Пион-DSP радиоприёмник

[rx9cim]

Разработан и собран приемник прямого преобразования с DSP обработкой квадратурных сигналов.
Полученные характеристики:
- диапазон - 50кГц-30МГц;
- наличие синтезатора и ЖК дисплея;
- прием FM, AM, CW, SSB;
- наличие пяти фильтров с разной шириной для каждого типа модуляции:
АМ, ЧМ: 10кГц, 8кГц, 6,5кГц, 5кГц, 4кГц;
SSB: 3кГц, 2,7кГц, 2,5кГц, 2,2кГц 2кГц;
CW: 1,5кГц, 1кГц, 0,5кГц, 0,3кГц, 0,2кГц.
- шаг перестройки: 5Гц, 10Гц, 15Гц, 20Гц, 25Гц, 50Гц, 100Гц, 250Гц, 500Гц, 1кГц.
- подавление зеркального канала приема - 70дБ;
- чувствительность без УВЧ – 0,5-1мкв.
- наличие автоматического Notch фильтра;
- наличие автоматического Shift фильтра;
- наличие ноис блэнкера;
- наличие шумоподавителя.
- шаг перестройки ночь фильтра 10Гц, шаг перестройки шифт – 50Гц.
- прямоугольность применяемых цифровых фильтров по уровню -3дБ/-60дБ - не хуже 1,1.
Приемник состоит из 5 плат:
- системная плата;
- ДДС на AD9952;
- плата SDR аналогового приемника;
- плата кодека CS4221 с УНЧ TDA2822;
- плата ФНЧ.
Есть возможность подключения и коммутации посредством внешнего дешифратора и коммутатора ДПФ со следующим распределением:
- <250кГц;
- 250кГц-500кГц;
- 500кГц-1МГц;
- 1МГц-2МГц;
- 2МГц-4МГц;
- 4МГц-8МГц;
- 8МГц-15МГц;
- 15МГц-30МГц.
Обеспечено подключение к ПК посредством интерфейса USB. Поддерживаются программы PowerSDR и MixWin. Драйвер нужно скачать по ссылкеhttp://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257938
На системной плате располагаются два процессора stm32f407 rev.A с частотой 168МГц. Один выполняет функции работы с клавиатурой, дисплеем, валкодером.
Проект не коммерческий, в форуме выкладываю прошивки и исходники.
Файлы прошивок, исходники, схема и печатка DDS, схемы и печатные платы приемника в аттачменте.
DSP_PC.hex - для DSP процессора, System.hex- для системного процессора.
Исходники приемника здесь: http://www.fayloobmennik.net/3791585

Нарисовал на схеме подключение SI570. Так же еще кое-что подправил - дорисовал элементы на 12 ножке AD9951, убрал резисторы 1,8кОм в цепях управления AD9951.

Прошивки, схемы, печатки приведены по сылке:
http://rx9cim.ucoz.ru/load/pion_dsp/5

[Дик]

Напряжения измерял тестром ТЛ-4М и цифровым мультиметром, даже осцилографом.

[dadigor]

Осциллографом лучше всего, там ведь точность большая не нужна, а нужно видеть, что происходит, нет ли возбуда или каких-то наводок, лишних сигналов. Схема достаточно проста и при правильном монтаже и исправных деталях режимы по постоянному току должны быть в норме сразу.

[Дик]

С ОР8 разобрался, теперь все измерения соответствую авторским, причина - ошибка в печатной плате R45 не был соединен дорожкой с R46. Как только повесил соплю, всё стало показывать как надо.
Частично разобрался с 3 и 11 выводами 74АС74. Dadigor, Вы были правы, я спаял неправильно делитель, вместо двух сопротивлений по 10 кОм, впаял 10 кОм и 1 кОм. Поправил, теперь на 3 и 11 ножках примерно по 2 вольта (чуть больше).

Теперь складывается вот такая картина.

