❶ 中波收音机如何改成发射机
1. 基本原理。 超外差机的电路中都含有本机振荡电路嫌此,且本机振猛孝荡的频率高于外来电台的频率,其差值为465kHz。中波段收音机频率范围在535kHz~1605kHz之间,因此本机振荡频率则为1000kHz~2070kHz,可见本机振荡所产生的高频信号有一部分处于中波段范围。如果用本机振荡产生的高频等幅电流为载波,再从MP3耳机插孔中引出音频信号,对载波进行调制,配上适当长度的天线,无线电波就发射出去了。
2. 改制方法。 六管超外差收音机改制三管高频发射机的电路原理如图所示。下面图中凡打“×”的位置,表示将该处线路断开。具体改制方法: 在收音机的调谐枝者稿电路中,首先将初级线圈和次级绕圈的4根线头,用烙铁加热断开,并将印刷电路板上次级线圈的两个焊点直接用导线焊连起来。由于中放级耦合采用的是中频变压器,它的初级线圈和电容构成了一个调谐回路,频率限定在465 kHz,该调谐放大器对于频率为465 kHz的讯号能耦合到下一级放大,而对于频率远离465 kHz的讯号,增益下降很快,即中周不仅具有耦合作用,同时具有选频滤波作用。由于这种缘故,中周对本机振荡高频信号的耦合与放大起了阻碍作用。为解决这个矛盾,只要将三只中周初级线圈两端连接的200pF云母电容焊下就行了。这样操作后本机振荡信号的耦合及放大得以顺利进行。接着再焊下检波二极管2AP9。在低频放大电路中,取下前置级三极管VT4和推挽功率放大管VT5、VT6。因低放部分对改制发射机无贡献,且低频三极管全被取下,低放级不工作,所以在发射机的电路图中省去了原收音机的低放级电路。最后,在第三只中周的初级线圈上焊上一根约5米长的软导线,作为发射天线。MP3送来的调制信号,通过30μF电解电容由VT3的基极和发射极注入。实验表明,这样调制的音频信号不易失真,若从VT1输入音频信号。由于高频等幅载波还未经VT2和VT3放大,载波振幅微小,调制信号稍大,声音就会失真,即不能调制得较深。而从VT3输入调制信号时,就不易发生上述现象。取一段屏蔽线,将它一端焊上耳机插头,另一端焊到图2中A、B两点。
3. 发射与接收演示。 在电磁波发射与接收的演示实验中,先将发射机接上6V直流电池,并把发射机A、B两点的插头插到MP3的耳机插孔,发射机即开始工作。转动收音机的调谐旋钮,将指针停在1000 kHz~1605 kHz之间的某一指定频率,且该位置无电台。慢慢转动发射机的可变电容器,即原来收音机的调谐旋钮,当处于某一位置时收音机就会播出MP3放出的优美歌曲。该发射机的距离大约50~100米,适合教室小空间范围做电磁波发射与接收演示。
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❸ DDS芯片AD9830主要有哪些应用电路
AD9830的原理及在中波激励器中的应用#
陈治鹏董天临
(华中科技大学电信系430074)
摘要
VCSMHir2IMMK
从DDS原理分析着手,着重介绍了AD9830R的特点、用途以及与其它频率合成器的比较。最后给出了AD9830在中波激励中的应用实例及使用中的注意事项。实验诬明,AD9830在中波领域可得到广泛应用。
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关键词中波激励器控制直接数字频率合成(DDS)
1概述
中波激励器是发射端的重要组成部分,它主要为发射机提供射频信号源,完成信息的处理。其具体实现方法是先形成发射部分所需的各种调制信号,再将信号频率从音频搬移到所需的发射频率,并初步提髙功率以驱动开关功率放大器。激励器关键部分包括频率合成、微机控制以及信号通道等部分。AD9830是ADI公司生产的直接数字频率合成器件。它具有换频速度快、频率分辨率高(频率步进间隔小)、相位噪声低、体积小、重量轻等特点,虽然它的输出频率范围不是很宽,对于中波300KHZ〜3MHz频段,用AD9830作为激励或接收部分的频率合成单元是非常合适的。
2直接数字频率合成原理分析
直接数字频合器包括系统时钟源、相位增量计算器、相位累加器、波形查找器、数模转换器(DAC)和低通滤波器等部分组成,其内部过程如图1所示。
图1DDS内部过程示意图在实际应用中,它的计算公式为f。=K*fc/2N=A少*fc/2N,其中:fo——为输出频率N——为相位累加器位数K——为不变量或相位增量值(AO)fc为系统时钟
从上式可看出,DDS实际是经过两次变
陈治鹏等:AD9830的原理及在中波激励器中的应用
换:位序列。这个过程一般由一个以f£作时钟的
(1)从不变量K以时钟ft产生量化的相N位相位累加器来实现,如图2所示。
相位量化序列
N
c
图2相位累加过程图
(2)从离散量化的相位序列产生对应的正弦信号的离散幅度序列。这个过程可由EPROM波形存储表的寻找来实现,如图3所示。
r-rr;一~正弦幅度量化序列相位ft化序列地址数据S(n>^
1EPROM^
图3相位转变为椹度过程图其中,不变量K就是相位增童,又称频率控制字,在CPU控制下,把量化的数字波形经D/A变换,最后通过低通滤波或带通滤波器平滑就可得到频率为f。=K^fc/2N=△<D^fc/2N的正弦信号。当K=1时,DDS输出最低频率,为fc/2N,也就是频率分辨率。所以,只要N足够大,fe尽量小,DDS就可以得到很少的频率间隔,AD9830的N为32。由此可见,要得到不同输出频率,只要在CPU的控制下改变K即可。
3各种频合器的比较分析
目前,按频合器的形式可分为:直接式、集成锁相环式和直接数字式(DDS)三种。直接式是将一个高稳定度和高准确度的标准频率经过加、减、乘、除四则运算,产生同样稳定度和精确度的多个频率。它的优点是换频速度快,分辨率可做到很高,可做到微秒级的换频速度,而且相位噪声特性好,但组合干扰信号多,不容易抑制。另外,它还有一个致命弱点是:成本髙、电路结构复杂、体积大。锁相式频合器具有体积小、电路简洁、杂波抑制高的特点,还具有窄带跟踪滤波能力,因而频谱可做得很好,但由于环路附加噪声的影响,在环路带宽内相位噪声特性很差,在环路带宽外则取决于VCO的相噪特性。如果要改善相位噪声,就必须压窄环路带宽,因而它的换频速度不可能做得很快。近几年,随着超大规模集成电路、髙速数字信号处理和高精度高速数模转换器(DAC)技术的发展,直接数字频率合成技术已愈加成熟,已广泛得到应用。DDS是通过在更高频率上累加相位来产生所需的正弦或余弦信号。它与系统时钟(标频)具有同样的频率稳定度和精确度。因而,它具有换频速度快,频率分辨率高,体积小和重量轻等优点。其不足之处在于:
(1)输出频率范围窄。
(2)工作频段低时,虚假分量大,且频率越髙,杂散分量越大。但对于中波来说,频段在300KH〜3MHz,频带为2.7MHz,不宽,频率也不髙。所以,采用DDS技术完全可行。至于如何提髙它的频谱纯度,可从如下几个方面做文章:
①改善时钟源的相位噪声(由标频决
定);
②提髙相位值的位数(由选用的DDS器件决定);
③提髙DAC的线性度和减少其杂散分
量;
④低通滤波器(LPF)的设计、电路板的布排上应避免耦合和分布参数。
4DDS部分具体设计图
AD9830最高时钟为50MHZ,根据奈奎斯特定律,理论上,AD9830的最高输出频率
为50X50%=25(MHz)。但实际上的最高输出频率为50X40%=20(MHz),正好适用于中波频段。用AD9830作为频合器的典型电路原理图见图4。
图4频合器的典型电路原理图
每位
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数棋SFREG<0>»fou织*2,2
FREO<J>-foi«»|/re*252PHASERKO<V0>-l)l:LTAHASE<0,1«2,3>
选择数据淞设实丨.SELECTSETPSKUU^EU
6MCLKCYCLES的等待
DAC输出
图5AD9830内部程序流程图
滤波器采用7阶切比雪夫楠圆型低通滤波器,晶振采用标准的5M高精确度、髙稳定度、低相噪的温补晶振,达10—数量级。电路说明:5M的标频经过4倍频得到20M标准信号,作为DDS系统的时钟源,AD9830在中央CPU的控制下产生一个个的离散相位荇巩、鬼败热资为别杂故"h焦故纸鸩後荇巩。这些离散幅度序列经芯片内部DAC变换出模拟信号,最后经过一个5M的低通滤波器平滑处理,得到频段为300KHz〜3MHz、间隔为100Hz的频点信号。
AD9830将DAC集成在芯片内部,这样省去了外接数模转换器。可降低相位噪声,提高频谱纯度。AD9830相位累加器为32位,正弦波形查找相位截取为16位,数字化波形截取为12位,DAC数据为10位。所以,可计算出频率分辨率Af=20MHz/232免0.0046566,相位噪声下降为20X/g5/2=7.96dB,再经DDS处理,产生300K〜3MHz(称为fg)的信号,相位噪声改善为20X/g(fs/fg)=36.48dB〜16.48dB(£s为20M),综合两者,可算出输出信号的相位噪声比标频改善了8.52〜28.52dB。该DDS内部程序流程如图5所示。-激励器的主要技术性能如下:
频率范围:300KH2〜3MHz频率间隔:100Hz频率准确度:5X10~8/
频率稳定度:1X10_8/日
输出幅度:在50D负载上输出有效值
工作种类:一路下边带汉字或数据报边带响应:500〜900Hz内波动<0.5dB300〜3000Hz内波动<1.5dB载波抑制:>55dB三阶互调失真:<—45dB无用边带抑制:>60dB谐波分量:二次谐波波动<_50dB
三次以上谐波波动<—55dB杂散抑制:>60dB
根据以上性能和功能要求,我们设计的激励器可细划为如下几个部分:标频源、直接式数字频率合成器、控制系统、信号通道、信源处理以及供电系统等。具体系统原理如图6所示:
图6中,键盘的操作、频点的选择以及工作频率方式的显示等都由CPU统一管理,键盘采用轻触薄膜开关键盘,用柔性线路板将引线引到键盘和显示控制器上,显示采用数码或液晶显示。由于80C52片内有4K的内部存储器,故全部的控制及显示程序可集中放到CPU的内部,也可外接EPROM。如程序放在CPU的内部,操作更简洁、运行更安全、速度更快。缺点是硬件维修和软件更改不方便。在软件设计中,我们尽量避免死机和错误跳转,在DDS算法设计上,力求提高换频时间和计算精度。其主程序和中断子程序控制流程如图7所示。
图7(a)主程序流程图
(b)中断子程序流程图
6结论
综上所述,AD9830作为中波激励或接收的频合单元非常合适,即使在其它频段(如短波、甚低频、长波等),它也可以得到广泛应用。
❹ 我想知道这个收音机电路板的天线应该接在什么地方
看图片这是机械调谐中波收音机,如楼上所说,磁棒和它上面的线圈就是天线(叫磁性电线),可以不外加天线。如果一定要加,可以加在磁棒线圈圈数多的那个绕组的
一个端点上,如图所示。