ID Caller (Caller Identification )، طرفین یک ارتباط مخابراتی را قادر می سازد تا از شماره تماس گیرنده و مخاطب تماس آگاه شوند. اطلاعات تماس گیرنده توسط مخابرات از طریق مدولاسیون FSK (Frequency Shift Keying ) بر روی خط ارسال می گردد . . بدین معنا که به ازای بیت یک، فرکانس 1200Hz و به ازای بیت صفر، فرکانس آنالوگ 2200Hz ارسال می شود. (استاندارد 202 بل) و تمامی اطلاعات تماس گیرنده که حاوی اطلاعات گوناگونی است بر روی یک خط به صورت FSK مدوله و به دستگاه تلفن گیرنده ارسال می گردد. هنگامی که یک خط تلفن زنگ می خورد اطلاعات تماس گیرنده بعد از زنگ اول ارسال می شوند. سیگنال زنگ اول به مدت 2 ثانیه طول می کشد و سپس اطلاعات تماس گیرنده در مدت زمان 1.5 ثانیه منتقل می شود. که این در طول 1.5 ثانیه ، ابتدا 0.5 ثانیه سکوت (صفر، سیگنال نداریم) و سپس در مدت زمان 0.8 ثانیه اطلاعات و پس از آن نیز 0.2 ثانیه سکوت و سپس سیگنال زنگ دوم به مدت 2 ثانیه ارسال می شود.
شکل 1 ) مدولاسیون FSK
(تصاویر در فایل اصلی موجود است )
اطلاعاتی که در زمان 0.8 ثانیه ارسال می گردد حاوی بایت ها ی زیر است:
1- ابتدا یک رشته صفر و یک بصورت متناوب جهت تصرف کانال (channel seizure ) و فعال نمودن بلوک کالر آیدی ، ارسال می شود.
2- 180 بیت یک به عنوان مرحله نشانه گذاری ( mark state ) ارسال می شود که تعیین کننده آغاز اطلاعات تماس گیرنده است
بعد از مرحله نشانه گذاری ارسال اطلاعات آغاز می شود که به ترتیب حاوی بایت های زیر است:
3- یک بایت که نشان دهنده طول پیغام است ارسال می شود
4- اطلاعات ماه، روز، ساعت و دقیقه که هر کدام در دو بایت ارسال می شوند.
5- شماره تلفن ده رقمی در ده بایت ارسال می شود
6- و در نهایت بایت اصلاح خطا یا به عبارتی checksum ارسال می شود
با استفاده از این اطلاعات دستگاه تلفن و یا دستگاه Caller ID مشخصات تماس گیرنده را تشخیص می دهد.
لذا جهت ساخت کالر آیدی می بایست ابتدا اطلاعات مورد نیاز که به صورت FSKمدوله شده است را استخراج کنیم که به این منظور می باید از یک تراشه دمدولاتور FSK استفاده کرد.
تراشه MT8841 دمولاتور FSK است که اطلاعات FSK را دمدوله و بیت های دمدوله شده را بر روی پایه های data همراه با پایه های clock ، CD و DRn دمدوله می کند. اطلاعات آنالوگ به پایه IN- اعمال می گردد و به پایهIN+ ولتاژ مبنا اعمال می شود. پایه های IN+ و IN- ورودی های + و - یک آپ امپ است که می توان از طریق این آپ امپ و پایه GS ، گین تقویت سیگنال ورودی را تنظیم نمود. بدلیل اینکه این تراشه تنها قادر است سیگنال ها با دامنه -32db to -12db را دمدوله کند و در صورتی که سطح سیگنال ورودی در این محدوده نباشد با استفاده از پایه GS می توان سیگنال را به اندازه مورد نیاز تقویت نمود. توسط این تراشه می توان دیتای ارسالی در بین دو پالس زنگ اول و دوم را دمدوله کرده و اطلاعات را از حالت آنالوگ به دیجیتال تبدیل کرد. مدار FSK در شکل 3 نشان داده شده است
پروتکل ارتباطی میکرو با تراشه MT 8841 به صورت سه سیمه است و به صورت سریال سنکرون برروی پایه data و clock ظاهر می شود که توسط میکروهای دارای قابلیت SPI به راحتی قابل خواندن است. با توجه به این که پایه DRn به عنوان پایه ایجاد وقفه جهت آماده بودن داده بر روی پایه data است. و پایه CD وجود سیگنال FSK را نشان می دهد. در صورتی که سیگنال FSK موجود باشد این پایه در منطق صفر بوده و به راحتی می توان میکرو کنترلر را با این پایه برای دریافت داده ها اطلاع نمود.
