גלאי פילטר צר פס. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מסנן-גלאי פס צר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טלפוניה

מאמר זה מתאר את השימוש במקלט KT3170 DTMF כגלאי פס צר של אות סינוסואידי בטון בודד בטווח תדרי השמע של עד 5 קילו-הרץ. למכשיר ביצועים גבוהים.

ברדיו חובבים, כמו גם בפרקטיקה מקצועית, לעתים קרובות יש צורך לפתור בעיות של סינון בפס צר של אותות בתדר נמוך עם זיהוי ועיבוד דיגיטלי הבאים שלהם כדי לקבוע אם האות שייך לתדר מסוים או לקבוצת תדרים מסוימת. דוגמה לכך היא מקלטי אותות DTMF, בשימוש נרחב בטלפוניה (חיוג צליל) ותקשורת רדיו (שיחות אישיות ברדיו).

בדרך כלל, כדי לזהות אותות סינוסואידים בטלפוניה ובטלמכניקה, נעשה שימוש במסננים אנלוגיים (אקטיביים או פסיביים), המכוונים לתדרים הרצויים. האות הנבחר מזוהה ומוזן למשווה, שממנו כבר הוסר אות לוגי לנוכחות או היעדר טון בתדר נתון. גלאים כאלה הם די מגושמים ולא תמיד עומדים בדרישות ליציבות התדר כאשר הטמפרטורה ומתח האספקה משתנים.

עם הופעתה של טכנולוגיית הקבלים המותגים SCT, המשימה של השגת ביצועי מסנן גבוהים ויציבים מפושטת מאוד. חברות זרות רבות מייצרות סוגים שונים של מסננים המיוצרים בטכנולוגיה זו. כך למשל, חברת MAXIM מייצרת מגוון רחב של מסנני פס-פס ו-notch אקטיביים משולבים, מסננים נמוכים וגבוהים בעלי מאפיינים של Chebyshev. Butterworth, Bessel, Gauss בסדרים שונים (מ-2 עד 9), שעבורם ניתן לתכנת את התדר/תדר החיתוך המרכזי מעשיריות הרץ ל-100...200 קילו-הרץ ואת גורם האיכות מ-0,5 עד 64 באמצעות מגשרים או מתחת. בקרת מיקרו-מעבד.

צדדיות כזו, כמובן, אינה יכולה אלא להשפיע על המחיר של מוצרים אלה. העלות שלהם מסוחרים מקומיים גבוהה למדי, רכישתם אינה תמיד קלה, והשימוש בהם כגלאי אותות חד-גווני דורש, כפי שצוין לעיל, זיהוי ועיבוד דיגיטלי נוסף.

במקרה זה, נראה מעניין להשתמש במקלט האותות SAMSUNG KT3170 DTMF, שהוכיח את עצמו במערכות טלפוניה ורדיו (אנלוגי ל-MV8870 מבית GEC PLESSEY SEMICONDUCTOR). האנלוג הביתי של ה-KT3170 הוא מעגל המיקרו KR1008VZh18 המיוצר על ידי אינטגרל מינסק NPO.

מקלט זה מאפשר לך לפענח 16 זוגות צלילים סטנדרטיים לקוד של 4 סיביות. מיוצר באמצעות טכנולוגיית CMOS באמצעות מסנני פס פס על קבלים ממוגנים, יש לו את המאפיינים הבאים:

type="disc">

רוחב פס צר (1,5% מהתדר המרכזי);

טווח דינמי רחב של אות הכניסה (מ-77 mV ל-2.45 V);

עכבת כניסה גבוהה עבור כניסות אנלוגיות IN+/IN -- 10 MOhm (ערך טיפוסי בתדר של 1 קילו-הרץ);

צריכת חשמל נמוכה - 15 mW;

יציבות גבוהה של פרמטרי תדר בטווח טמפרטורות רחב (מ-40°C עד +85°C).

עם זאת, מקלט זה מפענח רק זוגות של תדרי DTMF סטנדרטיים מקבוצות התדרים העליונים והתחתונים, הנקבעים על פי התדר של המתנד הראשי (ערך סטנדרטי - 3,58 מגה-הרץ). ואינו מגיב לאותות חד-גוניים.

