На cqham.ru появлялась информация об интересной конструкции вседиапазонного приёмника с DSP обработкой сигнала, выполненного на базе модуля Teensy 3.6 от автора DD4WH.
Фото от DH1AKF:
Как видим на фото, в приёмнике минимум деталей, однако, это полноценный SDR DSP приёмник с цветным дисплеем и панорамой!
На фото отсутствуют пять входных фильтров с частотами среза: 295 кГц, 955 кГц, 1996 кГц, 5400 кГц и 30000кГц, которые необходимо добавить для увеличения избирательности приёмника на нечётных гармониках частоты синтезатора.
Много информации по этому проекту можно найти здесь.
Сам модуль Teensy 3.6 и аудио плату для него можно заказать на немецком сайте: www.eckstein-shop.de или на www.ebay.de
1. Teensy 3,6 USB Development Board 32 bit ARM 180 MHz Cortex-M4
2. Audio Adaptor Board for Teensy 3.0/3.1/3.2/3.5/3.6 SGTL5000 stereo with 3.5mm audio jack
К сожалению, сайт только на немецком языке, что доставило мне некоторые сложности из-за его незнания.... Оплатить заказ можно только через PayPal.
Чем меня привлёк именно этот проект - широкодиапазонностью (ДВ, СВ, КВ, УКВ), наличием дисплея и панорамы, возможностью подключения к DSP блоку любого SDR приёмника, что позволяет реализовать максимальную чувствительность и максимальный динамический диапазон, использованием микросхемы синтезатора Si5351, доступностью программного обеспечения с исходниками, продолжающимся развитием проекта, относительной дешевизной комплектующих и простотой изготовления (можно "слепить" приёмник из готовых модулей).
Скомпилированные файлы прошивок для двух вариантов частот опорного генератора синтезатора 25 мГц и 27 мГц можно найти здесь.
И так, модуль Teensy 3.6 и аудиоплата заказаны - ждём доставку.
Пока есть время, рассчитал параметры входных фильтров для этого радиоприёмника.
Обычный ФНЧ пятого порядка:
Эллиптический ФНЧ пятого порядка с увеличенной крутизной скатов и затуханием за полосой пропускания:
Распиновка Audio board для подключения внешних сигналов и источников:
Схема:
И собственно плата Teensy 3.6:
Подключение дисплея, внешних кнопок и энкодеров:
Схема авторского SDR приёмника (C20 и C12 нужно соединить между собой!):
Здесь, с успехом может использоваться и SDR приёмник от RA4NAL.
Ещё один вариант схемы SDR приёмника от DH1AKF (на фото в заголовке темы):
Синтезатор на Si5351 можно приобрести готовый на aliexpress.com
Кварцевый генератор в нём применён на 25 мГц и, соответственно, нужно использовать прошивку Teensy 3.6 для этой частоты.
================================================
Загрузка прошивки в Teensy 3.6:
Подключаем плату Teensy 3.6 к компьютеру.
Запускаем программу Teensy loader (инсталлировать не нужно).
Нажимаем на кнопку на плате.
Выбираем файл *.hex и нажимаем кнопку программирование в программе.
Программа загружается.
Коментарии автора:
-" остерегайтесь, есть еще одна проблема: если EEPROM никогда не записывался (как в случае всех, кто настраивает SDR в первый раз), вам необходимо сделать следующее: закомментировать строку 1734:
// EEPROM_LOAD ();
// если загружается программное обеспечение в первый раз, закомментируйте «EEPROM_LOAD» -> затем сохраните настройки в меню -> загрузите программное обеспечение с EEPROM_LOAD без комментариев
Скомпилируйте и загрузите. Запустите Teensy SDR, в меню выберите «Сохранить Eeprom», нажмите кнопку -> все настройки теперь сохранены в EEprom и могут быть загружены.
Затем раскомментируйте строку 1734
EEPROM_LOAD ();
Скомпилируйте и загрузите программное обеспечение снова
Готово! Теперь настройки могут быть загружены!"
Для этого и созданы два *.hex файла: первый - для первой загрузки, и затем загружаем второй.
В дальнейших версиях программного обеспечения, автор убрал эту лишнюю процедуру загрузки и загрузка проходит от одного *.hex файла.
===============================================
Схема авторского аттенюатора, использованного в приёмнике 0.....31 дБ, с шагом 1 дБ, на PE4306 (можно приобрести готовый у SV1AFN - с пересылкой 25.59 евро, оплата через PayPal, или на ebay.com):
Подобные микросхемы на aliexpress.com - 4.2 евро за 5 шт. с бесплатной пересылкой.
По опыту эксплуатации приёмника, этот аттенюатор, в принципе, не нужен.
Первое включение процессорной части приёмника:
Погонял процессорный модуль приёмника - заметил, что в предварительно установленных частотах отсутствует УКВ диапазон.
Для его включения нужно выбрать диапазон 10 метров и выбрать ЧМ демодулятор - приёмник начинает отображать частоту УКВ вещательного диапазона. Шаг перестройки становится фиксированным и составляет 25 кГц.
Наблюдаются некоторые артефакты на дисплее.
Возможная компоновка лицевой панели приёмника под дисплей 3.2 дюйма, в отличии от авторского 2.4 дюйма (148x84 мм для сборки приёмника в корпусе от компьютерного блока питания):
Печатка SDR приёмника версии RA4NAL и приёмник в сборе:
Схему и рисунки вариантов печаток этого SDR приёмника в *.lay6 формате можно найти по ссылке:
http://yl2gl.ucoz.net/forum/6-42-1#647
Чем хорош этот вариант - отсутствием на входе ВЧ трансформатора, ограничивающего приёмный диапазон снизу, в отличии от авторского варианта, и дополнительным, отключаемым каскадом усиления по НЧ, позволяющего обойтись без дополнительно УВЧ, тем самым увеличив динамический диапазон приёмного тракта. Ну и согласование логических уровней синтезатора Si5351 и микросхемы смесителя - питание обоих микросхем 3.3 Вольта.
