→ Чм приемник из тв тюнера. Делаем первые шаги с RTL-SDR. звенный фильтр DDS

Чм приемник из тв тюнера. Делаем первые шаги с RTL-SDR. звенный фильтр DDS

Предложили обозреть DVB-T тюнер. Я бы отказался из-за устаревшего формата трансляции, но уж больно само устройство занятное. С помощью тюнера можно принимать и декодировать почти любой сигнал в диапазоне от 25 до 900 МГц. Решил и я немного послушать эфир.

Тюнер приехал в серой коробочке без опознавательных знаков. Внутри имеется само устройство, диск с ПО, пульт ДУ и антенна. Всё в полиэтиленовых пакетиках.
Размеры тюнера чуть больше флешки. Сбоку подключается антенна. А сквозь отверстия принимается сигнал ИК пульта.





Вскрываем сразу

Сердцем устройства выступает чип RTL2832U, а за усиление ВЧ сигнала отвечает микросхема FC0012. Вместо последней могут использоваться другие микросхемы, что влияет на диапазон принимаемых частот, чувствительность антенны и требует подбора соответствующих драйверов.



Смотрим телевизор

Включение и настройка очень простая. Тюнер у меня работал на Windows 7 и 10. Драйвера и телевизионный приёмник есть на компакт диске, но можно найти в интернете, если что. На ОС семейства Linux не проверял, но работоспособность в этой среде подтверждается комментариями в интернете. Более того, я запустил тюнер на своём смартфоне буквально за пару кликов.

За основу при просмотре телевизионных каналов взята программа Blaze HDTV Player. Это платное приложение, хотя на упаковке диска есть серийный номер. Я взял самую последнюю версию с официального сайта (в режиме демо версии). Сканирование диапазона занимает минуты две, поcле чего у меня появляется список каналов. В Киеве на 2017-й год можно найти 16 каналов в диапазоне DVB-T. (ERA | первый национальный; Boutique; M2; ПравдаТут; ПлюсПлюс; NEWS 24; Rti; 100+; 5 канал; NewsOne; EU Music; Music Box; Рада; Сонце; Надія; КРТ;).


Этой же программой можно слушать радио в диапазоне 88-108 Мгц. С уверенным приёмом было найдено 28 станций.

К сожалению, но для уверенного приёма сигнала мне пришлось озаботиться выносом на балкон ноутбука со всем снаряжением. Хорошо бы применить приличных габаритов антенну, но для этого придётся разжиться переходником с используемого MCX разъёма на обычный антенный разъём. Иначе вы можете получить слайды вместо видео потока. В интернете также рекомендуют поменьше касаться антенны во избежание поломки устройства статикой.

Я постарался собрать статистику приёма сигнала по Киеву. Возле метро Харьковская - приём плохой. У метро Демиевская - приём хороший. Возле метро Минская - приём среднего качества, нужна более габаритная антенна. Напомню, что телевизионное вещание идёт и в диапазоне DVB-T2.

Альтернативные программы и драйвера

Для начала нужно озаботиться заменой драйверов устройств. Для этого используют программу Zadig, которую можно найти как вместе со скачанным ПО или на сайте . На вышеуказанном сайте в картинках показана инструкция по установке. От себя добавлю, что для поиска устройства под названием RTL2838UHIDIR - в настройках программы хорошо бы выставить галочки напротив «List all devices» и «Ignore Hubs or Composite Parents».

Больше всего мне понравилась программа SDRSHARP. . Я не изучал все её настройки, но в целом иона довольно функциональна. Смена частоты осуществляется путём нажатия на верхнюю или нижнюю часть цифр отображаемой текущей частоты. Тип принимаемого сигнала выбирается автоматически, в зависимости от диапазона. Но практически всё можно подобрать вручную. С помощью этой программы я смог принимать сигнал в диапазоне от 21 МГц…


… до 940 МГц. В FM диапазоне даже отображалась RDS информация станции.

Если нужно сменить драйвера на родные от Realtek, то я их нашел тут. Выбирайте в зависимости от набора микросхем.

RTL2838U + E4000 , FC0012 , FC0013 = Treiber1.zip
RTL2838U + R820T = Treiber2.zip
RTL2838U + Noxon = Treiber3.zip
RTL2838U + R828D = Treiber4.zip

Работа через USB OTG на Android

Для работы мне понадобился обычный OTG кабель. Потребляет тюнер совсем немного, около 0.7W, так что за аккумулятор смартфона я спокоен.



Зайдя в Play Market и указав в поиске словосочетание «RTL RDS» - я нашел множество программ. Первые попавшиеся я и протестировал. Сканировал диапазон с помощью программы SDRTouch (скачивает Rtl-sdr driver). А телевизор смотрел через Aerial TV (скачивает DVB-T driver). Получалось весьма недурно.