העיקרון של פענוח אות חד-תדר מוצג בתרשים הבלוק (איור 1).

גלאי פילטר פס צר

מכיוון שמקלט ה-DTMF מפענח רק צמדי תדרים, יש צורך להוסיף תדר דוגמא F0 בכניסתו לאות הטון הבודד הנחקר עם תדר Fc, ומשלים אותו לזוג סטנדרטי. כתוצאה מכך, יישלח אות דו-גווני לכניסה של מקלט ה-DTMF, אשר מפוענח בדרך הרגילה.

נוח להשתמש במחולל DTMF TP5088 (TP5089), בעל מצב יצירת אותות חד-גווני, כמחולל אותות ייחוס. מכיוון שמקלט ה-DTMF והמתנד מסונכרנים על ידי מתנד גביש פנימי יחיד, זוגות סטנדרטיים נוצרים באופן אוטומטי.

הבה נסתכל על דיאגרמת המעגל של המכשיר באמצעות הדוגמה של גלאי אותות פקס (איור 2).

(לחץ להגדלה)

על הגלאי להיות מופעל על ידי הימצאות בקו התקשורת של אות בתדר של 1100±15 הרץ הנמשך 0,5 שניות, אשר משודר על ידי מכשיר הפקס המתקשר בעת יצירת חיבור להעברת נתוני פקס.

מקלט DTMF DD2 מחובר לפי הסכימה הסטנדרטית. המגבר התפעולי המובנה בשבב המקלט כלול כמגבר סיכום עם מקדם שידור השווה ל-1. התנגדות הכניסה לאות הנבדק נקבעת על ידי ההתנגדות של הנגד R2 והיא 100 קילו אוהם. תדר השעון מיוצב על ידי מהוד הקוורץ ZQ1. פולסי שעון נשלחים גם למקלט DD2 וגם למחולל DD1.

מעגל תזמון C5R5. מחובר לפין ESO, הוא משמש להגנה מפני הפרעות אפשריות, כולל דיבור, על ידי מתן סינון זמן של האות. הוא משמש לבדיקת משך האות המתקבל. מתעלמים מאותות עם משך קצר מהמשך שצוין. זה גם בודק אם יש הפסקה בין-תווים חוקית. במילים אחרות, המיקרו-מעגל לא יקבל אותות DTMF קצרים מהמשך המותר ולא ייקח בחשבון אובדן אות קצר מההפסקה המותרת. עם הדירוגים המצוינים בתרשים, הזמן הזה הוא 80...100 אלפיות השנייה.

השבב TP5088 מבית National Semiconductor הוא מחולל אותות DTMF הנשלט על ידי מיקרו-בקר. הכניסות שלו DO - D3 (פינים 9 - 12) מספקות את המקבילה הבינארית של מספרים, סימנים או אותיות (טבלה 1).

גלאי פילטר פס צר

כאשר כניסת TE (פין 2) נמוכה, שבב DD1 נמצא במצב צריכה מיקרו ואין אות ביציאת TOUT (פין 14). כאשר הרמה בכניסת TE משתנה מנמוכה לגבוהה, הנתונים בכניסות D0-D3 מאוחסנים באוגר המיקרו-מעגלים, והמתנד הפנימי מתחיל (אם יש לו מעגל תזמון משלו). במקרה זה, האות של צמד הצלילים שנבחר מתדרי DTMF סטנדרטיים מופיע ביציאת TOUT ונוכח עד שיופיע שוב רמה נמוכה בכניסת TE. פלט TOUT - פולט פתוח. דיאגרמות תזמון של פעולת הגנרטור ופרמטרי האות מוצגים באיור. 3.

גלאי פילטר פס צר

קבל C1, המותקן בכניסת TE, יחד עם הנגד הפנימי של המיקרו-מעגל, יוצר את מעגל ההתנעה של הגנרטור כאשר מתח האספקה מופעל. הוא מותקן אם מפענח הצלילים משמש באופן אוטונומי (ללא מיקרו מחשב).

