыки.AM также используется на всех радиостанциях самолетов от 108 до 136 МГц.

С другой стороны, FM позволяет звуку (музыке или речи) очень легко сдвигать или модулировать высокочастотную несущую вверх и вниз по частоте, сохраняя при этом постоянную амплитуду. Большим преимуществом этого является то, что в сложном FM-приемнике входящий сигнал несущей значительно усиливается, не ограничиваясь ограничением или ограничением, поэтому любая составляющая шума амплитуды теряется. Музыка восстанавливается без амплитудной (шумовой) составляющей в FM-демодуляторе.

Как работают FM-приемники

Выше показан типичный FM-приемник. В наши дни многие блочные компоненты заключены в единую интегральную схему, но вот как это работает:

УКВ-сигнал FM принимается антенной, как мы обсуждали в предыдущей статье о FM-передатчике, и лучше всего это четверть длины волны. РЧ-усилитель — это УКВ-усилитель, настроенный на FM-диапазон и обеспечивающий подавление других частот и изображения ПЧ (подробнее об этом сейчас).

Затем следует смеситель, который смешивает эту входящую частоту с другой, исходящей от гетеродина. Это часть настройки, результатом которой является создание двух новых частот — входящего сигнала плюс и минус частота гетеродина (гетеродина). Одна из них — необходимая промежуточная частота или ПЧ.

Предположим, что радиочастота составляет 100 МГц, а ПЧ — фиксированная частота 10,7 МГц (типичная и историческая). Это означает, что LO должно быть 100-10.7 или 89,3 МГц. Обратите внимание, что также создается частота 100 + 89,3 или 189,3 МГц, но она выходит за пределы полосы пропускания ПЧ и устраняется. ПЧ поступает в FM-детектор или дискриминацию, который в основном представляет собой преобразователь F-V и извлекает звуковую модуляцию, усиленную в усилителе AF.

Мы упомянули «имидж» в усилителе ВЧ. Существует вторая частота, которую микшер потенциально может преобразовать в 10,7 МГц, это изображение с частотой 89,3–10,7 или 78,6 МГц. (89,3-78,6 тоже 10.7), но 78.6 довольно далеко от полосы пропускания ВЧ усилителя и не может попасть в смеситель.

Такой приемник выходит за рамки этой статьи для новичков, и вместо этого мы вводим древнюю и умную концепцию, называемую суперрегенерацией.

Регенеративные приемники

были очень популярны среди первых радиоэкспериментаторов с момента появления радио в 30-х годах, но, поскольку они требовали некоторого умения и экспериментов, они вышли из моды. Тем не менее они могут работать и работают очень хорошо, и в этой статье они будут использоваться.

Работающий FM-регенеративный приемник

Выше показан регенеративный FM-приемник с одним полевым транзистором.

Детали змеевика следующие:

• L1 — это шесть витков диаметром около 8 мм, а отвод антенны находится в двух витках от торца потенциометра.

• L2 — это просто дроссель, а я намотал на 8мм формирователь около 30т.

• R1 — это регулятор регенерации, и вы настраиваете его непосредственно перед точкой визжащего колебания, а C3 — это регулятор настройки.

• C2 уменьшает фактическую емкость, поскольку она последовательно находится в резонансе с L1. На самом деле, резонанс не так просто определить с помощью простой формулы, поскольку он включает в себя индуктивность антенны и собственную емкость (источник).

Ниже показан рабочий макет. Ресивер находится справа, и, как вы можете видеть, я добавил небольшой двухступенчатый звуковой предусилитель слева, чтобы сделать его немного громче. Если вам интересно, как это работает, вот статья изобретателя.

Мы рассмотрели, как работают FM-приемники, и представили довольно простую рабочую конструкцию. Лично я был поражен тем, насколько хорошо он работал, учитывая, что в фактическом приемнике был только один транзистор.

Основы проектирования цифрового радиоприемника (Radio 101)

В этой статье представлены основы проектирования цифрового радиоприемника. Благодаря множеству новых достижений в области преобразователей данных и радиотехники сложная конструкция приемника была значительно упрощена.В этой статье делается попытка объяснить, как рассчитать чувствительность и избирательность такого приемника. Это ни в коем случае не исчерпывающее изложение, но вместо этого является руководством по многим методам и расчетам, используемым в таких конструкциях.

Многие достижения в дизайне и архитектуре радиостанций в настоящее время позволяют быстро вносить изменения в конструкцию радиоприемников. Эти изменения позволяют уменьшить размер, стоимость, сложность и улучшить производство за счет использования цифровых компонентов для замены ненадежных и неточных аналоговых компонентов.Для того, чтобы это произошло, потребовалось множество достижений в области проектирования и производства полупроводников, которые были реализованы за последние несколько лет. Некоторые из этих достижений включают улучшенные интегрированные смесители, малошумящий усилитель, улучшенные фильтры на ПАВ, более дешевые высокопроизводительные АЦП и программируемые цифровые тюнеры и фильтры. В этой статье кратко излагаются вопросы проектирования и взаимодействия этих устройств с полными радиосистемами.

Что такое радио?

Традиционно радио считалось «коробкой», которая подключается к антенне и всему, что находится за ней, однако многие конструкции систем разделены на две отдельные подсистемы.Радио и цифровой процессор. При такой сегментации цель радиостанции — преобразовать с понижением частоты и отфильтровать полезный сигнал, а затем оцифровать информацию. Точно так же цель цифрового процессора — принимать оцифрованные данные и извлекать желаемую информацию.