Карта напряжений автора	Мои измерения
Номер ножки Напряжение IC1 74HC4053 1-5, 15 2,3В 6-8, 11- 13 0(GND) 9, 10 2,4В 14 0В 16 5В IC2 74AC74 1, 4, 10, 13, 14 5В 2, 3, 5, 6, 8-9, 12 * * 2,3В 7 0(GND) 11 2 В	Номер ножки Напряжение IC1 74HC4053 2, 5 0 В (ост.как у автора) 6-8, 11- 13 0(GND) 9, 10 5В 14 0В 16 5В IC2 74AC74 1, 4, 10, 13, 14 5В 2,6,8 3 5,9,12 5В 2,3В 0В 7 0(GND) 11 2В

[dadigor]

Триггеры IC2 74AC74 должны работать в счетном режиме под воздействием частоты, поступающей с синтезатора. Их схемное отображение не раскрывает структуру, поэтому лучше ее разрисовать самому, честно говоря хотелось в свое время, но поленился. В статике, без воздействия входной частоты, они находятся в одном из устойчивых состояний и на выходах соответственно либо лог 0 (0 В) либо лог. единица (5 В), что совершенно естественно. Выходы триггеров управляют коммутатором IC1 74HC4053, который вкупе с аналоговым сумматором на ОР8, по сути является двухканальным смесителем входного сигнала и и двух гетеродинных - сдвинутых по фазе на 90 градусов сигналов частоты синтезатора, деленной на 4. Кстати, поэтому частота синтезатора должна быть вчетверо выше принимаемой частоты. Если хотите посмотреть работоспособность схемы, оторвите левый по схеме конец С41 и коснитесь его пинцетом, скорее всего наведенные на вас 50 Гц заставят щелкать триггера, дальше смотрите осциллографом сигналы на их выходах и на управляющих ножках коммутатора, там должны быть импульсы частотой 25 и 12,5 Гц. Если все же не заведется "от руки", ну подайте туда же любую разумную частоту с генератора, амплитудой порядка 1 В. ))
Уфф, писать долго, легче все же было бы в скайпе. ))

[Дик]

Dadigor, да в скайпе легче, объясниться, но это скорее всего на следующей неделе. Стыдно сказать, но я это понимаю процентов на 60-70.
Я наверно всем надоел, но хочется довести до конца приемник. У меня ещё вопросик. Выкладываю два фото части схемы и печатной платы. Меня интересует цепочка сопротивлений и ёмкостей, так как есть некоторые отличия. Конечно может они и не критичны.
По схеме перед ОР1 стоит цепочка сопротивлений, перед сопротивлениями две цепочки ёмкостей. На печатной плате - перед ОР1 цепочка ёмкостей, перед ними цепочка сопротивлений напрямую подключена к индуктивностям.
Подскажите как правильно распаять, как указано в схеме, или как показано на печатной плате.
Я сделал как на печатке, но интуиция подсказывает, надо переделать.

Добавлено через 22 минут(ы):

Да, на печатке цепочка сопротивлений помечена крестиками

[dadigor]

Что касается емкостей, то скорее всего это "очепятка в схеме", конечно достаточно одной пары, я даже не заморачивался на это дело. По поводу делителя автор писал где-то у себя на сайте: "На плате некоторые детали отмечены как ХХХ. Это значит, что эти детали нужно запаивать при необходимости:
...
- на входе усилителя сигнала DDS – аттенюатор, реально мне он оказался не нужен. Когда я использовал усилитель ERA-5, то применял аттенюатор из двух резисторов 330Ом и одного 51Ом. Сейчас применяю INA10386, она по сравнению с ERA-5 имеет меньшее усиление, сигнала на ее выходе при использовании аттенюатор не хватает для работы аналогового приемника, поэтому аттенюатор я убрал."
В принципе, Вам пора включать приемник полностью и отлаживать его "вживую" )) Ну может быть только прогнать фильтр УНЧ на АЧХ-метре, если он есть. На крайний случай можно снять АЧХ от звукового генератора вручную по точкам.

