【参赛】100khz-30mhz收信机

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   前两届大赛由于没有好的创意作品，又加上琐事较多无暇动手，所以就只能当旁观者，围观大家精彩的参赛作品。这一届大赛就想着做一个作品来参赛，一来是让自己在闲暇的时候有事可做，像我这种平时不太爱交际，也没有其他娱乐的，只能是玩玩无线电，搞搞diy，二来也是对自己的一种检验。
   好了闲话少叙，直入正题，这次参赛的是一个100khz-30mhz的收信机，原本准备做成收发功能齐全的电台，一来大赛不允许发射类的作品参赛，二来工程量浩大，我估计到大赛结束也不一定能完工，所以就删繁就简，做成了收信机。
   
   这个机器采用两次变频，一中频45mhz，二中频9mhz，二中放两级BF998R的中放，配合9mhz的四晶体可变带宽滤波器，采用AD9851的DDS频率合成模块直接产生45mhz-75mhz的第一本振信号，一混频采用SBL-1双二极管平衡混频器，二混频采用二极管平衡混频器的电路构架。
  
   先按照大赛的要求，上几张机器与我亲笔签名的合影照，（还有机器内部板子上我的业余电台呼号和我的论坛ID的照片），电路问题我们在后面的楼层依次来说明，我将公开全部的资料。

补充内容 (2017-12-12 14:25):
资料都上传在24楼，包括电路图，DDS部分烧录程序，AD9851模块接线图等等。
所有资料，已经上传完毕，正式参赛。

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总装


图片顺序有点乱，总装的图，并不是最终完成的样子，后来测试发现效果不满意，拆散了重新搞了两次，部分电路和结构做了大幅度的修改，

儿子说我这和CCTV-10我爱发明一样，发明的机器第一版，第二版总不能成功，一直要修改到第三版，才能成功。

好了还有一段测试视频，接收短波上一个传教台的效果，我没有注册视频网站帐号，不能传到第三方网站，小米手机直接录的有40多兆，我看转一下格式压缩一下，能不能直接传上来。

还有部分电路图是在我的脑海中的，随做随在修改，等我画好了一起打包传上来。

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刘振元 发表于 2017-12-10 14:51
支持楼主的作品，楼主有空了画个电路图给大家看看，学习学习。。。

正在画图中，到时会一并上传。

fujiachun

66718 发表于 2017-12-10 16:12
这个没有严格的限制，采用6mhz也可以，可以根据自己手头的元件，灵活选择。

非常感谢！！！！！！！！！

老-W

做得很好，可以看出楼主功底深厚，赞一个。唯一不足是帖子里单位有点小瑕疵；“m”是“毫”，“M”才是“兆”，不然看起来总觉得有点别扭。

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BFO拍频振荡器，也必要再说一下。

众所周知，SSB单边带通讯，分为上边带USB和下边带LSB两种，比如1khz的音频对10mhz的载波进行幅度调制，输出的信号频谱，就包含载波10mhz，和上边带10.001mhz的信号，还有9.999mhz的信号分量。10mhz的是载波，10.001mhz的是上边带，9.999mhz的是下边带，

我们进行单边带通讯时，就是用滤波器或者是采用移想法，去掉载波和其中的一个边带，只保留其中的一个边带信号频谱发射，

接收单边带信号，不能像普通调幅信号一样，直接采用二极管一类的器件的单向导电性，进行检波，必须插入载波频率一样的信号，使单边带恢复成原来的样子，才能像普通AM信号一样检波。插入的的载波必须与发射端抑制掉的载波频率一样，如果频率有偏差就会变调，频率高就会使语音女声变男声，频率低了就会使男声变女声，当两者的频率相差200hz以上时就完全分辩不了内容了。

我们业余无线电通信，有个约定俗成的习惯，就是10mhz以上时用上边带，10mhz以下时用下边带，SSB通讯的带宽一半控制在2.7khz左右，也就是基本上语音频谱比较集中的300hz-3khz之间，这个老式电话的语音带宽就是这样的，不用多说。SSB解调时，一般载波，上边带频率比滤波器的中心频率高1.5khz，下边带则是低1.5khz。

具体到我这个机器，由于采用了两次变频，第一次是超外差，超外差变频使得信号频谱位置发生了颠倒翻转，也就是接收信号的频率高的部分，混频后变成了低的，低的变成了高的，第二次是低外差，这次频谱保持不变，没有翻转。所以接收上边带讲过两次混频后，变成了9mhz中频的下边带，下边带变成了9mhz中频的上边带。

具体到我这个电路，BFO电路就是要在接收上边带信号时产生8.998.5mhz的信号，接收下边带时，要输出9.001.5mhz的信号，接收AM时，切断BFO振荡器的供电，不让它影响普通AM的检波。



一般的晶体振荡器，晶体振荡器特点在于频率稳定，就是它太稳定了，像调节频率不方便，一般通过调节与晶体串联的可变电容来微调频率，但是调节的范围有限，调多了要么停振，要么频率稳定度严重变差。

我这个BFO振荡器采用了超级VXO电路，也就是采用两块同频率的晶体并联，再通过一个电感与可变电容串联，这个频率调节范围远比一般的晶体振荡器大，我以前试过11.052的晶体，三晶体并联，通过选择合适的电感值，频率调节范围可以达到30-40khz，而且频率稳定性劣化不大。
超级VXO电路中的这个电感是很有讲究的，电感量太小频率拉不动，太大频率稳定性变差，而且有一个拐点，也就是当电感小于某值时，频率调节变化不大，当达到某一个值时稍稍增加一点，频率就能很容易拉动，这个拐点前后变化很剧烈。不同频率，不同工艺的晶振，这个电感值是不一样的，需要根据试验来选择。

具体到我这个电路，由于只需要3khz左右的变化量，只需要两晶体并联就可以满足要求了，电感值我从1uh，2.2uh，2.7uh。。。。一直到10uh，结果就能满足要求了。就选择了10uh，能满足9mhz±1.5khz的变化要求。

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电路图整理完成。 资料.rar (596.05 KB, 下载次数: 1274)

2017-12-12 13:02 上传

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资料都上传了，其中的部分电感线圈，等等需要的材质与数据图纸上都标明了，关键是前面低通部分使用的是三只FT37-2的磁环，导磁率是10，0.3毫米的漆包线绕均匀间隔绕9圈，电感量大约是0.33uh，这个是淘宝上君灿的磁环，两毛五一只。后面的混频部分等用的是FT37-43磁环，这个导磁率是850，绕10圈测得电感量在25uH左右，这个磁环价格较高。

必要说明一下的是，高放和9mhz的预中放，工作电路都比较到，10-20mA，这与一般传统的思路不一样，这样做的目的是为了增大电路的动态，以前的收音机收信机，高放电流取得都比较的小，随着现在电磁环境的恶化，电台功率越来越大，近年来的收信机设计基本都是在朝的宽动态的方向发展。
以前看到有人用D882做收信机的高放，觉得不可思议，随着接触这样的东西越来越多，也就慢慢理解了其中的道理。

很多收信机的设计甚至直接去掉了高放，信号直接进混频电路，而混频电路也大都采用像双二极管平衡混频，场效应管平衡混频之类的高动态的电路，传统的三极管混频，基本没有使用的，就连国产的七八十年代的老军机，也摒弃了这种电路。

像DE1103这样的收音机短波采用的也是场效应管平衡混频器。遗憾的是合适的场效应管不好找，

我试验的时候采用了两种方案，一是ADG774，模拟开关电路，效果也很好，ADG774的性能大家可以网上看一下，导通内阻只有2欧，内阻比CD4053，4066一类的低一百倍。3db带宽能达到400mhz，工作在100mhz以下完全没有问题。
大家可以看到我上传的图片，前期的是ADG774，后来的是SBL-1.

后来为了验证二极管混频的效果，后来换成SBL-1双二极管平衡混频器就懒得换回来了。

9mhz的预中放，也是采用这种大电流的工作模式，采用两个C8050并管，目的也是为了高动态，和低互调失真，具体IPO的指标能到多少，我也没测试过， 不过远比普通电路好，这一点是毋庸置疑的。

88gmj88

做的不错，持续关注中，搭棚焊技术又学一招

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黄老崇 发表于 2017-12-11 17:04
必须给老哥打Call机器不错，我的都还在DIY简单的单段式SSB电台

谢谢支持。

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lq19512003 发表于 2017-12-11 19:28
很好！感谢！
请问：稿件发完了吗？

还有部分资料没上传，我会抓紧上传。

gd231978

第一次见到这种搭焊的，比搭棚还先进，直接用覆铜板当地线来搭

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   这个机器的特点：1，频率连续覆盖100khz-30mhz，
                     这么宽的频率宽度，一般的做法是采用分成多个波段的做法来完成，但是这样一来电路结构将异常的复杂，尤其是令人头疼的切换开关，各种带通，频率覆盖跟踪等问题，我参考目前比较流行的商品电台，和想DE1103这样一类的收音机，都是采用频率比较高的一中频，直接采用天线过来的信号100khz-30mhz的带通滤波器，然后进混频器的模式，一中频频率越高，抗镜像干扰的能力就越好，

但是限于我手头已有的元件和AD9851能输出的最高频率，决定采用45mhz的一中频，这样镜像信号就落在90mhz以上了，这个有害的镜像干扰已经离我们要接受的信号很远了，只需要一个30mhz的低通滤波器就搞定了。不需要在分段进行选频了。这就简化了输入选频网络。