Послесловие

Несмотря на устаревший DVB-T формат, данный тюнер вполне может понадобиться как для просмотра телевизионных каналов и прослушивания FM диапазона, так и заядлым радиолюбителям. Последние, думаю, уже слышали за подобные устройства и их недокументированные функции.
Прошу простить меня, что не проверил работу пульта дистанционного управления.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +40 Добавить в избранное Обзор понравился +43 +67

Писалось и говорилось неоднократно, Как сделать SDR-всеволновый приёмник и TV-тюнер в одном флаконе? Да собственно делать то особо ничего и не надо, за исключением цивильной антенны на крыше на нужный диапазон и фольгированного кабеля (для исключения потерь и помех). У меня стояла очень простая задача, сделать интернет-линк связи в Интернет (типа эхо репитера сигнала) не покупая дорогостоящее оборудование для радиосвязи, так как имеется выделенный сервер и IP, да и интернет на оптоволокне работает. А что бы и не сделать то!? Стал искать информацию в Интернете. Какие-то схемы там навороченные или дорогая аппаратура мне не подходила никак. Паять и травить платы долго и гиморно — ВЧ-разъём на кабеле пожалуйста. Выглядит как USB-флешка. Антенна там говно полное, но я использую .

Понял лишь одно, что в основу цифро аналогового приёмника сканера должна входить микросхема фирмы известной фирмы Realtek RTL2832U / FC0013 и R820! Почему так? Спросите вы. Потому что именно под неё в интернете есть полным-полно всякого софта. Начиная от TV-ресиверов цифрового HD-сигнала, до SDR-всеволнового любительского приёмника (на все частоты). Диапазон частот от 25 до 1700 мегагерц! Шаг 300 герц. Не плохо? Вход — брал стандартный тв-мама — легче паять (переходник с PL-папа, на ТВ-мама — питгейл). Встроенные декодеры MPEG, DUB/SUB, DVB-T. Модуляции? Все виды: AM, FM, CW, USB, LSB, NFM, SSTV, WFM, NMT, AMPS, DAMPS, GSM, и прочие. Можно слушать любительские . (Частота приёма 3666,6 kHz, модуляция LSB). Не плохо правда. Прослушать радиотелефон соседа — нет проблем. Послушать космонавтов МКС на 145800 mHz FM — запросто! Подслушать: Ментов, МЧС, скорую, запросто (но на некоторых идёт специально закодированный сигнал). Прослушать жучки — легко и просто! И прочие применения этой игрушки! Пока лето, а не зима лютая — что бы не заняться и не сделать 2 в 1: SDR-всеволновый приёмник и TV-тюнер.

Так как я живу в Москве, и у меня уже установлена антенна на крыше дома, то прекрасно принимаю около 100 HD TV каналов нахаляву в цифровом спутниковом формате (Толком пока не разобрался ещё, настроил пару Discovery и ещё какой-то). А если вы живёте за городом, в ближнем подмосковье? Можно смастерить UHF-антенну самому, поставить на крышу и направить на источник — вот вам и спутниковое телевиденье нахаляву. Про просто радио — молчу вообще, оно даже в стерео передаётся! Ну а смысл моего изобретения такой: Передаю через рацию на 446000 mHz (PMR), принимаю на TV-тюнер, передаю с компа в Интернет (на линк), линк передаёт уже через антенну в эфир на 434000 MHz (LPD)! Получился некий ретранслятор с PMA на LPD — без покупки рации и аппаратуры. Надоест, отстегнул и положил в карман. Приехал на дачу, воткнул — смотришь футбол, к примеру. Цена вопроса: до 2000 рублей + руки, халявный софт. у «своих» ребят на Маркете. «Белых» цветов уже нет, есть «чёрные». Но я думаю, не сложно и заказать. В общем эксперимент удался так, как я его планировал.

PS: Некоторые спрашивают про DVB-T2? Не его пока и не будет в России! Сейчас везде, только-только стал вещать стандарт DVB-T (HD-качества). Да и диапазон не резиновый, это надо понимать, что все частоты расписаны уже.

Привет форумчане! Решил создать первую мою тему на этом форуме.
Расскажу как с интересом потратить время и немного денег и получить универсальный радиоприемник в диапазоне 50-900Мгц. Я уложился в 20$ сейчас может и дешевле. Еще в прошлом году купил USB TV тюнер на ebay продавец уже не торгует, но можно найти в поиске по чипу Realtek rtl2832 Elonics e4000.
Вот такой он китайский юсб тв тюнер.

Спросите? Это тв тюнер как сделать радиоприемник.
Паять не чего не надо. Скажу я
Качаем патченый драйвер с функцией радиоприемника. удобный проверенный вариант — SDR https://public-xrp.s...ase-rev427T.zip С функцией авто тюнера.

Чтоб он заработал как радиоприемник, родные драйвера нам нафиг не нужны, заменяем нужными патченными.
Качнем программу для замены дров перетаскиваем его в скаченный патч.(откроем оба и перетащим)
Запускаем Zadig.exe, жмем Options->List all devices, выбираем Builk-in, Interface 0, выбираем драйвер для замены — «WinUSB», жмём Reinstall Driver

Заменили? Идем дальше.
И запускаем наш патч скачанный фаил SDR открываем папку Release-> жмем SDRSharp.exe, откроется приложение жмем Other и выпадающее меню RTL-SDR/RTL2832U

Куды тыкать.