گیرنده های اسکن کننده باند فرکانسی خودکار- auto scanning receivers
ساخت یک گیرنده تک فرکانس نیاز به تنها یک اسیلاتور در فرکانس مورد نظر است که عملیات میکس را انجام بدهند و سیگنال RF را به باند پایه منتقل کند. با قرار دادن یک خازن متغیر می توان فرکانس اسیلاتور را تغییر و در نتیجه فرکانس های رادیویی مختلفی را دریافت کرد. این کار مستلزم چرخاندن پیچ خازن متغیر است. در رادیو های اسکنر ، عمل تغییر فرکانس و سوایپ فرکانس های رادیو یی به طور خودکار انجام می گیرد و موج مناسب را انتخاب و پخش می نماید. هدف ساخت یک اسکنر است.
اما برای ساخت یک گیرنده اسکن کننده یک باند فرکانسی، نیاز به چندین اسیلاتور در فرکانس های مورد نظر می باشد. اکثرگیرنده های اسکن کننده قدیمی، برای هر فرکانس مورد نظر یک اسیلاتور در نظر می گرفتند و برای اسکن کردن فرکانس های موجود، هر یک از این اسیلاتور ها به روش مالتی پلکس ، در مدار قرار می گرفتند و یا از آن خارج می شدند. اشکال این روش نیاز به استفاده از چندین اسیلاتور و همچنین دانستن فرکانس هایی که می باید دریافت گردند. در این روش در طبقه میکسر گیرنده سوپرهتروداین، برای دریافت چندین فرکانس از چندین اسیلاتور استفاده می کنند. اگر مدار میکسر را در نظر بگیرید، ( ساده ترین نوع: اسیلاتور کولپیتس تک ترانزیستوری که هم عمل میکس و هم عمل اسیلاتور را انجام می دهد) ، برای تغییر فرکانس میکسر می باید فرکانس تیونر را تغییر دهیم . به این منظور نیز می باید مقادیر سلف و خازن مدار تیون را تغییر دهیم. بنابراین با تغییر مقادیر سلف و یا خازن می توان فرکانس اسیلاتور و در نتیجه فرکانس میکسر را تغییر داد. برای تغییر مقادیر خازن از سوایچ خازنی استفاده می شود که توسط مدار دیجیتال مثل میکرو کنترلر کنترل می شود و مقادیر آن تغییر می یابد. به این خازن ها ، خازن دیجیتال نیز گفته می شود. راه دیگر تغییر سلف مدار است. که می توان به این منظور از یک مالتی پلکسر استفاده نمود که سلف ها در ورودی های مالتی پلکسر قرار گرفته و خروجی مالتی پلکسر در مدار اسیلاتور و میکسر قرار می گیرد. سلف های ورودی نیز به Vcc متصل میشوند. برای قرار دادن هر یک از این سلف ها در مدار ، توسط میکرو کنترلر با نوشتن در پایه های select مالتی پلکسر سلف مورد نظر را در مدار وارد می کند.