Снизил напряжение питания приёмника RA4NAL до 5 В - NE5532 прекрасно ведут себя и при пониженном питании! Это позволит питать весь приёмник от 5 В. Реле TR5V, подключающие дополнительный каскад усиления по НЧ, заменил на 5 вольтовые.
Громкость приёма такая, что стерео головные телефоны можно не одевать на голову - звук слышен по всей комнате!
Определил, что показания частоты на дисплее имеют погрешность в -730 Гц! Нужно корректировать частоту опорного генератора синтезатора на Si5351. К сожалению, программно это невозможно сделать, придётся вводить дополнительные подстроечные конденсаторы последовательно либо параллельно резонатору синтезатора. После получения китайского модуля синтезатора с кварцем 25 мГц с алиэкспресс и подключения его к платам приёмника - погрешность установки частоты исчезла полностью!
Заметил, что есть глюки в программе. Например, через некоторое время, если переходить на разные пункты меню, перестаёт работать АРУ, хотя до этого работала она очень качественно. Если зайти в пункт меню, отвечающий за настройки АРУ и изменить параметр хоть на одну единицу, то работа АРУ восстанавливается. Уходишь из этого пункта - опять не работает. Перезаливка прошивки проблему не решила....
Попробовал подключить вместо механического энкодера оптический, на 400 импульсов/оборот. Процессор не хочет перестраивать синтезатор при шаге перестройки 1 Гц. Показания частоты на дисплее меняются, а сама частота - нет.
При установке шага 100 Гц - перестройка работает и с 400 импульсным энкодером. Но получается слишком "острая" настройка. Нужен энкодер с меньшим количеством импульсов на оборот.
Параметр Spectr offset в исходнике нужно сразу установить 10...12 единиц, так как при существующем значении "0", сигналы работающих радиостанций не видны на панораме.
В сборе (синтезатор на Si5351 использован на плате от антенного анализатора EU1KY, остальная часть платы не используется):
Дополнительно - установка карточки памяти Micro SD в Teensy 3.6 не нужна! Всё прекрасно работает и без неё.
Да, и ещё, прошивки для опоры 27 и 25 мГц работают по разному - видимо, что компилятор работал нестабильно - работа некоторых функций в обоих вариантах отличается.....
25 мГц прошивка работает лучше, каждый раз стабильно проходит самотест IQ при включении, при 27 мГц прошивке этого не было. УКВ диапазон работает стабильнее, показания частоты совпадают с реальностью на КВ, СВ, ДВ.
Для получения высокого качества звучания приёмника на УКВ диапазоне и совпадения показания частоты на дисплее с реальной частотой вещания УКВ вещательных радиостанций, нужно в верхнем (на дисплее) меню, выбрать значение Sample Rate равное 192к.
Предложил автору, при включении УКВ диапазона установить в программе значение Sample Rate 192k по умолчанию, чтобы каждый раз не рыться в меню при переходе с КВ диапазонов на УКВ - пока ответа нет....
Обнаружил неточность в листе распиновки Teensy 3.6 у автора:
pin26 <320 кГц LPF Band 1
pin27 320....930 кГц LPF Band 2
pin31 930.....1975 кГц LPF Band 3
pin30 1 975.....5375 кГц LPF Band 4
pin29 5375......37000 кГц LPF Band 5
Как отключать фильтры при включении УКВ диапазона - непонятно. Предложил автору использовать Pin3 платы, используемый для регулировки яркости дисплея, или, хотя бы, убирать все логические уровни на выходах управления фильтрами при включении УКВ, чтобы через отдельную логику 5-или, включать bypass - пока ответа от автора нет.....
Пример платы диапазонных фильтров с bypass для FM диапазона:
Скачать рисунок в формате *.lay6 можно отсюда.
Использованы реле TIANBO TR5V 05V DC, транзисторы BC847 или аналогичные n-p-n с подходящей цоколёвкой. Дроссели развязки - SMD 0805 типоразмера максимально возможной индуктивности.
Процесс сборки в корпус от компьютерного блока питания:
Собственно входные LPF с bypass, переключаемый при помощи отдельного тумблера. Без обхода LPF на FM диапазоне приём практически невозможен. Ферритовые кольца нашёл в своих загашниках в большом количестве с µ=135, диаметром 10 мм. При помощи измерителя индуктивности на PIC контроллере подогнал нужную индуктивность:
Для повышения чувствительности приёмника на вещательном FM диапазоне (сейчас -10 дб по отношению к чувствительности на ДВ-СВ-КВ диапазонах), для возможности его работы с короткой штыревой антенной, есть идея собрать на плате входных фильтров дополнительный УВЧ. Для этого всего лишь нужно перерезать дорожку в ячейке bypass, соединяющую входное и выходное реле и навесным монтажом собрать однотранзисторный УВЧ, запитав его от +5В, имеющихся на плате фильтров.
После этого, при включении bypass будет работать дополнительный ВЧ усилитель.
Для увеличения селективности и помехозащищённости на FM диапазоне возможно понадобится собрать и дополнительный полосовой фильтр с полосой пропускания 88-108 мГц.
Для подключения его к УВЧ, от последней катушки нужно будет сделать отвод от третьей части витков.
Либо, для упрощения, простейший ФНЧ 3-го порядка с частотой среза 108 мГц
| 