Справились? жмем долгожданный Play если все сделали правильно должно заработать.
Теперь можно таскать шкалу влево или вправо или вбить в поле сверху слева.
В моем комплекте идет антенна полуметровый штырь.
На домашнюю антенну ловит лучше.Системы Рога. На некоторых забыт защитный диод, чтоб не убить приемник антенну руками не трогаем.

А зомбоящик показывает? Свисток DVB-T формата. в моих краях DVB-T2. Так что не чего про телек не скажу.
Что можно услышать таксистов, радиолюбителей, строителей, общения самолётов и диспетчеров, FM радио.
Специально Для умников Старался коротко рассказать процесс. На хабрахабре разжовано!
Ваш истинный нуб
Kendi Bober

Не забывайте Гугл знает все

16 августа 2012 в 14:59

USB TV-тюнеры на rtl2832 - или как услышать в радиоэфире все за 600 рублей

  • Стандарты связи

Давно я собирался купить какой-нибуть универсальный радиоприемник/радиосканер, чтобы полазить по эфиру, послушать о чем говорят ночью матёрые и бородатые радиолюбители…

До недавнего времени, это удовольствие обходилось от 300$ и до бесконечности. Ну а с переходом гос.органов (и России и за бугром) на цифровую (но пока еще не зашифрованную) связь APCO P25 стоимость удовлетворения нездорового любопытства стала ещё выше.

Год назад все изменилось - умельцы выяснили, что многие из продающихся у нас китайских USB TV-тюнеров за 600 рублей - фактически являются универсальным радиоприёмником, на который без каких-либо доработок можно послушать практически все-что угодно в диапазоне 50-900Мгц (если повезет - до 2200Мгц, но там голосом особо ничего не передают): переговоры самолётов с диспетчерами, строителей, такси, жучки в вашей квартире и многое другое.

Под катом я расскажу что и где покупать, как подключить и настраивать, ну и наконец - что можно послушать.

Железо

USB TV-тюнер состоит из двух частей - радиочастотная часть (определяет возможные частоты работы) и цифровая часть (оцифровывает сигнал и передаёт в компьютер по USB).
Цифровая часть поддерживается одна - RTL2832.
Вариантов аналоговой части несколько: Elonics e4000 (всеобщий любимец, работает в диапазоне 50-1100Mhz и 1250-2200Mhz), FC0013 (~45-900Mhz). FC0012 хуже т.к. имеет проблемы с качеством сигнала и много частот, где он не работает.
Таким образом, лучше искать приёмники с e4000 или FC0013. К сожалению Elonics на данный момент обанкротилась, и последние запасы быстро иссякают.

Из проверенных источников могу отметить Dealextreme - на e4000 приёмники у них кончились, и сейчас идут на FC0013.Полный список online магазинов собирают , ну и в целом на http://www.reddit.com/r/RTLSDR/ достаточно много информации. В случае покупки на ebay/aliexpress - обязательно у продавца уточнить на каких микросхемах сделан их тюнер (т.к. очень часто они у них кончаются и они шлют другие): «Hi, could you confirm that your tuner have rtl2832 & FC0013(e4000) chips?», тогда если вам пришлют не то - будет проще вернуть деньги.

Внутри приёмник выглядит так:


На многих моделях «забыт» защитный диод (он защищает приёмник от статического электричества) - можно оставить как есть, но стараться антенну руками не трогать, и в грозу антенну от приёмника отключать. Но можно конечно и припаять самому: BAV99 или как в моём случае - 2 отдельных 1N4148 (один от земли к антенне, другой в обратном направлении. Нужен именно «быстрый» диод с маленькой ёмкостью, абы какой не подойдёт).

Антенна

Вполне подойдёт ненаправленная телевизионная антенна МВ-ДМВ («рога»). Я вообще принимал на полуметровый металлический штырь. Все это нужно вытаскивать на балкон / в окно. Если компьютер далеко - лучше удлинять USB кабель, а не антенну. Ну и источники радиочастотного шума лучше убрать подальше (например тот же компьютер с открытым корпусом сильно мешает).

Софт

Вариантов софта целая куча, я рассмотрю популярный и достаточно удобный вариант - SDR# под виндой (по-английски также можно почитать ):

1) Качаем последнюю версию SDR# Dev и SDR# RTLSDR Plugin , и библиотеку RTLSDR .
2) Распаковываем в один каталог SDR# Dev и SDR# RTLSDR Plugin. Из библиотеки RTLSDR в этот же каталог кладём файл rtlsdr.dll (он в архиве в каталоге x32). Из подкаталога config файл SDRSharp.exe.config выносим на уровень выше (туда где основная масса файлов получилась).
3) - программа для того, чтобы заменить драйвер тюнера, который умеет показывать только телевизор - универсальным драйвером. Распаковываем в ту же кучу.
4) Запускаем Zadig.exe, жмем Options->List all devices, выбираем Builk-in, Interface 0, выбираем драйвер для замены - «WinUSB», жмём Reinstall Driver, со всем соглашаемся.
5) Запускаем SDRSharp.exe, в левой части - будет неактивная кнопка Frontend, и напротив неё - выпадающее меню. Выбираем там RTL-SDR / USB, и жмем Play в левом верхнем углу. Уже должно что-то начать работать.
6) Теперь можно либо напрямую вбивать нужную частоту в поле ввода сверху слева, или таскать шкалу частот влево-вправо для настройки на нужную частоту.