Важно понимать, что цифровой приемник — это не то же самое, что цифровое радио (модуляция). Фактически, цифровой ресивер отлично справится с приемом любого аналогового сигнала, такого как AM или FM.Цифровые приемники могут использоваться для приема любого типа модуляции, включая любые стандарты аналоговой или цифровой модуляции. Кроме того, поскольку ядром цифрового процессора является процессор цифровых сигналов (DSP), это позволяет управлять многими аспектами всего радиоприемника с помощью программного обеспечения. Таким образом, эти DSP могут быть перепрограммированы с помощью обновлений или новых функций в зависимости от сегментации клиентов, и все это с использованием одного и того же оборудования. Однако это полное обсуждение само по себе, а не в центре внимания данной статьи.

Основное внимание в этой статье уделяется радио и тому, как прогнозировать / проектировать производительность. Будут обсуждены следующие темы:

1. Доступная мощность шума
2. Рисунок каскадного шума
3. Коэффициент шума и АЦП
4. Коэффициент преобразования и чувствительность
5. АЦП паразитные сигналы и дизеринг
6. Точка пересечения третьего порядка
7. Джиттер тактового сигнала АЦП
8. Фазовый шум
9. IP3 в разделе РФ

Single-Carrier vs.Multi-Carrier

Обсуждаются два основных типа радиоприемников. Первый называется приемником с одной несущей, а второй — приемником с несколькими несущими. Их название подразумевает очевидное, однако их функция может быть не полностью ясна. Приемник с одной несущей — это традиционный радиоприемник, обеспечивающий избирательность в аналоговых фильтрах каскадов ПЧ. Приемник с несколькими несущими обрабатывает все сигналы в пределах полосы с помощью одной аналоговой полосы RF / if и получает селективность в цифровых фильтрах, которые следуют за аналого-цифровым преобразователем.Преимущество такого приемника заключается в том, что в приложениях с несколькими приемниками, настроенными на разные частоты в одном и том же диапазоне, можно достичь меньших размеров системы и снизить стоимость за счет устранения избыточных схем. Типичным приложением является базовая станция сотовой / беспроводной локальной сети. Другим приложением могут быть приемники наблюдения, которые обычно используют сканеры для контроля нескольких частот. Это приложение позволяет одновременно контролировать множество частот без необходимости последовательного сканирования.

Типовой однополосный приемник

Типичный приемник с несколькими несущими

Преимущества внедрения цифрового радиоприемника

Перед тем, как подробно обсудить разработку цифрового радиоприемника, необходимо обсудить некоторые технические преимущества. К ним относятся передискретизация, усиление обработки, недискретизация, частотное планирование / размещение побочных эффектов. Многие из них обеспечивают технические преимущества, недостижимые иным способом при использовании традиционной конструкции радиоприемника.

Передискретизация и технологическое усиление

Критерий Найквиста компактно определяет частоту дискретизации, необходимую для любого данного сигнала. Часто частота Найквиста цитируется как частота дискретизации, которая в два раза больше, чем у самого высокочастотного компонента. Это означает, что для приложения выборки ПЧ на частоте 70 МГц потребуется частота дискретизации 140 MSPS. Если наш сигнал занимает всего 5 МГц около 70 МГц, то выборка со скоростью 140 MSPS будет потрачена впустую. Вместо этого Найквист требует, чтобы сигнал был дискретизирован в два раза превышающей ширину полосы сигнала.Следовательно, если полоса пропускания нашего сигнала составляет 5 МГц, то выборки на частоте 10 МГц вполне достаточно. Все, что выходит за рамки этого, называется передискретизацией. Передискретизация — очень важная функция, поскольку она позволяет эффективно увеличить принимаемое SNR в цифровой области.

В отличие от избыточной выборки, это действие недостаточной выборки. Недостаточная выборка — это выборка с частотой, намного меньшей, чем половина фактической частоты сигнала (см. Ниже раздел о недостаточной выборке). Следовательно, возможна передискретизация и недостаточная выборка одновременно, так как одно определяется относительно ширины полосы, а другое — интересующей частоты.

В любом процессе оцифровки, чем быстрее сигнал дискретизируется, тем ниже минимальный уровень шума, поскольку шум распространяется по большему количеству частот. Общий интегрированный шум остается постоянным, но теперь он распределен по большему количеству частот, что дает преимущества, если за АЦП следует цифровой фильтр. Минимальный уровень шума соответствует уравнению:

Это уравнение представляет уровень шума квантования внутри преобразователя и показывает взаимосвязь между шумом и частотой дискретизации FS.Следовательно, каждый раз, когда частота дискретизации удваивается, эффективный минимальный уровень шума улучшается на 3 дБ!

Цифровая фильтрация удаляет все нежелательные шумы и паразитные сигналы, оставляя только полезный сигнал, как показано на рисунках ниже.

Типичный спектр АЦП до цифровой фильтрации

Типовой спектр АЦП после цифровой фильтрации

SNR АЦП может быть значительно улучшено, как показано на диаграмме выше. Фактически, SNR можно улучшить, используя следующее уравнение:

Как показано, чем больше соотношение между частотой дискретизации и шириной полосы сигнала, тем выше выигрыш от процесса.Фактически достижимо усиление до 30 дБ.