[Дик]

У меня так же стоит INA10386, завтра выпаяю аттенюатор, поставлю нулевую перемычку, и попробую подключить наушники ТОН-2. А так микросхема TDA2822 придёт в лучшем случае только на следующей неделе. Может эта микросхема заработает как надо.
Сборка приемника расширила кругозор для меня, я ведь только как любитель паял для себя в основном аналоговые конструкции. А здесь даже не знаю как осмелился, ведь впервые прошивал процессоры (раньше думал это фантастика), никогда СМД пайкой не занимался (только раз когда паял антенну Мини-Вип), а здесь пришлось и микросхемы паять, да ещё многовыводные.
Отдельное спасибо Dadigoru. Кстати я позавчера поставил Вашу прошивку, с ней мне конечно понравилось больше, она более понятливая, как бы разложено по полочкам, всё видно и более усвояемая.

[dadigor]

Дик, всегда рад помочь собрату.
Прошивку делал просто под свой вкус, лишь слегка изменив авторский код, а вот автору действительно огромное спасибо за открытые коды и хорошую конструкцию.
Вы правильно сделали, что решились. Как говорится "глаза боятся - руки делают" и " лиха беда начало" и т.п. - эта тема нашим народом очень хорошо изучена задолго до нас. )) Паять SMD на мой взгляд гораздо проще, чем выводные элементы, медная оплетка хорошо спасает от "заливов" мновыводных элементов, обязательно купите, если ее еще нет в Вашем хозяйстве. Я сам учился аналоговой технике когда-то, специальность 0701, а жизнь заставила научиться и многому другому, да и интересно же! Во время диких лет перестройки не занимался электроникой, лет десять назад "вернулся". Микроконтроллеры очень интересная штука, с ними довольно легко разобраться, зная основы цифровой техники, заодно освоить и основы программирования, скажем на Си. Главное не давать лениться мозгам. Сейчас появилось больше свободного времени, смотрю - в электронике столько всякой вкуснятины, просто не успеваешь за всем, вот хотя бы те же FPGA, никак не доберусь до них, только читаю пока книги по Verilog. Еще появились SoM, SoC и даже MPSoc, плюс огромное количество всяких миниатюрных датчиков и точных исполнительных устройств, отличные мощные ключи, плюс малое потребление у всего, что только можно, плюс прекрасные аккумуляторы, плюс готовые библиотеки программ и плюс конечно доступ к информации - великая всемирная паутина. ))

[Дик]

Борюсь с Pionom, но он пока меня побеждает, за время пока меня не было на форуме, домашняя суета, успел спалить в приемнике микросхему синтезатора, лазил по ножкам и коротнул 2 ногу с 1-й, в результате вылетели стабилизаторы на 3.3 в, 5.0 в, и два по 1.8 в. В стабилизаторе на 5.0 в даже прогорела дырка. Но и соответственно расстался и с микросхемой синтезатора.
Вчера получил заказанные детали, в том числе и м.синтезатора, УНЧ TDA2822D. Впаял УНЧ заработал, а я ведь в нем спалил 3 микросхемы купленные у нас в магазине радиодеталей, т.е купил все какие были и спалил. Все они с одной партии, приобретенные скорее всего на али, и все не рабочие. Эту впаял, работает, шипит, на выходах половинка питания.
Правда питаю теперь приемник по совету Dadigor 8 вольтами. 12 пока боюсь подавать, дороговата м.синтезатора.
Но приёмник всё равно не работает, т.е не принимает станции. Скорее всего синтезатор чудит.

[yl2gl]

Ну, минимальный набор измерительных приборов желательно иметь - осциллограф с граничной частотой до 100 мГц (хотя бы) и частотомер.
Тогда можно убедиться, что чудит. Иначе будет сложно найти причину.