Хотите сделать что-то своё? (например GPS)

В простейшем случае получить доступ к эфиру можно так:
rtl_sdr -f 1575520000 -g 34 -s 2048000 out.dat
И в файл out.dat - сливается содержимое эфира на частоте 1.575Ггц, с частотой дискретизации 2.048 Мгц с коэфициентом усиления 34 dB. Если получившийся файлик теперь например скормить Matlab скрипту отсюда , можно увидеть спутники gps (если конечно вы подключили к приемнику активную GPS-антенну).

У меня получилось так (спутники - действительно соответствуют видимым в окно на обычном gps-приемнике):

Что и где можно послушать (в Москве)

88-115Mhz - банальное FM радио, режим WFM.
118-135Mhz - общения самолётов и диспетчеров, режим AM.
433Mhz, 446Mhz - кучи портативных радиостанций, у строителей обычно, NFM.
144-145Mhz, 435Mhz - радиолюбители (днём / утром практически никого нет), NFM.
864Mhz - куча каналов такси, NFM.
Также можно найти «радионяни», старые аналоговые радиотелефоны, аналоговые жучки которыми вас прослушивают - но тут с частотой не угадать (все это обычно тоже в NFM).

А как же цифровая связь APCO P25?

Качаем DSD . Программа принимает цифровую передачу на устройстве записи по умолчанию, и проигрывает декодированный результат в устройство воспроизведения по умолчанию. Чтобы «соединить» SDR# и DSD понадобится Virtual Audio Cable . Делаем в свойствах звука Windows «выход» VAC - устройством записи по умолчанию, а в SDR# выбираем устройство воспроизведения - Line 1 (VAC). AF Gain выставляем около 20-40%. Настраиваем SDR# на нужную частоту (гугл знает какую) в режиме NFM, в окошке DSD должен побежать текст с отладочной информацией, а в наушниках вы должны услышать декодированные переговоры. Настоятельно рекомендую случайно услышанные переговоры не записывать и не распространять.

Аналогичным образом (с помощью VAC) подключаются программы для декодирования пейджерных сообщений, фотографий с метеоспутников и прочего.

Куда двигаться дальше?

Пути улучшения следующие:
1) HF конвертор, чтобы сдвинуть частоты на 100Мгц «вверх» - тогда можно слушать и 27Мгц рации, и кучу шпионских подозрительных КВ станций и многое другое.
2) GaAs-предусилитель : e4000 - кремниевый чип, и шумит достаточно сильно. Если перед ним поставить малошумящий усилитель - можно снизить уровень шума примерно на 3dB (т.е. вдвое).
3) Discone-антенна - отличается своей широкополосностью и горизонтальной диаграммой направленности.
4) режекторный фильтр вещательного диапазона (чтобы много-киловаттные FM и телестанции меньше мешали приемнику)
5) Диапазонную антенну на тот диапазон, который интересует, вместо дискоконуса с широкой полосой, но слабеньким усилением (опять же, уже полоса - меньше посторонних сигналов приходится приемнику отфильтровывать - соответственно потенциально выше качество приема слабых сигналов). За последние 2 пункта спасибо

Это устройство основано на ТВ-тюнере, DDS синтезаторе и дополнительной схеме сопряжения.
Приемник получился настолько сильным, что вы можете его использовать для дальнего приёма!
Этот приемник будет работать с 45 до 860 МГц и размер шага перестройки может быть до 0,01 Гц
Почему бы не использовать этот приемник, как анализатор спектра или приемник спутников NOAA?
Далее, об этом!

Любые вклады в создание и дополнение этой страницы, имеют большое значение!

Маленькое отступление

Зачем делать жизнь сложнее, чем она есть на самом деле?
Моя основная идея в рамках этого проекта была следующей: почему бы при постройке приемника не использовать тюнер? Сказал и сделал. Сердцем этого приемника является тюнер от телевизора или видеомагнитофона. Тюнер имеет цифровое управление, это означает, частоты должны быть запрограммированы через интерфейс I2C.
Не бросайте чтение сейчас! Это совсем не сложно и я приготовил все для вас, так что продолжайте чтение. Наименьшие шаги перестройки тюнера 31.25kHz, 50 кГц или 62.5kHz. Это слишком большой шаг, особенно, если вы занимаетесь приёмом в низкочастотных диапазонах. Чтобы решить этот вопрос я добавил второй смеситель с использованием DDS синтезатора в качестве гетеродина. С DDS вы можете погрузиться в виртуальный мир эфира через 62.5kHz, 50 кГц или 31,25 кГц окно. Наименьший шаг перестройки при таком исполнении может составлять от 0,01 Гц. В большинстве случаев шаг 0,01 Гц будет мал, поэтому в моей программе я буду использовать наименьший шаг 1 Гц.