כניסת STE (פין 3) שולטת ביצירת צלילים אחד או זוג. כאשר הוא מחובר למסוף החיובי של ספק הכוח או אינו מחובר כלל, נוצר זוג צלילים. במקרה שלנו, קלט זה מחובר לחוט משותף כדי ליצור אות חד-גוון. האות בכניסת GS (פין 4) קובע את היצירה של אות חד בטון מקבוצת התדרים העליונים או התחתונה (טבלה 1). כאשר הרמה נמוכה בכניסה זו, נוצר אות עם תדר מהקבוצה התחתונה, כאשר הרמה גבוהה (או שהכניסה מושבתת) - מהעליון.

כעת נציג שיטה לחישוב התדירות של מתנד המאסטר, אשר קובעת את תדירות היצירה של אות בטון בודד וכתוצאה מכך, את תדירות הכוונון של מפענח הטון. לשם כך, אנו קובעים את מקדמי חלוקת תדר השעון, בהתאמה, עבור כל תדר צליל של אות DTMF סטנדרטי באמצעות נוסחאות אמפיריות: k = Fн/Fг או k = Fв/Fн כאשר Fн הוא התדר מהקבוצה התחתונה בהרץ. Fв - תדר מהקבוצה העליונה בהרץ. Fg - תדר של המתנד הראשי במגה הרץ. המקדמים מחושבים עבור תדרי DTMF סטנדרטיים, כלומר בתדר מתנד ראשי של 3,579545 מגה-הרץ (3,58 מגה-הרץ). תוצאות החישוב נמצאות בטבלה. 2.

גלאי פילטר פס צר

לאחר מכן, עבור תדר מפענח הצלילים הרצוי של 1100 הרץ, אנו קובעים את התדר המחושב של מתנד המאסטר Fr עבור כל k באמצעות הנוסחאות שניתנו לעיל, ונבחר מהוד קוורץ בתדר הקרוב ככל האפשר למחושב (טבלה 2 עמודה 4). במקרה זה, זהו התדר של מהוד משותף 4.608 מגה-הרץ. בהתבסס על זה, אנו מחשבים תדרים באמצעות אותה נוסחה (טבלה 2, עמודה 5).

כפי שניתן לראות מהטבלה. 2, תדר מפענח הצלילים המקורי של 1100 הרץ (מחושב 1097 הרץ) מתאים לתדר Ft0 מהקבוצה התחתונה. אם תבחר כעת כל אחת מהקבוצה העליונה כתדר עזר, למשל, FB1 = 1557 הרץ. ובאמצעות טבלת האמת של המקלט והמחולל DTMF (ראה טבלה 1), אתה יכול לקבוע את הקוד הבינארי. אותו יש להחיל על הכניסה של מחולל DTMF כדי לקבל אות בתדר של 1557 הרץ, ואת הקוד לקרוא מהיציאות של מקלט ה-DTMF. המתאים לאות כניסה עם תדר של 1100 הרץ.

המחולל יפיק אות בתדר של 1557 הרץ כאשר קוד בינארי מופעל על הכניסות שלו, המתאים לכל הסמלים שלתדרי הטונאלי שלהם יש תדר Fв1, כלומר: "1", "4". "7", במקרה זה, כמובן, יש להחיל רמה לוגית גבוהה על כניסת GS של שבב DDI. התרשים (ראה איור 2) מציג את אספקת הקוד המקביל למספר "1". הקוד ביציאה של מקלט ה-DTMF יתאים למספר "7" (תדרי הצלילים Fи3 ו-Fи1).

זה די ברור שמקלט אחד יכול לזהות עד ארבעה אותות בטון בודד. בדוגמה שלנו, אלו הם אותות עם תדרים של 899, 991, 1097 (אות הפקס שלנו) ו-1212 הרץ. זיהוי ארבעת האותות הללו מתבצע על ידי הקוד הנקרא מיציאות ה-DD2 בנוכחות אות strobe במוצא DSO (פין 15). המופיע בכל פעם שהמקלט מזהה אחד מהתדרים שצוינו. אם ידוע בצורה מהימנה שרק תדר אחד יכול להיות בערוץ, מותר פשוט להשתמש בפלט DSO כפלט של מפענח הצלילים.

כאן יש לציין כי אלגוריתם עיבוד האותות הדיגיטלי מספק הגנה מפני קליטה של אותות תואמים באופן אקראי, בפרט דיבור, וגם בנוכחות של יותר משני תדרי אותות. יש לקחת בחשבון תכונה זו.