Недискретизация и преобразование частоты

Как указывалось ранее, под дискретизацией понимается процесс дискретизации с частотой, намного меньшей, чем половина фактической частоты сигнала. Например, сигнал 70 МГц, дискретизированный со скоростью 13 MSPS, является примером недостаточной дискретизации.

Недостаточная выборка важна, потому что она может выполнять функцию, очень похожую на смешивание. Когда сигнал недостаточно дискретизирован, частоты накладываются на основную полосу или первую зону Найквиста, как если бы они изначально находились в основной полосе частот.Например, наш вышеупомянутый сигнал 70 МГц при выборке с частотой 13 MSPS будет отображаться на частоте 5 МГц. Математически это можно описать как:

Это уравнение дает результирующую частоту в первой и второй зоне Найквиста. Поскольку АЦП присваивает всю информацию первой зоне Найквиста, результаты, полученные с помощью этого уравнения, должны быть проверены, чтобы убедиться, что они выше f _SampleRate /2. Если да, то частота должна быть возвращена в первую зону Найквиста путем вычитания результата из f _SampleRate .

В таблице ниже показано, как сигналы могут быть объединены в полосу модулирующих частот и их спектральная ориентация. Хотя процесс выборки (наложения) отличается от микширования (умножения), результаты очень похожи, но периодичны в зависимости от частоты дискретизации. Другое явление — это обращение спектра. Как и в миксерах, некоторые продукты меняются местами в процессе выборки, например, реверсирование верхней и нижней боковой полосы. В таблице ниже также показано, какие случаи вызывают инверсию спектра.

Входной сигнал	Диапазон частот	Сдвиг частоты	Spectral Sense
1 st Найквист Зона	постоянного тока — FS / 2	Ввод	Обычный
2 nd Найквист Зона	ФС / 2 — ФС	FS-вход	Перевернутое положение
3 rd Найквист Зона	ФС — 3 ФС / 2	Вход — FS	Обычный
4 -й Найквист Зона	3FS / 2 — 2FS	2FS — ввод	Перевернутое положение
5 -й Найквист Зона	2FS — 5FS / 2	Вход — 2FS	Обычный

Планирование частот и размещение ответвлений

Одна из самых больших проблем при проектировании радиоархитектуры — это размещение ПЧ частот.Проблема усугубляется тем, что усилители возбуждения и АЦП имеют тенденцию генерировать нежелательные гармоники, которые проявляются в цифровом спектре преобразования данных в виде ложных сигналов. Независимо от того, является ли приложение широкополосным или нет, тщательный выбор частот дискретизации и частот ПЧ может разместить эти паразиты в местах, которые сделают их безвредными при использовании с цифровыми тюнерами / фильтрами, такими как AD6620, которые могут выбрать интересующий сигнал и отклонить все другие. Все это хорошо, потому что при тщательном выборе диапазона входных частот и частоты дискретизации, усилитель возбуждения и гармоники АЦП фактически могут быть выведены за пределы полосы пропускания.Передискретизация только упрощает дело, предоставляя больше спектра для безвредных гармоник.

Например, если определено, что вторая и третья гармоники являются особенно высокими, путем тщательного выбора места падения аналогового сигнала относительно частоты дискретизации, эти вторая и третья гармоники могут быть размещены вне полосы. Для случая скорости кодирования, равной 40,96 MSPS, и ширины полосы сигнала 5,12 МГц, размещение ПЧ между 5,12 и 10,24 МГц помещает вторую и третью гармоники вне полосы, как показано в таблице ниже.Хотя этот пример очень прост, его можно адаптировать для множества различных приложений.

Как видно, вторая и третья гармоники выходят за пределы интересующей полосы и не создают помех для основных составляющих. Следует отметить, что секунды и трети действительно перекрываются друг с другом, а псевдоним третей вокруг FS / 2. В табличной форме это выглядит, как показано ниже.

Скорость кодирования:	40.96 MSPS
Фундаментальный	5,12 — 10,24 МГц
Вторая гармоника:	10,24 — 20,48 МГц
Третья гармоника:	15,36 — 10,24 МГц

Другой пример частотного планирования можно найти в недостаточной выборке.Если диапазон аналогового входного сигнала составляет от DC до FS / 2, тогда комбинация усилителя и фильтра должна соответствовать требуемым характеристикам. Однако, если сигнал помещается в третью зону Найквиста (от FS до 3FS / 2), от усилителя больше не требуется соответствие гармоническим характеристикам, требуемым спецификациями системы, поскольку все гармоники будут выходить за пределы полосы пропускания фильтра. Например, фильтр полосы пропускания будет варьироваться от FS до 3FS / 2. Вторая гармоника будет варьироваться от 2FS до 3FS, что выходит далеко за пределы диапазона фильтров полосы пропускания.Затем нагрузка перекладывается на конструкцию фильтра при условии, что АЦП соответствует основным требованиям на интересующей частоте. Во многих приложениях это выгодный компромисс, поскольку многие сложные фильтры могут быть легко реализованы с использованием как методов ПАВ, так и LCR на этих относительно высоких частотах ПЧ. Хотя этот метод снижает гармонические характеристики усилителя возбуждения, нельзя жертвовать характеристиками интермодуляции.