Первоначальная информация о ТВ-тюнере

Я просто обожаю ТВ-тюнеры, и поэтому сейчас я объясню вам принцип их работы.
Я писал ранее о тюнерах, но невозможно написать много о них, и вот поэтому, давайте повторим:
Как выглядит тюнер?
Вскройте видеомагнитофон или телевизор и найдите блестящую коробку methalic. Если вы нашли её, можете открыть, и внутри неё увидите сотни жучков. Это компоненты поверхностного монтажа.
Тюнера основны на пониженном преобразовании частоты. ВЧ сигнал конвертируется вниз на частоту ПЧ 34-38.9MHz (европейский стандарт). Некоторые новые тюнеры имеет внутренний демодулятор и выходных сигналов видео и аудио.
Частота на выходе, которую вам нужна, может быть установлена двумя способами: аналоговым или цифровым.

Входные полосы приёма:

ОНЧ-48-180МГц
УКВ 160-470MHz
UHF430-860MHz

Аналоговый тюнеры используют входное напряжение 0-28В для управления VCO (ГУН, генератор, управляемый напряжением), и есть 3 контака для
выбора диапазона (см. рис). Перестройка напряжением также управляет частотой резонанса входного фильтра тюнера. Сигнал со вход ВЧ смешивается с сигналом VCO и на выходе образуется конечный продукт преобразования (ПЧ) 38.9MHz.
Недостатком аналогового тюнера является то, что трудно получить стабильное напряжение настройки VCO и определить текущую частоту настройки.

Цифровой тюнер работает по-другому. Он использет PLL (синтезатор частоты) для установки частоты. Синтезатор может быть запрограммирован на любую частоту в диапазоне от 45 до 860MHz. Синтезатор частоты тюнера сравнивает с запрограммированной частотой частоту VCO. Схема изменяет настройки напряжения до тех пор, пока частоты VCO и образцовая частота не сравняются по фазе.
Полосы и частота программируются через интерфейс I2C. Цифровой тюнер очень точно придерживается заданной частоты и является очень стабильным. Единственный недостаток такого типа тюнера то, что вам нужна цифровая логика для программирования тюнера. Я обычно использую ПИК контроллер для управления моими цифровми тюнерами.

Давайте взглянем на некоторые тюнеры: UV916 и noname тюнер

В большинстве случаев вам будет трудно найти этикетку с обозначением на тюнере. Я не знаю, почему настолько отвратительно производители относятся к маркировке тюнеров. Я собрал более 50 тюнеров от различных телевизоров и видеомагнитофонов, и мне удалось найти всего лишь около 10 с правильным лейблом. Не беспокойтесь! Даже если вам не удаётся найти никакой информации о тюнере, можно открыть его и определить по схеме. Чаще всего вы найдете PLL синтезатор и один демодулятор / смеситель. Попробуйте найти даташит на PLL, и вы поймете, как программировать тюнер.
Один из распространенных тюнеров UV916. На фото UV916H / UV916 E-тюнер. Я помогу вам идентифицировать его.

Этот тюнер основан на двух микросхемах. TDA5630 "9 V VHF, hyperband and UHF mixer/oscillator for TV and VCR 3-band tuners" и TSA5512 "1.3 GHz Bidirectional I2C-buscontrolled synthesizer".
TSA5512 программируется на нужную частоту и установает напряжение Vtuning PLL, расположенном в схеме TDA5630.
Шаг перестройки этого тюнера фиксированный, 62.5kHz. Этот тюнер имеет 9 выводов и кожух, соединённый с массой.

AGC = АРУ автоматическая регулировка усиления. Напряжение от 0 до 12V будет управлять коэффициентом усиления предусилителя.
+12V = источник питания для предусилителя и цепи TDA5630.
+33V = источник питания настроечного напряжения PLL.
+5V = источник питания PLL синтезатора.
SCL = I2C clock PLL synthesizer.
SDA = I2C data to the PLL синтезатора.
AS = Выбор адреса для тюнера (используются с MA1 и MA0 см. стр. 8 даташита)
IF = выход ПЧ
IF = выход ПЧ

Довольно сложная задача в тюнерах - это установить желаемый диапазон. Диапазоны выбираются программированим регистров порта Р0...P7 в схеме TSA5512. Диапазон UV916 соответствуют следующей таблице:

BAND P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0
LOW BAND (60h) 0 1 1 0 0 X X X
MID BAND (50h) 0 1 0 1 0 X X X
HIGH BAND (30h) 0 0 1 1 0 X X X

Noname тюнер

Теперь, давайте попробуем идентифецировать комплектующие безымянного тюнера, имеющегося в моём распоряжении.
После снятия крышки мы увидим две схемы: TDA 5630, представляющий из себя смеситель и ГУН, и TSA5522, синтезатор PLL. Заглянув в даташит, мы сможем найти исчерпывающую информацию. Руководствуясь даташитом TSA5522 и следуя дорожкам на плате, мы сможем легко найти входы SCL и SDA. Мы так же можем найти вывод P6, являющийся входом 5-уровнего АЦП преобразователя, который может быть использован для автоматической подстройки частоты (АПЧ). Мы применим АПЧ (автоподстройку частоты). В большинстве случаев вы можете не использовать этот вход и оставить его в свободно подвешенном состоянии. Вы так же можете найти вход, обозначенный AS. Путём выбора определённого напряжения можно выбрать один из трёх синтезаторов, могущих присутствовать в системе. В большинстве случаев вы будете использовать один тюнер, так что вы можете оставить этот вход так же свободно подвешенным.
Схема синтезатора частоты питается напряжением +5В, потребляя при этом небольшой ток. Просмотрев 13-ю страницу даташита, вы можете понять, как работает синтезатор. PLL использует напряжение +33В на входе CP в качестве напряжения настройки варикапов. Следуя дорожкам на плате, мне удалось найти вход 33В DC.

Посмотрев в даташит микросхемы TDA5630, мы можем найти то, что она питается напряжением +9В, и, руководствуясь этим уровнем, находим соответствующий вывод блока. Последний из выводов блока не указан в даташите, он называется AGC (automatic Gain Control, Автоматическая регулировка усиления, АРУ). С помощью этого вывода можно контролировать предварительный усилитель ВЧ, меняя коэффициент его усиления. Хорошим решением является установка уровня на этом выводе, равном половине напряжения питания системы, т.е. 6В, с помощью делителя из двух резисторов. Чаще всего вы можете найти вывод АРУ на первом выводек, близжайшем ко входу ВЧ.
Теперь нам известно назначение всех выводов этого непонятного тюера. Почитайте даташиты, чтобы понять логику работы PLL TSA5522.

Не пугайтесь большому количеству фильтров и смесителей, в течении нескольких минут вы поймёте, что к чему.
Тюнер относится к классу цифровых, чья частота контролируется путём подачи управляющего сигнала на шину I2C. Наименьший шаг перестройки тюнера 62,5 кГц.
Для облегчения представления о принципах работы посмотрите на рисунок. В вашем распоряжении 2 ручки. Левая (красная) управляет перестройкой тюнера с шагом 62,5 кГц. Правая управляет DDS, который может перестраиваться с шагом 0,01 Гц в диапазоне от 0 до 62.49999 кГц. В примере я определил шаг перестройки этого генгератора величиной 1 Гц. Формула ниже показывает вам, как вы можете с помощью этих двух переключателей любую желаемую частоту. В действительности, частота DDS вовсе не лежит в диапазоне от 0 до 62.49999 кГц, её значения составляют от 5.01375 МГц до 5.07625 МГц).

С помощью двух этих составляющих (тюнер и DDS), вы можете просканировать весь диапазон 45-860 МГц с шагом 0,011 Гц! Для понимания принципов работы тюнера я описываю каждый блок. Выход IF (intermediate Frequency, ПЧ, промежуточная частота) установлен в значение 37 МГц, что является европейским стандартом. Фильтр ПАВ (SAW) обрезает внеполосные продукты преобразования. Сигнал, проходя через первый смеситель, смешивается с фикситрованной частотой квацевого генератора 42.5 МГц.
Продуктом преобразования первого смесителя является частота 5,5 МГц. Я использую стандартный пьезокерамический фильтр на 5,5, обрезающий внеполосные сигналы. Фильтр должен иметь полосу пропускания 100 КГц, что является характерным для телевизоров и видеомагнитофонов.
Прежде чем рассмотреть 2-й смеситель, обратите внимание на оконечную часть схемы, где находится детектор. Детектор работает на частоте 455 кГц, а перед ним стоит пьезокерамический фильтр на эту частоту. Если мы установим частоту DDS равной 5.5 МГц - 455 кГц = 5.045 МГц, мы получим именно ту установдленную частоту приёма, что нам нужна. Помните, я говорил вам о наименьшем шаге перестройки тюнера 62.5 кГц? У UV916 шаг перестройки составляет 62.5 кГц!
Теперь, если мы будем менят частоту DDS в пределах ±31,25 кГц, мы сможем реализовать плавную перестройку. DDS при этом будет перестраиваться в пределах 5.045 МГц ±31.25 кГц.

Условия работоспособности данной схемы

Она будет работать идеально, если полоса пропускания 5.5 МГц керамического фильтра перед вторым смесителем шире, чем 62.5 кГц.
Если полоса пропускания меньше, чем 62.5 кГц вы столкнётесь с проблемами. В моей тестовой конструкции (фото ниже), я обнаружил, что 3-выводный фильтр имеет полосу пропускания 600 кГц, а 4-выводный около 350 кГц, что, скорее всего, не создаст лишних проблем. Это не очень хорошо в плане фильтрации внеполосных сигналов, т.к. меньшая полоса пропускания обеспечит лучшую чувствительность и изберательность.

После всего этого вы можете подумать, что конструкция содержит множество миксеров, фильтров и прочего дерьма... Не волнуйтесь!
Если вы примените широко используемую микросхему MC13135/13136, вы можете уже только с помощью её реализовать множествво блоков данной схемы. Она содержит один кварцевый генератор, два смесителя, ЧМ модулятор, ВЧ выход и множество других ценных приблуд. Пьезокерамику и контур на 455 кГц вы можете найти в дешёвых приёмниках на микросхемах. ПАВ фильтр, пьезокерамический фильтр на 5,5 МГц и тюнер вы можете найти в сломанных видеомагнитофонах и телевизорах. Так же я думаю, их можно найти и в прекрасно работающей технике. Почему бы не выковырять их из идеально работающего широкоэкранного телевизора?

9-звенный фильтр DDS

Я подробно опишу в нескольких разделах схему Супер-сканера для облегчения восприятия.

Блок тюнера

Для этой конструкции я использовал широко распространённый тюнер UV916. Напряжение AGC (АРУ) выставляется равным +6В с помощью двух резисторов.
Для питания устройства я использовал три различных источника питания (+5, +12 и +33 В). Шина I2C (SCL, SDA) соединена с выводами RB3 и RB4 PIC контроллера.
P3 остаётся в подвешенном состоянии, а выход ПЧ 37.0 МГц (IF) соединяется со входом ПАВ фильтра. У фильтра два ввхода и два выхода. Выходы соединяются с трактом усилителя ПЧ. Границы полосы пропускания состовляют 34-38.9 МГц. Это помогает избавиться от приёма по зеркальному каналу.

Блок DDS

DDS синхронизируется тактовой чатотой 50 МГц с помощью кварцевого резонатора. С PIC контроллера сигналы управления через RB5, RB6 и RB7 поступают на DDS.
Дроссели L1 и L2 фильтруют напряжение источника питания и разделяют аналоговую и цифровую части.
Выход DDS нагружен сопротивлением 300 Ом, и соединён с 9-звенным П-фильтром. Фильтр устраняет гармоники и внеполосные излучения, генерируемые цифровой частью схемы.
После фильтра получается красивый гармонический сигнал 5.045 МГц.

Одна из сложностей сборки данной конструкции в том, что из-за наличия мелких комплектующих вы должны применять острозаточенный паяльник. Будьте спокойны и не переживайте, паяя эту малютку...

Блок ПЧ

Собран на MC33165. Выводы 1 и 2 гетеродин. Я использовал схему с кварцевым резонатором. На ножке 3 обнаруживается выход буферного каскада гетеродина. Сигнал, отфильтрованный ПАВ, через вывод 22 поступает на вход первого смесителя. Продукты преобразования снимаются с 20-й ноги. Пьезокерамический фильтр на 5,5 МГц обрезают все сигналы, отстоящие в стороне на +/- 100 кГц. Сигнал приходит на вход второго смесителя, где смешивается с сигналом DDS, приходящий на 6-ю ногу. Продукты преобразования через фильтр 455 кГц проходят в ЧМ детектор.
К квадратурному детектору через вывод 13 подключается катушка. С выводов 15-16 вы можете снять уровень напряжения, пропорциональный уровню входного сигнала в децибелах. При использовании приёмника в качестве анализатора спектра можно соединить данный выход со входом Y осциллографа. Х вход соединяется с напряжением настройки по частоте. Вывод 17 звуковой выход. Сигнал там имеет величину 50-150 мВ, что довольно мало. Я усилил его простым усилителем, показанным внизу схемы.

Интерфейс RS232

Теперь я объясню, как работает схема совместно с компьютером. Вы не обязаны вникать в это, если у вас нет на то желания, но некоторым, возможно, захочется написать программу, управляющую приёмником. Поэтому я позаботился обо всём!
Я так сконструировал данный приёмник, чтобы его настройкой можно было полностью управлять с компьютера. Таким образом, вы можете убедиться в работоспособности устройства ещё до подключения к нему кнопок, дисплея и т.д. В конце концов, вы можете сделать портативный автономный аппарат, но прежде всё-таки давайте убедимся в полной его работоспособности, кратчайший путь к чему - подключение его к компьютеру и проверка правильности подсчёта и установки требуемой частоты приёма. Для того, чтобы соединить устройство с компьютером, потребовалось ввести в схему RS интерфейс, собранный на микросхеме MAX232, которая преобразует TTL уровни в стандарт COM порта. Я выбрал скорость обмена 19200, с контролем битов четности, 8 бит и 1 стоп-битом (19200, е, 8,1). Теперь давайте рассмотрим протокол.