برای مثال 8 موج رادیویی را در نظر گرفته اید که اسکن کنید و زمانی که در حال اسکن هستید مدت زمانی روی فرکانس دریافتی توقف می نماید اگر پس از مدت زمان معینی این موج توسط کاربر انتخاب شد، این موج همواره پخش می شود در غیر این صورت به سراغ فرکانس بعدی می رود. برای ساخت چنین گیرنده ای هشت سلف را با توجه به فرکانسی که می باید تولید کند، در ورودی مالتی پلکسر قرار داده و خروجی را به کلکتور ترانزیستور اسیلاتور وصل می کنیم. برای تولید هر فرکانس می باید سه پایه select مالتی پلکسر را توسط میکرو کنترل کرد. به این ترتیب که رشته 000، 001، 010، 011 ، 100 ،101 ، 110 ، 111 را با لحاظ زمان مورد نظر توسط تایمر، به پایه های مالتی پلکسر اعمال کرده و بنابراین در هر زمان سلف مورد نظر در مدار قرار می گیرد و از یک پین میکرو برای دریافت درخواست کاربر استفاده نمود. بلوک دیاگرام این روش در شکل 1 آمده است.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است )
همانطور که گفته شد می توان به جای مالتی پلکس کردن سلف ها از خازن دیجیتال یا سوایچ خازنی استفاده کرد.
نسل بعدی گیرنده های اسکن کننده ی فرکانس، با PLL ( phase lock loop )[1][1] کار میکردند. در این روش، سینتسایزر یک VCO[2][2] را کنترل می کند و آن را در یک فرکانس ثابت قفل می نماید.سینتسایزر می تواند VCO را برای قرار گرفتن در یک باند فرکانسی کنترل کند. تنها عیب روش PLL مدت زمانی است که لازم است تا در فرکانس مورد نظر قفل شود. این زمان را فیلتر RC که برای قفل کردن مورد نیاز است ، تعیین می کند. که برای رسیدن به پایداری کامل فرکانس، می باید این زمان بسیار طولانی باشد. بنابراین در روش معمول PLL به سرعت بالائی جهت اسکن باند فرکانسی دست نمی یابیم . برای ارتقای این روش از مدار DSS استفاده می شود.c fan
گیرنده سوپر هتروداین- رادیو AM
گیرنده سوپر هتروداین برای دریافت سیگنال های AM استفاده می شود. که همانطور که گفته شد فرکانس حامل تخصیص یافته برای AM در محدوده 540 تا 1600 کیلو هرتز با فاصله 10 کیلوهرتز است. و معمولا ایستگاههای مجاور با فاصله 30 کیلو هرتز از هم قرار دارند. بنابراین پهنای باند انتقال به 10 کیلو هرتز و پهنای باند پیام 4 تا 5 کیلوهرتز خواهد بود.یک گیرنده سوپر هتروداین شامل بلوک های ، فیلتر RF ، نوسانگر محلی ، میکسر ، فیلتر IF ، و در نهایت آشکار ساز پوش است. که در شکل نشان داده شده است. در ادامه به ساخت هر یک از این بلوک ها می پردازیم.
مدار نوسان ساز یک نوسانگر کولپیتس است . نحوه عملکرد این اسیلاتور بر اساس برقراری فیدبک مثبت، و افزایش نوسانات بر این اساس و در نهایت محدود سازی نوسانات بر اساس ماهیت بهره ترانزیستور یا Gm(x) که در آن بهره ترانزیستور در حالت سیگنال بزرگ کاهش می یابد و بنابراین باعث تضعیف سیگنال می شود بنابراین از افزایش دامنه نوسانات جلوگیری به عمل آمده و ترانزیستور در فرکانس LC شروع به نوسان می کند.
مدار میکسر نیز بر اساس ماهیت غیر خطی بودن ترانزیستور عمل می کند که در آن جریان کلکتور ترانزیستور رابطه ای نمایی و غیر خطی با ولتاژ بیس دارد. در این صورت اگر رابطه نمائئ را تقریب خطی بزنیم ، فرکانس سیگنالی که به ورودی ترانزیستور اعمال می شود، (Vbe ) با فرکانس اسیلاتور اعمالی به پایه بیس میکس می شوند یا به عبارتی دو جمله حاصل جمع دو فرکانس ( فرکانس سیگنال و فرکانس اسیلاتور محلی) و تفاضل این دو در خروجی بوجود می آید.