Использование этого метода для вывода гармоник за пределы интересующей зоны Найквиста позволяет легко фильтровать их, как показано выше.Однако, если АЦП по-прежнему генерирует собственные гармоники, можно использовать ранее описанный метод для тщательного выбора частоты дискретизации и аналоговой частоты, чтобы гармоники попадали в неиспользуемые участки полосы пропускания и подвергались цифровой фильтрации.

Ожидаемые характеристики приемника

Имея в виду эти мысли, как можно определить производительность радио и какие компромиссы можно сделать. Как показано ниже, можно использовать многие методы традиционной радиотехники. На протяжении всего обсуждения, приведенного ниже, существует некоторая разница между многоканальным и одноканальным радио.На них будет указано. Имейте в виду, что это обсуждение не завершено, и многие области остаются незатронутыми. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в одной из ссылок в конце этой статьи. Кроме того, это обсуждение касается только данных, доставленных в DSP. Многие приемники используют собственные схемы для дальнейшего повышения производительности за счет дополнительного подавления шума и устранения гетеродина.

Для дальнейшего обсуждения типовая конструкция приемника показана выше.Рассматриваемое в этом разделе обсуждение начинается с антенны и заканчивается цифровым тюнером / фильтром в конце. За этой точкой находится цифровой процессор, который выходит за рамки данного обсуждения.

Анализ начинается с нескольких предположений. Во-первых, предполагается, что приемник ограничен шумом. То есть внутри полосы отсутствуют шпоры, которые в противном случае ограничили бы производительность. Разумно предположить, что выбор гетеродина и ПЧ может быть таким, что это правда. Кроме того, позже будет показано, что паразиты, генерируемые внутри АЦП, обычно не являются проблемой, поскольку их часто можно устранить с помощью дизеринга или разумного использования передискретизации и размещения сигнала.В некоторых случаях это может быть нереалистичным предположением, но они предоставляют отправную точку, с помощью которой можно определить пределы производительности.

Второе предположение состоит в том, что полоса пропускания входного каскада приемника — это наша полоса Найквиста. Хотя наша фактическая выделенная полоса пропускания может составлять только 5 МГц, использование полосы Найквиста упростит вычисления на этом пути. Следовательно, частота дискретизации 65 MSPS даст полосу Найквиста 32,5 МГц.

Доступная мощность шума

Чтобы начать анализ, необходимо учесть шум на порте антенны.Поскольку правильно подобранная антенна, очевидно, является резистивной, для определения напряжения шума на согласованных входных клеммах можно использовать следующее уравнение.

Доступная мощность от источника, в данном случае антенны:

Что упрощается, если предыдущее уравнение подставить в:

Таким образом, в действительности доступная мощность шума от источника в этом случае не зависит от импеданса для ненулевых и конечных значений сопротивления.

Это важно, потому что это точка отсчета, с которой будет сравниваться наш приемник. Когда речь идет о коэффициенте шума сцены, часто говорят, что она показывает на «x» дБ выше шума «kT». Это источник этого выражения.

При прохождении каждого каскада через приемник этот шум уменьшается за счет коэффициента шума каскада, как описано ниже. Наконец, когда канал настраивается и фильтруется, большая часть шума удаляется, остается только то, что находится внутри интересующего канала.

Рисунок каскадного шума

Коэффициент шума — это показатель качества, используемый для описания того, сколько шума добавляется к сигналу в цепи приема радиостанции. Обычно он указывается в дБ, хотя при вычислении коэффициента шума используется числовое отношение (не логарифмическое). Не логарифмический коэффициент называется шумовым фактором и обычно обозначается как F , где он определяется, как показано ниже.

После того, как каждому каскаду в радиостанции назначен коэффициент шума, его можно использовать для определения их каскадных характеристик.Общий коэффициент шума, относящийся к входному порту, можно вычислить следующим образом.

Вышеупомянутые F — это коэффициенты шума для каждого из последовательных каскадов, а G — коэффициенты усиления каскадов. На данный момент ни коэффициент шума, ни коэффициенты усиления не представлены в логарифмической форме. Когда применяется это уравнение, все составляющие шума отражаются на порте антенны. Таким образом, доступный шум из предыдущего раздела может быть снижен непосредственно с помощью коэффициента шума.

Например, если доступный шум составляет -100 дБмВт, вычисленный коэффициент шума составляет 10 дБ, а коэффициент преобразования равен 20 дБ, то общий эквивалентный шум на выходе составляет -70 дБмВт.

При применении этих уравнений следует учитывать несколько моментов. Во-первых, пассивные компоненты предполагают, что коэффициент шума равен их потерям. Во-вторых, пассивные компоненты в серии можно суммировать до применения уравнения. Например, если два фильтра нижних частот включены последовательно, каждый с вносимыми потерями 3 дБ, они могут быть объединены, и потери одного элемента предположительно равны 6 дБ.Наконец, смесители часто не имеют коэффициента шума, установленного для них производителем. Если не указано иное, можно использовать вносимые потери, однако, если коэффициент шума поставляется вместе с устройством, его следует использовать.

Коэффициенты шума и АЦП

Хотя коэффициент шума можно назначить АЦП, часто проще работать с АЦП по-другому. АЦП — это устройства напряжения, тогда как коэффициент шума на самом деле является проблемой мощности шума. Поэтому часто бывает проще обработать аналоговые части АЦП с точки зрения коэффициента шума, а затем преобразовать в напряжение на АЦП.Затем преобразуйте шум АЦП во входное опорное напряжение. Затем шум аналогового сигнала и АЦП можно суммировать на входе АЦП, чтобы найти общий эффективный шум.