Программное обеспечение, написанное мной, унифицированное. Это означает, что вы можете использовать много различных тюнеров с этим программным обеспечением. Прежде всего, нужно подать требуемые уровни на 9 регистров. Adressbyte назначает tuneradress для I2C. Dividerbyte 1 и 2 служат для установки частоты тюнера.
Controlbyte служит для контроля токов PLL и прочего, Portbytes выбирает нужный диапазон приёма. В документе TSA5512.pdf можжно найти принцип управления регистрами тюнера. Функция, выполняемая программой, является вычисление значений этих 9 регистров и отправка их в PIC контроллер. PIC принимает информацию, транслирует её в протокол шины I2C и отправляет на тюнер и DDS. Вам не обязательно понимать, что же всё-таки делает PIC контроллер, но для написания программы придётся всё же в этом разобраться.

Для завершения настройки частоты приемника, вам нужно отправить 9 байт в PIC-контроллер. 5 первых, служат для управления тюнером (желтый цвет). 4 последующих байта (зеленый цвет) установливают частоту DDS. Вы можете прочитать более подробную информацию о DDS по этой ссылке . В приведенной выше таблице показно 9 регистров. Когда вся информация отправлена с компьютера в контроллер, убедитесь, что частоты тюнера и DDS установлены правильно.

Программа под Windows

Я написал простенькую программу, интерфейс которой вы можете видеть на скриншоте.

Давайте я расскажу вам о назначении кнопок и окон.

Receiving Frequency

Частота приёма, здесь вы можете установить частоту, на которой хотите вести приём. Введите значение в зеленое окошко и нажмите Set Freq. Вы также можете установить размер шага для сканирования вверх / вниз. Шаг вводится так же, как частота.

Comport

Здесь можно установить нужный COM-порт для обмена данными.

Tuner register settings

Здесь можно установить значения регистров. Dividerbyte 1 и Dividerbyte 2 рассчитываются автоматически в зависимости от принимаемой частоты в окошке Receiving Frequency. Adressbyte, Controlbyte и Ports byte можно в любой момент изменить вручную. При каждом изменении значения программа автоматически отправляет данные на тюнер.
Помните, при изменении частоты свыше 150 МГц и 450 МГц нужно вручную переключить диапазон Ports byte, т.к. программа не умеет делать этого автоматически.

DDS Setting

Чтобы установить частоту DDS, необходимо знать Reference frequency данного DDS. Выходная частота рассчитывается на основании Reference frequency, введёной ранее. Вы также увидите 32 бит DDS, отображённые в виде 4 байт.

Buffer

Буфер отображает 9 байт, отправляемые на PIC. Принажатии кнопки Send содержимое буфера отправляется на PIC через RS232 сейчас же. Так же это происходит при любом изменении любого из значений.

Давайте рассмотрим в цифрах то, что описано выше:

IF = Xtal - DDS - 455kHz => 42.5e6 - 5.02e6 - 455e3 = 37.025.000 Hz
Tuner VCO = 62500 * tuner divider => 62500 * 2274 =142.125.000 Hz
RF receive = Tuner VCO - IF => 142.125e6 -37.025.e6 = 105.1 MHz

Глядите, как здорово!
Ну, вот и всё о программе.

Загрузить прошивку PIC16F84 (INHX8M format)

s_tuner.zip Super tuner program (the hex file is zipped!).

Загрузить даташиты

TSA5512_CNV_3.pdf Datasheets for TSA5512_CNV_3.pdf
SAW filter information and PDF download SAW filter information and PDF download
I 2 C information I 2 C Bus Technical Overview and FAQ

Моё исполнение Супер сканера.

Хочу, чтобы вы посмотрели, как я всё воплотил в железе.
Ниже фото того, что я спаял поздним вечером накануне.

Пайка выполнена комбинацией обычных элементов и поверхностного монтажа.
Я добавил в схему преобразователь для получения настроечного напряжения 33 В.
Так же я добавил два (чёрный и жёлтый) пьезокерамических резонатора на 455 кГц и реле их переключения. Так же я добавил реле для переключения усиления сигнала с выхода детектора. Это осуществляется простой коммутацией резисторов, включенных в параллель катушке квадратурного детектора. Причиной, побудившей меня сделать данные усовершенствования, является то, что я хотел принимать как широкополосные, так узкополосные сигналы с наилучшим качеством.

Изготовление и проверка схемы

Не подключайте тракт ПЧ до тех пор, пока не отладите все остальные узлы. Я рекомендую вам в первую очередь запустить DDS. Когда вы получите хороший сигнал с DDS нужной чатоты, возьмитесь за тюненре. На схеме найдите тестовую точку TP. Подключите к ней вольтметр постоянного тока и замерьте напряжение. Оно должно меняться при изменении частоты настройки. Это лёгкий путь убедиться в том, что тюнер работает нормально. Теперь включите блок ПЧ и проверьте частоту кварцевого генератора. Надеюсь, что у вас всё благополучно заработало.

Заключительные слова

Этот проект послуужит вам отправной точкой для создания ваших проектов тюнеров. Этот проект может вырасти почти до библейских масштабов. На рынке представлено так много различных клавиатур и дисплеев, что я решил опустить данную часть, и просто управлять ресивером с компьютера.

Вы можете написать мне, если что-то неясно.
Я желаю вам удачи в ваших проектах, и спасибо за посещение моей страницы.

 

 

Это интересно: