FM стерео модулятор с синтезатором частоты.
FM модулятор предназначен для высококачественного формирования сигнала несущей частоты радиовещательного диапазона 87,5 - 108 МГц, промодулированной комплексным стереосигналом стандарта системы кодирования с пилот тоном. Частота несущей стабилизирована синтезатором частоты на микросхеме LC72131, параметры синтезатора частоты и уровня выходного сигнала задаются контроллером. Последний так же хранит эти параметры в энергонезависимой памяти, и иобеспечивает при включении питания Устройства возобновление тех параметров, которые были до его выключения. Аудио сигнал, поступающий на вход проходит через цепь преемфазиса, фильтры низкой частоты, для обеспечения совместимости со стандартом радиовещания, затем поступает на формирователь КСС, выполненный на счетверённов ЦАП AD7304, который управляется микроконтроллером tms320lf2401a, программа которого формирует синусоидальный модулирующий сигнал. Промодулированные сигналы складываются сумматором на ОУ IC4, фильтруются и поступают в модулятор. Модулятор выполнен по доработанной схеме, обеспечивающей высокую линейность для модулирующего сигнала, для сохранения наилучшего разделения каналов. Параметры стереомодулятора следующие: Напряжение питания…………………………………………………………....…9…12 В Диапазон частот образцового генератора……………………………....…87,5…108 МГц Диапазон воспроизводимых звуковых частот …………………………….....20…15000 Гц Разделение стереоканалов, не менее…………………………………..........45 дБ Номинальный уровень входного сигнала……………………………...........………750 мВ Коэффициент нелинейных искажений, не более…………………………………... 0,1 % Неравномерность АЧХ входного фильтра в полосе частот до 15 кГц, не более ...±1 дБ Подавление частоты 19 кГц по отношению к 15 кГц, не менее …………………..35 дБ Максимальная девиация несущей частоты…………………………………........±75 кГц Частотные предыскажения…………………………………………………….........50 мкС Выходная мощность(на нагрузке 75 Ом при питании 12 В)………................10 мВт Уровень побочных ВЧ излучений, не более.................................................-40 дБ Конструкция содержит следующие узлы: - узел преемфазиса (частотные предыскажения 50 мкС) - входной фильтр 15 кГц состоящий из двух каскадов - ФНЧ на ОУ и вырезной (Notch) фильтр на индуктивных элементах, - стереокодер, с цифровой стабилизацией параметров, описание здесь. - Узел модулятора который содержит двухтактный генератор, выполненный по схеме мультивибратора на полевых транисторах; - Синтезатор частоты на микросхеме LC72131 с микроконтроллерным управлением; - Каскад на полевом тетроде (двухзатворном полевом транзисторе) типа BF998 предназначенный для усиления сигнала генератора, а так же для регулировки уровня выходного сигнала. - Широкополосный каскад линейного усиления сигнала, выполняющий роль фильтра гармоник (подавление не менее -50 дБ) Выполнен на полевом транзисторе КП905 и диапазонных фильтрах типа GFWB3. В результате применения такого генератора, усилителя и фильтров выходная мощность модулятора составляет около 50 мВт и мало изменяется при перестройке в пределах 70-108 МГц. Вместе с тем побочные излучения подавляются настолько, чтобы не создавать помех другим высокочастотным устройствам. В результате доработки устройства добавлен так же двойной петлевой фильтр для исключения фазовых и частотных искажений в модуляторе, что обусловило лучшую верность воспроизведения стереосигнала. - На отдельной плате выполнен микроконтроллер с жидкокристалическим индикатором предназначенный для управления частотой задающего генератора и уровнем выходного сигнала а так же отображения данных об их состоянии. Схема стереомодулятора с синтезатором частоты с цифровым стереокодером (откроется в новом окне) Контроллер прежний. Настройка стереокодера описана в описании на него, ссылка выше. Прошивка tms320lf2401 см. в конце: Скачать схему вместе с платой в формате P-CAD2006 (DigiFriend) Как посмотреть файлы P-CAD Скачать инструкцию по эксплуатации и характеристики (старая) Схема и прошивка символьного контроллера Описание графического контроллера Скачать и послушать звук этого девайса in - оригинал, ну а второй файл - это запись эфира. Качество тюнера можно оценить по записи европы+ (в конце второго файла - отрывок). (4 мб) Ещё один образец звука с отключенным вторым каналом и весит немного (пожат МР3) - всего 133кб скачать Корпусом модулятора является корпус от селектора каналов телевизоров - СКМ-24. Плату и перегородки