Для этого приложения был выбран 12-битный аналого-цифровой преобразователь AD9042 или AD6640. Эти продукты могут выполнять выборку до 65 MSPS, скорость, подходящую для оцифровки AMPS всего диапазона и способную обеспечить опорную тактовую частоту GSM 5x. Этого более чем достаточно для приложений AMPS, GSM и CDMA. В таблице указано, что типичное отношение сигнал / шум составляет 68 дБ.Следовательно, следующим шагом является расчет снижения шума в приемнике из-за шумов АЦП. Опять же, самый простой метод — это преобразовать как SNR, так и шум приемника в среднеквадратичное значение. вольт, а затем суммируйте их для получения общего среднеквадратичного значения. шум. Если АЦП имеет входной диапазон от пика до пика 2 В:

Это напряжение отражает все шумы АЦП, тепловые и квантовые. Полный диапазон АЦП составляет 0,707 В (действующее значение).

После вычисления эквивалентного входного шума АЦП следующее вычисление — это шум, генерируемый самим приемником.Поскольку мы предполагаем, что полоса пропускания приемника равна полосе пропускания Найквиста, частота дискретизации 65 MSPS дает полосу пропускания 32,5 МГц. Исходя из имеющихся уравнений мощности шума, мощность шума от аналогового входного каскада составляет 134,55E15 Вт или -98,7 дБмВт. Это шум, присутствующий в антенне, который должен быть увеличен коэффициентом преобразования и уменьшен коэффициентом шума. Если усиление преобразования составляет 25 дБ, а коэффициент шума составляет 5 дБ, то шум, представленный входной цепи АЦП, составляет:

на 50 Ом (134.9e-12 Вт). Поскольку входной импеданс АЦП составляет около 1000 Ом, мы должны либо согласовать с ним стандартное сопротивление ПЧ 50 Ом, либо уменьшить сопротивление АЦП. Разумный компромисс — уменьшить диапазон до 200 Ом с помощью параллельного резистора, а затем использовать трансформатор 1: 4 для согласования с остальными. Трансформатор также служит для преобразования несимметричного входа в сбалансированный сигнал, необходимого для АЦП, а также для обеспечения некоторого усиления по напряжению. Поскольку имеется скачок импеданса 1: 4, в этом процессе также увеличивается коэффициент усиления по напряжению, равный 2.

Из этого уравнения, наше напряжение, возведенное в квадрат на 50 Ом, составляет 6,745e-9 или на 200 Ом, 26,98e-9.

Теперь, когда мы знаем шум от АЦП и РЧ-интерфейса, общий шум в системе можно вычислить как квадратный корень из суммы квадратов. Таким образом, полное напряжение составляет 325,9 мкВ. Теперь это общий шум, присутствующий в АЦП из-за шума приемника и шума АЦП, включая шум квантования.

Коэффициент преобразования и чувствительность

Как это шумовое напряжение влияет на общую производительность АЦП? Предположим, что в полосе пропускания приемника присутствует только один радиочастотный сигнал.Тогда отношение сигнал / шум будет:

Поскольку это приложение с передискретизацией и фактическая ширина полосы сигнала намного меньше, чем частота дискретизации, шум будет значительно уменьшен после цифровой фильтрации. Поскольку полоса пропускания входного каскада такая же, как у нашего АЦП, и шум АЦП, и шум ВЧ / ПЧ будут улучшаться с той же скоростью. Поскольку многие стандарты связи поддерживают узкую полосу пропускания канала, мы примем канал 30 кГц. Таким образом, мы получаем 33,4 дБ от технологического усиления.Следовательно, наше исходное SNR 66,7 дБ теперь составляет 100,1 дБ. Помните, что отношение сигнал / шум увеличилось, потому что был отфильтрован лишний шум, который является источником усиления процесса.

Рисунок 13 Восемь равных носителей мощности

Если это радиомодуль с несколькими несущими, динамический диапазон АЦП должен использоваться совместно с другими РЧ несущими. Например, если имеется восемь несущих одинаковой мощности, каждый сигнал не должен превышать 1/8 общего диапазона, если рассматриваются сигналы от пика к пику. Однако, поскольку обычно сигналы в приемнике не совпадают по фазе (поскольку пульты дистанционного управления не синхронизированы по фазе), сигналы будут синхронизироваться редко, если вообще когда-либо.Следовательно, требуется намного меньше требуемых 18 дБ. Поскольку на самом деле не более 2 сигналов могут быть синхронизированы одновременно, и поскольку они являются модулированными сигналами, только 3 дБ будут зарезервированы для целей запаса. В том случае, если сигналы действительно выравниваются и приводят к ограничению преобразователя, это произойдет всего за небольшую долю секунды, прежде чем условие перегрузки будет устранено. В случае радиосвязи с одной несущей не требуется места для головы.