تقویت کننده if روی فرکانس ثابت 455 کیلو هرتز تنظیم می شود. زیرا در این فرکانس ضریب تقویت کنندگی بهینه است.
بنابراین برای دریافت فرکانس رادیویی مورد نظر فرکانس LO را طوری تنظیم کنیم که f(LO)=f(carrier) (+or-) f(if) در محدوده پهنای باند فیلتر میان گذر طبقه If باشد.
در طبقه بعد، تقویت کننده IF قرار دارد. که همراه با یک AGC قرار داده شده است. AGC کنترل کننده اتومات گین است براین اساس که در صورتی که دامنه ولتاژ خروجی بیش از اندازه باشد، گین کاهش و در صورت کم بودن دامنه سیگنال خروجی، گین افزایش می یابد. AGC فیدبکی است که از دیود به ورودی ترانزیستور Q2 اعمال شده است
و در نهایت طبقه تقویت کننده صوتی و بلندگو و مدار کامل یک گیرنده سوپر هتروداین
پیام های دیگران ( نظر بدین ) link چهارشنبه، 31 خرداد، 1385 - electronic fan
گیرنده فرستنده های دیجیتال
گیرنده فرستنده ها دیجیتال به چند دسته تقسیم بندی می شوند
1- گیرنده فرستنده های FSK
2- گیرنده فرستنده های ASK
3- گیرنده فرستنده های QAM
4- گیرنده فرستنده های PCM
....
در فرستنده های FSK به ازای صفر منطقی یک سیگنال سینوسی با فرکانس f1 و به ازای یک منطقی فرکانس f۲ ارسال می گردد. بنابراین ساده ترین روش و همچنین معمول ترین روش برای ساخت یک فرستنده ی FSK برای ارسال دیتای دیجیتال، تنها کافی است که اطلاعات هشت بیتی موازی را به اطلاعات یک خطه تبدیل کرد. نظیر پروتکل سریال که تک سیمه است. و سپس این جریان دیتا دیجیتال را به ورودی یک فرستنده آنالوگ FM اعمال کنیم. بدین صورت به ازای ورودی صفر( بیت صفر یا منطق صفر) ، فرکانس کاریر(f1 ) ارسال می گردد و به ازای ورودی پنج ولت ( منطق یک)، فرکانس f۲ ( f1+df ) ارسال می گردد.
در گیرنده FSK پس از بدست آمدن جریان تک سیمه دیتا، اطلاعات با توجه به پروتکل فرستنده ، دمدوله می شود.
در ساخت یک فرستنده FSK نکاتی بایستی مد نظر قرار بگیرند. اول اینکه باید باد ریت اطلاعات دیجیتال در محدوده پهنای باند فرستنده آنالوگ باشد. و دوم رنج ارسالی فرستنده است که رابطه مستقیم با توان خروجی فرستنده دارد. هرچه توان ارسالی بیشتر باشد، رنج ارسالی دیتا بیشتر می شود.
برای افزایش توان فرستنده معمولا یک طبقه تقویت کننده جریان در طبقه خروجی قرار می دهند. همچنین برای حداکثر کردن تشعشعات از آنتن، قبل از انتن مدار تطبیق دهنده امپدانس ( مدار مچینگ ) قرار می دهند.
برای ساخت گیرنده فرستنده های ASK نیز همانند فرستنده های FSK عمل می کنیم . بدین صورت که دیتای دیجیتال تک سیمه را به ورودی فرستنده AM اعمال می کنیم. و در گیرنده نیز از گیرنده های AM استفاده می کنیم.
در عمل برای بهبود کیفیت فرستنده ها ی آنالوگ FM بهتر است از تراشه ها ی فرستنده و گیرنده استفاده گردد. نظیر MC3356 و MC2833 که در بازار ایران هم در دسترس می باشد. تراشه MC3356 اختصاصا جهت دمدولاسیون FSK استفاده می شود.