нужно выпоторошить из корпуса, предварительно просверлив отверстие для выходного разъёма диаметром 10 мм, открутить пасатижами штатные входной и выходной разъёмы, вместо них можно поставить "тюльпаны". Плату лучше впаять в корпус перед сборкой, чтобы избежать её повреждения и повреждения деталей при установке в корпус. Детали: Индуктивности - дроссели используются готовые - импортные типа CECL, CW68 или подобные. L2,L3 15 миллигнери (не путайте с микрогнери); L1,L5 - 4,7 микрогенри катушка задающего генератора - L4 (при использовании варикапов КВ132А) содержит 5,5 витков провода 0.7 мм диаметр намотки 5мм, шаг немотки - 0,1мм. При таких данных обеспечивается диапазон перестройки 65-108 мГц, но для работы в "нижнем" диапазоне может потребоваться в катушку L6 вставить ферритовый сердечник, для работы варикапов в линейном режиме, так как на них же поступает сигнал модуляции. При использовании в задающем генераторе транзисторов BF245C или SST310 можно в качестве катушки генератора применить коаксиальный резонатор, выполненный из отрезка тонкого коаксиального кабеля 50 или 75 Ом длиной 28-29 см, на одном конце которого оплётка с центральной жилой замкнута а второй конец оплётка припаивается к земле центральная жила - к затвору транзистора задающего генератора. Такое решение делает генератор более устойчивым к внешним наводкам и уменьшает уровень гармоник генератора. Применение более мощных транзисторов обусловливает меньший дипазон перестройки генератора, но уровень выходного сигнала растёт. Поэтому нужно подобрать длину коаксиального резонатора так чтобы он обеспечвал линейный режим модуляции во всём диапазоне. Для этого при сборке резонатор делают несколько длинее (варикапы имеют разную ёмкость поэтому и длина резонатора будет разная). Затем при настройке обрезают его так, чтобы при настройке на частоту 108 МГц напряжение на выводе 20 LC72131 было около 4 вольт, а при 87,5 МГц- около 1 вольта. Транзисторы задающего генератора и буферного каскада - BF245 с индексами A, B. Так же подойдут SST310 (используются на выложенной выше плате). Источник тока для питания варикапов VT2 - только BF245A, иначе не будет работать синтезатор. Широкополосный трансформатор L8 наматывается на бинокулярном сердечнике. Таковой можно найти в китайских переходниках для ТВ антенн - типа "рога", т.е. 2 телескопических, на подставке. Часто переходники продаются отдельно. Содержит 5 витков скрученного бифиляром провода, концы проводов соединяются согласно схеме. Операционные усилители - DA6 - LMV324 или AD8544; DA5 - NE5532, TL072. Настройка правильно собранного девайса сводится к установке уровня пилот тона - уровень должен составлять 10% от максимальной девиации (можно ориентироваться по другим радиостанциям, используя приёмник подключенный к входу звуковой карты компьютера и программу спектралаб) выставляется резистором R45. Остальные узлы не требуют настройки. Прошивка микропроцессора tms320lf2401a. 1. Качаем Прошивку вместе с программой для записи флеш и распаковываем её. 2. Подключаем процессор через вот такой переходник (откроется в новом окне) к порту COM1, переходник можно выполнить на отдельной например макетной плате, соответственно взять питание с "комбайна", со стабилизатора питающего ЦАПы. Резистор R29 нужен для задания рабочей частоты процессора при прошивке. 3. Замыкаем перемычку S1. 4. Подаём на вывод 26 микропроцессора питание 5 вольт со стабилизатора питающего ЦАП, оно нужно только для прошивки процессора, после успешной прошивки перемычку (провод) можно снять. 5. Подаём питание на комбайн. 6. Запускаем из каталога ранее скаченной программы файл loader1.bat. Появятся сначала окно командной строки, затем ещё одно с белым полем. Оно отображает ход процесса. Если выдаёт ошибку "error connecting to the target" значит что то неправильно собрали - или неправильное подключение к COM порту, или процессор не запустился (нужно проверить напряжение тестером на ножках кварца - если он работает - то будет 1,6-2,4 вольт, причём на обоих ножках должно быть разное, что говорит о наличии генерации). После прошивки необходимо снять перемычку S1, отсоединить программатор и выключить - включить питание комбайна. На выходах ЦАПов должна появиться синусоида. Если нет осциллографа то можно проконтролировать тестером. На выводах 1,2 AD7304 (цифровой вольтметр на постоянном токе) будет показывать 1,25 вольт а на выводе 16 - 2,5 вольт. Обсудить на форуме На главную

FM стерео модулятор с синтезатором частоты.

FM модулятор предназначен для высококачественного формирования сигнала несущей частоты радиовещательного диапазона 87,5 - 108 МГц, промодулированной комплексным стереосигналом стандарта системы кодирования с пилот тоном. Частота несущей стабилизирована синтезатором частоты на микросхеме LC72131, параметры синтезатора частоты и уровня выходного сигнала задаются контроллером. Последний так же хранит эти параметры в энергонезависимой памяти, и иобеспечивает при включении питания Устройства возобновление тех параметров, которые были до его выключения. Аудио сигнал, поступающий на вход проходит через цепь преемфазиса, фильтры низкой частоты, для обеспечения совместимости со стандартом радиовещания, затем поступает на формирователь КСС, выполненный на счетверённов ЦАП AD7304, который управляется микроконтроллером tms320lf2401a, программа которого формирует синусоидальный модулирующий сигнал. Промодулированные сигналы складываются сумматором на ОУ IC4, фильтруются и поступают в модулятор. Модулятор выполнен по доработанной схеме, обеспечивающей высокую линейность для модулирующего сигнала, для сохранения наилучшего разделения каналов.
Параметры стереомодулятора следующие:

Напряжение питания…………………………………………………………....…9…12 В
Диапазон частот образцового генератора……………………………....…87,5…108 МГц
Диапазон воспроизводимых звуковых частот …………………………….....20…15000 Гц
Разделение стереоканалов, не менее…………………………………..........45 дБ
Номинальный уровень входного сигнала……………………………...........………750 мВ
Коэффициент нелинейных искажений, не более…………………………………... 0,1 %
Неравномерность АЧХ входного фильтра в полосе частот до 15 кГц, не более ...±1 дБ
Подавление частоты 19 кГц по отношению к 15 кГц, не менее …………………..35 дБ
Максимальная девиация несущей частоты…………………………………........±75 кГц
Частотные предыскажения…………………………………………………….........50 мкС
Выходная мощность(на нагрузке 75 Ом при питании 12 В)………................10 мВт
Уровень побочных ВЧ излучений, не более.................................................-40 дБ

Комбайн - Фото

Конструкция содержит следующие узлы:

- узел преемфазиса (частотные предыскажения 50 мкС)
- входной фильтр 15 кГц состоящий из двух каскадов - ФНЧ на ОУ и вырезной (Notch) фильтр на индуктивных элементах,
- стереокодер, с цифровой стабилизацией параметров, описание здесь.
- Узел модулятора который содержит двухтактный генератор, выполненный по схеме мультивибратора на полевых транисторах;
- Синтезатор частоты на микросхеме LC72131 с микроконтроллерным управлением;
- Каскад на полевом тетроде (двухзатворном полевом транзисторе) типа BF998 предназначенный для усиления сигнала генератора, а так же для регулировки уровня выходного сигнала.
- Широкополосный каскад линейного усиления сигнала, выполняющий роль фильтра гармоник (подавление не менее -50 дБ) Выполнен на полевом транзисторе КП905 и диапазонных фильтрах типа GFWB3.
В результате применения такого генератора, усилителя и фильтров выходная мощность модулятора составляет около 50 мВт и мало изменяется при перестройке в пределах 70-108 МГц. Вместе с тем побочные излучения подавляются настолько, чтобы не создавать помех другим высокочастотным устройствам.
В результате доработки устройства добавлен так же двойной петлевой фильтр для исключения фазовых и частотных искажений в модуляторе, что обусловило лучшую верность воспроизведения стереосигнала.
- На отдельной плате выполнен микроконтроллер с жидкокристалическим индикатором предназначенный для управления частотой задающего генератора и уровнем выходного сигнала а так же отображения данных об их состоянии.

Схема стереомодулятора с синтезатором частоты с цифровым стереокодером (откроется в новом окне)

Контроллер прежний. Настройка стереокодера описана в описании на него, ссылка выше. Прошивка tms320lf2401 см. в конце:

Скачать схему вместе с платой в формате P-CAD2006 (DigiFriend)
Как посмотреть файлы P-CAD

Скачать инструкцию по эксплуатации и характеристики (старая)

Символьный контроллер

Схема и прошивка символьного контроллера

Новый вариант графического контроллера

Описание графического контроллера

Скачать и послушать звук этого девайса in - оригинал, ну а второй файл - это запись эфира. Качество тюнера можно оценить по записи европы+ (в конце второго файла - отрывок). (4 мб)
Ещё один образец звука с отключенным вторым каналом и весит немного (пожат МР3) - всего 133кб скачать