В зависимости от схемы модуляции для адекватной демодуляции требуется минимальное отношение C / N.Если схема цифровая, то следует учитывать коэффициент ошибок по битам (BER), как показано ниже. Предполагая, что требуется минимальное отношение C / N 10 дБ, наш уровень входного сигнала не может быть настолько малым, чтобы оставшееся отношение сигнал / шум было меньше 10 дБ. Таким образом, наш уровень сигнала может упасть на 90,1 дБ от текущего уровня. Поскольку полный диапазон АЦП составляет +4 дБм (200 Ом), уровень сигнала на входе АЦП составляет –86,1 дБмВт. Если бы в тракте РЧ / ПЧ было усиление 25 дБ, то чувствительность приемника на антенне была бы –86,1 минус 25 дБ или –111.1 дБм. Если требуется более высокая чувствительность, то на этапах ВЧ / ПЧ можно использовать большее усиление. Однако коэффициент шума не зависит от усиления, и увеличение коэффициента усиления также может отрицательно сказаться на шумовых характеристиках дополнительных каскадов усиления.

Рис.14.Частота ошибок по битам в зависимости от отношения сигнал / шум

АЦП, паразитные сигналы и дизеринг

Пример с ограничением шума недостаточно полно демонстрирует истинные ограничения приемника. Другие ограничения, такие как SFDR, более жесткие, чем SNR и шум.Предположим, что аналого-цифровой преобразователь имеет спецификацию SFDR -80 дБFS или -76 дБм (полная шкала = + 4 дБм). Также предположим, что допустимое отношение несущей к источнику помех, C / I (отличное от C / N) составляет 18 дБ. Это означает, что минимальный уровень сигнала составляет -62 дБ полной шкалы (-80 плюс 18) или -58 дБм. На антенне это -83 дБмВт. Следовательно, как можно видеть, SFDR (однотональный или многотональный) будет ограничивать производительность приемника задолго до того, как будет достигнуто фактическое ограничение шума.

Однако метод, известный как дизеринг, может значительно улучшить SFDR.Как показано в примечании к применению AN410 компании Analog Devices, добавление внеполосного шума может значительно улучшить SFDR до минимального уровня шума. Хотя величина дизеринга зависит от преобразователя, этот метод применим ко всем АЦП, пока статический DNL является ограничением производительности, а не проблемами переменного тока, такими как скорость нарастания. В AD9042, описанном в примечаниях к применению, добавленный шум составляет всего -32,5 дБмВт или 21 код среднеквадратичного значения. Как показано ниже, графики до и после дизеринга дают представление о потенциале улучшения.Проще говоря, дизеринг работает, беря когерентные паразитные сигналы, генерируемые АЦП, и рандомизирует их. Поскольку энергия паразитов должна быть сохранена, дизеринг просто заставляет их проявляться как дополнительный шум в нижней части преобразователя. Это можно наблюдать на графиках до и после дизеринга как небольшое увеличение среднего минимального уровня шума преобразователя. Таким образом, компромисс, достигнутый за счет использования внеполосного дизеринга, заключается в том, что буквально все генерируемые внутри паразитные сигналы могут быть удалены, однако есть небольшой удар в общем SNR преобразователя, который на практике составляет менее 1 дБ. потери чувствительности по сравнению с примером с ограничением шума и намного лучше, чем пример с ограничением SFDR, показанный ранее.

АЦП без дизеринга

АЦП с дизерингом

Два важных момента о дизеринге перед закрытием темы. Во-первых, в приемнике с несколькими несущими нельзя ожидать, что ни один из каналов будет коррелирован. Если это так, то часто множественные сигналы будут служить самосмешиванием для канала приемника. Хотя в некоторых случаях это верно, иногда потребуется добавить дополнительный дизеринг для заполнения при слабой силе сигнала.

Во-вторых, шума, вносимого одним только аналоговым входным каскадом, недостаточно для дизеринга АЦП.В приведенном выше примере было добавлено 32,5 дБм дизеринга, чтобы обеспечить оптимальное улучшение SFDR. Для сравнения, аналоговый входной каскад обеспечивает мощность шума только –68 дБм, что далеко от того, что необходимо для обеспечения оптимальной производительности.

Точка пересечения третьего порядка

Помимо преобразователя SFDR, РЧ-часть способствует ложным характеристикам приемника. Эти шпоры не подвержены влиянию таких методов, как дизеринг, и их необходимо устранять, чтобы предотвратить нарушение работы приемника.Перехват третьего порядка является важной мерой, поскольку уровни сигнала в цепи приема увеличиваются в зависимости от конструкции приемника.

Чтобы понять, какой уровень производительности требуется от широкополосных радиочастотных компонентов, мы рассмотрим спецификацию GSM, возможно, самого требовательного из приложений приемника.

Приемник GSM должен уметь восстанавливать сигнал с уровнем мощности от -13 до -104 дБм. Предположим также, что полная шкала АЦП составляет 0 дБмВт, а потери через фильтры приемника и смесители составляют 12 дБ.Кроме того, поскольку несколько сигналов должны обрабатываться одновременно, не следует использовать АРУ. Это снизит чувствительность к радиочастоте и приведет к потере более слабого сигнала. Используя эту информацию, рассчитывается усиление RF / IF, равное 25 дБ (0 = -13-6-6 + x).

Рекомендации по перехвату входных данных 3-го порядка

Требуемое усиление 25 дБ распределяется, как показано. Хотя полная система будет иметь дополнительные компоненты, это послужит нашему обсуждению. Исходя из этого, при полномасштабном сигнале GSM на уровне -13 дБм, на входе АЦП будет 0 дБм.Однако при минимальном сигнале GSM -104 дБм, сигнал на АЦП будет -91 дБм. С этого момента приведенное выше обсуждение может быть использовано для определения пригодности АЦП с точки зрения шумовых характеристик и характеристик паразитных помех.

Теперь, с этими сигналами и необходимыми коэффициентами усиления системы, теперь можно проверить характеристики усилителя и смесителя при возбуждении полномасштабным сигналом -13 дБмВт. Решение для продуктов 3-го порядка по сигнальной натурной шкале:

Предполагая, что общие паразитные характеристики должны быть больше 100 дБ, решение этого уравнения для входного усилителя показывает, что входной усилитель третьего порядка с IIP> +37 дБм.В смесителе уровень сигнала был увеличен на 10 дБ, а новый уровень сигнала составляет -3 дБмВт. Однако, поскольку микшеры указаны на их выходе, этот уровень снижается как минимум на 6 дБ до –9 дБм. Следовательно, для смесителя OIP> +41 дБм. Так как на их выходе указаны смесители. На последнем этапе усиления сигнал будет ослаблен до -9 дБмВт (как на выходе смесителя). Для усилителя ПЧ IIP> +41 дБм. Если эти характеристики соблюдены, то производительность должна быть равна

.

Джиттер часов АЦП

Одной из динамических характеристик, которая жизненно важна для хороших характеристик радиосвязи, является джиттер тактовой частоты АЦП.Несмотря на то, что низкий джиттер важен для превосходных характеристик основной полосы частот, его влияние усиливается при дискретизации высокочастотных сигналов (более высокая скорость нарастания), например, в приложениях с недостаточной дискретизацией. Общий эффект плохой спецификации джиттера — уменьшение отношения сигнал / шум при увеличении входных частот. Термины апертурный джиттер и апертурная неопределенность часто меняются местами в тексте. В этом приложении они имеют то же значение. Неопределенность апертуры — это изменение от образца к образцу в процессе кодирования.Неопределенность апертуры имеет три остаточных эффекта: первый — это увеличение системного шума, второй — неопределенность фактической фазы самого дискретизированного сигнала и третий — межсимвольные помехи. При отборе ПЧ для достижения требуемых шумовых характеристик требуется погрешность апертуры менее 1 пс. С точки зрения фазовой точности и межсимвольной интерференции влияние апертурной неопределенности невелико. В худшем случае 1 пс среднеквадратичное значение. при ПЧ 250 МГц погрешность фазы равна 0.09 градусов среднеквадр. Это вполне приемлемо даже для требовательных спецификаций, таких как GSM. Поэтому основное внимание в этом анализе будет уделено общему вкладу шума из-за апертурной неопределенности.

В синусоиде максимальная скорость нарастания приходится на переход через нуль. В этот момент скорость нарастания определяется первой производной синусоидальной функции, вычисленной при t = 0:

.

оценивается при t = 0, функция косинуса оценивается как 1, а уравнение упрощается до:

Единицами скорости нарастания являются вольты в секунду, они показывают, насколько быстро сигнал проходит через нулевой переход входного сигнала.В системе дискретизации опорные часы используются для дискретизации входного сигнала. Если тактовые импульсы выборки имеют апертурную погрешность, генерируется напряжение ошибки. Это напряжение ошибки может быть определено умножением входной скорости нарастания на «джиттер».

Анализируя единицы, можно увидеть, что это дает единицу вольт. Обычно неопределенность апертуры выражается в среднеквадратичных секундах. и, следовательно, напряжение ошибки будет в среднеквадратичном вольт. Дополнительный анализ этого уравнения показывает, что по мере увеличения частоты аналогового входа среднеквадратичное значение.напряжение ошибки также увеличивается прямо пропорционально неопределенности апертуры.

В преобразователях выборки ПЧ чистота тактовой частоты имеет огромное значение. Как и в процессе микширования, входной сигнал умножается на гетеродин или, в данном случае, тактовую частоту дискретизации. Поскольку умножение во времени является сверткой в ​​частотной области, спектр тактовой частоты дискретизации свертывается со спектром входного сигнала. Поскольку неопределенность апертуры — это широкополосный шум на тактовом сигнале, он также проявляется как широкополосный шум в дискретизированном спектре.А поскольку АЦП — это система дискретизации, спектр является периодическим и повторяется в зависимости от частоты дискретизации. Таким образом, этот широкополосный шум снижает минимальный уровень шума АЦП. Теоретическое соотношение сигнал / шум для АЦП, ограниченное неопределенностью апертуры, определяется следующим уравнением.

Если это уравнение оценивается для аналогового входа 201 МГц и 0,7 пс среднеквадратичное значение. «Джиттер», теоретическое SNR ограничено 61 дБ. Следует отметить, что это то же самое требование, которое требовалось бы, если бы использовалась другая ступень смесителя.Следовательно, системы, которые требуют очень высокого динамического диапазона и очень высоких аналоговых входных частот, также требуют источника кодирования с очень низким «джиттером». При использовании стандартных модулей тактовых генераторов TTL / CMOS, 0,7 пс среднеквадратичное значение. был проверен как для АЦП, так и для генератора. Лучших показателей можно достичь с помощью модулей с низким уровнем шума.

При рассмотрении общей производительности системы можно использовать более обобщенное уравнение. Это уравнение основано на предыдущем уравнении, но включает эффекты теплового шума и дифференциальной нелинейности.

Хотя это простое уравнение, оно дает хорошее представление о шумовых характеристиках, которые можно ожидать от преобразователя данных.

Фазовый шум

Хотя фазовый шум синтезатора похож на джиттер на тактовой частоте кодирования, он немного по-другому влияет на приемник, но, в конце концов, эффекты очень похожи. Основное различие между джиттером и фазовым шумом заключается в том, что джиттер — это широкополосная проблема с однородной плотностью вокруг тактовой частоты дискретизации, а фазовый шум — это неравномерное распределение вокруг гетеродина, которое обычно становится лучше по мере удаления от тона.Как и в случае с джиттером, чем меньше фазового шума, тем лучше.

Поскольку гетеродин смешивается с входящим сигналом, шум гетеродина будет влиять на полезный сигнал. Процесс смесителя в частотной области — это свертка (процесс смесителя во временной области — это умножение). В результате смешения фазовый шум от гетеродина вызывает интеграцию энергии из соседних (и активных) каналов в желаемый канал в качестве повышенного минимального уровня шума. Это называется взаимным перемешиванием. Чтобы определить количество шума в неиспользуемом канале, когда альтернативный канал занят сигналом полной мощности, предлагается следующий анализ.

Опять же, поскольку GSM — сложная спецификация, это будет примером. В этом случае верно следующее уравнение.

, где шум — это шум в желаемом канале, вызванный фазовым шумом, x (f) — фазовый шум, выраженный в формате, отличном от логарифма, а p (f) — это функция спектральной плотности функции GMSK. В этом примере предположим, что мощность сигнала GSM составляет -13 дБмВт. Также предположим, что гетеродин имеет постоянный по частоте фазовый шум (чаще всего фазовый шум уменьшается при смещении несущей).При этих предположениях, когда это уравнение интегрируется по ширине полосы канала, выпадает простое уравнение. Поскольку x (f) предполагалось постоянным (PN — фазовый шум), а интегрированная мощность полномасштабного канала GSM составляет -13 дБмВт, уравнение упрощается до:

Так как цель состоит в том, чтобы требовать, чтобы фазовый шум был ниже теплового шума. Предполагая, что шум на смесителе такой же, как на антенне, можно использовать -121 дБм (шум на 200 кГц на антенне — P _a = kTB ).Таким образом, фазовый шум гетеродина должен быть ниже -108 дБмВт при смещении 200 кГц.

использованная литература

Цифровая обработка ПЧ, Клэй Олмстед и Майк Петровски, TBD, сентябрь 1994 г., стр. 30 — 40.

Методы недискретизации упрощают цифровое радио, Ричард Грошонг и Стивен Рускак, ​​Electronic Design, 23 мая 1991 г., стр. 67 — 78.

Оптимизация АЦП для расширенной обработки сигналов, Том Гратцек и Фрэнк Мёрден, Микроволны и ВЧ перепечатка.

Использование преобразователей с широким динамическим диапазоном для широкополосных радиоприемников, Брэд Брэннон, RF Design, май 1995 г., стр. 50 — 65.

Exact FM Detection of Complex Time Series, Фред Харрис, факультет электротехники и вычислительной техники, Государственный университет Сан-Диего, Сан-Диего, Калифорния 92182.

Введение в радиочастотный дизайн, W.H. Хейворд, Прентис-Холл, 1982.

Solid State Radio Engineering, Krauss, Bostian and Raab, John Wiley & Sons, 1980.

Super Simple iPod FM-передатчик

http: // youtu.be / MMgzUGBfXiE & w = 620 & h = 349 FM-передатчик

может быть сложным в сборке, но не этот — этот FM-передатчик для iPod — самый простой из возможных. И хотя наука о радио хорошо известна, в нем есть волшебные, эмоциональные качества, которые мы не часто перестаем ценить. Вы не забудете, как в первый раз принимаете передачу от устройства, которое вы спаяли вместе, сами, из нескольких кусочков меди, углерода, пластика и проволоки.

Я признателен Джиму и Кэт из Sonodrome за то, что они впервые познакомили меня с этим опытом с помощью этой самой схемы, которую я впервые построил на предварительно протравленной печатной плате из комплекта, который они предложили для продажи совсем недавно, в 2011 году.

Этот дизайн был популяризирован японским художником мультимедиа Тэцуо Когава. Сама схема представляет собой небольшой вариант конструкции простейшего FM-передатчика Когавы, и метод ее создания иногда называют «манхэттенским стилем». В нем используется кусок покрытой медью печатной платы, но вместо того, чтобы протравливать дорожки схемы через медный слой, используется большой кусок сплошной платы для заземления всех схем, а небольшие участки плакированной платы приклеиваются к поверхность для образования узлов или «площадок», изолированных от земли.Помимо того, что это удобный способ сборки схем с использованием минимальных инструментов, этот метод построения побуждает вас думать о схемах интересным образом — как о группах соединений, которые либо заземлены, либо «плавают над землей».

Этот передатчик использует десять встроенных компонентов и передает монофонический аудиосигнал на расстояние около 30 футов. Этот диапазон можно расширить, добавив антенну, и на веб-сайте г-на Когавы есть дополнительная информация о том, как это сделать.

ПРИМЕЧАНИЕ: В зависимости от того, где вы живете, использование FM-передатчика — даже такого, как этот, очень малого радиуса действия — может быть незаконным без лицензии.Если вы не прикрепите антенну, маловероятно, что кто-либо заметит или пожалуется на передачу, которую вы можете осуществлять с помощью этого устройства. С другой стороны, до завершения строительства очень сложно предсказать, где именно в FM-диапазоне будет вещать этот передатчик.