                2，采用了可变带宽晶体滤波器，晶体滤波器的带宽可以在2.7khz-9khz之间连续调节，即可满足单边带SSB的带宽要求，也可以满足普通AM调幅广播的带宽要求，之前发过一篇帖子在这里，http://www.crystalradio.cn/thread-1572403-1-1.html，当时被大家所诟病的是可变晶体滤波器带宽变化后，带内波动过大的问题，我之前就说过了，这是扫频仪在测试时阻抗不匹配导致的，实际装机和中放电路结合后，能将曲线调试的比较满意，请大家看看装好中放后的实际扫频效果。这是最低带宽时的扫频图。





这是宽带时的扫频图



             3，AD9851 DDS频率合成模块直接输出45mhz-75mhz的第一本振信号，这个频率合成器可以直接飞梭也可以直接手动输入数字来调节频率，方便快捷。
这个频率合成器，是取自2004年左右天竺国的一位业余无线电爱好者，搞出来的开源的频率合成器，在2005年左右我们六区的火腿引入国内，称之为“神油DDS”，现在淘宝上还有爱好者在卖这个频率合成器，叫做“六波段”。

  我对这个频率合成器做了改进，删除了波段切换部分，因为我在这个机器中用不上波段切换，把原来需要自己焊接的AD9851部分改成直接使用的淘宝上的成品AD9851模块，一来简单方便，二是买模块比买AD9851芯片可靠，这个经常淘宝上买芯片的，可能都有体会，芯片买回来不好测试，装上发现是坏的话，无法维权，模块就不一样了，装在座子上测试，不行的话，可以直接退回。

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DDS部分的几张制作过程图。

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中放部分的制作，与测试部分图片。

电路板的焊接，采用国外爱好者常用的“死虫法”，就是直接把覆铜板的边角料裁成小块，直接焊在另一块完整的覆铜板上，做过桥和绝缘，这种搞法，比较适合做实验，调试不通过的话，可以直接推倒了重来，比较方便快捷。


调试时，由于扫频仪只能最大衰减50DB，断开AGC时调试时已经严重饱和，所以采取了在输入端串接一只6.8K电阻来衰减，才能正常调试，最后两张图，一张是去掉6.8K电阻后，输入过载的样子，最后一张是，接上AGC，由于AGC电路动作，信号已经不过载了。

场效应管是采用BF998R，9mhz中周是几年前一位HAM订做的，在淘宝上卖，我买回的几只，测试挺好。可惜买少了，还剩的几只这次已经用完了。

后来又一个人再卖，结果买回来9mhz的，测试谐振频率却在6mhz，真是气人，我还一次买了几十只。

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混频部分的部分制作图与测试图。 这是36mhz的第二本振测试。 36mhz中周是用电视机38mhz中周直接改制的，原来中周没有次级绕组。直接在次级加一圈，作为次级。

45mhz的中周也是直接用电视机38mhz中周改制的，直接把初级线圈拆去一圈，再绕一圈做次级 测试频率刚好合适


第一版的混频器使用ADG774做混频，后来改成SBL-1双二极管混频器，不是因为ADG774不好，二是后来出了一点小插曲，推翻了原来的计划，其实用ADG774效果还好一些。

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低放这个没什么好说的，LA4225，外围电路几乎没什么元件，比TDA2003还要简单。使用电源范围宽测试6-18V都没问题

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原来的测试视频体积太大，清晰度还可以，经过我压缩转码过后，清晰度很差了，但是还能看清，

测试了调节中频滤波器带宽，音量大小调节，频率调节。

我这条件有限，只用了一米多长的拖线做天线，接收时噪音比较大。但是能听清，教会电台。 VID_20171209_190338_兼容格式 MP4_320x240.part1.rar (750 KB, 下载次数: 551)

2017-12-10 13:32 上传

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VID_20171209_190338_兼容格式 MP4_320x240.part2.rar (750 KB, 下载次数: 449)

2017-12-10 13:32 上传

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VID_20171209_190338_兼容格式 MP4_320x240.part3.rar (511.95 KB, 下载次数: 439)

2017-12-10 13:33 上传

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刘振元

支持楼主的作品，楼主有空了画个电路图给大家看看，学习学习。。。

fujiachun

66718 发表于 2017-12-10 11:14
中放部分的制作，与测试部分图片。

电路板的焊接，采用国外爱好者常用的“死虫法”，就是直接把覆铜板的 ...

请教下，为何一定用9MH的中周？有何说法？10MH的不行吗？

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fujiachun 发表于 2017-12-10 14:52
请教下，为何一定用9MH的中周？有何说法？10MH的不行吗？

这个没有严格的限制，采用6mhz也可以，可以根据自己手头的元件，灵活选择。

小胆气

车用逆变器外壳做的扫频仪实在是牛，双栅场效应管前级 灵敏度，信噪比肯定高，加个圆环天线呗。有机会仿制个

HQP

那个烧写单片机的部分能细说一下吗？不要什么编程，只要烧写连线和烧写傻瓜HEX程序说一下，还有如何控制DDS输出希望得到的本振频率就行，谢！楼主的宝贝诱惑太大，请原谅咱的要求过分！