Корпусом модулятора является корпус от селектора каналов телевизоров - СКМ-24. Плату и перегородки нужно выпоторошить из корпуса, предварительно просверлив отверстие для выходного разъёма диаметром 10 мм, открутить пасатижами штатные входной и выходной разъёмы, вместо них можно поставить "тюльпаны". Плату лучше впаять в корпус перед сборкой, чтобы избежать её повреждения и повреждения деталей при установке в корпус.
Детали: Индуктивности - дроссели используются готовые - импортные типа CECL, CW68 или подобные. L2,L3 15 миллигнери (не путайте с микрогнери); L1,L5 - 4,7 микрогенри катушка задающего генератора - L4 (при использовании варикапов КВ132А) содержит 5,5 витков провода 0.7 мм диаметр намотки 5мм, шаг немотки - 0,1мм. При таких данных обеспечивается диапазон перестройки 65-108 мГц, но для работы в "нижнем" диапазоне может потребоваться в катушку L6 вставить ферритовый сердечник, для работы варикапов в линейном режиме, так как на них же поступает сигнал модуляции. При использовании в задающем генераторе транзисторов BF245C или SST310 можно в качестве катушки генератора применить коаксиальный резонатор, выполненный из отрезка тонкого коаксиального кабеля 50 или 75 Ом длиной 28-29 см, на одном конце которого оплётка с центральной жилой замкнута а второй конец оплётка припаивается к земле центральная жила - к затвору транзистора задающего генератора. Такое решение делает генератор более устойчивым к внешним наводкам и уменьшает уровень гармоник генератора. Применение более мощных транзисторов обусловливает меньший дипазон перестройки генератора, но уровень выходного сигнала растёт. Поэтому нужно подобрать длину коаксиального резонатора так чтобы он обеспечвал линейный режим модуляции во всём диапазоне. Для этого при сборке резонатор делают несколько длинее (варикапы имеют разную ёмкость поэтому и длина резонатора будет разная). Затем при настройке обрезают его так, чтобы при настройке на частоту 108 МГц напряжение на выводе 20 LC72131 было около 4 вольт, а при 87,5 МГц- около 1 вольта.
Транзисторы задающего генератора и буферного каскада - BF245 с индексами A, B. Так же подойдут SST310 (используются на выложенной выше плате). Источник тока для питания варикапов VT2 - только BF245A, иначе не будет работать синтезатор.
Широкополосный трансформатор L8 наматывается на бинокулярном сердечнике. Таковой можно найти в китайских переходниках для ТВ антенн - типа "рога", т.е. 2 телескопических, на подставке. Часто переходники продаются отдельно. Содержит 5 витков скрученного бифиляром провода, концы проводов соединяются согласно схеме.
Операционные усилители - DA6 - LMV324 или AD8544; DA5 - NE5532, TL072.
Настройка правильно собранного девайса сводится к установке уровня пилот тона - уровень должен составлять 10% от максимальной девиации (можно ориентироваться по другим радиостанциям, используя приёмник подключенный к входу звуковой карты компьютера и программу спектралаб) выставляется резистором R45.

Остальные узлы не требуют настройки.

Прошивка микропроцессора tms320lf2401a.

1. Качаем Прошивку вместе с программой для записи флеш и распаковываем её.
2. Подключаем процессор через вот такой переходник (откроется в новом окне) к порту COM1, переходник можно выполнить на отдельной например макетной плате, соответственно взять питание с "комбайна", со стабилизатора питающего ЦАПы. Резистор R29 нужен для задания рабочей частоты процессора при прошивке.
3. Замыкаем перемычку S1.
4. Подаём на вывод 26 микропроцессора питание 5 вольт со стабилизатора питающего ЦАП, оно нужно только для прошивки процессора, после успешной прошивки перемычку (провод) можно снять.
5. Подаём питание на комбайн.
6. Запускаем из каталога ранее скаченной программы файл loader1.bat. Появятся сначала окно командной строки, затем ещё одно с белым полем. Оно отображает ход процесса. Если выдаёт ошибку "error connecting to the target" значит что то неправильно собрали - или неправильное подключение к COM порту, или процессор не запустился (нужно проверить напряжение тестером на ножках кварца - если он работает - то будет 1,6-2,4 вольт, причём на обоих ножках должно быть разное, что говорит о наличии генерации).

После прошивки необходимо снять перемычку S1, отсоединить программатор и выключить - включить питание комбайна. На выходах ЦАПов должна появиться синусоида. Если нет осциллографа то можно проконтролировать тестером. На выводах 1,2 AD7304 (цифровой вольтметр на постоянном токе) будет показывать 1,25 вольт а на выводе 16 - 2,5 вольт.

Обсудить на форуме

На главную