עבור מכשירים עצמאיים, כלומר לא פועלים תחת שליטה של מיקרו-בקר או מחשב. אתה יכול גם להשתמש במיקרו-מעגל TP5089 בתור גנרטור. בעל כניסות לחיבור מקלדת מטריקס 4x4. על ידי חיבור המסופים המתאימים של העמודות והשורות זה לזה או לחוט משותף, הם משיגים יצירת אות חד בטון בתדר הנדרש.

אפשרויות לבניית צמתים פענוח מוצגות באיור. 4.

גלאי פילטר פס צר

מכיוון שהנתונים במוצא של מקלט DD2 מוכנסים לאגר תפס ומאוחסנים בו לאחר הפעלת אות ה-DSO, יש להגדיר את המפענחים עם אות ה-DSO.

התדר המקסימלי של מתנד ראשי שבו המיקרו-מעגלים הללו פועלים ביציבות הוא 9-10 מגה-הרץ. כתוצאה מכך, התדר המקסימלי שזוהה על ידי המקלט נמצא בטווח של 4100 ..4560 הרץ.

מחבר: O. Potapenko, רוסטוב-על-דון

ראה מאמרים אחרים סעיף טלפוניה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מוצעת שיטה חדשה לחיפוש אקסונים 26.09.2022

קבוצה בינלאומית של פיזיקאים הציעה שיטת מעבדה חדשה לאיתור אינטראקציות בין חלקיקים. החיפוש אחר אקסיונים, צורה היפותטית של חומר אפל, הגיע לרמה חדשה, כותב מדע אלטרנטיבי.

פיזיקאים בדקו מגבר ספין חדש, לפי אינדיקטורים עקיפים שלו הם קבעו את מסת האקסיון בתוך "חלון האקסיון" המותר - מ-0,01 ל-1 meV. זה גשר על הפער בין חיפושי מעבדה קודמים לתצפיות אסטרופיזיות.

השיטה החדשה למציאת אקסונים משתמשת בתחזית הבאה לגבי התנהגותם: כאשר פרמיונים (חלקיקים בעלי ספין של חצי מספר שלם) מחליפים אקסונים, הם אמורים לייצר אינטראקציה אקזוטית דיפול-דיפול שניתן לגלות באופן עקרוני במעבדה.

במחקר האחרון, צוות בראשות Xinhua Peng באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין, יחד עם הצוות של דמיטרי בודקר במכון הלמהולץ, שילב אנסמבל גדול של אטומי רובידיום-87 (87Rb) מקוטבים (מקור של ספינים של אלקטרונים) עם ספינים גרעיניים מקוטבים של xeon-129 (129Xe) כדי לחפש ראיות לאינטראקציה הזו.

הספינים הגרעיניים פועלים כמגבר לשדות הפסאודו-מגנטיים החלשים שנוצרים על ידי האלקטרונים המחליפים צירים. ניסויים הראו כי מגבר הספין משפיע על שדות מגנטיים חיצוניים - יותר מ-40 פעמים.

שיטה זו אפשרה לחוקרים להגביל את מסת האקסיון מ-0,03 meV ל-1 meV, שהוא בטווח שנחזה על ידי מספר תיאוריות, כולל סריג QCD בטמפרטורה גבוהה, מודל ה-Standard Axion Higgs Portal Model (SMASH) ומיתר אקסיון. רשתות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ טלפון מצלמה נוקיה 41 808MP

▪ לייזר נצחי

▪ לייזר מוליכים למחצה בעל ביצועים גבוהים מבית Sharp

▪ שידור וידאו 4K עד 30 מ'

▪ מעבדי יישומים עם מודול LAN אלחוטי במהירות גבוהה ו-NAND Flash

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר יסודות העזרה הראשונה (OPMP). מבחר מאמרים

▪ מאמר סיפורים ערביים. ביטוי עממי

▪ מאמר איך קוקר ספנייל דמקה הציל את הקריירה הפוליטית של ריצ'רד ניקסון ב-1952? תשובה מפורטת

▪ מאמר בלם קרבין. טיפים לתיירים

▪ מאמר סינתיסייזר מעבדה למיקרוגל. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ביצה משום מקום. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר